Die Erfindung betrifft eine Fertigungsstation für Werkstücke, insbesondere Karosserieteile, wobei die Fertigungsstation modular ausgebildet ist und hierbei mindestens zwei Fertigungszellen oder eine Vielzahl hiervon mit jeweils einem eigenen Arbeitsbereich aufweisen, wobei die Arbeitsbereiche mehrere, jeweils einheitlich angeordnete Roboter und hiermit zusammenwirkende Aufnahmeanordnungen aufweisen, wobei für mindestens beide Fertigungszellen mindestens eine Transportanordnung für benötigte Bauteile und Werkstücke vorgesehen sind. Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Fertigungsanlage.

Eine derartige Fertigungsstation und Fertigungsanlage ist beispielsweise aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift DE 20 2014 101 002 U1 bekannt. Die hier beschriebene Fertigungsstation und daraus aufgebaute Fertigungsanlage soll sich insbesondere durch eine größere Flexibilität für die in einer Fertigungsstation durchzuführenden Prozesse auszeichnen. Außerdem würden sich Vorteile für eine bessere und flexiblere Verkettung von Fertigungsstationen untereinander ergeben. Diese Art von Flexibilität betrifft jedoch lediglich einen durch jeweilige Maxima eingegrenzten Umfang von geometrischen Eigenschaften der Werkstücke. Insbesondere im Automobilbau und hier bei der Produktion von höherwertigen Fahrzeugen ist eine stetig wachsende Individualisierung der Fahrzeuge und damit verbunden natürlich auch der Karosserieteile gewünscht. Dies kann im Extremfall dazu führen, dass es gewünscht ist, eine Losgröße von einem Stück in einer derartigen Fertigungsanlage zu fertigen. Dies ist ohne eine Anpassung der jeweiligen Fertigungsanlagen bisher jedoch nicht möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Fertigungsstation beziehungsweise eine Fertigungsanlage bereit zu stellen, die den oben genannten Nachteil auf einfache und kostengünstige Weise vermeidet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß zunächst dadurch gelöst, das eine Fertigungsstation bereitgestellt wird, bei der mindestens jeder Fertigungszelle ein Aufnahmeanordnungslager mit sämtlichen Aufnahmeanordnungen zugeordnet ist und für mindestens eine Fertigungszelle eine Aufnahmeanordnung-Transportanordnung vorgesehen ist, wobei die mindestens zwei Fertigungszellen über eine Verbindungsachse mit mindestens einem Verbindungsroboter miteinander gekoppelt sind. Unter Aufnahmeanordnungen werden beispielsweise Aufnahmeorgane, wie Werkstücktische, Greiferorgane, Werkzeuge etc. verstanden. Flierdurch ist es zunächst möglich, in jeder Zelle jedes Werkstück in geeigneter Form zu bearbeiten. Zur Bearbeitung gehören insbesondere Fügeverfahren, bei denen sogenannte Prozessmittel benötigt werden, wie zum Beispiel Schweißen, Kleben, etc., An- und Einpressverfahren, wie Schrauben, Nageln oder Pressverbindungen, oder auch Umformverfahren, wie Falzen, Biegen, Clinchen und Nieten. Hierbei können in einer Fertigungsstation auch unterschiedliche Fügeverfahren dadurch vorgenommen werden, dass die Fertigungszellen über eine Verbindungsachse mit mindestens einem Verbindungsroboter miteinander gekoppelt sind. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist jeder Fertigungszelle genau ein Aufnahmeanordnungslager zugeordnet. Alternativ können auch mindestens zwei Fertigungszellen einem gemeinsamen Aufnahmeanordnungslager zugeordnet sein.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform sind die Transportanordnung und/oder die Aufnahmeanordnung-Transportanordnung als FTS-Transportsystem ausgebildet. Die Abkürzung „FTS“ steht hierbei für „fahrerloses Transportsystem“. Hierbei werden flurgebundene Fördermittel mit eigenem Fahrantrieb automatisch gesteuert und berührungslos geführt. Alternativ ist es auch möglich die Transportanordnung als Flurfördertechnik (bspw. Skid-Rollenbahn) aus zu bilden. Diese Fördermittel führen Werkstücke und/oder benötigte Bauteile an eine entsprechende Position der jeweiligen Fertigungszelle, an der ein Roboter auf diese zugreifen kann.

In besonders vorteilhafter Weise weist jede Fertigungszelle vier Roboter auf, die alle zur Durchführung von Fügeverfahren und Handhabungsverfahren geeignet sind und von denen mindestens ein Roboter in Wirkverbindung mit der Transportanordnung steht. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn zwei der Roboter in Wirkverbindung mit der Transportanordnung stehen und durch die Aufnahmeanordnung- Transportanordnung räumlich getrennt von den übrigen zwei Robotern angeordnet sind. Durch eine derartige Anordnung wird eine besonders kompakte, flexibel einzusetzende Fertigungsstation bereitgestellt.

Um in jeder Fertigungszelle jedes Fügeverfahren durchführen zu können, ist es vorteilhaft, wenn in jeder Fertigungszelle Prozess- beziehungsweise Betriebsmittelanschlussanordnungen an der gleichen Position vorgesehen sind.

Auch ist es in diesem Zusammenhang vorteilhaft, wenn in jeder Fertigungszelle an der gleichen Position mit Werkzeugen bestückte Werkzeugwechselstellen vorgesehen sind. Auch stationäre Werkzeuge können positioniert werden.

Eine besonders kompakte Fertigungsstation wird dadurch bereitgestellt, dass an einer der Fertigungszellen gegenübergelegenen Seite der Transportanordnung mindestens ein Teilelager zur Bereitstellung von Bauteilen und/oder Werkstücken vorgesehen ist.

Um eine exakte Bearbeitung der Werkstücke zu gewährleisten, ist es vorteilhaft, wenn mindestens ein Roboter Steuerungsmittel für eine geometrische Vermessung der Aufnahmeanordnungen und der Vorrichtungen aufweist. Flierdurch können insbesondere Abweichungen durch Verkippungen verhindert werden.

In besonders vorteilhafter Weise weist der Verbindungsroboter neben Greifmittel zumindest Mittel von stoffschlüssigen Fügeverfahren auf.

Die Aufgabe der Erfindung wird ebenfalls gelöst durch eine Fertigungsanlage mit mindestens zwei derartigen Fertigungsstationen, wobei jeweils zwischen zwei benachbarten Fertigungsstationen ein Zwischenraum vorgesehen ist, der einer möglichen Zwischenlagerung oder Ein- und Ausschleusvorgängen von Werkstücken dient. Hierdurch ist es besonders einfach, Werkstücke aus dem laufenden Fertigungsprozess herauszunehmen bzw. wiedereinzusteuern und/oder erst in einem späteren Fertigungsgang weiter zu bearbeiten.

Zudem ist es vorteilhaft, wenn im Zwischenraum mindestens eine Transportvorrichtung zur Kommunikation, dass kann auch eine Anbindung oder Pufferung bedeuten, mit den benachbarten Fertigungszellen vorgesehen ist. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, Werkstücke von einer Fertigungsstation zur benachbarten Fertigungsstation zu übergeben, ohne die Transportanordnung zu beanspruchen. Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert, hierbei zeigt:

Figur 1 eine schematische Ansicht von zwei Fertigungsstationen, die zusammen eine Fertigungsanlage bilden, und

Figur 2 eine schematische Ansicht einer Fertigungsstation aus Figur 1 mit einer alternativen Ausführungsform des Aufnahmeanordnungslagers.

Die schematische Zeichnung zeigt eine erfindungsgemäße Fertigungsanlage 2, die der Übersichtlichkeit halber im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus zwei Fertigungsstationen 4, 6 aufgebaut ist. Die Fertigungsstationen 4, 6 sind jeweils modular ausgebildet und weisen hierbei jeweils zwei Fertigungszellen 8, 10, 12, 14 auf. Die jeweiligen Fertigungszellen 8, 10 und 12, 14 der Fertigungsstationen 4, 6 besitzen jeweils einen eigenen Arbeitsbereich 16, 18 und 20, 22 der spiegelbildlich zu dem Arbeitsbereich der benachbarten Fertigungszelle in der jeweiligen Fertigungsstation 4, 6 aufgebaut ist. Jeder Fertigungszelle 8, 10, 12, 14 ist hier ein eigenes Aufnahmeanordnungslager 24, 26, 28, 30 zugeordnet. In diesen Aufnahmeanordnungslager 24, 26, 28, 30 sind jeweils unterschiedliche

Aufnahmeanordnungen 32, 34, 36, 38, 40, 42 vorgesehen, um unterschiedliche Werkstücke für unterschiedliche Bearbeitungsvorgänge aufzunehmen. Die Aufnahmeanordnungslager 24, 26, 28, 30 sind jeweils über eine

Aufnahmeanordnung-Transportanordnung 48, 50, 52, 54 mit dem jeweiligen Arbeitsbereich 16, 18, 20, 22 der Fertigungszelle 8, 10, 12, 14 verbunden. Die jeweilige Aufnahmeanordnung-Transportanordnung 48, 50, 52, 54 ist hierbei als sogenanntes FTS-Transportsystem ausgebildet. An einer den Aufnahmeanordnungslagern 24, 26, 28, 30 gegenübergelegenen Seite der Fertigungsstationen 4, 6 ist eine Transportanordnung 56 für die Werkstücke 44, 46 sowie für bei der Bearbeitung der Werkstücke 44, 46 benötigte Bauteile 58, 60, 62 vorgesehen. Diese Transportanordnung 56 ist als sogenanntes FTS- Transportsystem, bzw. als Flurfördertechnik (bspw. Skid-Rollenbahn) ausgebildet. Über das FTS-Transportsystem 56 werden dann die Werkstücke 44, 46 beziehungsweise die Bauteile 58, 60, 62 den jeweiligen Fertigungsstationen 4, 6 und somit den entsprechenden Fertigungszellen 8, 10, 12, 14 an den benötigten Positionen zur Verfügung gestellt. An der den Fertigungsstationen 4, 6 und damit auch der Fertigungszellen 8, 10, 12, 14 gegenüberliegenden Seite der Transportanordnung 56 ist ein Teilelager 65 zur Bereitstellung der Bauteile 58, 60, 62 vorgesehen.

Anhand der Fertigungsstation 4 und deren Fertigungszellen 8, 10 nebst zugehöriger Arbeitsbereiche 16, 18 wird die Bearbeitung von Werkstücken 44, 46 näher erläutert. Die hier verwandten Bezugszeichen gelten auch für die Fertigungsstation 6 mit den Fertigungszellen 12, 14, die gleich ausgebildet sind. Im Arbeitsbereich 16 der Fertigungszelle 8 sind vier Roboter 64, 66, 68, 70 vorgesehen, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel grundsätzlich alle nur zur Durchführung von Fügeverfahren und Flandhabungsoperationen geeignet sind. In der gezeigten Ausführungsordnung stehen zwei der Roboter 64, 66 in Wirkverbindung mit der Transportanordnung 56 und sind durch die Aufnahmeanordnung-Transportanordnung 48 räumlich getrennt von den übrigen zwei Robotern 68, 70. Eine durch die Aufnahmeanordnung- Transportanordnung 48 herangeführte Aufnahmeanordnung 36 ist hier orts- und positionsfest fixiert auf einer Art Podium 72 (mit oder ohne Aushub für eine Aufnahmeanordnung 36) und damit beispielsweise zur Aufnahme für das Werkstück 46 bereit. Mit den Bezugszeichen 76, 78, 80, 82, 84, 86, 88, 90 sind Werkzeuge bezeichnet, die von den jeweiligen Robotern 66, 68, 70 verwendet werden können, um ein Werkstück 46, 48 zu bearbeiten. Auch die Werkzeuge sind in jeder Fertigungszelle 8, 10, 12, 14 an einer gleichen Position vorgesehen, wobei die Fertigungszellen 8, 10 und 12, 14 in der jeweiligen Fertigungsstation 4, 6 spiegelbildlich zu einander aufgebaut sind. Die Werkzeuge 74, 76, 78 sind hierbei an einer Werkzeugwechselstelle 92, die Werkzeuge 80, 82, 84 an einer Werkzeugwechselstelle 94 und die Werkzeuge 86, 88, 90 an einer

Werkzeugwechselstelle 96 vorgesehen. Zudem sind in jeder Fertigungszelle Prozessanschlussordnungen 98, für zum Beispiel Kleber, etc. und

Betriebsmittelanschlussanordnungen 100, für zum Beispiel Strom, Wasser, eingerichtet. Um auch Werkstücke von einer Fertigungszelle 8 zu der benachbarten Fertigungszelle 10 in einer Fertigungsstation 4 überführen zu können, ist eine Verbindungsachse 102 mit mindestens einem Verbindungsroboter 104 vorgesehen. Dieser Verbindungsroboter 104 kann zudem auch Fügebearbeitungen an einem zu bearbeitenden Werkstück vornehmen. Um Aufnahmeanordnungen 36, 38, 40, 42 und Werkstücke 46, 48 zur Bearbeitung optimal auszurichten, weisen die Roboter 68, 70 hier nicht weiter dargestellte Steuerungsmittel für eine geometrische Vermessung der Aufnahmeanordnungen 36, 38, 40, 42 und der Werkstücke 46, 48 auf. Zwischen den Fertigungsstationen 4, 6 ist ein Zwischenraum 106 zur Zwischenlagerung von bearbeiteten oder noch nicht bearbeiteten Werkstücken 44, 46 vorgesehen. Dieser Zwischenraum 106 dient also als sogenannte Pufferzone, um Werkstücke 44, 46 die nicht den kompletten Fertigungsverlauf durchlaufen müssen zwischenzulagern. In diesem Zwischenraum 106 kann eine weitere Transportvorrichtung 108, die hier als Drehtisch ausgebildet ist, vorgesehen sein, um eine Kommunikation zwischen den benachbarten Fertigungszellen 10, 12 zu ermöglichen. Außerdem kann der Zwischenraum 106 zum Ein- und Ausschleusen genutzt werden und kann genug Platz für Flurfördermittel bereitstellen.

Figur 2 zeigt die Fertigungsstation 4 mit zwei Fertigungszellen 8, 10, die genauso aufgebaut sind wie die Fertigungszellen 8, 10 in Figur 1, mit einer alternativen Ausführungsform eines Aufnahmeanordnungslagers 110, das in diesem Ausführungsbeispiel den zwei Fertigungszellen 8, 10 zugeordnet ist und jede Fertigungszelle 8, 10 mit jeder zur Verfügung stehenden Aufnahmeanordnung 32, 34, 36, 38, 40, 42 versorgen kann. Ein FTS-Transportsystem 111 als

Aufnahmeanordnung-Transportanordnung ist hierbei noch mit einer Lagerbedienanlage 112 verbunden und in diesem Fall beiden Fertigungszellen 8, 10 zugeordnet. Die Lagerbedienanlage 112 greift auf eine Regalanordnung 114 zu, in der im vorliegenden Ausführungsbeispiel Aufnahmeanordnungen 32, 34, 36 vorgesehen sind. Die Lagerbedienanlage 112 ist hierbei derart ausgeführt, dass die Aufnahmeanordnungen 32, 34, 36 aus der Regalanordnung 114 in einer richtigen Position den Fertigungszellen 8, 10 zugeführt und wieder aus diesen Fertigungszellen 8, 10 zur Regalanordnung 114 herausgeführt werden. Außerdem können der Regalanordnung über einen Übergabeport 115 weitere Aufnahmeanordnungen zugeführt oder entnommen werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind sechs Transportvorrichtungen 116, 118, 120, 122, 124, 126 des FTS-Transportsystem s 111 zur näheren Beschreibung dargestellt. Hierbei wurde von der Transportvorrichtung 116 gerade ein Aufnahmetisch 128 (Symbol „Rechteck“) entladen. Die Transportvorrichtung 118 ist gerade mit einem Greiferorgan 34 (Symbol „Dreieck“) und die Transportvorrichtung 120 gerade mit zwei Greiferorganen 36 (Symbol „Doppeldreieck“) beladen. Die Transportvorrichtungen 124, 126 sind leer und sollen in der ersten Fertigungszelle 8 mit zwei Greiferorganen 36 und einem Aufnahmetisch 32 beladen werden, währenddessen die Transportvorrichtung 122 zur zweiten Fertigungszelle 10 bewegt wird und dort mit einem Greiferorgan 32 beladen werden soll.

Es sollte deutlich sein, dass auf diese Weise eine Fertigungsanlage 2 geschaffen wird, die nicht nur flexibel und kompakt aufgebaut ist, sondern die es zudem ermöglicht Werkstücke unterschiedlichster Losgrößen und unterschiedlichster Bearbeitung mit reduzierten Rüstzeiten herzustellen. So ist es beispielsweise möglich, dass in einer Fertigungsstation in einer Fertigungszelle stoffschlüssige Fügeverfahren, wie zum Beispiel Kleben oder Schweißen vorgenommen werden und gleichzeitig in der anderen Fertigungszelle Umformverfahren wie zum Beispiel Falzen oder Clinchen vorgenommen werden.