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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Roboterzellenanordnung, die eine Arbeitszellenanordnung mit einem geschützten Arbeitsbereich umfasst, der von einer Schutzeinrichtung mit mehreren Schutzelementen umgeben ist, wobei der Arbeitsbereich von einer Trenneinrichtung in eine erste und eine zweite Arbeitszelle unterteilt wird.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Es sind Roboterzellenanordnungen bekannt, die in Verbindung mit Handhabungseinrichtungen (insbesondere Industrieroboteranordnungen) zum automatisierten Palettieren von Gegenständen (z. B. Paketen, Kartons, Kisten, Komponenten etc.) genutzt werden. Dabei werden die zugeführten Gegenstände mit Hilfe eines entsprechend ausgestatteten Industrieroboters wechselweise auf Paletten gestapelt. Dazu sind zwei oder mehr getrennte Arbeitszellen vorgesehen, in denen jeweils eine Palette beladen (oder auch entladen) wird. Während des Beladens mittels des Industrieroboters ist diese Arbeitszelle von außen nicht zugänglich, sondern kann nur von einem ebenfalls abgeschirmten Arbeitsbereich aus, in dem der Industrieroboter betrieben wird, beschickt werden. Dazu ist die aktive Arbeitszelle mittels einer Schutzeinrichtung (z. B. Schutzzaun) gegen die Umgebung gesichert, während ein zum Industrieroboter weisender Abschnitt zu diesem hin geöffnet ist. Damit kann der Industrieroboter die Arbeitszelle gefahrlos für Bedienpersonal beschicken.
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Eine neben dieser ersten aktiven Arbeitszelle angeordnete zweite Arbeitszelle ist während dieses Vorgangs zum Industrieroboter hin (z. B. durch eine verstellbare Schutzeinrichtung) abgeschirmt und damit gegen Eindringen des Industrieroboters abgesichert. Zwischen der ersten und zweiten Arbeitszelle ist eine fest installierte Absperrung (z. B. Trennzaun oder eine andere geeignete Trennwand) vorgesehen. Die zweite Arbeitszelle kann zu diesem Zeitpunkt (beim Beladen der ersten Arbeitszelle) nach außen hin – z. B. durch eine Tür – zugänglich sein, sodass auch während der Industrieroboter die erste Arbeitszelle beschickt, die zweite Arbeitszelle gefahrlos betreten werden kann. Dort kann dann beispielsweise eine beladene Palette gegen eine leere Palette ausgetauscht werden kann oder umgekehrt eine leere gegen eine beladene.
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Zum Handhaben der Gegenstände ist der Industrieroboter mit einer speziellen Greifeinrichtung versehen. Damit werden die Gegenstände aufgenommen und auf einer Palette, die in einem der beiden Arbeitsbereiche angeordnet ist, geordnet ablegt. Zum Handhaben der Gegenstände ist die Greifeinrichtung mit unterschiedliche Aggregaten und Hilfsmitteln zum Ausrichten, Greifen, Halten und Handhaben der Gegenstände ausgerüstet. Diese Aggregate bzw. die Greifeinrichtung selbst haben einen Raumbedarf, der insbesondere seitlich über die eigentliche Grundfläche der zu beladenen Palette hinausgehen kann. Damit orientiert sich die erforderliche Größe/Grundfläche der Arbeitszellen am maximalen Raumbedarf der Greifeinrichtung während des Be-/Entladevorgangs durch den Industrieroboter.
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In größeren Logistikanlagen sind zum Teil mehrerer solcher Roboterzellenanordnungen mit entsprechenden Arbeitszellen angeordnet, deren erforderliche Grundfläche zu einem wesentlichen Anteil vom Platzbedarf der Arbeitszellen bestimmt werden, deren Größe wiederum vom erforderlichen Handhabungsraum des Industrieroboters mit seinem Handhabungsgerät abhängt. Ein Handhabungssystem mit solchen wechselseitig beschickbaren bzw. abgeschirmten Arbeitsbereichen oder Arbeitszellen ist beispielsweise aus der
DE 197 18 090 A1 bekannt. Aus
EP 1 985 412 A1 ist eine Arbeitszellenanordnung bekannt, innerhalb derer ein geschützter, variabel positionierbarer Arbeitsbereich mit flexiblen Abmessungen vorgesehen ist.
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Es besteht grundsätzlich die Aufgabe, solche Roboterzellenanordnungen und insbesondere auch Arbeitszellenanordnungen möglichst kompakt und platzsparend auszuführen und auf einer möglichst kleinen Grundfläche zu betreiben.
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Dazu gibt es mehrere Ansätze: Zum einen können die Abmessungen der erforderlichen Handhabungsgeräte minimiert werden. Hier bestehen jedoch konstruktive Grenzen. Zum anderen ist es aber auch möglich, die Arbeitszellen selbst möglichst klein zu gestalten. Dabei besteht jedoch die Gefahr, dass die erforderlichen Abstände zwischen Industrieroboteranordnung bzw. Handhabungsgerät zu den Schutzeinrichtungen und Abschirmungen soweit minimiert werden, dass im Betrieb Kollisionen häufiger auftreten und damit die Betriebssicherheit solcher Anlagen sinkt.
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Es besteht also weiter die Aufgabe eine Arbeitszellenanordnung, die mit maßgeblich für den Gesamtflächenbedarf einer Roboterzelle bzw. einer sogenannten Automationszelle ist, möglichst kompakt und mit geringem Flächenbedarf auszubilden. Dabei soll die Betriebssicherheit durch zu geringe Sicherheitsabstände nicht sinken und die Handhabungsgeräte (Greifeinrichtungen) sollen möglichst einfach mit Standardkomponenten realisierbar sein.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Diese Aufgabe löst die Erfindung gemäß Anspruch 1. Danach wird eine Roboterzellenanordnung bereitgestellt, die eine Arbeitszellenanordnung mit einem geschützten Arbeitsbereich umfasst, der von einer Schutzeinrichtung mit mehreren Schutzelementen umgeben ist, wobei der Arbeitsbereich von einer Trenneinrichtung in eine erste und eine zweite Arbeitszelle unterteilt wird und die Trenneinrichtung zwischen einer ersten und einer zweiten Arbeitsstellung verstellbar ist, sodass in der ersten Arbeitsstellung die erste Arbeitszelle größer ist als in der zweiten Arbeitsstellung und die zweite Arbeitszelle in der zweiten Arbeitsstellung größer ist als in der ersten Arbeitsstellung und dabei die Größe des Arbeitsbereiches konstant bleibt, zusätzlich aufweisend einen an den Arbeitsbereich (10) angrenzenden, eine Industrieroboteranordnung (2) aufnehmenden Arbeitsraum (3) wobei die Industrieroboteranordnung (2) eine Handhabungseinrichtung (8) zum Beschicken der ersten und zweiten Arbeitszelle (14, 15) umfasst, wobei die Größe der jeweils größeren Arbeitszelle (14, 15) auf den Raumbedarf der Handhabungseinrichtung (8) abgestimmt ist.
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Dieser Ansatz erlaubt eine flexible Anpassung des tatsächlichen Flächen- bzw. Raumbedarfs. In einem ersten Betriebszustand, in dem beispielsweise eine in der ersten Arbeitszelle angeordnete Palette von einem Robotersystem beladen wird und ein entsprechender Raumbedarf um die Palette erforderlich ist, wird die Trenneinrichtung in ihre erste Arbeitsstellung verstellt, in der die erste Arbeitszelle größer sein kann als die zweite. Dabei ist es dennoch möglich eine bereits beladene Palette aus der zweiten Arbeitszelle zu entfernen bzw. eine neue leere Palette dort zu platzieren.
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Ist nun der Beladevorgang der ersten Palette im ersten (vergrößerten) Arbeitsbereich beendet, wird die Trenneinrichtung in ihre zweite Arbeitsstellung verstellt, in der nun die zweite Arbeitszelle vergrößert ist und die erste verkleinert. In dieser Arbeitsstellung steht entsprechend mehr Platz für das Beladen der Palette in der zweiten Arbeitszelle zur Verfügung, während der Platz bzw. Raum der ersten Arbeitszelle entsprechend verringert wurde. Eine solche Arbeitszellenanordnung benötigt insgesamt deutlich weniger Platz oder Raum als eine solche Arbeitszellenanordnung, bei der beide Arbeitszellen auf den jeweiligen maximalen Raumbedarf während des Beladens der Palette abgestellt sein müssen. Und zwar ohne, dass dazu funktionale Einbußen oder konstruktive Sonderlösungen für das Handhabungsgerät erforderlich wären.
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Weitere Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der beigefügten Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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Ausführungsformen der Erfindung werden nun beispielhaft anhand der Figuren beschrieben. Dabei zeigt:
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1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Roboterzellenanordnung mit einer ersten Ausführungsform einer Arbeitszellenanordnung;
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2A–C die in 1 dargestellte Roboterzellenanordnung in unterschiedlichen Betriebszuständen;
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3 eine perspektivische Darstellung der Verstelleinrichtung des Trennwandelements aus der in 1 dargestellten Roboterzellenanordnung;
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4A eine perspektivische Darstellung der Fixiereinrichtung des Trennwandelements aus der in 1 dargestellten Roboterzellenanordnung;
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4B eine Schnittdarstellung (Schnitt A-A) der in 4A dargestellten Fixiereinrichtung;
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4C eine perspektivische Darstellung einer alternativen Fixiereinrichtung des Trennwandelements aus der in 1 dargestellten Roboterzellenanordnung;
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4D eine Schnittdarstellung (Schnitt A-A) der in 4C dargestellten Fixiereinrichtung;
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5A, 5B eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Roboterzellenanordnung;
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6A–6C eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Roboterzellenanordnung;
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7A eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Roboterzellenanordnung; und
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7B eine fünfte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Roboterzellenanordnung.
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BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Roboterzellenanordnung mit einer erfindungsgemäßen Arbeitszellenanordnung. Vor einer detaillierten Beschreibung der Figuren folgen zunächst allgemeine Erläuterungen zu Ausführungsformen.
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In der Roboterzellenanordnung selbst ist eine Industrieroboteranordnung mit einer Handhabungseinrichtung (Greifer) zum Beschicken der ersten und zweiten Arbeitszelle vorgesehen, wobei die Größe der jeweils größeren Arbeitszelle auf den Raumbedarf der Handhabungseinrichtung abgestimmt ist.
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In einer Ausführungsform ist die Trenneinrichtung als ebenes, parallel zu einer Flächennormalen verstellbares Trennwandelement ausgebildet. Zur unterschiedlichen Aufteilung der beiden Arbeitszellen wird dabei das Trennwandelement hin und her verschoben, sodass der Raum variabel genutzt werden kann.
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Dazu dient in einer anderen Ausführung eine Schienenanordnung zur Führung des Trennwandelements entlang derer es zwischen der ersten und zweiten Arbeitsstellung verstellbar ist. Dabei ist eine besonders sichere und automatisierbare Verstellung des Trennwandelementes möglich. So eine Schiene kann entweder im Bereich der Oberseite des Trennwandelements angebracht sein, sodass dieses praktisch hängend verstellt wird und/oder aber im unteren Bereich des Trennwandelements so, dass dieses stehend hin und her verschoben wird.
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Um den Verstellvorgang zu erleichtern, gibt es eine Ausführung bei der eine Rollenschlittenanordnung vorgesehen ist, die am Trennwandelement angeordnet ist und auf der Schienenanordnung geführt wird. In einer anderen Anordnung ist es auch möglich, dass eine feststehende Rollenanordnung vorgesehen wird auf der das Trennwandelement mittels daran angebrachter Schienen hin und her bewegbar angeordnet ist.
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In einer Ausführung dient ein Linearantrieb zur Verstellung des Trennwandelements, sodass der Verstellvorgang automatisierbar und über eine zentrale Steuerung passend zum Betriebszustand und ggf. unter Berücksichtigung von weiteren Betriebs- und Sicherheitserfordernissen durchgeführt werden kann.
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In einer anderen Ausführung ist die Trenneinrichtung als verschwenkbares Trennwandelement ausgebildet (z. B. ähnlich einer seitlich angeschlagenen Tür bzw. einer oben oder unten angeschlagenen Klappe. So eine Ausführung erlaubt eine besonders einfache Verstellung des Trennwandelements bzw. der Trenneinrichtung, da eine komplizierte Führung auf Rollen oder Schienen entfällt und lediglich ein Scharnier bzw. eine schwenkbare Aufhängung vorgesehen werden muss.
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In einer anderen Ausführung kann die Trenneinrichtung auch aus mehreren untereinander scharnierbaren Trennwandelementen ausgebildet sein, sodass die Trenneinrichtung zwischen einer ersten und zweiten Trennwandkontur verstellbar ist und in dieser auch fixierbar ist, wobei die jeweilige Trennwandkontur dann der ersten oder zweiten Arbeitsstellung entspricht, in der die erste bzw. zweite Arbeitszelle jeweils vergrößert oder verkleinert ist.
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In einer anderen Ausführung umfasst die Trenneinrichtung zwei unabhängig voneinander verstellbare Trennwandelemente, die jeweils zwischen einer Arbeitslage und einer Ruhelage verstellbar sind und wechselseitig in ihrer Arbeitslage die erste und zweite Arbeitsstellung einnehmen, wobei die Trennelemente so angeordnet sind, dass sie jeweils den gewünschten Raumbedarf der ersten und zweiten Arbeitszelle definieren. Die Trennelemente können dabei insbesondere eine der folgenden Bauformen aufweisen: ebenes Trennwandelement, faltbares Trennwandelement, Trennwandelement mit verschieblichen bzw. verstellbaren Lamellen, rollbares Trennwandelement.
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Zur Stabilisierung der Trenneinrichtung in seinen Arbeitsstellungen gibt es Ausführungen, bei denen vorgesehen ist, dass eines der Trennwandelemente bzw. das Trennwandelement mittels einer lösbaren Fixierung jeweils in seiner ersten bzw. zweiten Arbeitsstellung fixierbar ist. Damit wird die Stabilität der Trenneinrichtung erhöht, sodass die erforderlichen Sicherheitsreserven erhöht werden können, die verhindern, dass bei einer Fehlbewegung des Industrieroboters das Trennwandelement beschädigt oder zu stark verformt wird, und gegebenenfalls sogar eine Gefährdung des möglicherweise in der Nachbarzelle tätigen Bedieners eintreten könnte.
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In einer Ausführung sind Anschläge (Winkelschienen, C-Profile o. ä.) vorgesehen, die gleichzeitig als Anschlag für das Trennwandelement und als Positionieranschlag für ein Umschlagmittel (z. B. eine Paletteneinheit) in einer Arbeitszelle dienen.
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In einer Ausführung sind die lösbaren Fixiermittel (z. B. Stellkolben, Verriegelungen) an den Anschlagelementen angeordnet und greifen in entsprechende Fixierelemente (Fixierösen) am Trennwandelement an.
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In einer weiteren Ausführung weist jede der Arbeitszellen jeweils einen ersten und zweiten Beschickungszugang auf, die im Betrieb jeweils wechselweise zugänglich sind. Dabei ist der erste Beschickungszugang der ersten Arbeitszelle nur dann zugänglich, wenn der zweite Beschickungszugang der zweiten Arbeitszelle zugänglich ist und umgekehrt. Die zweiten Beschickungszugänge sind mittels eines einzigen auf die Größe der jeweils kleineren Arbeitszelle abgestimmten Abschirmelements, insbesondere ein Schiebeelement wechselweise verschließbar. Während die ersten Beschickungszugänge jeweils über wechselseitig zu betätigende Türen oder andere Schutzeinrichtungen zugänglich sind. Damit wird insgesamt die Anzahl der beweglichen Elemente in einer solchen Arbeitszellenanordnung reduziert.
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Es gibt Ausführungen bei denen der Arbeitsraum der Industrieroboteranordnung selbst, der an den bzw. die Arbeitsbereiche angrenzt, dabei mittels einer Schutzeinrichtung nach außen abgeschirmt ist.
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Über eine Zufuhreinrichtung, insbesondere eine Fördereinrichtung, können die zu handhabenden Gegenstände in den Arbeitsraum und damit in den Bereich der Industrieroboteranordnung geführt werden und können dort gefahrlos für Außenstehende den einzelnen Arbeitszellen zugeführt werden.
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Die oben angegebenen Überlegungen, bei denen jeweils Paletten in einem der Arbeitsräume beladen werden, gelten auch für solche Arbeitszellenanordnungen, bei welchen beispielsweise Paletten automatisch mittels der Roboteranordnung entladen werden und die Gegenstände dann auf eine Fördereinrichtung gesetzt werden, die diese beispielsweise dann aus dem Arbeitsraum der Roboterzelle hinausfördert.
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Zurückkommend zur 1 veranschaulicht diese eine perspektivische Ansicht einer Roboterzellenanordnung 1 mit einer Arbeitszellenanordnung 10, die einen Arbeitsbereich bildet, einer Industrierobotereinheit 2, die in einem an die Arbeitszellenanordnung 10 angrenzenden Arbeitsraum 3 angeordnet ist. In den Arbeitsraum 3 ragt eine Zufuhreinrichtung 4, die hier als Rollentisch ausgebildet ist. Über diesen werden Verpackungseinheiten 5 in den Arbeitsraum 3 zugeführt. Der Arbeitsraum 3 begrenzt den Handhabungsbereich der Industrierobotereinheit 2 und ist über mehrere Gitterzaunelemente 6 nach außen abgesichert, die lösbar an im Boden verankerten Pfostenelementen 7 fixiert sind.
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Zwischen dem Arbeitsraum 3 und dem Arbeitsbereich 10 ist ein entlang einer Führungsschiene 11 verfahrbares Schiebetürelement 12 angeordnet. Der Arbeitsbereich 10 ist durch ein Trennwandelement 13 in eine erste und zweite Arbeitszelle 14, 15 unterteilt. Nach außen wird der Arbeitsbereich 10 durch zwei Gitterzaunelemente 16 sowie zwei Schiebetürelemente 17A, 17B abgeschirmt, die jeweils einen ersten Beschickungszugang bilden und an im Boden verankerten Eckpfostenelementen 18 befestigt sind. Dabei verbindet die Führungsschiene 11 die beiden an den Arbeitsraum 3 angrenzenden Pfostenelemente 18 und eine weitere Führungsschiene 19 die beiden frontseitigen Eckpfostenelemente 18.
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Die erste und zweite Arbeitszelle 14, 15 dienen zur Aufnahme von Paletteneinheiten 20A, 20B, die jeweils wechselweise mittels der Industrierobotereinheit 2 mit Verpackungseinheiten 5 bestückt werden. Während die Paletteneinheit 20A in der ersten Arbeitszelle 14 bestückt wird, ist das Schiebetürelement 12 in der in 1 dargestellten Arbeitsstellung und gibt den zweiten Beschickungszugang zur ersten Arbeitszelle 14 frei. Gleichzeitig verschließt Schiebetürelement 12 den zweiten Beschickungszugang zwischen der zweiten Arbeitszelle 15 und dem Arbeitsraum 3 und verhindert ein versehentliches Einfahren der Industrierobotereinheit 2 im Falle einer Fehlfunktion.
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In dieser Stellung kann die zweite Arbeitszelle 15 gefahrlos betreten werden, d. h. das Schiebetürelement 17B könnte geöffnet werden, um beispielsweise einer Bedienperson Zugang zu verschaffen, um durch den ersten Beschickungszugang eine neue Palette in die zweite Arbeitszelle 15 einzulegen bzw. eine bereits beladene Palette zu entfernen (vgl. 2B).
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Gleichzeitig ist das Trennwandelement 13, welches verschieblich zu seiner Flächennormalen 21 an den Führungsschienen 11 und 19 aufgehängt ist, in einer ersten Arbeitsstellung angeordnet (in 1 und 2B dargestellt), in der die erste Arbeitszelle 14 vergrößert ist. Dabei wird um die Paletteneinheit 20A ein zusätzlicher Freiraum 14A gebildet (in 2A und 2B schraffiert dargestellt), der für die Robotereinheit 2, die zur Handhabung der Verpackungseinheiten 5 mit einer Greifeinheit 8 versehen ist, einen insgesamt vergrößerter Handhabungsraum in der ersten Arbeitszelle 14 ermöglicht.
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2C zeigt das Trennwandelement 13 in seiner zweiten Arbeitsstellung, in der die zweite Arbeitszelle 15 um die schraffierte Fläche 15B (entspricht 14A) vergrößert ist und die erste Arbeitszelle 14 entsprechend verkleinert ist. Schiebetürelement 12 verschließt dabei die erste Arbeitszelle 14 und gibt die zweite Arbeitszelle 15 frei.
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3 zeigt den Verstell- und Verschiebemechanismus 30 mit dem das Trennwandelement 13 an der Führungsschiene 11 verschiebbar angeordnet ist. Dieser umfasst eine Führungskulisse 31, die an der Unterseite der Führungsschiene 11 angeordnet ist und in die zwei Führungselemente 32 eingehängt sind, die über Haltebleche 33 mit dem oberen Querholm 13A des Trennwandelements 13 verbunden sind. Zur Verstärkung sind weitere vertikal verlaufende Haltebleche 34 vorgesehen, welche eine stabilisierte Aufhängung des Trennwandelements 13 in der Führungskulisse 31 ermöglichen. Das Trennwandelement 13 ist in ähnlicher Weise am anderen Ende des Querholms 13A über eine entsprechende Führungskulisse mit der dort verlaufenden Führungsschiene 19 gekoppelt. Die Führungselemente 32 sind über Rollen oder gleitend mit der Führungskulisse 31 gekoppelt. Auf diese Weise ist das Trennwandelement 13 in Pfeilrichtung (in Richtung der Fächennormalen 21) um einen Verstellweg A, der durch entsprechende Anschläge 35 an den Enden der Führungskulisse 31 definiert ist, verstellbar. Die Anschläge 35 sind als die Führungsschienen 11 und 19 verbindende Querträger ausgebildet die als gekantete Z-Profile ausgebildet sind und so eine stabilen Anschlag über die gesamte Länge des Querholms 13A bieten.
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Das Verstellen selbst erfolgt über einen als Pneumatikzylinder 36 ausgebildeten Linearantrieb, der mit seinem Zylinder an der Führungsschiene 11 fixiert ist, die wiederum die Führungskulisse 31 mit dem Trennwandelement 13 trägt. Ein Anschlussauge am Ende des Zylinderkolbens ist mit einem Sockelblech 37 am Trennwandelement 13 gekoppelt und verstellt beim Ausfahren des Kolbens das Trennwandelement 13 entsprechend.
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Um zusätzlich eine stabile Fixierung des Trennwandelements 13 in den beiden Arbeitsstellungen sicherzustellen, (vgl. 2B und 2C) ist ein in den 4A und 4B dargestellter Anschlag- und Haltemechanismus 40 vorgesehen. Als Anschlag dienen Winkelschienen 41, die im Boden der ersten und/oder zweiten Arbeitszelle 14, 15 verankert sind. An der oberen, freiliegenden Horizontalflächen jeder Winkelschiene 41 sind jeweils an den Enden als Fixiermittel Stellkolben 42 angeordnet, die im ausgefahrenen Zustand vertikal in entsprechende Fixierösen 43 einfahren, die am unteren Querholm 13B des Trennwandelements 13 entsprechend positioniert sind und als Fixierelemente dienen. Gleichzeitig dient der vertikal nach oben verlaufende Flansch 44 auch als seitlicher Anschlag für die Paletteneinheiten 20. Er trägt Anschlagspuffer 45, an die das Trennwandelement 13 mit den Fixierösen in den jeweiligen Arbeitsstellungen anschlagen kann. Damit ist das Trennwandelement 13 stabil in der jeweiligen Arbeitsstellung fixierbar, am oberen Ende mittels des am Sockelblech 37 angreifenden Pneumatikzylinders 36 und an seinem unteren Ende über die mit den Stellkolben 42 fixierten Fixierösen 43.
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Einen alternativen Haltemechanismus 40 zeigen die 4C und 4D. Die Stellkolben 42 (Fixiermittel) sind an Sockelelementen 46 angebracht und wirken in horizontaler Richtung parallel zur Längsrichtung der Bodenschienen 41', die einen C-förmigen Querschnitt aufweisen. Der untere Querholm 13B trägt als Fixierelemente entsprechende Fixierstücke 43' mit zu den Stellkolben 42 ausgerichteten Fixieröffnungen, die ebenfalls horizontal verlaufen. Die Sockelelemente 46 sind jeweils zwischen den Fixierstücken 43' angeordnet und bilden so Anschläge in Längsrichtung des unteren Querholmes 13B. Bei in den Fixierstücken 43' verriegelten Stellkolben 42 ist der untere Querholm 13B damit in alle Richtungen fixiert. Zusätzlich übergreift der obere Schenkel 41A' der Bodenschiene 41' den unteren Querholmes 13B teilweise und sichert diesen zusätzlich in vertikaler Richtung nach oben. Auch hier dient der Flansch 44' als seitlicher Anschlag für die Paletteneinheiten 20.
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Beim Betrieb der Arbeitszelle 1 passiert ausgehend von der in 1 und 2A dargestellten Stellung folgendes:
Die Industrierobotereinheit 2 entnimmt mit ihrer Greifeinheit 8 nacheinander über die Zufuhreinrichtung 4 zugeführte Verpackungseinheiten 5 und stapelt diese auf die in der ersten Arbeitszelle 14 angeordnete Paletteneinheit 20A. Dabei befindet sich das Schiebetürenelement 12 und das Trennwandelement 13 in der ersten Arbeitsstellung, in der die erste Arbeitszelle 14 um die Fläche 14A vergrößert ist. Davon ausgehend, dass die zweite Paletteneinheit 20B bereits vollständig mit Verpackungseinheiten 5 beladen ist und die zweite Arbeitszelle 15 zum Arbeitsraum 3 hin durch das Schiebetürenelement 12 abgeschirmt ist, kann das Schiebetürenelement 17B gefahrlos geöffnet werden, sodass die (relativ) verkleinerte zweite Arbeitszelle 15 gefahrlos für einen Bediener – beispielsweise mit einem Hubwagen – zugänglich ist, während gleichzeitig der Beladevorgang in der vergrößerten ersten Arbeitszelle 14 abläuft.
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Die beladene Paletteneinheit 20B wird aus der zweiten Arbeitszelle 15 entnommen und eine leere Paletteneinheit wird an der Winkelschiene 41 und einem weiteren hinteren Anschlag 46 genau hinsichtlich des Orts und der Lage in der Arbeitszelle 15 positioniert. Anschließend wird die Schiebetür 17B verschlossen und nach Beendigung des Beladevorgangs in der ersten Arbeitszelle 14 wird das Trennwandelement 13 an seinem unteren Querholm 13B durch die Stellkolben 42 freigegeben und an seinem oberen Querholm 13A mittels des Pneumatikzylinders 36 in der Führungskulisse 31 in die in 2C dargestellte Stellung verschoben, in der sie mit den Fixierösen 43 an den Anschlagspuffern 45 der Winkelschiene 41 anschlägt und dort über die Stellkolben 42 verriegelt wird. Das Schiebetürelement 12 wird entlang der Führungsschiene 11 in die in 2C dargestellte Stellung verschoben und in der zweiten Arbeitszelle 15 steht nun ein um die Fläche 15A vergrößerter Arbeitsraum zur Verfügung, in den sich die Industrierobotereinheit 2 mit der Greifeinheit 8 hineinbewegen kann.
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Die Industrierobotereinheit 2 kann so ohne Kollisionsgefahr die zweite Paletteneinheit 20B mit Verpackungseinheiten 5 beladen, die über die Zufuhreinrichtung 4 zugeführt werden. Nun kann in der vorher für die zweite Arbeitszelle 15 beschriebenen Weise die erste Arbeitszelle 14 zugänglich gemacht und gefahrlos betreten werden bzw. dort ein Palettenaustausch vorgenommen werden.
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5 zeigt einen Arbeitsbereich 10, bei dem die Trenneinrichtung durch Rolloelemente gebildet werden (ein über zwei Rollen laufendes Rollo 135 in der rechten Darstellung; zwei getrennt bedienbare Rollos 135A und 135B in der linken Darstellung), die jeweils die erste Arbeitszelle 14 und die zweite Arbeitszelle 15 definieren, die Trennwandelemente 135A und 135B können beispielsweise als Rolloeinrichtungen ausgebildet sein, die nebeneinander angeordnet sind und – je nachdem welche der Trennwandelemente 135A und 135B als Abschirmung zwischen der ersten Arbeitszelle 14 und der zweiten Arbeitszelle 15 dient – unterschiedlich große Arbeitszellen 14, 15 definieren. Neben einer Rollobauweise können diese Trennwandelemente 135A, 135B auch als ebenes Trennwandelement, als faltbares Trennwandelement oder als Trennwandelement mit verschieblichen bzw. ineinander verschiebbaren Lamellen ausgebildet sein. Die Trennwandelemente 135A, 135B können entweder vertikal nach oben oder nach unten ausgefahren versenkt, zusammengefaltet oder ineinander geschachtelt werden oder vertikal – ähnlich einem Vorhang – auf geeignete Weise verschoben werden.
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6 zeigt eine Ausführung, bei der ein türähnlich scharnierbares Trennwandelement 136 vorgesehen ist, welches zwischen zwei Arbeitsstellungen verschwenkt werden kann und so unterschiedlich große Arbeitszellen 14 und 15 definiert, die von der Industrierobotereinheit 2 mit ihrer Griffeinheit 8 angefahren werden könne. Das Trennwandelement 136 ist über ein vertikales Scharnier 136A an einem Pfostenelement 18 aufgehängt und wird zwischen der ersten Arbeitsstellung (siehe 6A) und der zweiten Arbeitsstellung (siehe 6C) hin und her geklappt. Das Schiebetürelement 12 ist in der beschriebenen Weise verschiebbar. Die Türelemente, über welche die Arbeitszellen 14, 15 nach außen zugänglich sind, sind hier ebenfalls als Schwenktüren 17A', 17B' ausgeführt.
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7A zeigt eine Ausführung bei der das Trennwandelement 137 aus drei miteinander scharnierbaren ebenen Wandelementen 137A, 137B und 137C gebildet wird, die wiederum scharnierbar an den Pfostenelementen 18 angeordnet sind und die je nach Schwenklage unterschiedlich große erste und zweite Arbeitszellen 14, 15 definieren. Dabei können die jeweils an den Pfostenelementen 18 angeordneten Wandelemente 137A und 137C mittels eines Antriebs und einer zusätzlichen Arretierung zwischen den Arbeitstellungen verstellt werden und in diesen jeweils fixiert werden. Über eine Steuereinrichtung kann die Verstellung so gesteuert werden, dass das mittlere Wandelement 137B entsprechend durchgeschwenkt werden kann. Das Trennwandelement 137 kann so von der ersten Arbeitsstellung (durchgezogene Darstellung) über eine Zwischenstellung (strichpunktierte Darstellung) in die zweite Arbeitsstellung (gestrichelte Arbeitsstellung) gebracht werden kann.
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In einer weiteren Ausführung (siehe 7B) ist das mittlere Wandelement 137B auch flexibel bzw. mehrgliedrig flexibel ausgebildet sein, sodass eine Durchschwenksteuerung entfallen kann und das mittlere Wandelement 137B durch die äußeren scharnierbaren Wandelemente 137A und 137C in den beiden Endlagen (durchgezogen bzw. gestrichelt dargestellt) gespannt werden kann, sodass es eine feste Abschirmung der Arbeitszelle 14 und der Arbeitszelle 15 bildet. Auch hier können unterschiedliche Antriebe der Wandelemente 137A und 137B vorgesehen werden, um ein automatisiertes Verstellen dieser Elemente zu ermöglichen. Zusätzlich sind Arretierung und/oder Spannelemente vorsehbar, welche diese Wandelemente 137A und 137C in ihren Endlagen fixieren und eine ausreichende Spannkraft aufbauen, um das flexible mittlere Wandelement 137B jeweils in seiner Endlage zu stabilisieren.
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Weitere Variationen und Ausführungen der Erfindung ergeben sich für den Fachmann im Rahmen der Ansprüche.
