JP2023533780A - コンパクトロボットセル - Google Patents

Abstract

本願発明は、溶接ロボット１５による溶接作業のための保護筐体３を有するコンパクトセルＺに関する。コンパクトセルＺはルーフ１と、側壁２と、前面４Ａと、後面４Ｂとを含む保護筐体３を有する。保護筐体３は、空気圧で作動可能なガイド装置２４上に支持されたガイドレール２３により第１位置から第２位置へ、そしてまた逆方向へ可動であり、その結果、第１位置にある状態で前側加工領域Ａ１を、第２位置にある状態で後側加工領域Ａ２を囲い込むことができる。保護筐体３の前面４Ａ及び後面４Ｂはさらに、少なくともそれぞれの場合において１つのローラシャッタ装置（２２Ａ；２２Ｂ）を備える。１つのローラシャッタ装置（２２Ａ；２２Ｂ）は、ルーフ１に組み込まれた対応するローラシャッタ取付台（Ｖ１；Ｖ２；Ｖ３）上の、全面を閉じるローラシャッタ（５Ａ；５Ｂ）又はモジュール式に組み合わせ可能なローラシャッタ（１８；２０）を開閉動作させることができる。【選択図】図３Ｂ

Description

本願発明は、溶接ロボットによる溶接作業のための保護筐体を備えたコンパクトセルに関し、囲い込まれることになる加工領域が、保護筐体を移動させることによりモジュール式で適応可能であるコンパクトセルに関する。

最先端の技術から公知である溶接処理のための一般的なロボットセルは通常、１又は複数の加工領域を備えている。それらロボットセルは、ワークを固定する加工面又は他のレセプタクルと、可動式溶接ロボットと、溶接ロボット及び加工面を囲い込む外側筐体とにより具現化される。溶接ロボットの溶接作業の間、外側筐体は溶接工を保護し、生成された溶接ヒュームを、設けられた抽出装置内へと導く。保護筐体には通常、ドア、窓、又は少なくともカーテンが設けられており、これにより、ワークの交換の間に、又は溶接ロボットの手動設定のために、溶接工は迅速に対応する加工領域に到達できる。

ＤＥ２１２０１２０００２０３Ｕ１は、拡大可能な壁構造要素を備えた溶接セルのためのセル筐体を示している。同セル筐体では個々の壁形状が変更可能であり、溶接ロボットシステムの移動範囲を一時的に拡げるためにロボットの移動の必要条件に適応させることができる。

本願発明の目的は、対応する加工領域への可能な限り最高のアクセス可能性で溶接ロボットセルが可能な限り最もコンパクトな形状をもつよう、一般的な溶接ロボットセルを構成することである。また目的は、溶接工の保護を無視することなく、利用可能な加工領域を可能な限り最適に用いることができるよう溶接ロボットセルの構造を最適化することである。

上述した目的を達成すべく、独立請求項の特徴が提案される。従属請求項は本願発明の好ましい実施形態に関するものである。

溶接ロボットによる溶接作業及び／又は切断作業のための保護筐体を備えたコンパクトセルは、少なくともセルルーフとセル側壁とを含む保護筐体を備えてもよい。保護筐体は、ガイド装置によりセルベースフレームに接続されてもよく、したがって、コンパクトセルに組み込まれた少なくとも第１加工領域又は第２加工領域を囲い込むために第１位置から第２位置へ両方向に移動させることができる。好ましくはガイド装置は、空気圧で制御されてもよいが、更なる好ましい実施形態においては、モータ式、電気式、及び／又は空気圧式支持で制御されてもよい。さらに、保護筐体は少なくとも前面及び後面においてローラシャッタ装置を含んでもよい。ローラシャッタ装置は、保護筐体内に位置する対応する加工領域を囲い込むようモジュール式で上下にローラシャッタを移動させることができ、したがって、対応する加工領域への必要に応じたアクセスを可能とする。１つの位置から隣の位置への保護筐体の移動によって、溶接工のために少なくとも１つの加工領域を露出させてもよい。他方で別の加工領域が保護筐体により完全に閉じられてよく、したがってコンパクトセルに設置された溶接ロボットのための加工面として用いられてもよい。この構成により、費用対効果が高く同時にフレキシブルなロボット溶接セル構成が提供される。特に、保護筐体の移動、及び結果として生じるモジュール式に切替可能な加工領域は、ロボットの溶接作業の間の溶接工による最適かつ安全な並行加工を可能とし、同時に他方では最大の加工領域比が可能となる。またこの配置は、その有利な設計により高度の小型性及び輸送可能性をもたらし、これにより、既存のシステムへの組み込み、及び４つの側面のうち少なくとも３つ、及び上部からの搬入が容易に可能である。

好ましい更なる実施形態において、保護筐体は、それぞれが少なくとも１つのローラシャッタ装置を含む４つの側壁を備える。よって上述したセル側壁は、この更なる実施形態において、ローラシャッタ装置により形成されてもよく、これにより全側面からの容易なアクセス可能性が可能となる。この更なる実施形態において、保護筐体は（好ましくは４つの）柱上のポータルとして構成され、ここでローラシャッタ装置及び／又は溶接カーテンが、それら柱のそれぞれの間に設けられてもよい。特に好ましくは溶接カーテンが、保護筐体の少なくとも１つの側面、好ましくは全側面に設けられてもよい。

好ましい実施形態において、好ましくは第１加工領域は、保護筐体の前方に面した前側加工領域であってもよく、第２加工領域は、保護筐体の後方に面した後側加工領域であってもよい。

さらに、好ましくはセル側壁は一体的に作られ、鉄合金若しくはアルミ合金を、又は耐熱性ポリマーを含み、好ましくは溶接カーテンの取り付けのための領域を含んでもよい。また、好ましくは側壁は少なくとも１つの点検窓を備える。特に好ましい更なる実施形態において、同点検窓は耐熱性のＵＶフィルタ材料を含んでもよく、囲い込まれた加工領域の点検を可能とする。したがって、ロボットの溶接作業の間の考えられる被害（飛び火、ＵＶ照射、等）から作業中の溶接工を効率よく保護でき、他方では同時に、窓を通して溶接作業及び／又は切断作業を容易に観察できる。特に好ましい実施形態において、点検窓は、好ましくはセル側壁に取り付けられたローラシャッタに設けられてもよい。

好ましくは側壁は、好ましくは溶接継ぎ目又はネジ留めによる接続によってセルルーフに強固に接続されてもよく、したがって保護筐体の可動枠体を形成する。前述のタイプの構造は、保護筐体の、コンパクトであり軽量かつ安定した形態を保証するという利点を有している。したがって、堅牢であると同時に費用対効果が高い本体を提供して溶接工を保護できる。

好ましくはセルルーフは、耐熱性材料、好ましくは金属又はプラスチックにより作られてもよく、好ましくは、更なる要素を組み込むためのカバーを含んでもよい。

また、好ましくは少なくとも１つの抽出口がセルルーフに実装されてもよく、これにより、保護筐体を移動させたときに、抽出口に設けられた、好ましくはルーフに組み込まれた抽出装置を一緒に動かすことができる。この方式で、異なる複数の加工領域での有害な溶接ヒュームの抽出を単一の抽出装置で実現でき、したがって効果的に実装できる。

更なる好ましい実施形態において、抽出装置は、（工場のホールに）外部にある、可動式のホースを備える等、他の位置のコンパクトセル（又は抽出口）に接続されてもよい。同様に抽出装置は、セルの下面、例えば加工面として用いられる溶接ベンチに、又はセル側壁に組み込まれてもよい。また、好ましくは可動式のホース又は可動式のチューブシステム等の下方向へガイドされる抽出システムが、囲い込まれた加工空間の抽出のために用いられてもよい。後者の実施形態の更なる利点としては、所望の領域のみの抽出が可動式のガイドシステムにより行われ、このことは、必要とされる抽出力を、したがってエネルギーコストをさらに最小化できるということがある。

好ましくは、少なくとも１つの前側ローラシャッタ装置が前面に配置されてもよく、１つの後側ローラシャッタ装置が保護筐体の後面にあってもよい。それらローラシャッタ装置は、好ましくはルーフカバーに組み込まれたローラシャッタ取付台に好ましくは金属製の少なくとも１つのローラシャッタを提供し、ルーフ面から加工面へ閉動作するようにローラシャッタをガイドし、加工面からルーフ面まで開動作するようにローラシャッタをガイドする。さらに、好ましくはローラシャッタは、組み込まれたローラグリル、及び／又は保護筐体内部の加工領域を観察するための（例えば、溶接保護ガラスで作られた）窓若しくは窓領域も備えてもよい。ローラシャッタが閉動作したとき、又は開動作したとき、それらは前述の側壁と、又は保護筐体の側面と面一になるよう閉動作させられ、これにより、両方のローラシャッタ装置が閉位置にあるとき、保護筐体の下方に位置する加工領域のための全側面が囲い込まれた空間が生じ、少なくとも１つのローラシャッタ装置の開位置が、保護筐体により囲い込まれた加工領域へのアクセスを可能とする。この構造によって、対応する加工領域の効率的な囲い込みが可能となるのみならず、ローラシャッタを部分的に開閉動作させることによる加工領域へのアクセスが簡略化される。

特に好ましい実施形態において、ローラシャッタ装置のうち少なくとも１つが、上述した保護筐体の３つの側面（特に好ましくは、４つの全ての側面）に組み込まれてもよく、ここで好ましくは、ローラシャッタ装置のうちそれぞれの少なくとも１つのローラシャッタが、保護筐体の対応する側面を完全に閉じることができてもよい。このことにより、保護筐体の下方に位置する対応する加工領域の完全な囲い込みが可能となり、ここで更なるローラシャッタ装置が、加工領域の向上したモジュール性、及び最適化されたアクセス可能性を実装する。

さらに、好ましくはローラシャッタ装置の個別のローラシャッタはそれぞれが、駆動モジュールによって独立して開閉動作できてよく、好ましくは、物体又は身体部位の起こり得る巻き込みを防ぐ安全装置を備えてもよい。特に好ましい形態において、個別のローラシャッタは、個別のローラシャッタの組み合わせを開閉動作させることにより異なる複数の部分加工領域に加工領域を分割するために、モジュール式で接続されてもよい。この装置により、対応する加工領域を特に効果的に、及び迅速に拡大又は調節することが可能となり、これにより、用いられるワークフローをさらにより効率化できる。好ましくは少なくとも１つのローラシャッタが前側ローラシャッタ装置及び後側ローラシャッタ装置に設けられてもよい。その少なくとも１つのローラシャッタは、これら部分加工領域をより速く調節するために保護筐体の対応する（前又は後ろの）側面を完全に閉じることができる。

好ましくはローラシャッタ装置は、ローラシャッタ装置を開閉動作させるための少なくとも１つの駆動部も備え、また好ましくは、挟み込みが起きることを防ぐための少なくとも１つの安全装置も備える。これらの更なる要素によって、ローラシャッタの移動を、ローラシャッタの正確な電気式の制御によってさらにより正確に規定でき、その安全基準を、並行溶接作業で用いるために全ての次元において最適化できる。

またローラシャッタ装置は互いに独立して開閉動作させることができ、したがって構造のさらに向上したモジュール性を実装できる。

保護筐体を少なくとも１つの位置から別の位置へ、そして逆方向に移動させるために、好ましい構造においては、少なくとも１つのガイドレールがルーフの下面に取り付けられてもよく、固定された、動かないガイド装置に設置されてもよい。好ましくはガイド装置は空気圧で、又は空気圧式支持（のみ）によって制御されてもよく、これにより、保護筐体の移動により引き起こされる考えられる摩耗、及び移動の間の怪我のリスクが、組み込まれたセンサによって最小化される。代替的に、ガイド装置の制御は電気的に、又は機械的に実行されてもよく、このことは、保護筐体のより正確な、又は簡略化された移動機構に繋げることができる。

装置の特に好ましい実施形態において、ガイド装置はまた、少なくとも１つの静止したままとなるベースフレームに取り付けられる。これにより、保護筐体を少なくとも第１加工領域を囲い込むための第１位置から第２加工領域を囲い込むための第２位置まで、そして逆方向に、ベースフレームに沿ってガイド装置上を移動させることができる。保護されることになる加工領域の幾何学形状及びサイズはしたがって、ベースフレームの形状のみに依存するので、そのような実施形態により、コンパクトセルの形状を可能な限り最適なものとすることが可能となる。さらに、好ましくはベースフレームは、１つの位置から別の位置までの、そしてまた逆方向への保護筐体の移動の間、保護筐体の側壁内部に固定される。これにより、移動の間、またコンパクトセル全体の輸送の間も重要なガイド要素は、特に効率的な方式で保護されることになる。

特にそのようなベースフレームにより、加工領域の数が２より多くても保護筐体の最適な移動可能性が可能となる。例えば、本願発明の好ましい実施形態において、コンパクトセルは長手軸に沿って順番に、少なくとも第１加工領域、第２加工領域、及び第３加工領域を備えてもよい。ここで保護筐体は引き続き、ベースフレームにより規定される長手軸に沿って直線的に移動することによって個々の加工領域のそれぞれを囲い込むことができ、したがって引き続き、より複雑な構造においても溶接工を最適に保護できる。

さらに好ましくはガイド装置は、交互溶接作業を可能とするよう、すなわち第２位置にある状態の保護筐体が第２加工領域を完全に囲い込めるよう構成される。ここで例えば、第１加工領域は溶接工にとって自由にアクセス可能となり、保護筐体が第１位置に移動させられたときには、前側加工領域は囲い込み可能となり、他方、後側加工領域は露出した状態となる。このことにより溶接工は、次の加工ステップ又は溶接部材に備えて常に並行して加工を行うことができるようになり、このことも、溶接作業の効果をさらに高める。また特に好ましい設計において保護筐体の壁及びローラシャッタは、少なくとも１つの位置において加工領域のフレームと面一であってもよく、このことの結果として、コンパクトセルの有利な輸送可能性及び小型性が生まれる。

したがって、好ましくはガイド装置は、保護筐体を少なくとも１つの位置から他の位置へ移動させた後、少なくとも１つの加工領域が全側面から保護筐体により囲い込まれていない状態となるよう構成されてもよい。

好ましくはベースフレームはさらに、少なくとも１つのモジュール式溶接ベンチに、好ましくは同ベンチの両側で接続される。ここでベースフレームは、更なる安定性が得られるのみならず、用いられる加工領域の更なる最適化も可能となる。このことから、好ましくは溶接ベンチには有孔グリッドプレートも設けられる。これにより溶接ベンチは、加工材料及び他の要素の正確な調整のために加工領域のうち少なくとも１つのための支持部として用いることができる。特に好ましい実施形態において、各加工領域は少なくとも１つのモジュール式溶接ベンチ又はプレートをさらに備える。ここで溶接ベンチは、溶接工のための更なる溶接装置、引き出し、又は別の加工領域への接続点等の更なる要素を備えてもよい。このことによって、コンパクトセル内での一般的な溶接作業を大幅に容易なものとでき、製造の高速度化が可能となる。

また好ましくはモジュール式溶接ベンチは、保護筐体が少なくとも１つの位置にある状態で全側面から囲い込まれるようにベースフレームに関連して構成されてもよい。このことによって、コンパクトセルの最適な小型性又は輸送可能性の実現が可能となるのみならず、溶接工の向上した保護ももたらされる。

またモジュール式溶接ベンチは、加工面の上述した好ましい仕切りをさらに最適化する可能性ももたらす。したがって特に好ましい実現形態において、有孔グリッドによって、保護筐体の移動方向に沿って方向を合わせた少なくとも１つの更なるモジュール式仕切り壁を加工領域のうちの１つに組み込み、後側ローラシャッタ装置又は前側ローラシャッタ装置のモジュール式ローラシャッタのうち少なくとも１つと組み合わせることが可能となる。したがってそのような装置により、加工領域を、対応するローラシャッタ装置が閉位置にある状態でより小さい部分加工領域に分割でき、それらより小さい部分加工領域を全側面から囲い込むこともできる。好ましくは仕切り壁は、ローラシャッタにより実現されてもよい。これにより対応する加工領域は、対応するローラシャッタを開閉動作させることによりモジュール式に形成できる。

好ましくは用いられる溶接ロボットは、加工領域のうち少なくとも１つの加工領域内で、溶接ベンチに、保護筐体の側壁に、又は上述した要素に接続された支持部又はレール上でセルルーフの内部に位置決めされてもよい。特に好ましい実施形態において、少なくとも１つのステーションにおけるマニピュレータが設けられ、少なくとも１つの回転軸上で可動である、好ましくはコボットであってもよい溶接ロボットが選択されてもよい。よってそのようなロボットにより、さらに複雑な溶接タスクを実行できるようになる。ここで溶接ベンチに組み込まれた有孔グリッドにより、溶接ベンチの位置決め又は固定をさらによりフレキシブルなものとでき、したがって、さらに高い自由度を有する溶接システムを提供できるようになる。

好ましくはコボットは４０ｋｇより軽く、このことが意味するのは、従来の産業ロボットシステムと対照的に、同コボットをフレキシブルに、必要なところでどこでも用いることができるようになるということである。ロボットが溶接を行っている間、作業者は下がっていることができ、したがって溶接ヒュームを吸い込まなくて済む。コボットはまた、プログラミングが非常に容易でもある。タッチパネルを介した人手によるガイダンス及び作業によって、短いトレーニング期間のみの後で新しいタスクを教えることが可能である。フリードライブ機能によって、コボット又はトーチを、作業を開始し終了する位置まで手動で容易に移動させることができる。中間のウェイポイント及び部分もこの方式でプログラミングされる。コボット（又は協働ロボット）は、要する再加工がほぼゼロかゼロである高品質の溶接点を一貫して実現する。

またコボットは、保護フェンスなしで人の直ぐ近くで安全に加工を行うことができるよう技術設計される。コボットは、ロボットとその環境との間のフレキシブルなやり取りを可能とするユニークな６重の力及びモーメントモニタリングシステムにより、作業者との直接的接触に関して必要とされる安全を確実にする。好ましくは有利であるコボットは、技術仕様ＩＳＯ ＴＳ１５０６６に準拠した協働タイプに対応したものである。

コンパクトセル又はコボット溶接セルが更なる軸（位置決め装置）を有していれば、コボットには、手動で移動させることによりプログラミング知識なしで非常に迅速に位置点を教えることができ、同時にワークを、更なる軸により最適な溶接位置に位置決めでき、したがっていくつかの側面で生産的に処理することもできる。コボットは、トーチの正確な移動を行い、溶接システムは完全な継ぎ目をもたらす。好ましくは協働ロボットは、ワークを処理するための溶接トーチの加工動作を学習するための学習モードと、学習モードで学習した加工動作を行うための加工モードとを含み、加工モードは、ワークの溶接と切断の両方を可能とする。

さらに保護筐体の側壁での、又はセルルーフでの溶接ロボットの位置決めによって、対応する加工領域を囲い込むように保護筐体を移動させることによって溶接ロボットを移動させることができ、その加工領域に位置するワークを処理するために溶接ロボットを用いることができる。したがって、そのような実施形態は、コンパクトセルの最適な小型性又は空間利用をもたらすのみならず、そのような留め方によって、関連付けられた溶接ベンチでより広い加工領域を実現できるので、保護筐体を移動させる際に、又は溶接ロボットの位置が固定されていることによって起こる可能性のあるあらゆる制約を防ぐことになる。

しかし、好ましくは保護筐体のガイド装置は少なくとも、溶接ロボットの位置に関して、第１位置にある保護筐体によって、また好ましくは、他の位置にある保護筐体によって各側面から溶接ロボットを囲い込むことができるよう構成され、各溶接作業の前に全側面を自動的に閉じる。そのような設計によって、保護筐体の移動を妨げることなく溶接工の最適な安全を確実にすることが可能になる。

例えば、ネジ留めでの固定による溶接ロボットの固定的な取り付けに加えて、好ましくは溶接ロボットは、ロボットガイダンスシステム上に、すなわち、レール又は溶接ベンチ上の偏心スイベル若しくは同心回転軸、又はここでもいずれの場合においても保護筐体の側壁又はセルルーフに位置決めされてもよい。したがって非常に好ましい実施形態において、溶接ロボットは外部の制御システムを介して、上述したモジュール式に規定される部分加工領域の間で独立して移動でき、又は対応する加工領域間で切替わることができ、したがって、複雑で空間的に分散した加工ステップであっても習得できる。したがって処理ステップは、ロボットガイダンスシステムの選択によってさらに最適化でき、更なる加工領域を（例えば回転軸に関する）最小の領域必要条件で形成できる。

要するに上述した特徴によって、コンパクトな溶接セルを実現することが可能となる。このことは、特に可動式保護筐体によって、及び結果として可能となる交互溶接作業によって、加工領域を最大限に活用する最適化した方法ステップを可能とするのみならず、方法のあらゆる段階において対応する溶接工の可能な限り最高の保護ももたらす。この文脈で、好ましくは少なくとも１つの側壁及びルーフの組み合わせとしての保護カバーはまず主に、組み込まれた要素のための一次的保護装置として機能する。ここで保護筐体内部のローラシャッタ取付台に取り付けられたローラシャッタ装置は、保護筐体の下方に位置する加工領域を完全に囲い込むことができ、したがって、溶接作業の間に有害な影響から溶接工を隔離する。保護筐体はさらに、ベースフレーム上の空気圧で近づくことができるガイドに支持され、これにより保護筐体は、第１加工領域を囲い込むための第１位置と、少なくとも、第２加工領域を囲い込むための第２位置との間で移動させることができる。そのような設計において、前述したような最適な交互の溶接を実現できる。さらに、好ましくはガイドは、加工領域のうち少なくとも１つに位置するいくつかの自由度で制御可能な溶接ロボットを、少なくとも１つ位置において全側面から囲い込むことが可能なように設計でき、このことによって、可能な限り最高の保護のみならず、ロボットにとって可能な限り最も広い加工領域も確実にすることになる。調節可能な溶接ベンチ等の更なる特徴も、対応する溶接処理に必要とされる個々の適応可能性を実現し、この適応可能性は、調節可能なローラシャッタ装置及び仕切り壁の組み合わせによる部分加工領域への加工領域の可能な分割によってさらに最大化できる。

したがって、そのようなコンパクトセルは、最大の小型性及び輸送可能性と併せて可能な限り最高の個別化をもたらす。また、好ましくはコンパクトセルは、輸送のための少なくとも１つのフォークポケットを備えたモバイルコンパクトセルであってもよい。これにより、特に保護筐体が２つの位置のうち１つにある状態でコンパクトセルを、フォークポケットを使ってリフトトラックによって輸送でき、したがって、コンパクトセルのさらにより容易な輸送が可能となる。好ましくは車輪が、コンパクトセルの下面に用いられてもよい。

本願発明に係るコンパクトセルの第１図を保護筐体が第１位置にある状態で示す。 コンパクトセルの側面図を示す。 コンパクトセルの側面図を保護筐体が第２位置にある状態で示す。 コンパクトセルの一方側が見える状態のコンパクトセルの図を保護筐体が第１位置にある状態で示す。 図２Ａのコンパクトセルの図を保護筐体が第２位置にある状態で示す。 コンパクトセルの上面図をルーフ構造なしで、かつ保護筐体が第１位置にある状態で示す。 図３Ａの上面図を保護筐体が第２位置にある状態で示す。 いくつかのローリングシャッタ及び仕切り壁を備えたコンパクトセルの実施形態の３次元図を保護筐体が第１位置にある状態で示す。 図４Ａの実施形態の３次元図を保護筐体が第２位置にある状態で示す。 図４Ａのコンパクトセルの上面図をルーフ構造なしで、かつ保護筐体が第１位置にある状態で示す。 図５Ａのコンパクトセルの上面図を保護筐体が第２位置にある状態で示す。 ローラシャッタ装置を備えたコンパクトセルの横方向の軸に沿った実施形態の断面図を示す。 図６Ａのガイド装置の詳細図を示す。 保護筐体がない状態でコンパクトセルの表現の図を示す。 溶接ロボットのリニアガイドレールを備えたコンパクトセルの更なる実施形態の上面図をルーフ構造なしで示す。 偏心軸上に溶接ロボットを備えたコンパクトセルの更なる実施形態の左側の断面図を保護筐体が第１位置にある状態で示す。 図８Ａの断面図を保護筐体が第２位置にある状態で示す。 いくつかのローラシャッタを備えたコンパクトセルの更なる実施形態の左側の断面図を保護筐体が第１位置にある状態で示す。 図９ａの断面図を保護筐体が第２位置にある状態で示す。 セルルーフの下面に取り付けられた接続装置上に溶接ロボットを備えたコンパクトセルの更なる実施形態の正面図を示す。 図１０の実施形態の３次元図を保護筐体が第２位置にある状態で示す。 セルルーフの下面に取り付けられたリニアガイドレール上に溶接ロボットを備えたコンパクトセルの更なる実施形態の正面図を示す。 図１２Ａの実施形態の右側の３次元図を保護筐体が第２位置にある状態で示す。 図１２Ａの実施形態の右側の断面図を保護筐体が第１位置にある状態で示す。 互いに前後に位置する３つの加工領域を備えたコンパクトセルの更なる実施形態の側面図を保護筐体が第２位置にある状態で示す。 図１３Ａの保護筐体の実施形態の側面図を示す。 図１３Ａのコンパクトセルの実施形態の３次元図を示す。 互いに前後に位置する３つの加工領域と加工領域に取り付けられたマニピュレータとを備えたコンパクトセルの更なる実施形態の３次元図を保護筐体が第３位置にある状態で示す。 図１３Ｄのコンパクトセルの実施形態の３次元図を保護筐体が第２位置にある状態で示す。 図１３Ｄのコンパクトセルの実施形態の２つの正面図を保護筐体が第３位置（上図）及び第２位置（下図）にある状態で示す。 図１３Ａのコンパクトセルの実施形態の正面図を保護筐体が第３位置にある状態で示す。 図１４Ａのコンパクトセルの実施形態の３次元表現を示す。

以下に、例示的な図面を参照し、本願発明の実施形態を詳細に説明する。実施形態の特徴は全体的に、又は部分的に組み合わせてもよく、本願発明は、説明されている実施形態に限定されない。さらに、可能な範囲で、名前が同じである参照符号は全ての図面間で本願発明の同じ特徴を指す。

図１Ａは、本コンパクトセルＺの第１の実施形態の外部から見える形状を、保護筐体３と共に示す。保護筐体３は、ルーフ１と側壁２とを備える。ルーフ１及び側壁２は互いに強固に接続され、加工面として用いることができるモジュール式溶接ベンチ８を囲い込む。好ましくは保護筐体３の側壁２には、コンパクトセルＺの内部の溶接作業を観察するための少なくとも１つの窓７が設けられ、ルーフ１は抽出口６を含む。有害な溶接ヒュームは、抽出口６を通じて抽出装置により排出できる。

さらに、ローラシャッタ装置２２Ａ，２２Ｂ（同図に示さず。例えば図６Ａを参照）が、保護筐体３の前面及び後面４Ａ，４Ｂに組み込まれる。これにより、前面４Ａ及び保護筐体３を前側ローラシャッタ５Ａにより側壁２と面一に、及び後面４Ｂを後側ローラシャッタ５Ｂ（同図に示さず）により閉じることが可能になる。この設計により、保護筐体３の下方に位置する加工領域を全側面から囲い込むことが可能となる。しかし、ローラシャッタ５Ａ，５Ｂの下方の、又はそれらの間の要素が検知されたときには好ましくは組み込まれている安全装置（示さず）がローラシャッタ５Ａ，５Ｂの動きを防ぎ、これにより、通常作業の間の挟み込みによる損傷又は怪我を防ぐ。

調節可能溶接ベンチはさらに、工具及び材料に適した引き出し装置９、及び更なる溶接装置１０を含む。このことによって、コンパクトセルＺで行われる溶接作業をさらに最適化できる。

図１Ｂ及び図１Ｃは、保護筐体３が配置され得る位置と、対応する加工領域Ａ１，Ａ２とを示す。図１Ｂにおいて、保護筐体３は第１位置に配置されている。このことは、モジュール式溶接ベンチ８の前部を第１加工領域Ａ１と共に保護筐体３により全側面で囲い込むことができ、したがって、溶接工にとって安全な溶接領域が形成されることを意味している。この場合、保護筐体３の移動は、保護筐体３の第１位置において後側加工領域Ａ２が完全に露出され、したがって、保護筐体３内部での溶接作業と並行して第１のワーク１１を準備するために、又は個別に処理するために溶接工によって用いられることができるよう構成されている。本実施形態において、後側加工領域Ａ２はグリッド状の孔が設けられた調整可能な加工台１２も備える。加工台１２は、最適化したワークフローのために溶接ベンチ８に強固に接続されている。

図１Ｃは、図１Ｂに既に示したコンパクトセルＺの実施形態を示し、ここでは保護筐体３は第２位置に移動させられている。この場合、後側加工領域Ａ２は保護筐体３内部に配置され、したがって、保護筐体３の前面４Ａ及び後面４Ｂのローラシャッタ５Ａ，５Ｂを閉動作させることにより、全側面から囲い込むことができる。対照的に、保護筐体３がこの位置にあるとき前側加工領域Ａ１は露出しており、したがって、第２のワーク１３を処理又は除去するために溶接工が用いることができる。ここで、囲い込まれた加工領域Ａ２内の第１のワーク１１は、保護筐体３内部で溶接ロボットにより並行して処理されることができる。したがって、保護筐体３のこの位置変更によって、最適化した交互溶接作業を実現することが可能となる。ここでロボットにより実行される溶接作業に加えて、溶接工がいつでも加工領域のうち１つで次の加工ステップを実行でき、又はその準備をできる。溶接ベンチ８に挿入された本実施形態に示す溶接装置、又はテーブル表面１４に挿入された有孔グリッド等の更なる組み込みによっても対応する加工領域の更なる個別化が可能となる。さらに、第１位置及び第２位置の指定は、例示的な実施形態の例示的な割り当てに限定されない。前方と後方との間で、又は第１位置と第２位置との間での逆の定義も可能である。好ましくはマニピュレータを、有孔グリッド台（テーブル表面１４）上の複数の異なる位置に自由に位置決めできる。好ましくは協働ロボットが、容易な位置決めのために有孔グリッド台上に設けられてもよい。好ましくは有孔グリッドシステムは、ネジ留めされておらず、したがって容易な位置決めを確実にできる。

図２Ａ及び図２Ｂは、左に回転させた３次元表現で、可動式保護筐体３の利点を示す。図２Ａは、保護カバーとも呼ばれる保護筐体３を第１位置にある状態で示す。セル側面２及び溶接ベンチ８と面一である閉動作した前側ローラシャッタ５Ａにより、輸送又は既存のシステムへの組み込みに最適なほぼ立方体状の構造を提供することが可能となる。

図２Ｂにおいて、第２位置にある状態の、前側加工領域Ａ１を露出させている保護筐体３が示されている。調節可能溶接ベンチ８に挿入された有孔グリッドテーブル表面１４は、正確な形状に処理されるようにワーク１３を位置決めするために、又は溶接作業を支援する任意の要素を組み込むために用いることができる。テーブル表面１４と台８のベース部分との間に形成される空洞も、第１加工領域Ａ１に更なる装置を挿入し、したがってワークフローをさらに最適化するために用いることができる。第２位置にある状態の保護筐体３はさらに、この空洞への形成され得る開口部を囲い込んでもよく、これにより、組み込まれた要素が最適に保護されることになる。

図３Ａ及び図３Ｂは、溶接ロボットの固定の実施形態におけるコンパクトセルＺの内部及び接続要素を示す。保護筐体３が第１位置にある状態でコンパクトセルＺを上方から示す図３Ａにおいて、溶接ロボット１５は、溶接ベンチ８の有孔グリッドに固定された支持部１６に取り付けられる。これにより、様々なアームジョイント上に位置決めされたマニピュレータにより、溶接ロボット１５を第１加工領域Ａ１内で移動させることができつつ、そのベース部分は台８上の位置に固定されたままとなる。さらに、溶接ベンチ８に対する第２加工領域Ａ２の溶接プレート１２の調整は、可動式のスイベルアーム２１により実行される。可動式のスイベルアーム２１は、正確な位置決めのために接続要素２８により台８へ固定的に取り付けることができる。そのような装置により、第２加工領域Ａ２の加工台１２をモジュール式に溶接ベンチ８に対して交換でき、輸送を目的として折り畳む、又は取り外すことができ、このことはさらに、コンパクトセルＺの小型性及び効率を高める。

図３Ｂは、図３Ａの実施形態をさらに示し、ここでは保護筐体３は、第２位置に移動させられている。この場合、保護筐体３は、この位置にある状態では第２加工領域Ａ１を囲い込むことができ、溶接ロボット１５が支持部１６と共に保護筐体３内に位置し続けるよう構成される。この方式で、保護筐体３の移動の間に、及び保護筐体３が２つの最終位置にあるときに、溶接加工者の最適な保護を実現できる。溶接ロボット１５の移動の自由度も、第１加工領域Ａ１の第２のワーク１３から第２加工領域Ａ２のワーク１１への溶接ヘッドの自由な再位置決めを可能とし、したがって１つの加工領域から別の加工領域への加工作業の簡略化された切換を確実にする。

図４Ａ及び図４Ｂは、コンパクトセルＺの更なる実施形態を示し、ここでは、独立して調節可能なローラシャッタ１８，２０及び仕切り壁１９を導入することにより、第１加工領域Ａ１を、調節可能な部分加工領域ＡＢ１及びＡＢ２へ分割できる。そのような構造を実装することにより、溶接ロボット１５又は溶接工が用いる加工領域をさらに個別化でき、これによって対応する加工領域Ａ１，Ａ２の最適な利用へと繋がる。

再び第１位置にある保護筐体３を見ることのできる図４Ａに示す描画においては、保護筐体３の前面が例えば２つの、好ましくは等サイズの独立して調節可能なローラシャッタ１８，２０を含む。ここで左側の調節可能ローラシャッタ１８のみが閉じており、ローラシャッタによっても実現可能な、溶接ベンチ８の中央に挿入された更なる仕切り壁１９によって変形されており、溶接ロボットの分けられた更なる部分加工領域ＡＢ２を形成している。他方、開いた右側のローラシャッタ２０によって、溶接工が並行して、例えば第３のワーク１７の加工を右側の部分加工領域ＡＢ１で行うことが可能となる。これにより、本実施形態において保護筐体３の第１位置では、両側（部分加工領域ＡＢ１及び後側加工領域Ａ２）での加工、すなわち、いくつかの溶接作業の同時並行化が可能となっている。さらに本実施形態において、個々の調節可能ローラシャッタ１８，２０及び仕切り壁１９は接続でき、再び分けることができ、互いに独立して開閉動作可能であり、これにより個々の部分加工領域ＡＢ１，ＡＢ２又は加工領域Ａ１，Ａ２への最適なアクセスが保証される。

図４Ｂは再び図４Ａの実施形態を示しているが、ここでは保護筐体３は第２位置にあり、この場合、左側のローラシャッタ１８及び調節可能な右側のローラシャッタ２０の両方が閉動作させられている。仕切り壁１９は引き続きここでも存在しており、２つの部分加工領域ＡＢ１，ＡＢ２の形成を継続している。しかし、この場合、部分加工領域ＡＢ１，ＡＢ２は、対応するロボット加工領域からは溶接ロボット１５と共に位置する第２加工領域Ａ２の筐体によって、保護筐体３によって明確に区切られている。したがって、本実施形態において、２つの部分的加工領域であっても、又は対応する数の仕切り壁によってより多くの部分的加工領域を、１人の溶接工が実行する溶接作業のために実現できる。

図５Ａ及び図５Ｂは、図４Ａ及び図４Ｂに示す実施形態の上面図として、前述のモジュール式ローラシャッタ１８，２０及び仕切り壁１９に関して溶接ロボット１５の位置及び機能を特定する。

図５Ａは、図４Ａに示すローラシャッタ配置で位置決めされた、前述した機能による支持部１６と共に溶接ロボット１５を示す。仕切り壁１９と左側のローラシャッタ１８とにより囲い込まれた部分加工領域ＡＢ２の空間全体に溶接ロボットが到達できる、あったとしても最短である距離が溶接ロボット１５と仕切り壁１９との間に生じるよう、溶接ロボット１５の支持部１６がテーブル表面１４に取り付けられている。同様に、示されている実施形態は、溶接作業全体を通して、溶接ロボット１５がその時点で用いていない部分加工領域側にいる溶接工を保護するよう仕切り壁１９が適切な位置に残った状態で２つの部分加工領域ＡＢ１，ＡＢ２の間で溶接ロボット１５が移動できるよう設計されてもよい。したがってこの場合、溶接工と溶接ロボット１５とが連続的に、第１部分加工領域ＡＢ１と第２部分加工領域ＡＢ２との間で交互に溶接を行うことができる、一方側でのみ用いることができる非常にコンパクトな交互溶接方法を実装できる。そのような方法は、例えば、別の溶接作業の準備が第２加工領域Ａ２で同時に行われており、したがって保護筐体３を第１位置から第２位置へ移動させることができないような場合に有利である。

図５Ｂは、図４Ｂに示す実施形態で導入されたものと同じ溶接ロボット１５を用いる溶接作業の個別の変形を示す。溶接ロボット１５は第２加工領域Ａ２で独立して溶接でき、モジュール式ローラドア１８，２０を開閉動作させることにより異なる溶接工で同じく独立してワーク１１，１３，１７を交換できるので、そのような装置、特に前側加工領域Ａ１に導入された仕切り壁１９により、２人による交互の溶接システムの実装も何ら問題なく可能となる。

保護筐体３が第１位置にある状態でコンパクトセルＺの側方断面を示す図６Ａは、図４Ａ、図４Ｂ、図５Ａ及び図５Ｂに示す実施形態に係る、前面４Ａに位置するモジュール式ローラシャッタ１８，２０を開閉動作させるためのローラシャッタ装置２２Ａ，２２Ｂ、及び後面４Ｂに位置する保護筐体３のローラシャッタ５Ｂも示す。この場合、対応するローラシャッタ１８，２０，５Ｂは、ルーフ１内に組み込まれた又はルーフ１の空洞構造２９Ａ，２９Ｂに組み込まれたローラシャッタ取付台Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３に最初に取り付けられている。これにより、それらは保護筐体３の移動の間、又は一般的な溶接処理の間、可能な限り保護された状態で格納できる。ローラシャッタ装置２２Ａ，２２Ｂと連結された制御ユニットを備えるモータ（同図に示さず）が、ローラシャッタ１８，２０，５Ｂの開閉動作を制御する。

図６Ａも、保護筐体３を移動させるために用いられるガイド構造を示す。同ガイド構造は、図６Ｂにおいても拡大して示されている。保護筐体３を正確な方式で移動させるために、保護筐体３の前側軸に沿ってルーフ１の下面まで、又は上述した空洞構造フレームの下面に、２つのリニアガイドレール２３が取り付けられている。ここでガイドレール２３の長さは、関連付けられた保護筐体３の移動距離を規定する。また、第１位置から第２位置まで、そして逆方向に保護筐体３を移動させるために同じガイドレール２３を介して保護筐体３をそれぞれの方向に移動させる空気圧で制御可能な２つのガイド装置２４上に、ガイドレール２３がそれぞれ載っている。移動機構の安定性を向上させるために、対応するガイド装置はまた、ベースフレーム２５に強固に接続されており、また溶接ベンチ８の対応する側壁へのベースフレーム２５の更なる接続を介して、両側で後者の溶接ベンチ８に強固に接続されている。そのような構造は特に、ベースフレーム２５が溶接ベンチ８に密接して嵌まっていることにより、コンパクトセルＺの小型性を保ちつつ保護筐体３の処理を最適に安定化させることができる。保護筐体３がない状態でコンパクトセルＺの図１～図３の実施形態を３次元図で示す図６Ｃにおいて、ベースフレーム２５の構造もより詳細に示されている。この場合、ベースフレーム２５は両側で溶接ベンチ８の対応する外側に強固に接続され、溶接ベンチ８の後端でビーム構造を形成している。ビーム構造は、更なる安定化のために溶接ベンチ８の後ろ側の角に設置され、対応する保護筐体３の高さを規定する。したがってビーム構造の上端には、支持されている保護筐体３を移動させるための空気圧式のガイド装置２４が取り付けられており、これにより、保護筐体３のガイドレール２３が適切な位置に置かれたときに、保護筐体３の移動に関してベースフレーム２５の安定性による更なるメリットが生まれる。

図７は、コンパクトセルＺの別の実施形態を上面図で示す。ここで保護筐体３は、第１位置にある状態で示されており、図４Ａ及び図５Ａにそれぞれ既に示したローラシャッタ構造が設けられている。特にこの場合、溶接ロボット１５は溶接ベンチ８の長手軸と平行なリニアガイドレール２６上で調整され、これにより溶接ロボット１５は、簡略化された方式で第１加工領域Ａ１の２つの部分加工領域ＡＢ１，ＡＢ２の間を移動でき、部分加工領域ＡＢ１，ＡＢ２又はワーク１３，１７の個々の領域に改良された方式で到達できる。また、ガイドレール２６に接続された溶接ロボット１５の支持部３０は回転可能に取り付けられており、これによって、保護筐体３を位置変更する際には第２加工領域Ａ２又はそこに取り付けられたワーク１１への、等しく簡略化された接近を実現できる。ガイドレール２６のモータに接続された制御ユニット（示さず）も、溶接ロボット１５のプログラム化されたワークフローを可能とする。

図８Ａ及び図８Ｂも、図１～図３で既に示した保護筐体３の実施形態の側面図内の溶接ロボット支持部２７の更なる実施形態を示す。図８Ａでは保護筐体３は第１位置にあり、図８Ｂでは第２位置にある。本実施形態において溶接ロボット１５は、溶接ベンチプレート１４に偏心して取り付けられた回転軸支持部２７上で調整され、これにより溶接ロボット１５は更なる自由度として、保護筐体３の前面４Ａ又は後面４Ｂの方向に移動可能であり、したがって対応するワーク１１，１３に向かってより正確かつ簡略化された方式で移動できる。同様に、図７に示すように、固定されたリニアガイドレール２６と比べて、用いられる加工面は偏心回転軸２７によりさらにより効果的に用いることができ、このことは、前に示したものと比べてよりさらに示されている実施形態を最適化する。

図９Ａ及び図９Ｂも、図４Ａ、図４Ｂ、図５Ａ及び図５Ｂで既に示したモジュール式ローラシャッタ１８，２０が設けられた保護筐体３の実施形態における図８Ａ及び図８Ｂに示す溶接ロボット支持部２７の実施形態を示す。図９Ａは、対応する保護筐体３を第１位置にある状態で示し、図９Ｂは保護筐体３を第２位置にある状態で示す。この場合、個別に位置決め可能なローラシャッタ１８，２０，５Ｂによる加工領域分割の高い調節可能性と、偏心して取り付けられた支持回転軸２７による、ワーク１１に対する溶接ロボット１５の正確な制御とが組み合わせられる。さらに、示されているどの実施形態も、第１位置又は第２位置の方向への保護筐体３の移動に干渉せず、このことは等しく、示されている本願発明の高い調節可能性を示している。

図１０及び図１１は、コンパクトセルＺの更なる実施形態を説明するためのものである。これらの図においては、図１及び図２に既に示した保護筐体３の実施形態において、溶接ロボット１５は、セルルーフ１に恒久的に取り付けられた接続装置３０により溶接ベンチ上方で位置決め可能である。

図１０は、上述した実施形態の正面図を示す。ここでは特に、処理されることになるワーク１３上方での溶接ロボット１５の位置決めにより溶接ロボット１５にとってのワーク１３の向上したアクセス可能性が確実になり、したがって、関連する溶接作業の正確性をさらに最適化できる。また本実施形態は、溶接ロボット１５が可動式保護筐体３に取り付けられることによって、保護筐体３と一緒に移動できるという利点をもたらし、このことによって、固定された溶接ロボット１５の位置の周りでの保護筐体の移動に対するあらゆる制約を回避できるのみならず、保護筐体３に取り付けられた制御ユニットにより、溶接ロボット３を対応するワーク１１，１３，１７にさらに近づけることもできる。

図１１も、コンパクトセルＺの底部から見た、図１０を参照して説明した実施形態を３次元表現で示す。特に、この表現形態においては、溶接ロボット１５がセルルーフ１に接続される接続装置３０の位置が改めてより詳細に明示されている。さらに見てとれるのは、溶接ロボット１５を保護筐体３に取り付けることにより、より広い加工面を溶接ベンチ８上に実現できるということであり、このことはコンパクトセルＺのワーク－セル領域比をさらに最適化する。

図１２Ａ～図１２Ｃは、溶接ロボットの位置決めの更なる実施形態を説明するためのものである。これらの図において溶接ロボット１５はさらに、保護筐体３のルーフに取り付けられた、図４及び図５に既に示した溶接ベンチ８と共に保護筐体３の実施形態と組み合わせられたリニアガイドレール３１に接続装置３０を介して接続されている。

図１２ＡはこのコンパクトセルＺの正面図を示す。ここでは溶接ロボット１５は、前側ローラシャッタと平行に並んだリニアガイドレール３１を介して２つの部分加工領域ＡＢ１，ＡＢ２の間で移動でき、したがって仕切り壁１９によって互いに分けられたワーク１３，１７に最適に到達する。また、保護筐体３のセルルーフ１に対して溶接ロボット１５を位置決めすることによっても、溶接ベンチ８上にある部分加工領域ＡＢ１，ＡＢ２の加工面のサイズが溶接ロボット１５又は対応するガイドレール３１によってさらに小さくなることがないという利点、及び保護筐体３の移動の間に溶接ロボット１５を移動させることによって、対応するワークへ溶接ロボット１５をさらにより正確に移動させることができるという利点が生まれる。

他方、図１２Ｂ及び図１２Ｃは、図１２Ａに既に示したコンパクトセルＺの実施形態の側方断面を説明するためのものである。これらの図のうち図１２Ｂは、保護筐体３を第２位置にある状態で示し、図１２Ｃは保護筐体が第１位置にある状態で同装置を示す。既に述べた利点に加えてここで特に明らかなのは、本実施形態における保護筐体３の移動はベースフレーム２５の形状又はガイドレール２３のサイズによって規定され、したがって更なる制約（例えば、溶接ベンチ８上に固定された要素による最大移動距離）はないということである。したがって、本実施形態によって、幾何学的に自由な方式で形作ることができるより大きなコンパクトセルＺを、又はコンパクトセルＺでさえも実現できる。

図１３Ａ～図１３Ｃは、コンパクトセルＺの更なる実施形態を示す。ここでは、セルルーフ１に取り付けられた溶接ロボット１５と共に前述した保護筐体３の設計は、３つの加工領域Ａ１，Ａ２，Ａ３を含む溶接ベンチと組み合わせられている。

図１３Ａは、コンパクトセルＺの側面図を保護筐体３が第２位置にある状態で、すなわち第２加工領域Ａ２を囲い込んでいる状態で示す。前述の実施形態とは異なり、本実施形態における加工領域Ａ１，Ａ２，Ａ３は、２以上の溶接プレートによって規定されるのではなく、互いに前後に配置され、単一の溶接ベンチ８上で互いに重なっている。ここでも再び第１加工領域Ａ１は、保護筐体３の前面４Ａ（例えば図１２Ｃ参照）に対して、コンパクトセルＺの前側加工領域Ａ１を表しており、第２加工領域Ａ２及び第３加工領域Ａ３は、本願発明の中央加工領域及び後側加工領域を表す。

さらに、上述したベースフレーム２５又はガイド装置２４は、この場合、第１加工領域Ａ１を囲い込むための第１位置から、第２加工領域Ａ２を囲い込むための第２位置を介して第３加工領域Ａ３を囲い込むための少なくとも第３位置まで、そして逆方向に、保護筐体３が連続的に移動でき、これにより、保護筐体３下方に位置する溶接ベンチ８の少なくとも各領域を保護筐体３の移動によって一度囲い込むことができ、囲い込まれていない領域のみが露出されるように、構成されている。このことの利点は、任意の数の加工領域を設けることができ、したがって、１人又は２人の溶接工が溶接ロボットと並行してワーク１１，１３，１７の準備又は処理を行えるだけではなく、コンパクトセルＺを、対応する溶接ジョブの必要条件に応じて所望通り組み立てることができるということである。好ましくは保護筐体３の移動が、制御ユニットによってより正確に規定されてもよく、これにより、保護筐体３の位置を対応する溶接作業の前にいつでも再規定できる。

図１３Ｂも、本実施形態の保護筐体３をより詳細に説明するためのものである。対応するローラシャッタ５Ａ，５Ｂ，５Ｃが保護カーテン３２Ａ，３２Ｃを備えてもよく、これにより、ローラシャッタ５Ａ，５Ｂ，５Ｃを下げたときに、溶接工の保護を確実にしつつも同時に、保護筐体３内部の観察が可能となる。さらに、好ましくはこれら保護カーテン（又はローラシャッタグリル構造）３２Ａ，３２Ｂは、保護筐体３内部に位置する溶接ロボット１５が溶接作業を実行しているときに自動的に閉動作でき、これによりジャンプスパーク又は起こり得る溶接ヒュームの放出を完全に防ぐことができる。

図１３Ｃも、保護筐体３のローラシャッタ５Ａ，５Ｃがまだ閉じている状態にある、同じ実施形態を３次元可視化したものを示す。特にここで見てとれるのは、本実施形態のコンパクトセルがそれぞれの側方から処理が可能であり、関連付けられた保護筐体３には、保護筐体３の４つの側面のうち３つの側面にある少なくとも１つのローラシャッタ５Ａ，５Ｃを通じてアクセスできるということである。したがってこの装置は、溶接ロボット１５による並行溶接作業の場合に特に、最適化したアクセス可能性をもたらす。

図１３Ｄ～図１３Ｆは、３つの加工領域Ａ１，Ａ２，Ａ３を備えたコンパクトセルＺの別の実施形態を説明するためのものである。この場合、マニピュレータ３２を備えた更なるレセプタクルが追加されており、同レセプタクルは溶接ベンチプレート１４の長手軸に沿って配置されており、第１加工領域及び第２加工領域上に位置決めされている。

図１３Ｄは、本実施形態の３次元図を保護筐体３が第３位置にある状態で、すなわち第３加工領域Ａ３上にある状態で示す。この場合、マニピュレータ３２にはワーク３３を留めるために設けられた、ここでは溶接ベンチプレート１４の長辺に沿って配置された回転軸が備え付けられており、同回転軸はワーク３３を回転可能に支持し、したがって溶接作業の間にワーク３３を全側面から溶接ロボット１５にとってアクセス可能とする。ここでマニピュレータ３２の形状及び自由度は、図１３Ｄ～図１３Ｆに示すものに限定されない。したがって、更なる実施形態において、好ましくはマニピュレータ３２は、ワーク３３をその元の位置に対して平行移動させることができ、又は、ワーク３３を１より多くの軸で回転させられ、したがって溶接ロボット１５によりワーク３３の最適な処理を確実に行うことができる。また、いくつかのマニピュレータ３２を、好ましくはいくつかの溶接ベンチプレート１４上で実装することもできる。

また、保護筐体３の側壁４Ｃ，４Ｄには、保護筐体３の最適化された移動のための、及び、起こり得る接触ダメージからマニピュレータ３２を保護するための軽量溶接カーテンが設けられており、これにより、特に、マニピュレータ３２（図１３Ｄ参照）なしの加工領域Ａ３からマニピュレータ３２が設けられた加工領域Ａ１，Ａ２へ保護筐体３を移動させるときに、図１３Ｅに示すように側壁４Ｃ，４Ｄを下げたときであってもマニピュレータ３２に挿入されたワーク３３に損傷を加えることはない。好ましくは、さらに、この保護筐体３の更なる実施形態において、マニピュレータ３２又はワーク３３の形状に合わせて開口部又は開口ハッチが側壁４Ｃ，４Ｄに設けられてもよい。これにより、マニピュレータ、又はワーク３３，３２、又はワーク３３，３２の一部の囲い込みは全体的に、保護筐体３に接触することなく実行できる。

したがってそのような構造により、特に組み込まれたマニピュレータ３２によって、溶接ロボット１５によりさらにより正確にワーク３３を処理できる。さらに、加工領域Ａ１，Ａ２，Ａ３がモジュール式に調整可能であることにより、及びマニピュレータ３２のサイズが自由に選択可能であることにより、部分的な処理ステップを１つの同じワーク３３に対して行うこともできる。

図１３Ｄ及び図１３Ｅに既に示した実施形態を改めて正面図で示す図１３Ｆの描画ではこのことをより詳細に示す：例えば保護筐体３を第２位置（以下の図１３Ｆ）に移動させることによりマニピュレータ３２に挿入されたワークを保護筐体３により部分的にのみ囲い込むことができ、したがってルーフ１に取り付けられた溶接ロボット１５により部分的にのみ処理することもできるので、溶接工は、例えば第１加工領域Ａ１でワーク３３のまだ自由な部分に関して準備を行い、さらに変更を加えるという選択肢をまだ有していることになる。このことが意味するのは、より大きなワークに対して並行溶接作業を実行することもでき、さらには、ワークに対する多段階の準備又は処理工程を要する複雑な処理ステップを問題なく実現できるということである。

図１３Ｅに示す保護筐体は４つの側面を備えており、２つの側面には溶接カーテンがあり、他の２つの側面のそれぞれにはローラシャッタ装置がある。よってセル側壁は、この更なる実施形態においてはローラシャッタ又は溶接カーテンにより形成でき、これにより保護筐体の全側面からの容易なアクセス可能性が可能となる。この更なる実施形態における保護筐体は、４つの柱上の可動／移動可能式ポータルとして構成されてもよく、ここでローラシャッタ装置及び／又は溶接カーテンは、それら柱のそれぞれの間に設けられるのが好ましい。

図１４Ａ及び１４Ｂはさらに、図１３Ａ～１３Ｃに既に示したコンパクトセルＺの実施形態を説明するためのものである。この場合、保護筐体の３つのローラシャッタ５Ａ，５Ｃは開いており、保護筐体３は第３位置まで移動させられており、又は第３加工領域Ａ３上にある。セルルーフ１の接続装置３１による溶接ロボット１５の位置決めによって、ここでもワーク１１を最適に処理でき、この場合であっても保護筐体３による溶接ロボット１５の更なる移動によって、その加工が完了した後には別の加工領域Ａ１，Ａ２に溶接ロボット１５の位置決めを行うことができる。好ましくはこの処理は、例えば上述した制御ユニット（示さず）によって自動化されてもよく、これにより最適化された加工チェーンを可能とできる。したがって、コンパクトセルＺの本実施形態は、所望通りに並行溶接作業の拡張及び自動化が可能であることと組み合わせて、個々の加工領域の最適なアクセス可能性を実現する。

Claims (20)

1. 溶接ロボット（１５）による溶接作業及び／又は切断作業のための保護筐体（３）を有するコンパクトセル（Ｚ）であって、
   セルルーフ（１）及び前記セルルーフ（１）に接続された少なくとも１つのセル側壁（２）と、
   少なくとも前記セルルーフ（１）及び前記少なくとも１つのセル側壁（２）を有する前記保護筐体（３）と、
   溶接作業のための少なくとも第１加工領域（Ａ１）及び第２加工領域（Ａ２）と、
   を備え、
   前記保護筐体（３）は、少なくとも両方向に可動であるよう構成され、第１位置にあるときは前記第１加工領域（Ａ１）を囲い込み前記第２加工領域（Ａ２）を露出させ、第２位置にあるときは前記第２加工領域（Ａ２）を囲い込み前記第１加工領域（Ａ１）を露出させる、
   コンパクトセル（Ｚ）。
2. 前記保護筐体（３）は、少なくとも１つのローラシャッタ装置（２２Ａ；２２Ｂ）を有し、
   前記ローラシャッタ装置（２２Ａ；２２Ｂ）は、開位置にあるときは前記保護筐体（３）により囲い込まれた前記加工領域（Ａ１；Ａ２；Ａ３）へのアクセスを可能とし、閉位置にあるときは溶接作業のために前記加工領域（Ａ１；Ａ２；Ａ３）を閉じる、
   先行する請求項のいずれかに記載のコンパクトセル（Ｚ）。
3. 溶接ロボット（１５）は、共に移動できるよう前記保護筐体（３）により、特に前記セルルーフ（１）に及び／又は前記セル側壁（２）に支持され、好ましくは前記溶接ロボットは協働ロボットである、
   先行する請求項のいずれかに記載のコンパクトセル（Ｚ）。
4. 前記保護筐体（３）は、少なくとも前側ローラシャッタ装置（２２Ａ）を含むセル前面（４Ａ）と後側ローラシャッタ装置（２２Ｂ）を含むセル後面（４Ｂ）とを前記セル側壁（２）に隣接して有し、
   前記保護筐体（３）は少なくとも部分的に、前記前側ローラシャッタ装置（２２Ａ）及び／又は後側ローラシャッタ装置（２２Ｂ）によって閉じることができる、
   先行する請求項のいずれかに記載のコンパクトセル（Ｚ）。
5. 前記保護筐体（３）は、セルルーフ（１）内に及び／又は前記セル側壁（２）に支持される少なくとも１つのローラシャッタ装置（２２Ａ；２２Ｂ）及び／又は溶接ロボット（１５）を有し、前記保護筐体（３）は、前記少なくとも１つのローラシャッタ装置（２２Ａ；２２Ｂ）が閉位置にあるときは前記加工領域を全側面から閉じることを可能とし、
   好ましくは前記ローラシャッタ装置（２２Ａ；２２Ｂ）は、互いに独立して開閉動作可能である、
   請求項１に記載のコンパクトセル（Ｚ）。
6. 前記コンパクトセル（Ｚ）は、前記第２位置にある状態の前記保護筐体（３）が前記溶接作業のために前記第２加工領域（Ａ２）を囲い込み、特に、同時に他の加工領域（Ａ１；Ａ３）にあるワークを作業者が設定するために又は交換するためにアクセスするために前記第１加工領域（Ａ１）を露出させるよう、交互溶接作業のために設定され、
   前記保護筐体（３）は、前記第１加工領域（Ａ１）を囲い込み、同時に少なくとも前記第２加工領域（Ａ２）を露出させるために、少なくとも前記第２位置から前記第１位置へと加工領域の変更のために移動させることができる、
   先行する請求項のいずれかに記載のコンパクトセル（Ｚ）。
7. 少なくとも第１加工領域（Ａ１）、第２加工領域（Ａ２）及び少なくとも更なる加工領域（Ａ３）が長手軸に沿って連続的に配置され、
   前記保護筐体（３）は、前記長手軸に沿って連続的に直線方向に前記保護筐体（３）を移動させることにより前記加工領域（Ａ１；Ａ２；Ａ３）を囲い込む、
   先行する請求項のいずれかに記載のコンパクトセル（Ｚ）。
8. 前記保護筐体（３）により露出させられる加工領域（Ａ１；Ａ２；Ａ３）は、特に前記加工領域（Ａ１；Ａ２；Ａ３）への上方からのクレーンによる搬入が可能となるよう、前記加工領域（Ａ１；Ａ２；Ａ３）のうち少なくとも一側面から及び前記加工領域（Ａ１；Ａ２；Ａ３）の上部からアクセス可能となる、
   請求項１から６のいずれか一項に記載のコンパクトセル（Ｚ）。
9. 前記ローラシャッタ装置（２２Ａ；２２Ｂ）は、前記保護筐体（３）の前面（４Ａ）又は後面（４Ｂ）を完全に閉じることができる少なくとも１つのローラシャッタ（５Ａ；５Ｂ；５Ｃ）を有し、
   前記ローラシャッタ装置（２２Ａ；２２Ｂ）の前記ローラシャッタ（１８；２０）は、サブ加工領域（ＡＢ１；ＡＢ２）に前記加工領域をさらに分割するよう相互接続可能である、
   先行する請求項のいずれかに記載のコンパクトセル（Ｚ）。
10. 前記ローラシャッタ装置（２２Ａ；２２Ｂ）は、少なくとも１つのローラシャッタ取付台（Ｖ１；Ｖ２；Ｖ３）を有し、前記ローラシャッタ取付台（Ｖ１；Ｖ２；Ｖ３）は、前記セルルーフ（１）の内部に設けられ、好ましくは前記ローラシャッタ取付台（Ｖ１；Ｖ２；Ｖ３）は、前記保護筐体（３）を閉じるよう前記セルルーフ（１）から前記加工領域（Ａ１；Ａ２；Ａ３）の床面へ、及び、前記保護筐体（３）を開くよう前記加工領域（Ａ１；Ａ２；Ａ３）の前記床面から前記セルルーフ（１）へローラシャッタ（５Ａ；５Ｂ；５Ｃ；１８；２０）を移動させる、
    先行する請求項のいずれかに記載のコンパクトセル（Ｚ）。
11. 前記加工領域（Ａ１；Ａ２；Ａ３）は、更なる部分加工領域（ＡＢ１；ＡＢ２）へと少なくとも１つの更なる仕切り壁（１９）により分割でき、好ましくは前記少なくとも１つの更なる仕切り壁（１９）はローラシャッタである、
    先行する請求項のいずれかに記載のコンパクトセル（Ｚ）。
12. 前記部分加工領域（ＡＢ１；ＡＢ２）は、前記ローラシャッタ装置（２２Ａ；２２Ｂ）の対応する前記ローラシャッタ（１８；２０）、及び前記保護筐体（３）の前記仕切り壁（１９）により全側面から囲い込むことができ、前記部分加工領域（ＡＢ１；ＡＢ２）の前記ローラシャッタ（１８；２０）は、互いに独立して開閉動作可能である、
    先行する請求項のいずれかに記載のコンパクトセル（Ｚ）。
13. 各加工領域（Ａ１；Ａ２；Ａ３）は、少なくとも１つのモジュール式溶接ベンチ（８）を有し、前記モジュール式溶接ベンチ（８）は、ワーク（１１；１３；１７）、マニピュレータ、及び／又は前記溶接ロボット（１５）の正確な位置決めのための有孔グリッドを含むテーブル表面（１４）を含む、
    先行する請求項のいずれかに記載のコンパクトセル（Ｚ）。
14. 前記保護筐体（３）は、３つの側面のうちそれぞれに、及び特に好ましくは４つの側面（４Ａ；４Ｂ；４Ｃ；４Ｄ）のうちそれぞれに少なくとも１つのローラシャッタ装置（２２Ａ；２２Ｂ）を有し、
    前記保護筐体（３）の下方に位置する加工領域（Ａ１；Ａ２；Ａ３）を全側面から少なくとも１つのローラシャッタ（５Ａ；５Ｂ，５Ｃ）及び前記セル側壁（２）が囲い込むことができるよう前記ローラシャッタ装置（２２Ａ，２２Ｂ）は、それぞれの場合において前記ローラシャッタ（５Ａ；５Ｂ；５Ｃ）により前記保護筐体（３）の前記３つの側面を、及び特に好ましくは前記４つの側面（４Ａ；４Ｂ；４Ｃ；４Ｄ）を完全に閉じることが可能である、
    先行する請求項のいずれかに記載のコンパクトセル（Ｚ）。
15. 前記加工領域（Ａ１；Ａ２；Ａ３）のうち１つに溶接ロボット（１５）が設けられ、前記溶接ロボット（１５）は、少なくとも前記第１位置にある状態の前記保護筐体（３）により及び／又は前記第２位置にある状態の前記保護筐体（３）により全側面から囲い込むことができる、
    先行する請求項のいずれかに記載のコンパクトセル（Ｚ）。
16. 前記溶接ロボット（１５）はレセプタクル（１６；２６；２７；３０）により少なくとも１つの軸に沿って可動であり、
    前記レセプタクル（１６；２６；２７；３０）は、前記保護筐体（３）内に位置する全ての加工領域（Ａ１；Ａ２；Ａ３）内に前記溶接ロボット（１５）を位置決めできるよう構成され、好ましくは前記レセプタクル（１６；２６；２７；３０）は、リニアガイド（２６；３１）及び／又は偏心軸（２７）を含み、
    前記レセプタクルは、前記テーブル表面（１４）上に、又は前記セルルーフ（１）に、又は前記セル側壁（２）に設けられる、
    請求項１５に記載のコンパクトセル（Ｚ）。
17. 前記保護筐体（３）は、移動のための少なくとも１つのリニアガイドレール（２３）を有し、前記ガイドレール（２３）は前記セルルーフ（１）の下面に設けられ、少なくとも１つのガイド装置（２４）上に設置される、
    先行する請求項のいずれかに記載のコンパクトセル（Ｚ）。
18. 前記ガイド装置（２４）は、静止したままとなるベースフレーム（２５）に固定的に接続され、好ましくは前記保護筐体（３）は、空気圧で移動可能であり、
    前記ベースフレーム（２５）は、前記モジュール式溶接ベンチ（８）に固定的に接続される、請求項１５に記載のコンパクトセル（Ｚ）。
19. 前記セルルーフ（１）は、前記保護筐体（３）の移動により一緒に移動できる可動式抽出装置及び／又は少なくとも１つの抽出口（６）を有する、
    先行する請求項のいずれかに記載のコンパクトセル（Ｚ）。
20. 前記コンパクトセル（Ｚ）はセルルーフ（１）と少なくとも１つのセル側壁（２）とを含み、前記セルルーフ（１）と前記セル側壁（２）とは互いに接続され、溶接ロボット（１５）による溶接作業及び／又は切断作業のための保護筐体（３）を形成し、
    前記コンパクトセル（Ｚ）は、少なくとも溶接作業のための第１加工領域（Ａ１）及び第２加工領域（Ａ２）を含み、
    前記保護筐体（３）は、少なくとも両方向に可動であるよう構成され、
    １つの加工領域（Ａ１；Ａ２；Ａ３）を囲い込み、同時に別の加工領域（Ａ１；Ａ２；Ａ３）を露出させるよう第１位置から第２位置へ前記保護筐体（３）を移動させるステップを備える、
    前記保護筐体（３）を構成するための方法。

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