DE102018005422A1 - Arrangement for reproducible clamping of identical workpieces and method for operating the arrangement - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum reproduzierbaren Spannen von baugleichen Werkstücken und ein Verfahren zum Betrieb der Anordnung.
Aufgabe der Erfindung sind eine Anordnung und ein Verfahren, die sich durch ein breites Anwendungsgebiet auszeichnen.
Eine Anordnung, die diese Aufgabe erfüllt, bestehend zumindest aus:
a) einer Messplatte (1) mit daran so angeordneten Sensoren (7), dass eine elastische Verformung der Messplatte (1) erfassbar ist,
b) mindestens einem an der Messplatte (1) angeordneten Spannelement (8) zum Spannen des Werkstückes (3) und
c) einer Recheneinheit zum Auswerten und Speichern der Sensorsignale,wobei das Spannelement (8) an mindestens zwei zueinander beabstandeten Orten fest an der Messplatte (1) anliegt.
Zum reproduzierbaren Spannen wird zunächst ein Referenzwerkstück (3) positioniert und mit einer für die nachfolgende Bearbeitung erforderlichen Spannkraft gespannt. Dabei wird die Messplatte 1 elastisch verformt. Die Werte der von den Sensoren (7) generierten Signale werden als Maß der elastischen Verformung in der Recheneinheit als Referenzwerte gespeichert.
Zum reproduzierbaren Spannen eines baugleichen Werkstückes (3) wird dieses in gleicher Position gespannt und die von den Sensoren (7) generierten Signalwerte der Recheneinheit zugeleitet. Die Spannkraft wird erhöht, bis eine zuvor bestimmte Akzeptanzschwelle der Abweichung zwischen den während des Spannens generierten Werten der Sensorsignale von den Referenzwerten unterschritten wird.

The invention relates to an arrangement for reproducible clamping of identical workpieces and a method for operating the arrangement.
The object of the invention is an arrangement and a method which are characterized by a wide field of application.
An arrangement that fulfills this task consists at least of:
a) a measuring plate (1) with sensors (7) arranged thereon in such a way that an elastic deformation of the measuring plate (1) can be detected,
b) at least one clamping element (8) arranged on the measuring plate (1) for clamping the workpiece (3) and
c) a computing unit for evaluating and storing the sensor signals, the tensioning element (8) resting firmly on the measuring plate (1) at at least two spaced-apart locations.
For reproducible clamping, a reference workpiece (3) is first positioned and clamped with a clamping force required for the subsequent machining. The measuring plate 1 is elastically deformed. The values of the signals generated by the sensors (7) are stored as a measure of the elastic deformation in the computing unit as reference values.
For reproducible clamping of a structurally identical workpiece (3), it is clamped in the same position and the signal values generated by the sensors (7) are fed to the computing unit. The clamping force is increased until it falls below a previously determined acceptance threshold of the deviation between the values of the sensor signals generated during clamping from the reference values.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum reproduzierbaren Spannen von baugleichen Werkstücken und ein Verfahren zum Betrieb der Anordnung für ein reproduzierbares Spannen von baugleichen Werkstücken für eine nachfolgende, bevorzugt spanende Bearbeitung auf einer Werkzeugmaschine. Die Anordnung und das Verfahren sind insbesondere für eine Anwendung in der Serienfertigung konzipiert, jedoch nicht auf diese beschränkt. Unter Spannen soll dabei eine kraftschlüssige Lagesicherung des Werkstückes unter Einwirkung von Spannkräften auf das Werkstück verstanden werden, wobei das oder die in Wirkverbindung mit dem Werkstück stehenden Spannmittel auch Merkmale eines Formschlusses zwischen dem oder den Spannmittel/n und dem Werkstück aufweisen kann/können.The invention relates to an arrangement for reproducible clamping of identical workpieces and a method for operating the arrangement for reproducible clamping of identical workpieces for subsequent, preferably machining on a machine tool. The arrangement and the method are designed in particular for use in series production, but are not limited to these. Clamping is to be understood as a non-positive position securing of the workpiece under the action of clamping forces on the workpiece, wherein the clamping device or devices that are operatively connected to the workpiece can also have features of a positive connection between the clamping device (s) and the workpiece.

Hohe Antriebsleistungen von Werkzeugmaschinen, hohe Schnittgeschwindigkeiten und große Schnittkräfte bei der spanenden Bearbeitung von Werkstücken erfordern nicht nur unter dem Gesichtspunkt der Arbeitssicherheit, sondern insbesondere auch unter dem Gesichtspunkt einer hohen Maßgenauigkeit der spanenden Bearbeitung ein sicheres Spannen des Werkstückes. Bei der Serienfertigung kommt hinzu, dass die Spannung der Werkstücke in kurzen Zeiten und unter vorgegebenen Spannbedingungen, insbesondere mit vorgegebenen Spannkräften, reproduzierbar erfolgen soll.High drive performance of machine tools, high cutting speeds and high cutting forces when machining workpieces require safe clamping of the workpiece not only from the point of view of work safety, but also in particular from the point of view of high dimensional accuracy of the machining. In addition, in series production, the clamping of the workpieces should be reproducible in short times and under specified clamping conditions, in particular with specified clamping forces.

Zum Spannen von Werkstücken unter vorgegebenen Spannbedingungen, insbesondere mit vorgegebenen Spannkräften, ist es bekannt, in den Spannmitteln Sensoren vorzusehen, mittels derer die zum Spannen des Werkstückes wirkenden Spannkräfte bestimmt werden können.For clamping workpieces under specified clamping conditions, in particular with specified clamping forces, it is known to provide sensors in the clamping means, by means of which the clamping forces acting for clamping the workpiece can be determined.

Dabei sind Lösungen bekannt, bei denen Sensoren zu Bestimmung der Spannkräfte direkt in der Kraftübertragungskette der Spannkraft angeordnet sind und so direkt die tatsächlich wirkende Spannkraft erfassen. So wird beispielsweise in der DE 10 2010 039 608 A1 eine Lösung beschrieben, bei der in einer Aufsatzbacke einer Spanneinrichtung eine Messeinrichtung mit einem Spannkraftmessaufnehmer angeordnet ist. Die Messeinrichtung liegt dabei direkt in der Kraftübertragungskette der auf das Werkstück einwirkenden Spannkraft. Sie ist als ein in dieser Kraftübertragungskette liegendes Glied ausgebildet, welches infolge der Wirkung der Spannkraft eine Längenänderung erfährt, die messtechnisch erfasst wird. Die Längenänderung ist proportional der Spannkraft und ermöglicht so deren Bestimmung. Sicherheitstechnisch sind derartige Lösungen jedoch bedenklich.Solutions are known in which sensors for determining the clamping forces are arranged directly in the force transmission chain of the clamping force and thus directly record the actually acting clamping force. For example, in the DE 10 2010 039 608 A1 described a solution in which a measuring device with a clamping force measuring sensor is arranged in a top jaw of a clamping device. The measuring device is located directly in the power transmission chain of the clamping force acting on the workpiece. It is designed as a link located in this power transmission chain, which experiences a change in length due to the effect of the tensioning force, which change is measured. The change in length is proportional to the clamping force and thus enables it to be determined. In terms of safety, however, such solutions are questionable.

Aus der DE 40 40 309 A1 ist eine Lösung zur Bestimmung der Spannkräfte eines Dreibackenfutters bekannt, bei der in der Grundbacke eines Dreibackenfutters Dehnmessstreifen derart angeordnet sind, dass eine spannkraftbedingte Verformung der Grundbacke erfasst wird. Die spannkraftbedingte Verformung der Grundbacke ist spannkraftproportional und ermöglicht so die Bestimmung der Spannkraft.From the DE 40 40 309 A1 A solution for determining the clamping forces of a three-jaw chuck is known, in which strain gauges are arranged in the base jaw of a three-jaw chuck in such a way that a deformation of the base jaw caused by the clamping force is detected. The deformation of the base jaw due to the clamping force is proportional to the clamping force and thus enables the determination of the clamping force.

Weiterhin wird in der DE 10 2014 104 285 A1 ein kraftbetätigtes Spannfutter für eine Werkzeugspindel einer Werkzeugmaschine beschrieben, bei dem mindestens eine Spanneinrichtung (Spannbacke) eine Messeinrichtung zum Messen einer von der Spanneinrichtung auf das in dem Spannfutter eingespannte Werkstück ausgeübten Spannkraft aufweist. Dabei ist am Quersteg des Kreuzversatzes der Grundbacke des Spannfutters ein als Dehnmessstreifen ausgeführter Sensor angeordnet, mit dem die Verformung des Quersteges infolge der Wirkung der Spannkraft erfasst wird. Die Verformung des Quersteges ist spannkraftproportional und ermöglicht so die Bestimmung der Spannkraft.Furthermore, in the DE 10 2014 104 285 A1 describes a power-operated chuck for a tool spindle of a machine tool, in which at least one clamping device (clamping jaw) has a measuring device for measuring a clamping force exerted by the clamping device on the workpiece clamped in the chuck. In this case, a sensor designed as a strain gauge is arranged on the crosspiece of the cross offset of the base jaw of the chuck, with which the deformation of the crosspiece as a result of the effect of the clamping force is detected. The deformation of the crossbar is proportional to the clamping force and thus enables the clamping force to be determined.

Sowohl die in der DE 40 40 309 A1 als auch die in der DE 10 2014 104 285 A1 beschriebenen Lösungen haben den Nachteil einer aufwändigen Anordnung der Messeinrichtungen im Spannfutter. Hieraus folgt, dass nur Sensoren mit geringem Bauraum, wie beispielsweise Dehnmessstreifen, verwendet werden können und jedes in einer Werkzeugmaschine verwendete Spannfutter eine entsprechende Messeinrichtung aufweisen muss. Ein Nachteil von Dehnmessstreifen ist jedoch ihr eingeschränkter Messbereich.Both those in the DE 40 40 309 A1 as well as that in the DE 10 2014 104 285 A1 The solutions described have the disadvantage of a complex arrangement of the measuring devices in the chuck. It follows from this that only sensors with a small installation space, such as, for example, strain gauges, can be used and that each chuck used in a machine tool must have a corresponding measuring device. A disadvantage of strain gauges is their limited measuring range.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Anordnung zum reproduzierbaren Spannen von baugleichen Werkstücken bereitzustellen, die sich durch ein breites Anwendungsgebiet auszeichnet, dass heißt, für eine Vielzahl unterschiedlichster Spannaufgaben verwendet werden kann und den Einsatz unterschiedlichster Sensoren für die Bestimmung der Spannkraft gestattet. Die Aufgabe der Erfindung besteht weiterhin darin, ein Verfahren zum Betrieb der Anordnung anzugeben.The object of the invention is to provide an arrangement for reproducible clamping of identical workpieces, which is characterized by a wide range of applications, that is, can be used for a variety of different clamping tasks and allows the use of different sensors for determining the clamping force. The object of the invention is also to provide a method for operating the arrangement.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Anordnung zum reproduzierbaren Spannen von baugleichen Werkstücken mit den Merkmalen des ersten Anspruches sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des 5. Anspruches gelöst. Die Ansprüche 2 bis 4 beschreiben vorteilhafte Weiterbildungen der Anordnung zum reproduzierbaren Spannen von baugleichen Werkstücken, die Ansprüche 6 und 7 vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens zum Betrieb der Anordnung.The object of the invention is achieved by an arrangement for the reproducible clamping of structurally identical workpieces with the features of the first claim and by a method with the features of the 5th claim. Claims 2 to 4 describe advantageous developments of the arrangement for reproducible clamping of workpieces of identical construction, claims 6 and 7 advantageous developments of the method for operating the arrangement.

Gemäß der Erfindung umfasst die Anordnung zum reproduzierbaren Spannen von baugleichen Werkstücken mindestens eine Messplatte mit an der Messplatte angeordneten Sensoren, wobei die Sensoren so angeordnet und ausgebildet sind, dass eine elastische Verformung der Messplatte erfassbar ist, mindestens ein an der Messplatte angeordnetes Spannelement zum Spannen des Werkstückes, wobei das mindestens eine Spannelement so an der Messplatte angeordnet ist, dass es an mindestens zwei zueinander beabstandeten Orten fest an der Messplatte anliegt, und mindestens eine elektronische Recheneinheit zum Auswerten und Speichern der Sensorsignale.According to the invention, the arrangement for reproducibly clamping workpieces of identical construction also includes at least one measuring plate sensors arranged on the measuring plate, the sensors being arranged and designed such that an elastic deformation of the measuring plate can be detected, at least one clamping element arranged on the measuring plate for clamping the workpiece, the at least one clamping element being arranged on the measuring plate such that it is firmly attached to the measuring plate at at least two spaced-apart locations, and at least one electronic computing unit for evaluating and storing the sensor signals.

Es hat sich gezeigt, dass jedes Spannelement beim Spannen eines Werkstückes infolge der Spannkraft eine der Spannkraft proportionale elastische Verformung erfährt und diese elastische Verformung über die zueinander beabstandeten Orte der Anlage des Spannelementes an der Messplatte auf diese übertragen wird und so eine ebenfalls spannkraftproportionale elastische Verformung der Messplatte bewirkt. Die Bedingung der Anlage des Spannelementes an der Messplatte an mindestens zwei zueinander beabstandeten Orten ist auch dann erfüllt, wenn ein Spannelement flächig, beispielsweise durch Kleben oder Schweißen, mit der Messplatte verbunden ist. Wichtig ist, dass die Anordnung des Spannelementes an der Messplatte so erfolgt, dass eine elastische Verformung des Spannelementes auf die Messplatte übertragen wird. Die an der Messplatte angeordneten Sensoren generieren Signale, deren Werte die elastische Verformung der Messplatte abbilden. Die Werte der Signale werden der elektronischen Recheneinheit zugeleitet.It has been shown that each clamping element experiences an elastic deformation proportional to the clamping force when clamping a workpiece due to the clamping force and this elastic deformation is transferred to the measuring plate via the spaced locations of the clamping element, and thus an elastic deformation that is also proportional to the clamping force Measuring plate. The condition of the clamping element being in contact with the measuring plate at at least two locations spaced apart from one another is also met if a clamping element is connected to the measuring plate over a large area, for example by gluing or welding. It is important that the arrangement of the clamping element on the measuring plate takes place in such a way that an elastic deformation of the clamping element is transmitted to the measuring plate. The sensors arranged on the measuring plate generate signals whose values reflect the elastic deformation of the measuring plate. The values of the signals are fed to the electronic computing unit.

Die Messplatte ist bevorzugt als ebene Platte ausgebildet, besteht bevorzugt aus Stahl und sollte eine hinreichende Steifigkeit aufweisen, also einer elastischen Verformung einen so hinreichenden Widerstand entgegensetzen, dass eine Bearbeitung des gespannten Werkstückes mit der geforderten Maßgenauigkeit möglich ist. Als Größe zur Beschreibung der Steifigkeit der Messplatte kann die Federsteifigkeit herangezogen werden, wobei die Federsteifigkeit bestimmt wird, indem die Messplatte an zwei gegenüberliegenden Seiten gestützt, mittig zwischen den Unterstützungen senkrecht zur Messplatte eine Kraft F aufgebracht und die elastische Verformung der Messplatte infolge dieser Kraft F gemessen wird. Als hinreichend wird dann eine Federsteifigkeit zwischen 20 bis 100 N/µm, bevorzugt zwischen 50 bis 100 N/µm, angesehen. Die Messplatte kann einteilig ausgebildet sein, sie kann aber auch aus einer Basisplatte und einer Hilfsplatte bestehen, wobei die Basisplatte und die Hilfsplatte beispielsweise durch Verschrauben fest miteinander verbunden sind. Dabei ist bzw. sind an einer Seite der Basisplatte, nachfolgend als Basisplattenspannelementeseite bezeichnet, das oder die Spannelemente angeordnet und an der der Basisplattenspannelementeseite gegenüberliegenden Seite der Basisplatte die Hilfsplatte. Bevorzugt sind zwischen der Basisplatte und der Hilfsplatte die Sensoren zur Erfassung der elastischen Verformung der Messplatte angeordnet.The measuring plate is preferably designed as a flat plate, is preferably made of steel and should have sufficient rigidity, that is to say that it resists elastic deformation to such an extent that machining of the clamped workpiece with the required dimensional accuracy is possible. The spring stiffness can be used as a parameter for describing the stiffness of the measuring plate, the spring stiffness being determined by supporting the measuring plate on two opposite sides, applying a force F in the middle between the supports perpendicular to the measuring plate, and the elastic deformation of the measuring plate as a result of this force F is measured. A spring stiffness between 20 to 100 N / µm, preferably between 50 to 100 N / µm, is then considered sufficient. The measuring plate can be formed in one piece, but it can also consist of a base plate and an auxiliary plate, the base plate and the auxiliary plate being firmly connected to one another, for example by screwing. In this case, the one or more clamping elements is or are arranged on one side of the base plate, hereinafter referred to as the base plate clamping element side, and the auxiliary plate on the side of the base plate opposite the base plate clamping element side. The sensors for detecting the elastic deformation of the measuring plate are preferably arranged between the base plate and the auxiliary plate.

Weiterhin bevorzugt sind die Sensoren zur Erfassung der elastischen Verformung der Messplatte als piezoelektrische Kraftsensoren ausgebildet. Dabei sind bevorzugt mindestens drei Sensoren in einer zweiten Ebene, die parallel zu einer ersten Ebene, die durch die Basisplattenspannnelementeseite definiert wird, angeordnet. Ist die Messplatte einteilig ausgebildet, können seitlich in die Messplatte eingreifende Ausnehmungen vorgesehen sein, in die die piezoelektrischen Kraftsensoren mit der vom Hersteller empfohlenen funktional notwendigen mechanischen Vorspannung eingepasst sind. Ist die Messplatte zweiteilig ausgebildet, können die piezoelektrischen Kraftsensoren zwischen der Basisplatte und der Hilfsplatte mit der vom Hersteller empfohlenen funktional notwendigen mechanischen Vorspannung eingespannt sein. In diesem Fall kann die Basisplatte und/oder die Hilfsplatte Vertiefungen für die Anordnung der piezoelektrischen Kraftsensoren mit der vom Hersteller empfohlenen funktional notwendigen mechanischen Vorspannung aufweisen. Bei der vorstehend beschriebenen Anordnung von piezoelektrischen Kraftsensoren zwischen der Basisplatte und der Hilfsplatte sollte die Federsteifigkeit der Hilfsplatte ca. 50 bis 80 % der Federsteifigkeit der Basisplatte betragen.Furthermore, the sensors for detecting the elastic deformation of the measuring plate are preferably designed as piezoelectric force sensors. At least three sensors are preferably arranged in a second plane, which is parallel to a first plane, which is defined by the base plate clamping element side. If the measuring plate is formed in one piece, recesses engaging laterally in the measuring plate can be provided, into which the piezoelectric force sensors with the functionally required mechanical pretension recommended by the manufacturer are fitted. If the measuring plate is made in two parts, the piezoelectric force sensors can be clamped between the base plate and the auxiliary plate with the functionally required mechanical pretension recommended by the manufacturer. In this case, the base plate and / or the auxiliary plate can have depressions for the arrangement of the piezoelectric force sensors with the functionally required mechanical pretension recommended by the manufacturer. In the arrangement of piezoelectric force sensors described above between the base plate and the auxiliary plate, the spring stiffness of the auxiliary plate should be approximately 50 to 80% of the spring stiffness of the base plate.

Zweckmäßig ist eine Anordnung der piezoelektrischen Kraftsensoren in einer parallel zu der von der Basisplattenspannnelementeseite definierten ersten Ebene liegenden zweiten Ebene derart, dass sie in der zweiten Ebene eine Fläche aufspannen. Bevorzugt sollte diese Anordnung der piezoelektrischen Kraftsensoren so sein, dass die Orte der festen Anlage der Spannelemente an die Basisplatte innerhalb bzw. in der Nähe einer Fläche liegen, die durch senkrechte Projektion der durch die piezoelektrischen Kraftsensoren aufgespannten Fläche in die von der Basisplattenspannelementeseite definierten ersten Ebene gebildet wird.It is expedient to arrange the piezoelectric force sensors in a second plane parallel to the first plane defined by the base plate clamping element side in such a way that they span a surface in the second plane. This arrangement of the piezoelectric force sensors should preferably be such that the locations of the fixed contact of the clamping elements on the base plate lie within or in the vicinity of a surface which is projected by perpendicular projection of the surface spanned by the piezoelectric force sensors into the first plane defined by the base plate clamping element side is formed.

Die Messplatte kann universal für unterschiedlichste Spannaufgaben ausgebildet sein, indem sie beispielsweise quadratisch oder rechteckig ausgebildet ist und beispielsweise 8 piezoelektrische Kraftsensoren symmetrisch verteilt an den Eckpunkten und Seitenkanten der Messplatte angeordnet sind. An der Messplatte können je nach Spannaufgabe unterschiedliche Spannelemente angeordnet sein.The measuring plate can be designed universally for a wide variety of clamping tasks, for example by being square or rectangular and, for example, 8 piezoelectric force sensors being arranged symmetrically distributed at the corner points and side edges of the measuring plate. Depending on the clamping task, different clamping elements can be arranged on the measuring plate.

Es ist auch denkbar, dass für eine spezielle Spannaufgabe, d.h. für das Spannen einer Serie baugleicher Werkstücke, an einer Messplatte ein oder mehrere speziell ausgewählte Spannelemente angeordnet sind, wobei jedes Spannelement jeweils an mindestens zwei Orten fest an der Messplatte anliegt. Wie bereits beschrieben, werden beim Spannen eines Werkstückes auftretende elastische Verformungen des Spannelementes über die Orte der festen Anlage des Spannelementes an der Messplatte auf die Messplatte übertragen. Anders ausgedrückt, an den Orten der festen Anlage eines Spannelementes an der Messplatte wirken Kräfte auf die Messplatte. Anhand der Orte der Einwirkung von Kräften auf die Messplatte ist es mittels Modellrechnung möglich, die Orte einer maximalen elastischen Verformung der Messplatte zu bestimmen. Es ist dann zweckmäßig, die piezoelektrischen Kraftsensoren an diesen Orten, d.h. an den senkrecht auf die zweite Ebene, in der die piezoelektrischen Kraftsensoren angeordnet sind, projizierten Orten anzuordnen. Die piezoelektrischen Kraftsensoren sind dann an den Orten einer maximalen elastischen Verformung der Messplatte infolge der Spannung eines Werkstückes in an der Messplatte angeordneten Spannelementen angeordnet. Dadurch können besonders genaue Messungen der elastischen Verformung der Messplatte erreicht werden, was eine besonders genaue Reproduzierung der Spannung baugleicher Werkstücke ermöglicht.It is also conceivable that one or more specially selected clamping elements are arranged on a measuring plate for a special clamping task, ie for clamping a series of identical workpieces, each clamping element being attached to each at least two places firmly against the measuring plate. As already described, elastic deformations of the clamping element occurring when clamping a workpiece are transmitted to the measuring plate via the locations of the fixed contact of the clamping element on the measuring plate. In other words, forces act on the measuring plate at the locations of the fixed contact of a clamping element on the measuring plate. Based on the locations of the action of forces on the measuring plate, it is possible by means of model calculation to determine the locations of a maximum elastic deformation of the measuring plate. It is then expedient to arrange the piezoelectric force sensors at these locations, ie at the locations projected perpendicular to the second plane in which the piezoelectric force sensors are arranged. The piezoelectric force sensors are then arranged at the locations of maximum elastic deformation of the measuring plate due to the clamping of a workpiece in clamping elements arranged on the measuring plate. As a result, particularly accurate measurements of the elastic deformation of the measuring plate can be achieved, which enables particularly precise reproduction of the tension of workpieces of identical construction.

Das oder die an der Messplatte angeordnete/n Spannelement/e zum Spannen des Werkstückes ist/sind bevorzugt Spannfutter, Schraubstöcke, Klemmschellen oder in einem einfachen Fall eine Befestigungsschraube, die in eine in der Messplatte angeordnete Gewindebohrung eingreift. Die vorstehende Aufzählung von möglichen Spannelementen ist nur beispielhaft und nicht abschließend. Wesentlich ist, dass ein Spannelement ortsfest an der Messplatte angeordnet ist und an mindestens zwei zueinander beabstandeten Orten fest an der Messplatte anliegt. Bevorzugt ist ein Spannelement zum Spannen des Werkstückes so ausgebildet, dass sich die Kraftübertragungskette der das Werkstück spannenden Spannkraft innerhalb des Spannelementes schließt. Dies ist deshalb bevorzugt, weil damit beim wiederholten Spannen von baugleichen Werkstücken, dass heißt beim Öffnen und erneuten Schließen der Kraftübertragungskette der das Werkstück spannenden Spannkraft, die Orte der Anlage des an der Messplatte angeordneten Spannelementes nicht verändert werden.The clamping element (s) arranged on the measuring plate for clamping the workpiece is / are preferably chucks, vices, clamps or, in a simple case, a fastening screw which engages in a threaded hole arranged in the measuring plate. The above list of possible clamping elements is only exemplary and not exhaustive. It is essential that a clamping element is arranged in a stationary manner on the measuring plate and bears firmly on the measuring plate at at least two spaced-apart locations. A clamping element for clamping the workpiece is preferably designed such that the force transmission chain of the clamping force clamping the workpiece closes within the clamping element. This is preferred because, when repeated clamping of workpieces of identical construction, that is to say when the force transmission chain is opened and closed again, the clamping force clamping the workpiece, the locations of the contact of the clamping element arranged on the measuring plate are not changed.

Zum Betrieb der beschriebenen Anordnung zum reproduzierbaren Spannen von baugleichen Werkstücken wird zunächst mit dem oder den an der Messplatte angeordneten Spannelement/en ein Werkstück als Referenzwerkstück der baugleichen Werkstücke mit einer für die nachfolgende Bearbeitung notwendigen Spannkraft gespannt. Dies führt, wie vorstehend beschrieben, zu einer elastischen Verformung des oder der Spannelemente/s und der Messplatte. Dabei besteht ein funktionaler Zusammenhang zwischen der Spannkraft und der elastischen Verformung des oder der Spannelemente/s und der Messplatte. Mittels den an der Messplatte angeordneten Sensoren werden Signale generiert, deren Werte der elastischen Verformung der Messplatte entsprechen. Die Werte der Signale werden der elektronischen Recheneinheit zugeleitet und als Referenzwerte gespeichert.To operate the described arrangement for reproducible clamping of identical workpieces, a workpiece as the reference workpiece of the identical workpieces is first clamped with the clamping element (s) arranged on the measuring plate with a clamping force necessary for the subsequent machining. As described above, this leads to an elastic deformation of the clamping element (s) and the measuring plate. There is a functional relationship between the clamping force and the elastic deformation of the clamping element (s) and the measuring plate. The sensors arranged on the measuring plate generate signals whose values correspond to the elastic deformation of the measuring plate. The values of the signals are fed to the electronic computing unit and stored as reference values.

Zum erneuten Spannen eines baugleichen Werkstückes wird dieses mittels dem oder den an der Messplatte angeordneten Spannelement/en gespannt, wobei die Spannkraft stetig oder schrittweise erhöht und die Werte der von den an der Messplatte angeordneten Sensoren generierten Sensorsignale der elektronischen Recheneinheit zugeleitet und mit den gespeicherten Referenzwerten der Spannung des Referenzwerkstückes verglichen werden. Unterschreitet die Abweichung der während des Spannens ermittelten Werte der Sensorsignale von den Referenzwerten eine zuvor bestimmte Akzeptanzschwelle, ist die für die nachfolgende Bearbeitung notwendige Spannkraft erreicht und die Erhöhung der Spannkraft wird beendet. Die Akzeptanzschwelle kann durch Vorversuche exemplarisch technologisch ermittelt oder geschätzt werden. Sie kann beispielsweise bei einer Abweichung der von den Sensoren generierten Werten der Sensorsignale von den Referenzwerten von ±10 %, bevorzugt ±5, besonders bevorzugt ±2 %, liegen. Dabei ist die für die nachfolgende Bearbeitung notwendige Spannkraft erreicht, wenn die Akzeptanzschwelle von allen von den Sensoren generierten Werten der Sensorsignale unterschritten wird.To reclamp a structurally identical workpiece, it is clamped by means of the clamping element (s) arranged on the measuring plate, the clamping force increasing continuously or stepwise and the values of the sensor signals generated by the sensors arranged on the measuring plate being sent to the electronic computing unit and with the stored reference values the voltage of the reference workpiece can be compared. If the deviation of the values of the sensor signals determined during clamping from the reference values falls below a previously determined acceptance threshold, the clamping force necessary for the subsequent processing is reached and the increase in clamping force is terminated. The acceptance threshold can be technologically determined or estimated using preliminary tests. It can be, for example, if the values of the sensor signals generated by the sensors deviate from the reference values by ± 10%, preferably ± 5, particularly preferably ± 2%. The clamping force necessary for the subsequent processing is reached when the acceptance threshold of all sensor signal values generated by the sensors is undershot.

Wird bei stetiger oder schrittweiser Erhöhung der Spannkraft kein Zustand gefunden, in dem alle von allen Sensoren generierten Werte der Signale innerhalb einer vorgewählten Toleranz zu den Referenzwerten liegen, liegt eine fehlerhafte Spannung des Werkstückes vor. Dies kann beispielsweise durch ein Werkstück verursacht sein, dessen Abmaße außerhalb der Toleranzgrenzen der baugleichen Werkstücke liegen. Eine weitere mögliche Ursache kann eine fehlerhafte Positionierung des Werkstückes an den Spannelementen sein.If, with a steady or gradual increase in the clamping force, no condition is found in which all values of the signals generated by all sensors lie within a preselected tolerance to the reference values, the workpiece is faulty. This can be caused, for example, by a workpiece whose dimensions lie outside the tolerance limits of the identical workpieces. Another possible cause can be incorrect positioning of the workpiece on the clamping elements.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung wird darin gesehen, dass mittels einer Messplatte, an der die Sensoren zur Bestimmung der elastischen Verformung angeordnet sind, verschiedene Spannaufgaben zum reproduzierbaren Spannen von baugleichen Werkstücken gelöst werden können.A particular advantage of the invention is seen in the fact that by means of a measuring plate on which the sensors for determining the elastic deformation are arranged, various clamping tasks for the reproducible clamping of structurally identical workpieces can be solved.

Die zuvor erläuterten Merkmale und Vorteile der Erfindung sind nach sorgfältigem Studium der nachfolgenden Beschreibung der hier bevorzugten, nicht einschränkenden Beispielausgestaltungen der Erfindung mit den zugehörigen Zeichnungen besser zu verstehen und zu bewerten. Die Zeichnungen zeigen in

• 1: eine Messplatte mit einem an der Messplatte angeordneten Schraubstock und einem im Schraubstock gespannten quaderförmigen Werkstück, in
• 2: eine Messplatte mit einem an der Messplatte angeordneten Spannfutter und einem im Spannfutter gespannten runden Werkstück, in
• 3: eine Messplatte mit drei auf der Messplatte angeordneten Befestigungselementen und einem mittels der Befestigunselemente gespannten Werkstück, in
• 4A: eine Messplatte mit einem auf der Messplatte mittels einer Befestigungsschraube gespannten runden Werkstück und in
• 4B: einen Längsschnitt durch die Messplatte gemäß 4A.

The features and advantages of the invention explained above can be better understood and evaluated after careful study of the following description of the preferred, non-limiting exemplary embodiments of the invention with the associated drawings. The drawings show in

• 1 : a measuring plate with a vice arranged on the measuring plate and a cuboid workpiece clamped in the vice, in
• 2 : a measuring plate with a chuck arranged on the measuring plate and a round workpiece clamped in the chuck, in
• 3 : a measuring plate with three fastening elements arranged on the measuring plate and a workpiece clamped by means of the fastening elements, in
• 4A : a measuring plate with a round workpiece clamped on the measuring plate by means of a fastening screw and in
• 4B : a longitudinal section through the measuring plate according to 4A ,

Beispiel 1example 1

Die 1 zeigt eine quadratisch ausgebildete Messplatte 1 mit einem an der Messplatte angeordneten Schraubstock 2 und einem im Schraubstock 2 gespannten quaderförmigen Werkstück 3. Der Schraubstock 2 ist mittels Klemmpratzen 4 an einer Seite der Messplatte 1, in 1 die Oberseite der Messplatte 1, befestigt. Die Klemmpratzen 4 sind mittels Befestigungsschrauben 5, die in Gewindebohrungen eingreifen, die in der Messplatte 1 angeordnet sind, befestigt. Der Schraubstock 2 liegt damit an mehr als zwei zueinander beabstandeten Orten an der Messplatte 1 an. Die Messplatte 1 ist einteilig ausgebildet. In die Längsseiten der Messplatte 1 sind bezüglich der Längsausdehnung der Längsseiten symmetrisch, d.h. jeweils in der Mitte jeder Längsseite und an den Enden jeder Längsseite, Ausnehmungen 6 eingearbeitet. In jeder Ausnehmung 6 ist ein piezoelektrischer Kraftsensor 7 angeordnet. Die piezoelektrischen Kraftsensoren 7 sind mit der vom Hersteller empfohlenen funktional notwendigen mechanischen Vorspannung in die Ausnehmungen 6 eingepasst. Die Ausnehmungen 6 und damit auch die piezoelektrischen Kraftsensoren 7 sind so angeordnet, dass durch die piezoelektrischen Kraftsensoren 7 eine Fläche aufgespannt wird, derart, dass die Orte der festen Anlage des Schraubstockes 2 an der Oberseite der Messplatte 1 innerhalb einer Fläche liegen, die durch die senkrechte Projektion der von den piezoelektrischen Kraftsensoren 7 aufgespannten Fläche auf die Oberseite der Messplatte1 gebildet wird. Insgesamt sind in der Messplatte 1 acht piezoelektrische Kraftsensoren 7 angeordnet. Alle piezoelektrischen Kraftsensoren 7 sind elektrisch mit einer nicht dargestellten elektronischen Recheneinheit verbunden.The 1 shows a square measuring plate 1 with a vice arranged on the measuring plate 2 and one in the vice 2 clamped cuboid workpiece 3 , The vice 2 is by means of clamps 4 on one side of the measuring plate 1 , in 1 the top of the measuring plate 1 , attached. The clamps 4 are by means of fastening screws 5 which engage in threaded holes in the measuring plate 1 are arranged, attached. The vice 2 is therefore at more than two spaced apart locations on the measuring plate 1 on. The measuring plate 1 is made in one piece. In the long sides of the measuring plate 1 are symmetrical with respect to the longitudinal extent of the long sides, ie recesses in the middle of each long side and at the ends of each long side 6 incorporated. In every recess 6 is a piezoelectric force sensor 7 arranged. The piezoelectric force sensors 7 are in the recesses with the functionally required mechanical preload recommended by the manufacturer 6 fitted. The recesses 6 and thus also the piezoelectric force sensors 7 are arranged so that by the piezoelectric force sensors 7 a surface is spanned such that the locations of the fixed abutment of the vice 2 at the top of the measuring plate 1 lie within an area created by the vertical projection of the piezoelectric force sensors 7 spanned area is formed on the top of the measuring plate 1. Overall, are in the measuring plate 1 eight piezoelectric force sensors 7 arranged. All piezoelectric force sensors 7 are electrically connected to an electronic computing unit, not shown.

Zum reproduzierbaren Spannen von baugleichen quaderförmigen Werkstücken 3 wird zunächst ein Referenzwerkstück 3 in einer vorbestimmten Position im Schraubstock 2 so hinreichend fest, d.h. mit einer so bemessenen Spannkraft gespannt, dass es für eine nachfolgende Bearbeitung ausreichend fest gespannt ist. Wenn gewünscht oder erforderlich, kann dabei die Spannkraft mit bekannten Mitteln bestimmt und erfasst werden. Beispielsweise kann der Schraubstock 2 mit einem Drehmomentenschlüssel gespannt werden. Die vom Schraubstock 2 auf das Werkstück 3 ausgeübten Spannkräfte bewirken eine elastische Verformung des Schraubstockes 2. Infolge dieser elastischen Verformung des Schraubstockes 2 wirken durch die feste Anordnung des Schraubstockes 2 an der Messplatte 1 diese Kräfte ein, die eine elastische Verformung der Messplatte 1 bewirken. Dabei besteht ein reproduzierbarer funktionaler Zusammenhang zwischen der Spannkraft und der elastischen Verformung des Schraubstockes 2 und der Messplatte 1. Mittels den an der Messplatte 1 angeordneten piezoelektrischen Kraftsensoren 7 werden Signale generiert, deren Werte der elastischen Verformung der Messplatte 1 entsprechen. Die Werte der Signale werden der elektronischen Recheneinheit zugeleitet und als Referenzwerte gespeichert.For reproducible clamping of identical cuboid workpieces 3 first becomes a reference workpiece 3 in a predetermined position in the vice 2 so sufficiently firm, ie clamped with a clamping force so dimensioned that it is sufficiently firmly clamped for subsequent processing. If desired or necessary, the clamping force can be determined and recorded using known means. For example, the vice 2 be tightened with a torque wrench. The vice 2 on the workpiece 3 Exerted clamping forces cause an elastic deformation of the vice 2 , As a result of this elastic deformation of the vice 2 act through the fixed arrangement of the vice 2 on the measuring plate 1 these forces cause an elastic deformation of the measuring plate 1 cause. There is a reproducible functional relationship between the clamping force and the elastic deformation of the vice 2 and the measuring plate 1 , Using the on the measuring plate 1 arranged piezoelectric force sensors 7 signals are generated, the values of the elastic deformation of the measuring plate 1 correspond. The values of the signals are fed to the electronic computing unit and stored as reference values.

Zum erneuten Spannen eines baugleichen quaderförmigen Werkstückes 3 wird dieses in der gleichen vorbestimmten Position wie das Referenzwerkstück 3 im Schraubstock 2 gespannt. Dazu werden lediglich die Spannbacken des Schraubstockes 2 bewegt, d.h. zur Entnahme des zuvor gespannten Werkstückes 3 geöffnet und zum Spannen des baugleichen Werkstückes 3 wieder gegeneinander bewegt, die Befestigung des Schraubstockes 2 selbst an der Messplatte 1 wird nicht verändert. Zum Spannen des baugleichen Werkstückes 3 wird die Spannkraft stetig erhöht und die Werte der von jedem an der Messplatte 1 angeordneten piezoelektrischen Kraftsensoren 7 generierten Signale der elektronischen Recheneinheit zugeleitet und mit den jeweiligen gespeicherten Referenzwerten des jeweiligen piezoelektrischen Kraftsensors 7 für die Spannung des baugleichen quaderförmigen Referenzwerkstückes 3 verglichen. Unterschreitet die Abweichung der während des Spannens ermittelten Werte der Sensorsignale von den Referenzwerten eine zuvor anhand von Vorversuchen ermittelte Akzeptanzschwelle von ±5 %, ist die für die nachfolgende Bearbeitung notwendige Spannkraft erreicht, d.h. das baugleiche quaderförmige Werkstück 3 ist mit gleicher Spannkraft wie das Referenzwerkstück gespannt und die Erhöhung der Spannkraft wird beendet. Die Spannung des Referenzwerkstückes wurde für die Spannung das baugleiche Werkstück reproduziert.For reclamping an identical cuboid workpiece 3 it will be in the same predetermined position as the reference workpiece 3 in a vice 2 curious; excited. For this purpose, only the jaws of the vice 2 moved, ie to remove the previously clamped workpiece 3 opened and for clamping the identical workpiece 3 moved against each other again, fastening the vice 2 even on the measuring plate 1 is not changed. For clamping the identical workpiece 3 the clamping force is steadily increased and the values of everyone on the measuring plate 1 arranged piezoelectric force sensors 7 generated signals of the electronic arithmetic unit and supplied with the respective stored reference values of the respective piezoelectric force sensor 7 for the clamping of the identical cuboid reference workpiece 3 compared. If the deviation of the values of the sensor signals determined during the clamping falls below the acceptance threshold of ± 5% previously determined on the basis of preliminary tests, the clamping force required for the subsequent machining has been reached, ie the identical cuboid workpiece 3 is clamped with the same clamping force as the reference workpiece and the increase in clamping force is ended. The clamping of the reference workpiece was reproduced for the clamping of the identical workpiece.

Wird bei stetiger Erhöhung der Spannkraft kein Zustand gefunden, in dem alle von allen piezoelektrischen Kraftsensoren 7 generierten Werte der Signale die Akzeptanzschwelle von ±5 % zu den jeweiligen Referenzwerten unterschreiten, liegt eine fehlerhafte Spannung des Werkstückes 3 vor. Die Position des quaderförmigen Werkstückes 3 im Schraubstock 2 ist dann zu überprüfen, und bei Übereinstimmung der Position des quaderförmigen Werkstückes 3 mit der vorbestimmten Position im Schraubstock 2 ist das Werkstück 3 auszusondern.If there is a steady increase in the clamping force, no condition is found in which all of the piezoelectric force sensors 7 generated values of the signals fall below the acceptance threshold of ± 5% to the respective reference values, there is a faulty clamping of the workpiece 3 in front. The position of the cuboid workpiece 3 in the vice 2 is then to be checked and if the position of the cuboid workpiece corresponds 3 with the predetermined position in the vice 2 is the workpiece 3 weed.

Beispiel 2Example 2

2 zeigt eine quadratisch ausgebildete Messplatte 1 mit einem auf der Messplatte 1 angeordneten Spannfutter 8 und einem im Spannfutter 8 gespannten runden Werkstück 3. Die Messplatte 1 ist zweiteilig ausgebildet. Sie besteht aus einer als T Nutenplatte ausgebildeten Basisplatte 1.1 und einer als ebene Platte ausgebildeten Hilfsplatte 1.2. Die Basisplatte 1.1 besitzt eine Federsteifigkeit von ca. 80 N/µm. Die Hilfsplatte 1.2 ist an der den T-Nuten gegenüberliegenden Seite der Basisplatte 1.1 angeordnet und fest mit dieser verschraubt. Sie besteht aus Stahl und weist eine Federsteifigkeit von ca. 50 N/µm auf. Die Oberseiten der T-Nuten liegen in einer ersten Ebene 9. Das Spannfutter 8 ist an der Oberseite der T-Nutenplatte mittels Schrauben und zugehörigen Nutensteinen fest mit dieser verschraubt. Die Unterseite der T-Nutenplatte, also die der Hilfsplatte 1.2 zugewandte Seite, weist an jeder Ecke eine Ausnehmung 6 zu Aufnahme von je einem piezoelektrischen Kraftsensor 7 auf. Die Ausnehmungen sind so bemessen, dass die piezoelektrischen Kraftsensoren 7 mit der vom Hersteller empfohlenen funktional notwendigen mechanischen Vorspannung zwischen der Basisplatte 1.1 und der Hilfsplatte 1.2 eingespannt sind. Die piezoelektrischen Kraftsensoren 7 spannen in der zweiten Ebene 10 eine Fläche auf. Die Befestigungspunkte des Spannfutters 8, d.h. die Orte der festen Anlage des Spannfutters 8 an der Basisplatte 1.1, liegen innerhalb einer Fläche, die durch senkrechte Projektion der von den piezoelektrischen Kraftsensoren 7 aufgespannten Fläche auf die erste Ebene 9 gebildet wird. Die piezoelektrischen Kraftsensoren 7 sind in einer zur ersten Ebene 9 parallelen zweiten Ebene 10 angeordnet und elektrisch mit einer nicht dargestellten elektronischen Recheneinheit verbunden. Im Spannfutter 8 ist ein rundes Werkstück 3 gespannt. 2 shows a square measuring plate 1 with one on the measuring plate 1 arranged chuck 8th and one in the chuck 8th clamped round workpiece 3 , The measuring plate 1 is formed in two parts. It consists of a base plate designed as a T-slot plate 1.1 and an auxiliary plate designed as a flat plate 1.2 , The base plate 1.1 has a spring stiffness of approx. 80 N / µm. The auxiliary plate 1.2 is on the side of the base plate opposite the T-slots 1.1 arranged and screwed to it. It is made of steel and has a spring stiffness of approx. 50 N / µm. The tops of the T-slots are on a first level 9 , The chuck 8th is firmly screwed to the top of the T-slot plate using screws and associated sliding blocks. The underside of the T-slot plate, i.e. that of the auxiliary plate 1.2 facing side, has a recess at each corner 6 to accommodate one piezoelectric force sensor each 7 on. The recesses are dimensioned so that the piezoelectric force sensors 7 with the functionally required mechanical pretension between the base plate recommended by the manufacturer 1.1 and the auxiliary plate 1.2 are clamped. The piezoelectric force sensors 7 tension in the second level 10 an area on. The chuck attachment points 8th , ie the locations of the chuck's fixed contact 8th on the base plate 1.1 , lie within an area created by vertical projection of the piezoelectric force sensors 7 spanned surface is formed on the first level 9. The piezoelectric force sensors 7 are in one to the first level 9 parallel second level 10 arranged and electrically connected to an electronic computing unit, not shown. In the chuck 8th is a round workpiece 3 curious; excited.

Zum reproduzierbaren Spannen von baugleichen runden Werkstücken 3 wird zunächst, wie bereits im Beispiel 1 beschrieben, ein Referenzwerkstück 3 in einer vorbestimmten Position im Spannfutter 8 so hinreichend fest, d.h. mit einer so bemessenen Spannkraft gespannt, dass es für eine nachfolgende Bearbeitung ausreichend fest gespannt ist. Die von den Spannbacken des Spannfutters 8 auf das Werkstück 3 ausgeübten Spannkräfte bewirken eine elastische Verformung des Spannfutters 8. Wie ebenfalls bereits im Beispiel 1 beschrieben, wirken infolge dieser elastischen Verformung des Spannfutters 8 und der festen Anordnung des Spannfutters 8 an der Basisplatte 1.1, d.h. der T-Nutenplatte, auf Basisplatte 1.1 Kräfte ein, die eine elastische Verformung der Basisplatte 1.1 bewirken. Infolge der elastischen Verformung der Basisplatte 1.1 wiederum und der festen Verbindung zwischen der Basisplatte 1.1 und der Hilfsplatte 1.2 wirken zwischen der Basisplatte 1.1 und der Hilfsplatte 1.2 Kräfte, wobei ein reproduzierbarer funktionaler Zusammenhang zwischen der Spannkraft und den zwischen der Basisplatte 1.1 und der Hilfsplatte 1.2 wirkenden Kräften besteht. Mittels den zwischen der Basisplatte 1.1 und der Hilfsplatte 1.2 angeordneten piezoelektrischen Kraftsensoren 7 werden Signale generiert, deren Werte den zwischen der Basisplatte 1.1 und der Hilfsplatte 1.2 wirkenden Kräften und somit der elastischen Verformung der Basisplatte 1.1 entsprechen. Die Werte der Signale werden der elektronischen Recheneinheit zugeleitet und als Referenzwerte gespeichert.For reproducible clamping of identical round workpieces 3 first, as already described in Example 1, a reference workpiece 3 in a predetermined position in the chuck 8th so sufficiently firm, ie clamped with a clamping force so dimensioned that it is sufficiently firmly clamped for subsequent processing. The jaws of the chuck 8th on the workpiece 3 Exerted clamping forces cause an elastic deformation of the chuck 8th , As also already described in Example 1, the chuck acts as a result of this elastic deformation 8th and the fixed arrangement of the chuck 8th on the base plate 1.1 , ie the T-slot plate, on the base plate 1.1 Forces that cause an elastic deformation of the base plate 1.1 cause. Due to the elastic deformation of the base plate 1.1 in turn and the fixed connection between the base plate 1.1 and the auxiliary plate 1.2 act between the base plate 1.1 and the auxiliary plate 1.2 Forces, where a reproducible functional relationship between the clamping force and that between the base plate 1.1 and the auxiliary plate 1.2 acting forces. Using the between the base plate 1.1 and the auxiliary plate 1.2 arranged piezoelectric force sensors 7 signals are generated, the values of which are between the base plate 1.1 and the auxiliary plate 1.2 acting forces and thus the elastic deformation of the base plate 1.1 correspond. The values of the signals are fed to the electronic computing unit and stored as reference values.

Zum erneuten Spannen eines baugleichen runden Werkstückes 3 wird dieses in der gleichen vorbestimmten Position wie das Referenzwerkstück 3 im Spannfutter 2 gespannt, wobei die Befestigung des Spannfutters 8 selbst an der Basisplatte 1.1, also der T Nutenplatte, nicht verändert wird. Zum Spannen des baugleichen Werkstückes 3 wird die Spannkraft stetig erhöht und die Werte der von jedem zwischen der Basisplatte 1.1 und der Hilfsplatte 1.2 angeordneten piezoelektrischen Kraftsensoren 7 generierten Signale der elektronischen Recheneinheit zugeleitet und mit den jeweiligen gespeicherten Referenzwerten des jeweiligen piezoelektrischen Kraftsensors 7 für die Spannung des baugleichen runden Referenzwerkstückes 3 verglichen. Unterschreitet die Abweichung der während des Spannens ermittelten Werte der Sensorsignale von den Referenzwerten eine zuvor bestimmte Akzeptanzschwelle von ± 5 %, ist die für die nachfolgende Bearbeitung notwendige Spannkraft erreicht, d.h. das baugleiche runde Werkstück 3 ist mit gleicher Spannkraft wie das Referenzwerkstück gespannt. Die Erhöhung der Spannkraft wird beendet. Die Spannung des Referenzwerkstückes wurde für die Spannung des baugleiche Werkstückes reproduziert.For reclamping an identical round workpiece 3 it will be in the same predetermined position as the reference workpiece 3 in the chuck 2 cocked, with the attachment of the chuck 8th even on the base plate 1.1 , i.e. the T-slot plate, is not changed. For clamping the identical workpiece 3 the clamping force is steadily increased and the values of each between the base plate 1.1 and the auxiliary plate 1.2 arranged piezoelectric force sensors 7 generated signals of the electronic arithmetic unit and supplied with the respective stored reference values of the respective piezoelectric force sensor 7 for the clamping of the identical round reference workpiece 3 compared. If the deviation of the values of the sensor signals determined during clamping from the reference values falls below a previously determined acceptance threshold of ± 5%, the clamping force required for the subsequent processing is reached, ie the identical, round workpiece 3 is clamped with the same clamping force as the reference workpiece. The increase in tension is ended. The tension of the reference workpiece was reproduced for the tension of the identical workpiece.

Beispiel 3Example 3

3 zeigt eine quadratisch ausgebildete Messplatte 1 mit zwei an der Messplatte 1 angeordneten Spannböcken 11 und einem zylindrischen Spannelement 12, welches aus einer zylinderförmigen Druckhülse 12.1 und einer zentrisch durch die Druckhülse 12.1 greifenden Spannschraube 12.2 besteht. Mittels der Spannböcke 11 und dem Spannelement 12 ist als zu bearbeitendes Werkstück 3 eine Achsschwinge an drei durch die Anordnung der Spannböcke 11 sowie des Spannelementes 12 festgelegten Positionen an der Messplatte 1 gespannt. Die Messplatte 1 ist, wie die bereits im Beispiel 2 beschriebene Messplatte 1, zweiteilig ausgebildet. In gleicher Weise, wie bereits im Beispiel 2 beschrieben, sind an den vier Ecken der Basisplatte 1.1 an der der Hilfsplatte 1.2 zugewandten Seite Ausnehmungen 7 ausgebildet, in denen zwischen der Basisplatte 1.1 und der Hilfsplatte 1.2 mit der vom Hersteller empfohlenen funktional notwendigen mechanischen Vorspannung vorgespannt, piezoelektrische Kraftsensoren 7 angeordnet sind. Die piezoelektrischen Kraftsensoren 7 sind elektrisch mit einer nicht dargestellten elektronischen Recheneinheit verbunden. Wie bereits beschrieben, wird durch die piezoelektrischen Kraftsensoren 7 eine Fläche ausgespannt. Die Postionen, an denen die Spannböcke 11 und das Spannelement 12 an der Basisplatte 1.1 angeordnet sind, liegen innerhalb einer Fläche, die durch senkrechte Projektion der durch die piezoelektrischen Kraftsensoren 7 aufgespannten Fläche auf die Oberfläche der Basisplatte 1.1, an der die Spannböcke 11 und das Spannelement 12 angeordnet sind, gebildet wird.
Die Spannböcke 11 sind mittels Klemmpratzen 4 fest positioniert an der Basisplatte 1.1 angebracht. Die Klemmpratzen 4 sind durch Befestigungsschrauben 5, welche in in die T-Nuten eingeschobene Nutensteine eingreifen, geklemmt. Je ein Schenkel der Achsschwinge ist mittels einer Schelle 11.1 gegen den Spannbock 11 verklemmt. Die Schellen werden durch je zwei
Spannschrauben 11.2, welche in in die T-Nuten eingeschobene Nutensteine eingreifen, gegen das Werkstück 3 bzw. die Spannböcke 11 gespannt. Der Fußbereich des Werkstückes 3, d.h. der Bereich an dem die beiden Schenkel der Achsschwinge zusammenlaufen, ist mittels dem Spannelement 12 an der Basisplatte 1.1 befestigt. Dazu greift die Spannschraube 12.2 durch eine im Fußbereich des Werkstückes 3 befindliche Bohrung und spannt den Fußbereich des Werkstückes 3 gegen die Druckhülse 12.1. Die Spannschraube 12.2 greift dazu in einen ortsfest in einer T-Nut angeordneten Nutenstein ein. Die Spannung des Werkstückes 3 erfolgt durch Anziehen der Spannschrauben 11.2 und 12.2. 3 shows a square measuring plate 1 with two on the measuring plate 1 arranged trestles 11 and a cylindrical clamping element 12 , which consists of a cylindrical pressure sleeve 12.1 and one centrally through the pressure sleeve 12.1 gripping clamping screw 12.2 consists. Using the clamps 11 and the tensioning element 12 is as a workpiece to be machined 3 an axle swing arm on three by the arrangement of the clamps 11 and the tensioning element 12 specified positions on the measuring plate 1 curious; excited. The measuring plate 1 is like the measuring plate already described in Example 2 1 , formed in two parts. In the same way, as already described in Example 2, are at the four corners of the base plate 1.1 on that of the auxiliary plate 1.2 facing side recesses 7 trained in between the base plate 1.1 and the auxiliary plate 1.2 Prestressed with the functionally required mechanical pretension recommended by the manufacturer, piezoelectric force sensors 7 are arranged. The piezoelectric force sensors 7 are electrically connected to an electronic computing unit, not shown. As already described, the piezoelectric force sensors 7 stretched an area. The positions on which the trestles 11 and the tensioning element 12 on the base plate 1.1 are arranged, lie within a surface by vertical projection by the piezoelectric force sensors 7 spanned area on the surface of the base plate 1.1 on which the clamps 11 and the tensioning element 12 are arranged, is formed.
The clamps 11 are by means of clamps 4 firmly positioned on the base plate 1.1 appropriate. The clamps 4 are by fastening screws 5 , which engage in sliding blocks inserted into the T-slots, clamped. One leg of the axle swing arm is attached using a clamp 11.1 against the clamp 11 jammed. The clamps are replaced by two
turnbuckles 11.2 , which engage in sliding blocks inserted into the T-slots, against the workpiece 3 or the clamps 11 curious; excited. The foot area of the workpiece 3 , ie the area where the two legs of the axle rocker meet, is by means of the clamping element 12 on the base plate 1.1 attached. To do this, the clamping screw is used 12.2 through one in the foot area of the workpiece 3 hole and clamps the foot area of the workpiece 3 against the pressure sleeve 12.1 , The tension screw 12.2 engages in a slot nut arranged in a fixed position in a T-slot. The tension of the workpiece 3 is done by tightening the clamping screws 11.2 and 12.2 ,

Zum reproduzierbaren Spannen von baugleichen Werkstücken 3, d.h. im vorliegenden Beispiel 3 von baugleichen Achsschwingen, wird, wie bereits in den Beispielen 1 und 2 beschrieben, zunächst ein Referenzwerkstück 3 in einer durch die feste Anordnung der Spannböcke 11 sowie des Spannelementes 12 an der Basisplatte 1.1 vorbestimmten Position mit der für die nachfolgende Bearbeitung erforderlichen Spannkraft gespannt. Die Werte der von den vier piezoelektrischen Kraftsensoren 7 generierten Signale werden der elektronischen Recheneinheit zugeleitet und als Referenzwerte gespeichert.For reproducible clamping of identical workpieces 3 , ie in the present example 3 of identical axle swingarms, as already described in examples 1 and 2, is first a reference workpiece 3 in a fixed arrangement of the clamps 11 and the tensioning element 12 on the base plate 1.1 predetermined position clamped with the clamping force required for the subsequent machining. The values of those of the four piezoelectric force sensors 7 generated signals are fed to the electronic computing unit and stored as reference values.

Zum erneuten Spannen eines baugleichen Werkstückes 3 wird dieses in der gleichen vorbestimmten Position wie das Referenzwerkstück 3 mittels der Spannböcke 11 und dem Spannelement 12 an der Basisplatte 1.1 gespannt, wobei die Befestigungen der Spannböcke an der Basisplatte 1.1 und die Positionen der Nutensteine, in die die Spannschrauben 11.2 und 12.2 eingreifen, nicht verändert werden. Die Spannkraft, mit der das Werkstück 3 gespannt wird, wird durch Anziehen der Spannschrauben 11.2 und 12.2 solange erhöht, bis die Abweichung der Werte der von den vier piezoelektrischen Kraftsensoren 7 generierten Sensorsignale von den gespeicherten Referenzwerten eine Akzeptanzschwelle von ±5 % unterschreitet.For reclamping an identical workpiece 3 it will be in the same predetermined position as the reference workpiece 3 by means of the clamps 11 and the tensioning element 12 on the base plate 1.1 clamped, the fastenings of the clamps on the base plate 1.1 and the positions of the sliding blocks in which the clamping screws 11.2 and 12.2 intervene, not be changed. The clamping force with which the workpiece 3 is tightened by tightening the clamping screws 11.2 and 12.2 until the deviation of the values of the four piezoelectric force sensors 7 generated sensor signals from the stored reference values falls below an acceptance threshold of ± 5%.

Beispiel 4Example 4

4A zeigt eine rechteckig ausgebildete Messplatte 1 mit einem an der Messplatte 1 angeordneten scheibenförmigen Werkstück 3. 4B zeigt einen Längsschnitt durch die in 4A gezeigte Messplatte 1. Die Messplatte 1 ist zweiteilig ausgebildet. Sie besteht aus einer ebenen Basisplatte 1.1 und einer ebenen Hilfsplatte 1.2. In die Basisplatte sind senkrecht zur Oberfläche der Basisplatte 1.1 mehrere Bohrungen 13 eingebracht. Mindestens eine Bohrung 13 ist als Gewindebohrung ausgebildet. Die Basisplatte 1.1 besitzt eine Federsteifigkeit von ca. 80 N/µm. Die Hilfsplatte 1.2 weist eine Federsteifigkeit von ca. 60 N /µm auf. Basisplatte 1.1 und Hilfsplatte 1.2 sind miteinander verschraubt. In gleicher Weise, wie bereits in den Beispielen 2 und 3 beschrieben, sind an der der Hilfsplatte 1.2 zugewandten Seite der Basisplatte 1.1 Ausnehmungen 7 ausgebildet, in denen zwischen der Basisplatte 1.1 und der Hilfsplatte 1.2 mit der vom Hersteller empfohlenen funktional notwendigen mechanischen Vorspannung piezoelektrische Kraftsensoren 7 angeordnet sind. Insgesamt sind, wie bereits im Beispiel 1 beschrieben, acht piezoelektrische Kraftsensoren 7 gleichmäßig verteilt an den vier Seiten der Messplatte 1 angeordnet. Die piezoelektrischen Kraftsensoren 7 sind elektrisch mit einer nicht dargestellten elektronischen Recheneinheit verbunden. Das scheibenförmige Werkstück 3 ist kreisrund ausgebildet und weist in der Kreismitte eine Durchgangsbohrung auf. An der Basisplatte 1.1 sind drei kreisrunde Abstützscheiben 14 derart positioniert angeordnet, dass sie zwischen dem scheibenförmigen Werkstück 3 und der Basisplatte 1.1 positioniert sind, das scheibenförmige Werkstück 3 somit an den Abstützscheiben 14 anliegt. Zur Positionierung der Abstützscheiben 14 weisen diese einen zylinderförmigen Stift auf, der in eine Bohrung 13 in der Basisplatte 1.1 eingreift, wodurch die Position der Abstützscheibe 14 an der Basisplatte festgelegt ist. Durch die Bohrung in der Mitte des scheibenförmigen Werkstückes 3 greift eine Spannschraube 15, die in eine Gewindebohrung in der Basisplatte 1.1 eingreift. Zum Spannen des scheibenförmigen Werkstückes 3 an der Messplatte 1 wird die Spannschraube 15 angezogen und so das scheibenförmige Werkstück 3 über die Abstützscheiben 14 gespannt. Die Spannschraube wird dabei soweit angezogen, bis die für die nachfolgende Bearbeitung erforderliche Spannkraft aufgebracht ist.
Wie bereits beschrieben, wird durch die piezoelektrischen Kraftsensoren 7 eine Fläche ausgespannt. Die Positionen, an denen die Spannschraube 15 in eine Gewindebohrung in der Basisplatte 1.1 eingreift, und die Orte, an denen die Abstützscheiben 14 an der Oberfläche der Basisplatte 1.1 anliegen, liegen innerhalb einer Fläche, die durch senkrechte Projektion der durch die piezoelektrischen Kraftsensoren 7 aufgespannten Fläche auf die Oberfläche der Basisplatte 1.1, an der das scheibenförmige Werkstück 3 angeordnet ist, gebildet wird. 4A shows a rectangular measuring plate 1 with one on the measuring plate 1 arranged disc-shaped workpiece 3 , 4B shows a longitudinal section through the in 4A shown measuring plate 1 , The measuring plate 1 is formed in two parts. It consists of a flat base plate 1.1 and a flat auxiliary plate 1.2 , In the base plate are perpendicular to the surface of the base plate 1.1 several holes 13 brought in. At least one hole 13 is designed as a threaded hole. The base plate 1.1 has a spring stiffness of approx. 80 N / µm. The auxiliary plate 1.2 has a spring stiffness of approx. 60 N / µm. baseplate 1.1 and auxiliary plate 1.2 are screwed together. In the same way, as already described in Examples 2 and 3, are on the auxiliary plate 1.2 facing side of the base plate 1.1 recesses 7 trained in between the base plate 1.1 and the auxiliary plate 1.2 with the functionally required mechanical preload recommended by the manufacturer, piezoelectric force sensors 7 are arranged. In total, as already described in Example 1, there are eight piezoelectric force sensors 7 evenly distributed on the four sides of the measuring plate 1 arranged. The piezoelectric force sensors 7 are electrically connected to an electronic computing unit, not shown. The disc-shaped workpiece 3 is circular and has a through hole in the center of the circle. On the base plate 1.1 are three circular support disks 14 positioned such that they are between the disc-shaped workpiece 3 and the base plate 1.1 are positioned, the disc-shaped workpiece 3 thus on the support washers 14 is applied. For positioning the support discs 14 these have a cylindrical pin which is in a bore 13 in the base plate 1.1 engages, causing the position of the support disc 14 is fixed on the base plate. Through the hole in the middle of the disc-shaped workpiece 3 grips a clamping screw 15 that in a threaded hole in the base plate 1.1 intervenes. For clamping the disc-shaped workpiece 3 on the measuring plate 1 becomes the turnbuckle 15 attracted and so the disc-shaped workpiece 3 over the support washers 14 curious; excited. The clamping screw is tightened until the clamping force required for the subsequent processing is applied.
As already described, the piezoelectric force sensors 7 stretched an area. The positions where the turnbuckle 15 into a threaded hole in the base plate 1.1 engages and the places where the support washers 14 on the surface of the base plate 1.1 lie within a surface by vertical projection of the piezoelectric force sensors 7 spanned area on the surface of the base plate 1.1 on which the disc-shaped workpiece 3 is arranged, is formed.

Das reproduzierbare Spannen von baugleichen scheibenförmigen Werkstücken 3, erfolgt in gleicher Weise, wie bereits in den Beispielen 1 bis 2 beschrieben. Zunächst wird ein scheibenförmiges Referenzwerkstück 3 in einer vorbestimmten Position mit der für die nachfolgende Bearbeitung erforderlichen Spannkraft gespannt. Die Position wird zum einen durch die Position der Gewindebohrung 13 in der Basisplatte 1.1, in die die Spannschraube 15 eingreift, sowie die Postionen der Abstützscheiben 14, d.h. die Positionen der Bohrungen 13 in der Basisplatte 1.1, in die die zylindrischen Stifte an den Abstützscheiben 14 eingreifen, bestimmt. Die Werte der von den acht piezoelektrischen Kraftsensoren 7 generierten Signale werden der elektronischen Recheneinheit zugeleitet und als Referenzwerte gespeichert.
Zum erneuten Spannen eines baugleichen scheibenförmigen Werkstückes 3 wird dieses in der gleichen vorbestimmten Position wie das scheibenförmige Referenzwerkstück 3 mittels der Spannschraube 15 an der Basisplatte 1.1 gespannt, wobei die Positionen der Abstützscheiben 14 nicht verändert werden und die Spannschraube 15 in die gleiche Gewindebohrung 13 in der Basisplatte 13 eingreift, in die sie beim Spannen des scheibenförmigen Referenzwerkstückes 3 eingegriffen hat. Die Spannkraft, mit der das scheibenförmige Werkstück 3 gespannt wird, wird durch Anziehen der Spannschraube 15 solange erhöht, bis die Abweichung der Werte der von den acht piezoelektrischen Kraftsensoren 7 generierten Sensorsignale von den gespeicherten Referenzwerten eine Akzeptanzschwelle von ±5 % unterschreitet.The reproducible clamping of identical disc-shaped workpieces 3 , takes place in the same way as already described in Examples 1 to 2. First, a disc-shaped reference workpiece 3 clamped in a predetermined position with the clamping force required for the subsequent machining. The position is determined by the position of the threaded hole 13 in the base plate 1.1 into which the clamping screw 15 intervenes, as well as the positions of the support disks 14 , ie the positions of the holes 13 in the base plate 1.1 into which the cylindrical pins on the support washers 14 intervene, determined. The values of those of the eight piezoelectric force sensors 7 generated signals are fed to the electronic computing unit and stored as reference values.
For reclamping an identical, disc-shaped workpiece 3 it is in the same predetermined position as the disk-shaped reference workpiece 3 by means of the clamping screw 15 on the base plate 1.1 cocked, the positions of the support washers 14 not be changed and the clamping screw 15 in the same threaded hole 13 in the base plate 13 intervenes in which it clamps the disc-shaped reference workpiece 3 intervened. The clamping force with which the disc-shaped workpiece 3 is tightened by tightening the clamping screw 15 until the deviation of the values from the eight piezoelectric force sensors 7 generated sensor signals from the stored reference values falls below an acceptance threshold of ± 5%.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 -1 -

Messplattemeasuring plate

1.1 -1.1 -

Basisplattebaseplate

1.2 -1.2 -

Hilfsplatteauxiliary plate

2 -2 -

Schraubstockvice

3 -3 -

Werkstück, Referenzwerkstück,Workpiece, reference workpiece,

4 -4 -

Klemmpratzenclamping claws

5 -5 -

Befestigungsschraubefixing screw

6 -6 -

Ausnehmungrecess

7 -7 -

piezoelektrischer Kraftsensorpiezoelectric force sensor

8 -8th -

Spannfutterchuck

9 -9 -

erste Ebenefirst floor

10 -10 -

zweite Ebenesecond level

11 -11 -

Spannbockclamping block

11.1 -11.1 -

Schelleclamp

11.2 -11.2 -

Spannschraubeclamping screw

12 -12 -

Spannelementclamping element

12.1 -12.1 -

Druckhülsepressure sleeve

12.2 -12.2 -

Spannschraubeclamping screw

13 -13 -

Bohrungdrilling

14 -14 -

Abstützscheibesupport disk

15 -15 -

Spannschraubeclamping screw

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

• DE 102010039608 A1 [0004]DE 102010039608 A1 [0004]
• DE 4040309 A1 [0005, 0007]DE 4040309 A1 [0005, 0007]
• DE 102014104285 A1 [0006, 0007]DE 102014104285 A1 [0006, 0007]

Claims (7)

Anordnung zum reproduzierbaren Spannen von baugleichen Werkstücken für eine nachfolgende Bearbeitung, zumindest bestehend aus: a) einer Messplatte (1) mit an der Messplatte (1) angeordneten Sensoren (7), die so angeordnet und ausgebildet sind, dass eine elastische Verformung der Messplatte (1) erfassbar ist, b) mindestens ein an der Messplatte (1) angeordnetes Spannelement (2, 8, 11, 12, 15) zum Spannen des Werkstückes (3) und c) einer elektronischen Recheneinheit zum Auswerten und Speichern der Sensorsignale, wobei jedes Spannelement (2, 8, 11, 12, 15)) an mindestens zwei zueinander beabstandeten Orten fest an der Messplatte (1) anliegt.Arrangement for reproducible clamping of identical workpieces for subsequent processing, at least consisting of: a) a measuring plate (1) with sensors (7) arranged on the measuring plate (1), which are arranged and designed so that an elastic deformation of the measuring plate (1) can be detected, b) at least one clamping element (2, 8, 11, 12, 15) arranged on the measuring plate (1) for clamping the workpiece (3) and c) an electronic arithmetic unit for evaluating and storing the sensor signals, each clamping element (2, 8, 11, 12, 15)) resting firmly on the measuring plate (1) at at least two spaced locations. Anordnung zum reproduzierbaren Spannen von baugleichen Werkstücken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messplatte (1) aus einer Basisplatte (1.1), an deren einer Seite, der Basisplattenspannelementeseite, das oder die Spannelemente (2, 8, 11, 12, 15) angeordnet ist/sind, und mindestens einer Hilfsplatte (1.2) besteht, die an der der Basisplattenspannelementeseite gegenüberliegenden Seite der Basisplatte (1.1) angeordnet ist/sind, dass die Sensoren (7) als piezoelektrische Kraftsensoren (7) ausgebildet sind, und dass mindestens drei piezoelektrische Kraftsensoren (7) an zueinander beabstandeten Orten zwischen der Basisplatte (1.1) und der oder den Hilfsplatte/n (1.2) derart angeordnet sind, dass zwischen der Basisplatte (1.1) und der oder den Hilfsplatten (1.2) wirkende Kräfte erfassbar sind.Arrangement for reproducible clamping of identical workpieces Claim 1 , characterized in that the measuring plate (1) consists of a base plate (1.1), on one side of which the base plate clamping element side, the one or more clamping elements (2, 8, 11, 12, 15) is / are arranged, and at least one auxiliary plate ( 1.2), which is / are arranged on the side of the base plate (1.1) opposite the base plate clamping element side, that the sensors (7) are designed as piezoelectric force sensors (7), and that at least three piezoelectric force sensors (7) are located at spaced-apart locations between them the base plate (1.1) and the auxiliary plate (s) (1.2) are arranged such that forces acting between the base plate (1.1) and the auxiliary plate (s) (1.2) can be detected. Anordnung zum reproduzierbaren Spannen von baugleichen Werkstücken nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Basisplattenspannelementeseite eine erste Ebene (9) definiert wird und die piezoelektrischen Kraftsensoren (7) in einer parallel zu dieser ersten Ebene (9) liegenden zweiten Ebene (10) zwischen der Basisplatte (1.1) und der oder den Hilfsplatten (1.2) angeordnet sind und die Orte der Anordnung der piezoelektrischen Kraftsensoren (7) eine in der zweiten Ebene (10) liegende Fläche aufspannen.Arrangement for reproducible clamping of identical workpieces Claim 2 , characterized in that a first plane (9) is defined by the base plate clamping element side and the piezoelectric force sensors (7) in a second plane (10) lying parallel to this first plane (9) between the base plate (1.1) and the auxiliary plate or plates (1.2) are arranged and the locations of the arrangement of the piezoelectric force sensors (7) span a surface lying in the second plane (10). Anordnung zum reproduzierbaren Spannen von baugleichen Werkstücken nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Orte, an denen die Spannelemente (2, 8, 11, 12, 15)) fest mit der Messplatte (1) anliegen, in einer zu der durch die Anordnung der piezoelektrischen Kraftsensoren (7) in der zweiten Ebene (10) aufgespannten Fläche äquivalenten Fläche in der ersten Ebene (9) liegen.Arrangement for reproducible clamping of identical workpieces Claim 3 , characterized in that the locations at which the clamping elements (2, 8, 11, 12, 15)) lie firmly with the measuring plate (1) in one to that due to the arrangement of the piezoelectric force sensors (7) in the second plane (10) spanned area equivalent area lie in the first plane (9). Verfahren zum Betreiben einer Anordnung zum reproduzierbaren Spannen von baugleichen Werkstücken nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass a. mittels dem oder den an der Messplatte (1) angeordnetem/n Spannelement/en (2) ein Werkstück (3) in einer vorbestimmten Position mit für die nachfolgende Bearbeitung erforderlichen Spannkräften gespannt wird, dass nachfolgend b. bei gespanntem Werkstück (3) mittels der piezoelektrischen Kraftsensoren (7) Werte der Sensorsignale, die die durch die Spannkraft bewirkte elastische Verformung der Messplatte (1) abbilden, ermittelt und in der Recheneinheit als Referenzwerte gespeichert werden und c. zum reproduzierbaren Spannen ein baugleiches Werkstück (3) mittels dem oder den an der Messplatte (1) angeordnetem/n Spannelement/en (2, 8, 11, 12, 15) in der gleichen vorbestimmten Position wie das Referenzwerkstück (3) derart gespannt wird, dass während des Spannens mittels der piezoelektrischen Kraftsensoren (7) Werte der Sensorsignale ermittelt, der Recheneinheit zugeleitet und mit den Referenzwerten verglichen werden und der Vorgang des Spannens bei Erhöhung der Spannkraft solange fortgesetzt wird, bis die Abweichung zwischen den während des Spannens ermittelten Werten der Sensorsignale und den Referenzwerten eine zuvor bestimmte Akzeptanzschwelle unterschreitet.Method for operating an arrangement for reproducible clamping of identical workpieces according to one of the Claims 1 to 4 , characterized in that a. by means of the clamping element (s) (2) arranged on the measuring plate (1), a workpiece (3) is clamped in a predetermined position with clamping forces required for the subsequent machining, so that subsequently b. in the case of a clamped workpiece (3) by means of the piezoelectric force sensors (7), values of the sensor signals, which represent the elastic deformation of the measuring plate (1) caused by the clamping force, are determined and stored in the computing unit as reference values, and c. For reproducible clamping, an identical workpiece (3) is clamped in the same predetermined position as the reference workpiece (3) by means of the clamping element (s) (2, 8, 11, 12, 15) arranged on the measuring plate (1) that during the clamping process the values of the sensor signals are determined by means of the piezoelectric force sensors (7), fed to the computing unit and compared with the reference values, and the process of clamping continues when the clamping force is increased until the deviation between the values determined during clamping Sensor signals and the reference values falls below a previously determined acceptance threshold. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Akzeptanzschwelle der Abweichung zwischen den während des Spannens ermittelten Werten der Sensorsignale und den Referenzwerten ±10 %, bevorzugt ±5 %, besonders bevorzugt ±2 %, beträgt.Procedure according to Claim 5 , characterized in that the acceptance threshold of the deviation between the values of the sensor signals determined during tensioning and the reference values is ± 10%, preferably ± 5%, particularly preferably ± 2%. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannkraft beim reproduzierbaren Spannen eines baugleichen Werkstückes (3) gemäß Schritt c des Anspruches 5 durch eine stetige oder eine schrittweise Erhöhung der Spannkraft erfolgt.Procedure according to Claim 5 or 6 , characterized in that the clamping force in the reproducible clamping of an identical workpiece (3) according to step c of the Claim 5 by a steady or a gradual increase in the clamping force.

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