WO2012136601A1

WO2012136601A1 - Werkstückspannvorrichtung, werkzeugmaschine, verfahren zum lösbaren einspannen einer werkstückeinrichtung und werkstück-bearbeitungsverfahren

Info

Publication number: WO2012136601A1
Application number: PCT/EP2012/055889
Authority: WO
Inventors: Matthias GRÜNER; Hans-Dieter BÜHRLE
Original assignee: Mag Ias Gmbh
Priority date: 2011-04-07
Filing date: 2012-03-30
Publication date: 2012-10-11
Also published as: DE102011001866A1

Abstract

Es wird eine Werkstückspannvorrichtung für eine Werkzeugmaschine vorgeschlagen, an welcher eine Werkstückeinrichtung lösbar einspannbar ist, umfassend mindestens ein bewegliches Formschlusselement, welches an der Werkstückeinrichtung eingreifbar ist, eine Verschiebungseinrichtung, welche verschieblich ist und an welcher sich das mindestens eine Formschlusselement abstützt, mindestens einen Elektromotor, welcher die Verschiebungsbewegung der Verschiebungseinrichtung antreibt, und eine Wegmesseinrichtung zur Bestimmung der Position der Verschiebungseinrichtung.

Description

Werkstückspannvorrichtung, Werkzeugmaschine,

Verfahren zum lösbaren Einspannen einer Werkstückeinrichtung und

Werkstück-Bearbeitungsverfahren

Die Erfindung betrifft eine Werkstückspannvorrichtung für eine Werkzeugmaschine, an welcher eine Werkstückeinrichtung lösbar einspannbar ist.

Ferner betrifft die Erfindung eine Werkzeugmaschine.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum lösbaren Einspannen einer Werkstückeinrichtung.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Bearbeiten einer Werkstück- einrichtung.

Durch eine Werkstückspannvorrichtung lässt sich eine Werkstückeinrichtung zur Werkstückbearbeitung an der Werkzeugmaschine fixieren. Eine Werkstückeinrichtung kann dabei ein Werkstück direkt sein oder ein Halter, welcher ein oder mehrere Werkstücke hält, wie beispielsweise ein Werkstückadapter oder eine Werkstückpalette.

Aus der DE 10 2007 039 032 AI ist eine Niederzugspanneinrichtung mit einem Gehäuse bekannt, in dem zwei oder mehr Spannbacken geführt sind. Es wird dafür gesorgt, dass die Spannbacken bei ihrer Bewegung voneinander weg gleichzeitig eine Eintauchbewegung in das Gehäuse vornehmen. Hierdurch wird das Werkstück gegen die Werkstückauflagefläche angepresst. Die

Bewegung der Spannbacken wird mit Hilfe eines Spannbolzens erzeugt, der mit seinem Kopf zwischen die Spannbacken gedrückt wird, wobei sich die Größe des Kopfes, ausgehend von der Mitte des Spannbolzens, zum freien Ende hin verringert. Aus der DE 20 2009 002 164 Ul ist eine Werkstück-Auflagekontrolle in modularen Vorrichtungssystemen bekannt, deren Verbindungs- und Positioniersysteme der aus Aufbau-, Positionier- und Spannelementen auf einer Spannpalette gefügten Werkstückspannvorrichtungen ein Raster sich kreuzen- der T-Nuten oder ein Bohrungsraster sind.

Aus der DE 10 2006 005 636 AI ist eine Werkstück-Spannvorrichtung mit einer Spannzange mit zwei Spannhebeln, zwischen deren Spannbacken ein Werkstück spannbar ist, und einem hydraulisch betätigbaren Antriebselement, das bei seiner Antriebsbewegung die Spannhebel gegen das Werkstück spannt, bekannt. Zwischen den beiden Spannhebeln und dem Antriebselement ist ein gemeinsames hubkolbenartiges Übertragungsglied geschaltet, das die Antriebsbewegung des Antriebselements auf die beiden Spannhebel überträgt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Werkstückspannvorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit welcher sich auf einfache und insbesondere schnelle Weise eine Werkstückeinrichtung einspannen und lösen lässt. Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Werkstückspannvorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass mindestens ein bewegliches Formschlusselement vorgesehen ist, welches an der Werkstückeinrichtung eingreifbar ist, eine Verschiebungseinrichtung vorgesehen ist, welche verschieblich ist und an welcher sich das mindestens eine Formschlusselement abstützt, mindestens ein Elektromotor vorgesehen ist, welcher die Verschiebungsbewegung der Verschiebungseinrichtung antreibt, und eine Wegmesseinrichtung zur Bestimmung der Position der Verschiebungseinrichtung vorgesehen ist.

Eine erfindungsgemäße Werkstückspannvorrichtung lässt sich hydraulikfrei ausbilden. Ein Elektromotor treibt direkt die Verschiebungseinrichtung an, welche wiederum für eine Bewegung des mindestens einen Formschlusselements sorgt. Ein Formschlusselement ist ein beweglicher Schieber. Wenn er in eine Werkstückeinrichtung eingreift, dann ist diese fixiert. Wenn er zurückgeschoben wird, dann ist die Werkstückeinrichtung gelöst.

Es lässt sich neben einer Fixierung einer Werkstückeinrichtung auch eine Null- punkt-Positionierung und insbesondere Zentrierung erreichen, insbesondere wenn eine Mehrzahl von Formschlusselementen vorgesehen ist.

Durch die erfindungsgemäße Lösung lässt sich mit einem relativ geringen Antriebsmoment eine große Spannkraft erreichen. Es ist dabei möglich, dass der Elektromotor nur für einen Lösevorgang und für einen Spannvorgang Dreh- zahl-aktiviert werden muss. Dadurch lässt sich der Energieverbrauch gering halten . Ferner ergibt sich eine große Flexibilität im Spannvorgang und auch im Lösevorgang. Beispielsweise lässt sich eine Spannkraft einstellen und/oder ein Ablauf und eine Geschwindigkeit eines Spannvorgangs bzw. Lösevorgangs ein- stellen. Die Werkstückspannvorrichtung lässt sich schmutzunempfindlich realisieren. Der Wartungsaufwand lässt sich verringern. Insbesondere ist keine komplizierte Verrohrung notwendig.

Durch die erfindungsgemäße Lösung ist die Betätigung elektromechanisch; der Elektromotor sorgt für ein Spannen und für ein Lösen über entsprechende Initiierung der Verschiebungsbewegung der Verschiebungseinrichtung.

Es ist dabei eine flexible Spannkraft ermöglicht und grundsätzlich lassen sich (innerhalb bestimmter Grenzen) beliebige Spannhübe erreichen.

Wenn eine Mehrzahl von Werkstückspannvorrichtungen vorgesehen ist, dann ist jeder solcher Spannbereich separat ansteuerbar. Dadurch lässt sich eine flexible Spannkraft und ein flexibler Spannablauf einstellen, das heißt es lässt sich ein zeitlich flexibler Ablauf und bezüglich der Spannkraft flexibler Ablauf einer Spannfolge bei mehreren Spanntöpfen einstellen.

Es lässt sich auf konstruktiv einfache Weise ein selbsthemmendes Gesamtsystem realisieren, bei dem während eines Bearbeitungsvorgangs des Werkstücks der Energieverbrauch für die Werkstückeinspannung minimiert ist beziehungsweise die Energieversorgung der Werkstückspannvorrichtung sogar abschaltbar ist. Es ist eine Wegmesseinrichtung zur Bestimmung der Position der Verschiebungseinrichtung vorgesehen. Dadurch kann zu jedem Zeitpunkt an eine übergeordnete Steuerungseinrichtung die Position der Verschiebungseinrichtung und dadurch des mindestens einen Formschlusselements übermittelt werden. Dadurch wiederum sind innerhalb eines Spannbereichs beliebige Spannhübe einstellbar. Die Wegmesseinrichtung kann zur Messung von Drehpositionen oder Verschiebungspositionen ausgebildet sein.

Günstig ist es, wenn eine Verschiebungsrichtung der Verschiebungseinrichtung quer und insbesondere senkrecht zu einer Bewegungsrichtung des mindestens einen Formschlusselements ist. Dadurch lässt sich die Werkstückspannvorrichtung kompakt aufbauen und es lässt sich auf einfache Weise eine Formschlussfixierung einer Werkstückeinrichtung bzw. Lösung dieser Formschlussfixierung erreichen. Günstig ist es, wenn das mindestens eine Formschlusselement an einer

Führung und insbesondere Linearführung angeordnet ist. Dadurch lässt sich dieses auf einfache Weise bewegen und insbesondere verschieben.

Bei einer konstruktiv einfachen Ausführungsform umfasst die Führung eine Öffnung in einem Gehäuse, durch welche das mindestens eine Formschlusselement durchgetaucht ist. Die Öffnung ist insbesondere abgedichtet. Dadurch lässt sich zum einen ein geschlossener Gehäuseinnenraum bereitstellen. Zum anderen lässt sich über das Formschlusselement auf eine Werkstückeinrichtung eingreifen.

Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn der mindestens eine Elektromotor ein permanentmagneterregter Synchronmotor ist und insbesondere lagegeregelt und/oder momentengesteuert ist. Eine Drehung eines Rotors des Elektro- motors muss nur dann aktiviert werden, wenn eine Verschiebung der Verschiebungseinrichtung notwendig ist, d. h. zum Spannen bzw. Lösen einer Werkstückeinrichtungseinspannung. Wenn der Motor lagegeregelt und/oder momentengesteuert ist, dann lässt sich auf einfache Weise erreichen, dass das Drehmoment in einem Arbeitspunkt bzw. Arbeitspunktbereich liegt. Es lässt sich dann auf einfache Weise eine entsprechend große Spannkraft erzeugen. Insbesondere lässt sich ein Stillstandsmoment (bei der Drehzahl Null) aufrechterhalten. Bei einer Ausführungsform ist es vorgesehen, dass der mindestens eine

Elektromotor bei einer Drehzahl Null ein definiertes endliches Drehmoment (Stillstandmoment) auf einem Arbeitspunkt oder in einem Arbeitspunktbereich erzeugt. Beispielsweise liegt ein solches Stillstandmoment bei circa 2 Nm bis 5 Nm . Wenn der mindestens eine Elektromotor ein Halteelement bei der Dreh- zahl Null hat, dann lässt sich eine Spannstellung stets festhalten.

Wenn ein mechanisch selbsthemmendes System vorgesehen ist, dann lässt sich eine Spannstellung durch mechanische Selbsthemmung sichern. Der Elektromotor lässt sich aufgrund der Selbsthemmung zur Reduzierung der Wärmeentwicklung und zur Erreichung einer hohen Energieeffizienz abschalten. Zur Lösung einer Einspannung der Werkstückeinrichtung wird der Elektromotor bestromt. Er erzeugt dann sofort ein entsprechend hohes Drehmoment zur Lösung der Spannung. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist das mindestens eine Formschlusselement selbsthemmend in einer durch die Verschiebungseinrichtung eingestellten Position gehalten. Diese Selbsthemmung wird insbesondere durch ein Keilsystem realisiert. Durch die Selbsthemmung ist es beispielsweise möglich, den Elektromotor abzuschalten, um die Wärmeentwicklung zu minimieren und eine hohe Energieeffizienz zu erhalten.

Bei einer Ausführungsform weist die Verschiebungseinrichtung einen Kopf auf, an welchem sich das mindestens eine Formschlusselement abstützt. Dadurch lässt sich auf einfache Weise eine Verschiebungsbewegung der Verschiebungseinrichtung in eine Querbewegung des mindestens einen Formschlusselements wandeln. Es ist dann insbesondere vorteilhaft, wenn der Kopf eine Keilfläche und das mindestens eine Formschlusselement eine Gegenfläche aufweist. Beispielsweise ist der Kopf konisch ausgebildet und entsprechend das Formschlusselement gegenkonisch. Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn das mindestens eine Formschlusselement an dem Kopf über eine Führung geführt ist. Es ist dadurch möglich, dass das mindestens eine Formschlusselement über den Kopf nicht nur weggedrückt wird, sondern über den Kopf auch herangezogen wird. Dadurch lässt sich eine Rückstellung erreichen, ohne dass beispielsweise eine Feder oder dergleichen als Rückstellelement vorgesehen werden muss.

Insbesondere ist die Führung dann so ausgebildet, dass das mindestens eine Formschlusselement ausgehend von einer Eingriffstellung in eine Lösestellung rückstellbar ist und insbesondere durch den Kopf mitgenommen zurückgestellt wird. Dies lässt sich beispielsweise mittels einer Schwalbenschwanzführung erreichen.

Es ist ferner günstig, wenn der Elektromotor an einen Kugelgewindetrieb (Wälzkörpertrieb) gekoppelt ist, welcher die Verschiebungseinrichtung um- fasst, wobei insbesondere die Steigung kleiner als 2 mm pro Umdrehung ist. Der Kugelgewindetrieb umfasst Wälzkörper wie Kugeln oder Rollen. (Ein Rollengewindetrieb ist ein Spezialfall eines Kugelgewindetriebs.) Dadurch lässt sich auf einfache Weise eine Rotationsbewegung des Elektromotors in eine Verschiebungsbewegung (reine Verschiebungsbewegung) der Verschiebungs- einrichtung wandeln. Beispielsweise umfasst der Kugelgewindetrieb eine Hohlspindel, welche drehfest mit einem Rotor des Elektromotors verbunden ist. Der Kugelgewindetrieb weist eine kleine Steigung auf, welche kleiner als 2 mm pro Umdrehung ist und insbesondere kleiner als 1,5 mm pro Umdrehung ist. Dadurch ergibt sich eine kompakte Bauform. Ferner weist der Kugelgewindetrieb einen kleinen Steigungswinkel auf, welcher beispielsweise unter 1° und beispielsweise bei 0,7° liegt. Dadurch lässt sich bei kleinem Antriebsmoment (bereitgestellt durch den Elektromotor) eine hohe Spannkraft realisieren; dies ist bei kompakter Bauweise realisiert.

Günstig ist es, wenn ein Auflagebereich für die Werkstückeinrichtung vorgesehen ist. An der Auflage lässt sich eine Werkstückeinrichtung auflegen, um eine Sperrfläche bereitzustellen.

Bei einer Ausführungsform umfasst der Auflagebereich eine Mehrzahl von beabstandeten (insbesondere in einem Winkelabstand beabstandeten) Auflageflächen. Es ist dann eine Mehrzahl von diskreten Auflageflächen, d. h. getrennten Auflageflächen vorhanden.

Bei einer Ausführungsform umfasst der Auflagebereich eine Ringfläche oder einen oder mehrere Teile einer Ringfläche.

Günstig ist es, wenn dem Auflagebereich eine Näherungssensoreinrichtung zur Positionskontrolle und/oder Auflagenkontrolle zugeordnet ist. Es lässt sich die Auflage und/oder Position einer Werkstückeinrichtung detektieren. Wenn beispielsweise ein Auflagebereich eine Mehrzahl von getrennten Auflageflächen umfasst, dann ist insbesondere jeder Auflagefläche mindestens ein

Näherungssensor zugeordnet, so dass an jeder Auflagefläche eine Über- wachung durchführbar ist. Insbesondere lässt sich dann auch auf einfache und effiziente (auch energieeffiziente) Weise ermitteln, ob eine Werkstückeinrichtung vorhanden ist oder nicht. Entsprechende Signale der Näherungssensoreinrichtung stellen diese Informationen bereit, wobei diese Signale auf einfache Weise auswertbar beziehungsweise verarbeitbar sind.

Bei einer Ausführungsform umfasst die Näherungssensoreinrichtung mindestens einen induktiven Näherungssensor. Über einen induktiven Näherungs- sensor kann die Annäherung eines metallischen Gegenstands detektiert werden.

Es ist vorteilhaft, wenn zwischen der Näherungssensoreinrichtung und dem Auflagebereich eine Keramikplatte angeordnet ist. Die Keramikplatte ist durchlässig für eine induktive Ankopplung zwischen einem induktiven

Näherungssensor und einer Werkstückeinrichtung bzw. einer kapazitiven Ankopplung, wenn eine kapazitive Näherungssensoreinrichtung vorhanden ist. Durch sie lässt sich die Näherungssensoreinrichtung schützen. Die ent- sprechende Keramikplatte liegt dabei insbesondere nicht in dem Kraftfluss an dem Auflagebereich.

Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn eine Mehrzahl von Formschlusselementen und mindestens drei Formschlusselemente vorgesehen sind, wobei diese in einem solchen Winkel angeordnet sind, dass bei einer Verspannung einer Werkstückeinrichtung eine Positionierung (vorzugsweise einschließlich Zentrierung) dieser Werkstückeinrichtung an der Werkstückspannvorrichtung erfolgt. Dadurch lässt sich ein Nullpunktspanner realisieren, bei dem zusätzlich zu einer Fixierung auch eine definierte Ausrichtung erfolgt. Wenn beispiels- weise drei Formschlusselemente vorhanden sind, dann sind diese insbesondere in einem Winkelabstand von jeweils 120° zueinander angeordnet. Mittels der Formschlusselemente ist insbesondere ein Keilsystem gebildet, welches eine Ausrichtung und Positionierung bewirkt. Beispielsweise in

Zusammenwirkung einer axialen Anlage mit einem Aufnahmekegel erfolgt eine Positionierung. Die Achse der axialen Anlage ist dabei die Achse des Aufnahmekegels.

Bei einer Ausführungsform ist eine Blaseinrichtung für ein oder mehrere Blasstrahlen an einem Auflagebereich für die Werkstückeinrichtung und/oder an einer Näherungssensoreinrichtung. Über ein oder mehrere Blasstrahlen lässt sich eine Auflagefläche des Auflagebereichs beziehungsweise eine Näherungssensoreinrichtung reinigen, es lässt sich eine Unterseite der Werkstückein- richtung reinigen und es lassen sich auch ein oder mehrere Näherungssensoren reinigen.

Vorzugsweise umfasst dabei die Blaseinrichtung mindestens einen Einlasskanal für Blasfluid (insbesondere Blasluft) und mindestens einen Auslasskanal. Vorzugsweise sind mindestens zwei Auslasskanäle vorgesehen mit getrennten Auslässen für die Auflagefläche und einer Näherungssensoreinrichtung. Es lässt sich dadurch Blasfluid einblasen und Werkstückspäne und dergleichen lassen sich abblasen.

Eine erfindungsgemäße Werkstückspannvorrichtung lässt sich auf vorteilhafte Weise bei einer Werkzeugmaschine einsetzen, welche eine Werkzeugträgereinrichtung und mindestens einen Werkstückträger umfasst. Günstigerweise weist dabei der mindestens eine Werkstückträger ein verschiebliches Element und/oder drehbares Element auf, an welchem die mindestens eine Werkstückspannvorrichtung sitzt. Dadurch lässt sich eine Werkstückeinrichtung über den Werkstückträger verschieben bzw. drehen . Erfindungsgemäß ist ein Werkstückspannsystem vorgesehen, welches mindestens zwei erfindungsgemäße Werkstückspannvorrichtungen umfasst. Dadurch lassen sich Werkstückeinrichtungen (Werkstücke beziehungsweise Werkstückträger) gesteuert positionieren. Insbesondere ist eine Steuerungseinrichtung oder Untereinheit einer

Steuerungseinrichtung vorgesehen, welche die Werkstückspannvorrichtungen ansteuert. Dadurch lässt sich eine Mehrzahl von Werkstückspannvorrichtungen durch eine gemeinsame Steuerungseinrichtung beziehungsweise Untereinheit einer Steuerungseinrichtung ansteuern, um beispielsweise einen zeitlich defi- nierten und auch bezüglich der Spannkraft definierten Einspannvorgang durchzuführen. Insbesondere ist die Steuerungseinrichtung oder die Untereinheit der Steuerungseinrichtung in das Werkstückspannsystem integriert. Erfindungsgemäß wird ein Verfahren der eingangs genannten Art bereitgestellt, bei dem eine Verschiebungseinrichtung angetrieben durch mindestens einen Elektromotor verschoben und mindestens ein bewegliches Formschlusselement, welches sich an der Verschiebungseinrichtung abstützt und welches an der Werkstückeinrichtung eingreifbar ist, mit der Verschiebungseinrichtung bewegt wird, und wobei die Position der Verschiebungseinrichtung durch eine Wegmesseinrichtung bestimmt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist die bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Werkstückspannvorrichtung erläuterten Vorteile auf.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren lässt sich auf energieeffiziente Weise auf elektromechanische Weise eine Werkstückeinrichtung zur Bearbeitung einspannen. Es ergeben sich umfangreiche Steuerungs- und Regelungsmöglich- keiten. Es müssen keine mechanischen Elemente wie Federn für eine Rückstellung vorgesehen werden.

Beispielsweise lässt sich eine stufenlose, prozessparallele Regelung der Spannkraft entsprechend auftretender Prozesskräfte bei der Werkstückbe- arbeitung durchführen. Grundsätzlich lassen sich auch beliebig wählbare Positionen für Formschlusselemente einstellen, um beispielsweise für eine Werkstückeinrichtungsbeladung Zwischenpositionen zu realisieren. Es lassen sich grundsätzlich beliebig wählbare Positionierfolgen und Spannfolgen an einzelnen Werkstückspannvorrichtungen vorgeben. Es lässt sich dadurch je nach Bedarf beispielsweise eine Vollzentrierung, Teilzentrierung oder eine

Nichtzentrierung erreichen. Dadurch wiederum lässt sich insgesamt eine hohe Positioniergenauigkeit erreichen. Beispielsweise lässt sich prozessparallel eine flexible Positionierung und Einstellung der Spannkraft bei einzelnen Werkstückspannvorrichtungen während der Bearbeitung erreichen, um Bear- beitungskräfte zu dämpfen beziehungsweise bei der Bearbeitung auftretende Schwingungen zu dämpfen. Zwischen einzelnen Bearbeitungsvorgängen lassen sich beliebige Zwischenentspannungen oder Teilentspannungen realisieren, um Werkstückspannungen freizusetzen und/oder thermische Ausdehnungen zu kompensieren. In das Verfahren lassen sich auch Hilfsfunktionen wie beispielsweise eine pneumatische Abreinigung oder eine Kühlmediumzufuhr beziehungsweise Abfuhr mit flexibler Steuerung integrieren. Dadurch ergibt sich ein optimierter Bearbeitungsprozess, welcher beispielsweise energieminimiert durchführbar ist.

Weiterhin lässt sich die elektrische Antriebsenergie zur Aufrechterhaltung von erforderlichen Spannkräften minimieren. Beispielsweise wird ein periodisches Nachspannen durchgeführt. Die Überwachung der Spannkraft lässt sich beispielsweise über Kraftsensoren auf einfache Weise überwachen.

Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn eine Spannkraft für die Einspannung der Werkstückeinrichtung eingestellt und/oder geregelt und insbesondere stufenlos eingestellt und insbesondere während eines Werkstück-Bearbeitungsvorgangs eingestellt und/oder geregelt wird. Dadurch lässt sich flexibel auf Zustände der Werkstückeinrichtung vor, bei oder nach der

Werkstückbearbeitung reagieren. Beispielsweise lassen sich dadurch

Schwingungen dämpfen. Es lassen sich Zwischenentspannungen oder Teilentspannungen zwischen einzelnen Bearbeitungsvorgängen durchführen, um Werkstückspannungen freizusetzen beziehungsweise thermische Aus- dehnungen zu kompensieren. Beispielsweise lassen sich die erforderlichen Spannkräfte unter Minimierung der elektrischen Antriebsenergie aufrechterhalten, wenn während oder zwischen Bearbeitungsprozessen ein periodisches Nachspannen erfolgt. Aus den gleichen Gründen ist es günstig, wenn mindestens eine Position insbesondere zwischen einer Vollzentrierposition und einer nichtzentrierten Position des mindestens einen Formschlusselements einstellbar ist. Dadurch ergeben sich umfangreiche Einstellmöglichkeiten und Regelmöglichkeiten bezüglich der Einspannung und auch bezüglich der Bearbeitung eines Werkstücks.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Bearbeiten einer Werkstückein- richtung bereitgestellt, wobei die Werkstückeinrichtung an einer Werkstückspannvorrichtung erfindungsgemäß eingespannt wurde, bei dem eine Einspannung bezüglich Position des mindestens einen Formschlusselements und/oder bezüglich Spannkraft während eines Bearbeitungsvorgangs und/oder zwischen Bearbeitungsvorgängen variiert wird.

Die Position beziehungsweise Spannkraft wird dabei so variiert, dass die Werkstückeinrichtung eingespannt bleibt.

Mittels einer erfindungsgemäßen Werkstückspannvorrichtung ist eine solche Variation insbesondere auch stufenlos möglich.

Beispielsweise erfolgt die Variation derart, dass Schwingungen gedämpft werden. Es kann beispielsweise auch vorgesehen sein, dass an der Werkstückeinrichtung eine Zwischenentspannung oder Teilentspannung durch eine solche Variation durchgeführt wird, so dass sich mechanische Spannungen, welche sich in der Werkstückeinrichtung aufgrund des Bearbeitungsprozesses aufgebaut haben, abgebaut werden können. Es ist dadurch auch möglich, thermische Ausdehnungen zu kompensieren. Ferner ist es dadurch möglich, die Spannkraft prozessparallel zu der Bearbeitung entsprechenden auftreten- den Prozesskräften zu regeln.

Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen dient im Zusammenhang mit den Zeichnungen der näheren Erläuterung der Erfindung. Es zeigen :

Figur 1 eine schematische Teildarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Werkzeugmaschine; Figur 2 eine Seitenansicht der Werkzeugmaschine gemäß Figur 1 ohne

Verkleidung;

Figur 3 schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Werkstückträgers, welcher zwei Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen

Werkstückspannvorrichtung umfasst;

Figur 4 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Werkstückspannvorrichtung;

Figur 5 eine Schnittansicht längs der Linie 5-5 der Werkstückspannvorrichtung gemäß Figur 4;

Figur 6 eine Schnittansicht längs der Linie 6-6 der Werkstückspann- Vorrichtung gemäß Figur 4;

Figur 7 eine Draufsicht in der Richtung A der Werkstückspannvorrichtung gemäß Figur 4 ohne Werkstück; Figur 8 die gleiche Ansicht wie Figur 7 ohne Gehäusedeckel der Werkstückspannvorrichtung gemäß Figur 4;

Figur 9 eine Schnittansicht längs der Linie 9-9 gemäß Figur 4; Figur 10 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs B gemäß Figur 6;

Figur 11 eine schematische perspektivische Darstellung eines weiteren

Ausführungsbeispiels eines Werkstückträgers, an welchem zwei Werkstückspannvorrichtungen fixiert sind; und

Figur 12 eine schematische Schnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Werkstückspannvorrichtung. Ein Ausführungsbeispiel einer Werkzeugmaschine, an welcher eine erfindungsgemäße Werkstückspannvorrichtung einsetzbar ist, ist ein Bearbeitungszentrum . Eine Ausführungsform eines Bearbeitungszentrums, welches in den Figuren 1 und 2 in Teildarstellung schematisch gezeigt und dort mit 10 bezeichnet ist, umfasst ein Maschinenbett 12, an welchem ein Maschinengestell 14 angeordnet ist. Das Maschinengestell 14 ist beispielsweise portalartig ausgebildet und ragt in einer bezogen auf die Schwerkraftrichtung g vertikalen Richtung über das Maschinenbett 12 hinaus. An dem Maschinengestell 14 ist eine Werkzeugträgereinrichtung 16 gehalten, welche mindestens eine Werkzeugspindel 18 umfasst.

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die Werkzeugträgereinrichtung 16 eine erste Werkzeugspindel 18a und eine zweite Werkzeugspindel 18b. Ein an den jeweiligen Werkzeugspindeln 18a, 18b gehaltenes Werkzeug ist um eine Rotationsachse 20a, 20b rotierbar. Bei der Darstellung gemäß Figur 1 liegen die Rotationsachsen 20a, 20b parallel zueinander. Sie sind parallel zu einer Z-Richtung orientiert, welche bei der Darstellung gemäß Figur 1 senkrecht zur Zeichenebene liegt. Die Z-Richtung ist bezogen auf die Schwer- kraftrichtung g insbesondere eine horizontale Richtung.

Die Werkzeugträgereinrichtung 16 ist als Schlitten 22 ausgebildet, welcher an einer Schlittenführung 24 gehalten ist und über die Schlittenführung 24 in einer Y-Richtung (Richtung und Gegenrichtung) linear beweglich ist. Die Y-Richtung liegt quer und insbesondere senkrecht zur Z-Richtung. Bezogen auf die Schwerkraftrichtung g ist die Y-Richtung insbesondere eine vertikale Richtung.

Zum Antrieb der Bewegung des Schlittens 22 in der Y-Richtung und zu dessen Positionierung ist dem Schlitten 22 eine Antriebseinrichtung 26 zugeordnet. Diese kann beispielsweise einen Kugelgewindetrieb oder einen Linearmotor umfassen. Der Schlitten 22 ist selber an einem Schlitten 28 gehalten, welcher in einer X-Richtung (Richtung und Gegenrichtung) an einer Schlittenführung 30 linear verschieblich ist. Zur Verschiebung und Positionierung ist ein entsprechender Antrieb vorgesehen. Die X-Richtung ist quer und insbesondere senkrecht zu der Y-Richtung und der Z-Richtung. Die X-Richtung ist bezogen auf die

Schwerkraftrichtung g insbesondere eine horizontale Richtung.

An dem Maschinenbett 12 ist (mindestens) ein Werkstückträger 32 angeordnet. Die erste Werkzeugspindel 18a und die zweite Werkzeugspindel 18b und damit daran gehaltene Werkzeuge und der Werkstückträger 32 sind in der

Z-Richtung (Richtung und Gegenrichtung) relativ zueinander beweglich. Ein an dem Werkstückträger 32 gehaltenes Werkstück und die Werkzeugspindel 18a bzw. 18b sind dadurch relativ zueinander in der X-Richtung als erste Richtung, der Y-Richtung als zweite Richtung und der Z-Richtung als dritte Richtung ver- schieblich.

Bei einem Ausführungsbeispiel sind die Werkzeugspindeln 18a, 18b in der Z-Richtung zur Bearbeitung eines Werkstücks nicht beweglich und der Werkstückträger 32 ist in der Z-Richtung verschieblich an dem Maschinenbett gehalten. Dem Werkstückträger 32 ist dazu ein Antrieb zugeordnet.

Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel sind die erste Werkzeugspindel 18a und die zweite Werkzeugspindel 18b verschieblich an der Werkzeugträgereinrichtung 16 gehalten, um eine Z-Verschieblichkeit zu ermöglichen.

Es ist auch möglich, eine Z-Verschieblichkeit der Werkzeugspindeln 18a, 18b an der Werkzeugträgereinrichtung 16 und eine Z-Verschieblichkeit des Werkstückträgers 32 an dem Maschinenbett zu kombinieren . Es kann beispielsweise auch vorgesehen sein, dass der Werkstückträger 32 um eine beispielsweise vertikale Achse drehbar ist. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Bearbeitungszentrum 10 eine Lagereinrichtung 34 für Werkzeuge 36 auf, welche oberhalb eines Arbeitsraums 38, in welchem Werkstücke bearbeitet werden, angeordnet ist. Ferner ist eine Werkzeugwechseleinrichtung 40 vorgesehen, über welche

Werkzeuge 36 an die Werkzeugspindeln 18a und 18b einsetzbar sind und von dieser entnehmbar sind.

Ein entsprechendes Bearbeitungszentrum ist beispielsweise in der

WO 2009/033920 AI beschrieben. Auf diese Druckschrift wird Bezug genommen und diese Druckschrift wird zum Teil der Offenbarung gemacht.

Das Bearbeitungszentrum 10 kann auch nur eine einzige Werkzeugspindel umfassen oder mehr als zwei Werkzeugspindeln umfassen.

Das Bearbeitungszentrum 10 weist eine Steuerungseinrichtung 41 auf, welche mindestens teilweise in einem Schaltkasten 42 angeordnet ist. Über die Steuerungseinrichtung 41 lassen sich Abläufe der Werkstückbearbeitung steuern.

Das Bearbeitungszentrum 10 hat eine Vorderseite 44 und eine Rückseite 46. Der Arbeitsraum 38 weist zu der Vorderseite 44 zu.

Bei einem Ausführungsbeispiel sind an der Vorderseite 44 eine oder mehrere Zusatzeinrichtungen 48 angeordnet. Über eine Zusatzeinrichtung 48 kann auf ein Werkstück zusätzlich zu Werkzeugen an Werkzeugspindeln 18 eingewirkt werden.

Bei einem Ausführungsbeispiel ist als Zusatzeinrichtung 48 eine Reinigungs- einrichtung 50 vorgesehen. Ein Werkstück ist über den Werkstückträger 32 zu der Reinigungseinrichtung 50 verfahrbar. Dort kann das Werkstück beispielsweise nach einem ersten Bearbeitungsvorgang vor einem zweiten Bearbeitungsvorgang gereinigt werden. Dadurch lässt sich die Bearbeitungsqualität verbessern. Die Reinigung erfolgt beispielsweise durch Anblasen oder durch direkte Einwirkung einer Reinigungseinrichtung.

Die Zusatzeinrichtung 48 kann beispielsweise auch durch eine Fluidstrahlein- richtung gebildet sein oder eine solche umfassen. Durch die Fluidstrahlein- richtung lässt sich ein Werkstück mit dem Fluidstrahl beaufschlagen. Der Fluidstrahl kann ein Gasstrahl und/oder Flüssigkeitsstrahl sein. Bei entsprechender Ausbildung lässt sich dadurch beispielsweise ein Fluidstrahl-Honvor- gang durchführen.

Es kann beispielsweise alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, dass die Zusatzeinrichtung 48 durch eine Lasereinrichtung gebildet ist oder eine solche umfasst. Dadurch ist es beispielsweise möglich, eine Laserstrukturierbearbeitung eines Werkstücks durchzuführen.

Die Zusatzeinrichtung 48 oder die Zusatzeinrichtungen 48 sind an einem Rand des Arbeitsraums 38 z. B. an der Vorderseite 44 angeordnet, so dass eine Zusatzeinrichtung 48 die relative Beweglichkeit zwischen dem Werkstückträger 32 und den Werkzeugspindeln 18a, 18b nicht behindert.

Ein Ausführungsbeispiel eines Werkstückträgers 32, welches in Figur 3 schematisch gezeigt ist, umfasst einen Schlitten 52, welcher linear verschieblich an dem Maschinenbett 12 geführt ist. Der Schlitten 52 weist dazu ein erstes Schlittenelement 54 und ein beabstandetes zweites Schlitten- element 56 auf. Das erste Schlittenelement 54 und das zweite Schlittenelement 56 sind durch einen gemeinsamen Antrieb in ihrer Linearverschieb- lichkeit angetrieben, oder jedes weist einen eigenen Antrieb auf. Das erste Schlittenelement 54 und das zweite Schlittenelement 56 sind durch eine Brücke 58 verbunden. Die Brücke kann dabei bei einer Ausführungsform lös- bar sein, um eine getrennte Beweglichkeit des ersten Schlittenelements 54 und des zweiten Schlittenelements 56 zu ermöglichen. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind an der Brücke zwei Werkstückspannvorrichtungen 60 angeordnet.

Bei dem in Figur 3 gezeigten Ausführungsbeispiel sitzen an der Brücke 58 beabstandet eine erste Werkstückspannvorrichtung 62a und eine zweite Werkstückspannvorrichtung 62b. An der oder den Werkstückspannvorrichtungen (Spanntöpfe) 60 ist eine mit 64 bezeichnete Werkstückeinrichtung lösbar zur Bearbeitung an der Werkzeugmaschine 10 einspannbar. Die Werkstückeinrichtung 64 kann dabei direkt ein Werkstück sein, welches an der oder den Werkstückspannvorrichtungen 60 eingespannt wird, oder es kann sich um ein oder mehrere Werkstücke handeln, welche selber an einem Halter und insbesondere Adapter oder Palette fixiert sind, wobei diese Kombination dann an der Werkstückspannvorrichtung 60 eingespannt wird. Es kann vorgesehen sein, dass die Brücke 58 und damit auch die Werkstückspannvorrichtung oder Werkstückspannvorrichtungen 60 um eine Drehachse 66 drehbar bzw. schwenkbar ist. Die Drehachse 66 ist beispielsweise eine A-Achse, welche horizontal bezogen auf die Schwerkraftrichtung ausgerichtet ist.

Zur Drehung der Brücke 58 und zur Festlegung einer bestimmten Drehposition bzw. Schwenkposition sind das erste Schlittenelement 54 und/oder das zweite Schlittenelement 56 mit einem entsprechenden Drehantrieb 68 versehen. Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Werkstückspannvorrichtung 60, welches in den Figuren 4 bis 10 gezeigt ist, umfasst ein Gehäuse 70. Das Gehäuse 70 hat beispielsweise einen ersten Bereich 72, welcher mindestens näherungsweise eine zylindrische Gestalt hat. Es hat ferner einen zweiten Bereich 74, welcher eine im Wesentlichen konische Gestalt hat. Der größte Durchmesser des zweiten Bereichs 74 ist kleiner als der Durchmesser des ersten Bereichs 72. Der zweite Bereich 74 bildet einen Aufnahmekegel, welcher einen Außenkonus aufweist.

Zwischen dem ersten Bereich 72 und dem zweiten Bereich 74 ist ein Flansch 76 angeordnet, welcher einen Ringbereich 78 definiert. Der Ringbereich 78 hat einen größeren Durchmesser als der erste Bereich 72. Er hat einen größeren Durchmesser als der zweite Bereich 74. Zwischen dem zweiten Bereich 74 und dem Flansch 76 ist ein Auflagebereich 80 für eine Werkstückeinrichtung 64 gebildet. Dieser Auflagebereich 80 umfasst beispielsweise eine Mehrzahl von beabstandeten Auflageflächen 81. Diese Auflageflächen 81 liegen insbesondere auf einem Ring. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 7 sind drei Auflageflächen 81 in einem Winkelabstand von 120° vorgesehen.

Das Gehäuse 70 ist an dem zweiten Bereich 74 durch einen Gehäusedeckel 82 geschlossen. In dem Gehäuse 70 ist eine Verschiebungseinrichtung 84 linear verschieblich mit einer Verschiebungsrichtung 86 (Richtung/Gegenrichtung) gelagert. Die Verschiebungseinrichtung 84 erstreckt sich von dem ersten Bereich 72 in den zweiten Bereich 74. An ihr sitzt im zweiten Bereich 74 des Gehäuses 70 ein Kopf 88. Der Kopf 88 weist eine Keilfläche 90 auf. Die Keil- fläche 90 ist insbesondere durch einen Kegelstumpf gebildet. An der Keilfläche 90 stützen sich Formschlusselemente 92 ab. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Werkstückspannvorrichtung 60 drei Formschlusselemente 92 auf. In dem Gehäuse 70 sind in dem zweiten Bereich 74 für jeweilige Formschlusselemente 92 durchgehende Öffnungen 94 gebildet. Eine solche Öffnung 94 bildet eine Führung für das durch die Öffnung 94 durchgetauchte Formschlusselement 92. Durch die Öffnung 94 ist das entsprechende Formschlusselement 92 linear verschieblich gelagert mit einer Verschiebungsrichtung 96 (Richtung/Gegenrichtung). Die Verschiebungsrichtung 96 liegt dabei quer und insbesondere senkrecht zu der Verschiebungsrichtung 86. Ein Formschlusselement 92 bildet einen Schieber, dessen Querverschiebung in der Verschiebungsrichtung 96 durch eine Längsverschiebung der Verschiebungseinrichtung 84 in der Verschiebungsrichtung 86 betätigt ist. Dazu stützt sich ein entsprechendes Formschlusselement 92 an der Keilfläche 90 des Kopfes 88 ab. Das entsprechende Formschlusselement 92 hat eine Gegenfläche 98 zur Keilfläche 90.

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Keilfläche 90 am Kopf 88 von dem zweiten Bereich 74 zu dem ersten Bereich 72 hin geneigt, d. h. die Keil- fläche 90 liegt in einem spitzen Winkel zu der Verschiebungsrichtung 86, wobei der Durchmesser des Kopfs 88 in einer Richtung von dem zweiten Bereich 74 und dem ersten Bereich 72 hin zunimmt. Die Gegenfläche 98 ist entsprechend gegengeneigt. Wenn dann die Verschiebungseinrichtung 84 in Richtung von dem ersten Bereich 72 und dem zweiten Bereich 74 verschoben wird, dann wird das entsprechende Formschlusselement 92 nach außen gedrückt.

Das entsprechende Formschlusselement 92 ist an dem Kopf 88, und zwar an dessen Greiffläche 90, über eine Führung 100 geführt, und zwar derart, dass bei einer Verschiebungsbewegung der Verschiebungseinrichtung 84 in

Richtung von dem zweiten Bereich 74 zu dem ersten Bereich 72 das entsprechende Formschlusselement 92 von dem Kopf 88 mitgenommen wird und nach innen verschoben wird. Die Führung 100 weist dazu beispielsweise eine Hinterschneidung auf, um eine entsprechende Rückstellung eines Formschlusselements 92 zu bewirken. Die Führung 100 ist beispielsweise als Schwalbenschwanzführung ausgebildet.

Eine Werkstückeinrichtung 64 (ein Werkstück direkt oder beispielsweise eine Adapterplatte für ein oder mehrere Werkstücke) weist eine entsprechende

Ausnehmung 102 auf, in welche ein Formschlusselement 92 eintauchen kann. Die Ausnehmung 102 ist beispielsweise durch eine Umlaufnut mit Schrägboden 103 gebildet. Beim Aufsetzen einer Werkstückeinrichtung 64 auf den Auflage- bereich 80 sind das oder die Formschlusselemente 92 so weit zurückgeschoben, dass die Werkstückeinrichtung 64 auf dem Auflagebereich 80 aufsetzen kann. Durch Verschiebung der Verschiebungseinrichtung 84 werden dann das oder die Formschlusselemente 92 in die entsprechende Ausnehmung 102 eingeschoben. Ein Formschlusselement 92 bildet einen Schieber, welcher sich an dem Schrägboden 103 abstützt. Dadurch wird eine Fixierung der Werkstückeinrichtung 64 an der Werkstückspannvorrichtung 60 erreicht.

Es sind mehrere Formschlusselemente 92 vorgesehen, welche sich alle an dem Kopf 88 abstützen und dabei bezogen auf den Kopf 88 umfangmäßig verteilt sind und insbesondere gleichmäßig verteilt sind (wenn beispielsweise drei Formschlusselemente 92 vorliegen, dann weisen diese einen Winkelabstand von jeweils 120° auf). Die Anzahl der Formschlusselemente 92 entspricht insbesondere der Anzahl der Auflageflächen 81 und jeder Auflagefläche 81 ist direkt (mindestens) ein Formschlusselement 92 zugeordnet. Insbesondere ist ein Formschlusselement 92 in der gleichen radialen Ausrichtung wie eine zugeordnete Auflagefläche 81 angeordnet und geführt. Beim Einspannen der Werkstückeinrichtung 64 wird neben der Fixierung über den zweiten Bereich 74 auch eine Zentrierung erreicht, d. h. eine automatische Nullpunktpositio- nierung der Werkstückeinrichtung 64 an der Werkstückspannvorrichtung 60.

Die Positionierung wird dabei durch axiale Anlage der Werkstückeinrichtung 64 an dem Auflagebereich 80 in Zusammenwirkung mit dem Aufnahmekegel 74 erreicht.

Es kann vorgesehen sein, dass ein Formschlusselement 92 an einer Stirnseite 104, welche einer entsprechenden Ausnehmung 102 zugewandt ist, stufenförmig ausgebildet ist mit einem Eintauchelement 106 (Schieber) in die Ausnehmung 102. Das Eintauchelement 106 ist dabei an einem Führungselement 108 des Formschlusselements 92 gehalten und insbesondere einstückig mit diesem ausgebildet. Das Führungselement 108 weist eine größere Breite auf als das Eintauchelement 106. Zwischen einer Stirnseite 110 des Führungselements 108 und dem Eintauchelement 106 ist ein Freiraum gebildet. Eine entsprechende Seite 112 des Eintauchelements 106 ist abgeschrägt ausgebildet und an den Schrägboden 103 angepasst. Über die Seite 112 ist das Eintauchelement 106 an dem Schrägboden 103 abgestützt. Die Seite 112 ist entsprechend parallel zu dem Schrägboden 103 ausgerichtet. Es ist dadurch ein Keilsystem gebildet, welches eine Selbsthemmung ermöglicht und zur Kraftübersetzung dient. Über dieses Keilsystem wird die Werkstückeinrichtung 64 auf den Auflagebereich 80 an der jeweiligen Auflagefläche 81 gedrückt.

Zum Antrieb der Verschiebungsbewegung der Verschiebungseinrichtung 84 (und damit auch der Formschlusselemente 92) ist ein Elektromotor 113 vorgesehen. Der Elektromotor 113 ist insbesondere ein permanentmagneterregter Synchronmotor. Er erzeugt auch bei einer Drehzahl "Null" ein Haltemoment, so dass auch ohne Rotation in Zusammenwirkung mit dem Keilsystem 106, 103, 90, 98, 74 eine selbsthemmende Werkstückverspannung und Zentrierung erreicht ist. Der Elektromotor 113 ist insbesondere momentengesteuert und lagegeregelt.

Der Elektromotor 113 weist einen Rotor 114 auf (Figur 5). Zur Umsetzung einer Rotationsbewegung des Rotors 114 in eine Verschiebung der Ver- Schiebungseinrichtung 84 ist ein Kugelgewindetrieb 116 vorgesehen. Dieser umfasst beispielsweise eine Hohlspindel 118, welche drehfest mit dem Rotor 114 verbunden ist. In der Hohlspindel 118 ist die Verschiebungseinrichtung 84 über Wälzkörper oder Gewindestangen angeordnet. Eine Rotation der Hohlspindel 118 bewirkt eine Verschiebung der Verschiebungseinrichtung 84.

Es ist dabei die Verschiebungsrichtung einstellbar. Ferner lässt sich die

Position der Verschiebungseinrichtung 84 und damit auch die Position von Formschlusselementen 92 genau einstellen. Dadurch lässt sich der Ablauf eines Spannvorgangs bzw. Lösevorgangs definiert einstellen. Ferner lässt sich die Spannkraft definiert einstellen und auch die Geschwindigkeit eines Spannvorgangs bzw. Lösevorgangs lässt sich anpassen. Insbesondere ist ein schneller Spannvorgang und Lösevorgang beispielsweise jeweils in der

Größenordnung von 1 s möglich. Es ist ferner möglich, insbesondere über einen Kugelgewindetrieb mit kleiner Steigung (siehe unten) durch ein vergleichsweise geringes Antriebsmoment beispielsweise in der Größenordnung von 3 Nm eine hohe Spannkraft beispielsweise in der Größenordnung von 25 kN zu erreichen.

Durch die erfindungsgemäße Werkstückspannvorrichtung lässt sich ein Werkstück mit geringem Energieverbrauch und auch geringem Luftverbrauch hydraulikfrei einspannen mit großer Flexibilität im Spannvorgang. Da die wesentlichen Komponenten innerhalb des Gehäuses 70 angeordnet sind, ist eine hohe Schmutzunempfindlichkeit erreicht. Der Wartungsaufwand ist relativ gering und es müssen keine komplizierten Verrohrungen vorgesehen werden.

Dem Kugelgewindetrieb 116 ist eine Wegmesseinrichtung 120 zugeordnet, durch welche die Position der Verschiebungseinrichtung 84 ermittelbar ist. Die Wegmesseinrichtung 120 umfasst beispielsweise einen Drehgeber 122, über den aus einer Drehposition des Rotors 114 die Verschiebungsposition der Verschiebungseinrichtung 84 ermittelbar ist. Dem Auflagebereich 80 ist eine Näherungssensoreinrichtung 124 zugeordnet. Die Näherungssensoreinrichtung 124 umfasst einen oder mehrere Näherungssensoren 126 (Figuren 6 und 10). Insbesondere ist jeder Auflagefläche 81 jeweils mindestens ein Näherungssensor 126 zugeordnet. Dazu sind an dem Flansch 76 entsprechende Öffnungen 128 gebildet. Eine Öffnung 128 erstreckt sich dabei insbesondere parallel zur Verschiebungsrichtung 86. In einer entsprechenden Öffnung 128 sitzt der zugeordnete Näherungssensor 126. Zu dem Auflagebereich 80 ist der Näherungssensor 126 insbesondere über eine keramische Platte 130 mechanisch geschützt. Eine solche Keramikplatte 130 sitzt unterhalb (in einem Abstand der Größenordnung 1 mm) der jeweiligen Auflagefläche 81. Die Keramikplatte 130 ist nicht im Kraftflussbereich der Werkstückverspannung angeordnet. Sie stört dabei die sensorische An- kopplung des Näherungssensors 126 an eine Werkstückeinrichtung 64 nicht. Beispielsweise ist die Näherungssensoreinrichtung 124 eine induktive

Näherungssensoreinrichtung, wobei der Näherungssensor 126 ein induktiver Näherungssensor ist. Ein Messkopf 132 eines solchen induktiven Näherungssensors, welcher eine sensitive Einrichtung mit einer oder mehreren Spulen enthält, ist der jeweiligen Auflagefläche 81 zugewandt.

Über eine solche Näherungssensoreinrichtung 124, welche auf metallische Werkstückeinrichtungen 64 reagiert, lässt sich der Abstand zu der Werkstückeinrichtung 64 messen, so dass sich eine Auflagekontrolle ergibt. Es lässt sich ferner ermitteln, ob überhaupt eine Werkstückeinrichtung 64 vorhanden ist.

Die Werkstückspannvorrichtung 60 weist eine Blaseinrichtung 134 auf, mittels welcher ein oder mehrere Blasstrahlen erzeugbar sind. Insbesondere weist die Blaseinrichtung 134 Einlasskanäle 136 und Auslässe 138, 139 auf. Ein Auslass 138 ist auf den Auflagebereich 80 gerichtet. Beispielsweise ist jeder Auflagefläche 81 und/oder jedem Näherungssensor 126 mindestens ein Auslass 138 beziehungsweise 139 zugeordnet. Ein weiterer Auslass 139 ist auf die

Näherungssensoreinrichtung 124 gerichtet. Dadurch lässt sich die entsprechende Auflagefläche und ein Näherungssensor 126 mit Blasluft reinigen.

Die erfindungsgemäße Werkstückspannvorrichtung 60 funktioniert wie folgt:

Der Elektromotor 113 treibt den Kugelgewindetrieb 116 an und bewirkt eine Verschiebungsbewegung der Verschiebungseinrichtung 84 und dadurch eine Querbewegung der Formschlusselement-Schieber 92. Wenn die Formschlusselemente 92 nach außen bewegt werden, lässt sich eine Werkstückeinrichtung 64 formschlüssig fixieren. Dabei lässt sich auch eine Nullpunktverspannung erreichen, d. h. es wird automatisch eine Zentrierung/Positionierung erreicht. Der Kugelgewindetrieb 116 ist bei einem Ausführungsbeispiel als Rollengewindetrieb ausgebildet. Es ist insbesondere vorgesehen, dass der Kugelgewindetrieb 116 eine kleine Steigung aufweist, welche beispielsweise unter 2 mm pro Umdrehung und insbesondere bei circa 1 mm pro Umdrehung liegt. Der Steigungswinkel liegt insbesondere unter 2° und beispielsweise bei circa 0,7°. Dadurch erhält man bei relativ kleinem Antriebsmoment hohe Spannkräfte.

Der Elektromotor 113 kann grundsätzlich so ausgebildet sein, dass er ein Stillstandmoment aufrechterhalten kann, das heißt bei der Drehzahl Null ein endliches Moment (beispielsweise im Bereich zwischen 3 Nm und 4 Nm) erzeugt. Durch das selbsthemmende Keilsystem lässt sich eine Spannstellung durch mechanische Selbsthemmung sichern. Der Elektromotor 113 kann dann bei Erreichen der Spannstellung abgeschaltet werden, um insbesondere die Wärmeentwicklung zu reduzieren. Zur Lösung einer Werkstückeinrichtung-Verspannung wird die Verschiebungseinrichtung 84 zurückverschoben. Dies ist entsprechend durch den Elektromotor 113 betätigt. Bei dieser Zurückverschiebung nimmt der Kopf 88 die Formschlusselemente 92 aufgrund der Führung 100 mit und diese können aus den entsprechenden Ausnehmungen 102 der Werkstückeinrichtung 64 aus- tauchen.

Über die Näherungssensoreinrichtung 124 lässt sich eine Auflagekontrolle für eine Werkstückeinrichtung 64 realisieren. Es lässt sich dadurch auch überhaupt ermitteln, ob eine Werkstückeinrichtung 64 vorhanden ist oder nicht.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel (Figur 11) ist ein Werkstückträger 140 in Form eines Rundtisches/Tischschlittens vorgesehen, an welchem ein Drehelement 142 sitzt. Dieses Drehelement 142 ist um eine Drehachse 144 rotierbar, wobei die Drehachse 144 beispielsweise eine B-Achse ist.

Der Werkstückträger 140 kann fest an dem Maschinenbett 12 angeordnet sein (nicht verschieblicher Rundtisch) oder als Schlitten ausgebildet sein. An dem Werkstückträger 140 sitzen wiederum beispielsweise zwei erfindungsgemäße Werkstückspannvorrichtungen 60.

Bei der erfindungsgemäßen Werkstückspannvorrichtung 60 lässt sich zu jedem Zeitpunkt eine Position der Formschlusselemente 92 definiert einstellen. Es ist dadurch beispielsweise möglich, eine Vollzentrierstellung einzustellen und eine Teilzentrierstellung einzustellen. Die Einstellung erfolgt dabei mit Hilfe der Wegmesseinrichtung 120. Zusätzlich ist auch eine Nichtzentrierstellung einstellbar. Insbesondere sind Zwischenstellungen zwischen der Vollzentrier- Stellung und der Nichtzentrierstellung stufenlos einstellbar.

Weiterhin ist eine Spannkraft an die Werkstückeinrichtung 64 einstellbar. Die Einstellung von Position und/oder Spannkraft ist dabei grundsätzlich vor einem Werkstückbearbeitungsvorgang, während einem Werkstückbearbeitungsvor- gang oder nach einem Werkstückbearbeitungsvorgang (insbesondere zwischen zwei Werkstückbearbeitungsvorgängen) veränderbar.

Es ergeben sich dadurch umfangreiche Möglichkeiten auch für die Werkstückbearbeitung :

Wenn eine Mehrzahl von Werkstückspannvorrichtungen 60 vorgesehen ist, dann lässt sich eine gesteuerte Positionierung und Einspannung von einer oder mehreren Werkstückeinrichtungen durchführen, wobei dies insbesondere über die Steuerungseinrichtung 41 durchgeführt wird oder über eine Untereinheit dieser Steuerungseinrichtung. Die Untereinheit ist dabei insbesondere gemeinsam einer Mehrzahl von Werkstückspannvorrichtungen 60 zugeordnet und beispielsweise in das entsprechende Spannsystem integriert.

Das Spannsystem, welches eine oder mehrere Werkstückspannvorrichtungen 60 umfasst, ist elektrisch angesteuert. Die Ansteuerung des Elektromotors 113 bestimmt die Position der Formschlusselemente 92 und die Spannkraft. Durch Variation in der elektrischen Ansteuerung des Elektromotors 113 lassen sich Positionsvariationen beziehungsweise Variationen in der Spannkraft erreichen. Es lassen sich dadurch folgende Verfahren bezüglich Einspannen, Lösen der Einspannung und Werkstückbearbeitung durchführen : Während der Werkstückbearbeitung erfolgt eine zu der Werkstückbearbeitung prozessparallele Regelung der Spannkraft. Insbesondere wird diese Spannkraft stufenlos geregelt. Die Regelung erfolgt in Abhängigkeit der auftretenden Prozesskräfte. Die Formschlusselemente 92 sind grundsätzlich beliebig wählbar (innerhalb der durch die Führung vorgegeben Grenzen) positionierbar. Dadurch lassen sich Zwischenpositionen beispielsweise für die Werkstückeinrichtungsbeladung einstellen. Es lassen sich grundsätzlich beliebige wählbare Positionierfolgen und/oder Spannfolgen an der Werkstückspannvorrichtung 60 einstellen, um insbesondere eine hohe Positioniergenauigkeit zu erreichen.

Bei einem Ausführungsbeispiel wird die Werkstückbearbeitung derart durch- geführt, dass prozessparallel die Positionierung der Formschlusselemente 92 variiert wird und auch die Spannkräfte variiert werden. Dadurch lassen sich beispielsweise Schwingungen dämpfen.

Grundsätzlich können zwischen einzelnen Bearbeitungsvorgängen Zwischen- entspannungen beziehungsweise Teilentspannungen an jeweiligen Werkstückspannvorrichtungen 60 durchgeführt werden. Dadurch können Werkstückspannungen„gelöst" werden beziehungsweise thermische Ausdehnungen lassen sich kompensieren. Bei einer Ausführungsform werden Hilfsfunktionen wie beispielsweise das Ausblasen von Reinigungsluft oder eine Kühlmediumzufuhr entsprechend dem zeitlichen Ablauf des Bearbeitungsprozesses gesteuert. Dadurch lässt sich zum Beispiel der Energieeinsatz minimieren. Grundsätzlich lässt sich die erforderliche elektrische Antriebsenergie zur Aufrechterhaltung der erforderlichen Spannkräfte an den Werkstückspannvorrichtungen 60 gering halten . Beispielsweise erfolgt ein periodisches Nach- spannen, um die erforderliche elektrische Antriebsenergie zu minimieren. Zur Steuerung und Überwachung der Spannkraft sind insbesondere entsprechende Kraftsensoren vorgesehen.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist über den Kugelgewindetrieb 113 mit kleiner Steigung (insbesondere kleiner als 2 mm pro Umdrehung und vorzugsweise kleiner als 1,5 mm pro Umdrehung) eine große Übersetzung erreicht. Formschlusselemente 92 werden selbsthemmend in einer durch die Verschiebungseinrichtung 84 eingestellten Position gehalten. Zwischenstellungen der Formschlusselemente 92 und damit unterschiedliche Hübe sind möglich und insbesondere stufenlos einstellbar. Es sind unterschiedliche Spannkräfte einstellbar. Es ist dadurch sowohl eine Steuerung der Spannkraft als auch eine Positionssteuerung (Wegsteuerung beziehungsweise Hubsteuerung) der Formschlusselemente 92 möglich. Eine Steuerung der Spannkraft für einen Arbeitsprozess kann bei manchen Bearbeitungsvorgängen wie Schruppen oder Schlichten sinnvoll sein.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Werkstückspannvorrichtung, welche in Figur 12 in einer Schnittansicht schematisch gezeigt und dort mit 150 bezeichnet ist, ist zur Fixierung einer Werkstückeinrichtung 152 (Werkstück oder Werkstück mit Werkstückträger) vorgesehen, an welcher ein Spannbolzen 154 angeordnet ist. Dieser Spannbolzen 154 ist beispielsweise an einer Unterseite der Werkstückeinrichtung 152 eingeschraubt.

Die Werkstückspannvorrichtung umfasst einen Elektromotor entsprechend dem Elektromotor 113 (für gleiche Elemente wie bei der Werkstückspannvorrichtung 60 werden gleiche Bezugszeichen verwendet). Der Elektromotor 113 ist an einen Kugelgewindetrieb 156 gekoppelt. Dieser Kugelgewindetrieb 156 ist beispielsweise als Planetenrollengewindetrieb ausgebildet. Er hat eine kleine Steigung, welche insbesondere unterhalb 1,5 mm pro Umdrehung liegt.

Beispielsweise ist ein Rotor des Elektromotors 113 drehfest mit einer Mutter 158 des Kugelgewindetriebs 156 gekoppelt. Die Mutter 158 ist auf eine Spindel 160 des Kugelgewindetriebs 156 aufgesetzt. Eine Drehung der Mutter 158 bewirkt eine axiale Verschiebung (in einer Verschiebungsrichtung 162) der Spindel 160. Die Werkstückspannvorrichtung 150 ist als Spanntopf ausgebildet. Sie weist eine Öffnung 164 auf, in welche der Spannbolzen 154 eintauchbar ist.

An einer Öffnungswandung 166 ist eine Abschrägung 168 gebildet. Diese korrespondiert mit einer Gegenfläche 170 am Spannbolzen 154. Die Ab- schrägung 168 und die Gegenfläche 170 sind so ausgebildet, dass, wenn die Werkstückeinrichtung 152 mit dem Spannbolzen 154 aufgesetzt wird und der Spannbolzen 154 in die Öffnung 164 eingetaucht ist, eine definierte axiale Positionierung (bezogen auf die Richtung 162) des Spannbolzens 154 in der Öffnung 164 erreicht ist und dadurch die Werkstückeinrichtung 152 definiert axial positioniert ist.

Es können dabei ein oder mehrere Abstandselemente 172 vorgesehen sein, auf welchen die Werkstückeinrichtung 152 mit einer Unterseite auflegbar ist. Dadurch ist die axiale Kraft, die der Spannbolzen 154 aufgrund der Werk- Stückeinrichtungspositionierung aufnehmen muss, minimiert.

Unterhalb der Öffnung 164 liegt eine Ausnehmung 174, in welcher die Spindel 160 geführt ist. An der Spindel 160 sitzt drehfest ein Mitnehmer 176. Dieser Mitnehmer 176 wirkt auf eine Verschiebungseinrichtung 178. Die Verschiebungseinrichtung 178 weist eine Keilfläche 180 auf, welche sich an einer Gegenfläche 182 einer Wandung der Ausnehmung 174 abstützt. Formschlusselemente 184 (in Figur 12 ist ein Formschlusselement 184 gezeigt) stützen sich dabei an der Verschiebungseinrichtung 178 ab. Ein Formschlusselement 184 ist in einen Zwischenbereich 186 des Spannbolzens 154 eintauchbar, wobei eine entsprechende Spannkraft ausübbar ist.

In Figur 12 ist eine Stellung der Verschiebungseinrichtung 178 und des Formschlusselements 184 gezeigt, bei welcher der Spannbolzen 154 gelöst ist. Die Werkstückeinrichtung 152 ist dementsprechend von der Werkstückspannvorrichtung 150 abnehmbar.

Das Formschlusselement 184 ist an der Verschiebungseinrichtung 178 durch eine entsprechende Mimik geführt. Wenn ausgehend von der Stellung gemäß Figur 12 die Verschiebungseinrichtung 178 über eine entsprechende Drehbewegung der Spindel 160 nach unten, das heißt von dem Spannbolzen 154 weg verschoben wird, dann wird bei entsprechend ausgebildeter Mimik das Formschlusselement 184 an den Spannbolzen 154 geführt und es wird eine Spannstellung erreicht. Die Mimik der Führung des Formschlusselements 184 an der Verschiebungseinrichtung 178 ist so ausgebildet, dass über eine lineare Verschiebung der Spindel 160 in der Verschiebungsrichtung 162 eine lineare Verschiebung von Formschlusselementen 184 in der Richtung (Richtung und Gegenrichtung) 188 erfolgt. Die Richtung 188 liegt dabei quer und insbesondere senkrecht zu der Verschiebungsrichtung 162.

Wenn die Spindel 160 in Gegenrichtung gedreht wird und dabei die Verschiebungseinrichtung 178 nach oben, zu dem Spannbolzen 154 zu verschoben wird, dann bewirkt die Führung des Formschlusselements 184 an der Verschiebungseinrichtung 178, dass sich dieses von dem Spannbolzen 154 weg bewegt und damit den Spannbolzen 154 freigibt. Es ist dann die in Figur 12 gezeigte Stellung erreicht. Ansonsten funktioniert die Werkstückspannvorrichtung 150 wie oben anhand der Werkstückspannvorrichtung 60 beschrieben.

Bezugszeichenliste

Bearbeitungszentrum

Maschinenbett

Maschinengestell

Werkzeugträgereinrichtunga erste Werkzeugspindel

b zweite Werkzeugspindela Rotationsachse

b Rotationsachse

Schlitten

Schlittenführung

Antriebseinrichtung

Schlitten

Schlittenführung

Werkstückträger

Lagereinrichtung

Werkzeug

Arbeitsraum

Werkzeugwechseleinrichtung

Steuerungseinrichtung

Schaltkasten

Vorderseite

Rückseite

Zusatzeinrichtung

Reinigungseinrichtung

Schlitten

erstes Schlittenelement zweites Schlittenelement

Brücke

Werkstückspann Vorrichtung erste Werkstückspannvorrichtung zweite Werkstückspannvorrichtung

Werkstückeinrichtung

Drehachse

Drehantrieb

Gehäuse

erster Bereich

zweiter Bereich

Flansch

Ringbereich

Auflagebereich

Auflagefläche

Gehäusedeckel

Verschiebungseinrichtung

Verschiebungsrichtung

Kopf

Keilfläche

Formschlusselement

Öffnung

Verschiebungsrichtung

Gegenfläche

Führung

Ausnehmung

Schrägboden

Stirnseite

Eintauchelement

Führungselement

Stirnseite

Seite

Elektromotor

Rotor 116 Kugelgewindetrieb

118 Hohlspindel

120 Wegmesseinrichtung

122 Drehgeber

124 Näherungssensoreinrichtung

126 Näherungssensor

128 Öffnung

130 keramische Platte

132 Kopf

134 Blaseinrichtung

136 Einlasskanal

138 Auslass

139 Auslass

140 Werkstückträger

142 Drehelement

144 Drehachse

150 Werkstückspannvorrichtung

152 Werkstückeinrichtung

154 Spannbolzen

156 Kugelgewindetrieb

158 Mutter

160 Spindel

162 Verschiebungsrichtung

164 Öffnung

166 Öffnungswandung

168 Abschrägung

170 Gegenfläche

172 Abstandselement

174 Ausnehmung

176 Mitnehmer

178 Verschiebungseinrichtung

180 Keilfläche 182 Gegenfläche

184 Formschlusselement 186 Zwischenbereich 188 Richtung

Claims

Patentansprüche

1. Werkstückspannvorrichtung für eine Werkzeugmaschine, an welcher eine Werkstückeinrichtung (64; 152) lösbar einspannbar ist, umfassend mindestens ein bewegliches Formschlusselement (92; 184), welches an der Werkstückeinrichtung (64; 152) eingreifbar ist, eine Verschiebungseinrichtung (84; 178), welche verschieblich ist und an welcher sich das mindestens eine Formschlusselement (92; 184) abstützt, mindestens einen Elektromotor (113), welcher die Verschiebungsbewegung der Verschiebungseinrichtung (84; 184) antreibt, und eine Wegmesseinrichtung (120) zur Bestimmung der Position der Verschiebungseinrichtung (84).

2. Werkstückspannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verschiebungsrichtung (86; 162) der Verschiebungseinrichtung (84; 178) quer zu einer Bewegungsachse (96; 188) des mindestens einen Formschlusselements (92; 184) orientiert ist.

3. Werkstückspannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Formschlusselement (92) an einer Führung und insbesondere Linearführung angeordnet ist.

4. Werkstückspannvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung eine Öffnung (94) in einem Gehäuse (70) umfasst, durch welche das mindestens eine Formschlusselement (92) durchgetaucht ist.

5. Werkstückspannvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Elektromotor (113) ein permanentmagneterregter Synchronmotor ist und insbesondere momentengesteuert und/oder lagegeregelt ist.

6. Werkstückspannvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Elektromotor (113) bei einer Drehzahl Null ein definiertes endliches Drehmoment auf einem Arbeitspunkt oder in einem Arbeitspunktbereich hält.

7. Werkstückspannvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Formschlusselement (92; 184) selbsthemmend in einer durch die Verschiebungseinrichtung (84; 178) eingestellten Position gehalten ist.

8. Werkstückspannvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebungseinrichtung (84; 178) einen Kopf (88) aufweist, an welchem sich das mindestens eine Formschlusselement (92; 184) abstützt.

9. Werkstückspannvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf (88) eine Keilfläche (90) und das mindestens eine Formschlusselement (92) eine Gegenfläche (98) aufweist.

10. Werkstückspannvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Formschlusselement (92) an dem Kopf (88) über eine Führung (100) geführt ist.

11. Werkstückspannvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (100) so ausgebildet ist, dass das mindestens eine Formschlusselement (92) ausgehend von einer Eingreifstellung in eine Lösestellung rückstellbar ist und insbesondere durch den Kopf (88) mitgenommen zurückgestellt wird.

12. Werkstückspannvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (113) an einen Kugelgewindetrieb (116; 156) gekoppelt ist, welcher die Verschiebungseinrichtung (84) umfasst, wobei insbesondere die Steigung kleiner als 2 mm pro Umdrehung ist und vorzugsweise kleiner als 1,5 mm pro Umdrehung ist.

13. Werkstückspannvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Auflagebereich (80) für die Werkstückeinrichtung (64), und insbesondere dass der Auflagebereich (80) eine Mehrzahl von beabstandeten Auflageflächen (81) aufweist.

14. Werkstückspannvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Auflagebereich (80) eine Ringfläche oder einen oder mehrere Teile (81) einer Ringfläche umfasst.

15. Werkstückspannvorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass dem Auflagebereich (80) eine Näherungssensoreinrichtung (124) zur Positionskontrolle und/oder Auflagenkontrolle der Werkstückeinrichtung (64) zugeordnet ist.

16. Werkstückspannvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Näherungssensoreinrichtung (124) mindestens einen induktiven Näherungssensor (126) umfasst.

17. Werkstückspannvorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Näherungssensoreinrichtung (124) und dem Auflagebereich (80) eine Keramikplatte (130) angeordnet ist.

18. Werkstückspannvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Formschlusselementen (92; 184) und insbesondere mindestens drei Formschlusselementen (92;

184), wobei diese in einem solchen Winkel angeordnet sind, dass bei einer Verspannung einer Werkstückeinrichtung (64; 152) auch eine Positionierung dieser an der Werkstückspannvorrichtung erfolgt, wobei insbesondere ein Aufnahmekegel (74) und eine axiale Anlagefläche vorgesehen ist.

19. Werkstückspannvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Blaseinrichtung (134), für einen oder mehrere Blasstrahlen an einem Auflagebereich (80) für die Werkstückeinrichtung (64) und/oder an einer Näherungssensoreinrichtung (124).

20. Werkstückspannvorrichtung nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch mindestens einen Einlasskanal (136) für Blasfluid.

21. Werkstückspannvorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, gekennzeichnet durch mindestens einen Auslasskanal (138; 139) und insbesondere mindestens zwei Auslasskanäle.

22. Werkzeugmaschine, umfassend eine Werkzeugträgereinrichtung (16) und mindestens einen Werkstückträger (32; 140), welcher mindestens eine Werkstückspannvorrichtung (60) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche aufweist.

23. Werkzeugmaschine nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Werkstückträger (32; 140) ein verschiebliches Element und/oder drehbares Element aufweist, an welchem die mindestens eine Werkstückspannvorrichtung (60) sitzt.

24. Werkstückspannsystem, umfassend mindestens zwei Werkstückspannvorrichtungen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 21.

25. Werkstückspannsystem nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch eine Steuerungseinrichtung oder Untereinheit einer Steuerungseinrichtung, welche die Werkstückspannvorrichtungen ansteuert.

26. Verfahren zum lösbaren Einspannen einer Werkstückeinrichtung an einer Werkstückspannvorrichtung, bei dem eine Verschiebungseinrichtung angetrieben durch mindestens einen Elektromotor verschoben wird und mindestens ein bewegliches Formschlusselement, welches sich an der Verschiebungseinrichtung abstützt und welches an der Werkstückeinrichtung eingreifbar ist, mit der Verschiebungseinrichtung bewegt wird, und wobei die Position der Verschiebungseinrichtung durch eine Wegmesseinrichtung bestimmt wird.

27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass eine Spannkraft für die Einspannung der Werkstückeinrichtung eingestellt und/oder geregelt wird und insbesondere stufenlos eingestellt wird und insbesondere während eines Werkstück-Bearbeitungsvorgangs eingestellt und/oder geregelt wird.

28. Verfahren nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass eine Position des mindestens einen Formschlusselements einstellbar ist und insbesondere in mindestens einer Zwischenstellung zwischen einer Vollzentrierstellung und einer nichtzentrierenden Stellung einstellbar ist. Verfahren zum Bearbeiten einer Werkstückeinrichtung, welche gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 28 eingespannt wurde, bei dem eine Einspannung bezüglich Position des mindestens einen Formschlusselements und/oder bezüglich Spannkraft während eines Bearbeitungsvorgangs und/oder zwischen Bearbeitungsvorgängen variiert wird.