DE2026844B2 - Mess- und steuereinrichtung fuer eine rundschleifmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Meß- und Steuereinrichtung für eine Rundschleifmaschine mit einer Zustelleinrichtung für eine am Werkstück angreifende Meßlehre, die einen elektrischen Meßwertgeber aufweist, der über elektrische Einrichtungen mit einer Steuerung für den Schleifscheibenzustellantrieb verbunden ist.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung handelt es sich um eine Meß- und Steuereinrichtung für eine Rundschleifmaschine mit einer Zustelleinrichtung für die Schleifscheibe, bei der der zu schleifende Werkstückdurchmesser des Werkstückes vor dem Schleifen und während des Schleifvorganges mittels einer Meßlehre abgetastet wird, vgl. die Zeitschrift »technica«, 1967, Nr. 2, S. 119 ff. Wie in dieser Zeitschrift beschrieben ist, erfolgt das Abtasten des Werkstückrohdurchmessers deshalb, um bei unterschiedlichen Werkstückaufmaßen über eine Kompensationsvorrichtung den Umschaltpunkt des Schleifscheiben-Schlittens vom Eilgang auf das Schruppen als Funktion des jeweiligen Werkstückaufmaßes zu verlegen. Durch den selbsttätigen Ausgleich des Leerweges der Schleifscheibe werden unproduktive Maschinenzeiten so klein wie möglich gehalten.

Von daher liegt der Erfindung die Aufgabe zuerunde, eine Meß- und Steuereinrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß zeitraubende Leerwege in der Schleifscheibenzustellung vermieden werden und eine teure Kompensationseinrichtung für den Leerweg, wie sie z. B. aus der Zeitschrift »technica« Nr. 2, 1967, S. 119ff., bekannt ist, nicht erfor- derlich ist.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe

wird dadurch gelöst, daß der Meßwertgeber der

Meßlehre einerseits und eine, ein dem Sollwert des

Werkstückrohdurchmessers entsprechendes Sig.tal

aussendende Programmiereinrichtung andererseits mit einer der eingehenden Ist- und Sollwertsignale ver-

gleichenden Summierschaltung verbunden sind, deren

Ausgang über eine ein Einschaltsignal erzeugende Grobbereich-Meßeinrichtung mit der Steuerung des Schleifscheibenzustellantriebs verbunden ist

Hierdurch wird erreicht, daß die Zustellung des

Schleifscheibenschlittens nur dann in Gang gesetzt wird, wenn der Werkstückrohdurchmesser innerhalb eines bestimmten, vorgegebenen Toleranzbandes liegt.

Die Schleifscheibenzustellung bleibt hingegen abge-

schaltet, wenn der Rohdurchmesser größer als die Toleranzbreite ist. Das Werkstück v.ird dann aus der Maschine entfernt und durch ein neues zu bearbeitendes Werkstück ersetzt.

Es sollen somit insbesondere in der Massenanfer-

tigung von Serieäwerkstücken nur solche Werkstücke geschliffen werden, die von vornherein mit ihren Rohmaßen innerhalb einer »Brauchbarkeitstoleranz« liegen.

Sofern der Rohdurchmesser kleiner als die ToIeranzbreite ist, besteht eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung darin, daß der Grobbereich-Meßeinrichtung eine ebenfalls ein Steuersigna! erzeugende Feinbereich-Meßeinrichtung in ^eihe nachgeschaltet ist, das seinerseits mit der Steuerung des Schleifscheibenzustellantriebes in Verbindung steht.

Vorteilhaft ist ferner vorgesehen, daß die Meßlehre in an sich bekannter Weise parallel zur Achse *° des Werkstückes verschiebbar angeordnet ist und daß unter Federdruck stehende Luftventile vorgesehen sind, die die Längsverstellung der Meßlehre begrenzen.

Nachstehend ist die Erfindung beispielsweise an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht einer Schleifmaschine mit einer Meßlehre,

F i g. 2 eine Rückansicht der Schleifmaschine nach Fig. 1,

F i g. 3 eine teilweise Draufsicht auf eine Stelleinrichtung für die Meßlehre mit einem Schalterpaar zur Betätigung der Meßlehre,

F i g. 4 eine schematische Vorderansicht der Meßlehre mit einer Übersicht der hiermit verbundenen hydraulischen Steuerglieder,

Fig. 5 ein schematisches elektronisches Schaubild der mit der Meßlehre verbundenen Steuereinrichtungen und

F i g. 6 ein elektrisches Schaltbild der Steuereinrichtung der Maschine.

Gemäß den F i g. 1 und 2 ist ein Werkstück W,

das mit Abschnitten A bis E verschiedenen Durchmessers versehen ist, zwischen einem Spindelstock 13 und einem Reitstock 14 einer automatischen Schleifmaschine 10 üblicher Bauart gehalten.

Auf dem Maschinenbett ist ein längsverschiebbarer Werkstücksupport 12 angeordnet. Der Spindelstock 13 ist am einen Ende des Werkstücksupports

12 befestigt und besitzt einen geeigneten Drehantrieb Druck aus der Leitung 95 durch das Ventil 90 und für das Werkstück W. Der Reitstock 14 ist, wie durch eine Leitung 98 sowie durch ein Drosselventil Fig. 1 zeigt, am gegenüberliegenden Ende des 100 zum Kopfende des Zylinders 51.
Werkstücksupports 12 angeordnet. Das Werkstück W Der Kolben 50 wird nach rechts bewegt, um eine wird vom Spindelstock 13 um eine vorbestimmte 5 Bewegung der Grundplatte 21 und der Meßlehre 20 Achse gedreht und mit Hilfe des Werkstücksupports in der gleichen Richtung so lange zu bewirken, bis 12 in Längsrichtung verschoben. Aus Gründen der der Druckschalter 4PS (Fig. 3 und 6) durch verminleichteren Darstellung ist zur Durchführung der derten Druck geschlossen wird, wenn das Luftventil Längsverschiebung des Werkstücksupports 12 ein 55 geöffnet wird.
Handrad 15in Fig. 1 eingetragen. io Der Zustellhebel 19 (Fig. 1) wird in die vorge-

£ine nicht dargestellte Lochkarte, die in einem schobene Stellung bewegt, um den Schleifscheibenüblichen Kartenleser 16 (Fig. 5) untergebracht ist, schlitten 29, der die Schleifscheibe 17 trägt, in die bewirkt ein Signal, um einen bestimmten Abschnitt Lage zu versetzen, während des Schleifvorganges des Werkstückes W, der geschliffen werden soll, in eine Zustellbewegung auszufünrtn, nachdem der zu die Arbeitsstellung zu bringen. Wenn jedoch der 15 schleifende Durchmesser festgelegt ist.
Werkstücksupport 12 längs verschoben wird, gibt ein Ein Grenzschalter 4 LS wird durch die Bewegung vom Werkstücksupport 12 angetriebener Meßwert- des Zustellhebels 19 geschlossen, um ein auf d'.e Eingeber 18 ein Signal, wenn der betreffende Abschnitt Stellung der Schleifscheibe nwirkendes Relais28CA' des Werkstückes W sien in der richtigen Länusstel- (Fig. 6) zu erregen, das ein Schließen des Kontaktes lung \or der Schleifscheibe 17 befindet. Wie die 20 28CK 1 bewirkt, wodurch ein Haltekreis für das Re-F ig. 1 und 2 zeigen, befindet sich der Abschnitt/« Iais28C/? über den Kontakt 35CR 1 gebildet wird, des Werkstückes W in Fiuehtstellung zur Schleif- der geschlossen wird, wenn der Schleifscheibenschütscheibe 17 und zu einer Meßlehre 20. '-in 29 in seiner zurückgezogenen Stellung ist.

Wenn das Werkstück W in der Maschine einge- Ein Kontakt 28CT? 2 schließt sich, um ein den

spannt ist und ein WählschalterSS3 (Fi g. 6) in seine 25 Schleifvorgang auslösendes Relais 29C/? über den

geschlossene automatische Stellung gebracht ist, Druckschalter 3PS oder den Druckschalter 4PS za

bringt der Werkstücksupport 12 automatisch den lin- erregen. Einer dieser beiden Druckschalter war durch

ken Abschnitt A des Werkstückes W vur die Schleif- verminderten Druck geschlossen worden, ak die

scheibe 17 und wird die Meßeinrichtung 20 en^pre- Grundplatte 2i und die Meßlehre 20 längs eingestellt

chend einer Lochkarte im Lochkartenleser 16 längs 30 worden waren, wie oben bereits beschrieben wurde,

verschoben. Der Kontakt 29CT? 1 schließt den Stromkreis mit

Die Meßeinrichtung 20 wird mittels eines nicht eiern Zustell^relais 30CR.

dargestellten Rückstellknopfes nach links oder rechts Der Kontakt 29CT?2 schließt sich, um ein die so eingestellt, daß die Meßlehre 20 mit derjenigen Auf- und Abbewegung der Meßlehre steuerndes ReSeite der Schleifscheibe 17 fluchtet, die gegenüber 35 lais40CT? zu erregen, wodurch die Meßbacken 26 der Schulter eines Abschnittes des Werkstückes W der Meßlehre 20 mechanisch abgesenkt werden. Dei mit gröiierem Durchmesser liegt. Dies ist ein Teil Kontakt 40CT? 1 erregt die Magnetspule 18.SO/., die der Einstellarbeit. das Ventil 102 (Fig. 4) nach links verschiebt, wo-

Die Meßeinrichtung 20 wird nach links eingestellt, durch von der Pumpe 92 an dieses Ventil 102 durch wenn nicht der Kontakt K6Y vom Lochkartenleser 40 die Leitungen 91, 93 und 103 mit Druck beauf-16 nicht geschlossen ist und w^nn ein Relais 7CT? schlagt wird. Eine Leitung 104 leitet den Druck vom für dio Linkfbewegung der Meßlehre durch den Ventil 102 durch ein Drosselventil 105 und eine Lei-Wahlschalter 553 und die normalerweise geschosse- tunglO6 zum kolbenstangenseituien Ende eines hynen Kontakte 8CT? 1 und 30CT?5 erregt ist. Nach draulischen Motors31. dessen Kolbenstange30 nach der Erregung des Relais 7CT? schließt sich der Kon- 45 rechts bewegt wird (F i g. 4), um den Arm 33 im Uhrtakt 7CT? 1, um eine Magnetspule 45OL (Fig. 4 zeigersinn /ι· verschwenken. Der Meßarm 27 wird in und 6) zu erregen, die ein Ventil 90 (Fig. 4) nach gleicher Weise im Uhrzeigersinn nach unten verlinks verschiebt. Nun wird hydraulischer Druck aus schwenkt, wenn sich die Kolbenstange30 nach rechts einem Behälter 91 mittels *:inci Pumpe 92 auf das bewegt. Hierdurch wird die Meßlehre20 in eine in Ventil 90 durch Leitungen 93, 94, 95 ausgeübt. Die 5" F i g. 4 allgemein gestrichelt dargestellte Stellung geDruckleitung 96 leitet den Druck vom Ventil 90 bracht, werngleich sie noch mit Abstand nach links durch ein Drosselventil 97 zum kolbenstangenseitigen vom Werkstück IV verbleibt.

Ende eines hydraulischen Motors 51 (Fig. 3 und 4), Hydraulisches Druckmittel wird vom Kopfende dessen Kolben 50 nach MnKs bewegt wird, wodurch des Zylinders 31 durch eine Leitung 87, ein Drosseldie Grundplatte 21 und die Meßlehre 20 in einer 55 ventil 88, eine Leitung 89, das Ventil 102 und eine Linie mit der linken Kante der Schleifscheibe 17 aus- RücKlaufleitung 109 zum Vorratsbehälter 91 zurückgerichtet werden. An dieser Stelle wird der Druck- geführt. Ein die Meßeinrichtung betätigender Schalschalter 3PS (Fig. 3 und 6) durch verminderten ter 10LS wird geschlossen, wenn die Meßlehre 20 so Druck geschlossen, wenn das Luftventil 54 in der weit abgesenkt ist, daß sie ein die Meßlehre abschalobenerwähnton Weise geöffnet wird. Die Meßlehre 6° tendes Relab 41CT? erregt.

20 wird nach rechts bewegt, wenn das für die Rechts- Nach der Erregung des Relais 41CT? wird der

bewegung zuständ^:",e Relais 8CT? durch den Wähl- Kontakt 41CT? 1 geschlossen und ein Stromkreis zur

schalter553 erregt wird, sobald der Kontakt K6Y Erregung des auf die Meßeinrichtung einwirkenden

vom Lochkartenieser 16 und dem normalerweise ge- Relais 46CT? durch den Kontakt 35CT?2 gebildet,

schlossenen Kontak: 30CT? 6 geschlossen wird. 65 der bei der Rücksiellbewegung des Schleifscheiben-

Der Kontakt 8 CT? 2 schließt sich, um eine Magnet- supports 29 geschlossen worden war.

spule 55OL zu erregen und verschiebt das Ventil 90 Der Kontakt 46CT? 1 schließt sich und bildet über (Fig. 4) nach rechts. Nun gelangt hydraulischer den Kontakt35CT?2 einen Haltekreis für das Relais

46CR. Ein Kontakt 46CR 2 schließt sich, um einen Haltekreis mit dem Relais 46 CA über den normalerweise geschlossenen Kontakt 39 CR 2 und den Kontakt 30C/? 4 zu schließen, der sich beim Schnellvorschub des Schleifscheibenschlittens schließt.

Ein Kontakt 46 Ci? 3 schließt sich, ;;m eine Magnetspule 205OL zu erregen, die ein Ventil 107 nach links bewegt, wie F i g. 4 zeigt.

Von der Pumpe 92 wird hydraulischer Druck zum Ventil 107 durch Leitungen 93 und 108 geführt, und eine Leitung 110 leitet den Druck zum Kopfende des hydraulischen Motors 38, der eine Kolbenstange 37, wie F i g. 4 zeigt, nach rechts bewegt, die ihrerseits die Meßlehre gegen das Werkstück W in etwa waagerechter Richtung entsprechend der Schwenkbewegung der Arme 35, 36 vorschiebt. Ein Fühlglied 86 der Meßlehre 20 wird auf diese Weise mit seiner Mittellinie in Berührung mit dem Werkstück W gebracht, wobei die Mittellinie des Fühlgliedes 86 durch oder beinahe durch die Achse des Werkstückes W geht, unabhängig davon, welchen besonderen Durchmesser das Werkstück besitzt. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich die Meßlehre 20 in einer Stellung, in der sie eine »Bewertungsfunktion« zur Bestimmung des ungeschliffenen Werkstückdurchmessers im Vergleich zu dem von der Lochkarte im Lochkartenleser 16 vorbestimmten Durchmessergröße ausführt.

Eine übliche Summiereinrichtung 111 (Fig. 5) empfängt vom Fühlglied 86 der Meßlehre 20 und vom Lochkartenleser 16 je ein Meßwertsignal, die mittels eines üblichen Wandlers 112 aus der digitalen Form in eine analoge Form umgewandelt werden. Das Ergebnis der Summiereinrichtung wird in eine Grobbereich-Meßeinrichtung 113 eingespeist, die ein Signal bewirkt, das anzeigt, ob der zu schleifende Abschnitt sich innerhalb der Grobtoleranz eines bestimmten Durchmessers des zu schleifenden Werkstückes W befindet oder nicht. Wenn der zu schleifende Durchmesser sich innerhalb des von der Lochkarte im Lochkartenleser 16 vorgeschriebenen Bereiches befindet, ist der Durchmesser »qualifiziert« oder angenommen, und ein Signal zur Maschinensteuerung schließt den normalerweise offenen Kontakt QR (Fig. 6), um ein Relais 48CR durch den normalerweise geschlossenen Kontakt 41CR 2 zu erregen. Der Kontakt 48CR1 schließt sich, um das Zustellrelais 30CR durch den normalerweise geschlossenen, die Schleifscheibe abschaltenden Grenzschalter 6 LS, den Kontakt 29 CRt und den normalerweise geschlossenen Kontakt 50 CRl zu erregen.

Nun wird der Kontakt 30CRl geschlossen, um einen Haltekreis mit dem Zustellrelais 30CR zu bilden. Der Kontakt 30 CR 2 wird geschlossen, um die Magnetspule 14 SOL zu erregen, die den Schleifscheibensupport 29 und die hiervon getragene Schleifscheibe 17 gegen das Werkstück W bewegen und den Schleifvorgang einleitet.

Die normalerweise geschlossenen Kontakte 30 CR 5 und 30CR 6 öffnen sich, um das Relais 7CR oder 8CR zu entlasten, und die Magnetspulen ASOL oder 55OL werden entlastet und bewegen das Ventil 90 (Fig. 4) in eine reutraie oder mittlere Stellung. Der auf den Zylinder 51 wirkende hydraulische Druck wird aufgehoben, und das Luftventil 54 oder 55 wird durch die Federn 60 oder 61 zurückgestellt, um das besagte Ventil zurückzustellen und die Meßlehre 20 so einzustellen, daß zwischen der Seite der Werkstückschulter und der Seite der hieran angrenzenden Meßlehre 20 ein geringer Abstand entsteht. Die Zustellbewegung des Schleifscheibenschlittens 29 öffnet einen Grenzschalter 8L5, der geschlossen worden ist, als der Schleifscheibenschlitten 29 mittels hydraulischem Druck gegen einen festen Anschlag zurückgezogen worden ist.

Nach Erreichen des Werkstückfertigmaßes wird das Relais 35CR, das die Rückstellbewegung des

ίο Schleifscheibenschlittens 29 bewirkt, entlastet, und der Schleifscheibenschlitten 29 wird nicht weiter vorgeschoben.

Der Kontakt 35 CR 3 wird geöffnet und entlastet das Relais 39CR, wodurch die Meßlehre 20 vom Werkstück W zurückgezogen wird.

Wenn die Abmessungen des zu schleifenden Abschnittes des Werkstückes W zu groß sind und sich außerhalb des qualifizierten Bereiches, der von der Schaltung gemäß Fig. 5 angezeigt wird, befindet,

ao wird der Kontakt QR nicht geschlossen und wird auch das Relais 48CR nicht erregt. Der Schleifscheibenschlitten 29 wird daher nicht vorbewegt, da der Kontakt 48 CRl des Zustellkreises offenbleibt. Wenn 1ie Abmessungen des ungeschliffenen Abschnittes des zu schleifenden Werkstückes W zu klein sind, erzeugt die Meßlehre 20 ein Signal, das in der oben beschriebenen Weise mit einem Signal aus dem Lochkartenleser 16 kombiniert wird. Dieses Vergleichssignal wird von einer Feinbereich-Meßeinrichtung 125 (F i g. 5) empfangen, die wiederum ein Meßwertsignal erzeugt, um einen Kontakt SR zu schließen, der seinerseits ein Relais 50CR erregt.

Hierauf wird der normalerweise geschlossene Kontakt 50CR1 geöffnet, um zu verhindern, daß das Zustellrelais 30CR erregt wird.

Wenn das ungeschliffene Werkstück das Sollmaß besitzt oder ein Untermaß aufweist, wird der Schleifscheibenschlitten 29 nicht vorbewegt, da das Relais 48CR überhaupt nicht erregt wird. Aus diesem Grunde wird auch der Kontakt 48CR1 nicht geschlossen, um das Relais 30CR zu erregen, es sei denn durch Schließen des Kontaktes QR in der oben beschriebenen Weise.
Während des Schleifvorganges sendet das Fühlglied 86 ein ständig wechselndes Signal entsprechend der Veränderung der Abmessungen am Werksuick W zur Summiereinrichtung 111.

Die Summiereinrichtung empfängt außerdem ein Signal vom Lochkartenleser 16 oder von Nummern-

schaltern 127, die dem Endmaß des betreffenden Werkstückabschnittes, der geschliffen werden soll, entsprechen.

Der Fortschritt der Schleifbewegung wird auf den Grob- und Feinbereich-Meßeinrichtungen 113, 125 dargestellt, die in Serie geschaltet sind, um visuell anzuzeigen, wann der Durchmesser sein Endmaß erreicht hat.

Kurz vor Erreichen des durch die Meßlehre 20 abgetasteten und von der Feinbereich-Meßeinrichtung

gemessenen Endmaßes wird durch ein Signal von dei Meßlehre 20 der Kontakt NSR geschlossen, um ein Relais 49 CR zu erregen. Ein normalerweise geschlossener Kontakt des Relais 49 CR öffnet sich, um JeT Feinvorschub abzuschalten, woran sich das Ausfeuern anschließt, bis ein Kontakt SR von deT Meßlehre 20 geschlossen wird, um das Relais 50CR zi erregen.
Der normalerweise geschlossene Kontakt 50CR1

wird geöffnet und erregt das Relais 30 CR, um die Schleifscheibe 17 durch eine Rückwärtsbewegung des Schleifscheibenschlittens 29 zurückzuziehen.

Jer Bearbeimngsvorgang der Schleifmaschine 10 und der hiermit verbundenen Meßlehre 20 wird kontinuierlich in der vorbeschriebenen Weise wiederholt, bis jeder Werkstückabschnitt A bis E auf sein End

maß geschliffen ist oder bis zu dem Zeitpunkt, wo vor dem Schleifen eines der Abschnitte kein Qualifikationssignal erhalten wird und der Schleifvorgang dadurch beendet wird, daß der Schleifscheibenschlitten 29 nicht vorgeschoben wird. Das Werkstück wire dann aus der Maschine entfernt und durch ein neue; zu bearbeitendes Werkstück ersetzt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (3)

P ta snriiche· raiemansp .

1. Meß- und Steuereinrichtung für eine Rundschleifmaschine mit einer Zustelleinrichtung für eine am Werkstück angreifende Meßlehre, die einen elektrischen Meßwertgeber aufweist, der über elektrische Einrichtungen mit eine/ Steuerung für den Schleifscheibenzustellantrieb verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwertgeber (18) der Meßlehre (20) einerseits und eine ein dem Sollwert des Werk- stückrohdurchmessers entsprechendes Signal aussendende Programmiereinrichtung (16) andererseits mit einer die eingehenden 1st- und Sollwertsignale vcrp ichenden Sumnierxhaltung (111) verbunden sind, deren Ausgang über jine ein Einschaltsignal erzeugende Grobbereich-Meßeinrichtung (113) mit der Steuerung des Schleifscheibenzustellantriebs verbunden ist.

2. Meß-und Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daC der Grobbereich-Meßeinrichtung (113) eine ebenfalls ein Steuersignal erzeugende Feinbereich-Meßeinrichtung (125) in Reihe nachgeschaltet ist, das seinerseits mit der Stei>e^rung des Schleifscheibenzustellantriebs in Verbindung steht.

3. Meß- und Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßlehre (20) in an sich bekannter A'eise pa.allel zur Achse des Werkstückes (WO verschiebbar angeordnet ist und daß unter Federdruck stehende Luftventile (54, 55) vorgesehen sind, die die Längsverstellung der Meßlehre (20) begrenzen.