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PATENTANSPRÜCHE
1. Einrichtung zur gesteuerten Verstellung des Werkzeug- oder Werkstückträgers (5) einer Schleifmaschine, mit einem ersten Geber (8) zur Signalisierung des Endes der Berührung zwischen dem Werkzeug (2) und dem Werkstück (3), mit einer am Träger (5) mittels eines ersten Verstellantriebes (4) angreifenden ersten Verstelleinrichtung (1) zur relativen Verstellung des Werkzeuges (2) in bezug auf das Werkstück (3) in Längsrichtung, mit einer mit dem ersten Geber (8) elektrisch verbundenen ersten Schalteinrichtung (6), welche über getrennte Eingänge (9, 10) mit einem zweiten Geber (13) für die Abtastung der relativen Längsstellung des Trägers (5) und über Ausgänge (15, 16) mit dem ersten Verstellantrieb (4) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet,
dass der Träger (5) mit einem dritten Geber (21) für die Abtastung der relativen Stellung in Querrichtung und mit einer einen zweiten Verstellantrieb (24) aufweisenden zweiten Verstelleinrichtung (23) zur relativen Verstellung des Werkzeugs (2) in bezug auf das Werkstück (3) in Querrichtung verbunden ist, dass der dritte Geber (21) mit einem ersten und einem zweiten Eingang (26, 27) einer zweiten Schalteinrichtung (25) verbunden ist, deren dritter Eingang (28) über eine Verzögerungseinheit (29) mit dem ersten Geber (8) verbunden ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorschub-Steuereinrichtung (38) für den Träger (5) ein Steuerelement (40) und ein Auslöseelement (39) aufweist, dessen Eingang mit dem zweiten Geber (13) und dessen Ausgang mit dem Eingang des Steuerelementes (40) elektrisch verbunden ist, und dass der Ausgang des Steuerelementes (40) mit der zweiten Verstelleinrichtung (23) verbunden ist (Fig. 2, 3).
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorschub-Steuereinrichtung (38) für den Träger (5) ein Steuerelement (40) und Ausgangssignalformer (54, 55) aufweist, deren Eingänge (58, 59) mit den Ausgängen (15, 16) der ersten Schalteinrichtung (6) und deren Ausgänge (56, 57) mit dem Steuerelement (40) elektrisch verbunden sind (Fig. 3).
4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerelement (40) ein mit dem zweiten Verstellantrieb (24) der zweiten Verstelleinrichtung (23) verbundenes hydraulische Steuerventil ist (Fig. 2).
5. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerelement (40) ein zwei Eingangs gruppen (48, 49; 50, 51) aufweisendes elektronisches Schalt element ist, dessen erste Eingangsgruppe (48, 49) mit der zweiten Schalteinrichtung (25) und dessen zweite Eingangs gruppe (50, 51) mit dem bzw. einem Auslöseelement (39) verbunden ist und dass die Ausgänge (52, 53) des Steuer elementes (40) mit dem zweiten Verstellantrieb (24) der zweiten Verstelleinrichtung (23) verbunden sind (Fig. 3).
6. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorschub-Steuereinrichtung (38) Ausgangs signalformer (54, 55) aufweist, deren Eingänge (58, 59) mit der ersten Schalteinrichtung (6) und deren Ausgänge (56,
57) mit dem Auslöseelement (39) verbunden sind (Fig. 3).
7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass eine dritte Verstelleinrichtung (60) für eine rela tive vertikale Verstellung zwischen dem Werkzeug (2) und dem Werkstück (3) ein über seine Eingänge (64, 65) mit dem dritten Geber (21) verbundenes logisches ODER- Glied (61) aufweist, welches mit einem weiteren Auslöseelement (62) und einem dritten Verstellantrieb (63) für die Verstellung des Trägers (5) in vertikaler Richtung in Reihe geschaltet ist (Fig. 4).
8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte Verstelleinrichtung (60) für eine relative vertikale Verstellung zwischen dem Werkzeug (2) und dem Werkstück (3) Ausgangssignalformer (71, 72), ein logisches ODER-Glied (61) und einen dritten Verstellantrieb (63) aufweist, wobei die Eingänge der Ausgangssignalformer (71, 72) mit den Ausgängen der zweiten Schalteinrichtung (25) und die Ausgänge der Ausgangssignalformer (71, 72) mit den Eingängen (64, 65) des logischen ODER-Gliedes (61) verbunden sind, dessen Ausgang mit dem dritten Verstellantrieb (63) der dritten Verstelleinrichtung (60) verbunden ist (Fig. 5).
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Der Träger kann beispielsweise der
Werkzeugsupport oder eine verstellbare Einspannvorrichtung für das Werkstück sein. Massgebend ist die relative Ver stellbarkeit zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück in Längs- und Querrichtung.
Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet der Erfindung ist die relative Hin- und Herbewegung zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück bei Plan- und Zahnflankenschleifmaschinen.
Eine aus dem SU-Urheberschein 591 306 (IPC: B 23 Q
15/02) bekannte Einrichtung dieser Art weist einen Ver stellantrieb in Form eines durch ein elektrohydraulisches Ventil gesteuerten Hydraulikzylinders auf. Das elektrohy draulische Steuerventil ist mit einer als Flipflop ausgeführten Umschalteinrichtung verbunden. Die getrennten Ein gänge des Flipflops sind mit einem Geber für die relative
Stellung in Längsrichtung verbunden, während der Taktein gang des Flipflops mit einem weiteren Geber für das Ende der Berührung zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück verbunden ist. Diese bekannte Einrichtung steuert die rela tive Hin- und Herbewegung zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück in Längsrichtung innerhalb eines durch einen Stellungsgeber festgelegten Bereiches sowie adaptiv auf ein vom Ausgang des Gebers für das Ende der Berührung des Werkzeuges mit dem Werkstück eintreffendes Signal.
Der Stellungsgeber kann dabei ein Kontakte aufweisender
Geber oder ein kontaktloser Geber sein.
In Querrichtung erfolgt eine stetige Verstellung inner halb eines durch einen weiteren Stellungsgeber festgelegten
Bereiches. Diese bekannte Einrichtung ermöglicht jedoch keine adaptive Steuerung gleichzeitig in zwei Koordinaten, so dass die mögliche Schleifleistung nicht optimal ausgenutzt werden kann.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Einrichtung der eingangsgenannten Art zu schaffen, deren schaltungsmässige Lösung es gestattet, in jedem Durchgang des Werkzeugs den Umkehrpunkt bei der relativen Verstel lung des Werkzeugs zum Werkstück in Querrichtung adaptiv zu wählen, so dass die Schleifleistung erhöht werden kann.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen nach den Ansprüchen 2 und 3 ermöglichen eine Verkürzung der Schleifzeit.
Eine Ausführungsform nach Anspruch 4 ist zweckmäs sig bei einer Schleifmaschine mit einer hydraulischen Ver stelleinrichtung.
Eine Ausführungsform nach Anspruch 5 ist insbesondere für eine Schleifmaschine mit einer elektrischen Verstellein richtung für die relative Querverstellung zwischen dem
Werkzeug und dem Werkstück zweckmässig.
Durch eine Ausführungsform nach Anspruch 6 lässt sich die Zuverlässigkeit der Einrichtung erhöhen.
Eine Ausführungsform nach Anspruch 7 ermöglicht eine weitere Erhöhung der Schleifleistung der Schleifmaschine.
Eine weitere Erhöhung der Zuverlässigkeit ist durch eine
Ausführungsform nach Anspruch 8 möglich.
Insgesamt gestattet es die Erfindung, die Schleifleistung zu steigern.
Nachstehend wird die Erfindung durch Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 Funktionsschema einer Einrichtung zur Steuerung der Weglänge des Arbeitsorgans einer Schleifmaschine, gemäss der Erfindung;
Fig. 2 Funktionsschema einer erfindungsgemässen Einrichtung zur Steuerung des Arbeitsorgans einer Schleifmaschine, bei der der Steuerschalter des Steuersystems als Hydrauliksteuerventil ausgeführt ist;
Fig. 3 Funktionsschema einer erfindungsgemäss Einrichtung zur Steuerung der Weglänge des Arbeitsorgans einer Schleifmaschine, bei der der Steuerschalter des Steuersystems als elektronische Schaltung ausgeführt ist;
Fig. 4 Funktionsschema einer erfindungsgemässen Einrichtung zur Steuerung der Weglänge des Arbeitsorgans einer Schleifmaschine, die einen Antrieb für die relative Vertikalverstellung des Werkzeugs und des Werkstücks enthält;
;
Fig. 5 Funktionsschema einer Ausführungsform des Antriebs für die relative Vertikalverstellung des Werkzeugs und des Werkstücks,
Fig. 6 Prinzipschaltung der Geber für die Stellung der Arbeitsorgane in Längs- und Querrichtung, der Geber für das Ende der Berührung des Werkzeugs mit dem Werkstück, der Verzögerungseinheit und des Steuersystems, dessen Steuerschalter als hydraulisches Steuerventil ausgeführt ist,
Fig. 7 Prinzipschaltbild eines Steuersystems für den Antrieb für die relative Querverstellung des Werkzeugs und des Werkstücks benutzt werden,
Fig. 8 Prinzipschaltbild des Antriebs für die relative Vertikalverstellung des Werkzeugs und des Werkstücks,
Fig. 9 Prinzipschaltbild einer anderen Variante des Antriebs für die relative Vertikalverstellung des Werkzeugs und des Werkstücks,
Fig.
10 Diagramme, die die Funktion der Einrichtung zur Steuerung der Weglänge der Arbeitsorgane einer Schleifmaschine erläutern.
Die Einrichtung zur Steuerung der Weglänge des Werkzeug- oder Werkstückträgers 5 einer Schleifmaschine enthält einen Antrieb 1 als erste Verstelleinrichtung (Fig. 1) für die relative Längsverstellung des Werkzeugs der Schleifmaschine in bezug auf das Werkstück. Der Antrieb 1 enthält Verstellelemente 4, die mit dem genannten Träger der Maschine verbunden sind, und eine Umschalteinrichtung 6, deren Takteingang 7 mit einem ersten Geber 8 für das Ende der Berührung des Werkzeugs 2 und des Werkstücks 3 verbunden ist. Die getrennten Eingänge 9 und 10 der Umschalteinrichtung 6 sind an die Ausgänge 11 und 12 eines zweiten Gebers 13 angeschlossen, der die Stellung des Trägers 5 in Längsrichtung mittels eines Übertragungsgliedes 14 abtastet.
Die Ausgänge 15 und 16 der Umschalteinrichtung 6 sind an die Verstellelemente 4 des Antriebs 1 angeschlossen.
Die Verstellelemente 4 des Antriebs 1 enthalten Leistungsverstärker 17 und 18, deren Eingänge als Eingänge der Verstellelemente 4 dienen und an die Ausgänge 15 und 16 der Umschalteinrichtung 6 gelegt sind. Die Ausgänge der Leistungsverstärker 17 und 18 sind an ein Elektrohydrauliksteuerventil 19, das mit einem Krafthydraulikzylinder in Verbindung steht, angeschlossen.
Die Einrichtung umfasst auch einen dritten Geber 21 für die Stellung des Trägers 5 in Querrichtung, der die Stellung des Trägers 5 mittels eines Übertragungsgliedes 22 abtastet.
Der Antrieb 23 für die relative Querverstellung des Werkzeugs 2 und des Werkstücks enthält Kraftelemente 24, die mit dem Träger 5 der Maschine verbunden sind, und eine Umschalteinrichtung 25. Die getrennten Eingänge 26 und 27 der Umschalteinrichtung 25 sind an den Ausgang des Gebers 21 und der Takteingang 28 derselben an den Ausgang einer Verzögerungseinheit 29 gelegt. Der Eingang der Verzögerungseinheit 29 ist an den Ausgang des Gebers 8 angeschlossen.
Die Kraftelemente 24 des Antriebs 23 enthalten Leistungsverstärker 30 und 31, deren Eingänge als Eingänge der Kraftelemente 24 dienen und an die Ausgänge 32 und 33 der Umschalteinrichtung 25 gelegt sind. Die Ausgänge der Leistungsverstärker 30 und 31 sind an ein Elektrohy drauliksteuerventil 34, das mit einem Krafthydraulikzylinder 35 in Verbindung steht, angeschlossen.
Der Geber 8 liegt im Leistungskreis eines Elektromotors 36, der als Antrieb für die Schleifscheibe dient und mit dieser mittels eines flbertragungsgliedes 37 verbunden ist.
Zur Verkürzung der Schleifzeit des Werkstücks 3 ist die Einrichtung mit einem Steuersystem 38 (Fig. 2) für den Vorschub der Arbeitsorgane versehen, das eine Auslöseeinrichtung 39 und einen Steuerschalter 40 umfasst. Der Ausgang der Auslöseeinrichtung 39 ist an einen Leistungsverstärker 41, der ausgangsseitig mit dem Steuerschalter verbunden ist, angeschlossen. Die Auslöseeinrichtung 39 ist mit einem logischen ODER-Glied 42 verbunden. Die Eingänge 43 und 44 des logischen Gliedes 42 sind an eine Schaltereinheit 45 mit Kontakten 46 und 47, welche mit den Ausgängen 11 bzw. 12 des zweiten Gebers 13 für die Stellung des Trägers 5 in Längsrichtung verbunden sind, gelegt. Der Steuerschalter 40 ist als Elektrohydrauliksteuerventil ausgeführt, das mit den Kraftelementen 24 des Antriebs 23 für die Querverstellung des Werkzeugs 2 bzw. des Werkstücks 3 zusammenwirkt.
Der Steuerschalter 40 (Fig. 3) kann auch als elektronische Schaltung ausgeführt sein. In diesem Falle sind seine Eingänge 48 und 49 jeweils an die Ausgänge 32 und 33 der Umschalteinrichtung 25 gelegt. Die Eingänge 50 und 51 des Steuerschalters 40 sind an die Auslöseeinrichtung 39 angeschlossen. Die Ausgänge 52 und 53 des Steuerschalters 40 sind Ausgänge des Steuersystems 38 und sind jeweils an die Leistungsverstärkers 30 und 31 der Kraftelemente 24 des Antriebs angeschlossen. Das Steuersystem 38 ist zwecks Erhöhung der Arbeitszuverlässigkeit der Antriebe 1 und 23 mit Ausgangssignalformern 54, 55 versehen, deren Ausgänge 56, 57 jeweils mit den Eingängen 43, 44 des logischen ODER-Gliedes 42, dessen Ausgang an die Auslöseeinrichtung 39 gelegt ist, in Verbindung stehen.
Die Eingänge 58, 59 der Former 54, 55 sind jeweils an die Kontakte 46, 47 der Schaltereinheit 45 gelegt, die mit den Ausgängen 15 bzw. 16 der Umschalteinrichtung 6 des Antriebs 1 für die relative Längsverstellung des Werkzeugs 2 in bezug auf das Werkstück 3 verbunden sind.
Die Einrichtung hat auch einen Antrieb 60 (Fig. 4) für die relative Vertikalverstellung des Werkzeugs 2 in bezug auf das Werkstück 3, der in Reihe geschaltet ein logisches ODER-Glied 61, eine Auslöseeinrichtung 62 und Kraftelemente 63 enthält. Die Eingänge 64, 65 des logischen ODER Gliedes 61 sind mit den Ausgängen des Gebers 21 für die Stellung des Trägers 5 in Querrichtung verbunden. Die Kraftelemente 63 enthalten einen Leistungsverstärker 66, dessen Eingang als Eingang der Kraftelemente 63 dient und an den Ausgang der Auslöseeinrichtung 62 gelegt ist. Der Ausgang des Leistungsverstärkers 66 steht mit einem als Hydrauliksteuerventil ausgeführten und mit dem Krafthydraulikzylinder 68 verbundenen Steuerschalter 67 in Verbindung. An den Hydraulikzylinder 68 ist ein Steuerschalter 69 mit einer Steuerschaltung 70 gelegt.
Der Antrieb 60 in einer Variante gemäss Fig. 5 enthält auch Ausgangssignalformer 71, 72, deren Eingänge mit den Ausgängen 32, 33 der Umschalteinrichtung 25 des Antriebs
23 für die relative Querverstellung des Werkzeugs 2 und des Werkstücks 3 in Verbindung stehen. Die Ausgänge der Former 71, 72 sind an die Eingänge 64, 65 des ODER-Gliedes
61 gelegt, das mit den Kraftelementen 63 verbunden ist.
Der Geber 8 (Fig. 6) für das Ende der Berührung des Werkzeugs 2 mit dem Werkstück 3 enthält eine Messvorrichtung 73 für eines der Parameter des Schnittvorganges, die einen Umformer 74 für die Umsetzung des Parameters des Schnittvorganges in ein elektrisches Signal, beispielsweise einen Umformer für Leistung, Moment, Vibration usw. und einen an diesen angeschlossenen Leerlaufleistungspegelhalter 75 für den Elektromotor 36 umfasst.
Die Messvorrichtung 73 ist an den Eingang einer Vergleichseinheit 76, wozu der Eingang 77 eines auf der Grundlage eines Operationsverstärkers aufgebauten Differentialkomparators 78 dient, gelegt. Der andere Eingang 79 des Komparators 78 ist an einen als Potentiometer ausgeführten Bezugssignaleinsteller 80 angeschlossen. Der Ausgang des Komparators 78 ist mit einem Begrenzverstärker verbunden, der mit einem Transistor 81, einem Widerstand 82 im Basiskreis, einem Widerstand 83 und einer Leuchtdiode 84 im Kollektorkreis ausgeführt ist. Der Ausgang des Verstärkers dient als Ausgang der Vergleichseinheit 76 und ist mit einem Selektor 85 verbunden, dessen Ausgang an einen Ausgangssignalformer 86, dessen Ausgang als Ausgang des Gebers 8 für das Ende der Berührung des Werkzeugs 2 und des Werkstücks 3 dient, gelegt ist.
Der Selektor 85 ist mit zwei logischen NAND-Gliedern 87, 88 in Negatorschaltung ausgeführt. Die Eingänge des Gliedes 87 sind vereinigt und an den Ausgang der Einheit 76 gelegt. Die Eingänge 89, 90 des Gliedes 88 sind vereinigt und an die Nullschiene über den Kondensator 91 und an den Anschluss des Widerstandes 92, dessen anderer Anschluss mit dem Ausgang des Gliedes 87 verbunden ist, gelegt. Die Anode der Diode 93 ist an den Ausgang des Gliedes 87 und ihre Kathode an die Eingänge 89, 90 des Gliedes 88 angeschlossen. Der Ausgang des Gliedes 88 dient als Ausgang des Selektors 85.
Der Ausgangssignalformer 86 ist mit zwei logischen NAND-Gliedern 94, 95 ausgeführt, wobei das erste von diesen als Negator geschaltet ist und seine Eingänge, die als Eingänge des Formers 86 dienen, vereinigt. Sein Ausgang ist an einen der Anschlüsse des Widerstandes 96 gelegt, während der andere Anschluss des Widerstandes 96 an den Anschluss des Kondensators 97 und den Eingang 98 des logischen Gliedes 95 gelegt ist. Der andere Anschluss des Kondensators 97 ist an die Nullschiene gelegt. Der Eingang 99 des logischen Gliedes 95 ist mit den Eingängen des logischen Gliedes 94 verbunden.
Der Ausgang des logischen Gliedes 95 dient als Ausgang des Fcrmers 86 und ist an die Verzögerungseinheit 29 und einen Anpassungsnegator 100 angeschlossen dessen Ausgang mit dem Takteingang 7 der Umschalteinrichtung 6, die einen R-S-T-Flipflop mit einem Takteingang und zwei Setzeingängen darstellt, verbunden ist.
Der Geber 13 für die Stellung der Arbeitsorgane in Längsrichtung enthält einen als Potentiometer ausgeführten Geber 101 für die laufende Koordinate der Stellung des Werkzeugs gegenüber dem Werkstück und an diesen angeschlossene Vergleichseinheiten 102, 103. Die Ausgänge der Vergleichseinheiten 102, 103, die als Ausgänge 11, 12 des Gebers 13 dienen, sind an die getrennten Eingänge 9, 10 der Umschalteinrichtung 6 gelegt. Die Vergleichseinheiten 102, 103 sind auf ähnliche Art wie die Vergleichseinheit 76 ausgeführt und enthalten Differentialkomparatoren 104, 105 auf der Grundlage eines Operationsverstärkers. An die Kom- paratoren 104, 105 sind jeweils die als Potentiometer ausgeführten Bezugssignaleinsteller 106, 107 angeschlossen.
Die Ausgänge der Komparatoren 104, 105 sind mit den Transistoren 108, 109 mit den Widerständen 110, 111 im
Basiskreis, den Widerständen 112, 113 und den Leuchtdio den 114, 115 im Kollektorkreis ausgeführten Verstärkern verbunden.
Die Verzögerungseinheit 29 enthält in Reihe geschaltet einen Selektor 116 und einen Ausgangssignalformer 117.
Der Selektor 116 ist mit zwei logischen NAND-Gliedern
118, 119 ausgeführt. Das logische Glied 118 ist in Negator schaltung ausgeführt, seine Eingänge, die als Eingänge des Selektors 116 dienen, sind vereinigt. Sein Ausgang ist an einen Anschluss des Widerstandes 120 und die Anode der Diode 121 gelegt. Der andere Anschluss des Widerstandes
120 und die Kathode der Diode 121 sind an einen An schluss des Kondensators 122 und die Eingänge 123, 124 des logischen Gliedes 119 angeschlossen. Der andere Anschluss des Kondensators 122 ist mit der Nullschiene verbunden. Der Ausgang des logischen Gliedes 119 dient als Ausgang des Selektors 116 und ist an den Ausgangssignalformer 117 angeschlossen.
Der Former 117 ist mit zwei logischen NAND-Gliedern
125 und 126 ausgeführt, wobei das erstere von diesen als Negator ausgeführt ist, dessen Eingänge vereinigt und an den Eingang 127 des Gliedes 126 gelegt sind. Der Ausgang des Gliedes 125 ist an einen der Anschlüsse des Widerstandes 128 gelegt, dessen anderer Anschluss an den Eingang
129 des logischen Gliedes 126 und an einen der Anschlüsse des Kondensators 130, dessen anderer Anschluss mit der Nullschiene verbunden ist, angeschlossen ist. Der Ausgang des Gliedes 126 dient als Ausgang des Formers 117 und ist an einen Anpassungsgenerator 131, dessen Ausgang mit dem Takteingang 28 der Umschalteinrichtung 25 verbunden ist, gelegt.
Die Auslöseeinrichtung 39 des Steuersystems 38 ist auf ähnliche Art wie der Selektor 85 ausgeführt und aus zwei logischen NAND-Gliedern 132, 133, einem Widerstand 134, einer Diode 135 und einem Kondensator 136 zusammengebaut. Die Eingänge des logischen Gliedes 132 sind vereinigt, dienen als Eingänge der Auslöseeinrichtung 39 und sind an das logische ODER-Glied 42 angeschlossen. Der Ausgang des logischen Gliedes 133 dient als Ausgang der Auslöseeinrichtung 39 und ist an den Leistungsverstärker 41 angeschlossen.
Bei der Einrichtung, die in Maschinen mit elektrischer Steuerung des Vorschubs des Trägers 5 in Querrichtung verwendet werden, ist der Steuerschalter 40 (Fig. 7) des Steuersystems 38 mit zwei logischen UND-Gliedern 137, 138 ausgeführt, deren Ausgänge als Ausgänge 52, 53 des Steuerschalters 40 dienen und jeweils an die Leistungsverstärker 30, 31 angeschlossen sind. Die einen Eingänge der logischen Glieder 137, 138, die als Eingänge 50, 51 des Steuerschalters 40 dienen, sind vereinigt und an die logische ODER Schaltung 42 gelegt. Der andere Eingang des logischen Gliedes 137 dient als Eingang 48 des Steuerschalters 40 und ist an den Ausgang 32 der Umschalteinrichtung 25 gelegt. Der andere Eingang des logischen Gliedes 138 dient als Eingang 49 des Steuerschalters 40 und ist an den Ausgang 33 der Umschalteinrichtung 25 angeschlossen.
Die Former 54, 55 sind auf ähnliche Art wie der Former 86 (Fig. 6) ausgeführt und jeder von diesen ist mit zwei logischen NAND-Gliedern 139, 140 (Fig. 7), einem Widerstand 141 und einem Kondensator 142 aufgebaut.
Die Auslöseeinrichtung 62 (Fig. 8) des Antriebs 60 für die relative Vertikalverstellung des Werkzeugs und des Werkstücks ist mit zwei logischen NAND-Gliedern 143, 144, einem Widerstand 145, einer Diode 146 und einem Kondensator 147 ausgeführt.
Die Former 71, 72 (Fig. 9) des Antriebs 60 sind auf ähnliche Art wie die Former 54, 55 (Fig. 7) ausgeführt und jeder von diesen ist aus zwei logischen NAND-Gliedern 148, 149, einem Widerstand 150 und einem Kondensator 151 aufgebaut.
In Fig. 10 sind Diagramme gezeigt, die die Funktion der Einrichtung zur Steuerung der Weglänge der Arbeitsorgane einer Schleifmaschine erläutern.
Die Bearbeitung des Teils 3 (Fig. 1) ist am Beispiel des Schleifens der Stirnfläche eines zylindrischen Werkstücks dargestellt, das eine Abweichung in Form einer Unparallelität auf dessen Stirnflächen aufweist. Das Werkstück 3 ist auf dem Träger 5 auf beliebige Art angeordnet. In Fig. 10 zeigt der Schnitt A-A die Grösse des abzutragenden Materials im ersten Durchgang der Schleifscheibe. Der Schnitt B-B zeigt die Grösse des abzutragenden Materials im zweiten Durchgang der Schleifscheibe. Die Kurve 152 bedeutet die Bewegungsbahn der Schneidkante der Schleifscheibe 2 gegenüber dem Werkstück 3, gezeigt an der horizontalen und frontseitigen Projektion des Werkstückes. Zur Vereinfachung der Erläuterung der Funktion der Einrichtung sind nur zwei erste Durchgänge der Schleifscheibe gezeigt.
Durch die Punkte al, a2, a3... a, sind an der Linie 152 die Stellen des Endes der Berührung der Schleifscheibe mit dem Werkstück 3 in Längsrichtung angedeutet. Durch die Punkte bl, b2 sind die Stellen des Endes der Berührung der Schleifscheibe und des Werkstücks 3 in Querrichtung gezeigt. Die Linien
153, 154 zeigen die Umkehrungspunkte der Schleifscheibe 2 gegenüber dem Werkstück 3 in Längsrichtung beim Ausbleiben des Schleifkontaktes. Die Linien 155, 156 (Fig. 10) zeigen jeweils das der Wirkleistung am Ausgang der Messvorrichtung 73 (Fig. 6) im ersten und zweiten Durchgang der Schleifscheibe entsprechende Signal.
Ferner zeigt Fig. 10 folgendes:
157 - Signal am Ausgang des Gebers 8 (Fig. 6) für das Ende der Berührung des Werkzeugs 2 und des Werkstücks 3 im ersten Durchgang;
158 - Signal am Eingang des logischen Gliedes 119 (Fig. 6);
159 - Ausgangssignal des Selektors 116 (Fig. 6);
160 - Ausgangssignal am Ausgang des Formers 117 (Fig. 6);
161 - Signal am Ausgang des Gebers 8 (Fig. 6) im zweiten Durchgang der Schleifscheibe (in Fig. 10 ist die Bewegung der Schleifscheibe von rechts nach links gezeigt);
162 - Eingangssignal des logischen Gliedes 119 (Fig. 6);
163 - Ausgangssignal des Selektors 116 (Fig. 6) im zweiten Durchgang der Schleifscheibe;
164 - Ausgangssignal des Formers 117 (Fig. 6) im zweiten Durchgang der Schleifscheibe; A - (Fig. 10) Grösse des abzutragenden Materials.
Vor Beginn der Arbeit wird mit Hilfe der Steuerschaltung 70 (Fig. 4) und des Steuerschalters 69 die Schleifscheibe 2 an das zu bearbeitende Werkstück 3 (Fig. 6) herangeführt.
Wenn die Schleifscheibe das Werkstück 3 nicht berührt, erfolgt die relative Längsverstellung innerhalb der mit Hilfe der Sollwerteinsteller 106, 107 festgelegten Grenzen. Bei der Verstellung erreicht das Ausgangssignal vom Geber 101 die von dem Sollwerteinsteller 107 eingestellte Höhe. Der Komparator 105 spricht an und gibt ein Signal auf den getrennten Eingang 10 der Umschalteinrichtung 6, die in den anderen stabilen Zustand kippt. Die Umschalteinrichtung 6 wirkt auf das Elektrohydrauliksteuerventil 19 und den Hy draulikzylinder 20 ein und ändert die Richtung der relativen Verstellung der Schleifscheibe 2 zum Werkstück 3. Bei der Verstellung in umgekehrter Richtung spricht auf ähnliche Art der Komparator 104 an, der auf die Umschalteinrichtung 6 einwirkt und diese in den anderen stabilen Zustand umsteuert.
Beim Schleifen im ersten Durchgang erscheint am Ausgang der Messeinheit 73 ein Signal 155 (Fig. 10), das der Leistungsaufnahme am Motor 36 (Fig. 1) der Schleifscheibe entspricht. Die Verstellung der Schleifscheibe gegenüber dem Werkstück 3 ist in Fig. 10 im ersten Durchgang von links nach rechts und im zweiten Durchgang - von rechts nach links angenommen. Beim Erscheinen eines Signals 155 (Fig. 10), das die mit dem Sollwerteinsteller 80 (Fig. 6) eingestellte Höhe übersteigt, spricht der Komparator 78 an und gibt ein Signal an den Transistor 81 des Begrenzerverstärkers.
Die Leuchtdiode 84 leuchtet auf und signalisiert damit, dass der Schleifvorgang im Gange ist. Das Ausgangssignal des Transistors 81 gelangt zum logischen Glied 87 und weiter über die Diode 93 zum Kondensator 91, wobei es diesen bis auf die Höhe der Ausgangsspannung des logischen Gliedes 87 auflädt. Im Punkt al (Fig. 10) verlässt die Schleifscheibe (Fig. 6) den Bereich des zu bearbeitenden Werkstücks 3. Die Amplitude des Signals 155 (Fig. 10) der Messeinheit 83 (Fig. 6) fällt bis auf Null ab, der Komparator 78 kehrt in die Ausgangsstellung zurück. Das Ausgangssignal des Komparators 78 gelangt über den Transistor 81 zum logischen Glied 87. Der Kondensator 91 beginnt sich auf den Ansprechpegel des logischen Gliedes 88 zu entladen.
Die Entladegeschwindigkeit des Kondensators 91 bestimmt die Ansprechverzögerung des logischen Gliedes 88, nach dessen Ansprechen das Signal zum Ausgangssignalformer 86 gelangt, der einen Impuls liefert (Kurve 157), der Information über das Ende der Berührung der Schleifscheibe und des Werkstücks 3 trägt. Der Selektor 85 wird benötigt, um eine Umsteuerung des Antriebs 1 (Fig. 1) bei einem kurzzeitigen Aussetzen des Schleifvorganges durch die Ungleichmässigkeit der Materialoberfläche, besonders im ersten Durchgang der Schleifscheibe zu vermeiden. Das Signal 157 (Fig. 10) gelangt vom Ausgang des Gebers 8 (Fig. 6) auf den Takteingang 7 der als R-S-T-Flipflop ausgeführten Umschalteinrichtung 6 und steuert diese in den anderen stabilen Zustand um. Das Flipflop wirkt auf das Elektrohydrauliksteuerventil über die Leistungsverstärker 17, 18.
Das Elektrohydrauliksteuerventil wirkt auf den Hydraulikzylinder 20 und ändert die Richtung der relativen Verstellung der Schleifscheibe 2 zum Werkstück 3. Gleichzeitig mit dem Eintreffen am Takteingang 7 der Umschalteinrichtung 6 trifft das Signal 157 (Fig. 10) am Eingang der Verzögerungseinheit 29 (Fig. 6), d.h. am Eingang des logischen Gliedes 118 und weiter über die Diode 121 am Kondensator 122 ein. Der Kondensator 122 lädt sich auf das Niveau der Ausgangsspannung des logischen Gliedes 118 auf. Das logische Glied 119 spricht an. Nach Beendigung der Wirkung des Impulses 157 (Fig. 10) kehrt das logische Glied 118 in den Ausgangszustand zurück, der Kondensator 122 beginnt sich zu entladen (Kurve 158, Fig. 10).
Im Punkt a2 (Fig. 10) liefert der Geber 8 (Fig. 6) ein Signal, das eine Information über das Ende der Berührung der Schleifscheibe 2 mit dem Werkstück 3 trägt. Der Kondensator 122 lädt sich erneut auf das Niveau der Ausgangsspannung des logischen Gliedes 118 auf und beginnt sich nach Beendigung des Impulses wieder mit bestimmter Geschwindigkeit zu entladen. Der Vorgang wiederholt sich so lange, wie die Schleifscheibe noch das Werkstück 3 berührt.
Sobald die Schleifscheibe den Bereich des Werkstücks 3 in Querrichtung verlässt und nicht mehr mit diesem in Berührung kommt, beginnt er seine Verstellung in Längsrichtung, wie zu Beginn des Schleifens, innerhalb der von den Sollwerteinstellern 106, 107 festgelegten Grenzen. Da an dem logischen Glied 118 kein Signal über das Ende der Berührung eintrifft, so entlädt sich der Kondensator allmählich auf den Ansprechpegel des logischen Gliedes 119, der in den Ausgangszustand zurückkehrt (Kurve 159, Fig. 10). Die Parameter des Gliedes Kondensator 122 - Widerstand 120 wird jedesmal derart gewählt, dass die Entladezeit des Kondensators 122 gleich dem einmaligen, zweimaligen Durchgang der Schleifscheibe in Längsrichtung innerhalb der von den Sollwerteinstellern 106, 107 festgelegten Grenzen ist.
Das logische Glied 119 liefert ein Signal, das am Eingang des Formers 117 eintrifft, der anspricht (Kurve 160, Fig. 10) und ein Signal liefert, welches am Eingang 28 der als R-S-T Flipflop ausgeführten Umschalteinrichtung 25 eintrifft. Das Flipflop kippt in den anderen stabilen Zustand, wobei es auf das Elektrohydrauliksteuerventil 34 und den Hydraulikzylinder 35 einwirkt und die Richtung der relativen Verstellung der Schleifscheibe 2 zum Werkstück 3 ändert (Punkt b1 in Fig. 10).
Gleichzeitig trifft von den Ausgängen 32, 33 (Fig. 9) der Umschalteinrichtung 25 ein Signal an einem der Former 71, 72 ein, der anspricht und einen Impuls von bestimmter Dauer liefert, welcher auf die Kraftelemente 63 des Antriebs 60 gegeben wird. Während der Wirkungszeit dieses Impulses wird das Elektrohydraulikventil des Steuerschalters 67 eingeschaltet, welches auf den Hydraulikzylinder 68 einwirkt und damit den Vorschub der Schleifscheibe um den Betrag A bewirkt (Fig. 10).
Im zweiten Durchgang ist das abzutragende Material anders verteilt (Schnitt B-B, Fig. 10). Deshalb sind auch die Stellen aS, a6, a, a8, a9, a10 des Endes der Berührung der Schleifscheibe (Fig. 1) und des Werkstücks 3 sowie die Bewegungsbahn der Schnittkante der Schleifscheibe anders. Jedoch findet jedesmal, wenn die Schleifscheibe mit dem Werkstück ausser Berührung kommt, eine Umkehrung des Längsvorschubs statt. Findet keine Berührung des Schleifscheibe mit dem Werkstück während einer bestimmten Zahl von Längsdurchgängen (einer oder zwei) statt, so findet eine Umkehrung des Quervorschubes mit Hilfe des Antriebs 23 und gleichzeitig ein Tiefenvorschub mit Hilfe des Antriebs 60 (Fig. 9) statt.
In einigen Fällen ist es zweckmässig, dass der Vertikalvorschub der Schleifscheibe (Fig. 1) sofort nach Aufhören der Berührung der Schleifscheibe mit dem Werkstück erfolgt In diesem Falle wird der Antrieb 60 (Fig. 8) benutzt, dessen Auslöseeinrichtung 62 über das NAND-Glied 61 an den Geber 21 für die Stellung der Arbeitsorgane in Querrichtung angeschlossen ist.
Der Quervorschub kann auch diskret in den Umkehrungspunkten des Längsvorschubs erfolgen. In diesem Falle wird an die Kraftelemente 24 (Fig. 1) des Antriebs 23 der Steuerschalter 40 in dem elektrischen (Fig. 3) bzw. in dem hydraulischen (Fig. 2) Kreis gelegt. Beim Ansprechen der Komparatoren 105 und 104 (Fig. 6) wird ein Signal auf das logische Glied 42 und weiter auf die Auslöseschaltung 39 gegeben, welche für eine bestimmte Zeit über den Verstärker 41 den Steuerschalter 40 betätigt, womit ein diskreter Vorschub in Querrichtung bewirkt wird.
Bei dem Ansprechen der-Umschalteinrichtung 6 wird ein Signal auf die Former 54 und 55 weiter über das logische Glied 42 auf den Steuerschalter gegeben, der über das Elektrohydrauliksteuerventil den Vorschub um einen bestimmten Betrag bewirkt.
Der Vorschub kann auch in einer Endstellung der Schleifscheibe bewirkt werden. In diesem Falle wird in der Schaltereinheit 45 einer der Kontakte 46 bzw. 47 abgeschaltet.