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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.
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PATENT CLAIMS
1. Device for the controlled adjustment of the tool or workpiece carrier (5) of a grinding machine, with a first transmitter (8) for signaling the end of contact between the tool (2) and the workpiece (3), with one on the carrier (5) by means of a first adjustment drive (4) engaging the first adjustment device (1) for the relative adjustment of the tool (2) in relation to the workpiece (3) in the longitudinal direction, with a first switching device (6) electrically connected to the first transmitter (8), which has separate Inputs (9, 10) with a second transmitter (13) for sensing the relative longitudinal position of the carrier (5) and via outputs (15, 16) with the first adjustment drive (4), characterized in that
that the carrier (5) with a third transmitter (21) for scanning the relative position in the transverse direction and with a second adjustment drive (24) having a second adjustment device (23) for the relative adjustment of the tool (2) with respect to the workpiece ( 3) is connected in the transverse direction so that the third transmitter (21) is connected to a first and a second input (26, 27) of a second switching device (25), the third input (28) of which is connected to the first via a delay unit (29) Encoder (8) is connected.
2nd Device according to claim 1, characterized in that a feed control device (38) for the carrier (5) has a control element (40) and a trigger element (39), the input of which with the second transmitter (13) and the output of which with the input of the control element (40) is electrically connected, and that the output of the control element (40) is connected to the second adjusting device (23) (Fig. 2, 3).
3rd Device according to claim 1, characterized in that a feed control device (38) for the carrier (5) has a control element (40) and output signal former (54, 55), the inputs (58, 59) of which correspond to the outputs (15, 16 ) of the first switching device (6) and its outputs (56, 57) are electrically connected to the control element (40) (Fig. 3).
4th Device according to claim 2 or 3, characterized in that the control element (40) is a hydraulic control valve connected to the second adjustment drive (24) of the second adjustment device (23) (Fig. 2).
5. Device according to claim 2 or 3, characterized in that the control element (40) is an electronic switching element having two input groups (48, 49; 50, 51), the first input group (48, 49) with the second switching device (25) and its second input group (50, 51) with the or a trigger element (39) is connected and that the outputs (52, 53) of the control element (40) are connected to the second adjustment drive (24) of the second adjustment device (23) (Fig. 3).
6. Device according to claim 2, characterized in that the feed control device (38) has output signal formers (54, 55), the inputs (58, 59) of which are connected to the first switching device (6) and the outputs (56,
57) are connected to the trigger element (39) (Fig. 3).
7. Device according to claim 1, characterized in that a third adjusting device (60) for a rela tive vertical adjustment between the tool (2) and the workpiece (3) via its inputs (64, 65) with the third transmitter (21) Connected logical OR gate (61), which is connected in series with a further trigger element (62) and a third adjustment drive (63) for the adjustment of the carrier (5) in the vertical direction (Fig. 4).
8th. Device according to claim 1, characterized in that a third adjusting device (60) for a relative vertical adjustment between the tool (2) and the workpiece (3) output signal former (71, 72), a logic OR gate (61) and a third Adjusting drive (63), the inputs of the output signal formers (71, 72) with the outputs of the second switching device (25) and the outputs of the output signal formers (71, 72) with the inputs (64, 65) of the logic OR gate (61 ) are connected, the output of which is connected to the third adjustment drive (63) of the third adjustment device (60) (Fig. 5).
The invention relates to a device according to the preamble of claim 1. The carrier can be, for example, the
Tool support or an adjustable clamping device for the workpiece. The relative adjustability between the tool and the workpiece in the longitudinal and transverse directions is decisive.
A preferred field of application of the invention is the relative back and forth movement between the tool and the workpiece in plane and tooth flank grinding machines.
One from the SU copyright certificate 591 306 (IPC: B 23 Q
15/02) known device of this type has a United actuator in the form of a hydraulic cylinder controlled by an electro-hydraulic valve. The electro-hydraulic control valve is connected to a switching device designed as a flip-flop. The separate inputs of the flip-flop are with an encoder for the relative
Position connected in the longitudinal direction, while the clock input of the flip-flop is connected to another sensor for the end of contact between the tool and the workpiece. This known device controls the rela tive back and forth movement between the tool and the workpiece in the longitudinal direction within a range determined by a position transmitter and adaptively to a signal arriving from the output of the transmitter for the end of contact of the tool with the workpiece.
The position transmitter can be a contact
Be a donor or a contactless donor.
In the transverse direction there is a constant adjustment within a fixed by another position transmitter
Area. However, this known device does not enable adaptive control in two coordinates at the same time, so that the possible grinding power cannot be optimally used.
The invention is therefore based on the object
To create device of the type mentioned, the circuit-based solution allows the reversal point in the relative adjustment of the tool to the workpiece in the transverse direction to be selected adaptively in each pass of the tool, so that the grinding performance can be increased.
The object is achieved according to the invention by the features specified in the characterizing part of claim 1.
Preferred embodiments according to claims 2 and 3 enable a shortening of the grinding time.
An embodiment according to claim 4 is expedient sig in a grinding machine with a hydraulic adjusting device.
An embodiment according to claim 5 is particularly for a grinding machine with an electrical Verstellein direction for the relative transverse adjustment between the
Appropriate tool and the workpiece.
The reliability of the device can be increased by an embodiment according to claim 6.
An embodiment according to claim 7 enables a further increase in the grinding performance of the grinding machine.
A further increase in reliability is through a
Embodiment according to claim 8 possible.
Overall, the invention allows the grinding performance to be increased.
The invention is explained below by means of exemplary embodiments with reference to the drawings. It shows:
Fig. 1 functional diagram of a device for controlling the path length of the working member of a grinding machine, according to the invention;
Fig. 2 functional diagram of a device according to the invention for controlling the working member of a grinding machine, in which the control switch of the control system is designed as a hydraulic control valve;
Fig. 3 functional diagram of a device according to the invention for controlling the path length of the working element of a grinding machine, in which the control switch of the control system is designed as an electronic circuit;
Fig. 4 functional diagram of a device according to the invention for controlling the path length of the working member of a grinding machine, which contains a drive for the relative vertical adjustment of the tool and the workpiece;
;
Fig. 5 functional diagram of an embodiment of the drive for the relative vertical adjustment of the tool and the workpiece,
Fig. 6 basic circuit of the encoders for the position of the working elements in the longitudinal and transverse directions, the encoders for the end of contact of the tool with the workpiece, the delay unit and the control system, the control switch of which is designed as a hydraulic control valve,
Fig. 7 block diagram of a control system for the drive can be used for the relative transverse adjustment of the tool and the workpiece,
Fig. 8 Block diagram of the drive for the relative vertical adjustment of the tool and the workpiece,
Fig. 9 Block diagram of another variant of the drive for the relative vertical adjustment of the tool and the workpiece,
Fig.
10 diagrams that explain the function of the device for controlling the path length of the working elements of a grinding machine.
The device for controlling the path length of the tool or workpiece carrier 5 of a grinding machine contains a drive 1 as the first adjusting device (FIG. 1) for the relative longitudinal adjustment of the tool of the grinding machine in relation to the workpiece. The drive 1 contains adjustment elements 4, which are connected to the said carrier of the machine, and a switching device 6, the clock input 7 of which is connected to a first encoder 8 for the end of contact between the tool 2 and the workpiece 3. The separate inputs 9 and 10 of the switching device 6 are connected to the outputs 11 and 12 of a second transmitter 13 which scans the position of the carrier 5 in the longitudinal direction by means of a transmission element 14.
The outputs 15 and 16 of the switching device 6 are connected to the adjusting elements 4 of the drive 1.
The adjusting elements 4 of the drive 1 contain power amplifiers 17 and 18, the inputs of which serve as inputs of the adjusting elements 4 and are connected to the outputs 15 and 16 of the switching device 6. The outputs of the power amplifiers 17 and 18 are connected to an electrohydraulic control valve 19 which is connected to a power hydraulic cylinder.
The device also comprises a third transmitter 21 for the position of the carrier 5 in the transverse direction, which scans the position of the carrier 5 by means of a transmission element 22.
The drive 23 for the relative transverse adjustment of the tool 2 and the workpiece contains force elements 24, which are connected to the carrier 5 of the machine, and a switching device 25. The separate inputs 26 and 27 of the switching device 25 are connected to the output of the encoder 21 and the clock input 28 thereof to the output of a delay unit 29. The input of the delay unit 29 is connected to the output of the encoder 8.
The force elements 24 of the drive 23 contain power amplifiers 30 and 31, the inputs of which serve as inputs of the force elements 24 and are connected to the outputs 32 and 33 of the switching device 25. The outputs of the power amplifiers 30 and 31 are connected to an electrohydraulic control valve 34 which is connected to a power hydraulic cylinder 35.
The transmitter 8 is located in the power circuit of an electric motor 36, which serves as a drive for the grinding wheel and is connected to it by means of a transmission element 37.
To shorten the grinding time of workpiece 3, the device is equipped with a control system 38 (FIG. 2) provided for the advancement of the working elements, which comprises a triggering device 39 and a control switch 40. The output of the trigger device 39 is connected to a power amplifier 41, which is connected on the output side to the control switch. The trigger device 39 is connected to a logical OR gate 42. The inputs 43 and 44 of the logic element 42 are connected to a switch unit 45 with contacts 46 and 47, which are connected to the outputs 11 and 12 of the second encoder 13 are connected for the position of the carrier 5 in the longitudinal direction. The control switch 40 is designed as an electrohydraulic control valve which is connected to the force elements 24 of the drive 23 for the transverse adjustment of the tool 2 or of the workpiece 3 cooperates.
The control switch 40 (Fig. 3) can also be designed as an electronic circuit. In this case, its inputs 48 and 49 are respectively connected to the outputs 32 and 33 of the switching device 25. The inputs 50 and 51 of the control switch 40 are connected to the trigger device 39. The outputs 52 and 53 of the control switch 40 are outputs of the control system 38 and are connected to the power amplifiers 30 and 31 of the force elements 24 of the drive, respectively. The control system 38 is provided with output signal formers 54, 55, the outputs 56, 57 of which are connected to the inputs 43, 44 of the logic OR element 42, the output of which is connected to the trigger device 39, in order to increase the operational reliability of the drives 1 and 23 stand.
The inputs 58, 59 of the formers 54, 55 are each connected to the contacts 46, 47 of the switch unit 45, which are connected to the outputs 15 and 16 of the switching device 6 of the drive 1 for the relative longitudinal adjustment of the tool 2 with respect to the workpiece 3 are connected.
The device also has a drive 60 (Fig. 4) for the relative vertical adjustment of the tool 2 with respect to the workpiece 3, which, when connected in series, contains a logic OR element 61, a trigger device 62 and force elements 63. The inputs 64, 65 of the logic OR element 61 are connected to the outputs of the transmitter 21 for the position of the carrier 5 in the transverse direction. The force elements 63 contain a power amplifier 66, the input of which serves as the input of the force elements 63 and is connected to the output of the trigger device 62. The output of the power amplifier 66 is connected to a control switch 67 designed as a hydraulic control valve and connected to the power hydraulic cylinder 68. A control switch 69 with a control circuit 70 is placed on the hydraulic cylinder 68.
The drive 60 in a variant according to FIG. 5 also contains output signal formers 71, 72, the inputs of which are connected to the outputs 32, 33 of the switching device 25 of the drive
23 for the relative transverse adjustment of the tool 2 and the workpiece 3. The outputs of the formers 71, 72 are at the inputs 64, 65 of the OR gate
61 placed, which is connected to the force elements 63.
The encoder 8 (Fig. 6) for the end of the contact of the tool 2 with the workpiece 3 contains a measuring device 73 for one of the parameters of the cutting process, which has a converter 74 for converting the parameter of the cutting process into an electrical signal, for example a converter for power, torque, vibration etc. and an idle power level holder 75 for the electric motor 36 connected thereto.
The measuring device 73 is connected to the input of a comparison unit 76, for which the input 77 of a differential comparator 78 constructed on the basis of an operational amplifier is used. The other input 79 of the comparator 78 is connected to a reference signal adjuster 80 designed as a potentiometer. The output of the comparator 78 is connected to a limiting amplifier, which is designed with a transistor 81, a resistor 82 in the base circuit, a resistor 83 and a light-emitting diode 84 in the collector circuit. The output of the amplifier serves as the output of the comparison unit 76 and is connected to a selector 85, the output of which is connected to an output signal former 86, the output of which serves as the output of the transmitter 8 for the end of contact between the tool 2 and the workpiece 3.
The selector 85 is designed with two logic NAND gates 87, 88 in a negator circuit. The inputs of the link 87 are combined and connected to the output of the unit 76. The inputs 89, 90 of the link 88 are combined and connected to the zero rail via the capacitor 91 and to the connection of the resistor 92, the other connection of which is connected to the output of the link 87. The anode of the diode 93 is connected to the output of the member 87 and its cathode to the inputs 89, 90 of the member 88. The output of the element 88 serves as the output of the selector 85.
The output signal shaper 86 is designed with two logic NAND gates 94, 95, the first of which is connected as an inverter and combines its inputs, which serve as inputs of the shaper 86. Its output is connected to one of the connections of the resistor 96, while the other connection of the resistor 96 is connected to the connection of the capacitor 97 and the input 98 of the logic element 95. The other connection of the capacitor 97 is connected to the neutral rail. The input 99 of the logic element 95 is connected to the inputs of the logic element 94.
The output of the logic element 95 serves as the output of the former 86 and is connected to the delay unit 29 and an adaptation negator 100, the output of which is connected to the clock input 7 of the switching device 6, which represents an R-S-T flip-flop with a clock input and two set inputs.
The transmitter 13 for the position of the working members in the longitudinal direction contains a transmitter 101 designed as a potentiometer for the current coordinate of the position of the tool with respect to the workpiece and comparison units 102, 103 connected to it. The outputs of the comparison units 102, 103, which serve as outputs 11, 12 of the transmitter 13, are connected to the separate inputs 9, 10 of the switching device 6. The comparison units 102, 103 are designed in a similar manner to the comparison unit 76 and contain differential comparators 104, 105 based on an operational amplifier. The reference signal adjusters 106, 107 designed as potentiometers are connected to the comparators 104, 105.
The outputs of the comparators 104, 105 are connected to the transistors 108, 109 with the resistors 110, 111
Base circuit, the resistors 112, 113 and the light emitting diodes 114, 115 connected in the collector circuit amplifiers.
The delay unit 29 contains a selector 116 and an output signal shaper 117 connected in series.
The selector 116 has two logical NAND gates
118, 119 executed. The logic element 118 is implemented in a negator circuit, its inputs, which serve as inputs of the selector 116, are combined. Its output is connected to a connection of the resistor 120 and the anode of the diode 121. The other connection of the resistor
120 and the cathode of the diode 121 are connected to a terminal of the capacitor 122 and the inputs 123, 124 of the logic element 119. The other terminal of capacitor 122 is connected to the neutral rail. The output of the logic element 119 serves as the output of the selector 116 and is connected to the output signal former 117.
The former 117 has two logical NAND gates
125 and 126, the former of which is designed as a negator, the inputs of which are combined and connected to the input 127 of the link 126. The output of the element 125 is connected to one of the connections of the resistor 128, the other connection of which to the input
129 of the logic element 126 and to one of the connections of the capacitor 130, the other connection of which is connected to the neutral rail. The output of the link 126 serves as the output of the former 117 and is connected to an adaptation generator 131, the output of which is connected to the clock input 28 of the switching device 25.
The triggering device 39 of the control system 38 is designed in a similar manner to the selector 85 and is composed of two logic NAND gates 132, 133, a resistor 134, a diode 135 and a capacitor 136. The inputs of the logic element 132 are combined, serve as inputs of the trigger device 39 and are connected to the logic OR element 42. The output of the logic element 133 serves as the output of the trigger device 39 and is connected to the power amplifier 41.
In the device used in machines with electrical control of the feed of the carrier 5 in the transverse direction, the control switch 40 (Fig. 7) of the control system 38 with two logic AND gates 137, 138, the outputs of which serve as outputs 52, 53 of the control switch 40 and are each connected to the power amplifiers 30, 31. The one inputs of the logic elements 137, 138, which serve as inputs 50, 51 of the control switch 40, are combined and connected to the logic OR circuit 42. The other input of the logic element 137 serves as input 48 of the control switch 40 and is connected to the output 32 of the switching device 25. The other input of the logic element 138 serves as input 49 of the control switch 40 and is connected to the output 33 of the switching device 25.
Shapers 54, 55 are similar to shaper 86 (Fig. 6) and each of these is provided with two logic NAND gates 139, 140 (Fig. 7), a resistor 141 and a capacitor 142.
The trigger device 62 (Fig. 8) of the drive 60 for the relative vertical adjustment of the tool and the workpiece is implemented with two logic NAND gates 143, 144, a resistor 145, a diode 146 and a capacitor 147.
The formers 71, 72 (Fig. 9) of the drive 60 are similar to the formers 54, 55 (Fig. 7) and each of these is made up of two logic NAND gates 148, 149, a resistor 150 and a capacitor 151.
In Fig. 10 shows diagrams which explain the function of the device for controlling the path length of the working elements of a grinding machine.
The processing of part 3 (Fig. 1) is shown using the example of grinding the end face of a cylindrical workpiece that has a deviation in the form of non-parallelism on its end faces. The workpiece 3 is arranged on the carrier 5 in any manner. In Fig. 10 shows the section A-A the size of the material to be removed in the first pass of the grinding wheel. Section B-B shows the size of the material to be removed in the second pass of the grinding wheel. The curve 152 means the path of movement of the cutting edge of the grinding wheel 2 relative to the workpiece 3, shown on the horizontal and front projection of the workpiece. To simplify the explanation of the function of the device, only two first passes of the grinding wheel are shown.
Through the points al, a2, a3. . . a, the positions of the end of the contact of the grinding wheel with the workpiece 3 in the longitudinal direction are indicated on line 152. The points bl, b2 show the locations of the end of contact between the grinding wheel and the workpiece 3 in the transverse direction. The lines
153, 154 show the reversal points of the grinding wheel 2 in relation to the workpiece 3 in the longitudinal direction when the sliding contact is absent. Lines 155, 156 (Fig. 10) each show that the active power at the output of the measuring device 73 (FIG. 6) corresponding signal in the first and second pass of the grinding wheel.
Furthermore, Fig. 10 the following:
157 - signal at the output of the encoder 8 (Fig. 6) for the end of contact of the tool 2 and the workpiece 3 in the first pass;
158 - signal at the input of logic element 119 (Fig. 6);
159 - output signal of the selector 116 (Fig. 6);
160 - output signal at the output of the former 117 (Fig. 6);
161 - signal at the output of the encoder 8 (Fig. 6) in the second pass of the grinding wheel (in Fig. 10 shows the movement of the grinding wheel from right to left);
162 - logic gate input 119 (Fig. 6);
163 - output signal of the selector 116 (Fig. 6) in the second pass of the grinding wheel;
164 - output signal of the shaper 117 (Fig. 6) in the second pass of the grinding wheel; A - (Fig. 10) Size of the material to be removed.
Before starting work, the control circuit 70 (FIG. 4) and the control switch 69, the grinding wheel 2 to the workpiece 3 to be machined (FIG. 6) introduced.
If the grinding wheel does not touch the workpiece 3, the relative longitudinal adjustment takes place within the limits defined with the aid of the setpoint adjuster 106, 107. During the adjustment, the output signal from encoder 101 reaches the level set by setpoint adjuster 107. The comparator 105 responds and outputs a signal to the separate input 10 of the switching device 6, which tilts into the other stable state. The switching device 6 acts on the electrohydraulic control valve 19 and the hydraulic cylinder 20 and changes the direction of the relative adjustment of the grinding wheel 2 to the workpiece 3. When adjusted in the opposite direction, the comparator 104 responds in a similar manner, which acts on the switching device 6 and reverses it into the other stable state.
When grinding in the first pass, a signal 155 appears at the output of the measuring unit 73 (FIG. 10), the power consumption on the motor 36 (Fig. 1) corresponds to the grinding wheel. The adjustment of the grinding wheel relative to the workpiece 3 is shown in Fig. 10 in the first pass from left to right and in the second pass - assumed from right to left. When a signal 155 (Fig. 10), which is connected to the setpoint adjuster 80 (FIG. 6) exceeds the set height, the comparator 78 responds and outputs a signal to the transistor 81 of the limiter amplifier.
The light-emitting diode 84 lights up and thus signals that the grinding process is in progress. The output signal of the transistor 81 reaches the logic element 87 and further via the diode 93 to the capacitor 91, charging it up to the level of the output voltage of the logic element 87. At point al (Fig. 10) leaves the grinding wheel (Fig. 6) the area of the workpiece to be machined 3. The amplitude of the signal 155 (Fig. 10) of the measuring unit 83 (Fig. 6) drops to zero, the comparator 78 returns to the starting position. The output signal of the comparator 78 reaches the logic element 87 via the transistor 81. The capacitor 91 begins to discharge to the response level of the logic element 88.
The rate of discharge of the capacitor 91 determines the response delay of the logic element 88, after whose response the signal reaches the output signal former 86, which supplies a pulse (curve 157) which carries information about the end of contact between the grinding wheel and the workpiece 3. The selector 85 is required in order to reverse the drive 1 (FIG. 1) to be avoided if the grinding process is temporarily interrupted due to the unevenness of the material surface, especially in the first pass of the grinding wheel. The signal 157 (Fig. 10) arrives from the output of the encoder 8 (Fig. 6) to the clock input 7 of the switching device 6 designed as an R-S-T flip-flop and controls it into the other stable state. The flip-flop acts on the electrohydraulic control valve via the power amplifiers 17, 18.
The electro-hydraulic control valve acts on the hydraulic cylinder 20 and changes the direction of the relative adjustment of the grinding wheel 2 to the workpiece 3. At the same time as it arrives at the clock input 7 of the switching device 6, the signal 157 (FIG. 10) at the input of the delay unit 29 (Fig. 6), d. H. at the input of the logic element 118 and further via the diode 121 to the capacitor 122. The capacitor 122 charges up to the level of the output voltage of the logic element 118. The logic element 119 responds. After the effect of pulse 157 (Fig. 10) logic element 118 returns to its initial state, capacitor 122 begins to discharge (curve 158, FIG. 10).
At point a2 (Fig. 10) provides the encoder 8 (Fig. 6) a signal which carries information about the end of the contact of the grinding wheel 2 with the workpiece 3. The capacitor 122 recharges itself to the level of the output voltage of the logic element 118 and begins to discharge again at a certain speed after the pulse has ended. The process is repeated as long as the grinding wheel is still touching the workpiece 3.
As soon as the grinding wheel leaves the area of the workpiece 3 in the transverse direction and no longer comes into contact with it, it begins its adjustment in the longitudinal direction, as at the start of grinding, within the limits defined by the setpoint adjusters 106, 107. Since no signal arrives at the logic element 118 via the end of the touch, the capacitor gradually discharges to the response level of the logic element 119, which returns to the initial state (curve 159, FIG. 10). The parameters of the capacitor 122 -resistor 120 element are selected each time such that the discharge time of the capacitor 122 is equal to the single, double passage of the grinding wheel in the longitudinal direction within the limits defined by the setpoint adjusters 106, 107.
The logic element 119 supplies a signal which arrives at the input of the former 117, which responds (curve 160, FIG. 10) and supplies a signal which arrives at the input 28 of the switching device 25 designed as an R-S-T flip-flop. The flip-flop tilts into the other stable state, acting on the electro-hydraulic control valve 34 and the hydraulic cylinder 35 and changing the direction of the relative adjustment of the grinding wheel 2 to the workpiece 3 (point b1 in FIG. 10).
At the same time, from the outputs 32, 33 (Fig. 9) the switching device 25 sends a signal to one of the formers 71, 72 which responds and supplies a pulse of a certain duration which is applied to the force elements 63 of the drive 60. During the action time of this pulse, the electro-hydraulic valve of the control switch 67 is switched on, which acts on the hydraulic cylinder 68 and thus causes the grinding wheel to be advanced by the amount A (FIG. 10).
In the second pass, the material to be removed is distributed differently (section B-B, Fig. 10). Therefore the positions aS, a6, a, a8, a9, a10 of the end of the contact of the grinding wheel (Fig. 1) and the workpiece 3 and the path of movement of the cutting edge of the grinding wheel are different. However, the longitudinal feed is reversed each time the grinding wheel comes out of contact with the workpiece. If there is no contact of the grinding wheel with the workpiece during a certain number of longitudinal passes (one or two), then the transverse feed is reversed with the aid of the drive 23 and at the same time a depth feed with the help of the drive 60 (FIG. 9) instead.
In some cases it is advisable that the vertical feed of the grinding wheel (Fig. 1) Immediately after the grinding wheel has stopped touching the workpiece. In this case, the drive 60 (FIG. 8) used, whose triggering device 62 is connected via the NAND link 61 to the transmitter 21 for the position of the working members in the transverse direction.
The cross feed can also be carried out discretely in the reversal points of the longitudinal feed. In this case, the force elements 24 (FIG. 1) of the drive 23 of the control switch 40 in the electrical (Fig. 3) or in the hydraulic (Fig. 2) Circle placed. When comparators 105 and 104 (FIG. 6) a signal is given to the logic element 42 and further to the trigger circuit 39, which actuates the control switch 40 for a certain time via the amplifier 41, thus causing a discrete feed in the transverse direction.
When the switching device 6 responds, a signal is sent to the formers 54 and 55 via the logic element 42 to the control switch, which causes the feed by a certain amount via the electrohydraulic control valve.
The feed can also be effected in an end position of the grinding wheel. In this case, one of the contacts 46 or 47 switched off.