DD160733A3

DD160733A3 - Messsteuereinrichtung fuer schleifautomaten

Info

Publication number: DD160733A3
Application number: DD81228012A
Authority: DD
Inventors: Hellmut Partuscheck; Guenther Wolf; Bernd Lauterbach
Original assignee: Hellmut Partuscheck; Guenther Wolf; Bernd Lauterbach
Priority date: 1981-03-03
Filing date: 1981-03-03
Publication date: 1984-02-22
Also published as: RO83884B; IT8247878A0; RO83884A; DE3151883A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Messsteuereinrichtung zum Positionieren und Messen von Werkstuecken, insbesondere an Rundschleifautomaten, an denen die Positionierung der Werkstuecke in axialer und radialer Richtung schnell moeglich sein soll und die Gestaltung der Planflaeche einen Messhebelfreihub unbedingt erfordert. Im Steuergeraet werden die erzrugten Messsignale aufbereitet, wobei zur Signalinvertierung ein an sich bekanntes Schaltungselement verwendet wird, so dass auch bei unterschiedlichen Positionier- und Messrichtungen die Steuerung der Werkzeugmaschine mit konstanten Eingangsgroessen erfolgt. Diese Messeinrichtung mit hoher Genauigkeit gestattet einen universellen Anbau an die Werkzeugmaschinen, sie ist fuer radiale und axiale Messrichtung mit konstantem Messbereich und grossem Messhebelfreihub geeignet, liefert fuer die Werkzeugmaschine gleiche Eingangsgroessen, besitzt am Steuergeraet eine automatisch wirkende Umschaltung fuer das Positionieren und Messen an einem Werkstueck in einem Maschinenzyklus und ermoeglicht bei fixierten oder variierten Abschaltpunkten die Einleitung vorgegebener Bearbeitungsstufen an der Werkzeugmaschine.

Description

Akt.-Zeich.·. WP G 01 B/228 012/0

Anmelder:

Partuscheck, Hellmut Ingenieur

Wolf, Günther Dipl.-Ing.

Lauterbach, Bernd Ingenieur

Zustellungsbevollmächtigter:

VbB Feinmess Dresden

8023 Dresden, Kleiststr. 10

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Titel der Erfindung

Ließsteuereinrichtung für Schleif automaten

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Meßateuereinrichtung zum Positionieren und Messen von Werkstücken, insbesondere an Äundschleifautomaten, an denen die Positionierung der Werkstücke in axialer und radialer Richtung schnell möglich sein soll.

Vorteilhaft kann die erfindungsgemäße Einrichtung dort angewendet werden, wo die Gestaltung der Planfläche des Werkstückes einen Meßhebelfreihub erfordert, um den Tastdiamanten am Meßhebel beim Aufsetzen und Abheben des Meßhebels von der zu messenden Fläche vor beschädigung zu schützen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

In (1) S. 121 bis 125 ist ein Meßwertaufnehmer und Steuergerät mit elektrischem Wirkprinzip beschrieben, bei dem die Schaltpunkte der Relais für die Ausganbe der Steuersignale zur Werkzeugmaschine über den gesamten Meßbereich einstellbar sind. Ein-Nullabschaltpunkt erzeugt das letzte Ausgangssignal bei Abschluß der Bearbeitung des Werkstückes.

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Diese Meßeinrichtungen werden vorzugsweise für Radiusmessungen im Einpunkt- und Zweipunkt-Meßverfahren eingesetzt· Die Meßwertaufnehmer sind in der Regel mit einer Meßhebelabhebeeinrichtung ausgerüstet und können daher auch für das Positionieren von Werkstücken verwendet werden, wenn bei Zustellung der Werkstückspindel in die Maschine hinein die rechte Planseite des Werkstückes und bei der Zustellung aus der Maschine heraus die linke Planseite positioniert werden soll, die aber nur in den seitesten Fällen angewendet werden_t Sie besitzen den Nachteil, daß bei normaler Spindelzustellung, die entgegengesetzt wie beschrieben erfolgt, die Meßhebelabhebung vom Werkstück nicht mehr möglich ist. Bei einer weiteren bekannten Meßeinrichtung, dargestellt in LE 23 16 739, besteht die Möglichkeit, mit einem Meßwertaufnehmer ohne Umstellung des Meßhebelfreihubes, beide Positionierrichtungen zu verwirklichen, Bei dem zugehörigen Steuergerät wurde der Nullabschaltpunkt in die Mitte des Meßbereiches gelegt. Damit kann in beiden Richtungen gemessen und positioniert werden, wenn entsprechend der gewählten Richtung der Meßwandler im Meßwertaufnehmer normal oder um 180 gedreht angeordnet ist·

Diese Anordnung besitzt aber den Nachteil, daß für jede Meßrichtung nur der halbe Meßbereich zur Verfügung steht, wodurch der universelle Einsatz der Meßeinrichtung eingeschränkt ist.

In einer Meßsteuereinrichtung nach DE 15 77 485 wird in einem Meßwertaufnehmer für jede Meßrichtung ein kapazitiver Meßwandler zugeordnet. Diese Anordnung ermöglicht ebenfalls das Positionieren von Werkstücken in beiden Richtungen. Diese Meßeinrichtung besitzt aber nur einen Vorschalt- und einen Nullabschaltpunkt und ermöglicht durch die beiden Meßwandler, die in einem Gehäuse angeordnet sind, einen geringeren Meßbereich und einen kleinen Meßhebelfreihub, Sie besitzen aber den Nachteil, daß keine Meßhebelabhebeeinrichtung für unseren Anwendungsfall vorgesehen ist und beide Meßspulen die Meßhebelabhebung behindern.

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Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine Meß steuereinrichtung für eine hohe Positionier- und Meßgenauigkeit zu schaffen, die universell einsetzbar ist, für axiale oder radiale Meßrichtungen angewendet werden kann und einen großen Meßhebelabhebebetrag vom Werkstück besitzt_o Die Meß steuereinrichtung soll eine automatisch wirkende Umschaltung für das Positionieren und Messen an einem Werkstück in einem Arbeitszyklus gestatten»

Wesen der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine universelle Positionier- und Meßsteuereinrichtung mit hoher Meßgenauigkeit für die maßabhängige Steuerung von Schleifautomaten zu schaffen, bei denen die Werkstücke mit einer Stellspindel positioniert werden und daß diese Einrichtung den Sicherheitsvorschriften für Schrägeinstich-Rundschleifautomaten entspricht und somit auch für entgegengesetzte radiale und axiale Meßrichtungen geeignet ist_o

Die Meßsteuereinrichtung soll mit einer elektrisch wirkenden Meßhebelabhebeeinrichtung ausgerüstet sein, die einen großen Meßhebelabhebebetrag vom Werkstück gestattet und eine automatisch wirkende Umschaltung für das Positionieren und Мезэеп, an einem Werkstück, in einem Arbeitszyklus bei fixierten oder variierten Abschaltpunkten, mit gleichen Eingangsgrößen, gestattet.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Meßwertaufnehmer unter Beibehaltung der Bezugsebene gedreht werden kann und im Steuergerät eine Signalinvertierung möglich ist.

Hierbei wird ein an sich bekannter Meßwertaufnehmer verwendet, der mit einer elektrischen Meßhebelabhebeeinrichtung ausge-

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rüstet ist, die Meßwerterfassung nicht erst über reibungsbewirkende Übertragungsglieder erfolgt und alle diese funktionswichtigen Teile, einschließlich dem Meßelement, in einem gasdichten Gehäuse untergebracht sind aus dem lediglich der Ließhebel herausragt.

Der Iüeßwer tauf nehmer ist auf ' Auflage-Punkten an einer Befestigungsplatte mit einer Prismenführung verschraubt und wird damit an einer Aufnahmeeinheit befestigt, mit der eine Verstellung des Meßwertaufnehmers möglich ist. Die Befestigungsplatte ist Bestandteil des Gehäuses des Meßwertaufnehmers.

Ein als Kahmen ausgebildeter Gehäuseteil kann mit dem Meßwertauf nehiaer, entsprechend der gewählten Positionierrichtung von links oder rechts gedreht werden, wodurch der bewegliche Teil des Meßwertaufnehmers gegenüber einer Bezugsebene überall den gleichen Meßhebelfreihub besitzt.

Raststifte am Gehäuse ermöglichen die Arretierung des Me,ßhebels und verhindern die Beschädigung des Kreuzfedergelenkes am Meßwertaufnehmer beim Auswechseln von Teilen des Meßhebels. Eine Verstelleinrichtung am Meßhebel ermöglicht eine Peineinstellung des Nullabschaltpunktes am Steuergerät. Eine elektrische Meßhebelabhebevorrichtung zum Anlegen und Abheben des Ueßtasters an die zu messende Fläche des Werkstückes verhindert eine Beschädigung des Tastdiamanten_e Fehlerhaft eingespannte Werkstücke werden durch die Meßsteuereinrichtung signalisiert und ermöglichen das Abschalten der Werkzeugmaschine·

Im Steuergerät der Meßsteuereinrichtung ist eine Schaltungsanordnung vorhanden, die im Verlauf der Meßsignalverarbeitung die Positionierrichtungsänderung oder das Positionieren und Messen entgegen der Positionierrichtung, sowie das Messen in der einen oder in der entgegengesetzten Richtung ermöglicht.

Die Schaltungsanordnung im Steuergerät besteht aus einem bekannten invertierenden Verstärker, der zur Meßsignalinvertierung mit einem Programmschalter und einer Flip-Flop-Steuerung aufgebaut ist, die wahlweise eine Änderung durch Zu-

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oder Abschalten des invertierenden Verstärkers gestattet, wobei die Flip-Flop-Steuerung für daa Positionieren und Messen durch das Meßhebelfreihubsignal und durch die Ausgangssignale der Komparatoren erfolgt.

Am Eingang der Summenschaltung des Verstärkers ist eine veränderliche Referenzspannung zur Definition des Meßbereiches und zur Fixierung der Nullbaaia geschaltet, die für beide Positionierrichtungen separat verändert werden kann, womit das Messen gegenüber einem scheinbar festen Anschlag möglich ist. Im Steuergerät sind Relais mit einstellbaren Schaltpunkten für die Steuerung der Werkzeugmaschine angeordnet, die durch die Komparatoren angesteuert werden»

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.In den dazugehörenden Zeichnungen zeigen:

die aufgebrochene Seitenansicht,

die aufgebrochene Vorderansicht,

die Draufsicht des Meßwertaufnehmers,

den Funktionsschaltplan der erfindungsgemäßen

Lösung des Steuergerätes der Keßsteuereinrichtung, die schematische Anordnung des Meßwertaufnehmerв mit Meßhebelfreihub beim Positionieren der linken Planseite des Werkstückes,

Fig. 6; die schematische Anordnung des ^eßwertaufnehmers mit Ivleßhebelfreihub beim Positionieren der rechten Planseite des Werkstückes,

Fig. 7; die schematische Anordnung des Meßwertaufnehmers mit Meßhebelfreihub beim Positionieren und Messen der rechten Planseite des Werkstückes.

Der Meßwertaufnehmer besteht aus einem symmetrisch gestalteten Gehäuserahmen 1, der mit dem Deckel 2, der Befestigungsplatte und den Dichtungen 3 gasdicht verschlossen ist. Die Befestigungsplatte besitzt an der Innenseite Auflagepunkte 5 für die Befestigung des Ließwandlers 6, Der Meßhebel 7 ist mit Elementen

Fig.	1;
Figo	2;
Fig.	3;
Fig.	4;
Fig.	5;

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am Kreuzfedergelenk 9 und an dem Meßwandler befestigt» Desweiteren besteht der Meßwandler aus dem Meßelement 9 für die induktive Meßwertermittlung, aus der Abhebeeinrichtung 10 und einem Anschlag 11 für die Meßhebelabhebung. Der ivabelauagang 12 ist schwenkbar am Gehäuserahmen angeordnet und dient zur Befestigung des Anschlußkabela 13» Der Gehäuserahmen, durch den der Meßhebel herausragt, wird mit der Dichtung 14 verschlossene Die Planschbuchsen 15 dienen

als Endanschlag für den Meßhebelabhebebetrag, der durch die у

erstellung des Meßwandlers auf der Befestigungsplatte einstellbar ist.

Die ^aststifte 16 sind an dem Deckel und der Befestigungsplatte mit Befestigungselementen angeordnet und dienen zur Arretierung des Meßhebels und verhindern die Beschädigung des Kreuzfedergelenkes beim Auswechseln der Tastelemente am Heßhebel. An der Aufnähmeeinheit 17 ist der Meßwertaufnehmer befestigt und ermöglicht die herstellung in der Prismenführung.

Bei der Positionierung gemäß Figur 5, wird im Steuergerät über einen Programmschalter 18, Pos. 2, eine D-Flip-Flop-Steuerung 19 und ein Relais 20 betätigt und damit ein ansich bekannter invertierender Verstärker 21 in den Signalfluß eingeschaltet. Mit dem Potentiometer 22 wird der Summenschaltung des invertierenden Verstärkers 21 eine Referenzspannung U * ρ zugeführt und damit der Meßbereich definiert und der Nullabschaltpunkt fixiert»

Erfolgt die Positionierung gemäß Figur 6, so wird über den Programmschalter 18, Pos. 1, die D-Flip-Flop-Steuerung 19 und das Relais 23 betätigt, wodurch der invertierende Verstärker 21 aus dem Signalfluß ausgeschaltet wird. Mit dem Potentiometer 24 wird eine Referenzspannung Uf. ₁ an die Summenschaltung des Verstärkers 25 eingestellt und damit der Meßbereich definiert und der Kuliabschaltpunkt fixiert.

Wird das Positionieren und Messen in einem Arbeitszyklus gemäß Figur 7 durchgeführt, so befindet sich der Programmschalter 18 in Pos. 3 . Durch den Befehl MFH=H wird die D-Flip-Flop-Steuerung 19 initialisiert.

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V/ird das Ausgangs signal des !Comparators 26 = H, so entsteht am D-Eingang des D-Flip-Flop 19 = L.

LIit dem folgenden Ausgangssignal des Komparators 27 = H wird der am D-Eingang liegende Zustand L nach Q als Q = L übertragen und damit das Relais 20 abgeschaltet und das Relais 23 eingeschaltet. Dadurch wird der Verstärker 2t aus dem Signalfluß ausgeschaltet und die Komparatoren 26, 27 in die Ausgangslage zurückgestellt. Am D-Eingang des Flip-Flop 19 ist somit D=H vorhanden.

./ird durch den Schleif prozeß das Schleif aufmaß vermindert, spricht der Komparator 26 = H an, der Zustand am D-Eingang des Flip-Flop 19 wird dadurch nicht geändert. Erst wenn das ^'ertigmaß des Werkstückes erreicht ist, schaltet der Komparator 27 = H und überträgt den Zustand D = H an den Ausgang Q des Flip-Flop 19 mit Q=H. Damit wird der am Beginn des Zyklus initialisierte Zustand wieder hergestellt und schließlich durch LIFH = L erzwungen.

Llit dem Relais 28 und 29 erfolgt die Steuerung der Werkzeugmaschine.

Claims

Erfindungsanspruch

MeDsteuereinrichtung für Schleifautomaten zum Positionieren und !»lessen von Werkstücken, insbesondere an Rundschleifautomaten, bei der im Steuerteil ein Schaltelement zur Signalinvertierung vorhanden ist und die Steuerung der Y/erkzeugmaschine mit konstanten Eingangsgrößen erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß ein ansich bekannter Keßwertaufnehmer mit induktiver Meßwerterfassung und einer elektrischen bleßhebelabhebevorrichtung (10) ausgerüstet ist, mit der bei der Meßhebelabhebung die Vergrößerung des Luftspaltes am Ließelement (9) erfolgt, wobei bei der Meßwerterfassung nur der Tastdiamant am Meßhebel (7), der bei dem MeßVorgang an der zu messenden Fläche zur Auflage kommt als rteibungselement vorhanden ist, der Meßwertaufnehmer aus einem Gehäuserahmen (1) besteht in dem der Meßwandler (6)

angeordnet ist und der

bewegliche Teil des Meßwandlers (6) gegenüber einer Bezugsebene überall den gleichen Meßhebelfreihub besitzt, wobei im ^erlauf der Meßsignalverarbeitung für die

Positionierrichtungsänderung ein ansich bekannter invertierender Verstärker (21) zur Meßsignalinvertierung, ein Programmschalter (18) und eine Flip-Flop-Steuerung (19) aufgebaut ist, die wahlweise eine Änderung der Positionierrichtung gestattet, wobei die Flip-Flop-Steuerung (19) für das Positionieren und Messen durch den Meßhebelfreihubbefehl MFH und durch die Ausgangssignale der Komparatoren (26, 27) beaufschlagt wird, an den Eingang der Summenschaltung der Verstärker (21, 25) eine in Grenzen veränderliche Referenzspannung zur Definition des Meßbereiches und zur Fixierung der ilullbasia geschaltet ist, womit die Nullbasis für beide Positionierrichtungen separat verändert werden kann und somit das !Jessen gegen einen scheinbar festen Anschlag möglich ist.

Hierzu. 3 Seiten Zeichnungen