DE1573858C3 - Vorrichtung zur Vorschubsteuerung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Vorschubsteuerung eines eine nichtlineare Materialabtragung bewirkenden Werkzeuges zum Unwuchtausgleich mittels Differenzstufe, deren erstem Eingang die der Unwucht entsprechende Spannung zugeführt und dort gespeichert wird und nach Aufsetzen des Werkzeuges deren zweiten Eingang eine der Bewegung des der Materialabtragung dienenden Werkzeuges analoge Spannung zugeführt und von der gespeicherten Spannung abgezogen wird.

Durch die DT-AS 11 50 532 ist eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bekanntgeworden. Diese Vorrichtung zur Vorschubsteuerung ist jedoch elektrisch nicht justierbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, abhängig von der Kontur des auszugleichenden Werkstücks eine justage zu ermöglichen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bis zum Aufsetzen des Werkzeuges auf dem Werkstück, die dem zweiten Eingang der Differenzstufe zugeführte Spannung über Kontakte auch auf deren ersten Eingang wirksam bleibt, daß im Augenblick des Auftreffens des Werkzeuges der eine Kontakt die beiden Eingänge der Differenzstufe voneinander trennt, so daß die vorhandene Spannung als Bezugspunkt für den Unwuchtausgleich gespeichert bleibt, und daß letzterer über den zweiten Kontakt eine der nichtlinearen Materialabtragung entsprechende Zusatzspannung aufgeprägt wird.

Durch die bis zum Aufsetzen des Werkzeuges auf dem Werkstück bestehende gleiche Vorspannung der Steuergitter der beiden Röhren der Differenzstufe besteht der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung darin, unabhängig von der Wuchtkörperkontur zu sein.

In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens wird vorgeschlagen, daß durch Anordnung eines Anzeigegerätes zwischen der Differenzstufe die Unwuchtspannung und die Korrekturspannung gemeinsam und einzeln ablesbar sind und auch von dieser Stelle aus gemeinsam oder einzeln zur Bearbeitungssteuerung

ίο herangezogen werden können.

Diese Ausgestaltung besitzt den besonderen Vorteil der augenfälligen Anzeige des erforderlichen Körrekturwertes; darüber hinaus wird hiermit auch eine Automatisierung der Vorschubsteuerung ermöglicht.'

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand eines Schaltschemas besprochen.

In der Figur erhalten die Eingangsklemmen 1 und 2 eine der Unwuchtgröße entsprechende Gleichspannung. Nach Erreichen der Wuchtdrehzahl wird der Kontakt 5t des Relais 5 geschlossen, und über die Vorwiderstände 3 und 4 wird in bekannter Weise ein Kondensator 5 entsprechend der gemessenen Unwuchtgröße aufgeladen. Nach Aufladen des Kondensators 5 kann Sl geöffnet werden, und die Auswuchtmaschine ist damit für eine neue Unwuchtmessung freigeworden. Die im Kondensator 5 gespeicherte Spannung gelangt über einen Schutzwiderstand 6 beispielsweise an das Gitter 7a einer Elektronenröhre 7. Die Elektronenröhre 7 bildet mit einer Elektronenröhre 8 eine Differenzstufe. An Stelle dieser beiden Elektronenröhren können auch geeignete Halbleiter treten, die ebenfalls eine Differenzstufe bilden. Der Arbeitspunkt der Differenzstufe wird beispielsweise durch Widerstände 9 und 10 bzw. die Kathodenwiderstände 11 und 12 oder durch Anodenwiderstände und mit Hilfe eines Symmetrterpotentiometers 13 bestimmt. Die an dem Gitter der Röhre 7 wirkende Spannung des Kondensators 5 bringt die Differenzstufe aus dem Gleichgewicht, und es entsteht zwischen den Kathoden Tb und Sb der Röhren 7 und 8 eine Differenzspannung, die proportional der Eingangsspannung ist. Die Größe dieser Differenzspannung wird von einem Anzeigegerät 14 angezeigt und kann mit Hilfe des Potentiometers 15 auf entsprechende Unwuchtwerte geeicht werden. Das Anzeigegerät 14 ist vorzugsweise ein handelsübliches Kontaktinstrument, dessen Schaltpunkt bei der Zeigernullstellung liegt und dessen Schaltkontakt 14a z. B. zum Einschalten eines nicht dargestellten Vorschubmotors des Bearbeitungswerkzeuges verwendet werden kann. Ist die zu bearbeitende Stelle des Wuchtkörpers unter das Bearbeitungswerkzeug gebracht, so kann z. B. der Kontakt 14a den Vorschubmotor eines Bearbeitungswerkzeuges einschalten. Es kann sich nun ein mit einer nicht dargestellten Vorschubspindel eines Bearbeitungswerkzeuges gekuppelter Schleifer 16a eines Potentiometers 16 vom Fußpunkt des Potentiometers 16 weg bewegen. Die am Schleifer 16a abgenommene Gleichspannung wird über einen Schutzwiderstand 17 dem Kondensator 18 zugeführt und gelangt somit über den Widerstand 19 an das Gitter 8a der Röhre 8. Gleichzeitig wird diese Spannung über den Ruhekontakt al des Λ-Relais dem Kondensator 20 zugeführt und addiert sich durch die Reihenschaltung mit dem Kondensator 5 zu der am Gitter 7a der Röhre 7 wirkenden Spannung. Das bedeutet, daß die Ausgangsspannung des Potentiometers 16 gleichzeitig auf beide Gitter der Röhren 7 und 8 als Differenzstufe wirkt und somit die der Kondensatorspannung 5 entsprechende Differenz erhalten bleibt. Es

tritt hierdurch lediglich eine Parallelverschiebung des Potentials ein. Trifft nun das Werkzeug auf dem Wuchtkörper auf, so wird ein Endschalter 21 betätigt, und das A-Relais wird eingeschaltet, das sich über den Selbsthaltekontakt A3 und den Ruhekontakt 12 selbst hält. Gleichzeitig wird durch öffnen des Kontaktes al der Kondensator 20 von der Spannung am Schleifer 16a des Potentiometers 16 abgetrennt, so daß die gerade im Augenblick des Öffnens vorhandene Spannung gespeichert wird. Sie dient für die nun folgende Bearbeitungssteuerung als Nullpunkt. Es wird damit eine Unabhängigkeit des Bearbeitungsvorschubs von der Wuchtkörperkontur erreicht. Gleichzeitig mit dem Öffnen des Kontaktes al wird auch der Umschaltekontakt al des Λ-Relais betätigt. Dieser Umschaltekontakt trennt den einen Pol des Kondensators 20 vom Fußpunkt des Potentiometers 16 ab und verbindet ihn mit dem Schleifer 22a des Potentiometers 22. Das hat zur Folge, daß zu den Spannungen der Kondensatoren 5 und 20 eine durch die Einstellung des Potentiometers 22 gegebene Spannung dazu addiert wird. Diese zusätzliche Spannung ist zur Berücksichtigung der Nichtlinearität zwischen Vorschubweg des Bearbeitungswerkzeuges und abgetragenen Menge erforderlich und braucht z. B. für einen Bohrer nur einmal eingestellt zu werden. Bei Steuervorgängen, die ein Potentiometer 16 und einen Schleifer 16a nicht benötigen, kann die Steuereinrichtung durch entsprechende Schaltung auch ohne Parallelverschiebung der Gitterpotentiale arbeiten und die im Augenblick des Auftreffens des Bearbeitungswerkzeuges auf dem Werkstück zusätzliche Korrekturgröße dem Kondensator 5 direkt überlagern.

Die Anzeige des Instrumentes 14 wird nach Schließen des Kontaktes a2 um den am Potentiometer 22 eingestellten Wert geändert. Bei Verwendung eines die Parallelverschiebung des Gitterpotentials verursachenden Potentiometers 16 einschließlich Schleifer 16a ist die am Potentiometer 22 einstellbare Spannung im allgemeinen wesentlich kleiner als die Spannung am Potentiometer 16. Deshalb wird das Potentiometer 22 über den Vorwiderstand 23 zwecks Spreizung des Einstellbereiches für den Korrekturwert an eine Stromquelle angeschlossen. Die durch den weiteren Werkzeugvorschub bewirkte Vergrößerung der Ausgangsspannung an dem nun als Ist-Spannungsgeber wirkenden Potentiometer 16 und Schleifer 16a wirkt nur noch über die Widerstände 17 und 19 am Gitter 8a der Röhre 8. Dadurch wird die Differenzspannung zwischen den beiden Kathoden Tb und Sb der Röhren 7 und 8 kleiner, und auch die Anzeige des Anzeigegerätes 14 nimmt mit zunehmendem Bearbeitungsvorschub ab. Wirkt die Differenzspannung 0, so ist die für den Ausgleich der Unwucht erforderliche Menge Material entfernt, und das Kontaktinstrument 14, das die Differenzspannung anzeigte, ist ebenfalls auf 0 zurückgegangen und schaltet über seinen Kontakt 14a den Vorschub ab bzw. zurück. Mit dem Rücklauf des Bearbeitungswerkzeuges wird über einen Steuerkontakt 24 das L-Relais eingeschaltet und mit dessen Kontakt Ll der Wert aus dem Kondensator 5 gelöscht; mit dem Kontakt L2 wird das /4-Relais ausgeschaltet. Die Einrichtung ist damit wieder in der Ausgangsposition und für den nächsten Steuervorgang bereit.

Wird die Einrichtung z. B. zur Anzeige einer Bohrtiefe bei handbetätigtem Unwuchtausgleich verwendet, so werden die Eingangsklemmen 1 und 2 nicht beaufschlagt, der Kondensator 5 mit Hilfe der Klemmen X und Y kurzgeschlossen und das Anzeigegerät 14 mit umgekehrter Polarität angeklemmt. An Stelle eines Kontaktinstrumentes kann nun z. B. ein Voltmeter treten. Es ist jedoch in diesem Falle zweckmäßig, den Skalen-Nullpunkt etwa 10 bis 20% über den Zeigeranschlag zu legen, damit der dabei auftretende negative Zeigerausschlag abgelesen werden kann. Der Steuerablauf geschieht in ähnlicher Weise wie bei der oben bereits besprochenen automatischen Werkzeugsteuerung.

Die für den Betrieb der Einrichtung erforderliche Stromversorgung wird über den Netztransformator 24 und dessen Primärwicklung 24a aus dem Wechselstromnetz entnommen. Die Wicklung 246 dient der Heizstromversogung der Röhren 7 und 8, die Wicklung 24c mit dem Gleichrichter 25 und dem Kondensator 26 der Anodenstromversorgung der Röhren 7 und 8.

Die Betriebsspannung für die Potentiometer 16 und 22 wird mit Hilfe der Zenerdiode 30 und dem Widerstand 29 stabilisiert und aus der Wicklung 24</über den Gleichrichter 27 entnommen und mit Hilfe des Kondensators 28 geglättet. Der Wicklung 24e wird die für die Relais erforderliche Betriebsspannung über den Gleichrichter 31 entnommen und durch den Kondensator 32 geglättet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Vorschubsteuerung eines eine nichtlineare Materialabtragung bewirkenden Werkzeuges zum Unwuchtausgleich mittels Differenzstufe, deren erstem Eingang die der Unwucht entsprechende Spannung zugeführt und dort gespeichert wird und nach Aufsetzen des Werkzeuges deren zweiten Eingang eine der Bewegung des der Materialabtragung dienenden Werkzeugs analoge Spannung zugeführt und von der gespeicherten Spannung abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß bis zum Aufsetzen des Werkzeuges auf dem Werkstück die dem zweiten Eingang (8a) der Differenzstufe (7, 8) zugeführte Spannung, über Kontakte (ai, ai) auch auf deren ersten Eingang (7a) wirksam bleibt, daß im Augenblick des Auftreffens des Werkzeuges der eine Kontakt (ai) die beiden Eingänge (7a, 8a) der Differenzstufe voneinander trennt, so daß die vorhandene Spannung als Bezugspunkt für den Unwuchtausgleich gespeichert bleibt, und daß letzterer über den zweiten Kontakt (ai) eine.der nichtlinearen Materialabtragung entsprechende Zusatzspannung aufgeprägt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Anordnung eines Anzeigegerätes (14) zwischen der Differenzstufe die Unwuchtspannung und die Korrekturspannung gemeinsam und einzeln ablesbar sind und auch von dieser Stelle aus gemeinsam oder einzeln zur Bearbeitungssteuerung herangezogen werden können.