DE2340535B2 - Einrichtung zum selbsttätigen Erfassen und Kompensieren des Werkzeugverschleißes an einer Trennschleifmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum selbsttätigen Erfassen und Kompensieren des Werkzeugverschleißes an einer Trennschleifmaschine zum Bearbeiten von vorzugsweise großen Werkstücken mit zwei gegeneinander versetzt, aber ebenengleich gegenüberliegend und vertikal beweglich angeordneten Trennschleifscheiben, die parallele Rotationsachsen aufweisen.

Eine Trennschleifmaschine zum Bearbeiten von vorzugsweise großen Werkstücken der vorstehend beschriebenen Art ist bei der Anmelderin beXannt. Diese Maschine konnte sich in der Praxis jedoch nicht durchsetzen. Bei einer solchen Maschine muß nämlich der horizontale Abstand der Rotationsachsen der beiden Trennschleifscheiben stets kleiner als die Summe der Radien der Trennschleifscheiben gehalten werden, um einwandfrei durchtrennte Werkstücke zu erhalten. Bei dem bei Trennschleifmaschinen üblichen hohen Schleifscheibenverschleiß erforderte dies aber unerwünschterweise ein dauerndes Überwachen der Maschine bzw. manuelles Nachstellen der Trennschleifscheiben in horizontaler Richtung, wollte man sicherstellen, daß die Werkstücke immer ohne Steg. d.h. also vollständig durchtrennt werden.

In Anlehnung daran, daß es im Schleifmaschinenbau, wie beispielsweise die US-PS 25 45 730 zeigt, seit langern allgemein bekannt und üblich ist, die verschleißbedingte Abnahme des Schleifscheibendurchmessers selbsttätig auszugleichen, ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zum selbsttätigen Erfassen und Kompensieren des Werkzeugverschleißes zu <*> schaffen, die der vorbekannten Trennschleifmaschine angepaßt ist und sie konkurrenzfähig macht.

Gemäß del* Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Einrichtung zum Erfassen und Kompensieren des Werkzeugverschleißes aus je einer jeder Trennschleifscheibe zugeordneten und deren Durchmesser erfassenden Abtasteinrichtung und je einem horizontal und quer zur Rotationsachse arbeitenden Vorschubgetriebe besteht, dessen Bewegungen von der Abtasteinrichtung gesteuert werdea Die Abtasteinrichmngen können dabei als pneumatische Fühler ausgebildet sein oder Fühler in Form von Fotozellen aufweisen.

Mit der erfindungsgeraälten Einrichtung wird erreicht, daß der Außendurchmesser der Trennschleifscheiben ständig von je einer ihnen zugeordneten Abtasteinrichtung erfaßt wird und diese die durch die laufende Abnutzung erforderliche Zustellung der Trennschleifscheiben steuert.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand einer Zeichnung erläutert. Diese zeigt eine Vorderansicht einer Trennschleifmaschine mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung.

Die in der Zeichnunf dargestellte Trennschleifmaschine 10 besteht zunächst aus einem Maschinenbett IZ das zwei senkrechte Ständer 14,14' aufnimmt, die in Richtung des Doppelpfeiles 16 über Vorschubgetriebe 18, 18'. die aus je einem Gleichstrommotor 44, 44', einem Zahnradgetriebe 45,45' und einer Kugelumlaufspindel 46. 46' bestehen, verschiebbar sind. Ein beispielsweise rohrförmiges Werkstück 20 liegt in zwei Prismen 22 auf. die ihrerseits auf einem fahrbaren Gestell 24 befestigt sind. Das fahrbare Gestell 24 ist auf Schienen 26.26' abgestützt, damit das Werkstück 20 in einfacher Weise in die Betriebsstellung unterhalb eines Paares von Trennschleifscheiben 28, 23' gebracht werden kann

Die Trennschleifscheiben 28,28' arbeiten in einer gemeinsamen Ebene und sind auf Spindelstöcken 30. 30' befestigt, die ihrerseits auf vertikalen Führungsbahnen der Ständer 14, 14' verschiebbar gelagert sind. Jede Trennschleifscheibe 28, 28' wird von einem Gleichstrommotor 12,32' angetrieben.

Die Spindelstöcke 30. 30' können längs der Ständer 14, 14' mittels Vorschubgetrieben 34. 34' verschoben werden, die ebenfalls aus je einem Elektromotor 36.36'. einem Zahnradgetriebe 38, 38' und einer Kugelumlaufspindel 40,40' bestehen.

Der Vorschub der Trennschleifscheiben 28. 28' erfolgt in der Weise, daß sich ihre Umfangskanten 48.48' ungefähr entlang einer gemeinsamen vertikalen Linie 50 bewegen und diese stets mindestens berühren bzw. etwas überlappen. Die Lage der Linie 50 richtet sich nach dem zu bearbeitenden Werkstück 20 und. wird so gewählt, daß jede Trennschleifscheibe 28. 28' die gleiche Zerspannungsarbeit zu leisten hat.

In vertikaler Richtung sind die Trennschleifscheiben 28, 28' mit ihren Rotationsachsen 54, 54' um einen Abstand A gegeneinander versetzt, um das erwähnte Überlappen der Umfangskanten 48,48' zu ermöglichen und damit zu gewährleisten, daß das Werkstück 20 vollständig durchtrennt wird.

Da sich der Durchmesser einer Trennschleifscheibe bekanntlich jedoch relativ rasch verringert, ist — um sicherzustellen, daß die Umfangskanten 48, 48' die Linie 50 stets mindestens berühren — bei der hier beschriebenen Trennschleifmaschine ferner erforderlich, die Trennschleifscheiben 28. 28' regelmäßig in horizontaler Richtung zuzustellen.

Nach vorliegender Erfindung wird deshalb die horizontale Zustellung der Trennschleifscheiben 28, 28' zur Kompensierung des Verschleißes der Trennschleifscheiben 28, 28' mit Hilfe von Abtasteinrichtungen 60. 60' vorgenommen, die die Lage der Umfangskanten 48. 48' in bezug auf die Linie 50 überwachen. Die Abtasteinrichtungen 60, 60' sind auf den Spindelstöcken 30, 30' befestigt und bestehen im wesentlichen aus

62. 62*, Umsetzern 64, 64' und Vorschubgetrieben 65, 65'. Die Vorschubgetriebe 65, 65' bestehen aus Motoren 66. 66' und von diesen angetriebenen Leitspindeln 70, 70'. Als Taster 62, 62* können bekannte pneumatische Fühler oder Photozellenanordnungen verwendet sein. Ändert sich nun die Lage der Unifangskanten 48. 48'. so erzeugen die Abtasteinrich fingen 60.60' Signale, die über die Leitungen 68,68' den Umsetzern 64.64' zum Antrieb der Motoren 66, 66' aufgegeben werden, so daß die Taster 62, 62* stets den Umfangskamen 48. 48' der sich in Betrieb abnutzenden Trennschleifscheiben 28, Ά' nachgeführt werden. Um nun aber auch die Trennschleifscheiben 28,28' entsprechend ihrer Abnutzung in waagrechter Richtung zuzustellen, sind mit den Tastern 62. 62' Schleifkontakte 72. 7Z verbunden, die zu zwei horizontal angeordneten identischen Widerständen 74,74' gehören.

Schleifkontakte 72, 72¹ greifen auf den von einer Uonstantspannungsquelle gespeisten Widerständen 74. 74' Spannungen ab, die proportional deu Durchmessern der Trennschleifscheiben 28. 28' sind Ebenso sind auch auf dem Maschinenbett 12 identische Widerstände 80. 80' horizontal angeordnet, deren Schleifkontakte 78. 78' mit den Ständern 14,14' verbunden sind und an den Widerständen 80,80' den Stellungen der Ständer 14,14' proportionale Spannungen abgreifen. Da die Widerstände 80, 80' auf dem Bett 12 außerdem symmetrisch zu dem das Werkstück 20 tragenden Gestell 24 angeordnet sind, sind die von den Schleifkontakten 78,78' abgegriffenen Spannungen gleichzeitig auch ein Maß für die Lage der Umfangskanten 48.48' in bezug auf die Linie 50.

Für die selbsttätige horizontale Zustellung der Trennschleifscheiben 28. 28' werden nun die von den Schleifkontakten 72, 72' und 78, 78' abgegriffenen Spannungen Vergleichern 82,82' eingegeben, wobei die von den Schleifkontakten 72, 72' abgegriffenen Spannungen zuvor noch eine Korrekturschaltung 84. 84' durchlaufen, die die durch die ursprüngliche Größe der Trennschleifscheiben 28, 28' jeweils gegebenen Anfangsbedingungen berücksichtigen. Ändern sich im Betrieb nun die Durchmesser der Trennschleifscheiben 28. 28'. so ändern sich auch die von den Widerständen 74, 74' abgegriffenen Spannungswerte und führen in den Vergleichern 82, 82' zur Ausgab« von Steuersignalen, die nach Passieren von Verstärkern 87,87' die Ständer 14,14' mittels der Vorschubgetriebe 18.18' so weit verstellen, bis sich zu den Vergleichem 82,82' die von den Schleifkontakten 78. 78' gelieferten Spannungswerte wieder mit den von den Schleifkontakten 78. 78' gelteferten Spannungswerten decken und damit die Abnutzung der Trennschleifscheiben 28. 28' insoweit berücksichtigt ist, als die Positionen der Umfangskanten 48. 48' in bezug auf die linie 50 wieder ihre geforderten Sollwerte erreicht haben.

Da die Trennschleifscheiben 28,28' nach unten gegen das Werkstück 20 durch getrennte Elektromotoren 36, 36' vorgeschoben werden und in einer gemeinsamen Ebene arbeiten, ist es notwendig, den Abstand A zwischen den Achsen 54, 54'. der einen bestimmten Erfahrungswert nicht unterschreiten darf, aufrechtzuerhalten.

Die Spindelstöcke 30, 30' tragen deshalb je einen weiteren Schleifkontakt 90. 90'. die zu vertikal an den Ständern 14. 14' angeordneten Widerständen 92, 92' gehören. Die von den Widerständen 92, 92* über die Schleifkontakte 90, 90' abgegriffenen Spannungen sind proportional der vertikalen Lage der Spindelstöcke 30, 30' und damit auch der Rotationsachsen 54, 54' der Trennschleifscheiben 28, 28'. Soll der Abstand A konstant bleiben, müssen auch die von den Widerständen 92, 92' abgegriffenen Spannungswerte stets um einen festen, dem Abstand A proportionalen Wert differieren. Um dies sicherzustellen, werden die von den beiden Widerständen jeweils abgegriffenen Spannungswerte einem weiteren Vergleicher 96 zugeführt, der die beiden Spannungswerte subtrahiert und den Differenz wert einem Vergleicher 102 zuführt. Der Vergleicher 102 vergleicht dann die vom Vergleicher 96 angelieferte Differenzspannung mit einem über ein Potentiometer 100 einstellbaren Spannungsfestwert, der dem Sollwert des Abstandes A entspricht, und gibt seinerseits ein Signal aus, wenn der vom Vergleicher 96 gelieferte Spannungswert mit dem am Potentiometer 100 eingestellten Festwert nicht übereinstimmt bzw. insbesondere diesen unterschreitet. In diesem Fall muß das den Spindelstock 30 bewegende Vorschubgetriebe 34 veranlaßt werden, langsamer zu laufen, ah das Vorschubgetriebe 34', das den Spindelstock 30' bewegt. Um dies zu erreichen, sind für die in den Vorschubgetrieben 34, 34' enthaltenen Elektromotoren 36, 36' Gleichstrommotoren verwendet, deren Drehzahl spannungsabhängig über ein gemeinsames Potentiometer 106 einstellbar ist. Die von dem Potentiometer 106 abgegriffene Spannung steuert aber direkt nur den Elektromotor 36'. Für den Elektromotor 36 muß die vom Potentiometer 106 abgegriffene Spannung hingegen erst eine Subtraktionschaltung 108 passieren, in welcher der vom Potentiometer 106 gelieferten Spannung noch fallweise die vom Vergleicher 102 gelieferte Spannung abgezogen wird, so daß der Elektromotor 36 so lange etwas langsamer läuft als der Motor 36', bis der Vergleicher 102 keine Spannung mehr liefert und damit der gewünschte Abstand A wieder erreicht ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum selbsttätigen Erfassen und Kompensieren des Werkzeugverschleißes an einer Trennschleifmaschine zum Bearbeiten von vorzugsweise großen Werkstücken mit zwei gegeneinander versetzt, aber ebenengleich gegenüberliegend und vertikal beweglich angeordneten Trennschleifscheiben. die parallele Rotationsachsen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erfassen und Kompensieren des Werkzeugverschleiß« aus je einer jeder Trennschleifscheibe (28, 28') zugeordneten und deren Durchmesser erfassenden Abtasteinrichtung (60, 60') und je einem horizontal und quer zur Rotationsachse (54, 54') arbeitenden Vorschubgetriebe (65. 65') besteht, dessen Bewegungen von der Abtasteinrichtung (60,60') gesteuert werdea

2. Einrichtung nach Anspruch !, dadurch gekennzeichnet daß die Abtasteinrichtungen (60, 60') als pneumatische Fühler ausgebildet sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtungen (60,60') Fotozellen als Fühler aufweisen.