DE2425209C2

DE2425209C2 - Verfahren zur Steuerung und Überwachung des Zustell- und Schleifvorgangs von Werkstücken

Info

Publication number: DE2425209C2
Application number: DE19742425209
Authority: DE
Inventors: Tomaso Bologna Freddi
Original assignee: Finike Italiana Marposs SpA
Current assignee: Marposs SpA
Priority date: 1973-05-25
Filing date: 1974-05-24
Publication date: 1986-01-16
Also published as: IT985052B; JPS6020140B2; DE2425209A1; JPS5069693A; SE406725B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung und Überwachung des Zustell- und Schleifvorgangs von Werkstücken mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmalen sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfah. cns.

Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der DE-OS 22 02 487 bekannt, wobei Signale erzeugt werden, welche die Zustellung der Schleifmaschine oder andere Steuergrößen bestimmen.

Einer der Nachteile derartiger Schleifmaschinen besteht darin, daß sich die Werkstücke während des Schleifganges nicht gleichmäßig drehen. Dafür gibt es verschiedene Gründe: Zum einen kann die auf die Spindel aufgebrachte Antriebskraft zu gering sein, zum anderen kann das von der Spindel aufgebaute und auf das Werkstück einwirkende Magnetfeld fehlen oder eine nicht ausreichende Stärke aufweisen; weiterhin kann die Schleifscheibe auf das Werkstück einen zu großen Druck ausüben, kann das Werkstück schlecht vorbereitet sein, und schließlich können fehlerhafte oder schlecht angeordnete Gleitschuhe in der Schleifmaschine vorhanden sein.

Die fehlende oder ungleichmäßige Drehung der Werkstücke führt aber zur Erzeugung von mit Fehlern behafteten Werkstücken und setzt somit die Produktivität der einzelnen Schleifmaschine herab.

Bisher wurde die Drehung des Werkstückes durch optische Beobachtung des Werkstückes seitens der Bedienungsperson der Schleifmaschine überwacht. Dieses Verfahren verträgt sich aber nicht mit dem Trend zur Vollautomatisierung der Schleifmaschinen und insbesondere auch nicht mit der Kürze der Schieifzyklen. Weiterhin ist man bestrebt, daß nur eine Bedienungsperson eine gewisse Anzahl von Schleifmaschinen gleichzeitig überwachen soll, dann kann sie natürlich nicht mehr die Drehung der gerade auf den Maschinen

bearbeiteten Werkstücke einzeln beobachten.

Wie bereits erwähnt, führte der Trend zur Automatisierung der Schleifgänge zur Herstellung von Meßeinrichtungen, die die Abmessungen der Werkstücke während des Schleifganges bestimmen können, wodurch die Änderung der Abmessungen mit der Zeit, d- h. die Abtragsrate, und Fehlerln der Formgebung der Werkstükke bestimmt werden konnten; die Meßlehren dienen daher zur di:mentsprechenden Steuerung der verschiedenen Phasen des Schleifganges.

Es gibt verschiedene Bauarten, insbesondere elektronische und pneumatische Meßeinrichtungen. Es ist bislang aber noch kein Verfahren angegeben worden, mit dessen Hilfe der tatsächliche Drehzustand des Werkstückes überwacht werden konnte.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein automatisches Verfahren zur Überwachung der Drehung des Werkstückes auf Schleifmaschinen anzugeben und somit eine fehlende oder fehlerhafte Drehung sicher zu erfassen.

Weiterhin sei! eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geschaffen werden, die die Steuersignale erzeugt und die beim Fehlen einer Drehung oder beim Auftreten einer fehlerhaften Drehung des Werkstückes auf der Schleifmaschine erforderlichen Operationen automatisch durchführt, so daß es nicht zur Herstellung von fehlerhaften Werkstücken und zu einer Abnahme der Produktivität der Schleifmaschine kommt-

Die genannte Aufgabe ist bei dem eingangs genannten Verfahren erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist im Anspruch 2 und Weiterbildungen dieser Vorrichtung sind in den Unteransprüchen 3 bis 7 angegeben.

Die Erfassung der Drehung des Werkstückes wird dadurch ermöglicht, daß die Änderung der Abmessungen an de,i Werkstücken in bezüglich der Schleifmaschine raumfesten Richtungen erfaßt werden, d. h, es wird die relative Versetzung der Werkstückoberfläche bezüglich dieser raumfesten Richtungen bestimmt.

Die Signalverarbeitungseinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann eine an sich bekannte Einrichtung zur Bestimmung der f-crmabweichung des Werkstückes durch Verarbeitung der Meßsignale sein, welche längs der Oberfläche des Werkstückes bei dessen Drehung erzeugt werden, wobei die dieser Einrichtung zugeordneten Verzögerungs- und Zeitsteuereinrichtungen die Einheit mit einer derartigen Verzögerung trägern, daß die beim Heranführen der Meßeinrichtungen in Meßlage an das Werkstück möglichen Übergangserscheinungen bereits abgeklungen sind. Mit Hilfe dieser Einrichtung kann die Überwachung der Drehung vor dem Beginn des Materialabtrags überwacht werden.

Zum anderen ist es möglich, daß die Signalverarbeitungseinrichtung eine an sich bekannte Einheit zur Bestimmung der Abtragungsrate vom zu bearbeitenden Werkstück ist, wobei die dieser Einheit zugeordneten Verzögerungs- und Zeitsteuereinrichtungen so ausgelegt sind, daß sie die Einheit erst nach der tatsächlichen Berührung des Werkstückes durch die Schleifscheibe triggern. Mit Hilf; dieser Einrichtung kann die Drehung während des Materialabtrags auf einfache Weise überwacht werden. Daraus *ird der besondere Vorteil deutlich, wenn beide Einrichtungen in der Vorrichtung vorhanden sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll nun anhand der beigefügten Figuren genauer beschrieben werden. Es zeigt

F i g. 1 die Aussicht einer Außenrundschleifmaschine, bei der das zu bearbeitende Werkstück auf Gleitschuhen aufsitzt und mit Hilfe einer elektronischen Meßeinrichtung ausgemessen wird, und

F i g. 2 ein Blockschaltbild der elektrischen Signalverarbeitungseinrichtung, die insbesondere bei Schleifmaschinen der in der F i g. 1 gezeigten Art einsetzbar ist.

Bei der in der F i g. 1 gezeigten Schleifmaschine ist das zu bearbeitende Werkstück ein zylindrischer Ring 11, dessen äußere zylindrische Mantelfläche durch eine Schleifscheibe 12 geschliffen werden soll. Das Werkstück wird üblicherweise mit Hilfe nicht-gezeigter mechanischer Arme in die Schleifmaschine geladen und entladen.

Der Ring 11 liegt auf Schuhen 13 und 14 auf und wird durch eine Spindel 15 gedreht, die ^;>.n mittels eines elektromagnetischen Eingriffes hält. Dk Sninde! 15 ist in der Fig. 1 durch den gestrichelten Kreis dargestellt

Die Abmessungen des Ringes 11 oder genauer gesagt die Abweichungen bzw. Übermaße bezüglich der SoIl-Abmessungen werden von einer elektrischen Meßeinrichtung erfaßt, zu der ein Meßkopf 17 gehört Der Meßkopf 17 weist einen Fühler 18 auf. der gegenüber einem fest stehenden Bezugsfühler 19 beweglich ist.

Der Meßkopf 17 ist auf der Schleifmaschine mittels eines hin- und herverschwenkbaren Supports 21 befestigt, der Meßkopf selbst ein genaues Folgen der Durchmesservariationen des Ringes 11 ermöglicht und andererseits ein Beladen und Entladen der Schleifmaschine zuläßt.

J5 Die Schleifscheibe 12 wird von einem Schlitten 23 getragen, der die Bewegungen, schnelle Zustellung, Vorschub während des Schleifganges und Rückziehen des Werkzeuges, bewirkt.

Derartige Schleifmaschinen ermöglichen einen sehr hohen stündlichen Werkstück-Ausstoß und weisen äu-Gjrst gute Bearbeitungseigenschaften auf. Wie bereits vorstehend ausgeführt worden ist, kann der Fall eintreten, daß sich die Werkstücke nicht gleichmäßig drehen; wenn in solchen Fällen der für die Schleifmaschine vorgesehene Bedienungsmann nicht sofort eingreift, kann es an den Werkstücken zu Ausglüherscheinungen und Rillenbildung kommen, die das einzelne Werkstück unbrauchbar machen. Zu dem Verlust an Werkstücken tritt auch eine verringerte Produktivität der Maschine, da diese Schrotteile produziert.

Unter Bezugnahme auf die F i g. 2 soll nun der Überwachungsvorgang beschrieben werden. Bei der gezeigten \i<sführungsform wird die Überwachung durch eine elektrische Einrichtung 25, die Formalüberwachungen (d.h. die ovale Ausbildung) des Ringes II erfaßt, und eine zweite elektrische Einrichtung 26 ausgeführt, die die Materialabtragungsrate erfassen kann. Die zweite elektrische Einrichtung 26 besteht aus einem Verarbeitungskreis 27 uiid einem Zeitsteuerkreis 28. Auf den bo Aufbau der beiden elektrischen Einheiten 25, 26 wird hier nicht weiter eingegangen, da deren Aufbeu aus der DE-OS 22 03 803 bzw. der DE-OS 22 02 487 zu entnehmen ist.

Die beiden elektrischen Einrichtungen 25 und 26 sind eingangsseitig mit dv-m Ausgang einer elektrischen Baugruppe 29 verbunden, die ihrerseits eingangsseitig mit dem Ausgang des Meßkopfes verbunden ist. Den Einrichtungen 25 und 26 werden daher Signale zugeführt,

die den durch die Fühler 18 und 19 erfaßten Abmessungen des Werkstückes entsprechen.

Bei der in der Fig. 2 gezeigten Ausführungsform werden die Ausgangssignale der Einheiten 25 und 26 zum Überprüfen der Frage benutzt, ob sich der Ring 11 sowohl vor dem Anfang des Materialabtrages als auch während des Materialabtrags gleichmäßig dreht.

Die Eingangsbeschaltung der Einheit 25, die diese triggert, weist einen Widerstand 31 auf, dessen eine Klemme mit einer mit positiven Spannung beaufschlagten Klemme verbunden ist, während die andere Klemme des Widerstandes mit einem Kondensator 32 und einem Schalter 33 verbunden ist, der im Ruhezustand geschlossen ist. Die andere Seite des Kondensators 32 und des Schalters 33 liegt jeweils an Masse.

Der Kondensator 32 liegt parallel zum Eingang eines NAND-Gatters 34, dessen Ausgang über ein weiteres NAND-Gatter 35 mit der elektrischen Einrichtung 25 verbunden ist. Der Ausgang der elektrischen Einrichtung 25 ist über einen Widerstand 36 mit dem nichtinvertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 37 verbunden. Auf den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 37 wird über einen Widerstand 39 eine mit Hilfe eines Potentiometers 38 einstellbare Bezugsspannung geführt: das Potentiometer 38 wird in geeigneter Weise von einer Spannungsquelle gespeist.

Der Ausgang des Operationsverstärkers 37 ist mit Hilfe eines Widerstandes 40 auf den positiven Eingang zurückgekoppelt. Weiterhin ist der Ausgang des Operationsverstärkers 37 mit dem Eingang eines NAND-Gatters 41 verbunden, dessen Ausgang mit dem SETZ-Eingang einer bistabilen Kippschaltung 44 verbunden ist, der mit zwei NAN D-Gattern 42 und 43 aufgebaut wird. Die bistabile Kippschaltung 44 ist ausgangsseitig mit der Basis eines NPN-Transistors 45 verbunden. Ein anderer Eingang (RÜCKSTELL-Eingang) der bistabilen Kippschaltung 44 ist mit dein Verbindungspunkt von Widerstand 31, Kondensator 32 und Schalter 33 verbunden. Mit dem Kollektor des Transformators 45 ist eine Parallelschaltung bestehend aus einer Unterdrückungsdiode 47 und der Wicklung 48 eines Relais verbunden, wobei das andere Ende der Parallelschaltung mit einer positiven Klemme verbunden ist. Das Relais weist einen Kontakt 49 auf, der im nicht-erregten Zustand der Relaiswicklung 48 offen ist (Arbeitskontakt).

Die Basis'des Transistors 45 ist über eine Entkopplungsdiode 51 mit dem Verbindungspunkt eines Widerstandes 52 und eines Kondensators 53 verbunden. Das andere Ende des Widerstandes 52 ist mit einer positiven Spannungsquelie verbunden. Der Kondensator 53 liegt parallel zum Eingang eines NAND-Gatters 55, dessen Ausgang über ein weiteres NAND-Gatter 56 den Zeitsteuerkreis 28 ansteuert. Darüber hinaus ist der Verbindungspunkt von Entkopplungsdiode 51. Widerstand 52 und Kondensator 53 mit einem Eingang (RÜCKSTELL-Eingang) einer bistabilen Kippschaltung 57 verbunden, der von zwei NAN D-Gattern 58 und 59 gebildet ist. Der andere Eingang (Sb I /.-Eingang) der bistabilen Kippschaltung 57 ist mit dem Zeitsteuerkreis 28 verbunden. Der Ausgang der bistabilen Kippschaltung 57 ist mit der Basis eines NPN-Transistors 61 verbunden.

Der Kollektor des Transistors 61 ist über eine Diode 62 mit der Wicklung eines Relais verbunden, das einen bei entregter Wicklung offenen Kontakt 64 besitzt. Parallel zur Wicklung 63 liegt eine Unterdrückungsdiode 65.

Die Erregung des Relais und damit das Schließen des Kontaktes 64 wird von dem Transistor 61 und darüber hinaus von einem weiteren NPN-Transistor 67 gesteuert, mit dessen Kollektor eine Diode 68 in Reihe liegt. Der Schaltzustand des Transistors 67 hängt von dem Spannungshebel an seiner Basis ab. Die Basis ist mit dem Ausgang eines Operationsverstärkers 70 verbunden, dessen positiver Eingang über einen Widerstand 71 mit dem Ausgang der zweiten elektrischen Einheit 26 verbunden ist. Der Ausgang des Operationsverstärkers 70 ist durch einen Widerstand 72 auf den positiven Eingang zurückgekoppelt, und der negative Eingang des Operationsverstärkers wird mit einer einstellbaren Bezugsspannung beaufschlagt, die von einem Potentiometer 74 über einen Widerstand 75 herangeführt wird, wobei das Potentiometer 74 von einer geeigneten Spannungsquelle gespeist wird.

Bei der folgenden Beschreibung der Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist zu berücksichtigen, daß bei einigen der in der Fig. 2 gezeigten NAND-Gatter die beiden Eingänge miteinander verbunden sind,

d. h.,die NAND-Gatter arbeiten als Negations-Gatter.

Ein Werkstück in Form des Ringes 11 wird auf die Gleitschuhe 13 und 14 aufgelegt, und die Spindel 15 wird erregt, um den Ring anzuziehen und diesen in Drehung zu versetzen. Die Fühler 18 und 19 berühren die äußere Manto'fläche des Ringes 11. Der Schalter 33 wird durch eine nicht-dargestellte geeignete Automatik geöffnet, die durch den Maschinenzyklus betätigt wird. Daher lädt sich der Kondensator 32, der zuvor kurzgeschlossen war, über den Widerstand 31 auf Wenn die Ladespan-

jo nung des Kondensators 32 die Schwellenspanriung des NAND-Gatters 34 übersteigt, erscheint am Ausgang des NAND-Gatters 34 ein niederpegeliges Signal (Signal »0«). Am Ausgang des NAND-Gatters 35 erscheint ein »!«-Signal, und somit wird die erste elektrische Ein-

j5 richtung 25 gctriggert. Die durch die Ladezeit des Kondensators 32 aufgebaute Verzögerung wird so gewählt, daß die Einrichtung 25 erst getriggert wird, wenn die Fühler 18 und 19 den Ring 11 in stetigem Eingriff berühren, d. h., wenn die Übergangserscheinungen, die durch das anfängliche Aufsetzen der Fühler auf den Ring hervorgerufen werden, abgeklungen und beendet sind.

Die Bearbeitungsgänge, die dem Schleifgang vorausgehen, führen stets zu Werkstücken, die eine gewisse ovale Form aufweisen. Daher wird bei Drehung des Ringes diese ovale Form von der Einrichtung 25 erfaßt. Wenn sich aber das Werkstück nicht in erforderlicher Weise dreht, folgt daraus, daß die Einrichtung 25 ein scheinbares Fehlen der ovalen Form erfaßt, da die Fühler 18 und 19. die jeweils in einer bezüglich der Machine

so im wesentlichen festgelegten Richtung arbeiten, stets denselben Durchmesser des Werkstückes ausmessen. Das Erfassen der ovalen Form oder das Nichterfassen derselben wird daher als Kriterium dafür genommen, ob sich das Werkstück tatsächlich dreht.

Wenn sich das Werkstück gleichmäßig dreht, erfaßt die Einheit 25 die Ovalität, d. h. den Unterschied zwischen dem maximalen und dem minimalen Durchmesser des Werkstückes, und erzeugt ein Ausgangssignal, das eine solche Amplitude aufweist, daß die Spannung am

nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers größer ist als die Bezugsspannung am invertierenden Eingang desselben. Daher kommutiert der Operationsverstärker, und am Eingang des NAND-Gatters 41 steht ein »i «-Signal an. Damit erscheint arn Ausgang des

b5 NAND-Gatters 41 und damit am Eingang des NAND-Gatters 42 ein »0«-Sigr.al: hierbei ist zu beachten, daß der Eingang des NAND-Gatters 42 der »SETZ«-Eingang der bistabilen Kippschaltung 44 ist

Andererseits wird der Signalpegel am RÜCKSTELL-Eingang der bistabilen Kippschaltung 44 zu einem »1«-Pegel, wenn der Kondensator 32 aufgeladen wird. Am Ausgang der bistabilen Kippschaltung, der mit der Basis des Transistors 45 verbunden ist, erscheint somit ein »1 «-Signal, und der Transistor 45 wird in seinen lei'^nden Zustand versetzt. Dadurch wird die Wicklung 48 e?regt. und der Kontakt 49 wird geschlossen, wodurch ein Zustimmsignal für den Vorschub der Schleifscheibe 12 erzeugt wird.

Wenn andererseits die Einheit 25 keine Ovalität erfaßt (abgesehen von den Störungen, deren Einfluß durch geeignete Einstellung der vom Potentiometer 38 abgegebenen Bezugsspannung aus gesteuert wird) verbleibt der Signalpegel am SETZ-Eingang des bistabilen Multivibrators 44 auf dem »1«-Pegel. r»amit verbleibt der Ausgang des bistabilen Multivibrators auf dem »Ott-Pegel, der Transistor 45 wird gesperrt, und der Kontakt 49 öffnet sich.

Die Arbeitsweise der Einheit 25 ist so programmiert, daß die Ovalität der Formgebung über einen gewissen Zeitraum gemessen wird, der möglicherweise auch die ersten Phasen des Materialabtrags noch mit umschließt. Das am Ausgang des bistabilen Multivibrators 44 vorhandene Anzeigesignal wird so lange gespeichert, bis die Bearbeitung des einzelnen Ringes 11 beendet ist. Am Ende des Schleifganges wird der Schalter 33 geschlossen, und am RÜCKSTELL-Eingang des bistabilen Multivibrators 44 (d. h. am einen Eingang des NAND-Gliedrs 43) wird ein »O«-Pegel und am SETZ-Eingang (an dem einen Eingang des NAND-Gliedes 42) wird ein »!«-Pegel aufgebaut. Damit erscheint am Ausgang des bistabilen Multivibrators 44 ein »O«-Signal. und der Kontakt 49 wird wieder geöffnet. Vor dem Materialabtrag (und möglicherweise während der ersten Materialsabtrigsphasen des Schleifganges) wird daher die Drehung des Ringes 11 auf Grund der Messung der Ovalität überwacht.

Wenn die Vorrichtung ein Zustimmsignal für den Vorschub der Schleifscheibe abgegeben hat. wird daraufhin die Drehung des Werkstückes auf Grund der Messung der Materialabtragsrate überwacht.

In der Tat erreicht beim Anstehen des vorstehend genannten Zustimmsignals die Kathode der Diode 51 den »1«-Pegel, und der Kondensator 53 wird aufgeladen. Wenn die Ladespannung des Kondensators 53 die Schwellenspannung des NAND-Gatters 55 übersteigt, erscheint an dessen Ausgang ein »O«-Signal. Der Signalpegel am Ausgang des NAND-Gatters 56 wächst auf den »!«-Pegel an.

Die durch den Kondensator 53 hervorgerufene Verzögerung wird so gewählt, daß die Zeit berücksichtigt ist, die für eine Bewegung der Schleifscheibe 12 bis zur Berührung des Ringes 11 erforderlich ist. Das »!«-Signal am Ausgang des NAND-Gatters 56 triggert den Zeitsteuerkreis 28 der zweiten elektrischen Einrichtung 26, die die Materialabtragungsrate erfaßt. Wenn der Ring 11 sich gleichmäßig dreht, wird eine von Null verschiedene Materialabtragungsrate festgestellt; dann übersteigt die am nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers 70 anstehende Spannung die am invertierenden Eingang anstehende Bezugsspannung, so daß der Operationsverstärker 70 kommutiert und ein »1 «-Signal an die Basis des Transistors 67 abgibt.

Der Transistor 67 wird in seinen leitenden Zustand durchgeschaltet, und die Wicklung 63 wird durch den Emitterstrom erregt, so daß der Kontakt 64 geschlossen gehalten wird. Dieses Zustimmungssignal führt dazu.

daß in dem Maschinenzyklus fortgefahren wird. Wenn andererseits der Ring 11 sich nicht dreht, erfaßt die elektrische Einheit 26 eine Materialabtragungsrate gleich Null (abgesehen von Störungen, deren Einfluß durch eine entsprechende Einstellung der vom Potentiometer 74 gelieferten Bezugsspannung ausgeglichen werden kann), und der Transistor 67 wird abgeschaltet. Während der Zeit, die verstreicht, ehe die Einrichtung 26 die Bestimmung der Materialabtragungsrate beendet

ίο hat (dies findet nach einiger Zeit nach Triggern der Einheil 26 statt, wenn auch der Zeitraum kurz ist), wird der Kontakt 64 durch den Kollektorstrom des Transistors 61 geschlossen gehalten, so daß die Schleifscheibe weiter vorgeschoben wird, vorausgesetzt, daß der Kontakt 49 zuvor zustimmend geschlossen worden ist.

Der Schaltzustand des Transistors 61 wird von der bistabilen Kippschaltung 57 gesteuert. Zu Beginn, d. h.. wenn die Ladespanniing auf dem Kondenstor .51 norh Null ist und die zweite elektrische Einrichtung 26 noch nicht zur Bestimmung der Materialabtragungsrate getriggert worden ist, wird dem SETZ-Eingang der bistabilen Kippschaltung vom Zeitsteuerkreis 28 ein »1 «-Signal zugeführt. Daher befindet sich der Ausgang der bistabilen Kippschaltung 57 auf einem »1 «-Pegel, leitet der Transistor 61 und ist der Kontakt 64 geschlossen. Wenn die Ladespannung auf dem Kondensator 53 den »!«-Pegel erreicht, stehen am SETZ-Eingang. am RÜCKSTELL-Eingang und am Ausgang der bistabilen Kippschaltung 57 jeweils»1 «-Signale an. Nach Verstreichen der Zeit, die für die Berechnung des Wertes der Materialabtragungsrate durch die Einrichtung 26 erforderlich ist, beaufschlagt der Zeitsteuerkreis 28 den SETZ-Eingang der bistabilen Kippschaltung 57 mit einem »0«-Signal. Damit erscheint am Ausgang der bista-

J5 bilen Kippschaltung 67 ein »0«-Pegel, so daß der Transistor 61 abgeschaltet wird und die Lage des Kontaktes 64 von dem an der Basis des Transistors 67 anstehenden Signal abhängt.
Wie bereits vorstehend ausgeführt worden ist. kann die Überwachung der Drehung des Werkstückes aucu nur durch den einen Kreis für die Erfassung der Ovalität während der Materialabtragungsphasen des Schleifganges erreicht werden, mit Ausnahme der letzten Phasen (Fertigschleifen und Ausfunken), da die Ovalität während dieser Phasen verschwindet. Andererseits kann es in manchen Anwendungsfällen auch von Vorteil sein, daß die Drehung nur während der Materialabtragungsphasen mit Hilfe der der Einrichtung 26 zugeordneten Beschallung erfolgt.

so Entsprechend einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die erste Einrichtung 25 auch durch einen Bandpaßfilter-Schaltkreis ersetzt werden, wobei die anderen Komponenten der in der F i g. 2 gezeigten Vorrichtung im wesentlichen unverändert bleiben. Die Arbeitsweise der so modifizierten Vorrichtung basiert auf den folgenden Überlegungen: Wenn der Ring 11 sich unter den Fühlern 18 und 19 sowohl zu Beginn als auch während des Schleifganges dreht, führt der Reibeingriff der Fühler mit der rohen oder bearbeiteten Oberfläche des Werkstückes zu hochfrequenten mechanischen Vibrationen.

Diese mechanischen Vibrationen der Fühler 18 und 19 werden von der Gruppe 29 als elektrische Schwingungen erfaßt. Hinsichtlich der Messung des Durchmessers des Ringes 11 stellen diese Schwingungen (die im Vergleich zur Frequenz der die Messung anzeigenden Signale eine hohe Frequenz besitzen) Störungen dar und werden mit Hilfe von Tiefpaßfiltern ausgefiltert.

fr Erfindungsgemäß wird nun das Anstehen oder das Feh-

;' len dieser hochfrequenten Vibrationen als Kriterium dafür genommen, ob sich der Ring 11 dreht oder nicht.
,-.; Zu diesem Zwecke wird das von der elektrischen Bau-

"i,!< gruppe 29 erfaßte Signal direkt auf einen Bandpaßfilter-

,'' kreis gegeben, der die erste Einrichtung 25 ersetzt und

■'■ in der Lage ist, die bereits erwähnten hochfrequenten

elektrischen Schwingungen elektronisch zu erfassen '['■'.; und an seinem Ausgang ein Signal abzugeben, daß der

;? Amplitude dieser hochfrequenten Schwingungen pro-

portional ist.

Da die Frequenz solcher Schwingungen von der Drehgeschwindigkeit des Werkstückes abhängig ist, gj kann durch geeignete Einstellung der Grenzfrequenzen

|j des Filters ein Stop-oder Alarmsignal auch in den Fäl-

H len erzeugt werden, bei denen sich das Werkstück mit

einer zu sehr von dem gewünschten Wert abweichenden desrhwinrfigkeit dreht.

Vergleichbare Ergebnisse können erzielt werden, wenn die Einrichtungen 25 und 26 durch einen Frequenzmesser zur Messung der Frequenz der Schwingungen im Ausgangssignal der elektrischen Baugruppe 29 ersetzt werden oder diesen ein solcher Frequenzmesser zugeordnet wird. Die Schwingungen in dem Ausgangssignal der Baugruppe werden durch die Ovalität des Werkstückes und/oder durch den Materialabtrag hervorgerufen. Es ist klar, daß auch diese Anordnung dann zur Steuerung eines Stop- oder Alarmkreises herangezogen wird.

JO

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

50

bO

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Steuerung und Überwachung des Zustell- und Schleifvorgangs von Werkstücken, die auf Stützschuhen einer Schleifmaschine mit einer futterlosen Werkstückspanneinrichtung geführt und stirnseitig mit der umlaufenden Werkstückspindel magnetisch gekoppelt sind, mit einer Meßeinrichtung zum Erzeugen eines die Abmessungen des Werkstücks erfassenden Meßsignals und mit einer Schaltungsanordnung, die Betätigungssignale zum Steuern der Schleifmaschine erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß Änderungen des Meßsignals, welche durch geometrische Abmessungsänderangen und/oder Schwingungen des Werkstücks bedingt sind, zum Erzeugen eines die Werkstückdrehung anzeigenden Steuersignals verwendet werden.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspfiich I. mit einer in Meßlage auf den Werkstücken bringbaren Meßeinrichtung zur Abgabe der die Abmessungen des Werkstücks erfassenden Signale und mit mindestens einer Signalverarbeitungseinrichtung für die Verarbeitung der an aufeinanderfolgenden Zeitpunkten anstehenden Meßsignale, dadurch gekennzeichnet, daß Verzögerungsund Zeitsteuereinrichtungen (31—35; 51—56; 28) zur Triggerung der Verarbeitungseinrichtung (25, 26) zu bestimmten Phasen des Maschinenzyklus vorgesehen sind, daß der Ausgang der Verarbeitungseinrichtung (25, 26) mit einem Vergleicher (37; 70) verbunden ist, der die jxusgan^ssignale mit vorgegebenen Bezugssignalen vergleicht, und daß der Ausgang des Vergleichers mit einvf Schalteinrichtung (45,48,49; 67,63,64) verbunden ist, die in Abhängig- J5 keil von dem Ausgangssignal des Vergleichers betätigbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Signaiverarbeitungseinrichtung eine Einrichtung (25) zur Bestimmung der Formabweichung des Werkstückes mittels Verarbeitung der Meßsignale ist, welche längs der Oberfläche des Werkstückes (11) durch Drehung desselben erzeugt werden, daß die dieser Einrichtung zugeordneten Verzögerungs- und Zeitsteuereinrichtungen (31—35) die zur Bestimmung der Formabweichung dienende Einrichtung (25) mit einer derartigen Verzögerung triggern, daß die beim Heranführen der Meßeinrichtungen (18,19) in Meßlage an das Werkstück (11) möglichen Übergangserscheinungen bereits abgeklungen sind, und daß der Vergleicher (37, 44) an die Schalteinrichtung (45,48,49) ein Schaltsignal als Folge des Signalpegels am Ausgang der zur Bestimmung der Formabweichung dienenden Einlichtung (25) abgibt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungseinrichtung eine Einrichtung (26) zur Bestimmung der Abtragungsrate vom zu bearbeitenden Werkstück ist, daß die dieser Einheit zugeordneten Verzögerungs- bo und Zeitsteuereinrichtungen (51—56) so ausgelegt sind, daß sie die zur Bestimmung der Abtragungsrate dienende Einrichtung (26) erst nach der tatsächlichen Berührung des Werkstückes (11) durch die Schleifscheibe triggern, und daß der Vergleicher (70) hi an die Schalteinrichtung (63, 64,67) ein Schaltsignal als Folge des Signalpcgels am Ausgang der zur Bestimmung der Abtragungsrate dienenden Einrich

tung (26) abgibt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Signalverarbeitung beide Einrichtungen (25,26) mit zugeordneten Verzögerungs- und Zeitsieuereinrichtungen (31—35; 51—56), nachgeschalteten Vergleichern (37; 7OJ und Schalteinrichtungen (45, 48, 49; 67, 63, 64) versehen sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung Bandpaß-Filterkreise aufweist, die die Meßsignale zur Erfaßung der Schwingungen filtern, welche Schwingungen von dem Anstehen einer Relativbewegung zwischen Werkstück und Meßeinrichtungen infolge von Werkstückdrehung abhängen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingang der Verzögerungs- und Zeitsteuereinrichtungen (51—56) zur Triggerung der zur Bestimmung der Abtragungsrate vom zu bearbeitenden Werkstück (11) dienenden Einrichtung (26) mit einer Schalteinrichtung (57/58,59,61,62) verbunden ist, die einen Fortgang des Maschinenzyklus in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der zur Bestimmung der Formabweichung des Werkstückes (11) dienenden Einrichtung (25) währeftd der Berechnung der Materialabtragungsrate durch die zur Bestimmung der Abtragungsrate dienende Einrichtung (26) zuläßt.