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Positionierungsvorrichtung zur Anzeige und/oder Steuerung für die
Bezugsebene bei Doppelflachschleifmaschinen " Die Erfindung bezieht sich aufeine
Vorrichtung zur Positionierungsanzeige und/oder -Steuerung für die Bezugsschleifebene
bei Doppelflachschleifmaschinen mittels Pendelfühler.
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Beim Schleifen ergibt sich die Notwendigkeit die Schleifscheibenabnutzung
zu kompensieren, um jeweils eindeutige Werkstück-Sollmaße zu erreichen. Dies geschieht
durch Meßsteuergeräte, welche bei Meßabweichungen der Werkstücke vom Sollmaß entsprechende
Zustellsignale an die Werkzeugzustellung geben. Bei J)oppelflachscbleifmaschinen
werden diese Zustellbeträge wechselweise an die Zustelleinrichtungen der beiden
Schleifscheiben gegeben. Da sich beide Sc'-leifscheiben in der Regel jedoch nicht
gleichmäßig abnutzen, was von verschiedenen Faktoren abhängig ist, wie seitenweise
unterschiedliche Werkstückfläche
und -Beschaffenheit und auch die
einzelnen Zustellbeträge wechseln können, so ergibt sich eine Verschiebung der Bezugsschleifebene.
Dies bringt Schwierigkeiten beim Zu- und Abtransport der Werkstücke mit sich und
erfordert die jeweilige Zwischenschaltung manueller Abrichtvorgänge zur Neueinstellung
und Abrichtalng auf die Bezugsebene, was zur Sichtkontrolle die zeitweilige Entfernung
der Schutzhaube und weitere zeitraubende und die Sicherheit mindernde Arbeitsvorgänge
bedingt.
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Aufgabe der Erfindung ist es nun die Nachteile dieser manuellen ieinstellung
der Schleifscheiben auf die Bezugsebene bei Doppelschleifmaschinen zu vermeiden
und auch diesen Arbeitsvorgang zu automatisieren. Die erfindungsgemäße Positionierungseinrichtunz
kennzeichnet sich hierzu dadurch, daß unter Vernendung eines Pendelfühlers, welcher
in Form eines Federarms mit Fühlerplatte arlsgebildet ist, der Federarm im Bereich
eines berührungslos arbeitenden Schalters ausschwingbar angeordnet ist, derart,
daß abhängig vom Schwingungsausschlag und -Frequenz sowohl die Unter bzw. tiberschreitung
der 3bezugs schleifebene als auch der Zustand der Schleiffläche anzeig-und/oder
korrigierbar ist. Hierbei werden die Schaltungen des berührunzslos arbeitenden Schalters
pro Scheibenumlauf gespeichert und jeweils einmal an die Anzeige und/oder Steuerung
weitergegeben,
wobei drei Schaltstellungen des berühr7ngslos arbeitenden Schalters vorgesehen sind
und zwar für die Bezugsschleifebene sowie die Unter- bzw. tterschreitung derselben
innerhalb einstellbarer Grenzen. Diesen drei Schaltstellungen sind sodann jeweils
Anzeige- und/oder Steuerfunktionen zugeordnet für die Verbleib-, Zu- oder Rückstellung
in der Bezugsschleifscheibe.
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Weitere Einzelheiten der Positionierlln#svorrichtung gemäß der Erfindung
ergeben sich aus der Zeichnung, welche ein Ausführungsbeispiel zeigt und zwar in:
F i g . 1 und 2 die schematische Gesamtansicht und Draufsicht einer Doppelschleifmaschine
mit erfindungsgemäßer Positionierungsvorrichtung in Verbindung mit der Meß- und
Zustellsteuerung und F i g . 3 die erfindungsgemäße Positionieriin#svorrichtung
mit zugehöriger Steuerung in schematischer Darstellung.
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Am Beispiel einer Doppelflachschleifmaschine mit senkrechten Schleifspindeln
ist nachfolgend die Anwendung und Wirkungsweise
der erfindungsgemäßen
Vorrichtung zur Lagekontrolle und -Steuerung der Bezugsschleifebene erläutert. Zwischen
der oberen Schleifscheibe 2 und der unteren Schleifscheibe 3 werden die Werkstücke
4 in einer Rundlaufvorrichtung, z.B. Lochscheibe 5 geschliffen. Die ungeschliffenen
Werkstücke 4 werden dabei fortlaufend mittels Lochscheibe 5 eingeführt und nach
dem Schleifen an der Meßstation 6 gemessen sowie anschließend ausgeworfen. Bei dem
dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Werkstücke 4 in einem Durchgang auf
Sollmaß geschliffen, wobei die Schleifscbeiben 2 oben und 3 unten im Abstand 7 entsprechend
dem jeweiligen Sollmaß der Werkstücke 4 stehen.
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Beim kontinuierlichen, gleichzeitigen Schleifen zweier Werkstückflächen,
wie dies hier erfolgt, entstehen Schleifscheibenabnut#ungen an beiden Schleifscheiben
2 und 3 die ein jeweiliges Nachstellen der Schleifscheiben zur Epxpen8ation notwendig
machen. Hierzu messen zwei induktive Meßtaster 8 und 9 in Summenschaltung die Dicke
der Werkstücke 4, wobei ein #eßsteuergerät 10 bei Meßabweichung ein Zustellsignal
gibt, welches wechselweise auf die beiden Zustelleinrichtungen 11 und 12 gegeben
wird. In der Schleifpraxis ist jedoch, wie vorgeschildert, die Abnutzung der beiden
Schleifscheiben 2und 3 ungleich
und nicht vorbestimmbar.
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Der ungleiche Abnutzungsbetrag bewirkt eine Verschiebung der Schleifscheiben
aus der Bezugsschleifebene 14, wodurch sodann die untere Schleifscheibe 3 zu hoch
oder zu tief gegenüber der Führungsebene 15 der Werkstückzubringunz zu liegen kommt.
Wenn die untere Schleifscheibe 3 zu tief steht, verkeilen sich die Werkstücke 4
an der Auslaufplatte 16 leicht, welche Nachteile u.a. durch nur wechselweise Zustellbetätigung
durch die erfindungsgemäße Vorricht1ang vermieden werden.
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Mit dem Anzeige- und Steuergerät 13 der Vorrichtung zur Lagekontrolle
werden ~die Zustellsignale aus dem Meßsteuergerät 10 so auf die beiden Zustelleinrichtunen
11 und 12 für die Schleifscheiben 2 und 3 verteilt, daß die Bezugsschleifebene 14
mit der Werkstückführungsebene 15 in gleicher Höhe bleibt. Eine Signalgabe dieser
Schleifscheibenstellung ermöglicht außerdem die 'tO't-Setz-Bedingung bei einer numerischen
Steuerung 17 für schnelles automatisches Abrichten.
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Die Meßsteuerung kann zwar den Sollmaß-Abstand 7 der Schleifscheibe
2 und 3 einhalten jedoch nicht die Postion der Bezugsschleifebene 14 in der Führiingsebene
15 feststellen, weshalb
bisher bei Doppelflaechschleifmaschinen
die Schleifsch#iben manuell auseinander zu fahren sind, um die Bezugsebene wieder
festzulegen und die Schleifscheibe ab zurichten.
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Beim dargestellten Ausführunzsbeispiel wird der selbsttätige Abrichtzyklus
mit der numerischen Steuerung 17 durchzeführt.
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Die Sollmaß-Position, d.h. Abstand 7, z.B. 5,00 mm und die Abricht-Postion,
d.h. Abstand 18, z.B. 70,00 mm werden numerisch in die Steuerung 17 eingegeben.
Das inkrementale Längenmeßsystem 19 überwacht die selbsttätige Verstellung der Zustelleinrichtnng
1t1 für die obere Schleifscheibe 2, die in benannter Weise von der Scbleifstellun#
in die Abrichtstellung und später nach dem Abrichten zurück in die Schleifstellung
gefahren wird. In der Abrichtstellunffl 18 der oberen Schleifscheibe wird das Abrichtwerkzeug
20 eingeschwenkt und bewirkt ein gleichzeitiges Abrichten beider Schleifscheiben
2 und 3. Die Anzahl der Abrichttakte sind ziffernmäßig vorwählbar 21 und werden
durch den Endtaster 22 gezählt der zugleich auch die Grundstellung des Abrichtwerkzeugs
20 überwacht, wenn die Schleifscheibe 2 wieder in die Schleifstellung 7 fährt.
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Die numerische Steuerung 17 für das selbsttätize Abrichten kann nur
eingeschaltet werden, z.B. mit Drucktaste 23, wenn ein "O"-Setz-Signal ansteht,
d.h. wenn die Meßsteuerung den Sollmaß-Abstand 7 durch Werkstückmessung 6 betätigt
und wenn die Lagekontrolleinrichtung 1 die Stellung der unteren Schleifscheibe 3
in der Führi#n#sebene 15 durch die Anzeige- und Steuereinrichtung 13 meldet. Die
interne Funktion der Lagekontrolleinrichtung list entspr. Fig. 3 folgende: Ein Pendelfühler
24 geeignet für hohe Schwingfrequenz wird von der Schleifscheibe 3 über eine verschleißarme
Fühlerplatte 25 bei minimalster Berührung zu Schwingungen angeregt. Die Schwingungen
ermöglichen ein punktweises Abtasten der Bezugsschleifebene 14 was aus Verschleißgründen
vorteilhaft ist. Die Auslenkung des Pendelfühler 24 aus der Führ"ngsebene 15 wird
durch den induktiven Initiator 26 berührungslos festgestellt und dem Verstärkerteil
des Hochfrequenz-Generators 27 rückgemeldet. Die Signaldichte und Signaldauer der
Schwingbewegung des Pendelfühlers 24 beim tberschreiten der Führungsebene 15 ist
ein Maß für die Stellung der Bezugssc'#leifebene 14 zur Führungsebene 15 und bei
Mischsignalen auch ein Maß für die Unebenheit der Schleifscheibe.
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In dem Anzeige- und Steuergerät 13 werden die Initiator-Signale 26
ausgewertet. Wenn die Bezugsschleifebene 14 entsprechend Position 28 dargedellt
unter Pos. 31 - unterhalb der Führungsebene 15 liegt, so ist der Pendelfühler 24
in Ruhe ohne Schwingbewegung. Der Initiator 26 ist voll bedämpft und steuert über
Verstärker 27 die #hyristor-Schaltstufe 29 womit die Signallampe 30 aufleuchtet
und die Position 28 der Schleifebene signalisiert.
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In der dargestelZen Position 31 gibt die drehende Schleifscheibe 3
mit ihrem höchsten Punkt in der Bezugsschleifebene 14 ein sehr kurzes Berührungssignal
mit einer Signal-Frequenz die mindestens der Nenndrehzahl der Schleifscheibe 3 entspricht.
Die Zeitstufe 32 mit einstellbarer Abfallverzögerirngszeit entsprechend der Zeit
einer Schleifscheibenumdrehung bewirkt das Sinsc'-alten des Relais 33, wobei die
Signallampe 34 die Position 31 signalisiert. Gleichzeitig werden über die Kontakte
35 die Zustellsignale aus der Meßsteuerirng 10 umgeschaltet vonTZustelleinflchtung
11 und über die Kontakte 36 werden die "O" "0"-Setz-Bedingungen für das numerische
Steuergerät 17 gegeben.
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/ Zustelleinrichtunz 12 auf
In der Position 37 -
dargestellt über Pos. 31 - gibt die drehende Schleifscheibe 3 Signale, länger als
die Zeit einer Schleifscheibenumdrehung. Die Zeitstufe 38 mit einstellbarer Einschaltverzögerungszeit
entsprechend der Zeit mindestens einer Schleifscheibenumdrehung bewirkt das Sinschalten
des Relais 39 wobei die Signallampe 40 die Position 37 signalisiert. Gleichzeitit
wird über Kontakt 41 die ''0"-Setz-Bedinzung für das Steuergerät 17 aufgehoben und
somit das Abrichten in dieser Schleifscheibenstellung Ssperrt.
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Bei längerer Schleifbeanspruchung werden Flach-Schleifscheiben uneben
entsprechend Pos. 42 - dargestellt unter Pos. 28 -vorallem wenn Härte- oder Bindungsunterschiede
vorhanden sind. Aus diesem Grund werden zwischen dem Schleifen Abrichtvorgänge notwendig.
Die Anzahl der Abrichthübe 21 richten sich nach dem jeweiligen Unebenheitszustand
der Schleifscheiben, der z.Zt. nur geschätzt wird. Mit Hilfe der liagekontrolleinrichtung
1 und dem Anzeige- und Steuergerät 13 kann ein Betrag der Unebenheit schnell ermittelt
werden. Mit dem Handrad 43, an dem sich eine Meßskala befindet, wird die Strecke
einer Verstellung der unteren Schleifscheibe 3 von der Erstberührung
der
Schleifscheibe mit der Fühlerplatte 25 bei Aufleuchten der Signallampe 34 bis zum
Aufleuchten der Signallampe 40 festgestellt. Die mit der Handradskala 43 gemessene
Verstellstrecke zwischen den beiden Signalen 34 und 40 ist die maximale Unebenneit
der Schleifscheibe an der äußeren höchstbeanspruchten Randzone. Mit der Kenntnis
dieses scllnell gefunden Unebenheit-Maßbetrags kann die Anzahl der Abrichthübe mit
Zustell#etrag sodann optimaler programmiert werden.