DE2427709C3 - Zustellsteuereinrichtung für die Schleifscheiben einer Doppelflachschleifmaschine - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Zustellsteuereinrichtung für die Schleifscheiben einer Doppelflachschleifmaschine, bei der die außerhalb der Schleifscheiben in einer Ebene geführten Werkstücke mittels einer Durchlaufvorrichtung ungespannt zwischen den beiden Schleifscheiben hindurchgeführt werden, wobei die eine Schleifscheibe durch einen Pendelfühler abtastbar und beiJj Schleifscheiben zur Aufrechterhaltung ihrer axialen Lage in bezug auf die Werkstücke über ein den Schleifscheiben nachgeschaltetes Meßsteuergerät axial nachstellbar sind.

Beim Schleifen ergibt sich die Notwendigkeit, die Schleifscheibenabnutzung zu kompensieren, um jeweils eindeutige Werkstück-Solimaße zu erreichen. Dies geschieht durch Meßsteuergeräte, welche bei Maßabweichungen der Werkstücke vom Sollmaß entsprechende Zustellsignale an die Werkzeugzustellung geben. Bei Doppelflachschleifmaschinen werden diese Zustellbeträge wechselweise an die Zustelleinrichtungen der beiden Schleifscheiben gegeben. Da sich beide Schleifscheiben in der Regel jedoch nicht gleichmäßig abnutzen, was von verschiedenen Faktoren abhängig ist, wie seitenweise unterschiedliche Werkstückflächen 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 Abrichivorgänge zur Neueinstellung und Abrichtung auf die Bezugsebene, was zur Sichtkontrolle die zeitweilige Entfernung der Schutzhaube und weitere zeitraubende und die Sicherheit mindeirnde Arbeitsvorgänge bedingt.

Nach der US-PS 35 61 164 sind für die Lagekontrolle von Schleifscheiben Pendelfühler mit Fühlerplatte bekannt. Auch ist die Betätigung der Zustelleinrichtung bei Doppelschleifmaschinen mit einer Steuereinrichtung bekannt, wobei die Steuereinrichtung abwechselnd auf die eine oder andere Zustelleinrichtung einwirkt. Der Zweck besteht hierbei darin, mit einer einzigen Abtastvorrichtung die beiden Schleifscheiben-Stirnflächen so nachzustellen, daß sie mit den Führungsgliedern (beim Schleifen dünner Werkstücke, z. B. Kolbenringe) fluchten und diese nicht angeschliffen v/erden.

Der Nachteil dieser bekannten Einrichtungen besteht darin, daß die Steuereinrichtung selbst die beiden Zustelleinrichtungen betätigt, so daß bei einer Maßkorrektur mit einer Drucktaste und einer Zähleinrichtung (empirische Einstellung) für die Verteilung der Zustellungsschritte auf beide Zustelleinrichiungen gearbeitet werden muß.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei doppelseitig gleichzeitigem Schliff mit unterschiedlicher Schleifscheibenabnutzung bzw. Zustellung die Schleifebene einzuhalten, um Anschliffe zu vermeiden sowie die positionsgerechte Zuführung der Werkstücke zu automatisieren, die positionsgerechte Schleifscheibenstellung zu melden und für das Einleiten eines automatischen Abrichtzyklus zu verknüpfen und damit manuelle Eingriffe zu vermeiden und die hierbei auftretenden Gefahrenquellen und Nebenwirkungen auszuschalten.

Die Zustellsteuereinrichtung für die Schleifscheiben einer Doppelflachschleifmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs kennzeichnet sich gemäß der Erfindung hierzu dadurch, daß der Tastfinger des Pendelfühlers in seiner Nullstellung in der die Bezugschleifebene bildenden Werkstückführungsebene liegt und der Pendelfühler über einen elektrisch berührungslos wirkenden Geber mit einem Hochfrequenz-Steuergenerator gekoppelt ist, von dem abhängig vom Schwingungsausschlag und von der Frequenz über ein nachgeschaltetes Steuergerät einerseits die Unter- bzw. Überschreitung der Bezugsschleifebene anzeigbar und andererseits in Abhängigkeit von einem am Meßsteuergerät abgenommenen Übermaßsignal eines geschliffenen Werkstücks die Schleifscheibenstellung über die Schleifscheiben-Zustelleinrichtungen korrigierbar sind.

Damit gibt die dem Meßsteuergerät nachgeschaltete Steuerschaltung unter Einwirkung des Pendelfühlers über den induktiven Initiator und den Hochfrequenzgenerator folgende Schaltwege frei:

a) bei fehlender Signalgabe, d.h. ohne Schleifscheibenberührung, und damit voll gedämpftem Initiator erfolgt bei vorgegebener Schaltung untere Zustellung,

b) bei Signalgabe mit minimaler Schleifscheibenberührung und damit kurzzeitig ungedämpftem Initiator erfolgt Umstellung auf obere Zustellung,

c) bei Signalgabe mit maximaler Schleifscheibenberührung und damit maximal ungedämpftem Initiator verbleibt bestehende Umstellung auf Zustellung oben.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der Unteranspirüche.
Weitere Einzelheiten der Zustellsteuereinrichtung für

die Schleifscheiben einer Doppelflachschleifmaschine gemäß der Erfindung ergeben sich an Hand der Zeichnung, welche ein Ausführungsbeispiel zoigt, und zwar in

pig. 1 und 2 die schematische Gesamtansicht und Draufsicht einer Doppelschleifmaschine mit erfindungsmäßer Zustellsteuereinrichtung in Verbindung mil der Meß- und Zustellsteuerung und

pig.3 die eriindungsgemäße Zustellsteuereinrichtung in schematischer Darstellung.

Am Beispiel einer Doppelflachschleifmaschine mit senkrechten Schleifspiudeln 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, B Lochscheibe 5, geschliffen. Die ungeschliffenen Werkstücke 4 werden dabei fortlaufend mittels der 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 Schleifscheiben 2 oben und 3 unten im Abstand 7 entsprechend dem jeweiligen Sollmaß der Werkstücke 4 stehen.

Beim kontinuierlichen, gleichzeitigen Schleifen zweier Werkstückflächen, wie dies hier erfolgt, entste hen Schleifscheibenabnutzungen an beiden Schleifscheiben 2 und 3, die ein jeweiliges Nachstellen der Schleifscheiben zur Kompensation notwendig machen. Hierzu messen zwei induktive Meßtaster 8 und 9 in Summenschaltung die Dicke der Werkstücke 4, wobei ein Meßsteuergerät 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 2 und 3 ungleich und nicht vorbestimmbar.

Der ungleiche Abnutzungsbetrag bewirkt eine Ver-Schiebung der Schleifscheiben aus der Bezugsschleifebene 14, wodurch sodann die untere Schleifscheibe 3 zu hoch oder zu tief gegenüber der Führungsebene 15 der Werkstückzubringung 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 Vorrichtung vermieden werden.

Mit dem Anzeige- und Steuergerät 13 der Vorrichtung zur Lagekontrolle werden die Zustellsignale aus dem Meßsteuergerät 10 so auf die beiden Zustelleinrichtungen 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 »O«-Setz-Bedingung bei einer numerischen Steuerung 17 für schnelles automatisches Abrichten.

Die Meßsteuerung kann zwar den Sollmaß-Abstand der Schleifscheiben 2 und 3 einhalten, jedoch nicht die Position der Bezugsschleifebene 14 in der Führungsebene 15 feststellen, weshalb bisher bei Doppelflachschleifmaschinen die Schleifscheiben manuell auseinander zu fahren sind, um die Bezugsebene wieder festzulegen und die Schleifscheibe abzurichten.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel wird der selbsttätige Abrichtzyklus mit der numerischen Steuerung 17 durchgeführt. Die Sollmaß-Position, d.h.

Abstand 7 (z. B. 5,00 mm) und die Abricht-Position, d. h. Abstand 18 (z. B. 70,00 mm), werden numerisch in die Steuerung 17 eingegeben. Das inkremental Längenmeßsystem 19 überwacht die selbsttätige Verstellung der Zustelleinrichtung 11 für die obere Schleifscheibe 2, die in bekannter Weise von der Schleif stellung in die Abrichtstellung und später nach dem Abrichten zurück in die Schleifstellung gefahren wird. In der Abrichtstellung 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 bei 21 vorwählbar 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.

Die numerische Steuerung 17 für das selbsttätige 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 Führungsebene 15 durch die Anzeige- und Steuereinrichtung 13 meldet. Die interne Funktion der Lagekontrolleinrichtung 1 ist entsprechend F i g. 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 Pendelfühlers 24 aus der Führungsebene 15 wird durch den induktiven Initiator 26 berührungslos festgestellt und dem Verstärktrleil des Hochfrequenz-Generators 27 rückgemeldet. Die Signaldichte und Signaldauer der Schwingbewegung des Pendelfühlers 24 beim Überschreiten der Führungsebene 15 ist ein Maß für die Stellung der Bezugsschleifebene 14 zur Führungsebene 15 und bei Mischsignalen auch ein Maß für die Unebenheit der Schleifscheibe.

In dem Anzeige- und Steuergerät 13 werden die Initiator-Signale 26 ausgewertet. Wenn die Bezugsschleifebene 14 entsprechend Position 28, dargestellt unter Pos. 31, unterhalb der Führungsebene 15 liegt, so ist der Pendelfühler 24 in Ruhe ohne Schwingbewegung. Der Initiator 26 ist voll gedämpft und steuert über Verstärker 27 die Thyristor-Schaltstufe 29, womit die Signallampe 30 aufleuchtet und die Position 28 der Schleifebene signalisiert.

In der dargestellten 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 Abfallverzögerungszeit entsprechend der Zeit einer Schleifscheibenumdrehung bewirkt das Einschalten des Relais 33, wobei die Signallampe die Position 31 signalisiert. Gleichzeitig werden über die Kontakte 35 die Zustellsignale aus der Meßsteuerung umgeschaltet von Zustelleinrichtung 12 auf Zustelleinrichtung U und über die Kontakte 36 werden die »O«-Setz-Bedingungen für das numerische Steuergerät 17 gegeben.

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 Einschalten des Relais 39, wobei die Signallampe 40 die Position 37 signalisiert. Gleichzeitig wird über Kontakt 41 die »O«-Setz-Bedingung für das Steuergerät 17 aufgehoben und somit das Abrichten in dieser Schleifscheibenstellung gesperrt.

Bei längerer Schleifbeanspruchung werden Flachschleifscheiben uneben entsprechend Pos. 42 — dargestellt unter Pos. 28 — vor allem, wenn Härte- oder Bindungsunterschiede vorhanden sind. Aus diesem Grund werden zwischen dem Schleifen Abrichtvorgänge notwendig. Die Anzahl der Abrichthübe 21 richtet sich nach dem jeweiligen Unebenheitszustand der Schleifscheiben, der z. Zt. nur geschätzt wird. Mit Hilfe der Lagekontrolleinrichtung 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 Signa len 34 und 40 ist die maximale Unebenheit dei Schleifscheibe an der äußeren höchstbeanspruchter Randzone. Mit der Kenntnis dieses schnell gefundene! Unebenheit-Maßbetrags kann die Anzahl der Abricht hübe mit Zustellbetrag sodann optimaler programmier werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Zustellsteuereinrichtung für die Schleifscheiben einer Doppelflachschleifmaschine, bei der die außerhalb der Schleifscheiben in einer Ebene geführten Werkstücke mittels einer Durchlaufvorrichtung ungespannt zwischen den beiden Schleifscheiben hindurchgeführt werden, wobei die eine Schleifscheibe durch einen Pendelfühler abtastbar und beide Schleifscheiben zur Aufrcehterhaltung ihrer axialen Lage in Bezug auf die Werkstücke über ein den Schleifscheiben nachgeschaltetes Meßsteuergerät nachstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastfinger (25) des Pendelfühlers (24) in seiner Nullstellung in der die Bezugsschleifebene (14) bildenden Werkstückführungsebene (15) liegt und der Pendelfühler (24) über einen elektrisch berührungslos wirkenden Geber (26) mit einem Hochfrequenz-Steuergenerator (27) gekoppelt ist, von dem abhängig vom Schwingungsausschlag und von der Frequenz über ein nachgeschaltetes Steuergerät (13) einerseits die Unter- bzw. Überschreitung der Bezugsschleifebene (14) anzeigbar und andererseits in Abhängigkeit von einem am Meßsteuergerät (10) abgenommenen Übermaßsignal eines geschliffenen Werkstücks (4) die Schleifscheibenstellung über die Schleifscheiben-Zustelleinnchtungen(ll, 12) korrigierbar sind.

2. Zustellsteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Nullstellung des Pendelfühlers (24) über den Geber (26) und den Hochfrequenzgenerator (27) sowie eine Zeitstufe (32) ein Relais (33) umstellbar ist. wobei durch einen vom Relais (33) gesteuerten Kontakt (36) ein Abrichtzyklus für die Schleifscheiben (2,3) einleitbar ist.