DE2427710C3

DE2427710C3 - Surface grinding machine with a measuring control device

Info

Publication number: DE2427710C3
Application number: DE19742427710
Authority: DE
Inventors: Karl 6000 Frankfurt Lankes
Original assignee: Diskus Werke Frankfurt am Main AG
Current assignee: Diskus Werke Frankfurt am Main AG
Filing date: 1974-06-08
Publication date: 1977-09-15

Description

6060

Die Erfindung bezieht sich auf eine Flachschleifmaschine mit einer Meßsteuereinrichtung für eine Vielzahl auf einem bewegbaren Maschinentisch angeordneten Werkstücken und einer Zustelleinrichtung für die Schleifscheibe, wobei die Meßsteuereinrichtung eine außerhalb des Werkstückbereichs angeordnete Abtasteinrichtung aufweist, bestehend aus einem mit dem Maschinentisch bewegbaren Vergleichsstück mit einer Meßfläche, die mit der Schleifscheibe intervallmäßig in Eingriff kommt und von einem Meßtaster abgetastet wird und wobei bei Erreichen des Werkstücksollmaßes die Zustelleinrichtung der Schleifscheibe abgeschaltet wird.The invention relates to a surface grinding machine with a measuring control device for a plurality arranged on a movable machine table Workpieces and a feed device for the grinding wheel, the measuring control device a having arranged outside the workpiece area scanning device, consisting of a with the Machine table movable comparison piece with a measuring surface, which with the grinding wheel at intervals in Intervention comes and is scanned by a probe and when the workpiece target size is reached the infeed device of the grinding wheel is switched off.

Bei Schleifvorgängen ist bei Zustellung der Schleifwerkzeuge auf Fertigmaß jeweils auch die Schleifkörperabnutzung auszugleichen, was nach der vorliegenden Erfindung auf besonders präzise Weise unter Anwendung der Differenzmethode erfolgt.In the case of grinding processes, when the grinding tools are delivered to the finished size, the abrasive element wear is also in each case compensate for what is applied according to the present invention in a particularly precise manner the difference method takes place.

Nach dem DT-Gbm 17 82 602 sowie den DT-PS 5 96 634, 4 69 107 und 5 66 980 sind einfache Differenzmeßmethoden bekannt. Diese bekannten Ausführungen eignen sich jedoch nicht zur automatischen Steuerung für Schleifvorgänge mit einer Vielzahl zu schleifender Werkstücke mit entsprechend vielen Tastlücken.According to DT-Gbm 17 82 602 and DT-PS 5 96 634, 4 69 107 and 5 66 980 are simple differential measuring methods known. However, these known designs are not suitable for automatic control for grinding processes with a large number of workpieces to be ground with a correspondingly large number of gaps.

Nach der weiter bekannten DT-PS 10 42 417 werden mit einem Kontakt-Meßtaster und einem Maß-Anschlag außerhalb der Werkstücke zwar die Nachteile der Wirkung von Tastlücken und verschmutzter Werkstückoberfläche vermieden jedoch gibt der Kontakttaster nur gleiche binäre Signale, die für eine Differenzmessung mit Meßanzeige und Steuerung unbrauchbar sind.According to the further known DT-PS 10 42 417 are with a contact probe and a measurement stop outside of the workpieces, the disadvantages of the effect of gaps in the touch and dirty Avoided workpiece surface, however, the contact button only gives the same binary signals for a Differential measurement with display and control are useless.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, unter Ausschaltung von Tischhöhenunterschieden, wie solche vor allem bei Magnetspanntischen infolge Erwärmung auftreten, einwandfreie Werkstückmaße bei einer Vielzahl von Werkstücken mit Tastlücken beim Genauigkeitsschleifen mit einer Meßsteuerung zu ermöglichen. Die Flachschleifmaschine mit einer Meßsteuereinrichtung für eine Vielzahl auf einem bewegbaren Maschinentisch angeordneten Werkstücken und einer Zustelleinrichtung für die Schleifscheibe nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs kennzeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch, daß zur Differenzmessung ein zweites Vergleichsstück in Höhe des Maschinentisches mit diesem bewegbar vorgesehen und durch einen zweiten Meßtaster abtastbar ist und daß das Differenzsignal beider Meßtaster einer Speicherstufe und einer parallel hierzu angeordneten digitalen Steuerstufe zuleitbar ist, durch welche die Umladung des Meßwertes zu einer Anzeige und die Löschung der Speicherstufe erfolgt, gesteuert durch die ansteigenden und abfallenden Meßsignalwerte beim Auf- und Ablauf der Meßtaster an den Vergleichmeßflächen, und daß durch das Differenzsignal beider Meßtaster beim Erreichen des Werkstücksollmaßes die Zustelleinrichtung der Schleifscheibe abschaltbar ist.The object of the invention is now, with the elimination of table height differences, such as those above all in Magnetic clamping tables occur as a result of heating, perfect workpiece dimensions for a large number of To enable workpieces with gaps in precision grinding with a measuring control. the Surface grinding machine with a measuring control device for a large number on a movable machine table arranged workpieces and a feed device for the grinding wheel according to the preamble of Claim is characterized according to the invention in that a second differential measurement Comparison piece at the level of the machine table provided movable with this and by a second Probe can be scanned and that the difference signal from both probes of a storage stage and one in parallel this arranged digital control stage can be fed, through which the reloading of the measured value to a The storage level is displayed and deleted, controlled by the rising and falling Measurement signal values when opening and closing the probe on the comparison measuring surfaces, and that by the difference signal Both probes when the workpiece target size is reached, the infeed device of the grinding wheel can be switched off.

Im besonderen kann der einen Speicherkondensator enthaltenden Speicherstufe vor dem Kondensator eine Diode zum Durchlaß nur des extremen Meßwertes vorgeschaltet sein, wodurch der Maximal — oder Minimal — Meßwert einer Meßstrecke noch ausgesondert wird.In particular, the storage stage containing a storage capacitor can have a storage stage before the capacitor Diode to pass only the extreme measured value must be connected upstream, whereby the maximum - or Minimum measured value of a measuring section is still rejected.

Desweiteren können durch das Dtfferenzmeßsignal, welches der Speicherstufe und der digitalen Steuer stufe ansteht, zusätzlich auch Grenzwertstufen für die Maschinensteuerung — Schleifscheiben-Grobzustellung bzw. Schleifscheiben-Feinzustellung bzw. Ausfunken — steuerbar sein.Furthermore, the Dtfferenzmeßsignal, which the storage stage and the digital control level is pending, in addition also limit value levels for the machine control - grinding wheel coarse infeed or grinding wheel fine infeed or sparking - be controllable.

Im einzelnen sind die beiden Meßtaster an einem stabilen Schwenkarm am Maschinenkörper angeordnet und bei gleichzeitiger Meßtastung in Differenzanzeige geschaltet, während die beiden Vergleichsmeßflächen an einer mit dem Schleiftisch seitenflächig verbundenen Blockaufnahme höhenverstellbar angeordnet sind, wobei die Werkstück-Vergleichsfläche vorzugsweise ausIn detail, the two probes are arranged on a stable swivel arm on the machine body and switched to differential display with simultaneous measuring probing, while the two comparison measuring surfaces are arranged in a height-adjustable manner on a block holder connected to the side surface of the sanding table, wherein preferably select the workpiece comparison surface

einem abschleifbaren Materialstab besteht Der als Werkstück-Vergleichsfläche dienende Vi aterialsiab sitzt in einer mittels Stellmutter und Schlitzführung höhenverschiebbaren Aufnahmehülse festklemmbar, wobei den Vergleichsflächen in Form eines höhenverstellbaren Schraubbolzens sowie dem abschleifbaren Materialstab zur Nullstellung der Differenzmeßtaster zwei auf Sciiieiftischhöhe eingestellte Meßbolzen zugeordnet sind.A material rod that can be grinded consists of the Vi aterialsiab serving as a workpiece comparison surface sits in a mounting sleeve that is height-adjustable by means of an adjusting nut and slot guide, can be clamped, where the comparison surfaces in the form of a height-adjustable screw bolt and the grindable Material rod for zeroing the differential measuring probe, two measuring pins set at the height of the scanning table assigned.

Eine Ausführungsform einer Flachschleifmaschine -.o mit Meßsteuereinrichtung sowie Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung ist beispielsweise in der Zeichnung dargestellt und an Hand derselben beschrieben und zwar zeigenAn embodiment of a surface grinding machine -.o with measuring control device and circuit arrangement according to the invention is for example in the drawing shown and described on the basis of the same, namely show

F i g. 1 und 2 die Ansicht und Draufsicht der Gesamtanordnung,F i g. 1 and 2 the view and top view of the overall arrangement,

Fi g. 3 bis 5 die Teilansichten und einen Schnitt hierzu undFi g. 3 to 5 the partial views and a section for this and

F i g. 6 die Schaltungsanordnung für diese Steuervorrichtung. F i g. 6 shows the circuit arrangement for this control device.

In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel eine Flachschleifmaschine 1 mit Rundtisch 2 (Schleiftisch) und Stirn-Schleifscheibe 3 dargestellt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht hierbei aus einer mechanischen Blockaufnahme 4, an der zwei Vergleichsmeßflächen 5 (Werkstückhöhe) und 6 (Schteiftischhöhe) angeordnet sind, welche mit zwei induktiven Meßtastern 7 und 8 zusammenwirken, und aus einem elektronischen Teil 9, in welchem die Differenz-Meßsignale verstärkt, gespeichert und gesteuert werden. Die Meßsignale wirken in bekannter Weise auf das Vorschub-Steuersystem 10 und die Zustelleinrichtung 11 der Maschine, indem Grob-Zustellbeträge, Fein-Zustellbeträge, Ausfünkvorgänge und Rückfahren der Schleifscheibe in die Ausgangsstellung vor dem Schlcifvorgang bewirkt werden. Außerdem bewirkt die erfindungsgemäße Vorrichtung eine fortschreitende, stetige Maßanzeige 12 der Werkstückhöhen 13 beim Schleifen einer Vielzahl von Werkstücken 14, welche mit höchster Genauigkeit in einem selbsttätigen Schleifzyklus geschliffen werden.In the drawing, a surface grinding machine 1 with a rotary table 2 (grinding table) is shown as an exemplary embodiment. and face grinding wheel 3 shown. The device according to the invention consists of a mechanical one Block holder 4, on which two comparison measuring surfaces 5 (workpiece height) and 6 (writing table height) are arranged, which cooperate with two inductive probes 7 and 8, and from one electronic part 9, in which the difference measurement signals are amplified, stored and controlled. the Measurement signals act in a known manner on the feed control system 10 and the feed device 11 of the machine by dividing coarse delivery amounts, fine delivery amounts, Ausfünkvorgänge and return of the grinding wheel to the starting position before Grinding process can be effected. In addition, the device according to the invention causes a progressive, continuous measurement display 12 of the workpiece heights 13 when grinding a large number of workpieces 14, which be ground with the highest accuracy in an automatic grinding cycle.

Wegen der hohen Genauigkeitsforderung an die Werkstückhöhe 13 müssen alle Höhenveränderungen, wie beispielsweise des Rundtisches 2, durch Schmiermittelanhub beim Lauf und thermischer Längenänderung, wenn z. B. als Arbeitstisch eine Magnetspannplatte dient, sowie thermische Längenänderung des Meßständers 15 und der Meßtaster 7 und 8 durch Differenzmessung eliminiert werden. Zu beachten ist hierbsi, daß der Vorteil der Differenzmessung an Werkstücken verloren geht, wenn bei unterbrochenen Werkstückflächen 14 die Tastlücken das Meßsignal verfälschen können. Desweiteren sind bei direkter Abtastung einer Vielzahl von Werkstücken die Verschmutzungseinflüsse durch Schleifkörper und Schleifspäne beim Schleifvorgang erheblich und ermöglichen keine genauen Direktmessungen. Because of the high accuracy requirements for the workpiece height 13, all height changes, such as the rotary table 2, due to the increase in lubricant during operation and thermal change in length, if z. B. serves as a work table a magnetic chuck, as well as thermal change in length of the measuring stand 15 and the probes 7 and 8 can be eliminated by differential measurement. It should be noted here that the The advantage of differential measurement on workpieces is lost if the workpiece surfaces 14 are interrupted Sensing gaps can falsify the measurement signal. Furthermore, a large number of Workpieces the effects of contamination from grinding tools and grinding chips during the grinding process significant and do not allow precise direct measurements.

Zur Vermeidung dieser Nachteile wird nach der Erfindung die Differenzmeßmethode als Vergleichsmessung an einer Blockaufnahme 4 durchgeführt. Die Vergleichsfläche 5 für die Werkstückhöhe 13 wird hierbei durch einen abschieifbaren Materialstab 16 gebildet. Der Matcrialstab 16 ist in einer Aufnahmehülse 18 festgeklemmt und mit dieser zusammen durch die Stellmutter 17 höhenverschiebbar einstellbar mit einem geringen Aufmaß über die Sollmaßhöhe der Werkstükke. To avoid these disadvantages, the differential measurement method is used as a comparison measurement according to the invention carried out on a block recording 4. The comparison area 5 for the workpiece height 13 becomes formed here by a material rod 16 which can be abieifiable. The material rod 16 is in a receiving sleeve 18 clamped and with this together by the adjusting nut 17 adjustable in height with a small oversize over the nominal height of the work pieces.

Bei jeder Umdrehung des Rundtisches 2 gibt nun der Materialstab 16 ein Signal an den Meßtaster 7. Gleichzeitig gibt die Vergleichsmeßfiäche δ entsprechend der Rundtischhöhe ein Signal an den Meßtaster 8. Die Gleichzeitigkeit der Signalgabe, welche für die Differenzmeßmethode wichtig ist, wird durch die Anordnung der Meßtaster und Vergleichsflächen durch die neue Vorrichtung gesichert. Somit besteht kein fixierter Belegzwang für die Werkstücke, und die Werkstückform an der Schleiffläche ist ohne Bedeutung für diese Differenzmeßmethode an zwei Mclistelien.With each revolution of the rotary table 2, the material rod 16 now sends a signal to the measuring probe 7. At the same time, the comparison measuring surface δ sends a signal to the measuring probe 8 in accordance with the rotary table height. The simultaneity of the signaling, which is important for the difference measurement method, is ensured by the Arrangement of the probes and comparison surfaces secured by the new device. So there is no Fixed mandatory occupancy for the workpieces, and the workpiece shape on the grinding surface is irrelevant for this differential measurement method on two Mclistelias.

In einem Differenzverstärker 19 werden die beiden Signale der beiden Meßtaster 7 und 8 verstärkt und ein Analog-Signal gleich dem Differenzwert der Signale und gleich dem Übermaßbetrag der Werkstücke gebildet. Über die Verstärker 23, 24,25 werden mit den vorgegebenen Höhenmarken 20, 21 und 22 die Grenzwerte für die Vorschub-Steuerung 10 und die Zustelleinrichtung 11 in an sich bekannter Weise gegeben. In der weiter bekannten Speicherschaltung 26 werden die Analog-Werte aus dem Differenzverstärker 19 über die Diode 39 geleitet und somit der Spitzenwert in dem Kondensator 27 gespeichert.In a differential amplifier 19, the two signals of the two probes 7 and 8 are amplified and a Analog signal equal to the difference value of the signals and equal to the oversize amount of the workpieces educated. About the amplifier 23, 24,25 with the predetermined height marks 20, 21 and 22 are the Limit values for the feed control 10 and the feed device 11 in a manner known per se given. The analog values from the differential amplifier are stored in the further known memory circuit 26 19 passed through the diode 39 and thus the peak value is stored in the capacitor 27.

Erfindungsgemäß werden die Speichervorgänge durch die Blockaufnahme 4 mit den Meßflächen 5 und 6 und den anhebenden Meßtastern 7 und 8 durch die ansteigenden und abfallenden Meßsignal-Flanken digital gesteuert. Hierzu wird das analoge Meßsignal aus Differenzverstärker 19 einem Schwellwertgeber (Komparator) 33 zugeführt, bei dem ein Vergleich mit einem Referenzwert 34 erfolgt, der in seiner Höhenmarkeneinstellung unter den Grenzwerten 20, 21, 22 für die Maschinensteuerung liegt. Überschreitet das analoge Meßsignal die Schwelle 34 des Referenzwerts so wird in einer Triggerschaltung 35 eine digitale Signalformung vorgenommen und werden mit der digitalen Steuerstufe 36 die Feldeffekt-Transistoren 37 und 28 gesteuert. Der Feldeffekt-Transistor 37 wird durch das ansteigende Meßsignal bei der Referenzwertschwelle 34 leitend und löscht damit den Speicherkondensator 27 während der Löschzeit 38. Danach bewirkt die Diode 39 die Aufladung des neuen Spitzenwerts 40 in den Speicherkondensator 27.According to the invention, the storage processes are carried out by the block receptacle 4 with the measuring surfaces 5 and 6 and the rising probes 7 and 8 by the rising and falling measuring signal edges digitally controlled. For this purpose, the analog measurement signal from differential amplifier 19 is fed to a threshold value transmitter (comparator) 33 supplied, in which a comparison is made with a reference value 34, which is in its height mark setting is below the limit values 20, 21, 22 for the machine control. Exceeds the analog Measurement signal the threshold 34 of the reference value is a digital signal shaping in a trigger circuit 35 made and the field effect transistors 37 and 28 are controlled with the digital control stage 36. the Field effect transistor 37 becomes conductive due to the rising measurement signal at reference value threshold 34 and thus extinguishes the storage capacitor 27 during the extinction time 38. Thereafter, the diode 39 causes the Charging of the new peak value 40 into the storage capacitor 27.

Durch das abfallende Meßsignal wird der Referenzwert 34 unterschritten, dabei steuert die digitale Steuerstufe 36 für die Übergabezeit 41 den Feldeffekt-Transistor 28 an. Der Feldeffekttransistor 28 leitet den im Speicherkondensator 27 gespeicherten neuen Spitzenwert 40 an den Kondensator 29 und den Anzeigeverstärker 30. Nach der Übergabezeit 41 wird der im Kondensator 29 gespeicherte letzte Spitzenwert 40 stetig am Anzeige-Instrument 12 angezeigt, also auch in der Zeit, in der die Meßtaster keine Meßsignale liefern und die Blockaufnahme 4 unter der Schleifscheibe 3 und an dem Materialstab 16 die neue Werkstückhöhe 13 geschliffen wird.Due to the falling measurement signal, the reference value 34 is undershot, while the digital one controls Control stage 36 for the handover time 41 on the field effect transistor 28. The field effect transistor 28 conducts the stored in the storage capacitor 27 new peak value 40 to the capacitor 29 and the Display amplifier 30. After the transfer time 41, the last peak value stored in the capacitor 29 becomes 40 continuously displayed on the display instrument 12, that is to say also during the time in which the probes are not measuring signals deliver and the block holder 4 under the grinding wheel 3 and on the material rod 16 the new workpiece height 13 is sanded.

Die fortschreitende Maßveränderung beim Schleifen wird bei jeder Tischumdrehung durch die Blockaufnahme 4 mit den Vergleich-Meßflächen 5 und 6 durch Differenzmessung als analogen Spitzenwert 40 gemessen und gleichzeitig mit dem ansteigenden und abfallenden Meßsignal der Analog-Spitzen-Speicher digital gesteuert. In der Schalterstellung 31 wird der Spitzenwert zur Anzeige gebracht. In der Schalterstellung 32 wird der momentane Analogwert angezeigt, was für Einstellzwecke notwendig ist. Zu Einstellzwecken hat die Blockaufnahme 4 ferner noch zwei weitere Auflageflächen 42 und 43 in Tischhöhe für Einstell-Mei· ster-Werkstücke.The progressive change in dimension during grinding is caused by the block holder with every table rotation 4 measured with the comparison measuring surfaces 5 and 6 as an analog peak value 40 by differential measurement and at the same time as the rising and falling measuring signal the analog peak memory digitally controlled. In switch position 31, the peak value is displayed. In the switch position 32 the current analog value is displayed, which is necessary for setting purposes. For adjustment purposes the block holder 4 also has two further support surfaces 42 and 43 at table height for setting tools ster workpieces.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Surface grinding machine with a measuring control device for a large number of workpieces arranged on a movable machine table and a feed device for the grinding wheel, wherein the measuring control device is outside the workpiece area having arranged scanning device, consisting of one with the machine table movable comparison piece with a measuring surface which engages with the grinding wheel at intervals comes and is scanned by a probe and when the workpiece target size is reached the infeed device of the grinding wheel is switched off, characterized in that for Difference measurement a second comparison piece (6) at the level of the machine table (2) can be moved with the latter provided and can be scanned by a second probe (8) and that the difference signal of the two Measuring buttons (7, 8) of a storage stage (26) and a digital control stage arranged in parallel therewith (36) can be fed through which the transfer of the measured value (40) to a display (12) and the The memory stage (26) is erased, controlled by the rising and falling measurement signal values (38,41) when opening and closing the probe on the comparison measuring surfaces (5, 6), and that through the Difference signal of the two probes (7, 8) when the target workpiece size is reached, the infeed device the grinding wheel (3) can be switched off.

2. Surface grinding machine according to claim 1, characterized in that the one storage capacitor (27) containing storage stage (26) in front of the capacitor (27) a diode (39) for passage only the extreme measured value is connected upstream.

3. Surface grinding machine according to claim 1 or 2, characterized in that the difference measurement signal (13), which the storage stage (26) and the digital control stage (36) is also pending Limit value levels (20 to 22) for the machine control - grinding wheel coarse feed (20) or Fine grinding wheel infeed (21) or sparking out (22) - are controllable.

4. Surface grinding machine according to claim 1 or 2, characterized in that the digital control stage (36) a voltage comparator (33) is connected upstream, the threshold (34) of which via a trigger stage (35) causes the memory switch (27).

5. Surface grinding machine according to one of the preceding claims, characterized in that the measured value stored in the capacitor (27) via a field effect transistor (28) to a display memory (29) can be passed on with the following display amplifier (30) and between the digital Control stage (36) and the storage stage (26) a field effect transistor (37) for subsequent erasure of the storage capacitor (27) is located.