DE2444855A1

DE2444855A1 - Steuervorrichtung fuer die anfangsstellung bei spanender bearbeitung durch numerisch gesteuerte werkzeugmaschinen

Info

Publication number: DE2444855A1
Application number: DE19742444855
Authority: DE
Inventors: Kojiro Saito
Original assignee: Toyota Motor Corp; Yutaka Seimitsu Kogyo Ltd
Current assignee: Toyota Motor Corp; Yutaka Seimitsu Kogyo Ltd
Priority date: 1973-09-19
Filing date: 1974-09-19
Publication date: 1975-03-27
Also published as: GB1479743A; DE2444855C3; CA1007041A; DE2444855B2; FR2244203A1; US4007411A; AU7345974A; FR2244203B1; AU474573B2

Description

Kutaka Seimitsu Kogyo Ltd.,
Kono City / Japan

Toyota Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha, Toyotä-shi / Japan

Steuervorrichtung für die Anfangsstellung bei spanender Bearbeitung durch numerisch gesteuerte Werkzeugmaschinen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuer- oder Kontrollvorrichtung für die Anfangsstellung bei numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen, wie etwa Schleifmaschinen, Fräsmaschinen und Drehbänken, und verschiebt die Anfangsstellung eines Werkzeuges, etwa einer Schleifscheibe oder eines Fräsers, abhängig von der Größenänderung des Werkzeuges infolge eines zum Richten oder Aufbereiten durchgeführten SchleifVorganges, und führt die

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bewegte Anfangsstellung nach Wunsch in eine Ausgangsstellung zurück, z.B. bei einem Wechsel der Schleifscheibe.

In Maschinenfabriken, Werkstätten usw. werden numerisch gesteuerte Schleifmaschinen für die verschiedensten Zwecke verwendet. Bei der bekannten, numerischen Schleifmaschinensteuerung benötigt man eine Recheneinheit zur Kompensation der Schnitttiefe infolge einer Verringerung des Durchmessers der Schleifscheibe, wenn diese gerichtet oder bearbeitet wird. Eine solche Kompensationseinheit ist ziemlich kompliziert und aufwendig. Außerdem führt die Verringerung des Werkzeugdurchmessers bei jedem Richten oder Bearbeiten zu einer Verlängerung der Arbeitszeit. Wenn während des Betriebes der Maschine versehentlich oder infolge eines Notfalles die Stromzufuhr abgeschaltet wird, geht die numerische Steuerung automatisch in den Rückstell- oder Ruhezustand, aus dem die Anlage nur sehr schwer wieder in den Ausgangszustand zurückgebracht werden kann. Ferner dreht sich bei Speisung der numerischen Steuereinrichtung mit elektrischem Strom ein Impulsmotor der Vorrichtung mindestens um 5 Impulse in der einen oder anderen Drehrichtung, infolge eines Erregungsbas enver Schiebungsphänomens, das in der numerischen Steuervorrichtung auftritt, so daß die unzulässige Rotation des Impulsmotors einen kumulativen Fehler ergibt, der die Arbeitsweise der Maschine bis zuletzt beeinflußt. Bei bekannten numerischen Steuerungen erfolgt die Zurückführung der bewegten Teile in die Ausgangsstellung durch Ablesen eines vorgegebenen Wertes, der auf schnellen Arbeitsvorschub eingestellt ist, wobei die Ausschaltung des Spieles der bewegten Teile Schwierigkeiten bereitet, da die Rückführrichtung entgegengesetzt zum vorhergehenden Vorschub ist. Außer dem führt jeder Fehler bei einem voreingestellten Arbeitshub oder bei einer Arbeitsbewegung in entgegengesetzter Richtung durch das Ablesen zu einem kumulativen Fehler.

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'Zur Beseitigung dieses Nachteiles der bekannten Einrichtungen sieht die erfindungsgemäße Vorrichtung einen beweglichen Ausgangsstellungsmechanismus vor, der Vorschubanfangsstellung des Werkzeuges bei jedem Schleifvorgang desselben in der Vorwärtsarbeitsrichtung um eine Strecke verschiebt, die der Größenänderung des Werkzeuges infolge des Schleifvorganges entspricht.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung bezieht sich auf eine zweiteilige, magnetische Schalteinrichtung, von der ein Teil auf das feststehende Teil bei einer Anfangsstellung des sich bewegenden Teiles montiert ist, während der andere Teil auf den sich bewegenden Teil montiert ist, so daß der sich bewegende Teil in seine Anfangsstellung zurückgeführt wird, unter Verwendung des Unterschiedes zwischen Ausgangsspannungskurven der Schalteinrichtung, die vom Unterschied in der Bewegungsrichtung des Teiles infolge einer Hysteresis der Schalteinrichtung herrühren.

Aufgabe der Erfindung ist deshalb die Schaffung einer Steuervorrichtung für die Anfangsstellung von Werkzeugmaschinen, die die Anfangssteilung eines Arbeitshubes bzw. Schneidvorschubes gegenüber einem Werkstück in Abhängigkeit von der Größenänderung des Werkzeuges verschiebt, die durch das Richten oder Aufbereiten des Werkzeuges entsteht, so daß eine konstante Zuordnung von Werkzeug- und Werkstückflächen erreicht wird, ohne daß infolge der verringerten Werkzeuggröße die Zykluszeit erhöht wird.

Gemäß der Erfindung wird ferner die Hysteresis von Magnetschaltern in der Ein- oder Ausschaltstellung zur Beseitigung des Spieles bewegter Teile verwendet, so daß das Zurückführen in die Ausgangsstellung ohne Verwendung einer Kompensationsrecheneinheit mit einer Genauigkeit von + 0,001 mm erfolgen kann. Die erfindungsgemäße VorricM^ng gestattet ferner, das Zurückgehen

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in eine Ausgangs- oder bewegte Ausgangsstellung ohne weiteres auch dann, wenn die Stromzufuhr der Maschine versehentlich oder infolge eines Notfalles während des Bearbeitungsvorganges abgeschaltet werden mußte, wobei der Arbeitsvorgang nach Wiedereinschaltung des elektrischen Stromes weitergeführt wird. Außerdem wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein in einem voreingestellten Arbeitshub evtl. enthaltener Fehler bei der Zurückführung beseitigt, so daß es nicht zu einem kumulativen Fehler kommen kann.

Zur ausführlicheren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen. Darin zeigt:

Fig. 1 eine schematische Teilansicht einer Schleifmaschine mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 ein Arbeitsdiagramm eines in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendeten Magnetschalters,

Fig. 3 einen schematischen Aufriß des Magnetschalters nach Fig. 2,

Fig. 4 ein Arbeitsdiagramm zur Erläuterung des Zusammenhanges zwischen· dem beweglichen Mechanismus für die Ausgangsstellung und des Ständers einer Werkzeugmaschine beim Zurückführen in eine bewegte Ausgangsstellung gemäß der Erfindung,

Fig. 5 ein Arbeitsdiagramm zur Erläuterung des Zusammenhanges zwischen dem beweglichen Mechanismus für die Ausgangsstellung und des Ständers der Werkzeugmaschine bei der Zurückführung in eine Ausgangsstellung gemäß der Erfindung,

Fig. 6 ein Diagramm zur Erläuterung der Zuordnung von Werkstück und Schleifscheibe, deren Durchmesser sich laufend verringert,

Fig. 7 eine Seitenansicht einer typischen Schleifmaschine, die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestattet ist,

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Fig. 8 das Schaltschema einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 9 eine schematische Darstellung eines Impulsmotors mit dem zugeordneten Getriebe bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Gemäß den Fig. 1, 4 und 9 ist ein Ständer 2 auf einem Bett 1 einer Werkzeugmaschine, beispielsweise einer Schleifmaschine nach Fig. 7, angeordnet, wobei der Antrieb in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung über Getriebe bzw. Zahnräder 12 und eine Kugelschraube 13 mittels eines Impulsmotors 14 erfolgt.

Ein Ausgangsstellungsbewegungsmechanismus 3 (in Fig. 4 schematisch dargestellt) ist in den Ständer eingefügt, der über ein Getriebe 12, eine Magnetkupplung 11 und eine Kugelschraube 13 von dem Impulsmotor 14 in beiden Richtungen bewegt wird.

Ein Magnetschalter CRP2 zur Erfassung der Ausgangsstellung befindet sich auf dem Ständer 2, wobei sein Sensor 4 einem Magneten 5 eines Magnetsehalters CRP2 gegenüberliegt, der auf das Bett 1 montiert ist, wenn sich der Ständer in beiden Richtungen bewegt. Ebenfalls ist auf den Ständer 2 über eine Montageplatte 26 ein Magnetschalter CRP1 zur Erfassung einer Ausgangsbewegungsstellung montiert, dessen Sensor 8 sich gegenüber einem Magneten 9 eines Magnetschalters CRP1 befindet, der auf den Ausgangsstellungsbewegungsmechanismus 3 montiert ist, wenn diese und der Ständer durch die Schrauben 10 und bewegt wird. Ein Magnetschalter CRP3 ist über eine Montageplatte 27 auf das Bett montiert, wobei sein Sensor 6 gegenüber einem Magneten 7 eines MagnetschaltErs CRP3 angebracht ist, der auf den Ausgangsstellungsbewegungsmechanismus 3 montiert ist, wenn dieser durch die Kugelschraube 13 bewegt wird.

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Eine Magnetkupplung 11 überträgt die Antriebskraft des Impulsmotors 14 auf die Kugelschraube 10 bei Aufnahme von Signalen zum Richten oder Aufbereiten oder Zurückführen in eine Ausgangs-, stellung, zum Wechsel der Schleifscheibe oder bei Schaltung auf manuellen Schnellvorschub. Bei Abschaltung der Magnetkupplung ist die Kugelschraube gegen Drehung gesichert.

Fig. 8 zeigt eine Steuerschaltung der erfindungsgemäßenVorrichtung mit einem Relaiskontakt CRA, der anspricht, wenn ein Wählerschalter in eine Automatiksteuerposition gebracht wird, und einen Relaiskontakt CRH, der anspricht, wenn der Wählerschalter in eine Handsteuerschaltung gebracht wird. Ferner erkennt man Zähler COU zum Zählen der Zeit beim Richten oder Aufbereiten, einen zusätzlichen NormaIvorschubtimer TR1 , einen zusätzlichen Rückführverzögerungstimer TR2, ein zusätzliches Rückführrelais CR1, ein Rückhubrelais CR2, ein Verzögerungsrelais CR3, ein Vorschubrelais CR4, einen RiehtZeitrelaiskontakt CR5, einen Türöffnungsrelaiskontakt CR6, einen Relaiskontakt CR8 für den Abschluß der automatischen Folge, einen Ausgangs- oder' Bewegungsausgangsrückführungsihstruktionsdruckknopf PB-1_t einen Handvorschubdruckknopf PB-2, einen Handrückhubdrückknopf PB-3, einen Nothaltdruckknopf PB-4, ein Magnetkupplungsrelais CRCL und eine numerische Steuereinrichtung 29.

Wenn eine neue Schleifscheibe 17 anstelle einer \e?brauchten Schleifscheibe angebracht wird, befinden sich die Ausgangsbewegungsstellungsmechanismen 3 in einer Ausgangsstellung 14A gemäß Fig. 5 und 6. Nach dem Grob- oder Mittelschleifen oder mit schnellem Vorschub wird die Schleifscheibe 17 in eine obere Stellung angehoben, in der sie ein Diamantschneidwerkzeug 20 beruht, wodurch sie um einen vorgegebenen oder gewünschten Wert gerichtet wird, während die Achse der Scheibe von der Stellung 23 in die Stellung 24 geht. Gleichzeitig geht der AusgangsstellungsbeAjqgungsmechanismus 3, der die Ausgangsstellung 14A

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erreicht hat, in eine neue Position oder in eine gleich der Bewegung während des Richtens der Achse der Scheibe 17 und damit des Ständers 2 in Vorwärtsrichtung bewegte Ausgangsposition.

Nach Abschluß des Richtens wird die Scheibe 17 wieder zum mittleren Schleifen auf die Schleiffläche 21 abgesenkt, wo bis zum Abfunken das Endschleifen erfolgt.

Mit jedem Richten oder Aufbereiten der Schleifscheibe 17 wird ihr Durchmesser kleiner. Der Ausgangsbewegungsstellungsmechanismus. 3 ist jedoch zur Vorwärtsbewegung beim Richten oder Aufbereiten der Schleifscheibe eingerichtet, so daß die Ausgangsbewegungsstellung des Mechanismus 3 als neue Ausgangsstellung zur Konstanthaltung des Verhältnisses zwischen der Fläche 18 der Scheibe an der Ausgangsbewegungsstellung, der Fläche 19 der Scheibe, die das Werkstück nach schnellem Vorschub berührt, der Fläche 21 des Werkstückes nach dem Richten oder Aufbereiten der Scheibe und der Fläche 22 des Werkstückes, die der Endbearbeitung bis zum Abfunken unterliegt, konstant gehalten wird, unabhängig von der Durchmesseränderung der Schleifscheibe.

Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, bewegt sich der Sensor 4 des Magnetschalters gegenüber dem Magneten 5 hin und her und erzeugt eine Ausgangsspannungskurve 27. Wenn sich der Magnet 5 gegenüber dem Sensor 4 in Fig. 3 von rechts nach links bewegt, wird der Sensor eingeschaltet, wenn die Ausgangsspannung einen vorgegebenen Wert bei 0N2 in der Kurve nach Fig. 2 erreicht. Die Abschaltung erfolgt, wenn sie einen Wert unte? einem vorgegebenen Wert bei 0FF2 erreicht. Auf die gleiche Weise wird der Sensor bei 0N1 eingeschaltet und bei OFF1 abgeschaltet, wenn der Magnet 5 sich gegenüber dem Sensor 4 von links nach rechts bewegt. Auf beiden Seiten der AusgangsSpannungskurve 27 befinden -sich somit Einschalt- und Ausschaltpunkte ("ON", "OFF"), die

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infolge einer vom Unterschied in den Bewegungsrichtungen des Magneten 5 herrührenden Hysteresis versetzt sind. Die übrigen in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendeten Magneten und Sensoren arbeiten auf die gleiche Weise.

Zur Beseitigung des Spieles in bewegten Teilen müssen die Schleifscheibe oder der Ständer von einer vorgeschobenen Stellung gegenüber der Ausgangsstellung in eine weitere Stellung über diese hinaus zurückgeführt werden, so daß die Schleifscheibe immer in einer Richtung vorbewegt wird. Gemäß Fig. 2 ist die Stellung 0F1 gegen die Stellung 0N2 um einen vorgegebenen Abstand in einer vorgegebenen Richtung infolge der Hysteresis (in Fig. 2 nach rechts) versetzt. Gemäß der Erfindung wird ein Rückhubstopsignal erzeugt, wenn die Ausgangsspannung den Wert OFF1 erreicht, während ein Vorschubstopsignal bei 0N2 zur Beseitigung des Spieles in bewegten Teilen erzeugt wird.

Die Rückführung der Schleifscheibe oder des Ständers in die Ausgangsbewegungsstellung erfolgt auf folgende Weise. In Fig. und 6 bewegt sich der Ständer 2 in die Ausgangsbewegungsstellung gemäß einem Ausgangsbewegungsstellungsrückführungssignal nach Abschluß des Endschleifens und Abfunkens, so daß der Sensor 8 des Magnetschalters CRPI auf dem Ständer 2 am Magneten 9 auf den Mechanismus 3 (von links nach rechts in Fig. 4) vorbeigeht. Auf die oben beschriebene Weise verzögert der Ständer 2 und hält an einer Stellung (Fig. 4B) entsprechend 0F1, worauf er sich in entgegengesetzter Richtung sehr langsam vorwärts bewegt und an einer Stellung (Fig. 4C) entsprechend 0N2 anhält, wenn die Rückführung in die Ausgangsbewegungsstellung abgeschlossen ist.

Die ausführlichere Erläuterung erfolgt unter Bezugnahme auf die Fig, 4, 6 und 8. Nach Abschluß des Endschleifens und Abfunkens erzeugt die numerische Steuerung 29 ein Automatikfolgeabschlußsignal zum Schließen des Automatikfolgeabschlußrelaiskontakts CR8 bei einer Adresse al in Fig. 8, so daß das zusätzliche Rückführrelais CR1 eingeschaltet wird, wie auch das

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Vorschubrelais CR2 durch Schließen eines ersten normalerweise offenen Kontaktes CR1-1A des zusätzlichen Rückführrelais CR1 an einer Adresse a3 und eines ersten normalerweise offenen Kontaktes CRP1-1A des Magnetschalters CRP1 an einer Adresse a3, da? bei der vorhergehenden Rückführung eingeschaltet ("ON") ist, mit dem Resultat, daß ein erster, normalerweise offener Kontakt CR2-1A an eine Adresse a21 geschlossen wird und ein Signal auf die numerische Steuerung 29 gibt zur Bewegung des Ständers 2 zurück, während gleichzeitig ein normalerweise geschlossener Kontakt CR1-1B an einer Adresse 16 geöffnet wird und die automatische Arbeitsweise der numerischen Steuerung 29 unterbricht, die dann von Hand geschaltet wird, durch Schließen eines zweiten normalerweise offenen Kontaktes CR1-2A an einer Adresse al 7.

Der erste, normalerweise offene Kontakt CR2-1A an der Adresse a21 wird durch die Arbeitsweise des Rückhubrelais CR2 geschlossen gehalten, so daß sich der Ständer 2 schnell in die Ausgangsbewegungsstellung bewegt, durch manuelle Betätigung der numerischei Steuerung 29 zur Rückbewegung des Ständers 2. Zu diesem Zeitpunkt hat der Zähler COU noch kein Richten gezählt, so daß die Magnetkupplung 11 nicht eingeschaltet ist und der Ausgangsbewegungsstellungsmechanismus 3 stationär bleibt. Der Sensor 8 an dem Ständer 2 geht an dem am Mechanismus 3 angebrachten Magneten y vorbei, bei der Ausgangsspannungskurve 27, die in Fig. 2 ausgezogen dargestellt ist, also von links nach rechts, so daß der Magnetschalter CRP1 im Moment 0FF1 'geöffnet wird und den erst normalerweise offenen Kontakt CRP1-1a des Magnetschalters CRP1 öffnet, wie bei der Adresse a3 gezeigt, wodurch das Rückhubrelai.s CR2 freigegeben wird und den Ständer 2 abstoppt.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 sei darauf hingewiesen, daß infolge der Hysteresiseigenschaft des Magnetschalters CRP1 bei den Ein- und Ausschaltvorgängen ("ON", "OFF") der Punkt 0F1 aus der tatsächlichen Ausgangsbewegungsstellung 0N2 nach rechts verschoben wird, wobei der Betrag der Verschiebung gemäß der Erfindung zur Bseitigung des Spieles verwendet werden kann.

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Wenn dagegen der Magnetschalter CRP1 abgeschaltet wird, schließt ein normalerweise geschlossener Kontakt CRPI-IB bei der Adresse a4 und betätigt den zusätzlichen Vorschubtimer TR1. Nach einer vorgegebenen Zeitspanne dieses Timers wird ein Kontakt tR1 bei einer Adresse a8 geschlossen und betätigt das Vorschubrelais CR4 und schließt einen ersten normalerweise offenen Kontakt CR4-1A an einer Adresse ai9, wodurch ein Vorschubsignal auf die numerische Steuerung 29 gegeben wird. Gleichzeitig arbeitet der zusätzliche Rückführverzögerungstimer TR2 und nach einer vorgegebenen Zeitspanne wird ein Kontakt tR2 bei einer Adresse a7 geschlossen, zur Betätigung des Verzögerungsrelais CR3 zur Erzeugung eines Verzögerungssignales, so daß der Ständer 2 durch das vom Verzögerungsrelais abgeleitete Verzögerungssignal auf sehr langsame Geschwindigkeit verzögert wird. Auf diese Weise geht der Ständer 2 wieder sehr langsam in Vorwärtsrichtung (in Fig. 4 von rechts nach links), so daß der Sensor 8 gegenüber dem Magneten 9 bei C in Fig. 4 zu liegen kommt und den Magnetschalter CRPI wieder betätigt, wodurch ein zweiter normalerweise geschlossener Kontakt CRP1-2B an der Adresse a8 geöffnet wird, zu der Freigabe des Vorschubrelais CR4, wodurch der Ständer 2, der sich mit langsamer Geschwindigkeit bewegt hat, an seine Ausgangsbewegungsstellung gegenüber dem Mechanismus 3 (Fig. 4C) anhält.

Die Zurückführung des Ständers in die Ausgangsstellung geschieht auf folgende Weise. Wenn eine Schleifscheibe, deren Durchmesser durch wiederholtes Richten und Aufbereiten reduziert ist, erneuert werden soll, kehrt der Ständer 2 in die Ausgangsposition zurück, nachdem der Zähler COU das Auswechseln des Rades gezählt hat.

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Gemäß Fig. 5 geht, wenn das Endschleifen und Abfunken abgeschlossen und das Richten gezählt ist, ein Signal zur Rückführung des Ständers in die Ausgangsstellung zum Antrieb, so daß der Ständer 2 sich mit hoher Geschwindigkeit in die Ausgangsstellung bewegt. Gleichzeitig wird die Magnetkupplung 11 eingeschaltet, zur Bewegung des Ausgangsstellungsbewegungsmechanismus 3 mit hoher Geschwindigkeit in der gleichen Richtung wie der Ständer (Fig. 5C), so daß der Magnet 7 am Mechanismus 3 in Opposition zum Sensor 6 an der rechten Seite der Ausgangsstellung 14A in Fig. 5A gelangt, wodurch die Magnetkupplung 11 an der Stellung 0N1 in Fig. 2 abgeschaltet wird und den Mechanismus 3 stillsetzt, während der Ständer 2 seine BeAjqgung über die Ausgangsstellung (Fig. 5D) fortsetzt und dann verzögert und an einer Stellung entsprechend OFF1 (Fig. 5E) anhält, infolge der Zuordnung von Sensor 8 und Magnet 9. DerStänder 2 bewegt sich dann sehr langsam vorwärts. Die Magnetkupplung 11 wird an einer Stellung entsprechend 0N2 in Fig. 2 wieder eingeschaltet, durch die Zuordnung von Sensor 8 und Magnet 9, so daß der Mechanismus und der Ständer 2 sich gemeinsam in die Ausgangsstellung 14A (Fig. 5F) bewegen und dann an der Ausgangsstellung (Fig. 5G) anhalten, entsprechend der Position 0N2 in Fig. 2, infolge der Zuordnung von Sensor 4 am Ständer 2 und Magnet 5 am Bett 1 .

Zur ausführlicheren Erläuterung wird auf die Fig. 2, 5 und 8 verwiesen. Nach dem Abschluß der Automatikfolge wird der Äutomatikfolgeabschlußrelaiskontakt CR8 an der Adresse al geschlossen, das zusätzliche Rückführrelais CR1 und das Rückhubrelais CR2 betätigt, so daß der Ständer mit hoher Geschwindigkeit rückwärts in Bewegung setzt. Nach Abschluß des ZählVorganges des Zählers COU wird ein normalerweise offener Kontakt COU-1 an der Adresse a12 geschlossen und das Magnetkupplungsrelais CRCL betätigt, mit Hilfe eines zweiten normalerweise offenen Kontaktes CR2-2A und eines ersten normalerweise geschlossenen

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Kontaktes CRP3-1B des Magnetschalters CRP3, so daß die Magnetkupplung 11 gemäß Fig. 5 eingeschaltet ist, zur schnellen Rückbewegung von Mechanismus 3 und Ständer 2 (Fig. 5C). Der Mechanismus 3 geht über die Ausgangsstellung I4A in eine Position, in der der Magnet 7 am Mechanismus gegenüber dem Sensor am Bett 1 liegt, so daß der Magnetschalter CRP3 entsprechend der Stellung 0N1 in Fig. 2 eingeschaltet wird und den ersten normalerweise geschlossenen Kontakt CRP3-IB an der Adresse a12 öffnet, wodurch die Magnetkupplung 11 abgeschaltet wird, so daß der Ausgangsstellungsbewegungsmechanismus 3 an der festen Stellung des Sensors 8 in Fig. 5D anhält· Dagegen bewegt sich der Ständer 2 so lange rückwärts, bis er die Stellung nach Fig. 5E erreicht, wo der Magnetschalter CRP1 abgeschaltet wird an der Stellung OFF1 in Fig. 2, bei der Zuordnung von Sensor 8 am Ständer 2 und Magnet 9 am Mechanismus 3, der feststeht, wodurch der erste normalerweise offene Kontakt CRP1-1A an der Adresse a3 geschlossen wird, so daß der Ständer 2, der mit hoher Geschwindigkeit zurückbewegt wurde, verzögert und an der Stellung in Fig. 5E abgestopt wird. Der zusätzliche Vorschubtimer TR1 wird durch Betätigung eines normalerweise offenen Kontaktes COU-2 des Zählers COU an der Adresse a5 geschaltet, ein erster normalerweise geschlossener Kontakt CRP2-1B des Magnetschalters CRP2 und der erste normalerweise geschlossene Kontakt CRP1-1B an der Adresse a4 und nach einer eingestellten Zeit des Timers TR1 der Kontakt tR1 an der Adresse a8 schließt, zur Betätigung des Vorschubrelais CR4 über einen normalerweise offenen Kontakt COU-3 des Zählers COU und einen zweiten normalerweise geschlossenen Kontakt CRP2-2B an einer Adresse a9, so daß der erste normalerweise offene Kontakt CR4-1A an der Adresse a19 eine Vorschubinstruktion an die numerische Steuerung 29 gibt. Gleichzeitig wird ein zusätzlicher Rückführverzogerungstimer TR2 betätigt und nach Ablauf der eingestellten Zeit der Kontakt tR2 an der Adresse a7 geschlossen, zur Betätigung des \ö<zögerungsrelais CR3, so daß ein erster normalerweise offener

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Kontakt CR3-1A an einer Adresse a23 eine Verzögerungsinformation zur numerischen Steuerung 29 gibt, wodurch der Ständer 2 sich gemäß Fig. 5 mit geringer Geschwindigkeit vorwärts bzw. nach links bewegt, so daß der Sensor 8 und der Magnet 9 an der Stellung 0N2 in Fig. 2 zugeordnet sind. In diesem Augenblick schaltet der Magnetschalter CRP1 und das Magnetkupplungsrelais CRCL wird durch den Kontakt COU1 an der Adresse a12 betätigt, wie auch ein zweiter normalerweise offener Kontakt CR4-2A, ein zweiter normalerweise offener Kontakt CRPl-2A und ein dritter normalerweise geschlossener Kontakt CRP2-3B an einer Adresse a14, so daß die Magnetkupplung 11 eingeschaltet und der Ständer 2 und der Ausgangsstellungsbewegungsmechanismus 3 gemeinsam gemäß Fig. 5F vorwärts oder mit sehr niedriger Geschwindigkeit nach links bewegt werden. Infolgedessen kommen der Sensor 4 und der Magnet 5 in die Zuordnung entsprechend Punkt 0N2 in Fig. 2, wie in Fig. 5G gezeigt, zur Betätigung des Magnetschalters CRP2 und zum Öffnen des normalerweise geschlossenen Kontaktes CRP2-2B an der Adresse a9, so daß das Vorschubrelais CR4 freigegeben wird und die Vorwärtsbewegung des Ständers 2 und des Mechanismus 3 abstoppt, die zusammen in die Ausgangsstellung 14A zurückkehren. Wenn darüber hinaus der Ausgangsstellungsbewegungsrückführungsinstruktionsdruckknopf PB-1 an der Adresse a2 gedruckt wird, kehren der Ständer 2 und der Mechanismus 3 automatisch wie oben beschrieben in die Ausgangsbewegungsstellung zurück und nachdem der Zähler aufwärts gezählt hat und wenn der Druckknopf PB-1 gedrückt wird, kehren auch der Ständer 2 und der Mechanismus 3 automatisch in die Ausgangsstellung zurück.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann man die folgenden Wirkungen erzielen.

Die Zuordnung der Flächen von Werkstück und Werkzeug oder Schleifscheibe wird konstant gehalten, unabhängig von Richtoder Aufbereitngsvorgangen, ohne daß es infolge der Größen-

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verringerung des Werkzeuges zu einer ZyklusVerlängerung kommt.

Die Hysteresis der Magnetschalter in der Ein- und Ausschaltstellung ("ON", "OFF") wird zur Beseitigung eines Spieles sich bewegender Teile verwendet, so daß die Rückführung in eine Ausgangsstellung ohne Benutzung einer Kompensationsrecheneinheit mit einer Genauigkeit von + 0,001 mm erfolgen kann.

Auch wenn die Stromzufuhr zur Maschine in einem Notfall oder versehentlich unterbrochen wird, kann die Rückführung in eine Ausgangsstellung oder Ausgangsbewegungsstellung ohne weiteres erfolgen und der Betrieb kann bei Stromzufuhr wieder fortgesetzt werden.

Wenn ein eingestellter Vorschub einen Fehler enthält, kann dieser bei der Rückführung beseitigt werden, so daß man keinen kumulativen Fehler erhält.

Die Vorbereitung eines Arbeitsplanes und das Positionieren eines Werkstückes oder Werkzeuges werden durch den Ausgangsstellungsbewegungsmechanismus sehr vereinfacht. Nach der Festlegung einer Ausgangsstellung, gemäß einem maximalen Durchmesser der verwendeten Schleifscheiben, werden Ausgangsstellungen festgelegt gemäß einem maximalen Durchmesser einer tatsächlich zu verwendenden Schleifscheibe, deren Werte voreingestellt sind, worauf auf schnellen Vorschub geschaltet und ein Startdruckknopf gedrückt wird, so daß der Ausgangsstellungsbewegungsmechanismus auf Stellungen bewegt werden kann, die für die als Referenzausgangsstellungen verwendeten Durchmesser am besten geeignet sind.

Bei Verwendung einer Diamantschleifscheibe, die nicht dauernd gerichtet werden muß, wird der Ausgangsstellungsbewegungsmechanismus nicht durch die Arbeitsweise betätigt, daß die Mittel zum Richten und deren Steuerung abgeschaltet werden.

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Wenn eine verbrauchte Schleifscheibe durch eine neue Scheibe mit anderem Durchmesser ersetzt wird, nachdem der Ständer durch Drücken des Ausgangsstellungsrückf uhrdruckknopfes in die Ausgangsstellung zurückgeführt ist, wird der schnelle Vorschub erneut eingestellt und die Maschine gestartet, wobei eine Referenz- oder Ausgangsstellung automatisch gesetzt wird. Auf diese Weise wird eine Referenz- oder Ausgangsstellung einfach und mit hoher Genauigkeit gesetzt, indem die Vorschübe durch Betätigung digitaler Schalter gemäß dem Durchmesser der tatsächlich verwendeten Schleifscheibe voreingestellt werden.

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Claims

Patentansprüche

1. Steuervorrichtung für die Anfangsstellung bei spanender Bearbeitung durch Werkzeugmaschinen mit einem Bett und mit einem beweglichen, ein Werkzeug tragenden Teil, gekennzeichnet durch eine Ausgangsstellungsbewegungsvorrichtung zur Verschiebung einer Vorschubanfangsstellung des Werkzeuges bei jedem Nachschleifen in der spanenden (vorwärts) Richtung um eine Strecke, die mit der Größenänderung des Werkzeuges infolge des Nachschleif ens übereinstimmt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Magnetschalter mit zwei Teilen, wovon ein Teil an den feststehenden Teil montiert ist, an einer Anfangsstellung des Bewegunpteiles und der andere Teil auf das "Bewegungsteil, wodurch das Bewegungsteil in die Anfangsstellung zurückkehrt, durch Verwendung des Unterschiedes zwischen Ausgangsspannungskurven der Schalteinrichtung, die von einem Bewegungsrichtungsunterschied des Teiles infolge einer Hysteresis der Schalteinrichtung herrühren.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Teil des Magnetschalters ein Magnet und der andere Teil der Sensor eines Magnetschalters ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Werkzeugmaschine ein feststehenden Teil und einen bewegbaren Teil enthält, der ein Werkzeug trägt, gekennzeichnet durch einen Ausgangsstellungsbewegungsmechanismus zur Verschiebung einer Vorschubanfangsstellung des Werkzeuges bei jedem Nachschleifen in der Arbeits-(vorwärts) Richtung um eine Strecke, die mit der Größenänderung des Werkzeuges infolge des Nachschleifens übereinstimmt, durch einen zweiteiligen Magnetschalter, wobei ein Teil auf den

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feststehenden Teil und der andere Teil auf den dritten Mechanismus montiert ist und durch einen dritten Magnetschalter aus zwei Teilen, wovon ein Teil auf den Bewegungsteil und der andere Teil auf den Mechanismus montiert ist, so daß der Bewegungsteil zu einem Anfangsbewegungspunkt auf den Mechanismus zurückgeführt wird, um eine Strecke verschoben, die mit der Größenänderung des Werkzeuges infolge des Nachschleifens übereinstimmt, wobei die Rückführung in die Anfangsstellung erfolgt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil jedes Magnetschalters ein Magnet und der andere Teil ein Sensor oder Fühler des Magnetschalters ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spiel zwischen Bewegungsteilen durch Ausnutzung des Unterschiedes zwischen Ausgangsspannungskurven der Schalter beseitigt wird, die von einer Bewegungsrichtungsänderung der Teile infolge der Schalterhysteresis herrühren.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugmaschine eine Schleifmaschine ist und daß das Bewegungsteil ein Ständer ist, der eine Schleifscheibe trägt, wobei die Verschiebung einer Vorschubanfangsstellung der Schleifscheibe bei deren Wiederaufbereitung zum Schneiden in Vorwärtsrichtung um eine Strecke erfolgt, die mit der Radiusverringerung der Schleifscheibe infolge der .Wiederaufbereitung übereinstimmt.

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