DE2451942A1

DE2451942A1 - Messgeraet bei werkzeugmaschinen

Info

Publication number: DE2451942A1
Application number: DE19742451942
Authority: DE
Inventors: Joseph Ebling
Original assignee: Inductosyn Corp
Current assignee: Inductosyn Corp
Priority date: 1973-11-19
Filing date: 1974-10-31
Publication date: 1975-05-28
Also published as: FR2251404A1; NO139871C; NO744141L; CH603305A5; IT1024856B; SE395387B; FR2251404B1; CA1021861A; US3887857A; AU7602774A; NO139871B; SE7414438L; GB1446523A; JPS5080583A

Description

Oipl.-lng.

_?i Rudolf Biisselnieier

|( Di pi.-I ng.

Rolf Οιαηϊψ^.,-

Patentanwälte

-8900 Augsburg 31 · Postfach Rehlingenstraße Tel. 08 21/2 88 Posischeckkonto: München Nr. 1547 89-801

6762/20/Ch/gn

Augsburg, 23. Oktober 1974

Induetosyn Corporation 115 Wall Street Valhalla. IT..Y. 10595, USA

Meßgerät bei Werkzeugmaschinen.

Die Erfindung betrifft ein Meßgerät bei Werkzeugmaschinen, welche ein Werkstück durch ein relativ zum Werkstück über einen Schlitten bewegtes Werkzeug bearbeiten, wobei das Meßgerät eine Meßvorrichtung aufweist, welche eine Abmessung des Werkstücks mißt und in Abhängigkeit der Messung ein elektrisches Meßsignal erzeugt.

509822/0254

6762/20/Ch/gn - 2 - 23. Oktober 1974

Bei den bekannten Werkzeugmaschinen, wie beispielsweise Schleifmaschinen, Drehbänken, Hobelbänken und ähnlichem wird die Stellung des Bearbeitungswerkzeugs gesteuert durch Signale, welche repräsentativ sind für eine Abmessung des Werkstücks, die sich während der Bearbeitung ändert.

Handelt es sich beispielsweise um eine Schleifmaschine zum Bearbeiten eines zylindrischen Werkstücks mit einer kontinuierlichen Oberfläche, wird die Bearbeitung gesteuert durch ein Meßgerät, welches eine Meßvorrichtung mit Tastern Umfaßt, die in ständigem Kontakt mit der Oberfläche stehen.·

In Abhängigkeit eines von der Meßvorrichtung erzeugten Signals erzeugt eine Werkstückregistriereinheit Dimensionssignale, welche repräsentativ für den Durchmesser des Werkstücks sind. Diese Dimensionssignale steuern die Bewegung eines Schlittens, auf welchem die rotierende Schleifscheibe angeordnet ist. Durch diese Bewegung wird die Schleifscheibe in Richtung des Werkstücks zugestellt und bearbeitet dort die Oberfläche.

In einem Steuergerät werden die Dimensionssignale verglichen mit -Signalen, die für den gewünschten Durchmesser des Werkstücks bestimmend sind. Um die . Auslenkung des Werkstücks zu kompensieren, wird die Zustellbewegung der Schleifscheibe bei einem Durchmesser des Werkstücks gestoppt, der geringfügig grosser ist als der gewünschte Durchmesser. Die Differenz

■ 5090*2/0254 ■·- ⁵ -

6762/20/Ch/gn - 3 - 23. Oktober 1974

zwischen dem gewünschten Durchmesser und dem geringfügig größeren Durchmesser wird als "Sparkout-Abstand" bezeichnet. Wird die Zustellbewegung beendet, bewirkt die Auslenkung des Wertstücks eine kontinuierliche Weiterbearbeitung durch die Schleifscheibe, bis beim Werkstück der gewünschte Durchmesser erreicht ist.

Üblicherweise werden das Werkstück und die Schleifscheibe mittels einer Kühlflüssigkeit gekühlt. Die Temperatur des Kühlmittels kann sich langsam infolge ¥eränderung der Umgebeungstemperatur und wegen des Aufwärmens der Kühlflüssigkeit verändern. Dies führt zu einer Veränderung des Durchmessers des Werkstücks. Die Veränderungen in der Umgebeungstemperatur können in gleicher Weise den Durchmesser des Werkstücks direkt verändern, ebenso die genaue Lage von Teilen der Schleifmaschine. Die genaue Lage dieser Teile der Schleifmaschine ändert sich ebenso infolge von Durchbiegungen. Diese Änderungen im Durchmesser des Werkstücks und der genauen Lage sind also von zahlreichen Paktoren abhängig. Diese Veränderungen sind jedoch von geringer Bedeutung, da die Dimensionssignale repräsentativ für den Durchmesser des Werkstücks 'sind, der in Kontakt mit den Tastern steht.

Derartige Dimensionssignale können jedoch nicht erzeugt werden, wenn der Durchmesser des Werkstücks nicht im Meßbereich der Meßvorrichtung liegt oder wenn die Werkstücksoberfläche unterbrochen ist, beispielsweise durch Nuten oder Schlitze. In einem solchen Pail würden sich die Taster verhaken oder brechen.

509822/0254 _ ₄ _

6762/20/Ch/gn - 4 - 23. Oktober 1974

Beim Bearbeiten der Oberfläche, welche derart unterbrochen sind, wird normalerweise diese Oberfläche in einem ersten Arbeitsgang roh bearbeitet. Durch mehrmaliges Messen, beispielsweise mittels eines Mikrometers und mehrmaliges Zustellen der Schleifscheibe wird letztlich der gewünschte Durchmesser erreicht. Diese Bearbeitung geht langsam vor sich, ist kostspielig und ungenau, insbesondere kann es leicht vorkommen, daß der tatsächliche Durchmesser geringer ist als der gewünschte Durchmesser. Dies würde zu einem Ausschußteil führen.

Um derartige Werkstückoberflächen bearbeiten zu können, wird bei einem Meßgerät der eingangs ge-nannten Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das Meßgerät zusätzlich eine Werkstückregistriereinheit aufweist, welche in Abhängigkeit des Meßsignals Werkstückdimensionssignale erzeugt, welche repräsentativ für die Werkstücksabmessung sind, ein Umformer mit dem Werkzeug verbunden ist, der in Abhängigkeit der Werkzeugbewegung "ein Umformersignai erzeugt, an den Umformer eine Werkzeugbewegungsregistriereinheit angeschlossen ist, in welche das Umformersignal eingeht und welche Schlittensignale erzeugt, welche repräsentativ für die relative Stellung des Schlittens sind, weiterhin Schaltmittel, welche die Werkzeugregistriereinheit mit der Werkzeugbewegungsregistriereinheit verbinden und zusätzliche Schaltmittel vorhanden sind, die die Schlittensignale zu den Werkstückdimensionssignalen verändern.

503822/0254

6762/20/Ch/gn - 5 - 23. Oktober 1974

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht

eines Werkstücks.

Pig. 2 · die schematische Darstellung

eines Blockschaltbilds bei einem ersten Ausführungsbeispiel und

Fig. 3 ein Blockschaltbild, einer zweiten Ausführungsform.

509822/0254

6762/20/Ch/gn - 6 - 23. Oktober 1974

Das Wesen der Erfindung wird nachfolgend anhand "eines in den Pig. 1 und 2.dargestellten Werkstücks 10 erläutert, welches geschliffen wird. Dieses Werkstück 10 weist einen zylindrischen Teil 12 auf, sowie, einen !Teil 14, der mit einer Nut 16 in Achsrichtung des Werkstücks versehen ist.

Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel bewegt sich die Schleifscheibe der Schleifmaschine in Richtung des Werkstücks 10, um den zylindrischen Teil zu überschleifen. Das Werkstück 10 dreht sich dabei um die Achse 15. Während dieses ersten Arbeitsganges ist der Teil 12 in Gleitberührung mit den stationären Tastern einer Meßvorrichtung, welche an eine Werkstück-Registriereinheit 28 angeschlossen ist. In Abhängigkeit von den augenblicklichen Abständen zwischen den Tastern wird vom Ausgang der Meßvorrichtung ein §ignal erzeugt, welches der Werkstück-Registriereinheit 28 zugeführt wird. Das Signal von der Meßvorrichtung bewirkt, daß die Werkstück-Registriereinheit 28 Dimensionssignale an die leitungen 86 abgibt, welche repräsentativ für den Durchmesser des Teils 12 sind. Nach diesem ersten Arbeitsgang wird die Schleifscheibe in eine Stellung bewegt, bei welcher der Abschnitt 14 des Werkstücks 10 bearbeitet wird.

Bei diesem zweiten Arbeitsgang führt infolge der Drehung des Werkstückes 10 die Nut 16 ebenfalls eine Drehung aus. Es ist klar, daß hierbei die Taster nicht in Gleitkontakt stehen können mit dem Teil 14 ohne hierbei in die Nut 16 einzuhaken, wodurch die Werkstück-Registriereinheit 28 keine Dimensionssig-

509822/0254 .

6762/20/Ch/gn - 7 - 2 3. Oktober 1974

nale erzeugen kann, welche repräsentativ für den !Durchmesser des Teils 14 wären.

Gemäß der Erfindung ist eine Registriereinheit 68 für die Scheibenverschiebung vorgesehen, welches im Zähler 80 Schlittenverschiebungssignale erzeugt, die sich in Abhängigkeit von der Bewegung einer Schleifscheibenführung, an welcher die Schleifscheibe angeordnet ist, verändern. Nach Beendigung des ersten Arbeitsgangs werden die Schlittenverschiebungssignale verändert,um in Übereinstimmung zu sein mitden Dimensionssignalen. Die veränderten Schlittenverschiebungssignale repräsentieren ein Signal, welches dazu verwendet werden kann, den zweiten Arbeitsgang zu steuern.

G-emäß Fig. 2 wird das Werkstück 10 in der Schleifmaschine 18 um seine Achse 15 in Drehung versetzt. Ein Ende des Werkstücks 10 ist mit einem Motor 19 verbunden, dessen Welle das Werkstück 10 in Drehung versetzt.

Während des ersten Arbeitsgangs befindet sich der Teil 12 gegenüber der Schleifscheibe 20 der Maschine 18. Die Achse 21 der Schleifscheibe 20 verlauft ..parallel zur Achse 15· Während des ersten Arbeitsgangs wird die Schleifscheibe 20 in Richtung des Pfeils 22 bewegt, so daß sich also die Achse 21 in Richtung der Achse bewegt.

509822/02S4

6762/20/Ch/gn - 8 - 23. Oktober 1974

Der Maschine 18 zugeordnet ist eine Meßvorrichtung 24 mit einziehbaren Tastern 25, 26, 27, welche in Gleitkontakt stehen mit dem Teil 12. Die Taster 25 und 26 berühren die einander gegenüberliegenden Seiten des entsprechenden Durchmessers.

Die Meßvorrichtung 24 beinhaltet einen nicht dargestellten Induetosyn-Meßumformer, welcher über die Signalleitungen 30, 31 und 32 mit der Werkstück-Registriereinheit 28 verbunden ist. Der Meßumformer der Meßvorrichtung 24 erzeugt ein Fehlersignal (Werkstückfehlersignal) in der Leitung 30 und erhält Eingangssignale über die Leitungen 31 und 32.

Der Registriereinheit 28 wird das Werkstückfehlersignal zugeführt und diese Einheit erzeugt über die Umformersteüereinheit 34 Eingangssignale, welche über die Leitungen 31 und 32 zur Meßvorrichtung gelangen.

Innerhalb der Steuereinheit 34 wird eine Wechselstrombezugsspannung erzeugt. Diese Bezugsspannung wird im Hinblick auf die Eingangssignale für die Meßvorrichtung und die Werkstückfehlersignale benötigt. Wie später noch erläutert wird, stellt die Phase des Werkstückfehlersignals in Bezug auf die Phase der Wechselstrombezugsspannung ein Anzeigemittel dar, ob der angezeigte Verschiebeweg der Taster 25 und 26 größer oder kleiner ist als der tatsächliche Verschiebeweg. Das Vorsehen einer Darstellung des angezeigten Wegs '"· wird nachfolgend beschrieben. Für den Fall, daß der angezeigte Weg im wesentlichen gleich dem tatsächli-

509822/0254

6762/20/Ch/gn - 9 - 23. Oktober 1974

chen Weg ist, ist das Werkstückfehlersignal gleich Null. Ist der angezeigte Weg größer als der tatsächliche Weg, ist das Werkstückfehlersignal in Phase mit der Bezugs spannung. !Dementsprechend ist das Werkstückfehlersignal außer Phase mit der Referenzspannung, wenn der angezeigte Weg geringer ist als der tatsächliche Weg. Die verwendete Meßvorrichtung 24 und die Steuereinheit 54 sind beispielsweise ■beschrieben in US-Patent 3 802 087, wo die digitale Ausgabe gleich der Registriereinheit 28 ist. Die vorstehende Patentschrift kann zum Verständnis der vorliegenden Erfindung herbeigezogen werden.

Die Steuereinheit 34 weist einen Zeitsteuereingang auf, der an einen Zeittaktgeber 40 über die Signalleitung 42 angeschlossen ist. Die Impulse des Taktgebers 40 weisen eine Amplitude von annähernd 3 Volt auf (logischer Zustand 1). Sind die Taktgeberimpulse nicht vorhanden, beträgt die Taktgeberspannung annähernd 0 Volt (logischer Zustand 0). Die Zustände und 0 werden wie üblich als logische Signale bezeichnet. Alternativ hierzu können natürlich die Spannungen der logischen Signale andere Werte aufweisen.

Ist das Werkstückfehlersignal in der Leitung.30 außer Phase mit der Bezugsspannung, wird ein Taktimpuls des Taktgebers 40 durch die Steuereinheit an den Ausgang 44 gegeben. Ist dagegen das Werkstückfehlersignal in Phase mit der Bezugsspannung, gelangt der Taktimpuls durch die Steuereinheit 34 zum Ausgang 46. .

509822/0254 -10-

6762/20/Ch/gn ' - 10 - 23. Oktober 1974

Die Ausgänge 44 und 46 sind verbunden mit einem Aufwärtseingang 50 und einem Abwärtseingang 52 eines Aufwarts-AbwärtsZählers 48. An den Ausgängen des .. Zählers 48 tritt eine Yielzahl logischer Signale auf, welche zusammen die kumulative Differenz zwischen der Zahl der Taktimpulse an den Eingängen 50 und 52 darstellt. Die kumulative Differenz wird um 1 erhöht in Abhängigkeit eines Impulses am Eingang 50 und wird um 1 erniedrigt in Abhängigkeit eines Impulses am Eingang 52. Derartige Aufwärts-Abwärtszähler wie der Zähler 48 sind allgemein bekannt und sind in üblicher Weise in Halbleiterausführung erhältlich.

Die Steuereinheit 34 umfaßt einen inneren Zähler (nicht dargestellt) dem .entsprechend den Taktimpulsen an den Ausgängen 44 und 46 Impulse-zugeführt werden. Der innere Zähler, entsprechend dem Zähler 48, erzeugt logische Signale, welche die kumulative Differenz darstellen. In Abhängigkeit der logischen Signale des inneren Zählers erzeugt die Steuereinheit 34 in den Leitungen 31 und 32 Eingangssignale für die Meßvorrichtung.

Entsprechend der vorstehenden Erläuterung der Steuereinheit 34 zählen der innere Zähler und de-r Zähler 48 aufwärts (oder abwärts) bis das Werkstückfehlersignal 0 ist. Dies zeigt an, daß der Anzeige-oder Angabewert 'der Taster 25 und 26 im wesentlichen gleich ist dem tatsächlichen Abstand dieser Taster- Die Signale an den Ausgängen des Zählers 48 sind daher repräsentativ für den angezeigten Weg und entsprechen somit Dimensionssignalen. In Abhängig-

5Ö3822/02S4 ■

6762/20/Ch/gn - 11 - 23. Oktober 1974

keit eines einzigen Impulses, welcher den Zähler aufwärts oder abwärts schaltet, wird der angezeigte Weg geringfügig, erhöht. Der Taktgeber 40 erzeugt Impulse mit hoher Frequenz. Demgemäß bewirkt eine Änderung des tatsächlichen Wegs zwischen den Tastern 25 und 26 eine rasche Änderung des angezeigten Wegs um kleine anwachsende Beträge, wobei die angezeigte Verschiebung im wesentlichen gleich der tatsächlichen Verschiebung bzw. Wegs ist. Als Weg im vorstehenden Sinn ist der Abstand zwischen den beiden Tastern bzw. dessen Veränderung zu verstehen.

In der Schleifmaschine 18 ist die Schleifscheibe 20 auf die Welle 56 aufgesteckt. Diese Welle ist beidseits der Schleifscheibe 20 im Endteil des Schlittens 58 gelagert. Dementsprechend wird bei einer Verschiebung des Schlittens 58 die Schleifscheibe 20 um einen entsprechenden Betrag verschoben.

Ein Ende der Welle 56 ist verbunden mit der Antriebswelle eines Motors -59, welcher die Schleifscheibe 20 in gleiche Drehrichtung versetzt wie das Werkstück 10. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Schleifscheibe teilweise von einem Schutzschild 61 umgeben.

Es ist bekannt, daß bei einem intensiven Schleifbetrieb die Schleifscheibesich beträchtlich abnützt, .,„ was zu einer Verminderung von deren Durchmesser führt. Gemäß dem vorliegenden Beispiel ist die Schleifschei-

5Ö9822/Ö2S4 _₁₂ _

6762/20/Ch/gn - 12 - 23. Oktober 1974

be -20 so ausgewählt, daß während der Bearbeitung der Durchmesser im wesentlichen konstant bleibt. Einen konstanten Durchmesser vorausgesetzt, entspricht eine Verschiebung des Schlittens 58 einer gleichen Zustellbewegung der Schleifscheibe 20 und damit einer entsprechenden Veränderung des Radius 'des Werkstückes 10.

Der Schlitten 58 weist einen Endbereich 62 auf, welcher einstückig ist mit dem beweglichen Teil eines Meßwertumformers 64 für die Schlittenbewegung. Der Schlitten 58 ist relativ zum stationären Teil 66 des Meßumformers 64 beweglich, wobei das Teil 66 stationär ist relativ zur Achse 15. Der Umformer 64, der ähnlich aufgebaut ist wie der Umformer der Meßvorrichtung 24 ist verbunden mit einer Meßumformersteuereinheit 74 einer Registriereinheit 68 für die Schlittenbewegung über die Signalleitungen 70, 71 und 72.

Entsprechend der Arbeitsweise der Meßvorrichtung 24 erzeugt der Umformer 64 ein Fehlersignal (nachfolgend Schlittenverschiebungsfehlersignal genannt) in der Leitung 70 und erhält Umformersignale über die leitungen 71 und 72.

Die Registriereinheit 68 erhält das Schlittenfehlersignal über die Leitung 70. Die Meßumformersignale werden dem Meßumformer von einer Meßumformersteuereinheit (gleich der Steuereinheit 34) über die Leitungen 71 und 72 zugeführt. Wenn der Schlit-

509822/0254 ' -,

6762/20/Ch/gn . - 13 - 23. Oktober 1974

ten 58 parallel zur Achse 15 bewegt wird, entsteht zwischen dem Teil .66 und dem beweglichen Teil des Umformers 64 keine Relativbewegung, so daß die Meßumformersignale unverändert bleiben. Die Meßumformer,signale ändern" sich in Abhängigkeit einer Bewegung des Schlittens 58 in Richtung des Pfeiles 2.2 oder entgegen dieser Richtung.

Da eine Verschiebebewegung der Scheibe 20 durch eine Bewegung des Schlittens 58 bewirkt wird, haben die Meßumformersignale in den Leitungen 70 bis 72 während eines Arbeitsschritts Amplituden und Phasen, welche sich in Übereinstimmung mit einer Änderung des Durchmessers des Werkstücks 10 verändern.

Die Steuereinheit 74 weist einen Taktgebereingang auf, welcher über die Leitung 42 verbunden ist mit dem Taktgeber 40. In Abhängigkeit eines Schlittenfehlersignals in der Leitung 70 gelangt ein Taktimpuls durch die Steuereinheit 74 entweder zum Ausgang 76 oder zum Ausgang 78. Die Ausgänge 76 und 78 entsprechen den Ausgängen 44 und 46 > wie zuvor beschrieben. Die Ausgänge 76 und 78 sind verbunden mit einem Aufwärtseingang 82 und einem Abwärtseingang 84 eines Aufwärts-Abwärtszählers 80 (gleich dem Zähler 48).

In Abhängigkeit von den logischen Signalen, die von einem inneren Zähler der Steuereinheit' 74 (entsprechend dem inneren Zähler der Steuereinheit 34) erzeugt werden, erzeugt die Steuereinheit 74 in den

509322/0254

6762/20/Ch/gn ■ - H - 23. Oktober 1974

Leitungen 71 und 72'Meßumformersignale. Entsprechend der Festlegung bei den Dimensionssignalen erzeugt der Zähler 80 logische Signale (Schlittenverschiebungssignale), welche sich in Abhängigkeit einer Änderung der Lage des beweglichen Teils des Umformers 64 ändern, d.h. mit demjenigen beweglichen Teil ^ welches indirekt verbunden ist mit dem Werkstück 10 (über den Schlitten 58 und die Scheibe 20).

• Eine Vielzahl von Signalleitungen 86 verbinden den Zähler 80 zusätzlich mit dem Zähler 48, über welche die Dimensionssignale dem Zähler 80 zugeführt werden. Liegt am Eingang 88 des Zählers 80 das logische Signal 1, wird der Inhalt des Zählers 80 so geändert, daß er übereinstimmt mit den Dimensionssignalen. Die Änderung des Inhalts eines Zählers in Abhängigkeit eines Signals is~fc grundsätzlich bekannt.

Der Eingang 88 ist mit dem Anschluß 90p eines handbetätigten Schalters 90 verbunden. Der Schalter hat einen weiteren Kontakt 90a, an welchem der logische Wert 1 der Spannungsquelle 92 anliegt. Dieser Wert 1 entspricht annähernd einer Spannung von 3 Volt. Der Kontakt 90b des Schalters 90 liegt an Masse. Demgemäß kann über den Schalter 90 an den Eingang 88 entweder der logische Wert 1 oder 0 angelegt werden. Durch Betätigen des Schalters 90 kann also in die Registriereinheit 68 ein Wert eingegeben werden.

Zur Bewegung des Schlittens 58 ist.an einem Ende des Schlittens eine Spindel 94 angeordnet. Bei einer

509S22/0254 -15-

6762/20/Ch/gn - 15 - 23- Oktober 1974

Axialdrehung der Spindel 94 im Uhrzeigersinn bewegt sich der Schlitten 58 in Richtung des Pfeiles 22. Bei einer Drehung der Spindel im G-egenuhrzeigersinn bewegt sich dagegen der Schlitten 58 in entgegengesetzter Richtung, d.h. entgegen dem Pfeil 22. Me Verwendung einer Spindel zum Bewegen des Schlittens ist bei Schleifmaschinen grundsätzlich bekannt.

Am freien Ende·der Spindel 94 ist ein Handrad 96 angeordnet, bei dessen Drehung die Spindel 94 gedreht werden kann und somit der Schlitten verschoben werden kann.

In den Pig. 2 und 3 sind die Zähler 48 und 80 jeweils an eine numerische Anzeigevorrichtung 98 bzw* 100 angeschlossen, denen die Dimensionssignale bzw. die Schlittensignale zugeführt werden. Die Anzeigevorrichtungen 98 und 100 zeigen dabei die Dimensionsund die Schlittensignale über Leuchtziffern an.

Während des ersten Arbeitsvorgangs wird das Handrad 96 so gedreht, daß bei der Anzeigevorrichtung eine Zahl erscheint, welche repräsentativ für einen" ersten gewünschten Durchmesser ist, also beispielsweise für den Durchmesser des Teils 12 des Wertstücks 10 in Pig. 1. Hierbei findet eine Durchmesserabtastung statt. · ■·.-■"-

Zeigt die Anzeigevorrichtung 98 einen ersten gewünschten Durchmesser an, wird der Schalter 90 so betätigt, daß die Registriereinheit 98 den Wert über-

509822/0254

- 16 -

6762/20/Ch/gn - 16 - 23. Oktober 1974

nimmt. Danach wird der Schalter 90 umgeschaltet, so daß nunmehr der logische Wert 0 vorhanden ist. Wenn am Anschluß 90p des Schalters 90 der Wert 0 liegt, wird der Schlitten so bewegt, daß aufeinanderfolgende Bewegungen der Schleifscheibe 20 zuerst entgegen der Richtung des Pfeils 22, sodann parallel zur Ach-.se 15 bis in den Bereich des Teils 14 und dann in Richtung des Pfeils 22 ausgeführt werden. Bei letzterer Bewegung kommt die Schleifscheibe 20 in Kontakt mit dem Werkstück 10. Da die Schlittensignale sich in Abhängigkeit der Bewegung des Schlittens in Richtung und entgegen der Richtung des Pfeils verändern, sind die Schlittensignale repräsentativ für den Durchmesser des Teils des Werkstücks 10, welches bearbeitet, d.h. geschliffen wird, wenn die Schleifscheibe in Kontakt tritt mit dem Werkstück

Um den zweiten Arbeitsvorgang durchzuführen, wird das Handrad 96 gedreht, wodurch der Meßumformer 64 veranlaßt wird, die Registriereinheit 68 und die Anzeigevorrichtung 100 zu betätigen, um eine Anzeige zu erzeugen, welche repräsentativ ist für einen zweiten gewünschten Durchmesser, beispielsweise für den Durchmesser des Teils H des Werkstücks

Gemäß dem Vorstehenden handelt es sich um eine handgesteuerte Schleifmaschine, bei welcher zwei Durchmesser eines zylindrischen Werkstücks geschliffen werden können, wobei lediglich ein Durchmesser mittels einer Meßvorrichtung gemessen wird.

509822/0254

6762/20/Ch/gn - 17 - 23. Oktober 1974

Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird während der Bearbeitung des ersten und des zweiten Durchmessers die Bewegung des Schlittens 58 in Abhängigkeit der Dimensionssignale und der Schlittensignale gesteuert.

Wie der 3?ig. 3 zu entnehmen ist, sind die Zähler 48 und 80 über die Leitungen 86 und 103 mit einem Durchmesserwählschalter 102 verbunden. Der Wähleingang 104 des Wählschalters 102 ist verbunden mit einem handbetätigten Schalter 106 bzw. mit dessen Anschluß 106p. Die Kontakte 106a und 106b des Schalters 106 sind entsprechend dem vorbeschriebenen Schalter 92 einmal anschließbar an eine Spannungsquelle (logischer Wert 1) und an Masse (logischer Wert 0). Über den Schalter 106 kann somit entweder der logische Wert 1 oder der logische Wert 0 in den Wählschalter 102 eingegeben werden.

Gibt der· Schalter 106 den logischen Wert 0 ab, leitet der Wählschalter 102 die Dimensionssignale vom Zähler 48 in die Ausgangsleitungen 112. Liegt dagegen der logische Wert 1 an, werden vom Wählschalter 102 die Schlittensignale vom Zähler 80 den Leitungen 112 zugeführt. Bei dem Wählschalter 102 handelt es sich um einen bekannten Halbleiterschaltkreis, der oftmals auch Multiplex-Schalter genannt wird.

Die Ausgänge des Wählschalters 102 sind über die Leitungen 112 verbunden mit einer Schlittensteuer-

S09822/025A

' - 18 -

6762/20/Ch/gn - i8 - 23. Oktober 1974

einheit 110. Die Steuereinheit 110 umfaßt eine Subtraktionsschaltung 114 mit einer ersten Gruppe von Eingängen, welche an die leitungen 112 angeschlossen sind. Eine zweite Gruppe von Eingängen der Subtraktipnsschaltung 114 ist verbunden mit Schaltern 116, an welchen der Durchmesser mittels einer Rändelscheibe eingestellt werden kann. Die Subtraktionsschaltung 114 weist eine Vielzahl von Ausgängen auf, an welchen Differenzsignale liegen, welche repräsentativ für die Differenz zwischen einem Durchmesser, welcher von Signalen in der Leitung 112 gebildet-wird und einem Durchmesser, der von Signalen der Schalter 116 gebildet wird, sind.

Die Rändelscheiben des Schalters 116 sind so einstellbar, daß eine sichtbare Anzeige des gewünschten Durchmessers möglich ist. Die sichtbare Anzeige am Schalter 116 ergibt also ein Signal, welches repräsentativ für einen gewünschten Durchmesser ist. .

Bevor der erste Arbeitsgang durchgeführt wird, wird am Schalter 116 ein "erster gewünschter Durchmesser eingestellt. Danach wird der Schalter 106 auf. den logischen Wert 0 geschaltet. Infolge der Betätigung der Schalter 106 und 116 sind die Differenzsignale am Ausgang der Subtraktionsschaltung 114 während der ersten Bearbeitungsstufe im wesentlichen repräsentativ für die Differenz zwischen dem Durchmesser des Werkstücks 10 und dem ersten gewünschten Durchmesser. Dies kann als Differenzabstand bezeich- ' net werden.

- 19 -

6762/20/Gh/gn - 19 - 23. Oktober 1974

Die Ausgänge der Subtraktionsschaltung 114 sind verbunden mit einer Subtraktionsschaltung 118 bzw. mit einer ersten Gruppe von Eingängen. Eine zweite Gruppe von Eingängen der Subtraktionsschaltung 118 ist verbunden mit einem Rändelscheibenschalter 120.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel werden die Rändelscheiben des Schalters 120 so eingestellt, daß eine sichtbare Anzeige der "sparkout"-Distanz des Teils 12 sich ergibt, wobei der Subtraktionsschaltung 118 ein Signal zugeführt wird, welches repräsentativ für den Sparkout-Abstand ist. Beim Sparkout-Abstand handelt es sich um den Abstand eines ersten Durchmessers zu einem gewünschten (ersten) Durchmesser des Werkstücks,

Ist der Sparkout-Abstand kleiner als der Differenzabstand, wird von der Subtraktionsschaltung ein logisches Signal 1 an einem Vorzeichenausgang erzeugt. Ist der Differenzabstand gleich dem Sparkout-Abstand, erzeugt die Subtraktionsschaltung 118 ein Signal 0. Der Vorzeichenausgang der Subtraktionsschaltung 118 ist mit einem Steuermotor 122 verbunden, welcher in Bezug auf die Achse 15 feststeht. Die Motorwelle des Motors 122 ist verbunden mit dem hinteren Ende der Spindel 94. Liefert die Subträktionsschaltung 118 das Signal 1, dreht der Motor, die Spindel 94 so, daß der Schlitten 58 in Richtung des Pfeiles 22 sich bewegt.

Somit wird der Schlitten 58 während des ersten Arbeitsvorgangs so lange in Sichtung des Pfeiles

509822/02B4

6762/20/Gh/gn · - 20 - 23. Oktober 1974

bewegt, bis der Differenzabstand gleich dem Sparkout-Abstand ist.

Ein Vorzeichenausgang der Subtraktionsschaltung 114 ist verbunden mit einem Impulsgenerator 124 über^ die Signalleitung 126. Der Signalausgang der Subtraktionsschaltung 114 liefert ein logisches Signal, welches repräsentativ für das Vorzeichen des Differenzabstandes ist. Dieses logische Signal ist 0, wenn der Differenzabstand größer als 0 ist. Das logische Signal beträgt 1, wenn der Differenzabstand weniger oder gleich 0 ist. Liegt am Vorzeichenausgang der Subtraktionsschaltung 114 der Wert 0, gibt der Impulsgenerator 124 einen Impuls von nahezu 3 TfiLt ab. Bei dem Impulsgenerator 124 kann es sich um eine monostabilen Multivibrator handeln.

Bei dem gezeigten lusführungsbeispiel ist der Ausgang des Impulsgenerators' 124 und der Anschluß 90p · des Schalters 90 angeschlossen an die Eingänge eines OR-Gatters 128.

Bei dem OR-Gatter handelt es sich um ein solches, welches den logischen Wert 1 abgibt, wenn an einem der Eingänge der Wert 1 liegt.

Der Ausgang des OR-Gatters 128 ist verbunden mit dem Eingang 88, so daß die Registriereinheit 68 entweder betätigt wird in Abhängigkeit eines Impulses des Impulsgenerators 124 oder in Abhängigkeit einer

S09822/02S4

6762/20/Ch/gn - 21 - 23. Oktober 1974

entsprechenden Schalterstellung des Schalters 90 (logisches Signal 1).

Nach dem ersten Arbeitsvorgang wird der Schalter 106 so betätigt, daß am Pol 106p das Signal 1 anliegt. Hierdurch werden die Schlittensignale der Subtraktionsschaltung 114 zugeführt. Zusätzlich werden die Randelscheiben der Schalter 116 und 120 so eingestellt, daß dort der zweite gewünschte Durchmesser und der Sparkout-Abstand des Teils 14 angezeigt wird. Nach Betätigung der Schalter 106, 116 und 120 wird die Schleifscheibe 20 so eingestellt und betätigt, daß der zweite Arbeitsgang.durchgeführt wird.

, Auf diese Weise kann bei einer Schleifmaschine der zweite'Teil 14 eines zylindrischen Werkstücks bearbeitet werden, ohne daß der Durchmesser dieses zweiten Teils mittels einer Meßvorrichtung abgetastet wird·.

- 22 - Ansprüche

S09822/02S4

Claims

6762/20/Ch/gn - 22 - 23. Oktober 1974

ANSPRÜCHE

ί 1. Meßgerät bei Werkzeugmaschinen, welche ein Werkstück durch ein relativ zum Werkstück über einen Schlitten bewegtes Werkzeug bearbeiten, wobei das Meßgerät eine Meßvorrichtung aufweist, welche eine Abmessung des Werkstücks mißt und in Abhängigkeit der Messung ein elektrisches Meßsignal erzeugt, dadurch g e k e η η zeichnet^ daß das Meßgerät zusätzlich eine Werkstückregistriereinheit (28) aufweist, welche in Abhängigkeit des Meßsignals Werkstückdimensionssignale erzeugt, welche repräsentativ für die Werkstückabmessung sind,

ein Umformer (64) mit dem Werkzeug verbunden ist, der in Abhängigkeit der Werkzeugbewegung ein Umformersignal erzeugt,

_f an den Umformer eine Werkzeugbewegungsregistriereinheit (68) angeschlossen ist, in welche das Umformersignal eingeht und welche Schlittensignale erzeugt, welche repräsentativ für die relative Stellung des Schlittens sind, weiterhin.

Schaltmittel, welche die Werkzeugregistriereinheit (28) mit der Werkzeugbewegungsregistriereinheit (68) verbinden, und weitere Schaltmittel vorhanden sind, die die Schlittensignale zu den Werkstückdiemensionssignalen verändern.

_ 23

6762/20/Ch/gn - 23 - 23. Oktober 1974
2. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Steuermittel zum Verschieben des Schlittens in Abhängigkeit der Schlittensignale vorgesehen sind.
3. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß handbetätigte Steuermittel zum Verschieben des Schlittens vorgesehen sind, die Werkzeugregistriereinheit (28) mit einer Anzeigevorrichtung (98) verbunden ist, welche die . Werkstücksdimensionssignale anzeigt und mit der Werkzeugbewegungsregistriereinheit (68) eine andere Anzeigevorrichtung (100) verbunden ist, die die Schlittensignale anzeigt.

Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ e i c'hn e t, daß an die Werkstückregistriereinheit (28) und die Werkzeugbewegungsregistriereinheit (68) Schalter angeschlossen sind, welche alternativ Werkstückdimensionssignale und Schlittensignale abgeben, welche Steuermittel zur Schlittenbewegung in Abhängigkeit dieser Signale steuern.

Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch g e k e η·η zeichnet, daß in der Werkstückregistriereinheit (28) der Ist-Wert einer ersten Werkstücksabmessung erfaßt und angezeigt wird, der bei Erreichen des Sollr-Werts in die Werkzeugregistriereinheit (68) eingegeben wird, wobei dann dieser Soll-Wert für die Verschiebung des Schlittens bis zu einem zweiten Soll-Wert bestimmend ist.

509822/025Λ