DE2517562C3 - Einrichtung zur digitalen Steuerung der Zustell- und Rücklaufbewegungen der Schleifscheibe einer Rundschleifmaschine - Google Patents
Einrichtung zur digitalen Steuerung der Zustell- und Rücklaufbewegungen der Schleifscheibe einer RundschleifmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur digitalen Steuerung der Zustell- und Rücklaufbewegungen des
die Schleifscheibe tragenden Schlittens einer Rund- wi
Schleifmaschine, der zwecks Schleifscheibenschrägzustellung um eine zur Drehachse des zu schleifenden
Werkstücks senkrecht stehende Achse verschwenkbar ist, mit einem Schlittenantrieb, der einen Motor enthält,
ferner mit einem inkrementalen Impulsgeber zur <" Erzeugung von elektrischen Impulsfolgen, die je einer
vom Schlitten längs einer geraden Zustell- und Rücklaufstrecke zurückgelegten Wegeinheit entsprechen, und mit einer zur Verarbeitung solcher Impulsfolgen dienenden Zähl- und Auswertevorrichtung, die
jeweils bei Erreichen von an ihr voreingestellten Werten über ein Motorsteuergerät den Schlittenantriebsmotor programmatisch steuert.
Wie in »Industrie-Anzeiger« 96, Nr. 8, vom 30.1.1974,
S. 153 bis 157, beschrieben, ist es bei der Steuerung der
Positionierbewegungen von Werkzeugmaschinen bekannt, den Schlitten der Werkzeugmaschine durch einen
Antriebsmotor zu verfahren, die Schlittenposition über ein Wegmeßsystem zu messen und den Antriebsmotor
und somit die Schlittenposition über ein Motorsteuergerät durch digitalen Soll-Istwert-Vergleich zu steuern.
Bei Verwendung einer derartigen Steuereinrichtung für eine Rundschleifmaschine wird üblicherweise der
Schleifschlitten nach eingegebenen digitalen Vorgabewerten so gesteuert, daß die Schleifscheibe entsprechend den Bearbeitungsschritten zugestellt wird. Dabei
wird die Schleifscheibe senkrecht oder schräg zur Werkstückachse zugestellt.
Um bei einer Schleifmaschine mit verschwenkbarem Schieifschlitten im Fall einer schrägen Schleifscheibenzustellung den gleichen Werkstückabtrag zu erzielen
wie bei der senkrechten Schleifscheibenzustellung (vgl. DE-OS 15 77 485), war es bisher üblich, entweder ein
zusätzliches, die Winkelstellung des Schleifschlittens berücksichtigendes Wegmeßsystem vorzusehen oder
eine der Winkelstellung entsprechende Getriebeübersetzung zwischen das Wegmeßsystem und die Schlittenzustellung einzuschalten. Wurde als Wegmeßsystem bei
senkrechter Zustellung ein Impulsgeber verwendet, der z. B. bei 200 Impulsen je Umdrehung der Impulsgeberwelle einen Impuls je 0,25 · 10-6m Verfahrweg des
Schlittens ergab, so wurde für eine schräge Zustellung unter einem Winkel von 60° zur Werkstückachse ein
Impulsgeber mit 173 Impulsen je Umdrehung der Impulsgeberwelle verwendet, um damit den Schlitten
um einen entsprechend größeren Weg zu verfahren und so je Impuls wieder den gleichen Verfahrweg von
0,25 · 10-6m bezogen auf das Werkstück zu erzielen.
Eine solche Maßnahme wird auch dann erforderlich, wenn bei einer Schleifmaschine der Istwertgeber für
Längeneinheiten nach einem anderen Maßsystem eingerichtet ist als die voreingestellten Vorgabewerte,
z. B. auf das metrische System eingerichtet ist, während die Vorgabewerte in Zolleinheiten vorliegen.
Das Vorsehen zusätzlicher Wegmeßsysteme oder Getriebeübersetzungen ist jedoch aufwendig und
kompliziert. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Einrichtung der eingangs genannten Art
einfacher und weniger aufwendig zu machen.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen den Impulsgeber und die Zähl- und Auswertevorrichtung ein elektronischer Impulszahlumsetzer
eingeschaltet ist, der Summenzahlen der vom Impulsgeber erzeugten Inkrementalimpulse periodisch in dazu
proportionale Summenzahlen von Ausgangsimpulsen umsetzt, durch welche die Zähl- und Auswertevorrichtung in dezimalen Bruchteilen einer vorbestimmten
Längeneinheit der zur Werkstückdrehachse senkrechten Komponente in der unter einem Winkel zur
senkrechten Komponente angeordneten Zustell- und Rücklaufstrecke des Schlittens schrittweise steuerbar
ist.
Durch den erfindungsgemäß zwischen den Impulsgeber und die Zähl- und Auswertevorrichtung eingeschalteten Impulszahlumsetzer mit einem Umsetzungsverhältnis, das entsprechend der Schrägzustellung gewählt
wird, erübrigen sich weitere Baukomponenten. Die
Einrichtung wird dadurch erheblich gegenüber der bekannten Einrichtung vereinfacht
Darüberhinaus ergibt sich die vorteilhafte Möglichkeit eines nachträglichen Anbaus von Impulszahlumsetzern
an bestehende Rundschleifmaschinen.
Der Fortschritt gegenüber der bekannten Einrichtung wird dann besonders deutlich erkennbar, wenn der
Impulszahlumsetzer auf verschiedene Umsetzungsverhältnisse umstellbar ist, wie es eine Weiterbildung der
Erfindung vorsieht, denn es genügt offensichtlich ein einfaches Umschalten des Impulszahlumsetzers zur
Einstellung auf einen geänderten Zustellwinkel und/ oder ein anderes Maßsystem.
Andere Weiterbikiungen der Erfindung betreffen die
Ausgestaltung einsetzbarer Impulszahlumsetzer unter Verwendung bekannter Schaltungsbausteine.
In der Zeichnung sind in den F i g. 1 und 2 Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes und
in den Fig.3 und 4 von darin zu verwendenden Impulszahl-Umsetzern schematisch darg: stellt
Gemäß F i g. 1 und 2 ist je links eine Rundschleifmaschine zum Schleifen eines Werkstückes 1 bzw. 1'
dargestellt Als Schleifwerkzeug dient in beiden Fällen eine rotierende Schleifscheibe 10 bzw. 10', die mit ihrer
Abdeckhaube U und ihrem Antriebsmotor 12 auf dem Schlitten 13 eines Schleifspindelstocks gelagert ist. Mit
einem Innengewinde des Schleifspindelstockes steht das Außengewinde einer Spindel 14 in Schraubverbindung,
und diese Spindel 14 wird über ein untersetzendes Winkelgetriebe 15 von einem Schrittmotor 16 je nach
den Steuersignalen eines Motorsteuergerätes 22 schneller oder langsamer vorwärts oder rückwärts gedreht, so
daß der Schlitten 13 über eine Zustell- und Rücklauf-Wegstrecke W bzw. W in Achsrichtung der Gewindespindel
14 der Drehachse A-A des Werkstückes 1 entweder zugestellt oder davon zurückgestellt werden
kann.
Zur Steuerung des Motorsteuergerätes 22 dient eine Zähl- und Auswertevorrichtung 2 mit einem Digitalzählgerät
20, dem ein Anzeigewerk 21 und Vorrichtungen 23,24,25 zur Eingabe von digitalen Vorgabewerten von
relativen Werkstückmaßen s, f und der Rücklaufwegstrecke r zugeordnet sind, mit welchen an Vorrichtung
23 die Umschaltung der Vorschubgesrhwindigkeiten von Schruppen auf Schlichten und an \ orrichtung 24
von Schlichten auf Feinschlichten und nach Erreichung des Fertigmaßes, gegeben durch den Ablauf der
Vorlaufbewegung um die Rücklaufwegstrecke, an Vorrichtung 25 die Rücklaufwegstrecke bestimmt wird.
Auf der Schraubspindel 14 sitzt als digitaler Istwertgeber ein inkrementaler Impulsgeber 17, der für
jede von der Spindel 14 ausgeführte Drehbewegung, bzw. für jede vom Schlitten 13 längs der Spindelachse
zurückgelegte Einheit der Wegstrecke W bzw. W eine vorbestimmte Anzahl Z,- von Impulsen abgibt, die im
Impulszähl- und Auswertegerät ausgewertet werden.
Beschriebene Einrichtungen gemäß Fig. 1, ohne den dort zur Umsetzung der Impulszahlen Z, noch eingezeichneten
Impulszahlumsetzer 18, sind in mancherlei Varianten bekannt Sie setzen voraus, daß die vom
Impulsgeber 17 erzeugten Impulszahlen Z; denselben
Maßeinheiten entsprechen, welche an den Vorgabe-Einstell-Vorrichtungen
23, 24, 25 einstellbar bzw. am Anzeigewerk 21 ablesbar sind.
Diese Voraussetzungen sind aber in der Praxis vielfach nicht erfüllt So kann z. B. bei einer Schleifmaschine
der Impulsgeber 17 pro Bruchteil von 10~3 mm einen Impuls abgeben, während die am Impulszähl-Auswertegerät
2 ablesbaren Werte bzw. voreinstellbaren Vorgabewerte sich auf Zolleinheiten (z.B. 10-5inch)
beziehen sollen und umgekehrt
Der Impulszahl-Umsetzer 18 kann nun gemäß F i g. 1 die Aufgabe übernehmen, die sich auf mm-Einheiten
beziehenden Istwert-Impulszahlen Z/aus dem Impulsgeber
17 periodisch in Impulszahlen
Z1 = ü ■ Z1r= (50 :127) · Z,
(10-3 mm = 3337 . lo-sinch
(10-3 mm = 3337 . lo-sinch
03937 · Z/
umzusetzen, so daß das Zähl- und Auswertegerät 2 in Zolleinheiten einstellbar und ablesbar ist
Andererseits kann gemäß F i g. 2 die gerade Zustell- und Rücklaufstrecke IV schräg, z. B. unter einem
Winkel α = 45° oder 60° zur Drehachse A-A des Werkstückes Γ orientiert sein, während sich die am
Gerät 2 einstellbaren und ablesbaren Maßeinheiten auf die senkrecht zur Achse A-A beziehende Komponente
W = W ■ sin« beziehen sollen. In diesem Fall ist das Umsetzungsverhältnis ZjZz -Q = p/q des Impulszahl-Umsetzers
18 gemäß Fig.2 auf einen Wert sin 45° = 0,707 = 29/41 bzw. sin 60° = 0,866 = 84/97
einzustellen.
Aufgrund von bekannten Erkenntnissen der Impulsverarbeitungstechnik
lassen sich Bauelemente mit wählbaren Multiplikatoren ρ bzw. Quotienten q bauen,
aus welchen Serienschaltungen von Bauelementen 311-312 bzw. 313—314 bzw. 315-316 gemäß Fig.3
kombiniert werden können, und entsprechende Impulszahlumsetzer 18a gemäß F i g. 3 sind auf eines von
mehreren möglichen Umsetzungsverhältnissen üi = 84/97, O2 = 29/41,0 = 50/127 umschaltbar.
Eine andere Möglichkeit zur Herstellung eines vorbestimmten Impulszahl-Umsetzungsverhältnisses
υ = p/q ist als Umsetzer 18Z>
in F i g. 4 schematisch dargestellt. Die Eingangsimpulsfolgen Z; werden dabei sowohl einem rückstellbaren Vorwärtszähler 31 als auch
über einen Inverter 33 einem Nand-Tor 32 zugeführt. Der jeweils erreichte Zählerstand des Zählers 31 liegt
am Eingang eines festprogrammierten Zuordnungsspeichers 30 (ROM), der dazu bestimmt ist, für vorbestimmte
Zählerstände in regelmäßigen Abständen einen Ausgangsimpuls zu erzeugen und für andere nicht,
sowie jeweils bei Erreichung eines vorbestimmten Zählerstandes q (Quotient von ü = p/q) den Zähler 31
auf 0 zurückzustellen, so daß z. B. von je 127 = q Eingangsimpulsen je 50 = ρ in etwa gleichmäßiger
Verteilung als Ausgangsimpulsfolge Z2 des so gebauten Impulszahl-Umsetzers 186 weitergegeben werden.
Die Einschaltung je eines Impulszahl-Umsetzers 18, 18', 18a, 186 mit vorbestimmtem oder wählbarem
Umsetzungsverhältnis ü - p/q ermöglicht es, Rundschleifmaschinen
nach den F i g. 1 und 2 ohne wesentlichen Zusatzaufwand besonderen Verhältnissen anzupassen.
Claims (4)
1. Einrichtung zur digitalen Steuerung der Zustell- und Rücklaufbewegungen des die Schleifscheibe
tragenden Schlittens einer Rundschleifmaschine, der zwecks Schleifscheibenschrägzustellung um eine zur
Drehachse des zu schleifenden Werkstücks senkrecht stehende Achse verschwenkbar ist, mit einem
Schlittenantrieb, der einen Motor enthält, ferner mit
einem inkrementalen Impulsgeber zur Erzeugung von elektrischen Impulsfolgen, die je einer vom
Schlitten längs einer geraden Zustell- und Rücklaufstrecke zurückgelegten Wegeinheit entsprechen,
und mit einer zur Verarbeitung solcher Impulsfolgen dienenden Zähl- und Auswertevorrichtung, die
jeweils bei Erreichen von an ihr voreingestellten Werten über ein Motorsteuergerät den Schlittenantriebsmotor programmatisch steuert, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen den impulsgeber (17) und die Zähl- und Auswertevorrichtung (2)
ein elektronischer Impulszahlumsetzer (18, 18') eingeschaltet ist, der Summenzahlen (z,) der vom
Impulsgeber (17) erzeugten Inkrementalimpulse periodisch in dazu proportionale Summenzahlen (z2)
von Ausgangsimpulsen umsetzt, durch welche die Zähl- und Auswertevorrichtung (2) in dezimalen
Bruchteilen einer vorbestimmten Längeneinheit (mm, inch) der zur Werkstückdrehachse (A-A)
senkrechten Komponente (W) in der unter einem Winkel zur senkrechten Komponente (W) angeordneten Zustell- und Rücklaufstrecke (W') des
Schlittens (13) schrittweise steuerbar ist
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulszahlumsetzer (18, 18', 18a)
aus einer Serienschaltung von wenigstens je einem an sich bekannten Multiplikator-Baustein (311, 313,
315) und Teiler-Baustein (312,314,316) besteht.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulszahlumsetzer (18, 18', iSb)
einen Inverter (33) aufweist, dessen Ausgang mit einem Eingang eines NAND-Tores (32) verbunden
ist, daß er ferner einen Zähler (31) aufweist, dessen Eingang mit dem Eingang des Inverters (33)
verbunden ist, und daß er einen mit dem Zähler (31) zusammengeschalteten festprogrammierten Speicher (ROM) (30) aufweist, dessen Hauptausgang mit
dem anderen Eingang des NAND-Tores (32) verbunden ist.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulszahlumsetzer (18, 18', 18a, t&b) wahlweise auf eines von
mehreren möglichen Impulszahl-Umsetzungsverhältnissen (ü = p/q) umstellbar ist.
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DE1577485C3 (de) * | 1966-08-23 | 1981-05-27 | Schaudt Maschinenbau Gmbh, 7000 Stuttgart | Einrichtung zum selbsttätigen Längsausrichten eines auf einer Rundschleifmaschine drehantreibbar eingespannten Werkstücks |
DE1815075A1 (de) * | 1968-08-20 | 1970-02-26 | Leipzig Drehmaschinen | Einrichtung zum Antrieb von Schlitten an ein- und mehrspindeligen Drehautomaten |
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1975
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