DE2523375A1

DE2523375A1 - Vorrichtung zur vollautomatischen, werkstueckabhaengigen, elektronischen licht-impuls-(l-i-)steuerung von schleifbzw. polier- und schneidmaschinen aller art

Info

Publication number: DE2523375A1
Application number: DE19752523375
Authority: DE
Inventors: Jun German Gresser
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-05-27
Filing date: 1975-05-27
Publication date: 1976-12-09
Also published as: DE2544021A1

Description

Betreff: Patent-und Gebrauchsinuster- UiUsa@@eldung einer "Vorrichtung zur vollautoinatischen, werkstückabhängigen, elektronischen Licht-Imp@@s-(L-I-) Steuerang von Schleif-bzw. Polier- und Schneidmaschinen aller A@@" In de natur- und Kunststein- Industrie werden heutztage große Flächen-Schleifma schi nen zur Politur der Werkstückoberflächen eingeset@t. Diese Maschinen werden häufig von denn Beidienung@m@nn entsprechend der Form des Werkstückes gesteurt, oder aber die Maschine läuft eines oder mehrere Schleifprogramme durch, die jedoch nicht entsprechend der Werkstückform variabel einstellbar sind, d. h. sie laufen in einem von verstellbaren Endschaltern begrenzten Viereck ab. Dies ist aber ein erheblicher funktionelter Mangel, denn die Werkstücke sind oft nichtrechtwinklige Viereck, sondern beliebig geformte Materialien, Daraus erp:;Jbt sich in der Praxis die Notwendikeit, entwederdi.e Flächenschleifma schiene von Hand entsprechend der Werkstückform nachzuregulieren, unter städiger Beobachtung eines Bedienungsmannes, oder aber das Werkstück wird nicht voll a.usgeschliffen, mar hat also teilweise erhebliche Mengen ungeschlif.fene Stellen, die zeitaufwendig nachge arbeitet werden müssen oder Ausschuß sind.
Die hier vorliegende Patentanmeldung hat die Besseitigung dieser oben beschriebenen Nachteile zum Ziel, sodaß die Maschinen-Schleifprogramme vollautomatisch und zwar verkstückform abhägig gesteuert ablaufen können.
Grundsätzllch gibt es zwei Arten von Flächenschleifmaschinen: 1. )Das Werkstück wird mittels einer Transprotvorichtung unter den Schleiftellern vorwärtsbewegt, während diese eine Querbewegung zur Mater@altransportrichtung ausführen.
2, ) Das Werkstück liegt stationär auf einer Unterlage (Werktisch) und die Schleifteller führen mittels eines entsprechend konstruierten Rahmens Sowo}?i eineQuer-als auch eine Längsbewegung über dem Werksück aus.
Beide Methoden haben ihre konstruktionsspezifise hen Vor-und Nachteile. Im folgenden wird der vorteilhafte Einsatz der elektronischen "Licht-Impuls" (L-I) Steuerung als Ausführungsbeispio.'l an einer Schleifmaschine mit verfahrbarem Brückenrahmen beschrieben. Die Verwendungsmöglichkeit der "L-I-Steue ist sinngemäß auch bei sowohl anders konstruierten Schleif-las auch bei Schneid-und Sägemaschinenieder Art gegeben. deren nähere Beschreibung zu Wiederholungen führen würde und auf die deshalb verzichtet wird.
Fig. 1,2 und 3 zeigen folgende Teile: Werks@ck (1) Schleifteller (2), Querfahrender Schleifteller-Antriebsmotor ("Stupport")(3), Lägsfahrender "Brücken" - Tr@ger (4), Werktisch (5), Brückenauflager (6), Lichtimpulsgeber (7a-d), Impulsverstärker (8) B@@@-2-zu@ Patentannc@@ung vorrichtung zu@ L@@@@-I@@@teuerung" G, Gresse Schaltrelais (9), Impulsspeicher (10), Aptriebsmotor für "Support" - Querbewegung (@la), A@triebsmotor für "Brücken " -Längsbewegung(11b), Maschinenprogram@ sepicher (12), Lichtquelle (18) Photozelle (14), Reflektionsschicht auf Wer@sch (15), Endschalter (16).
11£. 1 auf Blatt 1 zeigt zunächst die prinzipielle Grundbauform einer SOrt:) Brückenflächenschleifmaschine. Hierbei Hegt das Werkstück(1) auf dem Werktisch (fi) und wird voni Schleifteller (2) in einen von Endschaltern(16) begrenzten Viereck nach einem bestimmten, meist variablen Bewegungsschea bearbeitet. Das horizontale Schleff-Bewegungsschena des SChleiftellers (2) wird heutzutage an moderne Maschinen vollantomatisch mittels einer Elektronik gesteuert. Diese Steuerung der "Brücke" (4) in Längsrichtung und des "Supportws" (3) in Quer-Richtung über dem Werktisch (5) hinist jedoch nur bedingt von der Form des Werkstückes (1) abbägig und zwar insofern, als die Endschalter (16) von Band entsprechend der Wrkstücklänge- und breite eingestellt werden. Die Bew@gung des Scheifellers (2) läuft also einem von den Endschaltern (16) begrenzten Viereck ab. Da die Werkstücke jedoch meist nicht bekantet sind, sondern unregelmäßige Formen haben, und der Scheifteller (2) nur maximal 5-8 cm über den Randdes Werkstückes ninausschleifen laann, ohneSchaden zu nehmen, ist ein echter vollautomatischer, werkstückform-anhängiger Ablauf des Schleifprogramms ohne Überwachung oder ohne Materialausschuß mit aufwendiger Nachbearbeitung nicht oder nur bedingt möglich.
Diesen oben beschriebenen enorm kostenträchtigen Nachteil der bislang bedannten elektronsichen Maschinensteuerungen beseitigt die hier vorliegende Patentanmeldung einer auch an vorhandenen Maschinen nachrüstbaren elektronischen" Licht-Impuls-Steuerung".
1.) Aufbau der "L-I"-Steuerung.
Die "L-I"-Steuerung besteht im wesentlichen aus den bekannten Bauteilen Photozelle. Relais und elektronischem Speicher.
Fig. 3 zeigt als Ausführungsbeispiel eine grundsätzliche Schaltung, bestehend aus: Lichtimpulsgeher (7a-7d), dieser beinhaltet eine oder mehrere Lichtquellen (13) und eine oder mehrere Photozellen (14). Weiterhin besteht die Anordnung aus Impulsvertärker (8), Schaltrelais (9), Antriebsmotoren (11a und 11b,) Impulsspeicher (10) und dem Ma schinenprogrammspeicher (12).
2.) Funktion der "L-I"-Steuerung Das Funktionsprinzip der L--I-Schaltung ist einfach und geht wie folgt vonstatten Die Lichtimpulsgeber (7a-7d) sind an geschützter Stelle in v;nmittelbarerNähe d£s Schleiftellers (2) am Support (3) anmotiert und zwar die D-I-Geber 7a und 7b in der Bewegungsrichtung AB und die L-I-Geber 7c und 7d in der B@ewegungsrichtung CD.
Der Schleifteller (2) läuft nun sein normales Bewegungsprogramm. das er vom Maschinenprogrammspeicher (12) erhält, vom Punkt O beginnend ab. (Siehe Fig.2) Er bewegt sich in Richtung B. Sowie er an den Rand des Werkstückes(1) kommt, wird diese Bewegung sofort durch einen Impuls des L-I-Geba@s 7b gestoppt.
Dies geschieht folgendermaßeii:Die Lichtquelle (lö) des L-I-Gebers (7b) trifft niit ihrem genau senkrecht gerichteten Lichtstrahl auf die Reflektionsschicht(15) Blatt-3-zur Patertannmekkung "Vorrichtung zur Lichtimpul ssteuerung" G, Gres@@@ mit der die Werktischoberfläche (5) beschichtet ist. Der Lichtstrabl wird nun, wenn der L-I-Geber über der den Rand des Werkstückes hinaustru@ wieder nach oben reflektier und trifft die zugehörige Photozelle (14). Die Photozelle setzdiessen Photimpuls in einen elektrischen Impuls um und gibt ihn als einen Steuerimpuls über den Verstärker (8) und dem relais (9) sowie dem Speicher (10) unter Koppebrng mit dem zu m Maschinenprogramnspeicher ( 2) an den Antriebsmotor (11b), der die Schleifte Ilerbewcgungsrichtung AB besorgt, weiter. Der Antriebsmotor (11b) stoppt durch diesen Steuerimpuls seine Bewegung in Richtung B. Nun erhält entsprechend der Programmfolge des Maschinenspeichers (12) der Antriebsmotor (lla) einen Irnpols. den gesamten Brtickenrahmen(4) um einen gewissen Betrag in Richtung C zu verstzen. Sobald der Antr @@bsmotor (11a) einen weiteren Iinpuls zum Stillstasnd erhalten hat, beginnt der Antriebsmotor (11b) mit dem programmgemaßen Rückalauf in Richtung A.
Das weitere Schleifprogranim läuft entsprechend ab. Das Werkstück wird also ständig mittels der L-I-Geber in der jeweiligen Schleifteller-Bewegungsrichtung optisch abgetastet. Sobald der Schleifteller an den Werkstückrand kommt, erhält der entsprechende L-I-Geber einen Reflektions- Lichtimpuls1 der wie oben naher beschrieben, ein unzulässig weites Überschleifen des Werkstückrandes zuverlässig verhindert.
Die Maschine kann also mit hilfe des L-I-Gebers vollautomatisch ohne tiberwaschung ablaufen, wobei das Werkstück vollkommen ohne Rest bei völlig belieobiger Form ausgeschliffen wird.
Die Maschine kann bei entsprechender Programmgestaltung auch vollautomatisch nach Fertigschliff des 1. Werkstückes auf die nächsftolgenden urnosetzen und diese selbsttätig weiter bearbeiten.

Claims

Dintt-4-zur Patcntahn@@@@lung "Vorrichtung zur Lichli@@@esecorung" G, Groesser

P a t e n t a n s p r ü c h e: 1.)Vorrichtung zur vollautomatischen, werkstücksform-abhängigan Steuerung von Flächenschlelf-bzw. Poliermaschinen und Schneid-und Fräsmaschinen aller Art. wei sie z.B. in der Nater-und Kunststeinverarbeitenden industrie Verwendung finden, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Werkstück bzw. dessen Form mit els eines geeigneten optischer oder meche@@ n isch ausgelösten Impulses erfaßt und in einen elektronischen Steuerimpuls verwarldelt wird, der entsprechend auf das Maschinen-Steuerprogramm einwirkt, sodaß dieses gemäß der Werkstückfomr moduliert abläuft.
2.) Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeidinet, daß der genannte Impuls zur Erfassung der Werkstückform bzw. des Werkstückrandes als sog.

"Licht-Impuls" mittels einer Lichtquelle(13) und einer reflektierenden Schicht (15) am Werkstückrand auf eine Photozelle(14) übertragen wird, die diesen Impuls umsetzt in einen elektrischen Impuls, der über einen Verstärker (8) una ein Relais (9) auf das Maschinensteuerprogramn wie in der obigen BeschreIbung näher dargelegt, einwirkt.
3. ) Vorrichtung nach Anspruch 2 , dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Lichtquelle (13) und die Photozelle(14) in einer kompletten Einheit ("Licht-Impuls-Geber") zusammengefaßt sind.
4. ) Vorrichtung nach Anspruch '2 dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung des Werkstückrandes eine oder mehrere Lichquelien sich fest oder beweglich auf oder in dem Werktisch (5) (Fig. 3) befinden, sodaß der Lichtimpuls am Werkstückrand ohne Refletionsschicht (15) direkt auf die am Support (3) befind liche Photozelle (14) ausgelöst wird.
5. ) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder inehrcrc Photozellen (14) fest oder beweglich sich am Werktisch (5) und die Lichtquellen <1 3) sich am Support (3) befinden.
6.) Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß, der genannte Impuls zur Erfassung der verkstückform bzw. dessen Randes statt Lichtlektronisch mittels eines mechhani,schen Tasters erfolgt, der über das Werkstück gleitet und am Werkstückrand einen elektrischen Impuls auslöst, der wie in Anspruch 2 beschrieben oreitergeleitet wird.
7. j Vorrichtung nach Anspruch 1,2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtelektronische oder mechanisch-elektronische Stauerimpuls in jeder Schleifteller bewegungsrichtung durch mehrere entsprechend angeordnete "Impulsgeber " ausgelöst wird.
8.) Vorrichtung nach Anspruch 7, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Impulsgeber ringfürmig um den Schleifteller(2) angeordnet sind.