DE2559949C2

DE2559949C2 - Electrical control device for limiting the travel of the tool or workpiece carrier of a honing machine

Info

Publication number: DE2559949C2
Application number: DE19752559949
Authority: DE
Inventors: Reinhard 7302 Ostfildern Fröschle; Günter 7311 Nabern Richter
Original assignee: Maschinenfabrik Gehring GmbH and Co KG
Current assignee: Maschinenfabrik Gehring GmbH and Co KG
Priority date: 1975-11-12
Filing date: 1975-11-12
Publication date: 1982-07-29

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Steuerungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to an electrical control device according to the preamble of claim 1.

Eine solche Steuerungsvorrichtung ist aus der DD-PS 843 bekannt. Bei dieser Steuerungsvorrichtung sind die Sollwertgeber sowie der Istwertgeber Bestandteil einer Brückenschaltung, deren Ausgangssignale Nullindikatoren zugeführt werden, welche zu der Auswerteeinrichtung gehören.Such a control device is known from DD-PS 843. In this control device are the setpoint generator and the actual value generator are part of a bridge circuit, the output signals of which are fed to zero indicators belonging to the evaluation device.

Aus der DE-OS 15 88 921 und der DE-PS 12 64 988 sind ähnliche Steuerungsvorrichtungen bekannt. Bei den drei bekannten Steuerungsvorrichtungen ist der maximale Arbeitshub des Werkzeug- oder Werkstückträgers von den manuell einstellbaren Sollwertgebern bestimmt, und die zusätzliche Steuereinrichtung dient dazu, innerhalb dieses Hubes kürzere Hublängen zur Bearbeitung bestimmter Abschnitte der Werkstückbohrung einzustellen. Bei Beginn des Honvorganges soll zunächst mit kürzeren Hüben Werkstoff an denjenigenFrom DE-OS 15 88 921 and DE-PS 12 64 988 similar control devices are known. Both three known control devices is the maximum working stroke of the tool or workpiece carrier determined by the manually adjustable setpoint generators, and the additional control device is used to set shorter stroke lengths for machining certain sections of the workpiece bore within this stroke. At the beginning of the honing process should initially with shorter strokes of material on those Stellen der vorbearbeiteten Bohrung abgetragen werden, an denen ein größeres Aufmaß vorhanden ist, also an den engsten Stellen der Bohrung. Diese kurzen Hübe liegen innerhalb des maximalen, durch diePlaces of the pre-machined hole removed where there is a larger allowance, i.e. at the narrowest points of the hole. These short ones Strokes are within the maximum through which Sollwertvorgabe bestimmten Gesaintarbeitshubes. Eine solche Steuerung ist nur bei langen Bohrungen möglich, bei denen die Länge der Honsteine geringer gewählt werden kann, als die Bohrungslänge. Es tritt nicht das Problem auf, daß die mit dem Gesamtarbeitshub fertigSetpoint specification of certain total work stroke. One Such control is only possible with long bores in which the length of the honing stones is selected to be shorter can be called the hole length. The problem does not arise that the finished with the total working stroke

ίο gehonte Bohrung Geometriefehler aufweisen kann, die sich bei zylindrischen Bohrungen als Vorweiten oder Vorengen ergeben. Solche Geometriefehler bestehen an Bohrungen, die durch jeweils vollständiges Durchfahren des gesamten Arbeitshubes der Honsteine mitίο honed bore can have geometry errors that result in cylindrical bores as pre-widening or pre-narrowing. Such geometrical errors exist on bores, which each complete through the entire working stroke of the honing stones with

einer vorgegebenen Oberlaufstrecke gehont werden. Geometriefehler ergeben sich dabei aus einer ungleichmäßigen Abnutzung der Honsteine, die darauf beruht, daß das Maximalmaß dor vorbearbeiteten Bohrungen sehr häufig an derselben Stelle auftrittbe honed along a specified upper course. Geometrical errors result from uneven wear of the honing stones, which is based on that the maximum dimension dor pre-machined holes very often occurs in the same place

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die zusätzliche Steuereinrichtung so auszubilden, daß derartige Geometriefehler der fertig bearbeiteten Bohrungen durch automatische Korrekturen vermieden werden.The invention is based on the object of designing the additional control device so that Such geometrical errors in the finished bores are avoided by automatic corrections will.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöstThis object is achieved by the features in the characterizing part of claim 1

Mit der erfindungsgemäßen Steuerungsvorrichtung kann zur Vermeidung von Geometriefehlern der fertig gehonten Werkstücke der maximale Arbeitshub desWith the control device according to the invention, in order to avoid geometrical errors, the finished honed workpieces the maximum working stroke of the Werkzeug- oder Werkstückträgers nach Maßgabe von Korrektursignalen verändert werden. Dieser Hub kann vergrößert oder verkleinert werden, je nachdem, ob eine Tendenz zum Vorweiten (Tonnenform der Bohrung) oder Vorengen (Bauchform der Bohrung)Tool or workpiece carrier in accordance with Correction signals are changed. This stroke can be increased or decreased depending on whether a tendency to expand (barrel shape of the hole) or narrowing (belly shape of the hole) bestehtconsists

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Inhalt der Unteransprüche.Further refinements of the invention are the content of the subclaims.

Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuerungsvorrichtung wird im folgenden anhand derAn embodiment of the control device according to the invention is described below with reference to FIG

Zeichnungen näher erläutert Es zeigtDrawings explained in more detail It shows

F i g. 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung undF i g. 1 is a block diagram of the invention Control device and

F i g. 2 eine schematische Darstellung der Korrektureingabevorrichtung.F i g. 2 shows a schematic representation of the correction input device.

Die Steuerungsvorrichtung nach F i g. 1 enthält zwei als Potentiometer ausgeführte Sollwertgeber 2 und 3, an denen die beiden Grenzlagen des Weges eines nicht gezeigten Werkzeugträgers einer Honmaschine durch Drehung an einem Einstellknopf unabhängig voneinanThe control device according to FIG. 1 contains two setpoint generators 2 and 3 designed as potentiometers which the two limit positions of the path of a tool carrier, not shown, of a honing machine Rotation of a setting knob independently of one another der ferneingestellt werden können. Damit kann der Hub des Werkzeugträgers innerhalb des gesamten Bereiches des möglichen Bearbeitungsweges an jeden Ort gelegt und während des Betriebes beliebig in beiden Richtungen verändert werden. Als Istwertgeber ist einwhich can be set remotely. This allows the hub of the tool carrier is placed at every location within the entire area of the possible machining path and can be changed in either direction during operation. The actual value transmitter is a Potentiometer 1 vorgesehen, dessen Schleifer durch bekannte Mittel, z. B. über einen Kettentrieb, von der Schlittenbewegung der Honmaschine in geeigneter Form angetrieben wird. Die Potentiometer 1, 2 und 3 sind von elektrischem Strom durchflossen und liefernPotentiometer 1 is provided, the grinder of which by known means, e.g. B. via a chain drive from which Slide movement of the honing machine is driven in a suitable form. The potentiometers 1, 2 and 3 are traversed by electricity and deliver Spannungen, die von der Stellung ihrer Schleifer abhängen. Zum Vergleich der von den Sollwertpotentiometern 2 und 3 entsprechend den gewünschten Umsteuerpunkten vorgegebenen Spannungen mit der augenblicklichen, der Stellung des WerkzeugträgersTensions arising from the position of their grinder depend. To compare the desired values from setpoint potentiometers 2 and 3 Reversal points predetermined tensions with the current, the position of the tool carrier entsprechenden Schleiferspannung des Istwertpotentiometers 1 sind zwei Schwellwertschalter 4 und 5 vorgesehen. Wird bei Beginn des Honvorganges von Hand odercorresponding wiper voltage of the actual value potentiometer 1 are two threshold value switches 4 and 5 intended. Is done by hand or at the start of the honing process

mittels einer Kontaktsteuerung ein Startkontakt 6 geschlossen, so wird über Verknüpfungsglieder 7 und 8 ein Stellgedächtnis 9 in die Stellung »1« geschaltet Dadurch wird über einen Verstärker 10 ein Magnetventil 11 angesteuert und damit der Hub des Werkzeugträgers in Richtung »abwärts« eingeleitet Die Spannung an dem von einem Kettentrieb mitbewegten Schleifer des Istwertpotentiometers 1 steigt dann an. Erreicht die Bewegung den Punkt, an dem die Schleiferspannung des Istwertpotentiometers 1 größer ist als die vom Sollwertpotentiometer 3 für den Umsteuerpunkt »unten« beeinßoßte Spannung, so gibt der Schwellwertschalter 5 ein Signal an das Stellgedächtnis 9 und auf ein Relais 12. Das Stellgedächtnis 9 wird dadurch auf Stellung »2« geschaltet Das Relais 12 schaltet in bekannter Weise die Honwerkzeugdrehung und -zustellung ein.a start contact 6 is closed by means of a contact control, then logic elements 7 and 8 an actuating memory 9 is switched to the "1" position 11 controlled and thus the stroke of the tool carrier in the "downward" direction initiated The tension on the grinder, which is also moved by a chain drive of the actual value potentiometer 1 then increases. If the movement reaches the point at which the wiper voltage of the Actual value potentiometer 1 is greater than that of setpoint potentiometer 3 for the reversing point »down« influenced voltage, the threshold switch 5 sends a signal to the control memory 9 and on Relay 12. This switches the memory 9 to position »2«. The relay 12 switches to known way the honing tool rotation and delivery.

Bei der Umschaltung des Stellgedächtnisses 9 auf Stellung »2« wird der Verstärker 10 gesperrt Das Magnetventil 11 wird dadurch entregt und steuert die Bewegung des Werkzeugträgers um. Die Sollwertschal· ter 4, 5, die Verknüpfungsglieder 7, 8 und das Stellgedächtnis 9 sowie der Verstärker 10 bilden gemeinsam eine Auswerteeinrichtung der Steuervorrichtung. When switching memory 9 to position "2", amplifier 10 is blocked Solenoid valve 11 is de-energized and controls the movement of the tool carrier. The setpoint value switch ter 4, 5, the logic elements 7, 8 and the actuating memory 9 and the amplifier 10 form jointly an evaluation device of the control device.

Im Zuge der »Aufwärts«-Bewegung des Werkzeugträgers sinkt die Spannung am Schleifer des Istwertpotentiometers 1 wieder ab. Erreicht der Werkzeugträger den Punkt, an dem die Schleiferspannung des Istwertpotentiometers 1 kleiner wird als die von der Einstellung des Sollwertpotentiometers 3 (Umschaltpunkt »unten«) abhängige Spannung, so verschwindet das Ausgangisignal des Schwellwertschalters 5. Im weiteren Verlauf der Bewegung erreicht die Schleiferspannung des Istwertpotentiometers 1 einen Wert, der kleiner wird als der von der Einstellung des Sollwertpotentiometers 2 abhängige Sollwert der Spannung (Umsteuerpunkt »oben«), und dadurch verschwindet das Ausgangssignal des Schwellwertschalter 4.In the course of the "upward" movement of the tool carrier, the voltage on the wiper of the actual value potentiometer drops 1 again. If the tool holder reaches the point at which the wiper voltage of the actual value potentiometer 1 becomes smaller than that of the setting of the setpoint potentiometer 3 (switching point »down«) dependent voltage, the output signal disappears of the threshold switch 5. In the further course of the movement, the wiper voltage reaches the Actual value potentiometer 1 has a value that is smaller than that of the setting of setpoint potentiometer 2 dependent setpoint of the voltage (reversing point »up«), and thus the output signal disappears of the threshold switch 4.

Das Abschalten beider Schwellwertschalter 4 und 5 bewirkt über ein Verknüpfungsglied 8 das Umschalten des Stellgedächtnisses 9 in die Stellung »1«. Dadurch wird über den Verstärker 10 das Magnetventil 11 angesteuert, welches die Umsteuerung der Hubbewegung auslöst; der Werkzeugträger fährt wieder »abwärts«, die Spannung am Schleifer des Istwertpotentiometers 1 steigt erneut an. Im Laufe der Bewegung erreicht diese Spannung wieder einen Wert, der größer ist als die vom Sollwertpotentiometer 2 vorgegebene Spannung. Dann gibt der Schwellwertschalter 4 ein Signal an das Verknüpfungsglied 8, wodurch das Signal für das SteHgedächtnis 9 abgeschaltet wird.The switching off of both threshold value switches 4 and 5 causes the switchover via a logic element 8 of the memory 9 in the position "1". This causes the solenoid valve 11 via the amplifier 10 activated, which triggers the reversal of the lifting movement; the tool carrier moves again »Down«, the voltage at the wiper of the actual value potentiometer 1 rises again. In the course of the movement this voltage again reaches a value that is greater than that specified by the setpoint potentiometer 2 Tension. Then the threshold switch 4 sends a signal to the logic element 8, whereby the signal for the standing memory 9 is switched off.

Die Bearbeitung mit regelmäßiger Umsteuerung des Hubes wird fortgesetzt, bis das Signal »Ausfahren« ausgelöst wird, wodurch über eine nicht gezeigte Kontaktsteuerung die Honwerkzeug-Drehung und -Zustellung ausgeschaltet wird.The processing with regular reversal of the stroke is continued until the signal "extend" is triggered, as a result of which the honing tool rotation and via a contact control (not shown) -Delivery is turned off.

Der Startkontakt 6 öffnet, wobei über die Verknüpfungsglieder 7 und 8 erreicht wird, daß das SteHgedächtnis 9 nicht in seine Stellung »1« gelangen kann bzw. — wenn sich das SteHgedächtnis gerade in Stellung »1« befindet — in die Stellung »2« gesteuert wird. Der Verstärker 10 sperrt hierdurch und schaltet das Magnetventil 11 ab. Der Werkzeugträger kehrt jetzt, sofern er nicht bereits in der »Aufwärts«-Bewegung ist, nach oben um und fährt in Startstellung.The start contact 6 opens, with the logic elements 7 and 8 it is achieved that the standing memory 9 cannot reach its position "1" or - if the standing memory is currently in position "1" - it is controlled in position "2". Of the As a result, amplifier 10 blocks and switches off solenoid valve 11. The tool carrier is now sweeping, if it is not already in the "up" movement, it moves upwards and moves to the start position.

Um Toleranzfehler der Werkstücke korrigieren zu können, ist eine zusätzliche Steuereinrichtung vorgesehen, die im wesentlichen aus einer Korrektureingabe-Vorrichtung 15 und zwei Additionsgliedern 13 und 14 besteht. In der Vorrichtung 15 werden Meßwerte verarbeitet, die in bekannter Weise durch Messungen am Werkstück während oder nach dessen Bearbeitung ermittelt werden. Die am Ausgang der Vorrichtung erhaltenen Korrektursignale werden in den Additionsgliedern 13 und 14 zu den Ausgangssignalen der Sollwertgeber 2 bzw. 3 addiert. Die dadurch gewonnenen, am Ausgang der Additionsglieder 13 und 14 anstehenden korrigierten Sollwert-Signale werden den Schwellwertschaltern 4 bzw. 5 zugeführt und wie beschrieben zur Umsteuerung der Bewegungsrichtung des Werkzeugträgers ausgewertet.In order to be able to correct tolerance errors of the workpieces, an additional control device is provided. which essentially consists of a correction input device 15 and two addition elements 13 and 14 consists. In the device 15 measured values are processed, which in a known manner by measurements can be determined on the workpiece during or after its machining. The one at the exit of the device Correction signals obtained are converted to the output signals of the adders 13 and 14 Setpoint adjuster 2 or 3 added. The obtained thereby, at the output of the addition elements 13 and 14 pending corrected setpoint signals are fed to the threshold switches 4 or 5 and how described for reversing the direction of movement of the tool carrier evaluated.

Fig.2 zeigt schematisch eine Baugruppe 20 der Korrektur-Eingabevorrichtung 15.FIG. 2 schematically shows an assembly 20 of the correction input device 15.

Die Baugruppe 20 ermöglicht die automatische Korrektur von Geometriefehlern des Werkstückes, insbesondere von Zylindrizitätsfehlern der Werkstückbohrung, durch entsprechende Anpassung der Umkehrpunkte des Arbeitshubes. Zu diesem Zweck wird die Werkstückbohrung mit an sich bekannten Mitteln vermessen. Beispielsweise wird der Durchmesser, wie in F i g. 2 schematisch angedeutet, am »oberen« Ende der Werkstückbohrung d\, in der Mitte dz und am »unteren« Ende cfe gemessen. Diese Meßwerte werden einem Wandler 30 zugeführt, der zur Korrekturwertermittlung für den »oberen« Umsteuerpunkt die Differenz di — d\ der Meßwerte di und d\ bildet. Ist die Differenz positiv, so wird automatisch der Umkehrpunkt nach »oben« verlagert (Hubverlängerung). Ist der Wert negativ, so wird eine Korrektur nach »unten« (Hubverkürzung) ausgeführt. In gleicher Weise wird auch für den »unteren« Umkehrpunkt die Differenz di-di gebildet und ausgewertet.The assembly 20 enables the automatic correction of geometry errors of the workpiece, in particular of cylindricity errors of the workpiece bore, by appropriate adaptation of the reversal points of the working stroke. For this purpose, the workpiece bore is measured by means known per se. For example, as shown in FIG. 2 indicated schematically, measured at the "upper" end of the workpiece bore d \, in the middle dz and at the "lower" end cfe. These measured values are fed to a converter 30 which, in order to determine the correction value for the "upper" reversal point, forms the difference di - d \ of the measured values di and d \ . If the difference is positive, the reversal point is automatically shifted "up" (stroke extension). If the value is negative, a "downward" correction (stroke shortening) is carried out. In the same way, the difference di-di is also formed and evaluated for the "lower" reversal point.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Elektrische Steuerungsvorrichtung für die anschlaglose Wegbegrenzung des Werkzeug- oder Werkstückträgers einer mit einem automatisch zustellbaren Honwerkzeug versehenen Honmaschine zum Bearbeiten von Werkstückbohrungen mit einstellbaren Sollwertgebern zur Vorgabe der Umkehrpunkte des Gesamt-Arbeitshubes, mit einem Istwertgeber und mit einer Auswerteeinrichtung für die Ausgangssignale des Istwertgebers und der Sollwertgeber, sowie mit einer zusätzlichen, an die Auswerteeinrichtung angeschlossenen elektronischen Steuereinrichtung zur automatischen Beeinflussung des Arbeitshubes in Abhängigkeit von gemessenen Werten der Bohrungsmaße, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Steuereinrichtung (13,14,15) an eine Meßeinrichtm;g zur Ermittlung von Geometriefehlern der gehonten Werkstücke angeschlossen ist und einen Wandler (30) zur Umwandlung dieser Meßwerte in Korrektursignale sowie eine Korrektureingabeeinrichtung (15) enthält, die der Auswerteeinrichtung (4, 5, 7 bis 10) vorgeschaltet und mit den Sollwertgebern (2 und 3) zur Änderung der Sollwertvorgabe für die Umkehrpunkte des Gesamt-Arbeitshubes derart elektrisch verbunden ist, daß dieser Arbeitshub nach Maßgabe der auftretenden Korrektursignale vergrößert oder verkleinert wird.1. Electrical control device for the stop-free travel limitation of the tool or Workpiece carrier with a honing machine provided with an automatically adjustable honing tool for machining workpiece bores adjustable setpoint generators for specifying the reversal points of the total working stroke, with a Actual value transmitter and with an evaluation device for the output signals of the actual value transmitter and the Setpoint generator, as well as with an additional electronic control device connected to the evaluation device for automatically influencing the working stroke as a function of measured values of the bore dimensions, thereby characterized in that the additional control device (13,14,15) to a measuring device; g for Determination of geometry errors of the honed workpieces is connected and a converter (30) for converting these measured values into correction signals and a correction input device (15), which is connected upstream of the evaluation device (4, 5, 7 to 10) and with the setpoint generators (2 and 3) to change the setpoint specification for the reversal points of the total working stroke in such a way is electrically connected so that this working stroke is increased or decreased in accordance with the correction signals that occur.

2. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Steuereinrichtung (13,14,15) zwei Additionsglieder (13 und 14) aufweist, die eingangsseitig an die Korrektureingabeeinrichtung (15) und an je einen der beiden Sollwertgeber (2 und 3) und ausgangsseitig an einem Steuereingang der Auswerteeinrichtung (4, 5, 7 bis 10) angeschlossen sind.2. Control device according to claim 1, characterized in that the additional control device (13,14,15) has two addition members (13 and 14), the input side to the correction input device (15) and to one of the two Setpoint generator (2 and 3) and on the output side at a control input of the evaluation device (4, 5, 7 to 10) are connected.

3. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aus den Ausgangssignalen der Sollwertgeber (2 und 3) und den Korrektursignalen gewonnenen Steuersignale dem Eingang je eines Schwellwertschalters (4 und 5) zuführbar sind, der einen zweiten Eingang für den Anschluß des Istwertgebers (1) aufweist und Bestandteil der Auswerte-Einrichtung (4,5,7 und 10) ist.3. Control device according to claim 1 or 2, characterized in that from the output signals of the setpoint generator (2 and 3) and the Correction signals obtained control signals to the input of a threshold switch (4 and 5) are fed, which has a second input for connecting the actual value transmitter (1) and Part of the evaluation device (4, 5, 7 and 10) is.