DE2718753B2

DE2718753B2 - MeB- und Steuereinrichtung für eine Innenrundschleifmaschine

Info

Publication number: DE2718753B2
Application number: DE2718753A
Authority: DE
Inventors: Mario Bologna Possati (Italien)
Original assignee: Finike Italiana Marposs SpA
Current assignee: Marposs SpA
Priority date: 1976-05-05
Filing date: 1977-04-27
Publication date: 1980-08-07
Also published as: DE2718753C3; SE419055B; JPS6048307B2; US4112629A; GB1563376A; FR2350173A1; CH622458A5; IT1070157B; SE7705184L; DE2718753A1; ES458432A1; JPS52155492A; FR2350173B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Meß- und Steuereinrichtung für eine Innenrundschleifmaschine, bei der das durch ein Schleifwerkzeug zu bearbeitende ringförmige

ίο Werkstück mit seinen Außenflächen an Gleitschuhen gehalten ist, mit einer der Schleifmaschine über eine Werkstückfördereinrichtung vorgeschalteten Meßstation, in der ein Durchmesser des Werkstückes gemessen wird, wobei in einer Steuereinrichtung abhängig vom Durchmessermeßwert ein Steuerkommando für die sich anschließende Schleifbearbeitung erzeugt wird.

Innenrundschleifmaschine 1, bei denen während des Bearbeitungsvorgangs der zu bearbeitende Innendurchmesser des Werkstückes gemessen wird und die Schleifscheibenzustellung abhängig von den Meßwerten gesteuert wird, sind bekannt Solche Meßeinrichtungen sind insofern unvorteilhaft, als die Messungen unter ungünstigen Bedingungen vorgenommen werden, da die Meßgenauigkeit durch Erwärmung, Schwingungen und

Spannungen des Werkstückes sowie durch das Oberspülen mit Kühlmittel leidet. Ferner verlängert sich durch die Messungen der Schleifvorgang, und es kann das Meßgerät beim Platzen der Schleifscheibe zerstört werden. Diese Nachteile lassen sich vermeiden, wenn die Messung nicht unmittelbar an der Schleifmaschine, sondern in einer vorgeschalteten Meßstation vorgenommen werden.

So geht die Erfindung von einer Meß- und Steuereinrichtung aus, bei der in der vorgeschalteten Meßstation der zu bearbeitende Durchmesser des Werkstückes, hier ein Außendurchmesser, gemessen wird. Abhängig von dem Meßwert und dem Sollwert des gewünschten Durchmessers wird die Bearbeitungsdauer bestimmt und der Schleifvorgang so lange ausgeführt, bis man annimmt, daß der gewünschte Durchmesser erreicht ist (DE-OS 23 39 726).

Andererseits ist es auch bekannt (DE-AS 10 83 149), nach der Bearbeitung in einer Nachmeßstation das Werkstück zu messen, um die Schleifscheibe nachzustellen, wenn die Abmessung des Werkstückes außerhalb eines bestimmten Wertes liegt. Weiterhin ist es bekannt (DE-AS 12 15 022), mittels einer Kontrollvorrichtung festzustellen, ob ein Werkstück auf der Werkstückaufnahme einer Rundschleifmaschine aufsitzt. Dabei erfolgt gleichzeitig auch eine Vorsortierung der zu bearbeitenden Werkstücke nach Maßgabe der Toleranzen. Wie bekannt (US-PS 24 48 921), läßt sich abhängig vom Anfangsdurchmesser des zu bearbeitenden Werkstückes durch den Meßfühler eine Umschaltung vom Eilgang auf die Zustellung der Schleifscheibe vornehmen. Zum Abrichten der Schleifscheibe ist es bekannt (DE-OS 22 02 487), während der Bearbeitung ein von der Zerspanungsmenge abhängiges Signal von einem Meßfühler zu erzeugen. Auch bei einer anderen Schleifmaschine ist es bekannt (DE-OS 21 59 876), die Zerspanungsmenge aufgrund der Messungen eines Meßfühlers zu berechnen, der in der Bearbeitungsstation angeordnet ist und den Durchmesser der Werkstücke zu Anfang und zu Ende des Schleifvorganges feststellt.

Ausgehend von der zur Bildung des Oberbegriffes des Anspruchs 1 herangezogenen Meß- und Steuereinrichtung wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe

darin gesehen, ohne Messungen des Werkstückes in der Schleifmaschine eine große Genauigkeit der Abmessungen des fertigen Werkstückes und einen hohen Bearbeitungswirkungsgrad zu erzielen, insbesondere dann, wenn Werkstücke auch mit größeren Abmessungstoleranzen bearbeitet werden soüen.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Steuereinrichtung das Steuerkommando für die Zustellung des Schleifwerkzeuges aus dem in der vorgeschalteten Meßstation gemessenen Außendurchmesser des Werkstückes und aus dem als Sollwert eingegebenen, dem Fertigmaß entsprechenden Innendurchmesser des Werkstücks gebildet wird und daß zwischen der Me3sta.tion und der Schleifmaschine eine Werkstückauswerfeinrichtung vorgesehen ist, deren Betätigung beim Überschreiten vorbestimmter Abweichungen des gemessenen Außendurchmessers und des ehenfalls in der vorgeschalteten Meßstation gemessenen Innendurchmessers des Werkstücks erfolgt

So wird zunächst nicht der zu bearbeitende Durchmesser des Werkstückes, nämlich der Innendurchmesser gemessen, sondern vieJmehr der Außendurchmesser, der mit dem Sollwert des Innendurchmessers verglichen wird, woraus das Steuerkommando für die Zustellung des Schleifwerkzeuges gebildet wird. Ferner wird aber in der Meßstation auch der Innendurchmesser gemessen, so daß abhängig vom Außen- und Innendurchmesser beim Überschreiten vorbestimmter Abweichungen die Auswerfeinrichtung betätigt wird. Es wird auf diese Weise vermieden, daß der Schleifmaschine Werkstücke mit zu großen Toleranzen zugeführt werden. Andererseits werden aber Werkstücke mit großen, aber noch innerhalb der zulässigen Toleranzen liegenden Meßwerten mit großer Genauigkeit bearbeitet.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Schemazeichnung einer Schleifmaschine zur Bearbeitung der Innenrillen von Lagerringen und den Meßstationen,

Fig.2 ein Blockschaltbild der Meß- und Steuereinrichtung der F i g. 1,

F i g. 3 ein Blockschaltbild einer veränderten Ausführungsform der Schaltung zur Steuerung des Abrichtens der Schleifscheibe,

F i g. 4 ein Blockschaltbild der Synchronisier- und Schaltkreise der Meß- und Steuereinrichtung der F i g. 1 und 2.

In Fig. 1 bedeuten 11 eine vorgeschaltete automatische Meßstation, 12 eine Schleifmaschine mit Gleitschuhen für das Werkstück zum Schleifen von Innenrillen von Lagerringen und 13 eine Nachmeßstatiori. Die beiden Meßstationen 11, 13 sind im allgemeinen bekannt, und ihre Konstruktionseinzelheiten betreffen nicht die Erfindung, so daß die F i g. 1 nur einige Bauteile der Maschinen zeigt. Die Ringe 15 werden zur Meßstation 11, von dort aus zur Schleifmaschine 12 und dann zur Nachmeßstation 13 gefördert; von dort werden sie über bekannte synchrone Fördereinrichtungen mit Schrittvorschub entfernt, wobei die Förderbänder mit in gleichem Abstand angeordneten Lagersitzen zur Aufnahme· der Ringe versehen sind. Die Förderbänder der Fi g. I sind durch die Pfeile 17 gekennzeichnet.

Die Meßstntion 11 umfaßt eine Führung 18, welche die Ringe IS zu dem an der Seite der Führung angeordnete^ Meßkopf 19 geleitet. Der Meßkopf 19 besitzt einen Meßfühler 20, der in Kontakt mit der Außenfläche des Ringes 15 steht und diesen gegen einen Anschlag 21 drückt, der an der entgegengesetzten Seite der Führung 18 angeordnet ist Ein beweglicher

b Anschlag 22 blockiert jedes act der Meßstation 11 ankommende Werkstück, hält es zusammen mit dem Anschlag 21 in einer Bezugsstellung während der Messung und gibt schließlich die Weiterförderung frei.

Außerdem umfaßt die Meßstation 11 einen Meßdorn

ίο 23 mit zwei Meßfühlern 24, 25. Der axial bewegliche Meßdorn 23 wird in den Ring 15 eingesetzt nachdem dieser in seiner Bezugsstellung festgehalten ist, worauf er die Messung längs des Durchmessers der Innenrille des Ringes vollzieht

Die Versetzung des Domes 23 in Richtung Meßstellung innerhalb des Ringes 15 wird durch in F i g. 1 nicht gezeigte Abtaster gesteuert, welche die Positionierung des Ringes und das Ende der entsprechenden Messungen abgreifen. Meßkopf 19 und Meßdorn 23 sind an elektrische Abtast- und Anzeigegeräte 26, 27 angeschlossen, welche Signale proportional zu den Schwankungen des Außendurchmessers sowie des Innendurchmessers der Ringe 15 gegenüber den entsprechenden Sollwerten erzeugen.

Außerdem besitzt die Meßstation 11 eine Steuerschaltung' 29, welche den Arbeitszyklus steuert und die an die Abtast- und Anzeigegeräte 26, 27 angeschlossen ist Die Nachmeßstation 13 umfaßt eine Führung 28 zur Führung der Ringe 15 in Richtung eines beweglichen Anschlages 31, welcher den ankommenden Ring festlegt und ihn in einer Bezugsstellung während der Messung festhält und schließlich den Ring freigibt. Die Meßgeräte der Nachmeßstation 13 umfassen einen Meßdorn 33 mit zwei Meßfühlern 34,35.

Der axial bewegliche Meßdorn 33 wird in den Ring 15 zur Messung der Abweichung gegenüber dem entsprechenden Sollwert des Durchmessers der Innenrille eingesetzt, deren Oberfläche gerade geschliffen worden ist. Der Meßdorn 33 ist an ein elektrisches Abtast- und Anzeigegerät 37 angeschlossen, welches ein der Abweichung proportionales Signal erzeugt. Außerdem umfaßt die Nachmeßstation 13 eine mit dem Gerät 37 verbundene Steuerschaltung 39.

Die Abtast- und Anzeigegeräte 26,27,37 sind an eine Steuereinrichtung 40 angeschlossen, die ihrerseits mit einem Servoaggregat 42 der Schleifmaschine 12 verbunden ist. Die anderen Bauteile der Schleifmaschine der F i g. 1 bestehen aus zwei Gleitschuhen 44, 45, auf welche der durch eine nicht gezeigte magnetische

so Spindel gedrehte Ring 15 mit seiner Außenfläche aufliegt, sowie aus einer Schleifscheibe 47.

Die radiale Zustellung der Schleifscheibe 47 wird durch das Servoaggregat 42 über die durch die strichpunktierte Linie 49 angezeigte Steuerleitung gesteuert.

Der Ausgang des Gerätes 26 der F i g. 2, an dem ein Signal proportional zu der durch den Meßkopf 19 gemessenen Abweichung Se des Außenaurchmessers De des Rings 15 vom Sollwert Deh anliegt, ist an den negativen Eingang einer Vergleichsschaltung 51 sowie an den positiven Eingang einer Vergleichsschaltung 53 geführt. Die Vergleichsschaltung 51 erhält am positiven Eir.gang eine Spannung proportional zum negativen Wert

" Sei = De, - De_n,

worin Dm die untere Toleranzgrcnze für den Außendurchmesser De ist. Am negativen Eingang der

Vergleichsschaltung 53 liegt eine Spannung proportional dem Wert

an, deren Bedeutung nachstehend näher erläutert wird.

Zwischen den Ausgang der Vergleichsschaltung 51 und Masse ist die Wicklung eines Relais 55 mit Arbeitskontakt geschaltet, der in einem Eingangskreis eine Werkstückauswerfeinrichtung 56 angeordnet ist, die Teil der Meßstation 11 ist.

Zwischen den Ausgang der Vergleichsschaltung 53 und Masse ist die Wicklung eines Relais 57 mit einem Arbeitskontakt geschaltet, der im Eingangskreis der Auswerfeinrichtung 56 angeordnet ist.

Am Ausgang des Gerätes 27 liegt ein Signal an, das proportional der Abweichung Sf des Innendurchmessers D/ des Ringes 15 gegenüber dem Sollwert Di„ ist Dieser Ausgang ist εη die positiven Eingänge zweier Vergleichsschaltungen 61, 62 geführt. Am negativen Eingang der Vergleichsschaltung 61 liegt eine Spannung an, die proportional ist dem Wert

S_Js= D₁₅-D_1n

worin Dk die obere Toleranzgrenze des Innendurchmessers D/darstellt.

Der negative Eingang der Vergleichsschaltung 62 ist an Masse gelegt. Zwischen den Ausgang der Vergleichsschaltung 61 und Masse ist die Wicklung eines Relais 64 geschaltet, dessen Arbeitskontakt an den Eingangskreis des Auswerfers 56 geführt ist.

Schließlich sind zwischen den Ausgang der Vergleichsschaltung 62 und Masse eine Verzögerungsschaltung 65, ein zweiler Ruhekontakt 66 des Relais 64 sowie die Wicklung eines Relais 67 mit einem Arbeitskontakt in Reihe geschaltet, wobei dieser Kontakt an einen anderen Eingangskreis der Auswerfeinrichtung 56 geführt ist.

Die Vergleichsschaltung 51 erzeugt ein Ausgangssignal, so daß die Wicklung des Relais 55 erregt wird, wodurch der entsprechende Kontakt schließt, wenn die Bedingung De< De herrscht, d. h. wenn der gemessene Ring 15 ein nicht mehr zu bearbeitendes Ausschußteil ist, da sein Außendurchmesser unterhalb der unteren Toleranzgrenze liegt

Die Vergleichsschaltung 61 erzeugt ein Ausgangssignal, das die Wicklung des Relais 64 beaufschlagt, wodurch der entsprechende Kontakt schließt, wenn die Bedingung D;> D;_s herrscht, d. h, wenn der gemessene Ring 15 ein Ausschußteil ist, da der Durchmesser seiner Innenrille größer ist als die obere Toleranzgrenze. In diesem Zustand wird auch die Vergleichsschaltung 62 beaufschlagt, doch verhindern die Verzögerungsschalter 65 und das öffnen des Kontaktes 66 eine Erregung der Wicklung des Relais 67.

Wenn die Bedingung D;_s> D/> Di_n herrscht, erregt das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung 62 die Wicklung des Relais 67, wodurch der entsprechende Arbeitskontakt schließt Das Schließen des Kontaktes des Relais 65 oder das des Arbeitskontaktes des Relais 64 bewirkt die Betätigung eines ersten Auslasses der Auswerfeinrichtung 56.

Die Auswerfeinrichtung 56 tritt auch infolge der Erregung des Relais 67 in Tätigkeit doch erfolgt in diesem Fall der Auswurf des entsprechenden Ringes durch einen zweiten Auslaß in der Meßstation 11. Außer möglichen Formfehlern der Innenrille liegt der Durchmesser Di des Werkstückes über dem Sollwert jedoch innerhalb des Toleranzbereiches.

Schließlich greift die Auswerfeinrichtung 56 auch nach Erregung des Relais 57 ein, um zu verhindern, daß Ringe 15 zur Schleifmaschine 12 gefördert werden, bei denen das Einfahren der Schleifscheibe 47 in die Innenbohrungen des Ringes unmöglich oder unsicher ist. Für diesen Zweck wird der Bezugswert

Se₁ = Dt,- D_En

in Abhängigkeit vom Grenzwert De₁ gewählt, unter welchem sichergestellt ist, daß die normalerweise in der Meßstation 11 nach Einsatz des Meßdomes 23 gemessenen Ringe 15 das Einfahren der Schleifscheibe 47 gestatten, wenn sie auf den Gleitschuhen 44, 45 angeordnet sind, wobei angenommen wird, daß das Einsetzen unter den kritischen Bedingungen bezüglich des Durchmessers der Schleifscheibe, der Stellung und des Verschleißes der Gleitschuhe 44,45 usw. stattfinden muß. Außerdem ist das Gerät 26 an den Eingang einer Verzögerungsschaltung 70 angeschlossen, deren Klemme für die Rückstellung der Steuerung an einen Ausgangskreis der Auswerfeinrichtung 56 geführt ist, und dessen Ausgang mit einem Analog-Digitalumsetzer

71 verbunden ist welcher die Analogsignale in Digitalsignale im BCD-Code umsetzt Ebenso ist das Gerät 27 an den Eingang einer Verzögerungsschaltung

72 angeschlossen, deren Rückstellklemme an diesen Ausgangskreis der Auswerfeinrichtung 56 geführt ist, und dessen Ausgang mit einem Analog-Digitalumsetzer 74 verbunden ist, welcher das Analogsignal in ein Digitalsignal verwandelt

Die Verzögerungsschaltungen 70, 72 sind für die Verzögerung vorgesehen, welche durch die Messungen der Ringe 15 in der Meßstation Il vor der nachfolgenden Bearbeitung auf der Schleifmaschine 12 bedingt ist. Die Verzögerungsschaltungen werden zusammen durch ein Signal rückgestellt das durch den vorstehend erwähnten Ausgangskreis der Auswerfeinrichtung 56 erzeugt wird, wenn diese einen Ring auswirft, wodurch verhindert wird, daß Meßwerte von ausgeworfenen Ringen an die Schleifmaschine 12 gelangen.

Der Ausgang des Umsetzers 71 ist an den negativen Eingang eines Differenzierkreises 73 geführt, an dessen positivem Eingang das Ausgangssignal einer Summierstufe 75 anliegt Sofern es den Umsetzer 71 betrifft ist es offensichtlich, daß er verschiedene Klemmen und Ausgangsanschlüsse besitzt, um Digitalsignale parallel zu übertragen, obwohl aus Gründen der Einfachheit bei der Erläuterung nur von einem Ausgang des Umsetzers gesprochen wird und eine einzige Leitungsverbindung in den Zeichnungen gezeigt ist Dies gilt auch für andere Schaltungen.

An einem Eingang der Summierstufe 75 liegt ein Digitalsignal im BCD-Code für eine vorgegebene Zahl Z von Zustellungsschritten der Schleifscheibe 47 sowie ein anderes Eingangssignal für eine Korrektur des Wertes Z an, der in Abhängigkeit vom Durchmesser in der Nachmeßstation 13 bzw. in Abhängigkeit von Regulierungen an der Schleifmaschine 12 gewonnen wird, wie nachstehend näher erläutert wird.

Der Ausgang des Differenzierkreises 73, an welchem ein Signal für eine Sollzahl Z' von Zustellschritten dei Schleifscheibe anliegt die in bezug auf den Wert 2 korrigiert ist wobei Vorbearbeitungs- und Nachbearbeitungsmessungen berücksichtigt sind, ist an der Eingang eines Steuergerätes 77 geführt welches die Arbeitsweise eines Schrittmotors 78 steuert. Über die Verbindungsleitung 49 sorgt der Schrittmotor 78 für die

Bewegungen der Schleifscheibe 47 für den Eilgang, die Zustellung und das Zurückfahren.

Die Wirkverbindung 80 zwischen dem Steuergerät 77 und dem Motor 78 hat die Aufgabe, dem Motor die Steuerimpulse zuzuleiten, welche die Bewegungsschritte des Motors steuern. Eine von einem mit dem Motor 78 gekoppelten Codiergerät 76 zum Gerät 77 geführte Leitung überträgt an dieses Signale für die vom Motor 78 ausgeführten: Bewegungsschritte im Uhrzeigersinn sowie im Gegensinn.

Das an sich bekannte Steuergerät 77 umfaßt Schaltungen für Bezugsspannungen, für die Umsetzung dieser Bezugsspannungen in Frequenzsignale, Steuerkreise für den Motor 78, einen Empfänger 84 für die Signale des Codiergerätes 76 sowie einen Zähler 79 zur Zählung der durch den Motor sowohl während des Abhebens der Schleifscheibe 47 von der geschliffenen Fläche als auch während des Eilgangs und der Bearbeitungsphase ausgeführten Schritte.

An einem ersten Eingang einer Vergleichsschaltung 82 liegt ein Ausgangssignal des Zählers 79 im BCD-Code für die Schritte Z (ty des Motors 78 während des Abhebens der Schleifscheibe an, und ein zweites Eingangssignal im BCD-Code erscheint am Differenzierkreis 73. Wenn die beiden Eingangssignale der Vergleichsschaltung 82 gleich sind, gibt sie an ihren an das Steuergerät 77 geführten Ausgang ein Signal zur Steuerung des Endes des Bcarbeitungszyklus ab und anschließend ein Signal für den Beginn der Eilgangphase der Schleifscheibe in Richtung der Fläche eines neuen zu schleifenden Ringes.

Das das Ende eines Bearbeitungszyklus steuernde Signal steuert auch die Löschung des Signals für die Anzahl der Schritte Z", die in beiden Richtungen durch die Schleifscheibe 47 für den vorher geschliffenen Ring 15 ausgeführt wurde.

Eine Anzeigevorrichtung 83 erhält ein Ausgangssignal des Gerätes 77 im BCD-Code für die Differenz zwischen der Zahl Z'und der durch die Schleifscheibe 47 ausgeführten Vorwärtsschritte. Dieses Ausgangssignal des Steuergerätes 77 gelangt auch an die entsprechenden Eingänge der drei Vergleichsschaltungen 85,86,87.

Am zweiten Eingang der Vergleichsschaltung 86 liegt ein Signal im BCD-Code für das theoretische Material

\Si <,\ = \D_n-D,_n\

der innenrille der Ringe 15 an, in Abhängigkeit von welchem der Übergang vom Schrupp- zum Schlichtschleifen vollzogen werden soll. Sind die beiden Signale an den Eingängen der Vergleichsschaltung 86 gleich, dann steuert die Vergleichsschaltung über einen mit dem Steuergerät 77 verbundenen Ausgang diesen Übergang. Ebenso liegt am zweiten Eingang der Vergleichsschaltung 87 ein Signal im BCD-Code für das theoretische Abtragen

der Innenrille der Ringe 15 an, in Abhängigkeit von welchem eine Ausfunkphase durchgeführt werden soll. Sind die beiden Signale an den Eingängen der Vergleichsschaltung 87 gleich, dann steuert die Vergleichsschaltung über einen mit dem Steuergerät 77 verbundenen Ausgang das Ende des Schlichtschleifens und den Beginn der Ausfunkphase, deren Dauer über einen nicht gezeigten Zeitgeber eingestellt wird. Ein anderer Eingang der Vergleichsschaltung 85 ist an den Ausgang eines Differenzierkreises 89 geführt Dieser besitzt zwei Eingänge, deren erster negativ ist und mit dem Ausgang des Umsetzers 74 verbunden ist, während am zweiten positiven Eingang ein Bezugssignal für einen Wert K anliegt, dessen Bedeutung nachstehend näher erläutert wird. Das Ausgangssignal der Schaltung 89 für den Wert —Si+K(Siist normalerweise negativ) dient der Steuerung (über einen Vergleich mit dem vom ersten Eingang der Vergleichsschaltung 85 her anliegenden Signal) des Endes des Eilgangs (Ende des »Luftschleifens«) der Schleifscheibe 47 in Richtung der

ίο Oberfläche der Rille des Werkstückes 15 sowie des Beginns des Schruppschleifens. Diese Steuerung wird über einen mit dem Steuergerät 77 verbundenen Ausgang bedient, wenn die Eingangssignale der Vergleichsschaltung 85 gleich sind. Da die Einstellung der Steuerung des Schrittmotors 78 so durchgeführt wird, daß bei Z(t) = Z' die Schleifscheibe 47 sich am Ende des Abhebens vom Werkstück befindet, und bei Z(t)=0 die Schleifscheibe am Ende der Ausfunkphase in einer Stellung ist, welche dem Erreichen des gewünschten Innendurchmessers entspricht, d. h. theoretisch gleich D/„ ist, so folgt daraus, daß die theoretische Bedingung, bei welcher während des Eilganges der Schleifscheibe 47 in Richtung Werkstück 15 der Kontakt zwischen Schleifscheibe und zu schleifender Fläche stattfindet, am Anzeigegerät 83 durch eine Zählung Z_c= |S/| erfüllt wird.

Daraus folgt dann, daß die Steuerung für das Ende des Eilganges betätigt wird, wenn die Zählung am Anzeigegerät 83 den Wert Z_c+ K erreicht hat Der Wert K wird aus Sicherheitsgründen für die Vorwegnahme des Steuerungsganges im Hinblick auf den theoretischen Kontakt zwischen Schleifscheibe und Werkstück eingestellt. Das Signal, welches an einem Eingang der Summierstufe 75 zur Korrektur des Wertes Z in Abhängigkeit von einer an der Nachmeßstation 13 durchgeführten Nachbearbeitungsmessung bzw. in Abhängigkeit von an der Schleifmaschine 12 vorgenommenen Einstellungen ansteht, wird wie folgt gewonnen. Der Ausgang des Gerätes 37 ist an den Eingang einer Sperrschaltung 91 geführt, welche das Eingangssignal in Abhängigkeit vom Wert eines Schaltsignals durchsteuert oder sperrt, das an der Klemme 92 anliegt, welche mit einer Anzeigeschaltung eines Aggregates 93 für die Abrichtsteuerung der Schleifscheibe 47 verbunden ist. Die Klemme 92 ist auch an die Starttaste der Anlage geführt. Eine Ausmittlungsschaltung 95 erhält die über die Sperrschaltung 91 übertragenen Signale und bildet einen Mittelwert Si_n, aus einer vorgegebenen Zahl gleicher Signale oder auch einen exponentiellen Mittelwert. Der Ausgang der Ausmittlungsschaltung 95 ist an den Eingang eines Analog-Digital-Umsetzers 96 geführt, dessen Ausgang seinerseits mit dem negativen Eingang einer Differenzierschaltung 97 verbunden ist. Der positive Eingang der Schaltung 97 ist an das Steueraggregat 93 angeschlossen, während der Ausgang an die Summierstufe 75 geführt wird. Die Steuergruppe 93 steuert das Abrichten der Schleifscheibe 47, nachdem eine vorgegebene Zahl von Werkstükken 15 bearbeitet worden ist; ferner steuert das Aggregat auch die Kompensation des Schleifscheibenabrichtbetrags.

Bei dem in F i g. 2 gezeigten Gerät erfolgt die Kompensation des Schleifscheibenabrichtbetrages elektrisch. Die Verbindung zwischen dem Steueraggregat 93

f>5 und der Schaltung 97 liefert dieser die über eine Addierstufe 99 des Aggregates 93 gewonnene progressiv anwachsende Summe der folgenden Abrichtwerte (oder, da der Abrichtwert normalerweise konstant ist.

des Produktes dieses Wertes mit einer Anzahl von Abrichtvorgängen, das sich progressiv bis zum Ersatz der Schleifscheibe erhöht). Das Kompensationssignal wird in der Addierstufe 75 zum Signal für den Wert Z addiert. Der Wert Z wird einerseits durch dieses Kompensationssignal korrigiert und außerdem durch ein Signal für die mittlere Abweichung S'i_m vom Sollwert D_]n des Durchmessers D'i des nach jedem Abrichtgang geschliffenen Werkstückes. Auf diese Weise können der Verschleiß der Abrichtvorrichtung, der Gleitschuhe und andere Quellen von Bearbeitungsfehlern kompensiert werden. Wie aus dem obenstehenden hervorgeht, ergibt sich die mittlere Abweichung S'im, weil das Aggregat 93 nach jedem Abrichtgang an die Sperrschaltung 91 ein Ansteuerungssignal abgibt, welches die Durchsteuerung der Nachbearbeitungsmeßsignale für eine vorgegebene Anzahl von Werkstükken gestattet, die unmittelbar nach dem Abrichtgang geschliffen wurden. Ein gleiches Ansteuerungssignal gelangt an die Schaltung 91 beim Einschalten der Anlage.

Die Schaltung der Fig. 3 zeigt eine weitere Verwendung der Vorbearbeitungs- und Nachbearbeitungsmeßergebnisse. Diese Schaltung ermöglicht, das Abrichten der Schleifscheibe 47 zu steuern, sobald sie einen vorgegebenen Betrag des Materials zerspant hat und nicht nach der Bearbeitung einer vorgegebenen Zahl von Ringen, wie anhand der F i g. 2 erläutert wurde. Auf diese Weise erfolgt das Abrichten früher.

Der Ausgang der Verzögerungsschaltung 72 ist über eine weitere Verzögerungsschaltung 101 an den negativen Eingang einer Differenzschaltung 103 geführt, an deren positiven Eingang das Ausgangssignal des Gerätes 37 anliegt. Die Verzögerungsschaltung 101 ermöglicht es, daß am Ausgang der Differenzschaltung 103 Signale anliegen, welche proportional zur Differenz des Materials eines gleichen Ringes vor (Si) und nach (S'i) sind. Diese Signale gelangen an den Eingang einer Integrationsschaltung 105, welche die Summe der durch die Schleifscheibe 47 abgetragenen Istbeträge des w Materials von nachfolgenden Ringen 15 errechnet und diese Summe fortschreibt, wenn an einer Klemme 104 ein Ansteuerungssignal anliegt, wie nachstehend näher erläutert wird. Das Ausgangssignal der Integrationsschaltung 105 gelangt an den positiven Eingang einer Vergleichsschaltung 106, an deren negativen Eingang eine Bezugsspannung für den maximalen Betrag des durch eine Schleifscheibe 47 abzutragenden Materials anliegt, wobei die Schleifscheibe eine genügend große Zerspanungsfähigkeit zwischen zwei Abrichtvorgängen aufrechterhalten muß.

Zwischen dem Ausgang der Vergleichsschaltung 106 und Masse ist die Wicklung eines Relais 108 geschaltet, dessen Arbeitskontakt mit einer Rückstellklemme 109 der Integrationsschaltung 105 sowie mit einer Klemme 110 einer Abrichtsteuerschaltung für die Abrichtsteuerung 112 gekoppelt ist, die im wesentlichen dem Aggregat 93 gleich ist, zumindest soweit es die mechanischen Teile betrifft.

Außerdem ist der Kontakt des Relais 108 mit der to bereits erwähnten Anschaltklemme 92 der Sperrschaltung 91 der Vorrichtung der F i g. 2 verbunden, die sonst unverändert bleibt.

Es ist offensichtlich, daß infolge des Schließens des Relaiskontaktes 108 ein Signal für die Abrichtsteuerung erzeugt wird, wenn die Spannung am posiviten Eingang der Vergleichsschaltung 106 die am negativen Eingang anliegende Spannung übersteigt. Außerdem bewirkt das Schließen des Kontaktes die Rückstellung oder Löschung der Integrationsschaltung 105 und die Erzeugung eines Ansteuerungssignals für die Sperrschaltung 91.

In F i g. 4 sind Werkstücktaster 120, 121, 122 gezeigt, die entsprechend an den Meßstationen 11, 13 sowie an der Schleifmaschine 12 angeordnet sind, um die Zustellung und Positionierung der Ringe in den Meß- und Bearbeitungsstellungen abzutasten.

Die Ausgänge der Werkstücktaster 120,121,122 sind an die entsprechenden Eingänge einer logischen Summierschaltung 125 geführt. Der Ausgang der logischen Summierschaltung 125 ist mit einer Klemme 127 einer Steuerung 129 verbunden, welche die Fördereinrichtungen 17 über Leitungen 131, 132, 133, 134 steuert. Sobald ein Werkstück auf mindestens einer der Meßstationen 11, 13 bzw. der Schleifmaschine 12 positoniert ist, liegt an der Klemme 127 ein Signal an, welches die Fördereinrichtungen 17 zum Anhalten bringt. Ei;ie andere Klemme 136 der Steuerung 129 ist an den Ausgang eines UND-Tores 139 geführt, dessen zwei Eingänge an die Vergleichsschaltung 82 und das Steueraggregat 93 geführt sind.

Wenn am Ausgang der Vergleichsschaltung 82 die entsprechende Steuerspannung anliegt (dies ist auch der Fall, wenn sich kein Werkstück auf der Schleifmaschine befindet), während gleichzeitig die Schaltkreise des Steueraggregates 93 ein Signal für das Ende eines Abrichtvorganges der Schleifscheibe oder des Fehlens einer Abrichtsteuerung erzeugen, liegt an der Klemme 136 ein Bestätigungssignal für die Bewegung der Fördereinrichtung 17 an, die sich dann synchron bewegen, vorausgesetzt, daß kein Haltsignal an der Klemme 127 anliegt.

Die Werkstücktaster 120, 121, 122 besitzen weitere Ausgänge 140, 141, 142, die jeweils bei Abtastung der Positionierung eines Werkstückes den Beginn eines Zyklus der Meßstationen 11 oder 13 sowie der Schleifmaschine 12 steuern.

Der dritte Ausgang des Werkstücktasters 121 ist über eine Verzögerungsschaltung 146 an eine Klemme 104 der Integrationsschaltung 105 geführt, um die Fortschreibung der durch diese Integrationsschaltung durchgeführten Rechnung zu steuern. Die Arbeitsweise der Schaltkreise der F i g. 4 wird nun anhand von einigen der acht möglichen Bedingungen beschrieben, die im Hinblick auf die Bewegung der Werkstücke 15 zu den Meßstationen 11, 13 sowie zur Schleifmaschine 12 gelten.

Wenn sowohl die Schleifmaschine 12 als auch die Meßstationen 11, 13 Ringe 15 nach einem synchronen Vorwärtsförderschritt und einer Beschickung über Beschickungsvorrichtungen oder Gleitführungen in der Bearbeitungs- und Meßstellung erhalten, steuern die Werkstücktaster 120, 121, 122 das Anhalten der Fördereinrichtungen 17 sowie die Auslösung der entsprechenden Arbeitszyklen der Schleifmaschine 12 und der Messungen, die vor dem Bearbeitungsvorgang der Schleifmaschine beendet sind. Nach dem Ende des Schleifvorganges sowie dem Ende eines möglichen Abrichtens erfolgt ein weiterer Vorwärtsschritt der Fördereinrichtungen, wobei sie das in der Mebstation 11 gemessene Werkstück zur Schleifmaschine 12 fördern (vorausgesetzt, daß das Werkstück nicht ausgeworfen wird), das geschliffene Werkstück zur Nachmeßstation 13 und das nachgemessene Werkstück zu einem Behälter fördern. In einem anderen möglichen Betriebszustand nehmen die Meßstationen 11, 13 die entspre-

chenden Ringe auf, während ein Ring zur Schleifmaschine 12 gelangt. In diesem Fall vollziehen die Meßstationen 11,13 die Meßgänge, während die Schleifmaschine 12 nicht arbeitet Nach dem Ende der Messungen erfolgt ein weiterer synchroner Vorwärtsschritt. =,

Mit Hilfe der Schaltung der F i g. 4 sowie anderer Durchsteuerkreise der Meßstationen 11, 13 sowie der Schleifmaschine 12 wird eier Gleichlauf zwischen den vorgeschalteten Messungen, den Nachmessungen und dem Schleifen beibehalten, wobei mögliche Störungen, κι die sich aus Änderungen der Dauer des Schleifens bzw. Veränderungen der Abrichtzeiten ergeben können, vermieden werden.

Der Aufbau der Synchronisier- und Durchsteuerungsschaltungen kann von dem in Fig.4 gezeigten je nach den besonderen Merkmalen der Schleifmaschine 12 und der Meßstationen 11,13 verschieden sein. Die Erfindung kann für verschiedene Arten von Schleifmaschinen unter Verwendung verschiedener Meßstationen eingesetzt werden. _>»

Die Meßstationen 11, 13 können automatisch oder halbautomatisch sein, wobei sie Vorrichtungen zur Förderung, Beschickung und Entnahme der Werkstükke, wie beispielsweise Rutschfiihrungen usw., umfassen. Wie bereits erwähnt, kann eine Messung des Innendurchmessers der Ringe vor dem Bearbeiten zur Veränderung des Arbeitstaktes der Schleifmaschine 12 so ausgenützt werden, daß das Ende des Eilganges (»Luftschleifens«) in Abhängigkeit von der vorzunehmenden Zerspanungsmenge gesteuert wird.

Die Regelung des Arbeitstaktes der Schleifmaschine in Abhängigkeit vom Wert des anfänglich vorhandenen abzutragenden Materials kann auch auf andere Phasen der Bearbeitung ausgedehnt werden.

Die Meßstationen 11, 13 können mit weiteren Meßgeräten und Vorrichtungen versehen sein, um zusätzliche Vorbearbeitungs- und Nachbearbeitungsprüfungen und Messungen durchzuführen.

Diese zusätzlichen Prüfungen und "Messungen können für die Steuerung der Schleifmaschine 12, für die Klassifizierung der Werkstücke und für ihre Auswahl verwendet werden. Insbesondere kann es vorteilhaft sein, auf verschiedenen Flächen eines jeden Werkstükkes Messungen des Schlagfehlers, der Unrundheit, der Rechtwinkligkeit usw. durchzuführen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Meß- und Steuereinrichtung für eine Innenrundschleifmaschine, bei der das durch ein Schleifwerkzeug zu bearbeitende ringförmige Werkstück mit seinen Außenflächen an Gleitschuhen gehalten ist, mit einer der Schleifmaschine über eine Werkstückfördereinrichtung vorgeschalteten Meßstation, in der ein Durchmesser des Werkstuck.es gemessen wird, wobei in einer Steuereinrichtung abhängig vom Durchmessermeßwert ein Steuerkommando für die sich anschließende Schleifbearbeitung erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in der Steuereinrichtung (40) das Steuerkommando für die Zustellung des Schleifwerkzeuges (47) aus dem in der vorgeschalteten Meßstation (11) gemessenen Außendurchmesser des Werkstückes (15) und aus dem als Sollwert eingegebenen, dem Fertigmaß entsprechenden Innendurchmesser des Werkstücks gebildet wird, und daß zwischen der Meßstation (11) und der Schleifmaschine (12) eine Werkstückauswerfeinrichtung (56) vorgesehen ist, deren Betätigung beim Überschreiten vorbestimmter Abweichungen des gemessenen Außendurchmessers und des ebenfalls in der vorgeschalteten Meßstation (11) gemessenen Innendurchmessers des Werkstücks erfolgt.

2. Meß- und Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsvorgänge des Schleifwerkzeugs (47) beim Zustellen und Schleifen abhängig von dem in der vorgeschalteten Meßstation (11) gemessenen Innendurchmesser durch die Steuereinrichtung (40) erfolgen.

3. Meß- und Steuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen Schaltkreis (85) in der Steuereinrichtung (40) abhängig vom gemessenen Innen- und Außendurchmesser des Werkstücks (15) das Schleifwerkzeug (47) vom Eilgang auf das Schruppschleifen umschaltbar ist

4. Meß- und Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifmaschine über eine Werkstückfördereinrichtung (17) eine Nachmeßstation (13) zum Messen des Werkstück-Innendurchmessers nachgeschaltet ist, die bei Abweichungen des gemessenen vom eingegebenen Innendurchmesser der Steuereinrichtung (40) ein Korrektursignal für die Zustellung des Schleifwerkzeugs (47) liefert.

5. Meß- und Steuereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Meßstation (11), der Schleifmaschine (12) und der Nachmeßstation (13) je ein Werkstücktaster (120, 121, 122) vorgesehen ist, durch welche die Fördereinrichtung (17) zwischen der Meßstation (11), der Auswerfeinrichtung (56), der Schleifmaschine (12) und der Nachmeßstation (13) steuerbar sind.

6. Meß- und Steuereinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, mit einer Einrichtung zum Abrichten des Schleifwerkzeuges abhängig von der gespeicherten Werkstückzerspannungsmenge, dadurch gekennzeichnet, daß in der Steuereinrichtung (40) eine Vergleichsschaltung (106) ?um Auslösen eines Abrichtvorganges vorgesehen ist, die über eine Integrationsschaltung (105) an eine Differenzschaltung (103) angeschlossen ist, an deren Eingängen de ■ in der vorgeschalteten Meßstation (11) gemessene Innendurchmesser und der in der Nachmeßstation

(13) gemessene Innendurchmesser der Werkstücke (15) anliegen.