DE2940839A1 - HONING MACHINE - Google Patents
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Description
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7 »tottgaH N. li^i *>7 »tottgaH N. li ^ i *>
- £ - A 36 685/beae Gehring GmbH & Co.KG 2940839- £ - A 36 685 / beae Gehring GmbH & Co.KG 2940839
Gehringstraße 28Gehringstrasse 28
7302 Ostfildern-Nellingen a.d.F. 8.10.19797302 Ostfildern-Nellingen a.d.F. October 8, 1979
HonmaschineHoning machine
Die Erfindung betrifft eine Honmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a honing machine according to the preamble of claim 1.
Aus der DE-PS 25 50 770 ist es bekannt, die Werkstückbohrung während oder nach der Bearbeitung zu vermessen und daraus Korrekturwerte für die Hubumsteuerung des Honwerkzeuges abzuleiten.From DE-PS 25 50 770 it is known to measure the workpiece bore during or after machining and to use it to measure correction values for the stroke reversal of the honing tool.
Weiterhin ist aus der DE-03 19 50 112 eine Einrichtung zur maßgesteuerten Beendigung der Bearbeitung von Werkstücken auf Honmaschinen bekannt geworden, bei der in Abhängigkeit von einer Durchmessermessung in einer Nachmeßstation die Zustellung des Honwerkzeuges nachgeregelt wird.Furthermore, from DE-03 19 50 112 a device for dimension-controlled Completion of the machining of workpieces on honing machines has become known in which, depending on a Diameter measurement in a re-measuring station, the delivery of the honing tool is readjusted.
Damit sind die Voraussetzungen gegeben, daß in der Serienfertigung, selbst bei sehr engen Form- und Maßtoleranzen, die bearbeiteten Werkstücke innerhalb der vorgegebenen Toleranzgrenzen liegen.This means that in series production, Even with very tight form and dimensional tolerances, the machined workpieces are within the specified tolerance limits.
Die Überwachung der Fertigung erfolgt üblicherweise durch eine sogenannte statistische Qualitätskontrolle. Bei dieser Kontrolle werden aus der laufenden Fertigung stichprobenartig Werkstücklose entnommen, wobei unter Lose eine begrenzte Stückzahl unmittelbar nacheinander bearbeiteter Werkstücke zu verstehen ist. Die entnommenen Werkstücke werden außerhalb der Honmaschine sehr genau vermessen und aus den Meßwerten werden die bekannten statistischen Kenngrößen, z. B. der Mittelwert (3c-Wert) die StandardabweichungThe production is usually monitored by what is known as statistical quality control. With this control workpiece lots are randomly taken from ongoing production, with lots being a limited number directly consecutively machined workpieces is to be understood. The removed workpieces are very precise outside of the honing machine measured and the known statistical parameters, z. B. the mean (3c value) the standard deviation
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(S) und die Varianz (V), ermittelt.(S) and the variance (V) are determined.
Diese Kontrollen sind jedoch, insbesondere durch die erforderliche genaue Vermessung der Werkstücke außerhalb der Honmaschine an einem anderen Meßplatz, sehr zeitaufwendig und entsprechend teuer. Die Kontrollen können daher aus wirtschaftlichen Überlegungen heraus nicht so häufig durchgeführt werden, wie es ansich wünschenswert wäre.These controls are, however, particularly by the Required precise measurement of the workpieces outside the honing machine at another measuring station, very time-consuming and correspondingly expensive. For economic reasons, the controls cannot therefore be carried out so frequently as it would be desirable in and of itself.
Aufgabe der Erfindung ist es, hier Abhilfe zu schaffen und eine Honeinrichtung nach dem Gattungsbegriff so weiterzubilden, daß sie die für die statistische Qualitätskontrolle erforderlichen Daten selbsttätig liefert, ohne daß hierzu die WerksUicke an einen zweiten Meßplatz transportiert und dort vermessen v/erden müssen.The object of the invention is to provide a remedy here and to develop a honing device according to the generic term so that that it automatically supplies the data required for statistical quality control without the WerksUicke transported to a second measuring station and there must be measured and grounded.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Lehre gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. N»ch der Erfindung mißt also die Meßeinrichtung innerhalb der Honmaschine, die vorzugsweise mit einem anjsich bekannten pneumatischen Meßdorn und einem elektronischen Wandler und Auswerteinrichtung arbeitet, die gehonte Werkstückbohrung in mehreren in axialem Abstand voneinander liegenden Ebenen, wobei eine die Meßwerte unmittelbar erfassende und verarbeitende Rechenelektronik vorgesehen ist, welche über eine Datenschnittstelle mit einem Drucker verbunden ist, der die Meßwerte und die statistischen Kenngrößen ausdruckt. Damit liegen die Honergebnisse sofort protokolliert vor und können unmittelbar weiterverarbeitet werden. Hierdurch ergeben sich zahlreiche weitere Vorteile, z. B. kürzere Einrichtzeiten und weniger Ausschuß, da eine Optimierung des Honergebnisses durch gezielte Veränderung der Bearbeitungsparameter sofort möglich ist.This object is achieved according to the invention by the teaching according to the characterizing features of claim 1 solved. According to the invention, the measuring device measures within the Honing machine, preferably with a known pneumatic mandrel and an electronic converter and evaluation device works, the honed workpiece bore in several planes that are axially spaced from one another, one of which records and processes the measured values directly Computing electronics are provided, which are connected via a data interface to a printer, which the measured values and prints out the statistical parameters. This means that the honing results are immediately recorded and can be used immediately are further processed. This results in numerous other advantages, e.g. B. shorter set-up times and less Reject, since an optimization of the honing result is possible immediately by changing the machining parameters in a targeted manner.
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Besonders vorteilhaft ist eine bevorzugte Ausführungs form der Erfindung, bei der die Meßeinrichtung eine Nachmeßeinrichtung ist, d. h. eine Meßeinrichtung, die die bereits bearbeiteten Werkstücke nachmißt und die mit einer Steuereinrichtung zurautomatischen Hubverstellung verbunden ist, welche einen Wandler zur Umwandlung von Meßwerten der Werkstück-Geometrie in Korrektursignale enthält und mit der Auswerteinrichtung elektrisch derart verbunden ist, daß die Umkehrpunkte des Arbeitshubes in Abhängigkeit von den gemessenen Formfehlern eines bearbeiteten Werkstückes verlagerbar sind und daß diese Formfehler gleichzeitig einer Rechenelektronik eingegeben werden, welche die für die st»tistische Qualitätskontrolle erforderlichen Kenngrößen ermittelt und diese zusammen mit den Meßwerten über einen, mittels einer Datenschnittstelle verbundenen, Drucker ausdrucken läßt.A preferred embodiment is particularly advantageous of the invention in which the measuring device is a re-measuring device, d. H. a measuring device that already has remeasures machined workpieces and which is connected to a control device for automatic stroke adjustment, which contains a converter for converting measured values of the workpiece geometry into correction signals and with the Evaluation device is electrically connected in such a way that the reversal points of the working stroke as a function of the measured form errors of a machined workpiece are displaceable and that these form errors at the same time Computing electronics are entered which provide the parameters required for statistical quality control and print them out together with the measured values via a printer connected by means of a data interface leaves.
Unter Formfehler ist die Abweichung der bearbeiteten Werkstücke von einer vorgegebenen Sollform zu verstehen. Die Sollform ist in der Regel identisch mit der Zylinderform (nach DIN J l84). Es ist jedoch ohne weiteres möglich, abweichend hiervon als Sollform z. B. eine leichte Konizität, eine Teilkonizität, eine Tonnenform oder dgl. vorzugeben.Form error is understood to mean the deviation of the machined workpieces from a specified target shape. The nominal shape is usually identical to the cylindrical shape (according to DIN J 184). However, it is easily possible, deviating from this, as a target shape z. B. a slight conicity, a partial conicity, a barrel shape or the like. Specify.
Die Maßkontrolle erfolgt vorteilhaft durch einen Vergleich mit einem Kontrollring, der das Sollmaß hat. Abweichungen vom idealen Sollmaß, die z. B. durch Abnützung des Kontrollringes entstehen, können durch eine Korrektureingabe auf elektrischem Wege ausgeglichen werden. Ferner ist durch eine Nullautomatik ein Drift der Meßanlage, z. B. durch Temperatureinfluß etc. ausgeschlossen. The size control is advantageously carried out by comparing it with a control ring that has the nominal size. Deviations from ideal target size, the z. B. caused by wear and tear of the control ring can be made by entering a correction on electrical Ways to be balanced. Furthermore, a drift of the measuring system, z. B. excluded by the influence of temperature, etc.
Das Meßgerät, das vorzugsweise pneumatisch arbeitet und mit einer Meßstelle ausgerüstet ist, wird in die zu messende Werkstiickbohrung in . Achsrichtung eingefahren und .The measuring device, which preferably works pneumatically and is equipped with a measuring point, is inserted into the workpiece bore to be measured in . Axial direction retracted and.
von Meßebene zu Meßebene bewegt. Es ist jedoch auch möglich, daß das Meßgerät selbst mehrere in axialem Abstand von-moved from measuring plane to measuring plane. However, it is also possible that the measuring device itself has several axially spaced
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einander liegenden Meßstellen aufweist.has mutually lying measuring points.
Die Bewegung des Meßgerätes erfolgt vorzugsweise durch eine hydraulische Kolben-Zylinderanordnung, bei der die Wegsteuerung mit einem elektrischen Istwert-Potentiometer und mehreren Sollwert-Potentiometern und einer analogen Auswertelektronik arbeitet. Die Auswertelektronitc vergleicht die vom Istwert-Potentiometer kommende Schleiferspannung, die ein analoges Maß für die augenblickliche Stellung des Meßgerätes darstellt, mit den von dem Sollwert-Potentiometer gelieferten Spannungen, welche die jeweiligen Meßebenen repräsentieren, und gibt bei Gleichheit der Werte ein Signal ab, das für die hydraulische Wegsteuerung des Meßgerätes verwertet wird.The movement of the measuring device is preferably carried out by a hydraulic piston-cylinder arrangement in which the position control with an electrical actual value potentiometer and several setpoint potentiometers and analog evaluation electronics work. The Auswertelektronitc compares the The wiper voltage coming from the actual value potentiometer, which is an analog measure for the current position of the measuring device represents, with the voltages supplied by the setpoint potentiometer, which the respective measuring levels represent, and, if the values are equal, emits a signal that is used for the hydraulic position control of the measuring device is recycled.
Besonders vorteilhaft ist hierbei die Möglichkeit der Ferneinstellung der Meßebenen, die Veränderbarkeit während des Betriebes und die Abfragemöglichkeit der eingestellten Meßebenen mit digitaler Anzeige.The possibility of remote setting is particularly advantageous here the measuring levels, the changeability during operation and the option to query the set measuring levels with digital display.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es ferner möglich, die Meßwerte und die Rechenergebnisse von dem Rechner gleichzeltig an einen zweiten Datenträger, z. B. einen Lochstreifenstanzer auszugeben. Von dieser Möglichkeit wird dann Gebrauch gemacht, wenn die Meßwerte außerhalb der Honmaschine maschinell weiterverarbeitet werden. Eine z. B. für die Bearbeitung von zusammengehörenden Paßteilen, wie Einspritzpumpenzylinder und -kolben, besonders vorteilhafte Lösung ist, die Werkstücke magazinweise zu bearbeiten und die Werkstück-Meßwerte, die Meßtemperatur und die Magazintiütmnwfauf einem Lochstreifen zu speichern. Dieser Lochstreifen wird in die entsprechende Maschine für die Bearbeitung der Gegenstücke eingegeben, welche aufgrund dieser Information die Gegenstücke paßgenau bearbeitet und zuordnet.According to a further feature of the invention, it is also possible the measured values and the calculation results from the computer at the same time to a second data carrier, e.g. B. a tape punch to spend. Use is made of this option if the measured values are carried out by machine outside the honing machine are further processed. A z. B. for the processing of fitting parts that belong together, such as injection pump cylinder and piston, a particularly advantageous solution is to machine the workpieces in magazines and the workpiece measured values that Measuring temperature and the magazintiütmnwf on a punched tape to save. This punched tape is entered into the corresponding machine for processing the counterparts, which based on this information, the counterparts are processed and assigned with an accurate fit.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nus den Unteransprüchen und der Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel zeigt. In der Zeichnung ist schematisch und zum Teil in Blockdiagramman eine erfindungsgemäße Honeinrichtung dargestellt.Further advantages and features of the invention emerge only the subclaims and the description in connection with of the drawing showing an embodiment. In the drawing is shown schematically and partly in block diagram a honing device according to the invention is shown.
In einer Honmaschine 1 ist eine Honspindel 2 gelagert, die von einem hydraulischen Hubtrieb, nämlich einer Kolben-Zylinder-Anordnung 3 nach oben und unten bewegbar ist. Die Honspindel 2 wird außerdem in bekannter Weise von einem (nicht gezeigten) Drehantrieb um ihre Längsachse drehend angetrieben. Die Honspindel 2 trägt ein Honwerkzeug 4, dessen Honsteine von einem (nicht gezeigten) Zustellmechanismus radial nach außen zustellbar sind und das im dargestellten AusfUhrungsbeispiel die Bohrung 5 eines Werkstückes 10 bearbeitet. A honing spindle 2 is mounted in a honing machine 1, which is driven by a hydraulic lifting drive, namely a piston-cylinder arrangement 3 is movable up and down. The honing spindle 2 is also in a known manner by a Rotary drive (not shown) driven to rotate about its longitudinal axis. The honing spindle 2 carries a honing tool 4, the Honing stones can be advanced radially outward by a delivery mechanism (not shown) and that in the illustrated AusfUhrungsbeispiel machined the bore 5 of a workpiece 10.
Mit der Honspindel 2 ist als Istwertgeber für die Hubbewegung ein Potentiometer 7 verbunden. Die Antriebsverbindung zwischen der Honspindel 2 und dem Schleifer des Potentiometers 7 besteht im Ausführungsbeispiel aus einem Kettentrieb 8.A potentiometer 7 is connected to the honing spindle 2 as an actual value transmitter for the stroke movement. The drive connection between the honing spindle 2 and the grinder of the potentiometer 7 consist of a chain drive 8 in the exemplary embodiment.
Die Auf- und Abwärtsbewegung des hydraulischen Hubtriebes 3 wird von einem Magnetventil 18 gesteuert, dessen Relaisspule 19 von einem Hubsteuergerät 20 gesteuert ist. Das Hubsteuergerät 20 ist ein analog arbeitendes elektronisches Gerät, dessen Grundaufbau und Funktion infDE-PSen 24 35 498 und 25 50 770 beschrieben sind.The upward and downward movement of the hydraulic lifting mechanism 3 is controlled by a solenoid valve 18, the relay coil of which 19 is controlled by a lifting control device 20. The lifting control device 20 is an analog electronic device, its basic structure and function infDE-PSen 24 35 498 and 25 50 770 are described.
Das Hubsteuergerät 20 besteht im wesentlichen aus zwei Sollwert-Potentiometern 21 und 22, einem Korrekturglied 23 und einer Vergleicher- und Auswerte^ainrichtung 24. An den beiden Sollwert-Potentiometern 21 und 22 können über einen StellknoofThe stroke control device 20 consists essentially of two setpoint potentiometers 21 and 22, a correction element 23 and a comparator and evaluation device 24. On the two setpoint potentiometers 21 and 22 can be adjusted using an adjusting knob
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mit digitaler Eingabe die gewünschten Umsteuerpunkte der Honspindel eingestellt werden, wodurch eine dieser Einstellung analoge Spannung am Schleifer des zugehörigen Potentiometers vorgegeben ist.With digital input the desired reversal points of the honing spindle can be set, whereby one of these settings analog voltage is specified on the wiper of the associated potentiometer.
Diese Spannungen werden an das Korrekturglied 23 gegeben, das mehrere Eingänge 25 aufweist, an welche werte eingegeben werden, welche die Sollwerte für den oberen und unteren Umsteuerpunkt beeinflussen, beispielsweise Werte für die Anfangsschaltverzögerung, öltemperaturänderung der Hydraulik, Änderung der Hubgeschwindigkeit, Änderung der Antriebsleistung und dgl. Ein weiterer Eingang 26 des Korrekturgliedes 23 ist zur Eingabe von Werten für die Steuerung der Werkstück-Geometrie vorgesehen.These voltages are given to the correction element 23, which has several inputs 25 to which values are entered which influence the setpoints for the upper and lower reversing point, for example values for the Initial switching delay, change in oil temperature in the hydraulics, change in lifting speed, change in drive power and the like. Another input 26 of the correction element 23 is for the input of values for the control of the workpiece geometry intended.
Die Vergleicher- und Auswerteeinrichtüng 24 vergleicht die vom Istwertgeber 7 kommende, am Potentiometerschleifer abgenommene Spannung, die ein analoges Maß für die augenblickliche Stellung der Honspindel 2 darstellt, mit der jeweiligen vom Korrekturglied 23 -gelieferten korrigierten Sollwertspannung, die ein analoges Maß für den gewünschten oberen bzw. unteren Umsteuerpunkt darstellt. Bei Übereinstimmung der Werte gibt die Vergleicher- und Auswerteeinrichtung 24 ein Steuersignal ab, das zur Umsteuerung der Hubbewegung der Honspindel ausgewertet wird, wie dies in der DE-PS 24 35 498 näher erläutert ist.The comparator and evaluation device 24 compares the from Actual value transmitter 7 coming voltage taken from the potentiometer wiper, which is an analog measure for the instantaneous Represents the position of the honing spindle 2, with the respective corrected setpoint voltage supplied by the correction element 23, which represents an analogous measure for the desired upper or lower reversal point. If the values match, there are the comparator and evaluation device 24 emits a control signal which is evaluated to reverse the stroke movement of the honing spindle is, as explained in more detail in DE-PS 24 35 498 is.
Ferner ist eine Meßeinrichtung 9 vorgesehen, die eine spindel aufweist, welche von einem hydraulischen Hubtrieb 11 aufwärts und abwärts bewegbar ist. Die Meßspindel 10 trägt ein Meßwerkzeug 12, welches die Eohrung 13 eines bereits gehonten Werkstückes 14 ist.Furthermore, a measuring device 9 is provided, the one has spindle which is movable upwards and downwards by a hydraulic lifting drive 11. The measuring spindle 10 carries a measuring tool 12, which is the bore 13 of a workpiece 14 that has already been honed.
Die Maßkontrolle erfolgt in vorteilhafter Weise durch eine Vergleichsmessung mittels eines, im Ausführungsbeispiel oberThe dimensional control is carried out in an advantageous manner by a comparative measurement by means of a, in the exemplary embodiment above
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halb dos Werkstückes 14 angeordneten Kontrollringes 64. Die Anordnung ist dabei vorzugsweise so getroffen, daß in der oberen Endlage des Hubtriebes 11 die Kontroll-Meßebene C/ durch das Meßwerkzeug 12 geht. Mit der Me3splndel IO ist als .Istwertgeber für die Hubbewegung ein Potentiometer 15 verbunden. Die Verbindung besteht im Ausführungsbeispiel aus einer an der Meßspindel 10 angebrachten Zahnstange 16, die mit einem fest auf der Potentiometerwelle sitzenden Ritzel 17 kämmt.half dos workpiece 14 arranged control ring 64. The The arrangement is preferably made so that in the upper end position of the lifting drive 11 the control measuring plane C / goes through the measuring tool 12. With the Me3splndel OK A potentiometer 15 is connected as .Istwertgeber for the stroke movement. In the exemplary embodiment, the connection consists of a toothed rack 16 attached to the measuring spindle 10, which is connected to a pinion firmly seated on the potentiometer shaft 17 combs.
Der hydraulische Hubtrieb 11 wird von einem Magnetventil für die Aufwärts- und Abwärtsbewegung gesteuert; die Relaisspulen 28 und 29 des Magnetventils werden von einem Meßsteu'-Tgerät 30 gesteuert.The hydraulic lift drive 11 is controlled by a solenoid valve controlled for up and down movement; the relay coils 28 and 29 of the solenoid valve are controlled by a measuring device 30 controlled.
Das Maßwerkzeug 12 arbeitet vorzugsweise in anjsich bekannter Weise pneumatisch. Die vom Meßwerkzeug kommenden Meßwerte werden einem Meßwandler 31 zugeleitet, der diese Meßwerte als elektrische Signale an das Meßsteuergerät 30 weiterleitet.The measuring tool 12 preferably operates in a manner known per se Way pneumatically. The measured values coming from the measuring tool are fed to a measuring transducer 31, which forwards these measured values to the measuring control device 30 as electrical signals.
Gemessen werden im Ausführungsbeispiel aufeinanderfolgend das Kontrollringmaß KG in der Meßebene G, das Werkstüctanaß WA mn oberen Bohrungsende in der Ebene A, das Werkstückmaß WB in Bohrungsmitte in der Ebene B und das Werkstückmaß ",7C am unteren Bohrungsende in der Ebene C.Measurements are carried out successively in the exemplary embodiment the control ring size KG in the measuring plane G, the workpiece dimensions WA mn upper end of the hole in plane A, the workpiece dimension WB in the center of the hole in plane B and the workpiece dimension ", 7C at the lower end of the hole in level C.
Das Meßsteuergerät 30 ist ein analog arbeitendes elektronisches Gerät, dessen Grundaufbau und Funktion im folgenden beschrieben werden.The measuring control device 30 is an analog electronic device, the basic structure and function of which is described below will.
Sobald sich ein gehontes Werkstück in der Meßeinrichtung 9 befindet, gelangt ein Signal, das von der (nicht gezeigten) M-oschinensteuerung kommt, an den Steuersignaleingang 32 desAs soon as there is a honed workpiece in the measuring device 9, a signal arrives which is transmitted by the (not shown) Machine control comes to the control signal input 32 of the
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Wegsteuergliedoo3. Dnmit wird der Meßvorgang ausgelöst. Er beginnt jeweils mit der Messung des Kontrollringmaßes KG in der Ebene G.Path control element oo3. This triggers the measuring process. He begins with the measurement of the control ring size KG in level G.
Anschließend steuert das Wegsteuerglied 33 die Relaisspule 29 des Mangetventiles 27 an, welches den Hubtrieb steuert und die Abwärtsbewegung der Meßspindel 10 mit dem Meßwerkzeug 12 auslöst.The path control member 33 then controls the relay coil 29 of the solenoid valve 27, which controls the lifting drive and the downward movement of the measuring spindle 10 with the measuring tool 12 triggers.
Das als Istwertgeber mit der Meßspindel 10 verbundene Potentiometer 15 liefert über seinen Schleifer an das Wegsteuerglied 33 eine Spannung, welche ein analoges Maß für die augenblickliche Lage des Meßwerkzeuges darstellt. An das Wegsteuerglied 33 ist außerdem eine Eingabeeinrichtung 34 für den Abgleich und die Bestimmung der Lage der Meßebenen angeschlossen. Die Eingabeeinrichtung 34 enthält im Ausführungsbeispiel ein Potentiometer 35 für den elektrischen Abgleich des Istwertgebers I5 bezüglich der Kontrollring-Meßebene G; außerdem enthält die Eingabeeinrichtung .$k Potentiometer 36, 37 und 38 als Stellwertgeber"die Einstellung der Lage der Werkstück-Meßebenen A, B und C.The potentiometer 15, which is connected as an actual value transmitter to the measuring spindle 10, supplies a voltage via its wiper to the path control element 33, which voltage represents an analogous measure for the instantaneous position of the measuring tool. An input device 34 for the adjustment and the determination of the position of the measuring planes is also connected to the path control element 33. In the exemplary embodiment, the input device 34 contains a potentiometer 35 for the electrical adjustment of the actual value transmitter I5 with respect to the control ring measuring plane G; The input device also contains . $ k potentiometers 36, 37 and 38 as control value transmitters "for setting the position of the workpiece measuring planes A, B and C.
Das Wegsteuerglied 33 vergleicht die vom Potentiometerschlcifer des Istwertgebers 15 kommende Spannung nacheinander mit den von den Stellwertgebern 36, 37 und 38 gelieferten Spannungen und gibt jeweils bei Übereinstimmung ein Steuersignal ab, das eine kurzzeitige Stillsetzung des Hubsteuertriebes 11 bewirkt. Während1dieser kurzen Stillstandszeiten werden die ^weiligen Messungen in den Ebenen A, B und C ausgeführt. Gleichzeitig wird mit einem zweiten Steuersignal die Übernahme der vom Meßwandler 31 gelieferten Meßwerte in einen Speicher 39 gesteuert. Nach beendeter Messung am unteren Werkstückende (Meßebene C) gibt das Wegsteuerglied 33 an die Relaisspule 28 des Mangetventiles 27 ein Steuersignal, wodurch das Meßwerkzeug 12 in seine obere Ausgangslage (Meßebene G) zurückkehrt. Das Meßwerkzeug ist dann für die nächste Messung bereit.The path control element 33 compares the voltage coming from the potentiometer slider of the actual value transmitter 15 with the voltages supplied by the control value transmitters 36, 37 and 38 and, if they match, emits a control signal that causes the stroke control drive 11 to stop briefly. During 1 of these short downtimes, the measurements in planes A, B and C are carried out. At the same time, the transfer of the measured values supplied by the transducer 31 into a memory 39 is controlled with a second control signal. After the measurement at the lower end of the workpiece (measuring plane C), the path control element 33 sends a control signal to the relay coil 28 of the solenoid valve 27, whereby the measuring tool 12 returns to its upper starting position (measuring plane G). The measuring tool is then ready for the next measurement.
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Dor :;perichor 39 enthält vorteilhaft eine Mullsutornatik, v/elche den in der Kontroll-f4eßebcne G gemessenen V/ert KG als Nuliwert setzt und die jeweils feingestellte Differenz zu diesem Nullwert mit richtigen Vorzeichen zu den T.7erkstrlckmei3werten Vi1-A, V/D, vlC addiert. Durch diese Maßnahme wird ein eventuelles Driften der Meßanlage kompensiert; es werden also Abweichungen der Meßwerte korrigiert, die sich z. B. durch Temperatureinfluß oder andere äußere Einwirkungen auf die Meßanlage ergeben können.Dor:; perichor 39 advantageously contains a Mullsutornatik, v / hich the f4eßebcne control in G measured V / ert KG Nuliwert sets and each fine difference found .7erkst to this zero value with correct sign to the T r lckmei3werten Vi 1- A , V / D, vlC added. This measure compensates for any drifting of the measuring system; deviations in the measured values are corrected, which z. B. can result from the influence of temperature or other external influences on the measuring system.
Die Signale aus dem Speicher 39 werden einem Analogrechner 40 zugeleitet. An den Analogrechner ist außerdem zur Eingabe von Korrekturwerten eine Eingabeeinrichtung 41 angeschlossen, die im Ausführungsbeispiel ein Potentiometer 42 für die Korrektur des Kontrollringmaßes KG und Potentiometer 43 bzw. 44 Γ'ύν die Korrektur der Werkstückmaße WA bzw. WC enthält.The signals from the memory 39 are fed to an analog computer 40. An input device 41 is also connected to the analog computer for inputting correction values, which in the exemplary embodiment contains a potentiometer 42 for correcting the control ring dimension KG and potentiometer 43 or 44 Γ'ύν for correcting the workpiece dimensions WA and WC.
Kino Korrektureingabe am Potentiometer 42 ist beispielsweise d-ιπη erforderlich oder zweckmäßig, wenn der Kontrollring 64, -/.. B. infolge Abnützung, nicht das genaue Werkstück-Nennmaß hat. Die Eingabe ergibt eine Verschiebung der Meßebene G, welche die Vergleichsebene für die Werkstückebenen A, B und C darstellt. Der Kcrrekturwert wird zu den Meßsignalen addiert.Cinema correction input on potentiometer 42 is, for example, d-ιπη necessary or useful if the control ring 64, - / .. B. due to wear, does not have the exact nominal workpiece dimension. The entry results in a shift of the measuring plane G, which represents the comparison plane for the workpiece planes A, B and C. The correction value is added to the measurement signals.
Die - gegebenenfalls korrigierten - Meßsignale repräsentieren die Abweichungen des Werkstückes von einem vorgegebenen Ideal-Werkntück mit exaktem Maß und genauer, beispielsweise zylindrischer Form.The measurement signals - corrected if necessary - represent the deviations of the workpiece from a given ideal workpiece with exact dimensions and precise, for example cylindrical shape.
Um eine von der Zylinderform abweichende Sollform vorgeben zu können, werden an den Korrektur-Potentiometern 43 bzw. 44 die gewünschten Abweichungen in der Meßebene A (oberes Werkstückende) b::w. in der Meßebene C (unteres V/erkstückende) in bezug auf die Meßebene B (Werkstückmitte) eingestellt. Der ggf. eingegebene In order to be able to specify a desired shape deviating from the cylindrical shape, the desired deviations in the measuring plane A (upper workpiece end) b :: w. set in measuring plane C (lower V / piece end) in relation to measuring plane B (workpiece center). The possibly entered
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Wert für die Meßebene A wird dem Meßsignal für das Werks tuckmaß WA zugeordnet, ebenso wird der ggf. für die Meßebene c eingegebene Wert dem Meßsignal für das Werkstuekmaß C zugeordnet, wobei diese Vorgabewerte zu den Meßwerten addiert werden können, aber such eine andere Art der Verknüpfung möglich ist.The value for the measuring plane A becomes the measuring signal for the factory dimension WA assigned, and the value entered for measuring level c, if applicable, is assigned to the measuring signal for workpiece dimension C, these default values can be added to the measured values, but look for a different type of link is possible.
Aus den so ermittelten Meßwerten, die also korrigiert sein können, errechnet der Analogrechner 40 mittels eines Subtrahierers die Differenzen der Meßwerte aus den Meßebenen B und A, B und C sowie A und C, also V/B-WA, WB-WC Und WA-Wc. Diese Differenzwerte repräsentieren die Abweidung von der vorgegebenen Sollform. Die Rechenwerte werden zusammen mit den Meßwerten an eine Auswerteeinrichtung 45 weitergeleitet. Außerdem werden diese Werte über einen Anzeigewahlschalter 46 an eine Anzeigeeinrichtung 47 gegeben, in der sie digital und/oder analog angezeigt werden können. An den Anzeigewahlschalter 46 ist außerdem eine vom Wegsteuerglied 33 kommende Signalverbindungsleitung 48 angeschlossen. Hierdurch ergibt sich die besonders vorteilhafte Möglichkeit, an der Anzeigeeinrichtung 47 auch die Lage der an der Eingabeeinrichtung 34 vorgegebenen Meßebenen anzuzeigen.From the thus determined measured values, which can thus be corrected, the analog computer calculated 40 by means of a subtractor, the differences of the measured values from the measuring planes B and A, B and C as well as A and C, so V / B-WA, WB-WC U nd WA toilet. These difference values represent the deviation from the specified target shape. The calculated values are forwarded to an evaluation device 45 together with the measured values. In addition, these values are given via a display selector switch 46 to a display device 47, in which they can be displayed digitally and / or analogously. A signal connecting line 48 coming from the path control element 33 is also connected to the display selector switch 46. This results in the particularly advantageous possibility of also displaying the position of the measuring planes specified on the input device 34 on the display device 47.
An die Auswerteinrichtung 45 ist zur Eingabe von Grenzwerten eine Eingabeeinrichtung 49 angeschlossen, die im Ausführungsbeispiel ein Potentiometer 50 zur Grenzwertvorgabe für die Hubkorrektur bei Formfehlern enthält sowie ein Potentiometer 51 zur Grenzwertvorgabe für die Korrektur der Werkzeugzustellung bei Maßfehlern, ein Potentiometer 52 zur Grenzwertvorgabe für die Ausschußerkennung bei Formfehlern und ein Potentiometer 53 zur Grenzwertvorgabe für die Ausschußerkennung bei Maßfehlern.The evaluation device 45 is used to input limit values an input device 49 is connected which, in the exemplary embodiment, is a potentiometer 50 for specifying the limit value for the Contains stroke correction for form errors and a potentiometer 51 for specifying the limit value for correcting the tool infeed in the event of dimensional errors, a potentiometer 52 for specifying the limit value for reject detection in the event of formal errors and a Potentiometer 53 for specifying the limit value for reject detection in the event of dimensional errors.
Der Betrag der vom Analogrechner 40 gelieferten oig Differenzwerte WB-WA und iffi-WC wird in der Auswerteeinrichtung 45 mit dem am Potentiometer 50 eingestellten Grenz wert verglichen. Wird der vorgegebene Grenzwort für dieThe amount of the oig supplied by the analog computer 40 Difference values WB-WA and iffi-WC are recorded in the evaluation device 45 with the limit set on potentiometer 50 worth compared. If the specified limit word for the
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S überschritten, so gibt die Auswerteeinrichtung 4'3 ein :;ignnl nn den Eingang 2o des Hubsteuergerätes 20, welches daraufhin ein·.? entsprechende Hubkorrektur bewirkt. lot beispielsweise die Meßwertdifferenz W3 — V/A positiv, also de.1;· in dor Ebene 3 gemessene Wert höher als der Meßwert aus der Ebene A, so erfolgt eine Korrektur des oberen Umsteuerpunktes nach "oben" (Hubverlängerung); ist die Meßwertdifferenz negativ, so erfolgt eine Korrektur nach "unten" (Ilubverkürzung). Entsprechendes gilt für die Meßwertdifferenz WB —· WC bezüglich des unteren Umsteuerpunktes.S is exceeded, the evaluation device 4'3 enters:; ignnl nn the input 2o of the lifting control device 20, which thereupon a ·.? causes corresponding stroke correction. lot, for example, the measured value difference W3 - V / A positive, ie de. 1 ; · the value measured in level 3 is higher than the measured value from level A, the upper reversal point is corrected "upwards" (stroke extension); If the measured value difference is negative, then a "downward" correction is made (tube shortening). The same applies to the measured value difference WB - · WC with respect to the lower reversing point.
Ks sei vermerkt, daß bei der Bearbeitung von Sacklochbohrungen und dgl., bei der wegen des meist fehlenden oder doch ungenügenden Freistiches am Bohrungsgrund eine Hubkorrektur nicht möglich ist, andere Grollen korrigiert werden können, welche· die Form der Bohrung beeinflussen. So wird beispielsweise? bei einer Honmaschine mit einer Hubverzögerungssteuerung, wio :;i<3 in der DK-Pil 21 04 439 beschrieben ist, die Verzüge rungs ze it entsprechend korrigiert. Ist beispielsweise die Differenz V/B— WC positiv, so wird die Verzögerungzeit verlängert, ist dioao Differenz negativ, so wird die Verzögerungs zoIt verkürzt.It should be noted that when machining blind bores and the like, where a stroke correction is not possible due to the mostly missing or insufficient undercut at the bottom of the bore, other rumblings can be corrected which affect the shape of the bore. So for example? In the case of a honing machine with a stroke delay control, wio: i <3 is described in DK- Pil 21 04 439, the delay time is corrected accordingly. For example, if the difference V / B WC is positive, the delay time is prolonged, dioao difference is negative, the delay zo It is shortened.
In der Auswerteeinrichtung 45 werden die Differenzmeßwerte ÜB—- V/Λ, WB — WC und ViA— WC ihrem Betrag nach mit dem am Potentiometer 52 eingestellten Grenzwert verglichen. Wird wegen zu großer Formfehler der vorgegebene Grenzwert für die Ausschußerkennung überschritten, so erzeugt die Auswerteeinrichtung 45 an ihrem Ausgang 54 ein Signal, das der (nicht dargestellten) Maschinensteuerung zugeführt wird. Das Werkstück wird dadurch als Ausschuß erkannt und durch ansich bekannte Mittel automatisch ausgesondert.In the evaluation device 45, the difference measured values UB - V / Λ, WB - WC and ViA - WC are compared with the limit value set on the potentiometer 52 according to their absolute value. If the predetermined limit value for reject detection is exceeded because of too large a form error, then the evaluation device 45 generates a signal at its output 54 which is fed to the machine control (not shown). The workpiece is recognized as scrap and automatically sorted out by means known to me.
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Weiterhin wird in der Auswerteeinrichtung 45 der vom Analogrechner 4O gelieferte Meßwert '.VB, der für das Fertigmaß der Werkstückbohrung bestimmend ist, mit dem am Potentiometer 51 bzw. am Potentiometer 53 eingestellten Grenzwert verglichen. Überschreitet der Meßwert V/3 den am Potentiometer 51 vorgegebenen Grenzwert für die Werkzeugnachstellung, so gibt die Auswerteeinrichtung 45 über ihren Ausgang 55 ein Signal an die (nicht dargestellte) Zustellsteuerung für das Honwerkzeug, wodurch die Zustellung des Honwerkzeuges entsprechend korrigiert wird.Furthermore, the from the analog computer 4O delivered measured value '.VB, which is used for the finished dimension of the The workpiece bore is decisive, with the one on the potentiometer 51 or the limit value set on the potentiometer 53 is compared. If the measured value V / 3 exceeds the value specified on potentiometer 51 Limit value for the tool readjustment, the evaluation device 45 gives a signal via its output 55 the (not shown) feed control for the honing tool, whereby the feed of the honing tool accordingly is corrected.
Überschreitet der Meßwert WB wegen zu großem Maßfehler den am Potentiometer 53 eingestellten Grenzwert für die Ausschußerkennung, so liefert die Auswerteeinrichtung 45 ebenfalls über ihren Ausgang 54 ein Signal an die (nicht dargestellte) Maschinensteuerung. Das Werkstück wirddann als Ausschuß erkannt und ausgesondert.If the measured value WB exceeds the limit value set on potentiometer 53 for reject detection, so the evaluation device 45 also delivers a signal via its output 54 to the (not shown) Machine control. The workpiece is then recognized as scrap and rejected.
Nach einem besonders vorteilhaften Merkmal der erfindungsgemäßen Honeinrichtung werden die vom Analogrechner 40 an die Auswerteeinrichtung 45 gelieferten Meß- und Rechenwerte, im Ausführungsbeispiel die Meßwerte WA, WB und WC sowie die Differenzwerte WB — WA, WB — WC und WA — WC an eine statistische Auswerteeinrichtung 56 weitergeleitet.According to a particularly advantageous feature of the honing device according to the invention, the measured and calculated values supplied by the analog computer 40 to the evaluation device 45, in the exemplary embodiment the measured values WA, WB and WC and the difference values WB - WA, WB - WC and WA - WC are sent to a statistical evaluation device 56 forwarded.
Die statistische Auswerteeinrichtung 56 ist ein digital arbeitendes elektronisches Gerät, dessen Grundaufbau und Funktion im folgenden beschrieben werden.The statistical evaluation device 56 is a digitally operating electronic device, its basic structure and Function are described below.
Die in Form analoger Signale von der Auswerteeinrichtung 45 gelieferten Meßwerte werden einem Meßwertwandler 57 zugeführt, welcher diese Meßwerte in digitale Signale umwandelt und an einem Mikro-Rechner 58 weiterleitet.In the form of analog signals from the evaluation device 45 Measured values supplied are fed to a measured value converter 57, which converts these measured values into digital signals and sends them to a micro-computer 58 forwards.
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Der Rechner 58 ist für die Berechnung von statistischen Kenngrößen für die Qualitätskontrolle vorprogrammiert. Er enthält ein Tastenfeld 59 für die manuelle Eingabe von Größen, die das Rechenprogramm und den Rechenablauf beeinflussen, 2. B. einen V/ert für die Größe des Loses (Anzahl von Werkstücken), die der Berechnung zugrunde gelegt werden soll.The computer 58 is preprogrammed for calculating statistical parameters for quality control. He contains a keypad 59 for the manual input of variables that influence the computer program and the calculation process, 2. B. a value for the size of the lot (number of workpieces) on which the calculation is based target.
Die vom Meßwertwandler 57 gelieferten Meßwerte werden in einen Datenspeicher des Rechners 58 eingelesen und zusammen mit einer laufenden WerkstUcknummer mittels eines Druckers 6l ausgedruckt. Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist außerdem vorgesehen, verschiedene weitere Daten auszudrucken, nämlich eine Werkstück-Kennummer, Datum und Uhrzeit der Messung und die Meßtemperatur, die während der Messung in arisich bekannter V/eise ermittelt wird. Der Drucker 61 ist über eine Datenschnittstelle βθ mit dem Rechner 58 verbunden. Nach Erreichen der vorgegebenen Losgröße werden die statistischen Kenngrößen berechnet und ausgedruckt, im Ausführungsbeispiel der Mittelwert (x-Wert) der Standardabweichung (S) und der Varianz (V). Entsprechend der von einem Schalter einzugebenden Eingabe wird mit "n" oder "n-l" gerechnet, wobei "n" die eingelesene Stückzahl der Werkstücke ist. Die eingestellte Größe -des Loses kann jederzeit auf dem Anzeigefeld 62 des Rechners sichtbar gemacht und mittels der Tasten des Tastenfeldes 59 verändert werden.The measured values supplied by the transducer 57 are in read in a data memory of the computer 58 and put together with a running workpiece number by means of a printer 6l printed out. According to a further advantageous feature of the invention, various other features are also provided Print out data, namely a workpiece ID number, the date and time of the measurement and the measurement temperature that was used during of the measurement is determined in a manner known per se. The printer 61 is connected to the computer via a data interface βθ 58 connected. After the specified lot size has been reached, the statistical parameters are calculated and printed out in Embodiment of the mean (x-value) of the standard deviation (S) and the variance (V). According to the input to be entered by a switch, "n" or "n-l", where "n" is the number of pieces read in Work pieces is. The set size of the lot can be made visible at any time on the display field 62 of the computer and can be changed by means of the keys on the keypad 59.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung können die Meßwerte und die Rechenergebnisse außerdem auf einen weiteren Datenträger aufgegeben werden, vorzugsweise auf einen Lochstreifen mittels eines Lochstreifenstanzers 63, der parallel zum Drucker 6l über die Datenschnittstelle 60 an den Rechner angeschlossen ist.According to a further feature of the invention, the measured values and the calculation results can also be stored on a further data carrier are abandoned, preferably on a punched tape by means of a tape punch 63, which is parallel to the Printer 6l is connected to the computer via data interface 60.
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Die Speicherung der Meßwerte und der Rechenergebnisse auf Lochstreifen oder einem sonstigen Datenträger hat den besonderen Vorteil, daß eine maschinelle Weiterverarbeitung dieser Daten außerhalb der Honmaschine möglich ist.The storage of the measured values and the calculation results on punched tape or any other data carrier is special The advantage is that further machine processing of this data is possible outside of the honing machine.
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Honeinrichtung besteht darin, daß zu jedem einzelnen auf der Honmaschine gefertigten Werkstück:, z. B. zu einem Einspritzpumpenzylinder, automatisch auf einer zweiten Maschine ein paßgenaues Gegenstück: geschliffen werden kann, beispielsweise ein Kolben auf einer Außenrundschleifmaschine. Die so aufeinander abgestimmten paßgenauen Teile können ebenfalls mittels des Datenträgers einander zugeordnet werden.A particular advantage of the honing device according to the invention is that for each individual on the honing machine manufactured workpiece: e.g. B. to an injection pump cylinder, automatically a precisely fitting counterpart on a second machine: can be ground, for example a piston on an external cylindrical grinding machine. The so coordinated Accurately fitting parts can also be assigned to one another by means of the data carrier.
Für diese Fertigung von zueinander passenden Teilen werden die Werkstücke, beispielsweise in Magazinen, In Gruppen zusammengefaßt und bearbeitet. Auf dem Datenträger (Lochstreifen) werden die Magazinnummer oder ein sonstiger Kennwert für die Gruppe, Datum und Uhrzeit, Meßtemperatur sowie Kennwerte der Werkstücke gespeichert, nämlich die Werkstück-Meßwerte und Rechenergebnisse, die laufende Werkstück-Nummer, die Werkstück-Kennummer und ggf. weitere Daten. Der Datenträger, beispielsweise also ein Lochstreifen, wird der entsprechenden Meßsteuerung der Maschine für die ebenfalls gruppenweise Bearbeitung der Gegenstücke eingegeben, so daß die Maschine aufgrund dieser Informationen die Gegenstücke paßgenau fertigen kann.For this production of matching parts, the workpieces, for example in magazines, are in groups summarized and edited. The magazine number or some other characteristic value is stored on the data carrier (punched tape) for the group, date and time, measuring temperature and characteristic values of the workpieces are stored, namely the workpiece measured values and calculation results, the current workpiece number, the workpiece ID number and, if necessary, other data. The data carrier, for example a punched tape, the corresponding measuring control of the machine is also used for processing in groups of the counterparts entered so that the machine can manufacture the counterparts with an accurate fit based on this information can.
Da auch die Gruppen- oder Magazinnummer und die Reihenfolge der Werkstücke innerhalb der Gruppe als Daten gespeichert sind, können die zusammengehörigen Werkstücke für die Montage bestimmt und einander zugeordnet werden, so daß eine besonders hohe Paßgenauigkeit gewährleistet ist.Since the group or magazine number and the sequence of the workpieces within the group are also saved as data are, the related workpieces can be determined for assembly and assigned to each other, so that a special high accuracy of fit is guaranteed.
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Legal Events
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8130 | Withdrawal |