DE3930861A1

DE3930861A1 - Position controller for gear grinding machine - uses sensor to accurately position grinding head in gear tooth groove

Info

Publication number: DE3930861A1
Application number: DE19893930861
Authority: DE
Inventors: Folker Dr Sc Techn Borchardt; Harry Dipl Ing Kreller; Josef Thiede; Hans-Joachim Dipl Ing Ulrich
Original assignee: Werkzeugmaschinenkombinat 7 Oktober VEB
Current assignee: Niles Werkzeugmaschinen GmbH
Priority date: 1988-09-26
Filing date: 1989-09-15
Publication date: 1990-03-29
Also published as: DD275632A1

Abstract

The gear grinding head has a double cone construction (5) and is mounted on the machine with a proximity sensor (6). This aligns the grinding tool into each gear teeth gap and ensures that the edges of the teeth are accurately processed. The processor control operates on the two output signals from the sensor using a differential amplifier, a rectifier and a programmed signal. The position control is by servo drives in three axes. One of the drives rotates the gear wheel. The programmed control is updated by the values of the position settings to allow subsequent position movements with a minimum of delay. ADVANTAGE - Fully automatic position control, no manual control required, minimum risk of tool/workpiece damage.

Description

Die Erfindung ist anwendbar zum automatischen Positionieren einer Zahnlücke zu einem Bearbeitungswerkzeug bzw. zu einem Meßmittel, vorzugsweise auf einer im Teilwälzverfahren ar beitenden Zahnradschleifmaschine mit einem doppelkegelför migen Schleifkörper.The invention is applicable to automatic positioning a tooth gap to a processing tool or to a Measuring means, preferably on an ar in the partial rolling process finishing gear grinding machine with a double cone moderate grinding wheels.

Das manuelle Einlücken eines Schleifkörpers in die Zahn lücke eines Zahnrades ist personalintensiv und erfordert eine große Aufmerksamkeit, um eine Kollision zwischen Schleif körper und Zahnflanke zu vermeiden. Mit größer werdendem Durchmesser des Zahnrades wird der Sichtkontakt zur Anstellung Schleifkörper-Zahnflanke immer unsicherer und die Gefahr einer Kollision steigt an.The manual insertion of a grinding wheel into the tooth gap of a gear is labor-intensive and requires a lot of attention to a collision between grinding body and tooth flank to avoid. With growing The diameter of the gear becomes visual contact for the job Grinding tooth flank increasingly unsafe and the risk of Collision increases.

Bekannt sind mechanische Fixiereinrichtungen, die im Bereich des Werkstückträgers oder des Werkzeugträgers angeordnet sind, um die Lage der Zahnlücke dem Schleifkörper zuzuordnen. Diese Einrichtungen sind nicht geeignet bei einem wechselnden Werk stückprogramm, bei dem die Fixiereinrichtung dem Durchmesser, dem Modul und der Zähnezahl angepaßt werden muß.Mechanical fixing devices are known which are used in the field the workpiece carrier or the tool carrier are arranged, to assign the position of the tooth gap to the grinding wheel. These Facilities are not suitable for a changing work piece program in which the fixing device corresponds to the diameter, the module and the number of teeth must be adjusted.

Nach einer bekannten Ausführung (DD-WP 2 47 796) erfolgt das Einlücken des Schleifkörpers durch die Kombination einer lang samen radialen Schleifkörperzustellung und einer tangentialen Werkstückzustellung durch Drehung desselben, bei gleichzeitiger Analyse der aufgenommenen Schleifkörperantriebsleistung. Nach entsprechender signifikanter Änderung der benötigten Schleif motorantriebsleistung wird über einen definierten Bewegungs algorithmus versucht, die Stellung des Schleifkörpers zum Werk stück durch die Analyse bezüglich Schleifleistungserhöhung/ Schleifleistungsverminderung zu detektieren. Ein Soll/Ist wertvergleich der Radialposition des Werkzeuges zum Form kreis des Werkstückes ermöglicht, im Zusammenhang mit der Analyse der benötigten Schleifmotorantriebsleistung, die Bestimmung der Spielauslage/Drehwinkelstellung für die Bestimmung der Anfunkposition des Werkzeuges. According to a known version (DD-WP 2 47 796) this is done The grinding wheel is indented by the combination of a long radial radial grinding wheel infeed and a tangential one Workpiece delivery by rotating the same, with simultaneous Analysis of the recorded grinding wheel drive power. To corresponding significant change in the required grinding motor drive power is over a defined motion algorithm tries to position the grinding wheel to the factory by analyzing the increase in grinding performance / Detect grinding performance reduction. A target / actual Value comparison of the radial position of the tool to the shape circle of the workpiece enables, in connection with the analysis the required grinding motor drive power, the determination the game delivery / angle of rotation position for determining the Radio position of the tool.

Nachteilig an der o.g. Lösung ist die sehr geringe Empfind lichkeit des Meßverfahrens, sowie die hohe Gefährdung von Werkzeug und Werkstück im Falle einer technischen Instabi lität. Des weiteren sind hohe Reaktionsgeschwindigkeiten zur Steuerung der Maschine mit einer Reihe von Maßnahmen zur Kompensation der durch die Bewegungsänderungen ent stehenden Massenkräfte notwendig.A disadvantage of the above The solution is the very low sensitivity sensitivity of the measuring method, as well as the high risk of Tool and workpiece in the case of a technical instabi lity. Furthermore, there are high reaction rates to control the machine with a number of measures to compensate for the changes in motion standing mass forces necessary.

In einer anderen bekannten Ausführung (DD-WP 1 53 196) wird über Sensoren die Berührung des Schleifkörpers flankenbe zogen erkannt; hierbei erfolgt eine langsame, wiederholbare Wälzvorschubbewegung und eine kontinuierliche Zustellbewe gung des Schleifkörpers.In another known version (DD-WP 1 53 196) Flanking the contact of the grinding wheel via sensors moved recognized; this is slow, repeatable Rolling feed motion and a continuous feed movement the grinding wheel.

Diese Lösung hat den Nachteil, daß wiederum eine hohe Gefähr dung von Werkzeug und Werkstück vorhanden ist, wenn Fehlfunk tionen innerhalb des Funktionsablaufes auftreten. Außerdem ist ein hoher Zeitaufwand für den Einrichtvorgang notwendig. Eine weitere bekannte Ausführung (DE-PS 36 15 365) beinhaltet, daß das erste zu fertigende Werkstück von Hand zum Werkzeug ausgerichtet wird und nach Betätigung der Wälzkopplung durch einen Sensor die Lage der Zahnköpfe in Abhängigkeit von den geometrischen und kinematischen Verhältnissen in einem Lern vorgang gespeichert wird. Bei den nachfolgenden Werkstücken wird die Phasenlage der am Sensor vorbei bewegten Zahnköpfe ermittelt und mit den im Lernvorgang gespeicherten Werten verglichen. Nach automatischer Herstellung einer Bewegungs koinzidenz wird das Werkzeug eingespurt und die Bearbeitung begonnen.This solution has the disadvantage that in turn a high risk tool and workpiece is present if there is malfunction occur within the functional sequence. Furthermore a lot of time is required for the setup process. Another known version (DE-PS 36 15 365) includes that the first workpiece to be manufactured by hand to the tool is aligned and after actuation of the rolling coupling by a sensor the position of the tooth tips depending on the geometric and kinematic relationships in one learning operation is saved. With the following workpieces becomes the phase position of the tooth heads moving past the sensor determined and with the values stored in the learning process compared. After automatic creation of a movement The tool is engaged and the machining coincident began.

Diese Vorgehensweise ist für eine Losstückzahl = 1 nicht geeignet, da das erste Werkstück von Hand einzurichten ist.This procedure is not for a lot number = 1 suitable because the first workpiece has to be set up by hand.

Ziel der Erfindung ist, die Einrichtzeiten zum Anstellen der Zahnflanken an den Schleifkörper zu verkürzen und die Sicherheit des Einrichtvorganges zu gewährleisten.The aim of the invention is the set-up times for queuing to shorten the tooth flanks on the grinding wheel and the To ensure the security of the setup process.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Einlücken eines Schleifkörpers in eine Zahnlücke zu automatisieren und eine Kollision zwischen Werkzeug und Zahnrad beim Einrichtvorgang zu vermeiden.The invention has for its object the indentation of a Automate grinding wheel in a tooth gap and one Collision between tool and gear during the setup process to avoid.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein zum Doppelkegelschleifkörper zentrierter und zum Zahnrad gerichteter Einlücksensor mit zwei Ausgangsspannungen einem Differenzver stärker vorgeschaltet ist, dessen Differenzspannung an einem Gleichrichter, einem Speicher und einem Mittenregler anliegt. Am Ausgang des Gleichrichters sind in paralleler Anordnung ein Berührungstrigger und ein Entfernungstrigger nachgeordnet, wo bei der Berührungstrigger eingangsseitig und der Entfernungs trigger eingangs- und ausgangsseitig mit der Steuereinheit verbunden sind.According to the invention the object is achieved in that a Double cone grinding wheel centered and directed towards the gear Gap sensor with two output voltages and a differential ver is more upstream, the differential voltage on one Rectifier, a memory and a central controller. At the output of the rectifier are in a parallel arrangement Touch trigger and a range trigger downstream where for the touch trigger on the input side and the distance trigger on the input and output side with the control unit are connected.

An dem Speicher liegt eingangsseitig ein Meßsystem und die Steuereinheit an. Am Ausgang des Speichers ist eine Auswerte einheit angeordnet, die eingangs- und ausgangsseitig mit der Steuereinheit verbunden ist. Des weiteren sieht die Ein richtung vor, daß der Ausgang des Mittenreglers an einem mit dem Ausgang eines Sollwertgenerators verbundenen Addierer an liegt und der Mittenregler einen Eingang der Steuereinheit aufweist. Der Addierer ist zwischen dem Sollwertgenerator und dem Regler angeordnet.On the input side there is a measuring system and the Control unit. There is an evaluation at the output of the memory unit arranged, the input and output side with the Control unit is connected. Furthermore sees the one direction that the output of the center controller at a with the adder connected to the output of a setpoint generator and the central controller is an input of the control unit having. The adder is between the setpoint generator and arranged the controller.

Die Steuereinheit ist eingangs- und ausgangsseitig mit den Sollwertgeneratoren verbunden, diesen sind Regler der Lage regelkreise der Achsen nachgeordnet.The control unit is on the input and output side with the Setpoint generators connected, these are controllers capable control loops subordinate to the axes.

Der Einlücksensor besitzt an seinen Meßflächen zur Zahnlücke eine gegensinnige Polarität, die mit zwei Ausgängen auf einen Differenzverstärker gegeben wird.The engagement sensor has on its measuring surfaces to the tooth gap an opposite polarity, with two outputs on one Differential amplifier is given.

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbei spieles näher erläutert werden.The invention is described below with reference to an embodiment game will be explained in more detail.

In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:In the accompanying drawings:

Fig. 1 Darstellung der Einrichtung in der Draufsicht Fig. 1 representation of the device in plan view

Fig. 2 Seitliche Darstellung zu Fig. 1 mit der Einschwenk einheit für den Einlücksensor Fig. 2 side view of Fig. 1 with the pivoting unit for the engagement sensor

Fig. 3 Anordnung zur Steuerung der Achsen der Einrichtung Fig. 3 arrangement for controlling the axes of the device

Auf dem Rundtisch eines Bettschlittens 1 einer Teilwälz schleifmaschine ist ein Zahnrad 2 aufgespannt und wird durch einen Antrieb 3 rotatorisch und durch einen Antrieb 4 trans latorisch bewegt.On the rotary table of a bed carriage 1 of a partially rolling grinding machine, a gear wheel 2 is clamped and is rotated by a drive 3 and by a drive 4 trans latory.

An einem radial zum Zahnrad 2 durch den Antrieb 13 zustell baren Ständer 24 ist ein Drehteil 10 angeordnet, das in seinen Führungen einen Stößel 16 aufnimmt, der in Richtung der Flankenlinie des Zahnrades 2 eine Arbeitsbewegung aus führt. In einer unteren Position des Stößels 16 ist ein Schleif schlitten 7 mit einer Schleifspindel und dem Doppelkegelschleif körper 5 angeordnet. Die Zustellung des Schleifschlittens 7 er folgt radial zum Zahnrad 2 durch den Antrieb 14. Fluchtend zum Doppelkegelschleifkörper 5 ist ein Einlücksensor 6 angeordnet, der durch eine Einschwenkeinheit 12 positioniert wird und sich zwischen dem Zahnrad 2 und dem Doppelkegelschleifkörper 5 befindet. Die Position zum Doppelkegelschleifkörper 5 wird durch eine Zentriereinheit 11 erreicht, die vorzugsweise mit berührenden Elementen die Kegelmantelfläche des Doppelkegel schleifkörpers 5 formschlüssig kontaktiert.On a radially to the gear 2 by the drive 13 feedable stand 24 , a rotating part 10 is arranged, which receives a plunger 16 in its guides, which performs a working movement in the direction of the flank line of the gear 2 . In a lower position of the plunger 16 , a grinding slide 7 with a grinding spindle and the double cone grinding body 5 is arranged. The infeed of the grinding carriage 7 follows radially to the gear 2 by the drive 14 . An engagement sensor 6 is arranged in alignment with the double-cone grinding body 5 and is positioned by a pivoting-in unit 12 and is located between the gearwheel 2 and the double-cone grinding body 5 . The position of the double-cone abrasive body 5 is achieved by a centering unit 11, which is preferably contacted with contacting elements, the conical surface of the double-cone abrasive body 5 form fit.

Zur Steuerung der Bewegungsabläufe der Baueinheiten ist eine Steuereinheit 15 vorgesehen. Durch die Antriebe 13 und 14 erfolgt eine radiale Zustellung des Einlücksensors 6 zum Zahnrad 2. Außerdem wird durch die Steuereinheit 15 das Zahn rad 2 über den Antrieb 4 in eine fluchtende Mittenposition zum eingeschwenkten Einlücksensor 6 gefahren und durch den Antrieb 3 in eine Dauerdrehbewegung versetzt. Die horizontale Lage des Einlücksensors 6 zum Zahnrad 2 erfolgt durch eine Einstellung der Hublage des Stößels 16.A control unit 15 is provided to control the movement sequences of the structural units. A radial feed of the engagement sensor 6 to the gearwheel 2 is effected by the drives 13 and 14 . In addition, the control wheel 15 drives the toothed wheel 2 via the drive 4 into an aligned central position to the pivoted-in engagement sensor 6 and sets the drive 3 into a permanent rotary movement. The horizontal position of the engagement sensor 6 relative to the gearwheel 2 is achieved by adjusting the stroke position of the tappet 16 .

Der mit einer gegensinnigen Polarität (tangentiale Meßein heiten 8; 9) ausgestattete Einlücksensor 6 ist an einem Differenzverstärker 17 angeschlossen. Dieser wiederum ist mit einem Gleichrichter 31, dem Speicher 35 und dem Mitten regler 30 verbunden. The engagement sensor 6 equipped with an opposite polarity (tangential measuring units 8 ; 9 ) is connected to a differential amplifier 17 . This in turn is connected to a rectifier 31 , the memory 35 and the center regulator 30 .

Die Lageregelkreise für die Drehbewegung des Zahnrades 2, des Schleifschlittens 7, bzw. des Ständers 24 und des Bett schlittens 1 werden gebildet durch Regler 21; 22; 36; 23, Antriebe 3; 14; 13; 4 und Meßsysteme 27; 28; 26; 29.The position control loops for the rotary movement of the gear 2 , the grinding carriage 7 , or the stator 24 and the bed carriage 1 are formed by controller 21 ; 22 ; 36 ; 23 , drives 3 ; 14 ; 13 ; 4 and measuring systems 27 ; 28 ; 26 ; 29 .

Den Reglern 21; 22; 36; 23 sind die Sollwertgeneratoren 18; 19; 25; 20 vorgeschaltet, die eingangs- und ausgangsseitig mit der Steuereinheit 15 verbunden sind. Der Sollwertgene rator 18 und der Mittenregler 30 werden durch den Addierer 37 verknüpft und auf den Regler 21 geschaltet. Am Gleich richter 31 sind der Berührungstrigger 32 und der Entfernungs trigger 33 angeschlossen und weiter an die Steuereinheit 15 geführt, wobei der Trigger 33 auch eingangsseitig an der Steuereinheit 15 anliegt. Dem Speicher 35 nachgeschaltet ist die Auswerteeinheit 34, die eingangs- und ausgangsseitig mit der Steuereinheit 15 verbunden ist.The controllers 21 ; 22 ; 36 ; 23 are the setpoint generators 18 ; 19 ; 25 ; 20 upstream, which are connected on the input and output side to the control unit 15 . The setpoint generator 18 and the center controller 30 are linked by the adder 37 and switched to the controller 21 . On the rectifier 31 , the touch trigger 32 and the distance trigger 33 are connected and passed on to the control unit 15 , the trigger 33 also being applied to the control unit 15 on the input side. Downstream of the memory 35 is the evaluation unit 34 , which is connected on the input and output side to the control unit 15 .

Von der Steuereinheit 15 bestehen Verbindungen zum Mitten regler 30 und zum Speicher 35. Der Speicher 35 ist eingangs seitig mit dem Meßsystem 27 verbunden.There are connections from the control unit 15 to the center controller 30 and to the memory 35 . The memory 35 is connected on the input side to the measuring system 27 .

Functional flow

Die Einrichtung zum automatischen Positionieren setzt lage geregelte Achsen für die Drehbewegung des Zahnrades 2 (C), des Schleifschlittens 7 (V), des Ständers 24 (Y) und des Bettschlittens 1 (X) voraus. Die Lageregelkreise bestehen aus den Reglern 21; 22; 36; 23, den Antrieben 3; 14; 13; 4 und den Meßsystemen 27; 28; 26; 29. Die Sollwerte für die Regler 21; 22; 36; 23 werden durch die Sollwertgeneratoren 18; 19; 25; 20, die die Steuereinheit 15 manipuliert, vorgegeben. Beim Positionieren des Einlücksensors 6 in eine Zahnlücke wird die Stellgröße des Mittenreglers 30 mit dem Wert des Sollwertgenerators 18 durch den Addierer 37 verknüpft und dem Regler 21 als Sollwert vorgegeben.The automatic positioning device requires position-controlled axes for the rotary movement of the gearwheel 2 (C) , the grinding carriage 7 (V) , the stand 24 (Y) and the bed carriage 1 (X) . The position control loops consist of the controllers 21 ; 22 ; 36 ; 23 , the drives 3 ; 14 ; 13 ; 4 and the measuring systems 27 ; 28 ; 26 ; 29 . The setpoints for the controllers 21 ; 22 ; 36 ; 23 are generated by the setpoint generators 18 ; 19 ; 25 ; 20 , which manipulates the control unit 15 . When the engagement sensor 6 is positioned in a tooth gap, the manipulated variable of the center controller 30 is linked to the value of the setpoint generator 18 by the adder 37 and is given to the controller 21 as the setpoint.

Der Mittenreglar 30 hat integrales Verhalten und beeinflußt, in Abhängigkeit der Differenzspannung Δ u, die Drehbewegung des Zahnrades 2 zum Einführen des Einlücksensors 6 in eine Zahnlücke. Die Differenzspannung Δ u wird gebildet in Ab hängigkeit von den Abständen der tangentialen Meßeinheiten 8; 9 zu den Flanken des Zahnrades 2 und im Differenzver stärker 17 aufbereitet.The center regulator 30 has an integral behavior and influences, depending on the differential voltage Δ u , the rotary movement of the gearwheel 2 for inserting the engagement sensor 6 into a tooth gap. The differential voltage Δ u is formed as a function of the distances between the tangential measuring units 8 ; 9 processed to the flanks of the gear 2 and in the Differential 17 stronger.

Der Mittenregler 30 kann über die Steuereinheit 15 zu- oder abgeschaltet werden.The central controller 30 can be switched on or off via the control unit 15 .

Im Speicher 35 wird die Differenzspannung Δ u in Abhängigkeit von der Drehposition des Zahnrades 2 gespeichert und durch die Auswerteeinheit 34 in Werkstückparameter gewandelt, die bei Bedarf ausgelesen werden können. Beide Komponenten werden durch die Steuereinheit 15 manipuliert.In the memory 35, the difference voltage Δ u is stored in dependence on the rotational position of the gear 2 and converted by the evaluation unit 34 in the workpiece parameters that can be read when necessary. Both components are manipulated by the control unit 15 .

Ein zu starkes Annähern des Einlücksensors 6 an das Zahnrad 2 bis zur Berührung führt zu einer hohen Differenzspannung Δ u und wird über Trigger 32 signalisiert. Da die Annäherung an eine linke bzw. rechte Flanke gegenläufig Polarität der Differenzspannung Δ u hervorruft, ist ein Gleichrichter 31 notwendig. Die gleichgerichtete Differenzspannung Δ u wird weiterhin auf einen programmierbaren Trigger 33 geführt, mit dem ein Annähern des Einlücksensors 6 auf eine vorgegebene radiale Distanz zum Zahnrad 2 signalisiert wird . Die Steuer einheit 15 hat die Aufgabe, den Steuerungsablauf für die einzelnen Betriebsarten zu realisieren bzw. zu verknüpfen. Mit der Einrichtung lassen sich 3 Betriebsarten realisieren:If the engagement sensor 6 comes too close to the gear 2 until it comes into contact, this leads to a high differential voltage Δ u and is signaled by trigger 32 . Since approaching a left or right flank in opposite directions causes polarity of the differential voltage Δ u , a rectifier 31 is necessary. The rectified differential voltage Δ u is further conducted to a programmable trigger 33, to which an approach of the Einlücksensors 6 is signaled to a predetermined radial distance to the gear. 2 The control unit 15 has the task of realizing or linking the control sequence for the individual operating modes. 3 operating modes can be implemented with the device:

- BA 1
Approach the engagement sensor 6 to the gear 2 at a predetermined radial distance from the tooth tip
- BA 2
Recording the course of the differential voltage Δ u of the engagement sensor 6 over the path of the rotary movement of the gear wheel 2
- BA 3
Introduction of the engagement sensor 6 within the tip circle of the gear 2

Alle 3 Betriebsarten bedingen ein Ausrichten des Zahnrades 2 zum Einlücksensor 6 derart, daß die Zahnradmitte auf der ver längerten Mittellinie des Einlücksensors 6 liegt. Dies rea lisiert die Steuereinheit 15 über den Sollwertgenerator 20 durch Ausgabe einer festgelegten Position des Bettschlittens 1. Bei schrägverzahnten Rädern wird der Einlücksensor 6 mit dem Drehteil 10 entsprechend dem Schrägungswinkel des Zahn rades 2 geschwenkt.All 3 operating modes require the gear 2 to be aligned with the engagement sensor 6 in such a way that the center of the gear lies on the extended center line of the engagement sensor 6 . The control unit 15 realizes this via the setpoint generator 20 by outputting a fixed position of the bed slide 1 . In the case of helical gears, the engagement sensor 6 is pivoted with the rotary part 10 in accordance with the helix angle of the toothed wheel 2 .

BA 1

In der Betriebsart 1 wird ein definiertes radiales Annähern des Einlücksensors 6 an den Kopfkreis des Zahnrades 2, und damit ein radialer Bezug zwischen Schleifschlittenachse und Zahnrad 2, realisiert. Die vorgegebene Entfernung zwischen Einlücksensor 6 und Kopfkreis muß im Wirkbereich des Ein lücksensors 6 liegen.In operating mode 1 , a defined radial approach of the engagement sensor 6 to the tip circle of the gearwheel 2 , and thus a radial reference between the grinding carriage axis and the gearwheel 2 , is realized. The predetermined distance between the engagement sensor 6 and the tip circle must lie in the effective range of the engagement sensor 6 .

Ausgangszustand:Initial state:

- Center controller 30 switched off
- Stand 24 or grinding carriage 7 with engagement sensor 6 retracted (outside the effective range to gear 2 )
- Gear 2 directed over bed sled 1 to the engagement sensor 6

Ablauf:Procedure:

Die Steuereinheit 15 gibt dem programmierbaren Trigger 33 einen Spannungswert vor, der der gewünschten Annäherung an den Kopf kreis des Zahnrades 2 entspricht.The control unit 15 specifies the programmable trigger 33 a voltage value that corresponds to the desired approach to the head circle of the gear 2 .

Über den Sollwertgenerator 18 wird am Zahnrad 2 ein Dauer drehen bzw. ein Pendeln über mindestens eine Teilung erzeugt. Anschließend erfolgt die radiale Zustellung des Ständers 24 bzw. Schleifschlittens 7 zum Zahnrad 2 über den Sollwertgene rator 25 bzw. 19. Sobald der Einlücksensor 6 in den pro grammierten Entfernungsbereich eintaucht, wird dieses über den programmierbaren Trigger 33 der Steuereinheit 15 signali siert und der Antrieb 14 bzw. der Antrieb 13 gestoppt. A duration is rotated on the gearwheel 2 or an oscillation is generated over at least one division via the setpoint generator 18 . Then the radial feed of the stator 24 or grinding slide 7 to the gear 2 takes place via the setpoint generator 25 or 19 . As soon as the engagement sensor 6 dips into the programmed distance range, this is signaled via the programmable trigger 33 of the control unit 15 and the drive 14 or the drive 13 is stopped.

BA 2

In der Betriebsart 2 wird die Differenzspannung Δ u über den Weg der Drehbewegung des Zahnrades 2 aufgenommen und in der Auswerteeinheit 34 in Zahnradparameter wie Lücken mitte, Zähnezahl und Rundlauffehler gewandelt.In mode 2, the difference voltage Δ u is received over the path of rotation of the gear 2 and the middle in the evaluation unit 34 in gear parameters such as gaps, converted number of teeth and runout.

Ausgangszustand:Initial state:

- Version BA 1
- Center controller 30 switched off

Ablauf:Procedure:

Die Steuereinheit 15 erzeugt über den Sollwertgenerator 18 ein Drehen des Zahnrades 2 über eine volle Drehung. Gleich zeitig wird im Speicher 35 die alternierende Funktion Δ u=f (c) abgespeichert. Anschließend ermittelt die Aus werteeinheit 34 Lückenmitte, Zähnezahl und Rundlauffehler. Die Lückenmitte ergibt sich aus den Nulldurchgängen der Differenzspannung Δ u mit vorgegebenem Polaritätswechsel. Der Nulldurchgang mit entgegensetztem Polaritätswechsel ent spricht der Zahnkopfmitte.The control unit 15 uses the setpoint generator 18 to rotate the gear 2 over a full rotation. At the same time, the alternating function Δ u = f (c) is stored in the memory 35 . The evaluation unit then determines 34 gap center, number of teeth and concentricity errors. The gap center results from the zero crossings of the differential voltage Δ u with a predetermined change in polarity. The zero crossing with opposite polarity change corresponds to the center of the tooth tip.

Die Zähnezahl ergibt sich aus der Anzahl der Zyklen (Lücken mitte-Zahnkopf-Lückenmitte von benachbarter Lücke). Der Rund lauffehler läßt sich aus der Amplitudendifferenz der Zyklen der Differenzspannung Δ u ermitteln.The number of teeth results from the number of cycles (gaps in the center-tooth tip-gap center from the adjacent gap). The radial runout can be determined from the amplitude difference between the cycles of the differential voltage Δ u .

BA 3

In dieser Betriebsart läßt sich die Lückenmitte innerhalb des Kopfkreises ermitteln. Diese kann von der BA 2 ermittel ten abweichen, aufgrund der unterschiedlichen Geometrie von linker und rechter Flanke.In this mode, the middle of the gap can be within of the tip circle. This can be determined by BA 2 due to the different geometry of left and right flanks.

Ausgangszustand:.Initial state :.

- Inclusion of the reference between grinding slide 7 , or stand 24 and gear 2 by BA 1
- Determine a gap center using BA 2

Ablauf:Procedure:

Positionieren des Einlücksensors 6 im Wirkbereich außer halb des Kopfkreises des Zahnrades 2 über den Sollwertgene rator 19 bzw. 25. Stellen des Zahnrades 2 auf eine nach BA 2 berechnete Lücke des Zahnrades 2 über den Sollwert generator 18. Anschließendes Einschalten des Mittenreglers 30.Positioning the engagement sensor 6 in the effective range outside half the tip circle of the gear 2 via the setpoint generator 19 or 25 . Setting the gear 2 to a gap of the gear 2 calculated according to BA 2 via the setpoint generator 18 . Then switch on the central controller 30 .

Der Mittenregler 30 hat integrales Verhalten. Die durch den Mittenregler 30 integrierte Differenzspannung Δ u wird additiv mit dem Wert des Sollwertgenerators 18 durch den Addierer 37 verknüpft und auf den Regler 21 des Zahnrades 2 geschaltet. Damit korrigiert der Mittenregler 30 den Sollwert c _s für die Drehbewegung des Zahnrades 2, und damit die Dreh bewegung des Zahnrades 2 solange, bis die Differenzspannung Δ u gleich Null ist. Damit ist im Mittel die Entfernung der linken Flanke 8 des Einlücksensors 6 zur linken Flanke der Zahnlücke gleich der Entfernung der rechten Flanke 9 des Einlücksensors 6 zur rechten Flanke der Lücke.The central controller 30 has an integral behavior. The differential voltage Δ u integrated by the central controller 30 is additively linked to the value of the setpoint generator 18 by the adder 37 and switched to the controller 21 of the gear 2 . Thus, the center controller 30 corrects the target value c _s for the rotational movement of the gear 2 , and thus the rotational movement of the gear 2 until the differential voltage Δ u is zero. Thus, on average, the distance from the left flank 8 of the engagement sensor 6 to the left flank of the tooth gap is equal to the distance from the right flank 9 of the engagement sensor 6 to the right flank of the gap.

Nun kann der Einlücksensor 6 mittels Ständer 24 bzw. Schleif schlitten 7 bis maximal zum Fußkreis in die Lücke eingefahren werden. Der Mittenregler 30 sorgt dabei ständig für die Zen trierung des Einlücksensors 6 durch Drehung des Zahnrades 2. Nach Abschluß der radialen Zustellung kann die Zahnradposi tion als Bezugsposition für eine Lückenmitte innerhalb des Kopfkreises abgespeichert werden.Now the engagement sensor 6 can be moved up to the base circle into the gap using the stand 24 or grinding slide 7 . The center controller 30 constantly ensures the Zen tration of the engagement sensor 6 by rotating the gear 2 . After completion of the radial infeed, the Zahnradposi tion can be saved as a reference position for a gap center within the tip circle.

Bei allen Betriebsarten ist über Berührungstrigger 32 eine Schutzwirkung gewährleistet. Bei zu starker Annäherung bzw. bei Berührung des Einlücksensors 6 mit dem Zahnrad 2 ergibt sich eine sehr hohe Differenzspannung Δ u, die über den Be rührungstrigger 32 der Steuereinheit 15 signalisiert wird. Die Steuereinheit 15 stoppt sofort jegliche Achsbewegungen und bricht den Positioniervorgang ab.In all operating modes, a protective effect is ensured via touch trigger 32 . If the proximity sensor 6 comes too close, or if the engagement sensor 6 touches the gearwheel 2 , a very high differential voltage Δ u results, which is signaled via the trigger trigger 32 of the control unit 15 . The control unit 15 immediately stops any axis movements and aborts the positioning process.

Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung wird erreicht, daß das Positionieren einer Zahnlücke zum Schleifkörper in einer kurzen Zeit und einer hohen Präzision durchgeführt werden kann. Die Einrichtung ist besonders bei relativ großen Zahn rädern von Vorteil, da bei größer werdenden Zahnraddurch messern der Sichtkontakt vom Bediener zur Zahnlücke abnimmt. With the device according to the invention it is achieved that Position a tooth gap to the grinding wheel in a short time and high precision can. The setup is particularly good with a relatively large tooth wheels are an advantage, as the the visual contact between the operator and the tooth gap decreases.

Weitere Vorteile ergeben sich dadurch daß mit der Ein richtung die Zähnezahl und der Rundlauf des Zahnrades nach dem Aufspannen auf dem Rundtisch überprüft werden können. Further advantages result from the fact that with the A direction the number of teeth and the concentricity of the gear be checked on the rotary table after clamping can.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen:List of the reference symbols used:

1 Bettschlitten
2 Zahnrad
3 Antrieb (C-Achse)
4 Antrieb (X-Achse)
5 Doppelkegelschleifkörper
6 Einlücksensor
7 Schleifschlitten
8 tangentiale Meßeinheit linke Flanke
9 tangentiale Meßeinheit rechte Flanke
10 Drehteil
11 Zentriereinheit
12 Einschwenkeinheit
13 Antrieb (Y-Achse)
14 Antrieb (V-Achse)
15 Steuereinheit
16 Stößel
17 Differenzverstärker
18 Sollwertgenerator
19 Sollwertgenerator
20 Sollwertgenerator
21 Regler
22 Regler
23 Regler
24 Ständer
25 Sollwertgenerator
26 Meßsystem
27 Meßsystem
28 Meßsystem
29 Meßsystem
30 Mittenregler
31 Gleichrichter
32 Trigger Berührung
33 Trigger Entfernung Zahnkopf
34 Auswerteeinheit
35 Speicher
36 Regler
37 Addierer 1 bed sled
2 gear
3 drive (C -axis)
4 drive (X axis)
5 double taper grinding wheels
6 engagement sensor
7 grinding slides
8 tangential measuring unit left flank
9 tangential measuring unit right flank
10 turned part
11 centering unit
12 swivel unit
13 drive (Y axis)
14 drive (V -axis)
15 control unit
16 pestles
17 differential amplifier
18 setpoint generator
19 Setpoint generator
20 setpoint generator
21 controllers
22 controllers
23 controller
24 stands
25 setpoint generator
26 measuring system
27 measuring system
28 measuring system
29 measuring system
30 center controller
31 rectifiers
32 trigger touch
33 Trigger tooth tip removal
34 evaluation unit
35 memories
36 controllers
37 adders

BA 1 . . .3 Betriebsart
Δ u Differenzspannung
C Achse für die Drehbewegung des Zahnrades
V Achse für den Schleifschlitten
X Achse für den Bettschlitten
Y Achse für den Ständer
SG Sollwertgenerator
R Regler
M Meßsystem
. . ._s Sollwert
. . ._i Istwert
U _LF Ausgangsspannung linke Flanke
U _RF Ausgangsspannung rechte FlankeBA 1. . .3 Operating mode
Δ u differential voltage
C axis for the rotation of the gear
V axis for the grinding slide
X axis for the bed sled
Y axis for the stand
SG setpoint generator
R controller
M measuring system
. . . _s setpoint
. . . _i actual value
U _LF output voltage left flank
U _RF output voltage right flank

Claims

1. Device for automatically positioning a tooth gap of a gear to a processing tool of a gear processing machine, preferably a gear grinding machine working in the partially rolling process with a double-conical grinding body, the gear being clamped on a slide provided with a rotary table and the rotary and translational movement of the Gear and the radial feed movement of the processing tool to the gear position-controlled electronic drives, characterized in that

- That a to the double-cone grinding body ( 5 ) centered and gear ( 2 ) directed Einlücksensor ( 6 ) with two output voltages ( U _LF ; U _RF ) a Differential Ver ( 17 ) is connected upstream, the differential voltage ( Δ U ) on a rectifier ( 31 ), a memory ( 35 ) and a central controller ( 30 ),
- That at the output of the rectifier ( 31 ) in a parallel arrangement a trigger ( 32 ) and a trigger ( 33 ) are arranged, the trigger ( 32 ) on the input side and the trigger ( 33 ) on the input and output sides with the control unit ( 15 ) are connected,
- that the input side is applied to the memory (35) a measuring system (27) and the control unit (15) and at the output of the memory (35), abuts an evaluation unit (34) which is input and output side connected to the control unit (15),
- That the output of the center controller ( 30 ) is connected to an adder ( 37 ) connected to the output of a setpoint generator ( 18 ) and the center controller ( 30 ) has an input of the control unit ( 15 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the adder ( 37 ) between the setpoint generator ( 18 ) and the controller ( 21 ) is arranged.

3. Device according to claim 1, characterized in that the control unit ( 15 ) on the input and output side is connected to the setpoint generators ( 18 ; 19 ; 20 ; 25 ).

4. Device according to claim 1, characterized in that the output of the engagement sensor ( 6 ) has a sensible polarity.