DE4314850C2 - Process for the automatic setup of in particular centerless external cylindrical grinding machines - Google Patents

Process for the automatic setup of in particular centerless external cylindrical grinding machines

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Einrichten von insbesondere spitzenlosen Außenrund­ schleifmaschinen mit lagegeregelten Zustellschlitten. Für die Positionierung eines lagegeregelten Zustellschlittens nach Spannungswiederkehr ist ein Anfahren des Referenz­ punktes zur Ermittlung der Position eines Schlittens in bezug auf den Maschinennullpunkt notwendig.The invention relates to a method for automatic Setting up in particular centerless outer round grinding machines with position-controlled feed slides. For the positioning of a position-controlled feed carriage After voltage recovery, the reference is approached point to determine the position of a slide in with respect to the machine zero point.

Dieses Referenzpunktanfahren ist aus technischen Gründen oft nicht möglich, z. B. beim spitzenlosen Außenrundschleifen mit beweglichem Werkstückträger bei stark abgenutztem Schleif­ körper. Die oft am Zustellschlitten angebaute Werkstück­ transporteinrichtung kann aus räumlichen und Massegründen nicht bis zum Referenzpunkt mitgefahren werden, so daß sie abgetrennt werden und eine eigene Nachführung erhalten müßte.This reference point approach is often for technical reasons not possible, e.g. B. with centerless external cylindrical grinding Movable workpiece carrier with heavily worn grinding body. The workpiece often attached to the feed slide Transport facility can be for spatial and mass reasons not be driven to the reference point, so that they be separated and receive your own tracking ought to.

Bei Ausfall der Steuerspannung während der Bewegung des Zu­ stellschlittens ist es ohne besonderen technischen Aufwand nicht möglich, die Istposition, zum Beispiel infolge unkon­ trollierten Nachlaufes, zu speichern.If the control voltage fails while the door is moving it is slide without any special technical effort not possible to determine the actual position, for example as a result of uncon trolled caster to save.

Die genaue Positionierung, ohne einen Referenzpunkt anzu­ fahren, ist nur mit einem teueren Absolut-Wegmeßsystem oder einer teueren Notstromversorgung realisierbar.The exact positioning without moving to a reference point driving is only possible with an expensive absolute position measuring system or an expensive emergency power supply.

Eine einschlägige Lösung ist aus der DD 2 76 055 A1 bekannt, die bei numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen die Istposition eines Schlittens nach Steuerspannungsausfall und deren Wiederkehr als neuen Programm-Nullpunkt definiert, von dem aus ein festprogrammierter Weg eines Werkzeuges aus einer Gefahrenzone gefahren wird, um danach zur Fortsetzung des Programmzyklus den Referenzpunkt anzufahren.A relevant solution is known from DD 2 76 055 A1 with numerically controlled machine tools the actual position of a slide after control voltage failure and their return as a new program zero point defined, from which a programmed path one Tool is driven out of a danger zone to then the reference point to continue the program cycle to start.

Das wird dadurch erreicht, daß nach Wiederinbetriebnahme der Steuerung der ausfallbedingte Abschaltpunkt als Programm- Nullpunkt gewählt wird, von dem aus ein Rückzugsweg als Festparameter vorgegeben wird, der mit dem Winkel der Schrägstellung eines Werkzeuges eine programmtechnische Verarbeitung erfährt und anschließend der definierte Rückzug des Werkzeuges aus dem Werkstück erfolgt.This is achieved in that after restarting the Control of the failure-related switch-off point as a program Zero point is selected, from which a retreat as Fixed parameter is specified, which with the angle of Tilting a tool is a program  Undergoes processing and then the defined withdrawal of the tool from the workpiece.

Programmtechnisch kann analog festgelegt werden, daß von diesem neuen Nullpunkt aus eine Bewegung des Zustellschlit­ tens als Festparameter in Richtung - Schleifspalt öffnen - erfolgt.In terms of programming, it can be determined analogously that of this new zero point from a movement of the infeed slide tens as a fixed parameter in the direction - open grinding gap - he follows.

Vom neuen Nullpunkt aus müßte nun außerhalb des automatischen Betriebes und bei Verzicht auf ein Absolut- Wegmeßsystem der Werkstücknullpunkt empirisch, also mit manuellem Aufwand, gesucht werden.From the new zero point should now be outside the automatic operation and if an absolute Position measuring system the workpiece zero empirically, i.e. with manual effort.

Bekannt ist auch nach der EP 0049151 B1 eine numerische Steuer- Anordnung zum Steuern einer Werkzeugmaschine, die mit Hilfe eines Positionssensors die Istposition eines beweglichen Elementes oder Antriebmotors abtastet und Signale entsprechend der Istposition abgibt, wobei das bewegliche Element auf der Grundlage eines Sollpositionssignales und des Istpositionssignals positioniert wird. Die Anordnung ist mit einem System zum Zurückversetzen der Werkzeugmaschine in einen vorigen Zustand nach einer Stromversorgungs­ unterbrechung und mit Mitteln zum Auslesen der Positionsinformation aus einem nichtflüchtigen Speicher, sobald die elektrische Stromversorgung wiederhergestellt ist, ausgerüstet.A numerical control is also known from EP 0049151 B1. Arrangement for controlling a machine tool using of a position sensor the actual position of a movable Element or drive motor scans and signals according to the actual position, whereby the movable Element based on a target position signal and of the actual position signal is positioned. The arrangement is with a system to reset the machine tool in a previous state after a power supply interruption and with means for reading the Position information from a non-volatile memory as soon as the electrical power supply is restored, equipped.

Auf dieses zusätzliche System zum Zurückversetzen in den vorigen Zustand nach einer Stromversorgungsunterbrechung mit zusätzlichen Speichermitteln soll wegen des hohen Mehraufwandes verzichtet werden und statt dessen auf die in herkömmlichen Steuerungseinheiten vorhandenen Speicher für zum Beispiel Schlittenpositionen zurückgegriffen werden.On this additional system for returning to the previous state after a power interruption with additional storage means is said to be high Additional expenses are waived and instead the in conventional control units existing memory for for example slide positions can be used.

Die Aufgabe der Erfindung ist ein Verfahren zum automatischen Einrichten von spitzenlosen Außenrundschleif­ maschinen durch die Positionierung eines lagegeregelten Zustellschlittens zum Werkstücknullpunkt nach Spannungs­ wiederkehr bei vorausgegangenem Spannungsausfall.The object of the invention is a method for automatic setup of centerless external cylindrical grinding machines by positioning a position-controlled Infeed slide to workpiece zero after tension return in the event of a previous power failure.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Verfahrensschritten des Patentanspruches 1.The invention solves this problem with the method steps of claim 1.

Ein Ausführungsbeispiel soll die Erfindung anhand von Zeich­ nungen näher erläutern.An embodiment of the invention is based on the drawing explain in more detail.

In Fig. 1 wird die Seitenansicht einer spitzenlosen Außenrundschleifmaschine mit beweglichem Werkstückträger 5, Werkstück 6 und stützendem Regelkörper 4 mit Regelkörper­ schlitten 9 auf einem Zustellschlitten 3 gezeigt. Der Schleifkörper 2 ist ortsfest auf dem Maschinenrahmen 1 gelagert.In Fig. 1 the side view of a centerless external cylindrical grinding machine with movable workpiece carrier 5 , workpiece 6 and supporting control body 4 with control body slide 9 is shown on a feed slide 3 . The grinding body 2 is mounted on the machine frame 1 in a stationary manner.

Eine Antriebseinheit 7 wirkt vom Maschinenrahmen 1 auf den Zustellschlitten 3 und steht mit einem Wegmeßsystem 11 und einer Steuerungseinheit 10 in Wirkverbindung. Am Zustellschlitten 3 ist eine nicht näher dargestellte Beschickungseinrichtung 8 befestigt, die zum Ausgleich des Schleifkörperverschleißes mitgeführt werden muß, damit die Beschickungsposition konstant bleibt.A drive unit 7 acts from the machine frame 1 on the feed carriage 3 and is operatively connected to a displacement measuring system 11 and a control unit 10 . A feed device 8 , not shown in more detail, is attached to the feed carriage 3 and must be carried along to compensate for abrasive wear so that the loading position remains constant.

Die Steuerungseinheit 10 ist im allgemeinem in der Lage, die Position eines Zustellschlittens 3 zu speichern. Nach Wie­ derkehr der Steuerspannung bei vorausgegangenem Spannungs­ ausfall kann dieser gespeicherte Wert in der Regel als neue Achsposition übernommen werden, obwohl mit Positionsfehlern gerechnet werden muß. Tritt der Spannungsausfall während einer Schlittenbewegung ein, kann die tatsächliche Schlit­ tenposition, zum Beispiel durch unkontrollierten Schlitten­ nachlauf, nicht ohne ein absolutes Wegmeßsystem oder eine Notstromversorgung gespeichert werden.The control unit 10 is generally able to store the position of a delivery carriage 3 . After the control voltage returns in the event of a previous voltage failure, this stored value can generally be adopted as the new axis position, although position errors must be expected. If the power failure occurs during a carriage movement, the actual carriage position, for example due to uncontrolled carriage follow-up, cannot be saved without an absolute position measuring system or an emergency power supply.

In folgenden Figuren Fig. 2 bis Fig. 7 wird gezeigt: .. In the following figures, Figures 2 to 7 it is shown:

Fig. 2 die Stellung N des Zustellschlittens 3 nach Ein­ schalten der Steuerspannung, wobei a der Abstand zwischen Werkstück 6 und Schleifkörper 2 darstellt, Fig. 2, the position of the feed N 3 after switching the control voltage, where a is the distance between the workpiece 6 and grinding wheel 2 is,

Fig. 3 die Stellung N1 des Zustellschlittens 3 bei Berührung zwischen Werkstück 6 und Schleifkörper 2, Fig. 3 shows the position N1 of the feed 3 in contact between the workpiece 6 and grinding wheel 2,

Fig. 4 die Bewegung des Zustellschlittens 3 beim Zurückfahren des Einstechweges c in den Ausgangspunkt A, Fig. 4 shows the movement of the feed slide 3 during the return movement of the Einstechweges c in the starting point A,

Fig. 5 die Messung des Durchmessers vom Werkstück 6, wobei d den Ist-Wert und ds den Soll-Wert darstellen, Fig. 5 shows the measurement of the diameter of the workpiece 6, where d is the actual value and d s represents the target value,

Fig. 6 die Bewegung des Zustellschlittens 3 nach Berechnung eines neuen Einstechweges cs und Fig. 6 shows the movement of the feed slide 3 by calculating a new Einstechweges c s and

Fig. 7 die Stellung N2 des Zustellschlittens 3 nach der Bearbeitung des, Werkstückes 6 mit dem Einstechweg cs. Fig. 7, the position N2 of the feed carriage 3 after the machining of the workpiece 6 with the plunge path c s .

Nach Wiederkehr der Spannung sei der Abstand a zwischen Werkstück 6 und Schleifkörper 2 unbekannt, d. h., der Spannungsausfall trat während einer Schlittenbewegung und nicht bei Schlittenstillstand in den Endlagen ein. Ohne daß es nötig ist, einen Referenzpunkt anzufahren und manuellen Ein­ richteaufwand zu leisten, um das Werkstück 6 auf Fertigmaß zu schleifen, wird die momentane Position des Zustellschlittens 3 auf Null gesetzt. Aus Sicher­ heitsgründen, z. B. um Positionsfehler infolge stick-slip- Effekte oder Trägheit der Steuerung zu verhindern, gibt die Steuerungseinheit 10 der Antriebseinheit 7 einen Befehl, der den Zustellschlitten 3 mit dem Werkstück 6 einen konstanten Weg (Einstechweg) zurückfahren läßt. Anschließend gibt die Steuerungseinheit 10 einen Befehl zur Bewegung des Zustellschlittens 3 in Richtung auf den Schleifkörper 2 (Einstechweg).After the voltage returns, the distance a between workpiece 6 and grinding wheel 2 is unknown, ie the voltage failure occurred during a slide movement and not in the end positions when the slide stopped. Without it being necessary to approach a reference point and to perform manual alignment work in order to grind the workpiece 6 to the finished dimension, the current position of the feed carriage 3 is set to zero. For security reasons, e.g. B. to prevent position errors due to stick-slip effects or inertia of the control, the control unit 10 gives the drive unit 7 a command that allows the feed carriage 3 to move back a constant path (plunge path) with the workpiece 6 . The control unit 10 then issues a command to move the feed carriage 3 in the direction of the grinding body 2 (plunge path).

Die Berührung zwischen Werkstück 6 und Schleifkörper 2 wird mittels Sensoren 12, durch Messung von elektrischen und mechanischen Meßgrößen, Feststellung der Drehzahlminderung des Schleifkörpers 2 oder andere Methoden erkannt.The contact between the workpiece 6 and grinding wheel 2 is detected by means of sensors 12, by measurement of the electrical and mechanical variables, determination of the speed reduction of the grinding wheel 2 or other methods.

Dabei wird die Bewegung des Zustellschlittens 3 beendet und seine erreichte Position auf Null gesetzt.The movement of the feed carriage 3 is ended and its position reached is set to zero.

Nun erfolgt programmgemäß der Rückzug des Zustellschlittens 3 auf dem gesamten Einstechweg c. Der Durchmesser des Werk­ stückes 6 wird gemessen und der Differenzbetrag zwischen Istwert d und Sollwert ds an die Steuerungseinheit 10 übergeben, die diesen Differenzbetrag zu dem nächsten Einstechweg addiert.Now, according to the program, the feed carriage 3 is retracted over the entire plunge path c. The diameter of the workpiece 6 is measured and the difference between the actual value d and the setpoint d s is transferred to the control unit 10 , which adds this difference to the next plunge path.

Dieser neue Einstechweg (cs = c + d - ds) wird in Richtung Schleifkörper 2 gefahren, und am Ende wird die neue Position des Zustellschlittens 3 auf Null gesetzt. Die Fortsetzung des automatischen Programmzyklus kann nunmehr erfolgen.This new plunge path (c s = c + d - d s ) is moved in the direction of the grinding wheel 2 , and at the end the new position of the feed carriage 3 is set to zero. The automatic program cycle can now be continued.

Die mit dieser Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Positionierung von lage­ geregelten Schlitten automatisierbar ist, ohne daß ein Referenzpunkt anzufahren ist.The advantages that can be achieved with this invention are especially in that the positioning of  regulated carriage can be automated without a Approach reference point.

Manueller Einrichteaufwand entfällt, relativ weite Schlitten­ wege werden vermieden, die zum Referenzpunktanfahren notwendig wären. Mit den Schlitten oft verbundene Ein­ richtungen mit behinderlich großer Masse oder ungünstiger geometrischer Form müssen nicht mitbewegt werden. Dadurch ergeben sich für diese Einrichtungen erweiterte konstruktive Gestaltungsmöglichkeiten.Manual setup effort is eliminated, relatively wide slides paths that approach the reference point are avoided would be necessary. Often associated with the sled directions with large disabilities or less favorable geometric shape does not have to be moved. Thereby there are extended constructive for these facilities Design options.

Zusätzliche komplizierte Hilfsvorrichtungen und Mechanismen zur Nachführung dieser Einrichtungen können eingespart werden.Additional complicated auxiliary devices and mechanisms to track these facilities can be saved become.

Die vorteilhaften Wirkungen der Erfindung lassen sich weiterhin beim erstmaligen Einrichten oder nach Verlust der Istposition eines Schlittens, z. B. auf Grund von Defekten in der Steuerung, erreichen.The advantageous effects of the invention can be continue with the initial setup or after loss of Actual position of a slide, e.g. B. due to defects in the control.

Claims (4)

1. Verfahren zum automatischen Einrichten von insbesondere spitzenlosen Außenrundschleifmaschinen ohne Absolut- Wegmeßsystem und ohne Notstromversorgung zur Positionierung eines lagegeregelten Zustellschlittens, ohne daß bei Wiederinbetriebnahme der Schleifmaschinensteuerung nach Spannungsausfall ein festgelegter Referenzpunkt angefahren werden muß, wobei die bei Spannungsausfall bekannte Stellung des Zustellschlittens in einer Steuerungseinheit (10) gespeichert wird, an die auch der Differenzbetrag zwischen gemessenem und dem zu erreichenden Durchmesser des Werkstückes (6) übergeben wird, wobei folgende Verfahrensschritte nacheinander ablaufen:
  • 1.1 der Zustand "geschlossener Schleifspalt" , also Berührung von Werkstück (6) und Schleifkörper (2) wird herbeigeführt.
  • 1.2 In diesem Zustand wird die Position des Zustellschlit­ tens (3) auf Null gesetzt.
  • 1.3 Von dieser Position wird der Zustellschlitten (3) einen konstanten Weg zurückverfahren (Einstechweg zurück).
  • 1.4 Die Steuerungseinheit (10) berechnet aus dem Differenzbetrag den Einstechweg.
  • 1.5 Der Zustellschlitten (3) fährt den neu berechneten Einstechweg zur Bearbeitung des Werkstückes (6).
  • 1.6 Am Ende des Einstechweges wird die Position des Zustellschlittens (3) wiederum auf Null gesetzt.
  • 1.7 Der unterbrochene automatische Programmzyklus wird fortgesetzt.
1.Procedure for the automatic setup of, in particular, centerless external cylindrical grinding machines without an absolute position measuring system and without emergency power supply for positioning a position-controlled feed carriage, without having to approach a defined reference point when the grinding machine control is restarted after a power failure, the position of the feed carriage known in the event of a power failure in a control unit ( 10 ) is stored, to which the difference between the measured and the diameter of the workpiece ( 6 ) to be achieved is also transferred, the following process steps taking place in succession:
  • 1.1 the state of "closed grinding gap", that is to say the workpiece ( 6 ) and the grinding body ( 2 ) are brought into contact.
  • 1.2 In this state, the position of the delivery carriage ( 3 ) is set to zero.
  • 1.3 From this position, the infeed carriage ( 3 ) travels back a constant distance (plunge path back).
  • 1.4 The control unit ( 10 ) calculates the penetration distance from the difference.
  • 1.5 The feed carriage ( 3 ) travels the newly calculated plunge path for machining the workpiece ( 6 ).
  • 1.6 At the end of the penetration path, the position of the feed carriage ( 3 ) is again set to zero.
  • 1.7 The interrupted automatic program cycle is continued.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei vor dem Schließen des Schleifspaltes
  • 2.1 die durch den Spannungsausfall bedingte Position des Zustellschlittens (3) als Nullpunkt gesetzt wird,
  • 2.2 die Steuerungseinheit (10) den Zustellschlitten (3) den konstanten Weg (Einstechweg zurück) zurückfahren läßt, und
  • 2.3 der Istdurchmesser des Werkstückes (6) gemessen wird.
2. The method of claim 1, wherein before closing the grinding gap
  • 2.1 the position of the feed carriage ( 3 ) caused by the power failure is set as the zero point,
  • 2.2 the control unit ( 10 ) allows the feed carriage ( 3 ) to travel back the constant path (plunge path back), and
  • 2.3 the actual diameter of the workpiece ( 6 ) is measured.
3. Verfahren nach Anspruch 1, angewendet auf Einstech­ schleifen, wobei vor dem Schließen des Schleifspaltes die Steuerungseinheit (10) Befehle jeweils zum Öffnen (Einstechweg zurück) und Schließen (Einstechweg vorwärts) des Schleifspaltes durch den Zustellschlitten (3) gibt.3. The method according to claim 1, applied to plunge grinding, wherein before the closing of the grinding gap, the control unit ( 10 ) gives commands for opening (plunge path back) and closing (plunge path forward) of the grinding gap through the feed carriage ( 3 ). 4. Verfahren nach Anspruch 1, angewendet auf Durch­ gangsschleifverfahren, wobei der Verfahrensschritt 1.3 entfällt und die Steuerungseinheit (10) in den Verfahrensschritten 1.4 bis 1.6 den Zustellweg aus der Messung des Werkstückes (6) berechnet und der Zustellschlitten (3) den neu berechneten Zustellweg fährt.4. The method according to claim 1, applied to through-grinding processes, step 1.3 being omitted and the control unit ( 10 ) calculating the feed path from the measurement of the workpiece ( 6 ) in method steps 1.4 to 1.6 and the feed carriage ( 3 ) calculating the newly calculated feed path moves.
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