-
Gebiet der
Erfindung
-
Diese
Erfindung betrifft Verfahren und Geräte zur Überwachung des Ausfalls von
Schleifscheiben, insbesondere von elektroplattierten CBN-Schleifscheiben.
-
Hintergrund
der Erfindung
-
Es
ist möglich,
das Schleifmaterial auf der Nabe einer Schleifscheibe zu ersetzen,
insbesondere, eine CBN-Scheibe um die Nabe herum neu zu elektroplattieren;
und die Kosten einer solchen Neubelegung einer vorhandenen Nabe
sind weit geringer als die Kosten für den Ersatz der Scheibe als
Ganzes. Wenn jedoch während
des Schleifvorgangs alles Schleifmaterial von irgendeinem Teil der
Nabe abgestreift ist, kann die Nabe normalerweise nicht in dieser
Weise neu belegt werden und sie kann insbesondere nicht mit CBN-Material
plattiert werden. In diesem Fall muss die Scheibe verschrottet werden.
Deshalb müßte es für einen
Endverbraucher von Schleifscheiben, insbesondere von elektroplattierten CBN-Scheiben,
finanziell vorteilhaft sein, den Zeitpunkt, zu dem das Abstreifen
des Schleifmaterials von der Nabe unmittelbar bevorsteht, voraussagen zu
können,
und das Anhalten der Maschine zu ermöglichen, bevor die Schleifscheibe
irreparabel beschädigt
ist.
-
Früher ging
man davon aus, dass das geeigneteste Verfahren zur Überwachung
einer Schleifscheibe über
das Ansteigen der Schleifkraft erfolgte, der auftritt, wenn sich
die Scheibe abnutzt. Frühere Untersuchungen
haben gezeigt, dass der Anstieg der Schleifkraft über die
Lebensdauer der Schleifscheibe hin etwa 50% beträgt, aber der größte Teil
dieses Anstiegs findet nachweislich während der Bearbeitung des letzten
halben bis einem Prozent der normalen Lebenserwartung der Schleifscheibe
statt. Das heißt, wenn
die normale Lebensdauer einer Schleifscheibe in der Anzahl ähnlicher
Werkstücke
ausgedrückt wird,
die von der Schleifscheibe geschliffen werden können, bevor sie bis auf die
Nabe abgenutzt ist, und die normale Lebensdauer beispielsweise 4.000 Werkstücke beträgt, dann
tritt der 50prozentige Anstieg der Schleifkraft erst bei den letzten 20 oder 30 Werkstücken auf.
-
Dieses
Muster ist typisch für
eine Schleifscheibe, die zylindrisches Schleifen ausführt, bei dem
die Schleiffläche
der Schleifscheibe eben ist, das heißt, der Schleifvorgang ist
im wesentlichen gleichmäßig über die
Breite der Scheibe hin.
-
Bei
vielen Schleifvorgängen
ist die Fläche der
Schleifscheibe nicht eben, sondern sie muss mindestens eine und
manchmal zwei oder drei periphere Rippen aufweisen, die sich tendenziell
schneller abnutzen als die übrige
Fläche
der Schleifscheibe. Das ist besonders häufig der Fall beim Schleifen
von Seitenflächen
mit Unterschnitten. Jeder der Ränder
der Schleifscheibe hat beträchtlich
mehr Metall zu entfernen als der zentrale Bereich der Scheibe, und
das Muster des Kraft-Anstiegs für
eine solche Scheibe bei der Ausführung
dieser Art von Schleifarbeit ist ziemlich andersartig, und es gibt
nur einen minimalen Anstieg der Kraft, bevor das Schleifmaterial
vollständig
von der Scheibe abgestreift ist, da die Abnutzung der Schleifscheibe
ungleichmäßig über die
Breite der Schleifscheibe auftritt.
-
US-A-5044125
beschreibt eine Schleifmaschine, die einen Kraft-Messwandler umfasst,
der nahe beim Schleifkopf montiert ist, um die Größenordnung
der Normal-Kraft zu messen, die zwischen der Schleifscheibe und
dem Werkstück
auftritt. Diese Messung kann verwendet werden, um die Schärfe der
Schleifscheibe als eine Funktion der gemessenen Normal-Kraft zu
bewerten.
-
US-A-2001/0029148
beschreibt eine Vorrichtung zum Schärfen von Messern, die in Fleischverarbeitungs-Maschinen
verwendet werden. Der Kontakt zwischen einem Schärf-Werkzeug und einem Messer
kann erkannt werden durch Überwachung
des Motorstroms der Vorrichtung, die das Schärf-Werkzeug zum Messer hinführt.
-
Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, ein alternatives Verfahren zur Überwachung
der Leistung einer Schleifscheibe zu liefern, das eine zuverlässige Warnung
abgibt, wenn festgestellt wird, dass sich das Schleifmaterial, insbesondere
elektroplattiertes CBN-Material, abnutzt, selbst wenn die Abnutzung übermäßig und über die
Breite der Schleifscheibe ungleichmäßig ist.
-
Zusammenfassung
der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung
der Abnutzung einer Schleifscheibe während des Betriebs, welches
das Messen der Kraft umfasst, die von einem Scheibenantrieb ausgeübt wird,
der bei Betrieb die Schleifscheibe in schleifenden Kontakt mit einem
Werkstück
drückt,
so dass ein Signal empfangen wird, das die Kraft anzeigt, die zwischen
der Scheibe und dem Werkstück senkrecht
zur Schleiffläche
der Scheibe am Kontaktpunkt zwischen der Scheibe und dem Werkstück ausgeübt wird,
wobei der Scheibenantrieb einen elektrisch angetriebenen Motor umfasst,
und das vom Scheibenantrieb entwickelte Drehmoment proportional
zur Normal-Kraft zwischen der Scheibe und dem Werkstück ist.
Gemäß der vorliegenden
Erfindung schließt
das Verfahren einen weiteren Schritt ein, bei dem ein Warnsignal
erzeugt wird, das einen unmittelbar bevorstehenden Ausfall der Schleifscheibe
anzeigt, wenn der Wert des die Kraft anzeigenden Signals einen vorher
festgelegten Schwellenwert übersteigt,
wobei die elektrische Leistung, die von dem Scheibenantriebsmotor
während
des Betriebs bezogen wird, zu dem vom Scheibenantrieb entwickelten
Drehmoment proportional ist, und wobei eine Anzeige der Kraft zwischen
Scheibe und Werkstück durch
Messen der Leistung erhalten wird, die der Scheibenantriebsmotor
seiner Energieversorgung abfordert.
-
Wenn
der Motor mit elektrischem Strom von einer Energiequelle versorgt
wird, die eine im wesentlichen konstante elektromotorische Kraft
(EMK) aufrechterhält,
ist die Leistungsanforderung (und damit die Normal-Kraft zwischen
Schleifscheibe und Werkstück)
proportional zum Strom, den der Motor seiner Energieversorgung abfordert.
In diesem Fall kann durch Messen des Stromflusses zum Motor während des
Schleifens ein der Kraft proportionales Signal erhalten werden.
-
Während des
Betriebs kann der Wert des der Kraft proportionalen Signals, das
während
des Schleifvorgangs an einem Werkstück erhalten wird, mit einem
entsprechenden Wert verglichen werden, der während des Schleifvorgangs an
einem vorhergehenden ähnlichen
Werkstück
erhalten wurde, und ein Warnsignal wird erzeugt, wenn ein aktueller Schleifkraft-Signalwert
um mehr als einen vorherbestimmten Betrag von einem vorhergehenden
Schleifkraft-Signalwert abweicht.
-
Bei
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird
ein Mittelwert für
die Kraftwerte berechnet, die während
jedes einzelnen einer Abfolge von Werkstückschliffen an ähnlichen
Teilen gemessen wurden, und der Wert beim Schleifen eines gerade
bearbeiteten Werkstücks
wird mit dem Mittelwert verglichen, der aus einer Vielzahl von vorhergehenden
Werkstückschliffen
an ähnlichen
Teilen berechnet wurde, und das Warnsignal wird erzeugt, wenn der
aktuelle Kraftwert vom mittleren Kraftwert um mehr als einen vorher
festgelegten Betrag abweicht.
-
Bei
einer Anordnung wird eine Zeitsteuerungs-Einrichtung an einem Punkt
während
jedes Schleifvorgangs auf Reset gestellt; und nach dem Reset wird
die Kraftmessung für
einen Zeitraum durchgeführt,
der von der Zeitsteuerungs-Einrichtung festgelegt ist, und die Werte
dieser Kraftmessungssignale (oder ein Mittelwert dieser Kraftmessungs-Signalwerte)
werden/wird mit Signalen der Kraftmessung von mindestens einem vorhergehenden
Werkstückschliff
an einem ähnlichen
Teil verglichen (oder einem Mittelwert der Kraftmessung-Signalwerte
von einer Vielzahl von vorhergehenden Werkstückschliffen an ähnlichen
Teilen).
-
Vorzugsweise
wird der Zeitraum so gewählt, dass
er der Zeit entspricht, während
der ein Teil der Schleifscheibe, der der größten Abnutzung beim Schleifen
ausgesetzt ist, sich in Schleifkontakt mit dem Werkstück befindet.
-
Wenn
die Schleifscheibe eine zylinderförmige Fläche und eine ringförmige Rippe
zum Schleifen eines Unterschnitts in ein Werkstück umfasst, wird normalerweise
die Rippe derjenige Teil der Scheibenfläche sein, der mehr Arbeit leistet
als die restliche Scheibenfläche
und daher der größten Abnutzung
während
des Schleifens unterliegt. Wenn eine solche Schleifscheibe verwendet
wird, wird die Zeitsteuerung vorzugsweise an einem Punkt während des
Schleifvorgangs auf Reset gestellt, unmittelbar bevor die ringförmige Rippe
mit dem Werkstück
in Kontakt kommen soll.
-
Die
Kraftwertsignale können
während
des Schleifens eine unterschiedliche Größenordnung haben, und daher
ist es vorzugsweise der Spitzenwert des normalen Schleifkraftsignals,
der gemessen und mit einem vorher festgelegten Wert verglichen wird; und
das Warnsignal wird erzeugt, wenn das Signal für den gemessenen Spitzenkraftwert
einen vorher festgelegten Wert übersteigt.
-
Das
während
des Schleifens von mindestens einem von einer Reihe von ähnlichen
Teilen erhaltene Signal für
den Spitzenkraftwert kann gespeichert werden und als ein vorher
festgelegter Wert benutzt werden, mit dem nachfolgende Signale für den Spitzenkraftwert
verglichen werden, die beim Schleifen eines jeden aus einer Reihe
von ähnlichen
Teilen erhalten werden.
-
Vorzugsweise
wird das Warnsignal nur erzeugt, wenn das Signal für den Spitzenkraftwert
für einen
aktuellen Schliff von einem gespeicherten Signal für den Spitzenkraftwert
um mehr als eine vorherbestimmte Differenz abweicht.
-
Das
Warnsignal kann eingesetzt werden, um ein Zurückziehen der Scheibe aus dem
Schleifkontakt mit dem Werkstück
zu veranlassen.
-
Bei
einer bevorzugten Anordnung wird die Datenerfassung der Kraftwerte
X Sekunden nach dem Start des Schleifens jedes einzelnen Werkstücks ausgelöst und Y
Sekunden nach dem Start des Schleifens ausgeschaltet, wobei Y größer ist
als X.
-
Bei
einem weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird die augenblickliche Leistungsanforderung eines
Linearmotor-Antriebs, der vorrückt
und eine Schleifscheibe in Schleifkontakt mit einem Werkstück hält, während desselben
Zeitraums eines Schleifvorgangs überwacht,
der an jedem einer Reihe von ähnlichen
Werkstücken
durchgeführt
wird, und das Warnsignal wird sofort erzeugt, sobald die Leistungsanforderung
einen vorher festgelegten Wert übersteigt.
-
Das
Warnsignal kann eingesetzt werden, um einen Alarmton auszulösen, der
einen Bedienungsmann der Maschine darauf aufmerksam macht, dass ein
Wechsel der Schleifscheibe nötig
ist, und/oder kann eingesetzt werden, um die Schleifscheibe vom Werkstück abzusetzen,
um das Auftreten weiterer Abnutzung zu verhindern, und/oder es kann
das Zurückziehen
der Schleifscheibe veranlassen.
-
Danach
kann ein automatisierter Austausch der Schleifscheibe erfolgen,
bei dem die abgenutzte Scheibe automatisch von ihrer Antriebswelle
abgebaut und aus dem Betrieb zurückgezogen
wird und durch eine neue Schleifscheibe ersetzt wird, die bereit
ist, die Arbeit der abgenutzten Schleifscheibe zu übernehmen.
-
Das
erfindungsgemäße Verfahren
ist von besonderem Nutzen für
die Überwachung
der Abnutzung von elektroplattierten CBN-Schleifscheiben, speziell
solcher Schleifscheiben, die mit einer ringförmigen Rille oder einem ringförmigen radialen
Vorsprung ausgebildet sind, deren Profil ein komplementäres Profil
in die Oberfläche
eines Werkstücks schleift.
-
Im
folgenden werden Ausführungen
der Erfindung beispielhaft beschrieben mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen,
und zwar:
-
1 ist
eine grafische Darstellung, die die Normal-Kraft zeigt, die auf
eine von zwei Schleifscheiben bei einem ganzen Schleifzyklus einwirkt;
-
2 ist
eine Vergrößerung des
linksseitigen Endes der grafischen Darstellung der 1;
-
3 ist
eine grafische Darstellung, die die neun Spitzenkraftwerte zeigt,
die bei einem Seitenflächen-Schliff
erzeugt werden;
-
4 zeigt
den Anstieg der Normal-Kraft beim Seitenflächen-Schliff während der
letzten 7 Kurbelwellen, die geschliffen wurden unter Einsatz der linksgängigen Schleifscheibe
eines Paares, bei dem beide Scheiben dafür ausgelegt sind, Unterschnitte in
einem Kurbelwellenzapfen auszuführen;
-
5A bzw.
-
5B zeigen
einen Teil der linksgängigen Schleifscheibe
und einen Teil der rechtsgängigen Schleifscheibe
eines Paares elektroplattierter CBN-Schleifscheiben, wobei jede einen radialen
Vorsprung zum Schleifen eines Unterschnitts aufweist;
-
6 zeigt
eine Flachschleifscheibe, die ein Werkstück schleift;
-
7 ist
ein Flussdiagramm eines Überwachungssystems,
das ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist;
-
8 ist
eine Seitenansicht einer Schleifscheibe in Kontakt mit einem Werkstück und zeigt
einen Linearmotor-Antrieb zur Steuerung der Bewegung der Schleifscheibe,
und
-
9 ist
ein Diagramm, das die vom Computer-Algorithmus verwendeten Kriterien
zeigt.
-
Die
grafischen Darstellungen der 1 bis 4 wurden
erhalten durch Messung der Normal-Kraft während des Schleifens eines
Kurbelwellenzapfens mit elektroplattierten CBN-Schleifscheiben,
wie sie in 5 gezeigt sind. Die zwei
Schleifscheiben wurden nacheinander eingesetzt, wobei jede Schleifscheibe
die Hälfte
jedes Einstichs ausführte.
Der Unterschnitt-Teil beider Schleifscheiben leistete weit mehr
Arbeit als die restliche Schleifscheibe, und daher ist es in dieser
Situation wichtig, den Schliff in einem Zeitraum zu überwachen,
in dem nur der Unterschnitt-Teil der Schleifscheibe schleift. Die
Normal-Kraft wurde für
jeden einzelnen Schliff als Ganzes überwacht, aber Daten wurden
nur während des
ersten Einstichs jeder Schleifscheibe gewonnen, da hierbei lange
Seitenflächen
geschliffen wurden.
-
Die
graphische Darstellung in 1 zeigt
die Normal-Kraft der linksgängigen
Schleifscheibe für den
gesamten Schleifzyklus. Gezeigt sind die vier Einstiche für die Zapfen
aufgrund der Pendelung der Motorkraft, die für das Schleifen eines Zapfens
erforderlich ist. Die raschen Vorlauf- und Rücklaufbewegungen zwischen den
Einstichen sind als hohe Peaks in der Normal-Kraft-Auftragung zu
erkennen. Der Bereich der Darstellung, der am interessantesten ist,
kann deutlich zu Beginn des Schliffs beobachtet werden und ist in 1 eingerahmt.
-
Die
vergrößerte Ansicht
des eingerahmten Bereichs in 1 wird in 2 gezeigt.
-
Über den
vollen Schleifzyklus wurden die gleichen Daten für die rechtsgängige Schleifscheibe erhalten.
-
In 2 ist
ersichtlich, dass der Seitenflächenschliff
in diesem Fall aus 11 Kraftzyklen besteht, gefolgt von
der großen
Kraft, die zum Schleifen des Profils erforderlich ist. Diese Daten
wurden für
jede Welle von fast 1.000 Wellen erhoben, wobei am Ende dieses Vorgangs
das CBN-Material am Unterschnitt der linksgängigen Schleifscheibe vollständig bis
auf die Nabe abgenutzt war. Grafiken wurden zusammengestellt aus
den Werten der Kraftspitzen aller Zyklen, die zum Seitenflächenschliff
gehören.
Die ersten zwei Kraftzyklen blieben unbeachtet, weil sie oft sehr
klein oder nicht vorhanden waren aufgrund der variablen Seitenflächenformen.
Die Grafik der 3 zeigt die 9 Kraftspitzen,
die beim Seitenflächenschliff erzeugt
werden.
-
Offensichtlich
bleiben die Kraftspitzen für den
Seitenflächenschliff
während
der Lebensdauer der Schleifscheibe relativ konstant bis unmittelbar
vor dem Ausfall der Schleifscheibe, wo die Kräfte dramatisch ansteigen. Die
X-Achse der Grafik zeigt die Anzahl der Kurbelwellen, und in diesem
Fall wurden etwas mehr als 2.900 Kurbelwellen von den Schleifscheiben
geschliffen, aber der Plot geht nur von Welle 1.950 bis 2.913, dem
Zeitpunkt des Ausfalls der Schleifscheibe. Deutlich sichtbar ist
ein sehr großer Peak
der Schleifkraft, der unmittelbar nach dem Schleifen von 2.900 Wellen
auftrat als der Peak der Normal-Kraft, der zuvor in der Größenordnung
von 500 Newton gelegen hatte, auf über 3.000 Newton anstieg.
-
Die
Grafik der 4 zeigt den Anstieg der Normal-Kraft
beim Seitenflächenschliff
während
der letzten 7 geschliffenen Wellen, das heißt, von 2.906 bis 2.913, als
die Schleifscheibe ausfiel. Aus 4 ist ersichtlich,
dass die Kräfte
für den
Seitenflächenschliff
während
der letzten 5 geschliffenen Wellen dramatisch anstiegen. Wenn für der. Seitenflächenschliff
ein Kraftgrenzwert von 1.000 Newton eingestellt worden wäre, dann
wäre ein
Warnsignal angezeigt oder ein Tonsignal gegeben worden bei Welle 2911,
was zwei Wellen vor dem kompletten Ausfall der Schleifscheibe gewesen
wäre. Die
Menge der Elektroplattierung, die in diesem Stadium an der Nabe
verblieb, ist wahrscheinlich gerade ausreichend, um eine Neuplattierung
der Scheibe zu ermöglichen
und noch die maximale Lebensdauer für die Schleifscheibe zu erreichen.
-
Da
zufällige
Kraftpeaks während
des Schleifens auftreten können,
ist es wichtig, die normalen Kraftpeaks während des gleichen Abschnitts
jedes Schleifzyklus zu überwachen,
da jede Reaktion auf einen während
eines anderen Teils des Schleifzyklus zufällig auftretenden Peak unerwünschte Stillstände verursacht.
-
Wie
zuvor festgestellt wurde, ist die Erfindung gleichermaßen anwendbar
bei Flachschleifscheiben, wie sie in 6 gezeigt
ist. Beim Schleifen mit einer Flachschleifscheibe hat der Kantenbereich der
Scheibe größere Teile
der Arbeit zu leisten als der zentrale Bereich der Schleifscheibe.
Die Seitenkanten der Scheibe werden daher früher abgenutzt sein als die
restliche Scheibe. Deshalb würde
diese Einsatzweise auch die von der Erfindung vorgesehene Fenstertechnik
erfordern.
-
Bei
den meisten Schleifvorgängen
gibt es einen raschen Vorlauf und einen raschen Rücklauf des Scheibenantriebs-Mechanismus.
Das erzeugt einen großen
Kraftpeak, der aus den Überwachungsdaten ausgeschlossen
werden muss. Auch das würde
die Fenstertechnik notwendig machen.
-
7 zeigt
in einem Flussdiagramm die Schritte zur Überwachung und Entscheidungsfindung
eines Überwachungssystem
für Schleifscheiben,
das ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist. Das System geht aus von einer CBN-Formschleifscheibe,
die gerade einen Formbereich einer Kurbelwelle schleift, sowie einem
Scheibenantrieb mit Linearmotor.
-
Das Überwachungssystem
tritt in Aktion, wenn die Seite der Schleifscheibe (die Seitenfläche), die
die meiste Arbeit leistet, im Einsatz ist. Deshalb wird die Überwachungseinrichtung
aktiviert, sobald die Maschine einen Seitenflächen-Vorschub für das Schleifen
eines Achszapfens startet.
-
Festzustellen
ist, dass der Verschleiss beim Zapfenschleifen nicht so einfach
zu überwachen
ist, da zum Schleifen eines Zapfens der Schleifscheibenträger vorwärts und
rückwärts pendeln
muss. Die Vorwärts-
und Rückwärtsbewegung
maskiert die Schleifkraftdaten am Linearmotor. Am Ende eines Seitenflächen-Vorschubs
wird die Überwachung deaktiviert.
-
Das überwachte
Signal ist der Drehmoment/Kraft-Feedback-Wert direkt von der Antriebseinheit
des Linearmotors. Die verwendeten Werte sind ein Prozentsatz des
Maximalstroms des Linearmotors im Stillstand. Dieser Parameter wird
alle 30 Minuten überwacht
und mit einem voreingestellten Grenzwert verglichen. Da das überwachte
Signal tendenziell mit Rauschen verbunden ist, kann der Wert, der
für den
Vergleich mit dem voreingestellten Grenzwert benutzt wird, dadurch
erhalten werden, dass aus den Werten von beispielsweise fünf totalen Seitenflächen-Vorschüben ein
Mittelwert gebildet wird.
-
Wenn
der voreingestellte Grenzwert während
der Seitenflächen-Vorschübe, aus
denen der Mittelwert gebildet werden soll, überschritten wird, wird in
diesem Fall das System so adaptiert, dass es nach einem zweiten
Wert sucht, der den voreingestellten Grenzwert überschreitet. In diesem Stadium meldet
die Einrichtung an die Maschinensteuerung, dass das Schleifen sofort
ausgesetzt und eine Mitteilung bezüglich des unmittelbar bevorstehenden
Ausfalls der Schleifscheibe angezeigt werden soll.
-
Dann
kann eine neue Schleifscheibe eingesetzt und der Schleifvorgang
fortgesetzt werden.
-
Die
herausgenommene Schleifscheibe kann zum Neuplattieren geschickt
werden.
-
Das
Flussdiagramm der 7 zeigt den gerade beschriebenen
Vorgang.
-
8 zeigt
eine Schleifscheibe 10, die auf einer Welle 12 eines
Schleifscheibenträgers 14 sitzt, der
seinerseits von der Primärspule 16 eines
Linearmotor-Antriebs getragen wird, dessen Sekundärspule 18 an
dem Maschinenbett 20 befestigt ist. Der Strom I zur Primärspule 16 wird
von einer Stromversorgung 22 geliefert, die ihrerseits
vom Maschinencomputer 24 gesteuert wird. Die Schleifkraft
zwischen der Schleifscheibe 10 und dem Werkstück 26 ist
dem Strom I proportional, und da dieser Wert dem Computer 22 verfügbar ist,
kann letzterer einen sofortigen numerischen Wert F bilden, der proportional
ist zu I, um eine Reihe von Werten von F zu erstellen. Da es wichtig
ist, dass der Wert von F dem gleichen Punkt bei jedem Schliff entspricht,
wird der Computer 24 so programmiert, dass er den Wert
von F in einem vorher bestimmten Stadium während des Schleifens von jedem
in einer Reihe ähnlicher
Teile berechnet. Wenn Achszapfen geschliffen werden, Kurbelwellenzapfen
von Kurbelwellen zum Beispiel, wobei die Schleifscheibe für Einstichschliff
zwischen Seitenflächen
an entgegengesetzten Enden eines Kurbelwellenzapfens eingesetzt
wird, wird der Wert von F während
des Einstichschliffs berechnet, da das der Zeitpunkt ist, wie in
Bezug auf 6 erwähnt, an dem sich der Verschleiss
der Schleifscheibe wahrscheinlich zuerst zeigt.
-
Zu
diesem Zweck ist die Fenstertechnik effektiv, um zu verhindern,
dass der Wert von F berechnet wird, während die ebene Außenfläche der Schleifscheibe
im Einsatz ist, um nach dem Schritt des Einstichschliffs den Zapfen
zu schleifen, und ebenso während
des schnellen Vorlaufs und Rücklaufs
der Schleifscheibe vor und nach dem Schleifvorgang.
-
Unter
Verwendung von experimentellen Daten oder von Daten des Schleifscheiben-Herstellers wird
der Schwellenwert für
F (d.h. Ft) in den Computer 24 eingegeben
und mit den Kraftwert F verglichen, und wenn der Schwellenwert überschritten
ist, wird vom Computer ein Signal erzeugt, um einen hörbaren Alarm 28 auszulösen. Falls
gewünscht,
kann dasselbe Signal benutzt werden, um das Schleifen weiterer Werkstücke, wie
etwa 26, zu verhindern, indem der elektrische Strom zum
Linearmotor 16, 18 gesperrt wird, nachdem der
laufende Schleifzyklus vollständig
ausgeführt
worden ist, der Antrieb 16, 18 den Schleifscheibenträger zurückgezogen
und die Schleifscheibe vom Werkstück abgesetzt hat.
-
Der
von dem programmierten Computer 24 ausgeführte Algorithmus
ist in 9 gezeigt.
-
Um
unerklärte
Peaks zu glätten,
ist der Kraftwert, der durch den Algorithmus-Vergleichsschritt 30 verglichen
wird, ein laufender Mittelwert, der berechnet wird, indem der letzte
Wert von F zu den vorherigen m Werten von F addiert und der neue
Wert durch n geteilt wird (wobei n = (m + 1)) ist.
-
Der
Schwellenwert Ft wird über eine Dateneingabeeinrichtung 32 eingegeben,
im Computerspeicher bei 34 gespeichert und mit dem laufenden Mittelwert
in 30 verglichen.
-
Wenn
Fn/n größer ist
als Ft, ist der Vergleichsalgorithmus erfüllt und
die Logik erzeugt ein JA-Signal, um ein Alarmsignal 36 zu
erzeugen.
-
Wenn
Fn/n kleiner ist als Ft oder
gleich ist, ist das Kriterium nicht erfüllt und die Logik erzeugt ein Schliff-Signal 28,
so dass der nächste
Schleifvorgang stattfinden kann.
-
Die
Fenstertechnik beim überwachten
Wert von I (und daher die Aktualisierung des Wertes von F) wird
so gesteuert, dass sie nur auftritt, wenn Seitenflächen-Schleifen
stattfindet, und zu diesem Zweck umfasst der Algorithmus bei 40 eine
Eingabe, welche bei Schritt 42 die Berechnung von F für I steuert
und ebenso bei 44 die Addition der Werte von F, um Fn zu erstellen. Die Division von Fn durch n wird bei 46 durchgeführt, um
den Wert von Fn/n zu erstellen, der bei 30 mit
Ft verglichen werden soll.