EP0344548A3 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des Betriebs von Hon- oder Schleifmaschinen - Google Patents

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EP0344548A3
EP0344548A3 EP89109076A EP89109076A EP0344548A3 EP 0344548 A3 EP0344548 A3 EP 0344548A3 EP 89109076 A EP89109076 A EP 89109076A EP 89109076 A EP89109076 A EP 89109076A EP 0344548 A3 EP0344548 A3 EP 0344548A3
Authority
EP
European Patent Office
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material removal
pressure
control device
time
loading
Prior art date
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Withdrawn
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EP89109076A
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English (en)
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EP0344548A2 (de
Inventor
Gerhard Wittstock
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Peter Wolters AG
Original Assignee
Peter Wolters AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Peter Wolters AG filed Critical Peter Wolters AG
Publication of EP0344548A2 publication Critical patent/EP0344548A2/de
Publication of EP0344548A3 publication Critical patent/EP0344548A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/04—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
    • B24B37/07—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces characterised by the movement of the work or lapping tool
    • B24B37/08—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces characterised by the movement of the work or lapping tool for double side lapping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/005—Control means for lapping machines or devices
    • B24B37/013—Devices or means for detecting lapping completion

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling the Operation of, in particular, two-disc honing or grinding machines according to the preamble of claim 1.
  • the workpieces are nor sometimes taken in the receiving openings of the carrier disks, which rest on the lower working disk and their circumferential number tion with an inner and an outer ring gear engaged stands. Outer or inner ring gear or both are driven ben, so that the carriers rotating about their axis between move the working disks forward.
  • the receiving openings for the Workpieces are eccentric, so that the workpieces in the perform a cycloidal movement as described.
  • the invention is therefore based on the object of a Ver drive to control the operation of two-disc honing and grinding machines to specify with which the machining time of the workpieces can be optimized with improved Tolerance and surface quality with simplified dimensions machine operation
  • the material is removed measured per unit of time and with a predetermined target value for the material removal per unit of time compared.
  • the Change in thickness of the workpiece per time measured and in Be drawing set to a given change in thickness per time If the measured material removal per time is reached unit does not reach the specified value, this is an indication for the decrease in the grip of the working disks. It it is therefore necessary to increase the loading pressure. This happens automatically in the method according to the invention.
  • the method according to the invention a maximum and a minimum setpoint for the mate rial removal per unit of time.
  • the loading pressure is increased if the measured material removal per time unit is below the minimum setpoint and he low when it is above the maximum setpoint, for example if the working disks break open. In this way it is ensured that the load pressure is neither too high nor too low to be optimal To carry out workpiece machining.
  • the size the change in loading pressure from the size of the Ab deviation of the actual value from the target value for the material removal to make dependent per unit of time.
  • the control for the A function can be stored, which is the relationship of the loading pressure to the measured Ma expresses material removal per unit of time. A certain one The value of the removal per unit of time corresponds to a certain th loading pressure. If the material removal changes, it changes the pressure of the load increases accordingly. This can who changes continuously or in predetermined steps the.
  • the working machine preferably switched off when the loading pressure is a has reached the specified height.
  • the quality of the work is no longer necessarily guaranteed steadily
  • the method according to the invention is before seen when reaching the maximum setpoint for the To emit an alarm signal per unit of time. Exceeding this setpoint indicates that the Ar can break open and possibly an impermissible Get grip, which for quality reasons is also un is desirable.
  • the Thickness of the workpieces after removal from the machine is remeasured and from the difference of the remeasured Value and the specified setpoint a correction signal is formed to modify the specified setpoint for material removal.
  • the shutdown can also be used time of the machine after reaching the specified Setpoint for the material removal can be shifted.
  • an Off design of the invention expediently a plurality based on final measurement values, from which a mean value is formed.
  • an electronic Measurement control device provided which has a programmable Contains memory in which at least one setpoint for the Material removal per unit of time and for the absolute mate rial ablation can be entered. It also contains a time Clock generator for measuring the material removal per unit of time.
  • the probe is connected to the measurement control device for the input of a measured material removal value corresponding signal.
  • the measurement control device is with connected to a pressure control device, the dependent of the signal from the control device the load pressure changes.
  • the pressure control device expediently has also a programmable memory for default a maximum setpoint for the load pressure. She gives a signal to a cut-off device for the Häma machine when the one to be applied by the printing device Load pressure reaches or exceeds the setpoint. As mentioned, by limiting the loading pressure prevents that the surface quality suffers or a causes uncontrolled breaking of the working disks becomes.
  • the sensor is according to one embodiment of the invention a probe to which limit switching points are assigned for a minimum or maximum measuring path limitation. This will prevents the measurement from becoming too inaccurate.
  • the signals the limit switches are preferably on the measuring control direction given, according to an embodiment of the inventor the switch-off device of the machine or a warning lamp actuated when it receives a signal from a limit switch receives.
  • the re-measuring sensor is with the measurement control device connected to modify the Setpoint for the material removal of the workpiece or the Shutdown time of the machine after reaching a before given target value for the material removal.
  • the work pieces are preferably with the help of a suitable handler device automatically removed from the machine and the Re-measuring station supplied.
  • the single figure shows schematically a honing or grinding machine with a control arrangement according to the invention.
  • a two-disc honing or grinding machine 10 has a upper working disk 11 and a lower working disk 12 on.
  • the upper working disk 11 is on a spindle 13 suspended, on the upper end of which a drive wheel 14 sits, which has a drive belt 15 from a drive motor 16 is driven.
  • the spindle 13 is in a Bearing bush 14 stored on the example of a Linkage 17 acts on a loading device 18. With With the help of the loading device 18, the loading pressure the working disk 11 can be set.
  • the described Parts are stored in an upper part 19, which is around a ver vertical axis in the machine frame 20 is pivotally mounted.
  • the lower working disk 12 is by means of a hollow shaft 21 rotatably mounted in the machine frame 20.
  • the hollow shaft 21 is via a drive belt 22 from an electric motor 23 driven.
  • the lower working disk 12 is surrounded by a stationary pin ring 24.
  • Within the annular lower working disk 12 is a plate 25 arranged, which via a shaft 26 in the hollow shaft 21 is mounted and connected via a belt gear 27 with an electric motor 28 is available.
  • the plate 25 has a Pin rim 29 on.
  • the lower working disk 12 is supported by several Läu ferusionn 30 arranged on the circumference with a toothing which is in engagement with the inner pin wreath 29 and the outer pin wreath 24.
  • the carriers 30 take workpieces 31 in openings, the top and Subpages should be edited.
  • the working disks 11, 12 preferably rotate in opposite directions fig. Furthermore, the plate 25 is driven, whereby the Workpieces in the carriers 30 are cycloid between between the working disks 11, 12 move. To that extent acts it is a conventional honing or grinding machine.
  • a measuring surface 32 On the plate 25 is a measuring surface 32, which is a Probe 33 is assigned.
  • the probe 33 is with the upper working disk 11 connected and therefore measures the Ab stood the working disk 11 from the stationary measuring surface 32. This distance depends on the thickness of the work pieces 31. However, it is also influenced by the removal the working surfaces of the upper and lower working disks 11, 12.
  • the probe 33 is connected to a measuring control device 35 via an electrical line 34.
  • the measuring control device contains a programmable memory in which the values for a maximum material removal per time unit (/ t max) and a minimum material removal per time unit (/ t min) are given.
  • the measuring control device 35 is connected to a clock generator, not shown, which gives the time pulses within the measuring control device (t).
  • the values for a maximum and a minimum total material removal or measuring range (max and min) are also entered in the programmable memory.
  • the measuring control device 35 is connected via a line 36 to a pressure control device 37 which is connected via a control line 38 to the loading device 18 in Ver.
  • the pressure control device 37 controls the pressure of a pressure medium arriving via a line 39, which is applied to the loading device 18 via the line 38 (inlet pressure F; outlet pressure F B ).
  • the pressure control device also contains a programmable memory in which a maximum value for the differential pressure (/ Fmax) for an increase in load and a mini painter differential pressure value (/ Fmin) for a load reduction are stored.
  • a re-measuring station 40 has two probes 41, their signals via a line 42 to the measuring control device 35 against be practiced.
  • the workpieces 38 are not with the help of a automatically operating handling device shown removed from the machine 10 and into the re-measuring station 40 given.
  • the arrangement described works as follows. Workpieces specified during machining are entered into the measuring control device in the manner described above, the values for the maximum and the minimum removal per unit of time, as well as the absolute values for the upper and lower measuring range.
  • the probe 33 continuously or at time intervals sends a signal to the measuring control device 35 which is proportional to the thickness measured in each case.
  • the measuring control device now compares the amounts of the contract from within a predetermined period set by the clock generator. If the determined value is between the maximum and the minimum removal value per unit of time, operation is continued with the same load pressure. This was started with a certain pressure F B for the upper working disk 11, which is set by the pressure control device 37 via the loading device 18.
  • the coming from the machine work pieces 31 are automatically removed with the help of a handling device and fed to the re-measuring station 40.
  • the thickness of the workpieces 31 is measured again, this measurement signal being passed into the measurement control device 35 via the line 42.
  • the setpoint value stored in the measuring control device 35 for the workpiece thickness is modified accordingly, so that the removal of the work wheel is compensated for in this way.
  • the pressure may only assume a maximum value if it should not lead to an uncontrollable break open of the working disk. In addition, too much pressure would affect the quality of the surfaces. Therefore, if a predetermined upper pressure is reached, the machine is shut down. The working disks 11, 12 must be reworked. Naturally, a probe works relatively accurately only within a certain range. In order to maintain the accuracy range, switching points (max, min), not shown, are assigned to the measuring probe 34, which ensure that the machine 10 is switched off or that a warning signal is issued when the upper or lower limit of the range is reached.

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  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)

Abstract

Verfahren zur Steuerung des Betriebs von Zweischeiben Hon- oder Schleifmaschinen, deren Arbeitsscheiben (11, 12) mittels einer Belastungsvorrichtung (18) mit einem vorgegebenen, veränderba­ ren Belastungsdruck zueinander und auf die Werkstücke ge­ drückt werden, bei dem während des Betriebs mit Hilfe einer Meßsteuereinrichtung (35) der Materialabtrag der Werkstücke und ggf. der Arbeitsscheiben gemessen und die Bearbeitung be­ endet wird, wenn ein vorgegebenes Maß erreicht worden ist, wodurch der Materialabtrag pro Zeiteinheit (Istwert) ge­ messen und mit mindestens einem vorgegebenen Sollwert für den Materialabtrag pro Zeiteinheit verglichen wird und der Belastungsdruck der Belastungsvorrichtung automatisch er­ höht wird, wenn der Istwert unterhalb des Sollwerts liegt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung des Betriebs von insbesondere Zweischeiben-Hon- oder Schleifmaschinen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei Zweischeiben-Hon- und Läppmaschinen sind die Werkstücke nor­ malerweise in Aufnahmeöffnungen der Läuferscheiben aufgenommen, die auf der unteren Arbeitsscheibe aufliegen und deren Umfangszah­ nung mit einem inneren und einem äußeren Zahnkranz in Eingriff steht. Äußerer oder innerer Zahnkranz bzw. beide werden angetrie­ ben, so daß sich die Läuferscheiben um ihre Achse drehend zwischen den Arbeitsscheiben vorbewegen. Die Aufnahmeöffnungen für die Werkstücke sind exzentrisch, so daß die Werkstücke bei dem beschriebenen Umlauf eine zykloidische Bewegung ausführen.
Bei der sehr feinen Oberflächenbearbeitung der Werkstücke kommt es u.a. darauf an, daß eine vorgegebene Dicke sehr präzise eingehalten wird. Es ist daher notwendig, während des Betriebs der Arbeitsmaschine die Werkstückdicke mit Hilfe eines Meßfühlers zu messen. Der Meßfühler ist auf eine vorgegebene Dicke voreingestellt. Er schaltet die Ma­ schine ab, sobald das vorgegebene Maß erreicht worden ist. Da die Dickenmessung normalerweise dadurch erfolgt, daß der Abstand zwischen den Arbeitsflächen der Arbeitsschei­ ben gemessen wird, andererseits die Arbeitsscheiben einem Abtrag unterliegen, ist erforderlich, diesen Abtrag bei der Dickenmessung zu berücksichtigen. Dies geschieht im Stand der Technik dadurch, daß die Werkstücke außerhalb der Be­ arbeitungsmaschine nachgemessen werden. Aufgrund der nach­ gemessenen Werte erfolgt von Zeit zu Zeit eine Nachstellung des Schaltpunktes für den Meßfühler.
Mit dem fortschreitenden Abtrag der Arbeitsscheiben ändert sich auch deren Abtragvermögen. Dieses wird zunehmend ge­ ringer, da die Arbeitsscheiben ihre Griffigkeit verlieren. Das körnige Gefüge setzt sich zunehmend dicht; die Arbeits­ fläche wird "stumpfer". Naturgemäß wird aus diesem Grunde auch die Bearbeitungszeit länger. Verliert die Arbeits­ scheibe einen großen Teil ihrer Griffigkeit, kann die Bearbeitungszeit zu lange dauern, was aus produktionstech­ nischen Gründen unerwünscht ist. Dem beschriebenen Effekt kann indessen dadurch begegnet werden, daß der Belastungs­ druck zunehmend erhöht wird. Dadurch gelingt es, die Länge der Bearbeitungszeit zu begrenzen. Überschreitet der Bela­ stungsdruck vorgegebene Werte, wird unter Umständen die ausreichende Oberflächenqualität sowie die nötige Toleranz­ qualität nicht erreicht. Bei zu hohem Druck "brechen" die Scheiben auf, d.h. die Griffigkeit nimmt u.U. zu.
Beim herkömmlichen Betrieb von Hon- und Schleifmaschinen wird der Belastungsdruck durch die Bedienungsperson er­ höht, wenn sie feststellt, daß die Bearbeitungszeiten zu lang werden. Ein derartiges Verfahren ist jedoch unbefrie­ digend und an die Geschicklichkeit und Zuverlässigkeit der Bedienungsperson gebunden, sollen zufriedenstellende Ar­ beitsergebnisse erzielt werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ver­ fahren zur Steuerung des Betriebs von Zweischeiben-Hon- und Schleifmaschinen anzugeben, mit dem die Bearbeitungs­ zeit der Werkstücke optimiert werden kann bei verbesserter Toleranz- und Oberflächenqualität bei vereinfachter Ma­ schinenbedienung
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Kennzeichnungs­ teils des Patentanspruchs 1 gelöst.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird der Materialabtrag pro Zeiteinheit gemessen und mit einem vorgegebenen Soll­ wert für den Materialabtrag pro Zeiteinheit verglichen. Mit anderen Worten, während der Bearbeitungszeit wird die Dickenänderung des Werkstücks pro Zeit gemessen und in Be­ ziehung gesetzt zu einer vorgegebenen Dickenänderung pro Zeit. Erreicht der gemessene Materialabtrag pro Zeit­ einheit den vorgegebenen Wert nicht, ist dies ein Anzeichen für das Nachlassen der Griffigkeit der Arbeitsscheiben. Es ist daher notwendig, den Belastungsdruck zu erhöhen. Dies geschieht beim erfindungsgemäßen Verfahren automatisch.
Es ist beim erfindungsgemäßen Verfahren auch möglich, einen maximalen und einen minimalen Sollwert für den Mate­ rialabtrag pro Zeiteinheit vorzugeben. Der Belastungsdruck wird erhöht, wenn der gemessene Materialabtrag pro Zeit­ einheit unterhalb des minimalen Sollwerts liegt und er­ niedrigt, wenn er oberhalb des maximalen Sollwerts liegt, beispielsweise bei einem Aufbrechen der Arbeitsscheiben. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß der Belastungs­ druck weder zu hoch noch zu niedrig ist, um eine optimale Werkstückbearbeitung vorzunehmen.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, den Belastungsdruck fortlaufend in Abhängigkeit vom Material­ abtrag pro Zeiteinheit zu ändern, d.h. bei Änderung des gemessenen Wertes für den Materialabtrag pro Zeiteinheit den Belastungsdruck sofort anzupassen. In einer alterna­ tiven Ausgestaltung der Erfindung wird der Belastungsdruck nach Abschluß eines Bearbeitungszyklus vor dem nächsten Bearbeitungszyklus geändert.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung möglich, die Größe der Veränderung des Belastungsdrucks von der Größe der Ab­ weichung des Istwerts vom Sollwert für den Materialabtrag pro Zeiteinheit abhängig zu machen. Der Steuerung für den Belastungsdruck kann eine Funktion eingespeichert werden, die die Beziehung des Belastungsdrucks zum gemessenen Ma­ terialabtrag pro Zeiteinheit ausdrückt. Ein bestimmter Wert des Abtrags pro Zeiteinheit entspricht einem bestimm­ ten Belastungsdruck. Ändert sich der Materialabtrag, ändert sich entsprechend auch der Belastungsdruck. Dieser kann stufenlos oder auch in vorgegebenen Stufen verändert wer­ den.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird die Arbeitsmaschine vorzugsweise abgeschaltet, wenn der Belastungsdruck eine vorgegebene Höhe erreicht hat. Wie eingangs ausgeführt, ist ab einer bestimmten Größe des Belastungsdrucks die Qualität der Bearbeitung nicht mehr unbedingt gewährlei­ stet. Ferner ist nach dem erfindungsgemäßen Verfahren vor­ gesehen, bei Erreichen des maximalen Sollwerts für den Materialabtrag pro Zeiteinheit ein Alarmsignal abzugeben. Das Überschreiten dieses Sollwerts zeigt an, daß die Ar­ beitsscheibe aufbrechen kann und ggf. eine unzulässige Griffigkeit erhält, die aus Qualitätsgründen ebenfalls un­ erwünscht ist.
Eine Möglichkeit, den Abtrag der Arbeitsscheiben zu be­ rücksichtigen, besteht erfindungsgemäß darin, daß die Dicke der Werkstücke nach der Entnahme aus der Maschine nachgemessen wird und aus der Differenz des nachgemessenen Wertes und des vorgegebenen Sollwertes ein Korrektursignal gebildet wird zur Modifizierung des vorgegebenen Sollwerts für den Materialabtrag. Alternativ kann auch der Abschalt­ zeitpunkt der Maschine nach Erreichen des vorgegebenen Sollwerts für den Materialabtrag verschoben werden. Bevor ein Korrektursignal eingegeben wird zwecks Modifizierung des Sollwerts für den Materialabtrag, wird nach einer Aus­ gestaltung der Erfindung zweckmäßigerweise eine Mehrzahl von Nachmeßwerten zugrunde gelegt, aus denen ein Mittelwert gebildet wird.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des er­ findungsgemäßen Verfahrens sieht einen Meßfühler mit der zugehörigen Meßsteuervorrichtung vor zur Messung des Mate­ rialabtrags der Werkstücke und ggf. der Arbeitsscheiben sowie eine Belastungsvorrichtung zur veränderlichen Ein­ stellung des Belastungsdrucks, vorzugsweise der oberen Ar­ beitsscheibe. Nach der Erfindung ist eine elektronische Meßsteuervorrichtung vorgesehen, die einen programmierbaren Speicher enthält, in dem mindestens ein Sollwert für den Materialabtrag pro Zeiteinheit und für den absoluten Mate­ rialabtrag eingegeben werden. Ferner enthält sie einen Zeit­ taktgeber zur Messung des Materialabtrags pro Zeiteinheit. Der Meßfühler ist mit der Meßsteuervorrichtung verbunden zwecks Eingabe eines dem gemessenen Materialabtragswert entsprechenden Signals. Die Meßsteuervorrichtung ist mit einer Drucksteuervorrichtung verbunden, die in Abhängigkeit des Signals von der Steuervorrichtung den Belastungsdruck ändert. Die Drucksteuervorrichtung weist zweckmäßigerweise ebenfalls einen programmierbaren Speicher auf zur Vorgabe eines maximalen Sollwerts für den Belastungsdruck. Sie gibt ein Signal auf eine Abschaltvorrichtung für die Arbeitsma­ schine, wenn der von der Druckeinrichtung aufzubringende Belastungsdruck den Sollwert erreicht bzw. überschreitet. Wie erwähnt, wird durch die Begrenzung des Belastungsdrucks verhindert, daß die Oberflächenqualität leidet bzw. ein unkontrolliertes Aufbrechen der Arbeitsscheiben verursacht wird.
Der Meßfühler ist nach einer Ausgestaltung der Erfindung ein Meßtaster, dem Grenzschaltpunkte zugeordnet sind für eine minimale bzw. maximale Meßwegbegrenzung. Dadurch wird verhindert, daß die Messung zu ungenau wird. Die Signale der Grenzschalter werden vorzugsweise auf die Meßsteuervor­ richtung gegeben, die nach einer Ausgestaltung der Erfin­ dung die Abschaltvorrichtung der Maschine oder eine Warn­ lampe betätigt, wenn sie ein Signal von einem Grenzschalter erhält.
Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist in einer Arbeitsmaschine eine einen Meßfühler aufweisende Nachmeßstation zugeordnet, und der Nachmeßfühler ist mit der Meßsteuervorrichtung verbunden zur Modifizierung des Sollwerts für den Materialabtrag des Werkstücks oder des Abschaltzeitpunkts der Maschine nach Erreichen eines vor­ gegebenen Sollwerts für den Materialabtrag. Die Werkstücke werden vorzugsweise mit Hilfe einer geeigneten Handhabungs­ vorrichtung automatisch aus der Maschine entnommen und der Nachmeßstation zugeführt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt schematisch eine Hon- oder Schleif­ maschine mit einer Steueranordnung nach der Erfindung.
Bevor auf die in der Zeichnung dargestellten Einzelheiten näher eingegangen wird, sei vorangestellt, daß jedes der beschriebenen Merkmale für sich oder in Verbindung mit Merkmalen der Ansprüche von erfindungswesentlicher Bedeu­ tung sein kann.
Eine Zweischeiben-Hon- oder Schleifmaschine 10 weist eine obere Arbeitsscheibe 11 und eine untere Arbeitsscheibe 12 auf. Die obere Arbeitsscheibe 11 ist an einer Spindel 13 aufgehängt, auf deren oberem Ende ein Antriebsrad 14 sitzt, das über einen Antriebsriemen 15 von einem Antriebs­ motor 16 angetrieben ist. Die Spindel 13 ist in einer Lagerbuchse 14 gelagert, auf die beispielsweise über ein Gestänge 17 eine Belastungsvorrichtung 18 einwirkt. Mit Hilfe der Belastungsvorrichtung 18 kann der Belastungsdruck der Arbeitsscheibe 11 eingestellt werden. Die beschriebenen Teile sind in einem Oberteil 19 gelagert, das um eine ver­ tikale Achse im Maschinengestell 20 schwenkbar gelagert ist.
Die untere Arbeitsscheibe 12 ist mittels einer Hohlwelle 21 im Maschinengestell 20 drehbar gelagert. Die Hohlwelle 21 wird über einen Antriebsriemen 22 von einem Elektro­ motor 23 angetrieben. Die untere Arbeitsscheibe 12 ist von einem stationären Stiftkranz 24 umgeben. Innerhalb der ringförmigen unteren Arbeitsscheibe 12 ist ein Teller 25 angeordnet, der über eine Welle 26 in der Hohlwelle 21 gelagert ist und über ein Riemengetriebe 27 in Verbindung mit einem Elektromotor 28 steht. Der Teller 25 weist einen Stiftkranz 29 auf. Zwischen den Arbeitsscheiben 11, 12 auf der unteren Arbeitsscheibe 12 aufliegend sind mehrere Läu­ ferscheiben 30 angeordnet, die am Umfang mit einer Zahnung versehen sind, die in Eingriff steht mit dem inneren Stift­ kranz 29 und dem äußeren Stiftkranz 24. Die Läuferscheiben 30 nehmen in Öffnungen Werkstücke 31 auf, deren Ober- und Unterseiten bearbeitet werden sollen. Während des Betriebs drehen sich die Arbeitsscheiben 11, 12 bevorzugt gegenläu­ fig. Ferner wird der Teller 25 angetrieben, wodurch die Werkstücke in den Läuferscheiben 30 sich zykloidisch zwi­ schen den Arbeitsscheiben 11, 12 bewegen. Insoweit handelt es sich um eine herkömmliche Hon- oder Schleifmaschine.
An dem Teller 25 befindet sich eine Meßfläche 32, der ein Meßtaster 33 zugeordnet ist. Der Meßtaster 33 ist mit der oberen Arbeitsscheibe 11 verbunden und mißt daher den Ab­ stand der Arbeitsscheibe 11 von der stationären Meßfläche 32. Dieser Abstand ist abhängig von der Dicke der Werk­ stücke 31. Er wird jedoch auch beeinflußt durch den Abtrag der Arbeitsflächen der oberen und unteren Arbeitsscheibe 11, 12.
Der Meßtaster 33 ist über eine elektrische Leitung 34 mit einer Meßsteuereinrichtung 35 verbunden. Die Meßsteuer­ einrichtung enthält einen programmierbaren Speicher,in den die Werte für einen maximalen Materialabtrag pro Zeitein­ heit ( /t max) und einen minimalen Materialabtrag pro Zeit­ einheit ( /t min) gegeben werden. Die Meßsteuereinrichtung 35 ist mit einem nicht gezeigten Zeittaktgeber verbunden, der die Zeitimpulse innerhalb der Meßsteuereinrichtung gibt (t). In den programmierbaren Speicher werden außerdem die Werte für einen maximalen und einen minimalen Gesamtmate­ rialabtrag bzw. Meßbereich eingegeben ( max bzw. min). Die Meßsteuereinrichtung 35 ist über eine Leitung 36 mit einer Drucksteuereinrichtung 37 verbunden,die über eine Steuerleitung 38 mit der Belastungsvorrichtung 18 in Ver­ bindung steht. Die Drucksteuereinrichtung 37 steuert den Druck eines über eine Leitung 39 ankommenden Druckmediums, das über die Leitung 38 auf die Belastungsvorrichtung 18 gegeben wird (Eingangsdruck F; Ausgangsdruck FB). Die Drucksteuereinrichtung enthält ebenfalls einen programmier­ baren Speicher, in den ein Maximalwert für den Differenz­ druck (/ Fmax) für eine Belastungserhöhung sowie ein mini­ maler Differenzdruckwert (/ Fmin) für eine Belastungsver­ minderung eingespeichert werden.
Eine Nachmeßstation 40 hat zwei Meßtaster 41, deren Signale über eine Leitung 42 auf die Meßsteuereinrichtung 35 gege­ ben werden. Die Werkstücke 38 werden mit Hilfe einer nicht gezeigten automatisch arbeitenden Handhabungsvorrichtung aus der Maschine 10 entnommen und in die Nachmeßstation 40 gegeben.
Die beschriebene Anordnung arbeitet wie folgt. Bei der Bearbeitung vorgegebene Werkstücke werden in die Meßsteuer­ einrichtung in der oben beschriebenen Weise die Werte für den maximalen und den minimalen Abtrag pro Zeiteinheit ein­ gegeben sowie die absoluten Werte für den oberen und den unteren Meßbereich. Der Meßtaster 33 gibt fortlaufend oder in Zeitabständen ein Signal auf die Meßsteuereinrichtung 35, das der jeweils gemessenen Dicke proportional ist. Die Meßsteuereinrichtung vergleicht nun die Beträge des Ab­ trags innerhalb eines vorgegebenen vom Zeittaktgeber ein­ gestellten Zeitraums. Befindet sich der ermittelte Wert zwischen dem maximalen und dem minimalen Abtragswert pro Zeiteinheit, wird der Betrieb mit dem gleichen Belastungs­ druck fortgesetzt. Dieser wurde mit einem bestimmten Druck FB für die obere Arbeitsscheibe 11 begonnen, der von der Drucksteuereinrichtung 37 über die Belastungseinrichtung 18 eingestellt wird. Die aus der Maschine kommenden Werk­ stücke 31 werden mit Hilfe einer Handhabungsvorrichtung automatisch entnommen und der Nachmeßstation 40 zugeführt. In dieser wird die Dicke der Werkstücke 31 erneut gemessen, wobei dieses Meßsignal über die Leitung 42 in die Meß­ steuereinrichtung 35 gegeben wird. Diese hat vor Entnahme der Werkstücke über eine nicht gezeigte Schalteinrichtung die Antriebe der Maschine 10 ausgeschaltet, sobald über den Meßtaster 33 angezeigt ist, daß der gewünschte Sollwert für den Materialabtrag erreicht worden ist. Da der Meß­ taster 33 den Abtrag der Arbeitsscheiben 11, 12 nicht auto­ matisch kompensiert, kann sich eine Differenz zwischen den in der Station 40 nachgemessenen Dickenwerten und den Wer­ ten ergeben, die vom Meßtaster 33 in die Meßsteuereinrich­ tung 35 gegeben werden. Der in der Meßsteuereinrichtung 35 gespeicherte Sollwert für die Werkstückdicke wird entspre­ chend modifiziert, so daß auf diese Weise der Abtrag der Arbeitsscheibe kompensiert wird.
Mit zunehmendem Abtrag der Arbeitsscheiben 11, 12 wird deren "Griffigkeit" kleiner, d.h. die Meßwerte für den Materialabtrag pro Zeiteinheit, die in der Meßsteuerein­ richtung 35 ermittelt werden, werden kleiner. Unterschrei­ ten diese einen Mindestwert ( /t min), wird über die Leitung 36 ein Signal auf die Drucksteuereinrichtung ge­ geben, die daraufhin in Abhängigkeit von der Größe des Signals auf der Leitung 36 den Druck um einen Betrag / Fmax erhöht, wodurch der Andruck der oberen Arbeitsscheibe 11 größer wird. Durch die Vorgabe des maximalen Werts des Materialabtrags pro Zeiteinheit ( /t max), wird erreicht, daß der Druck in optimalen Druckstufen erhöht wird. Der zunehmende Materialabtrag der Arbeitsscheiben und die da­ durch automatisch sich einstellende längere Bearbeitungs­ zeit der Werkstücke wird durch Druckerhöhung ständig auf­ gefangen. Der Druck darf indessen nur einen Höchstwert annehmen, soll er nicht zu einem unkontrollierbaren Auf­ brechen der Arbeitsscheibe führen. Außerdem würde ein zu hoher Druck die Qualität der Oberflächen beeinträchtigen. Wird daher ein vorgegebener oberer Druck erreicht, wird die Maschine stillgesetzt. Die Arbeitsscheiben 11, 12 müssen nachgearbeitet werden. Naturgemäß arbeitet ein Meß­ taster nur innerhalb eines bestimmten Bereichs relativ genau. Um den Genauigkeitsbereich einzuhalten, sind dem Meßtaster 34 nicht gezeigte Schaltpunkte ( max, min) zu­ geordnet, die für eine Abschaltung der Maschine 10 bzw. für ein Warnsignal sorgen, wenn die obere oder untere Grenze des Bereichs erreicht wird.

Claims (16)

1. Verfahren zur Steuerung des Betriebs von Zweischeiben-­ Hon- oder Schleifmaschinen, deren Arbeitsscheiben mit­ tels einer Belastungsvorrichtung mit einem vorgegebenen, veränderbaren Belastungsdruck zueinander und auf die Werkstücke gedrückt werden, bei dem während des Betriebs mit Hilfe einer Meßsteuereinrichtung der Materialabtrag der Werkstücke und ggf. der Arbeitsscheiben gemessen und die Bearbeitung beendet wird, wenn ein vorgegebenes Maß erreicht worden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Materialabtrag pro Zeiteinheit (Istwert) gemessen und mit mindestens einem vorgegebenen Sollwert für den Ma­ terialabtrag pro Zeiteinheit verglichen wird und der Belastungsdruck der Belastungsvorrichtung automatisch erhöht wird, wenn der Istwert unterhalb des Sollwerts liegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein maximaler und ein minimaler Sollwert für den Mate­ rialabtrag pro Zeiteinheit vorgegeben werden und der Belastungsdruck der Belastungsvorrichtung erhöht wird, wenn der gemessene Materialabtrag (Istwert) unterhalb des minimalen Sollwerts liegt und erniedrigt wird, wenn der Istwert oberhalb des maximalen Sollwerts liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,dadurch gekennzeichnet, daß der Belastungsdruck fortlaufend in Abhängigkeit vom Materialabtrag pro Zeiteinheit geändert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,dadurch gekennzeichnet, daß der Belastungsdruck nach Abschluß eines Bearbei­ tungszyklus vor dem nächsten Bearbeitungszyklus geän­ dert wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Größe der Veränderung des Be­ lastungsdrucks von der Größe der Abweichung des Istwerts vom Sollwert für den Materialabtrag pro Zeiteinheit abhängig ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Bearbeitungsdruck stufenlos ver­ änderbar ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Belastungsdruck in festen vorge­ gebenen Stufen verändert wird.
8. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erreichen des maximalen Sollwerts für den Material­ abtrag ein Alarmsignal abgegeben wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,bei dem die Dicke der Werkstücke nach Entnahme aus der Maschine nachgemessen wird, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Differenz des nachgemessenen Wertes und dem vorgege­ benen Sollwert ein Korrektursignal gebildet wird zur Modifizierung des vorgegebenen Sollwerts für den Materialabtrag oder zur automatischen Verschiebung des Abschaltzeitpunkts der Maschine nach Erreichen des vorgegebenen Sollwerts für den Materialabtrag.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß aus mehreren Nachmeßwerten ein Mittelwert gebildet wird.
11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit einem Meßfühler zur Messung des Materialabtrags der Werkstücke und ggf. der Ar­ beitsscheiben und einer Belastungsvorrichtung zur ver­ änderlichen Einstellung des Belastungsdrucks, vorzugs­ weise der oberen Arbeitsscheibe, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektronische Meßsteuervorrichtung (35) vorge­ sehen ist mit einem programmierbaren Speicher, in den mindestens ein Sollwert für den Materialabtrag pro Zeiteinheit und für den absoluten Materialabtrag gege­ ben wird, der Meßsteuereinrichtung (35) ein Zeittakt­ geber zugeordnet ist, der Meßfühler (33) mit der Meß­ steuervorrichtung (35) verbunden ist zwecks Eingabe eines dem gemessenen Materialabtragswert entsprechen­ den Signals und die Meßsteuervorrichtung (35) mit einer Drucksteuervorrichtung (37) verbunden ist, die in Ab­ hängigkeit des Signals von der Meßsteuervorrichtung (35) den Belastungsdruck ändert.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Drucksteuervorrichtung (37) einen programmier­ baren Speicher aufweist zur Vorgabe eines maximalen Sollwerts für den Belastungsdruck und ein Signal auf eine Abschaltvorrichtung für die Maschine (10) gibt, wenn der von der Druckeinrichtung (18) aufzubringende Belastungsdruck den Sollwert erreicht bzw. überschrei­ tet.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Meßfühler ein Meßtaster (33) ist und dem Meßtaster (33) Grenzschaltpunkte für eine minimale bzw. maximale Meßwegbegrenzung zugeordnet sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenzschaltpunkte mit der Meßsteuervorrichtung (35) in Verbindung stehen und diese ein Signal auf die Abschaltvorrichtung für die Maschine (10) gibt, wenn sie ein Signal von einem Grenzschaltpunkt erhält.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14,dadurch gekennzeichnet, daß der Maschine (10) eine einen Meß­ fühler (41) aufweisende Nachmeßstation (40) zugeordnet ist und die Meßfühler (41) mit der Meßsteuervorrichtung (35) in Verbindung stehen zur Modifizierung des Soll­ werts für den Materialabtrag des Werkstücks (31) oder des Abschaltzeitpunkts der Maschine (10) nach Erreichen eines vorgegebenen Sollwert für den Materialabtrag.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zur Nachmeßstation (40) und der Maschine (10) eine Handhabungsvorrichtung angeordnet ist, die die Werkstücke (31) automatisch aus der Maschine (10) entnimmt und der Nachmeßstation (40) zuführt.
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