DE2842365C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Steuerung der Vorschubbewegungen eines Werkzeugs bzw. eines Werkstücks an einer Schleifmaschine oder dergl. Werkzeugmaschine, bei der während eines Bearbeitungsdurchgangs ein Längsvorschub und ein Quervorschub stattfinden. Dabei wird ausgegangen von der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Vorrichtung, die aus dem SU-Erfinderschein 5 91 306 bekannt ist.

Bei dieser bekannten Ausbildung, bei der es um eine Schleifmaschine geht, erfolgt eine adaptive Steuerung der Längsvorschubbewegungen in der Weise, daß zu Beginn des Schleifens vor dem In-Eingriff-Kommen des Werkzeugs mit dem Werkstück zunächst die Längsvorschübe bis in die vorgegebenen Endlagen erfolgen und dort von den Endlagengebern umgesteuert werden, und danach, wenn es zur Berührung zwischen Werkzeug und Werkstück kommt, jeweils das Ende dieser Berührung vom Berührungsendegeber erfaßt wird, der dann den Längsvorschubtrigger umsteuert, so daß der Längsvorschub nicht mehr bis in seine Endlage stattfindet.

In Querrichtung erfolgt bei der bekannten Ausbildung ein stetiger Vorschub innerhalb eines durch einen Stellungsgeber festgelegten Bereiches. Es geschieht also keine adaptive Steuerung gleichzeitig in zwei Koordinaten, was zu einer nicht immer befriedigenden Qualität des Schleifens führt und die Schleifleistung beeinträchtigt.

Aus der Zeitschrift "Maschinenmarkt", 1977, S. 1273 f., ist es bekannt, beim Pendelschleifen ohne Quervorschub lastabhängig einzustechen, d. h. die Zustellung der Schleifscheibe so zu steuern, daß eine vorgewählte Stromaufnahme des die Schleifscheibe antreibenden Motors und damit Leistung der Schleifscheibe erreicht wird. Auch hier wird also der Quervorschub nicht adaptiv gesteuert. Mit dieser bekannten Technik soll eine besonders hohe Zerspanungsleistung erzielt werden, was jedoch auf Kosten der Qualität des Schleifens und der Standzeit der Schleifscheiben gehen wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 betriebssicher so auszubilden, daß die Luftschleifzeit weitestgehend reduziert ist.

Ausgehend von der gattungsgemäßen Ausbildung wird diese gestellte Aufgabe gelöst durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale. Durch die Triggerung auch der Quervorschubumsteuerung mit vorgeschalteter Verzögerungseinheit wird erreicht, daß der Quervorschub in der alten Richtung weitergeht, wenn nach einem Berührungsende zwischen Werkzeug und Werkstück durch die dabei praktisch verzögerungsfrei erfolgende Umsteuerung des Längsvorschubs schnell wieder die Berührung zustande kommt, also die Werkstückoberfläche in Querrichtung noch nicht durchmessen ist, während nach vollendeter Durchmessung des Werkstücks in Querrichtung, wenn also nach dem letzten Berührungsende und Umsteuerung des Längsvorschubs kein neuerlicher Eingriff erfolgt, auch der Quervorschub nach einer gewissen, durch die Verzögerungseinheit vorgegebenen Zeit umgesteuert wird und nicht bis in dessen Endlagen fortgesetzt wird.

Eine besonders zweckmäßige erfinderische Weiterbildung dieses Vorschlags ergibt sich aus Anspruch 2, bei welcher der Quervorschub nicht mehr kontinuierlich, sondern in diskreten, selbstregelnden Schritten erfolgt. Der hier beanspruchte Steuerschalter hat in allen Ausführungsformen immer die Wirkung, daß ein Quervorschub verhindert ist, solange die Umsteuerung der Längsvorschubbewegungen durch den Berührungsendegeber erfolgt, d. h. solange eine spanabhebende Bearbeitung stattfindet. Erst wenn der gerade in Bearbeitung befindliche Längsstreifen des Werkstücks vollständig abgearbeitet ist und demgemäß beim nächsten Längsvorschubgang keine Berührung mehr zwischen Werkzeug und Werkstück stattfindet, wird der Berührungsendegeber nicht mehr ansprechen, sondern der Schlitten wird einmalig bis zum Anschlag laufen und der Längsvorschub- Endlagengeber wird ansprechen. Dies bewirkt außer der Längsvorschub-Umsteuerung nun gleichzeitig auch eine durch die Auslöseschaltung zeitlich befristete Freigabe des Quervorschubs durch den Steuerschalter, so daß ein begrenzter Quervorschub stattfindet und der nächste Längsstreifen des Werkstücks in Bearbeitung genommen wird. Dadurch finden diskrete Quervorschübe statt, und zwar immer erst, wenn der vorangegangene Werkstückbereich abgearbeitet ist.

Ansprüche 3 und 4 haben eine zweckmäßige Weiterbildung dieses Vorschlags für den Fall zum Inhalt, daß eine elektrische Maschinensteuerung bevorzugt wird, während Anspruch 5 eine vorteilhafte Ausbildung für vorwiegend hydraulisch gesteuerte Maschinen angibt.

Zur Erhöhung der Zuverlässigkeit ist es vorteilhaft, wenn die Vorrichtung gemäß Anspruch 6 Ausgangssignalformer aufweist.

Eine weitere Erhöhung der Schleifleistung gelingt, wenn eine Zustelleinrichtung gemäß Anspruch 7 mit der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung kombiniert wird. Dabei zeigt Anspruch 8 eine besonders zuverlässige Ausbildungsmöglichkeit auf.

Die Erfindung wird nachfolgend durch die Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beiliegenden Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigt

Fig. 1 das Funktionsschema einer Vorrichtung zur Steuerung der Vorschubbewegungen der Schleifscheibe einer Schleifmaschine;

Fig. 2 das Funktionsschema einer Steuerungsvorrichtung mit einem den Quervorschub beherrschenden Steuerschalter, der als Hydrauliksteuerventil ausgeführt ist;

Fig. 3 das Funktionsschema einer Steuerungsvorrichtung mit einem den Quervorschub beherrschenden Steuerschalter, der als elektronische Schaltung ausgeführt ist;

Fig. 4 Das Funktionsschema einer Steuerungsvorrichtung mit einem mit dieser kombinierten Zustellantrieb;

Fig. 5 das Funktionsschema einer Steuerungsvorrichtung mit einer andersartig ausgebildeten Zustellsteuerung;

Fig. 6 die Prinzipschaltung der Ausbildung gemäß Fig. 2 mit Einzelheiten des Aufbaus der Endlagengeber, des Gebers für das Ende der Berührung des Werkzeugs mit dem Werkstück, der Verzögerungseinheit und des Steuersystems;

Fig. 7 das Prinzipschaltbild einer Quervorschubeinrichtung;

Fig. 8 das Prinzipschaltbild einer Zustelleinrichtung;

Fig. 9 das Prinzipschaltbild einer Zustelleinrichtung in einer anderen Ausführungsform;

Fig. 10 Diagramme zur Erläuterung der Funktion der Steuerungsvorrichtung.

Die Vorrichtung zur Steuerung der Vorschubbewegungen der Schleifscheibe einer Schleifmaschine gemäß Fig. 1 hat eine Längsvorschubeinrichtung 1, die die hin- und hergehenden Längsvorschübe des Werkzeugs 2, vorliegend also einer Schleifscheibe, gegenüber einem Werkstück 3 bewirkt, wobei vorliegend die Relativbewegung dadurch zustande kommt, daß ein das Werkstück 3 tragender Tisch 5 die Vorschubbewegungen gegenüber der Schleifscheibe 2 ausführt.

Die Längsvorschubeinrichtung 1 besteht aus dem eigentlichen Längsvorschubantrieb 4 und einem diesen steuernden Längsvorschubtrigger 6, dessen Umschalteingang 7 an einen Geber 8 zum Erfassen des Endes der Berührung zwischen Werkzeug 2 und Werkstück 3 angeschlossen ist, während sein Setzeingang 9 sowie sein Rücksetzeingang 10 an die Ausgänge 11 und 12 eines Gebers 13 für vorgebbare Endlagen der Längsvorschubbewegungen angeschlossen sind. Dieser Geber 13 steht mittels eines Übertragungswerks 14 mit dem Tisch 5 in Verbindung. Die Ausgänge 15 und 16 des Längsvorschubtriggers wirken auf den Längsvorschubantrieb 4.

Zum Längsvorschubantrieb 4 gehören von den Ausgängen 15 und 16 des Längsvorschubtriggers 6 beaufschlagte Leistungsverstärker 17 und 18, deren Ausgänge auf ein elektromagnetisch betätigtes Steuerventil 19 wirken, welches einen Hydraulikzylinder 20 steuert.

Eine Quervorschubeinrichtung 23 ist im wesentlichen analog aufgebaut und wird beaufschlagt von einem Geber 21 für vorgebbare Endlagen der Quervorschubbewegungen, der mittels eines Übertragungswerks 22 mit dem Tisch 5 verbunden ist. Diese Quervorschubeinrichtung 23 besteht auch aus einem auf den Tisch 5 wirkenden Quervorschubantrieb 24 und einem Quervorschubtrigger 25. Dessen Setzeingang 26 und Rücksetzeingang 27 sind an den Ausgang des Gebers 21 und sein Umschalteingang 28 ist an den Ausgang einer Verzögerungseinheit 29 gelegt. Der Eingang der Verzögerungseinheit 29 ist an den Ausgang des Berührungsendegebers 8 angeschlossen.

Der Quervorschubantrieb 24 enthält Leistungsverstärker 30 und 31, die von den Ausgängen 32 und 33 des Quervorschubtriggers 25 beaufschlagt sind und die ein elektromagnetisches Steuerventil 34 speisen, das den Quervorschub-Hydraulikzylinder 35 steuert.

Der Geber 8 für das Ende der Werkstückberührung liegt in der Speiseleitung eines Elektromotors 36, der die Schleifscheibe 2 über ein Getriebe 37 antreibt.

In der Ausbildung gemäß Fig. 2 ist zur Erhöhung der Bearbeitungsqualität ein den Quervorschub zusätzlich beeinflussendes Steuersystem 38 aus im wesentlichen einer Auslöseschaltung 39 und einen Steuerschalter 40 vorgesehen. Das Signal der Auslöseschaltung 39 gelangt über einen Leistungsverstärker 41 zum Steuerschalter 40. Der Auslöseschaltung 39 ist ein logisches ODER-Glied 42 vorgeschaltet, dessen Eingänge 43 und 44 an eine Schaltereinheit 45 mit Kontakten 46 und 47 angeschlossen sind, die ihrerseits an den Ausgängen 11 bzw. 12 des Längsvorschub- Endlagengebers 13 liegt.

Der Steuerschalter 40 ist ein Elektrohydrauliksteuerventil, das in der Rückflußleitung des Quervorschubantriebs 24 liegt und beim Sperren des Rückflusses Quervorschubbewegungen verhindert.

Die gleiche Wirkung kann mit einem elektronischen Steuerschalter 40 gemäß Fig. 3 erreicht werden. Dessen Eingänge 48 und 49 sind jeweils an die Ausgänge 32 und 33 des Quervorschubtriggers 25 gelegt. Zwei weitere Eingänge 50 und 51 des Steuerschalters 40 sind an die Auslöseschaltung 39 angeschlossen. Die Ausgänge 52 und 53 des Steuerschalters 40 sind Ausgänge des Steuersystems 38 und wirken auf die Leistungsverstärker 30 und 31 des Quervorschubantriebs 24.

Das Steuersystem 38 ist zur Erhöhung der Arbeitszuverlässigkeit des Quervorschubantriebs 24 mit Ausgangssignalformern 54, 55 versehen, deren Ausgänge 56, 57 auf die Eingänge 43, 44 des logischen ODER-Gliedes 42 wirken, welches der Auslöseschaltung 39 vorgeschaltet ist. Die Eingänge 58, 59 der Former 54, 55 sind jeweils an die Kontakte 46, 47 der Schaltereinheit 45 gelegt, die ihrerseits an den Ausgängen 15 bzw. 16 des Längsvorschubtriggers 6 liegen.

Fig. 4 zeigt eine Steuervorrichtung mit integrierter Zustelleinrichtung 60 zur Zustellung des Werkzeugs 2 auf das Werkstück 3. Diese besteht aus der Reihenschaltung eines logischen ODER-Gliedes 61, einer Auslöseeinrichtung 62 und eines Zustellantriebs 63. Die Eingänge 64, 65 der logischen ODER-Schaltung 61 sind mit den Ausgängen des Quervorschub-Endlagengebers 21 verbunden.

Der Zustellantrieb 63 besteht aus einem Leistungsverstärker 66, einem von diesem gespeisten elektromagnetisch betätigten Steuerventil 67 und einem von diesem gesteuerten Hydraulikzylinder 68, welcher die Zustellbewegung bewirkt. Darüber hinaus wirkt auf den Hydraulikzylinder 68 ein elektromagnetisch betätigtes Steuerventil 69, das von einer Steuerschaltung 70 gespeist wird.

Bei der Ausbildung gemäß Fig. 5 hat die Zustelleinrichtung 60 Ausgangssignalformer 71, 72, die an den Ausgängen 32, 33 des Quervorschubtriggers 25 liegen und deren Ausgänge auf die Eingänge 64, 65 des ODER-Gliedes 61 wirken, welches den Zustellantrieb 63 beaufschlagt.

Fig. 6 zeigt weitere Einzelheiten der Steuervorrichtung gemäß Fig. 2. Der Geber 8 zum Erfassen des Endes der Berührung des Werkzeugs 2 mit dem Werkstück 3 enthält eine Meßeinheit 73 für die vom Motor 36 aufgenommene Leistung. Dieser besteht aus einem Umformer 74 für die Umsetzung der Meßgröße in ein elektrisches Signal und einem an diesen angeschlossenen Leerlaufleistungspegelhalter 75. Die Meßeinheit 73 wirkt auf eine Vergleichseinheit 76, nämlich auf den Eingang 77 eines Differentialkomparators 78. Der andere Eingang 79 des Komparators 78 ist an einen als Potentiometer ausgeführten Bezugssignaleinsteller 80 angeschlossen. Der Ausgang des Komparators 78 beaufschlagt einen Begrenzerverstärker aus einem Transistor 81, einem Widerstand 82 im Basiskreis und einem Widerstand 83 mit einer Leuchtdiode 84 im Kollektorkreis.

Der Ausgang der Vergleichseinheit 76 wirkt auf ein Dämpfungsglied 85, dem ein Ausgangssignalformer 86 nachgeschaltet ist, dessen Ausgang den Ausgang des Berührungsendegebers 8 darstellt.

Das Dämpfungsglied 85 ist mit zwei logischen NAND-Gliedern 87, 88 in Negatorschaltung ausgeführt. Die Eingänge des NAND-Gliedes 87 sind vereinigt und an den Ausgang der Vergleichseinheit 76 gelegt. Die Eingänge 89, 90 des NAND-Gliedes 88 sind vereinigt und über einen Kondensator 91 an die Nullschiene sowie an ein Ende eines Widerstandes 92 gelegt, dessen anderes Ende mit dem Ausgang des NAND-Gliedes 87 verbunden sind. Die Anode einer Diode 93 ist an den Ausgang des NAND-Gliedes 87 und seine Katode an die Eingänge 89, 90 des NAND-Gliedes 88 angeschlossen. Der Ausgang des NAND-Gliedes 88 ist der Ausgang des Dämpfungsgliedes 85.

Der Ausgangssignalformer 86 ist mit zwei logischen NAND- Gliedern 94, 95 ausgeführt, deren erstes durch Zusammenschaltung seiner Eingänge als Negator geschaltet ist. Sein Ausgang ist an ein Ende eines Widerstandes 96 gelegt, dessen anderes Ende an einen Kondensator 97 und den Eingang 98 des NAND-Gliedes 95 gelegt ist. Der andere Anschluß des Kondensators 97 ist an die Nullschiene gelegt. Der Eingang 99 des NAND-Gliedes 95 ist mit den Eingängen des NAND-Gliedes 94 verbunden. Der Ausgang des NAND-Gliedes 95 ist der Ausgang des Formers 86 und wirkt auf die Verzögerungseinheit 29 sowie einen Anpassungsnegator 100, dessen Ausgang mit dem Umschalteingang 7 des Längsvorschubtriggers 6 verbunden ist.

Der Geber 13 für die Längsvorschub-Endlagen hat einen als Potentiometer ausgeführten Geber 101 für die laufende Koordinate der Stellung des Tisches 5, der auf Vergleichseinheiten 102, 103 wirkt. Deren Ausgänge sind die Ausgänge 11, 12 des Gebers 13 und beaufschlagen den Setzeingang 9 bzw. den Rücksetzeingang 10 des Längsvorschubtriggers 6.

Die Vergleichseinheiten 102, 103 sind nämlich wie die Vergleichseinheit 76 ausgeführt und enthalten Differentialkomparatoren 104, 105, an die jeweils als Potentiometer ausgeführte Bezugssignaleinsteller 106, 107 angeschlossen sind. Die Ausgänge der Komparatoren 104, 105 sind mit als Anzeigeeinrichtungen dienenden Transistoren 108, 109 mit Widerständen 110, 111 im Basiskreis und Widerständen 112, 113 sowie Leuchtdioden 114, 115 im Kollektorkreis verbunden.

Die Verzögerungseinheit 29 besteht aus der Reihenschaltung eines Verzögerungsgliedes 116 und eines Ausgangssignalformers 117. Das Verzögerungsglied 116 ist mit zwei logischen NAND-Gliedern 118, 119 in Negatorschaltung ausgeführt. Zwischen den beiden liegt ein RC-Glied in der Weise, daß der Ausgang des ersten NAND-Gliedes 118 an ein Ende eines Widerstandes 120 und die Anode einer Diode 121 gelegt ist, während das andere Ende des Widerstandes 120 und die Katode der Diode 121 an einen Kondensator 122 und die Eingänge 123, 124 des NAND-Gliedes 119 angeschlossen sind. Der andere Anschluß des Kondensators 122 ist mit der Nullschiene verbunden. Der Ausgang des NAND-Gliedes 119 ist der Ausgang des Verzögerungsgliedes 116 und ist an den Ausgangssignalformer 117 angeschlossen.

Der Former 117 ist mit zwei NAND-Gliedern 125 und 126 ausgeführt, deren erstes als Negator geschaltet ist und über einen Widerstand 128 auf einen Eingang 129 des zweiten NAND-Gliedes 126 sowie einen Kondensator 130 wirkt, dessen anderer Anschluß mit der Nullschiene verbunden ist. Der Ausgang des NAND-Gliedes 126 ist der Ausgang des Formers 117 und beaufschlagt einen Anpassungsnegator 131, der seinerseits auf den Umschalteingang 28 des Quervorschubtriggers 25 wirkt.

Die Auslöseschaltung 39 des Steuersystems 38 ist ähnlich wie das Dämpfungsglied 85 bzw. das Verzögerungsglied 116 ausgeführt und besteht aus zwei NAND-Gliedern 132, 133, einem Widerstand 134, einer Diode 135 und einem Kondensator 136. Ihr ist das ODER-Glied 42 vorgeschaltet.

Die elektronische Ausführung des Steuerschalters 40 gemäß Fig. 3 ist mit weiteren Einzelheiten in Fig. 7 gezeigt. Hier besteht der Steuerschalter 40 des Steuersystems 38 aus zwei UND-Gliedern 137, 138, deren Ausgänge die Ausgänge 52, 53 des Steuerschalters 40 darstellen. Die einen Eingänge 50, 51 der UND-Glieder 137, 138 sind vereinigt und an die ODER-Schaltung 42 gelegt. Der andere Eingang 48 des UND-Gliedes 137 ist an den Ausgang 32 des Quervorschubtriggers 25 gelegt; der andere Eingang 49 des UND-Gliedes 138 ist an den Ausgang 33 des Quervorschubtriggers 25 gelegt.

Die Ausgangssignalformer 54, 55 sind wie der Former 86 gemäß Fig. 6 ausgeführt; jeder von ihnen besteht aus zwei NAND-Gliedern 139, 140, einem Widerstand 141 und einem Kondensator 142.

Die in Fig. 4 gezeigte Zustelleinrichtung 60 besteht gemäß Fig. 8 aus dem ODER-Glied 61 und der nachgeschalteten Auslöseschaltung 62 mit zwei NAND-Gliedern 143, 144, einem Widerstand 145, einer Diode 146 und einem Kondensator 147.

Die Ausgangssignalformer 71, 72 aus Fig. 5 bestehen gemäß Fig. 9 ähnlich wie die Former 54, 55 in Fig. 7 aus zwei NAND-Gliedern 148, 149, einem Widerstand 150 und einem Kondensator 151.

Fig. 10 zeigt Diagramme zur Erläuterung der Funktion der beschriebenen Steuervorrichtung.

Im Beispiel ist das Werkstück 3 ein flacher Zylinder, dessen Stirnfläche zu schleifen ist. In Fig. 10 zeigt die Linie A-A das Niveau, auf das im ersten Durchgang der Schleifscheibe herunterzuschleifen ist und die Linie B-B das Niveau, auf das im zweiten Durchgang der Schleifscheibe herunterzuschleifen ist. Der Abstand Δ zeigt die Größe der Zustellung zwischen den beiden Durchgängen.

Die Linie 152 zeigt die Bewegungsbahn der Schleifscheibe gegenüber dem Werkstück 3 in der Seitenansicht und der Draufsicht. Um die Darstellung und die Erläuterung einfach zu halten, sind nur zwei Durchgänge der Schleifscheibe gezeigt. In der Draufsichtsdarstellung ist die senkrechte Richtung die des Längsvorschubs und die waagerechte Richtung die des Quervorschubs.

Auf dem Weg des ersten (von links nach rechts erfolgenden) Durchgangs sind die Punkte a₁ bis a₅ die Stellen des Endes der Berührung der Schleifscheibe mit dem Werkstück 3 und auf dem Weg des zweiten (von rechts nach links erfolgenden) Durchgangs sind es die Punkte a₆ bis a₁₀. Die Punkte b₁ und b₂ sind die Stellen der Umsteuerung des Quervorschubs. Die Linien 153 und 154 zeigen die vorgegebenen Endlagen der Längsvorschubbewegungen, in denen der Längsvorschub auf jeden Fall umgesteuert wird, wenn es nicht zu einer Schleifberührung gekommen ist.

Die Kurven 155 bzw. 156 zeigen das Wirkleistungssignal am Ausgang der dem Schleifscheibenmotor vorgeschalteten Meßeinheit 73 im ersten bzw. zweiten Schleifdurchgang.

Des weiteren zeigt die Kurve
157 das Signal am Ausgang des Berührungsendegebers 8 im ersten Durchgang;
158 das Signal am Eingang des NAND-Gliedes 119 der Verzögerungseinheit 29 (Fig. 6);
159 das Ausgangssignal des Verzögerungsgliedes 116;
160 das Ausgangssignal des Formers 117;
161 das Signal am Ausgang des Berührungsendegebers 8 im zweiten Durchgang der Schleifscheibe (dieser sowie die folgenden Signalverläufe sind entsprechend der Richtung des zweiten Schleifdurchgangs von rechts nach links zu betrachten);
162 das Eigangssignal des NAND-Gliedes 119 im zweiten Durchgang;
163 das Ausgangssignal des Verzögerungsgliedes 116 im zweiten Durchgang;
164 das Ausgangssignal des Formers 117 im zweiten Durchgang der Schleifscheibe.

Vor Beginn des Schleifens wird mit Hilfe der Steuerschaltung 70 (Fig. 4) die Schleifscheibe an das zu bearbeitende Werkstück 3 auf das Anfangs-Zustellniveau A-A herangeführt. Danach beginnen die Längsvorschubbewegungen. Wenn die Schleifscheibe das Werkstück 3 zunächst noch nicht berührt, werden diese an den Endlagenlinien 153, 154 umgesteuert, welche mit Hilfe der Sollwerteinsteller 106, 107 festgelegt sind. Dabei erreicht das Ausgangssignal vom Geber 101 die z. B. von dem Sollwerteinsteller 107 eingestellte Höhe, worauf der Komparator 105 anspricht und ein Signal auf den Rücksetzeingang 10 des Längsvorschubtriggers 6 gibt, welcher dadurch in den anderen stabilen Zustand kippt. Das Steuerventil 19 wird in die andere Lage geschoben und dadurch die Beaufschlagung des Hydraulikzylinders 20 geändert, also der Längsvorschub umgesteuert.

Nach Beendigung des jetzt folgenden Längsvorschubgangs wird in entsprechender Weise der Komparator 104 ansprechen und den Längsvorschubtrigger 6 in den anderen stabilen Zustand kippen.

Wenn es zum Schleifeingriff kommt, so erscheint am Ausgang der Meßeinheit 73 das Signal 155, das der Leistungsaufnahme des Motors 36 der Schleifscheibe entspricht. Wenn dieses die mit dem Sollwerteinsteller 80 (Fig. 6) eingestellte Höhe übersteigt, spricht der Komparator 78 an und steuert den Transistor 81 des Begrenzerverstärkers leitend. Die Leuchtdiode 84 leuchtet auf und signalisiert damit, daß der Schleifvorgang im Gange ist.

Das Nullsignal am Kollektor des Transistors 81 gelangt zum NAND-Glied 87, welches ein 1-Signal ausgibt, das über das Ventilelement 93 den Kondensator 91 bis auf die Höhe der Ausgangsspannung des NAND-Gliedes 87 auflädt.

Im Punkt a₁ kommt es erstmals zum Ende einer Schleifberührung zwischen Schleifscheibe und Werkstück. Das Signal 155 der Meßeinheit 73 fällt auf Null ab, und der Komparator 78 kehrt in die Ausgangsstellung zurück. Das Nullsignal an dessen Ausgang sperrt den Transistor 81 wieder, so daß am Eingang des NAND-Gliedes 87 wieder ein 1-Signal ansteht, das zur Ausgabe eines Nullsignals führt, was die Entladung des Kondensators 91 zur Folge hat. Wenn der Ansprechpegel des NAND-Gliedes 88 erreicht ist, wird an dessen Ausgang wieder ein 1-Signal erscheinen. Dabei bestimmt die Entladegeschwindigkeit des Kondensators 91 die Ansprechverzögerung des Dämpfungsgliedes 85.

Das 1-Signal gelangt zum Ausgangssignalformer 86, der einen Impuls liefert (Kurve 157), der das Ende der Berührung der Schleifscheibe und des Werkstücks 3 anzeigt.

Das Dämpfungsglied 85 hat ersichtlicherweise die Wirkung, daß nicht schon bei einem kurzzeitigen Aussetzen des Schleifvorganges durch die Ungleichmäßigkeiten der zu schleifenden Oberfläche, besonders im ersten Durchgang der Schleifscheibe, es zu einer Umsteuerung des Längsvorschubs kommt.

Das Signal 157 gelangt vom Ausgang des Gebers 8 auf den Umschalteingang 7 des Längsvorschubtriggers 6 und steuert diese in den anderen stabilen Zustand um. Dadurch wird in bereits beschriebener Weise über das Steuerventil 19 der Hydraulikzylinder 20 und damit der Längsvorschub umgesteuert.

Gleichzeitig mit der Beaufschlagung des Umschalteingangs 7 des Längsvorschubtriggers wirkt das Signal 157 auf den Eingang der Verzögerungseinheit 29 (Fig. 6), nämlich auf das NAND-Glied 118 und weiter über die Diode 121 auf den Kondensator 122. Dieser lädt sich auf das Niveau der Ausgangsspannung des NAND-Gliedes 118 auf. Das NAND-Glied 119 spricht an. Nach Beendigung der Wirkung des Impulses 157 kehrt das NAND-Glied 118 in den Ausgangszustand zurück, und der Kondensator 122 entlädt sich gemäß Kurve 158 in Fig. 10.

Im Punkt a₂, also bevor die Entladung des Kondensators zu Ende gekommen ist, liefert der Geber 8 wieder ein Berührungsendesignal. Der Kondensator 122 lädt sich erneut auf das Niveau der Ausgangsspannung des NAND-Gliedes 118 auf und beginnt nach Beendigung des Impulses wieder einen Entladevorgang mit bestimmter Geschwindigkeit. Der Vorgang wiederholt sich so lange, wie die Schleifscheibe kurz nach Umsteuerung der Längsvorschübe wieder in Schleifeingriff kommt.

Wenn aber die Schleifscheibe den Bereich des Werkstücks 3 in Querrichtung verläßt und nicht mehr mit diesem in Berührung kommt, verlaufen die Längsvorschübe wieder wie zu Beginn des Schleifens innerhalb der von den Sollwerteinstellern 106, 107 festgelegten Grenzen, und am NAND-Glied 118 treffen keine Berührungsendesignale mehr ein. Jetzt entlädt sich der Kondensator allmählich auf den Ansprechpegel des NAND-Gliedes 119, das in den Ausgangszustand zurückkehrt (Kurve 159).

Die Parameter des RC-Kreises Kondensator 122 - Widerstand 120 werden so gewählt, daß die Entladezeit des Kondensators 122 der Zeit für einen einmaligen oder zweimaligen Durchgang der Schleifscheibe in Längsrichtung innerhalb der von den Sollwerteinstellern 106, 107 festgelegten Grenzen entspricht.

Wenn das NAND-Glied 119 anspricht, gelangt sein Signal auf den Eingang des Formers 117, der seinerseits anspricht (Kurve 160) und ein Signal liefert, welches am Umschalteingang 28 des Quervorschubtriggers 25 eintrifft. Dieser kippt in den anderen stabilen Zustand, wobei es auf das Steuerventil 34 und den Hydraulikzylinder 35 einwirkt und die Richtung des Quervorschubs umsteuert, nämlich im Punkt b₁.

Gleichzeitig trifft von den Ausgängen 32, 33 (Fig. 5) des Quervorschubtriggers 25 ein Signal an einem der Former 71, 72 der Zustelleinrichtung 60 ein, so daß von deren ODER-Glied 61 der Zustellantrieb 63 durch einen Impuls von bestimmter Dauer beaufschlagt wird. Während der Wirkungszeit dieses Impulses wird das Steuerventil 67 geöffnet und der Hydraulikzylinder 68 beaufschlagt, so daß eine Zustellung der Schleifscheibe um den Betrag Δ erfolgt.

Im zweiten Durchgang ist die Zugabe anders, nämlich gemäß Linie B-B in Fig. 10, verteilt, und es kommt jetzt an den Stellen a₅, a₆, a₇, a₈, a₉, a₁₀ zu einem Ende der Berührung der Schleifscheibe und des Werkstücks 3. Dies führt zu einer anderen Bewegungsbahn der Schleifscheibe, wobei jedoch auch hier jedesmal, wenn die Schleifscheibe und das Werkstück außer Berührung kommen, eine Umkehrung des Längsvorschubs stattfindet. Ebenso gilt, daß beim Ausbleiben einer Berührung der Schleifscheibe mit dem Werkstück während einer bestimmten Zahl von Längsgängen (einer oder zwei), eine Umkehrung des Quervorschubs und gleichzeitig eine Zustellung stattfinden.

In einigen Fällen ist es zweckmäßig, daß eine Zustellung der Schleifscheibe sofort nach Aufhören der Berührung der Schleifscheibe mit dem Werkstück erfolgt. Hierzu dient die in Fig. 8 gezeigte Zustelleinrichtung 60, deren Auslöseschaltung 62 über das ODER-Glied 61 an den Endlagengeber 21 der Quervorschubbewegungen angeschlossen ist.

Statt des in Fig. 10 illustrierten kontinuierlichen Quervorschubs kann es zweckmäßig sein, diesen so lange zu unterbrechen, wie auf den Längsvorschubgängen geschliffen wird und jeweils dann in diskreten Schritten erfolgen zu lassen, wenn nach Abarbeitung eines Längsstreifens der Längsvorschub wegen des fehlenden Berührungsendesignals bis zu einer Endlagenlinie 153 oder 154 läuft. Hierzu dient der hydraulische Steuerschaltung 40 in Fig. 2.

Dieser Steuerschalter verhindert im normalen Schleifbetrieb, wenn die Längsvorschübe vom Berührungsendegeber umgesteuert werden, einen Quervorschub. Erst beim Ansprechen der Komparatoren 105 und 104 wird ein Signal auf das ODER-Glied 42 und weiter auf die Auslöseschaltung 39 gegeben, welche für eine bestimmte Zeit über den Verstärker 41 den Steuerschalter 40 so betätigt, daß es zu einem diskreten Vorschub in Querrichtung kommt.

In Fig. 3, 7 ist am Beispiel des elektronischen Steuerschalters 40 der Fall gezeigt, daß es nach jedem Längsvorschubgang zu einem diskreten Quervorschubschritt kommen soll. Hier ist das dem Steuerschalter 40 vorgeschaltete ODER-Glied 42 nicht von den Ausgängen des Längsvorschub- Endlagengebers 13 beaufschlagt, wie in Fig. 2, sondern von den Ausgängen 15, 16 des Längsvorschubtriggers 6. Dadurch wird bei jeder Längsvorschubumsteuerung ein Signal auf die Former 54 und 55 weiter über das ODER-Glied 42 auf den Steuerschalter 40 gegeben, der das Quervorschubsignal vom Quervorschubtrigger 25 für eine bestimmte Zeitspanne durchläßt und somit einen Quervorschub um einen bestimmten Betrag bewirkt.

Es versteht sich, daß der mit dem hydraulischen Steuerschalter 40 gemäß Fig. 2 verwirklichte diskrete Quervorschub jeweils nach Abarbeiten eines Längsstreifens und der mit dem elektronischen Steuerschalter 40 gemäß Fig. 3, 7 verwirklichte diskrete Quervorschub bei jedesmaliger Längsvorschubumsteuerung nur beispielhaft zu verstehen sind und jeder Steuerschalter auch zur Durchführung des anderen Schleifverfahrens dienen könnte. Es kommt nur darauf an, von welchen Ausgängen die ODER- Glieder 42 beaufschlagt werden.

Der Quervorschub kann auch in nur einer Endstellung der Schleifscheibe bewirkt werden. In diesem Falle wird in der Schaltereinheit 45 einer der Kontakte 46 bzw. 47 geöffnet.

Claims (8)

1. Vorrichtung zur Steuerung der Vorschubbewegung eines Werkzeuges bzw. eines Werkstücks an einer Schleifmaschine oder dergl. Werkzeugmaschine, bei der während eines Bearbeitungsdurchgangs ein Längsvorschub und ein Quervorschub stattfinden,
mit einem Geber für vorgebbare Endlagen der Längsvorschubbewegungen, der auf den Setzeingang und den Rücksetzeingang eines Längsvorschubtriggers wirkt, welcher die Richtungsumschaltung der Längsvorschubbewegungen bewirkt,
mit einem Geber zum Erfassen des Endes der Berührung zwischen Werkzeug und Werkstück, dessen Ausgang mit einem Umschalteingang des Längsvorschubtriggers in Wirkverbindung steht,
gekennzeichnet durch einen Geber (21) für vorgebbare Endlagen der Querschubbewegungen, dessen Ausgangssignale auf den Setzeingang (26) bzw. Rücksetzeingang (27) eines Quervorschubtriggers (25) wirken, welcher die Richtungsumschaltung der Quervorschubbewegungen bewirkt, sowie durch eine Verzögerungseinheit (29), deren Eingang an den Geber (8) zum Erfassen des Endes der Berührung zwischen Werkzeug (2) und Werkstück (3) angeschlossen ist und deren Ausgang mit einem Umschalteingang (28) des Quervorschubtriggers (25) in Wirkverbindung steht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen den Quervorschub beherrschenden Steuerschalter (40), dessen Eingang vom Geber (13) für die Längsvorschub- Endlagen her in der Weise beaufschlagbar ist, daß der Quervorschub nur beim jeweiligen Erreichen einer Längsvorschub- Endlage durch eine Auslöseschaltung (39) für eine vorgebbare Zeitspanne freigegeben wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschalter als elektrischer Steuerschalter (40 in Fig. 3) ausgebildet ist und zwischen den Ausgängen (32, 33) des Querschubtriggers (25) und dem Quervorschubantrieb (24) angeordnet ist, wobei wenigstens einer der Ausgänge (15, 16) des Längsvorschubtriggers (6) die dem Steuerschalter (40 in Fig. 3) vorgeschaltete Auslöseschaltung (39 in Fig. 3) beaufschlagt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Ausgänge (15, 16) des Längsvorschubtriggers (6) auf ein ODER-Glied (42 in Fig. 3) wirken, dessen Ausgangssignal die Auslöseschaltung (39 in Fig. 3) ansteuert.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschalter als hydraulischer Steuerschalter (40 in Fig. 2) ausgebildet ist, der bei Betätigung durch die Auslöseschaltung (39) in seiner einen Stellung einen Quervorschub verhindert.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen Ausgangssignalformer (54, 55 in Fig. 3) in jeder Leitung zwischen dem Längsvorschubtrigger (6) und der Auslöseeinrichtung (39 in Fig. 3).

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit einer Zustelleinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Zustelleinrichtung (60) ein an die Ausgänge des Quervorschub-Endlagengebers (21) angeschlossenen ODER-Glied (61) aufweist, dessen Ausgangssignal über eine Auslöseschaltung (62) auf einen Zustellantrieb (63) wirkt (Fig. 8).

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit einer Zustelleinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Zustelleinrichtung (60) Ausgangssignalformer (71, 72) aufweist, die über ein ODER-Glied (61) einen Zustellantrieb (63) beaufschlagen und deren Eingänge an die Ausgänge des Quervorschubtriggers (25) angeschlossen sind (Fig. 5).