DE2427710A1 - Control arrgmt. for grinding processes - esp. for flat grinders using two measuring probes which give differential reading - Google Patents

Abstract

The grinding arrangement consists of atable (2) on which by means of e.g. a magnetic chuck, a number of flat workpieces (13) are mounted. A vertical grinding spindle at the end of which a grinding wheel (3) is mounted is placed over the workpieces. The end face of this wheel grinds the top surfaces of the workpieces. Two measuring probes (5, 6) are connected in a differential circuit and control the infeed of the grinding wheel via a control unit. The measuring probes are mounted on the work-table from the same arm so that errors due to differential expansion are avoided. One measuring face is level with the work table, the other is formed by the top face of a block which is ground during the same stroke as the workpieces.

Description

Steuervorrichtung für Schleifvorgänge" Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Steuerung für Schleifvorgänge, insbes. bei Flachschieifniaschinen mittels Neßtastern, wobei induktive, kapazitive oder auch pneumatische Meßtaster verwendbar sind. Grinding Control Apparatus "The invention relates to to a device for controlling grinding processes, especially in flat grinding machines by means of measuring probes, with inductive, capacitive or pneumatic measuring probes are usable.

Bei Schleifvorgängen ist bei Zustellung der Schleifwerkzeuge auf Bertigmaß å #eweils auch die Schleifkörperabnutzung auszugleichen, was nach der vorliegenden Erfindung auf besonders präzise Weise unter Anwendung der Differenzmef#nethode erfolgt.In the case of grinding processes, the delivery of the grinding tools is to be taken into account å # each time to compensate for the abrasion of the abrasive, which is what the present Invention is carried out in a particularly precise manner using the difference method.

Die Vorrichtung zur Steuerung für Schleifvorgänge, insbes. bei Plachs chle ifmas chinen mittels Meßtastern, kennzeichnet sich hierzu durch die Anordnung von zwei Meßtaster in Differenzschaltung zur Steuerung der Zustelleinrichtung, wobei sich die zugehörigen Neßflächen mit dem Schleiftisch bewegen, vorzugsweise unmittelbar an diesem angeordnet sind und zwar eine Meßfläche eingestellt auf WeSstückhöhe mit den Werkstücken abschleifbar und die zweite Meßfläche angestellt auf Schleiftischhöhe als Vergleichsmeßflächen bei gleichzeitiger Neßtastung beider Schleifflächen, wobei die in kurzen Zeitinbrvallen abgefragten Meßwerte nach Differenzverstärkung als elektr. Spannungs-Analogwerte die Werkstückhöhe darstellen und mittels einer an sich bekannten, elektronischen Speicherschaltung die jeweilige Werkstückhöhe zur Anzeige bringen und vorzugsweise an vorgegebenen Höhenmarken die Umsteuerung von Grob- in Fein-Zustellung, luslauf- und Rückstellung bewirken.The device for controlling grinding processes, especially at Plachs chle ifmas chinen by means of measuring probes, is characterized by the arrangement of two probes in differential circuit to control the feed device, wherein the associated Neßflächen move with the sanding table, preferably right away are arranged on this, namely a measuring surface set to WeSstückhöhe with the workpieces can be grinded and the second measuring surface adjusted to the height of the grinding table as comparison measuring surfaces with simultaneous measuring of both grinding surfaces, whereby the measured values queried in short time intervals after differential amplification as electr. Voltage analog values represent the workpiece height and an known, electronic memory circuit for the respective workpiece height Bring display and preferably the reversal of at predetermined height marks Coarse and fine infeed, flow and reset.

Im einzelnen sind die beiden Meßta*er an einem stabilen Schwenkarm am Maschinenkörper angeordnet und bei gleichzeitiger Meßtastung In Differenzanzeige geschaltet, während die beiden Vergleichsmeßflächen an einer mit dem Schleiftisch seitenflächig verbundenen Blockaufnahme höhauerstellbar angeordnet sind, wobei die Werkstück-Vergleichsfläche vorzugsweise aus einem abschleifbaren Material stab besteht. Der als Werkstück-Vergleichsfläche dienende Materialstab sitzt in einer mittels Stellmutter und Schlitzführung höhenverschiebbaren Auinahmehülse festklemmbar, wobei den Vergleichsflächen in Form eines höhenverstellbaren Schraubbolzens sowie des abschleifbaren Materialstabs zur Null-Stellung der Differenzmeßtaster zwei auf Schleiftischhöhe eingestellte Neßbolzen zugeordnet sind.In detail, the two measuring tables are on a stable swivel arm arranged on the machine body and with simultaneous measurement in difference display switched, while the two comparison measuring surfaces on one with the grinding table Laterally connected block receptacles are arranged in a height-adjustable manner, the Workpiece comparison surface preferably consists of a rod that can be abraded. The material bar serving as a workpiece comparison surface sits in a means Adjusting nut and slot guide height-adjustable Auinahmehülse clamped, whereby the comparison areas in the form of a height-adjustable screw bolt and the Grindable material rod for the zero setting of the two differential measuring probes at the height of the grinding table adjusted Neßbolzen are assigned.

Eine Ausführungsform der Steuervorrichtung sowie Schaltua anordnung gemäß der Erfindung ist beispielsweise in der Zeichnung dargestellt und zwar zeigen: F i g . 1 und 2 die Ansicht und Draufsicht der Gesamtanordnung, F i g . 3 bis 5 die Teilansichten und einen Schnitt hierzu und F i g . 6 die Schaltungsanordnung für diese Steuervo Vorrichtung.An embodiment of the control device and Schaltua arrangement according to the invention is shown for example in the drawing, namely show: F i g. 1 and 2 show the view and top view of the overall arrangement, FIG. 3 to 5 the partial views and a section for this and FIG. 6 the circuit arrangement for this control servo device.

In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel eine Blachschleif-und maschine 1 mit Rundtisch 2 (Schleiftisch)/Stirn-Schleifscheibe 3 dargestellt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht hierbei aus einer mechanischen Blockaufnabme 4,an der zwei Vergleichsmeßflächen 5 (Werkstückhóhe) und 6 (Schleiftischhöhe) angeordnet sind, welche mit zwei induktiven Meßtaster 7 und 8 zusannnenwirken und aus einem elektronzachen Teil 9, in welchem die Differnnz-Neßsignale verstärkt, gespeichert und gesteuert werden.In the drawing, a Blachschleif and Machine 1 with rotary table 2 (grinding table) / face grinding wheel 3 is shown. the The device according to the invention here consists of a mechanical block receptacle 4, on which two comparison measuring surfaces 5 (workpiece height) and 6 (grinding table height) are arranged are, which together with two inductive probes 7 and 8 and from one electronic part 9, in which the differential Neßsignale amplified, stored and controlled.

Die Meßsignale wirken, in bekannter Weise, auf das Vorschub-Steuersystem 10 und die Zustelleinrichtung 11 der Maschine, in dem Grob-Zustellbeträge, Fein-Zustellbeträge, Ausfukkvorgänge und Rückfahren der Schleifscheibe in die Ausgangsstellung vor dem Schleifvorgang bewirkt werden. Außerdem bewirkt die erfindungsgemäße Vorrichtungienne fortscheitende, stetige Maßanzeige 12 der Werkstückhöhen 13 beim EchleXen einer Vielzahl von Werkstücken 14, welche mit höchster Genaugleit in einem selbsttätigen Schleifzgklus geschliffen werden.The measurement signals act in a known manner on the feed control system 10 and the infeed device 11 of the machine, in which rough infeed amounts, fine infeed amounts, Ausfukkvorgänge and moving the grinding wheel back into the starting position to the Grinding process can be effected. In addition, the device according to the invention causes Progressive, steady display of dimensions 12 of the workpiece heights 13 when EchleXen a Variety of workpieces 14, which with the highest accuracy in an automatic Grinding cycle can be grinded.

Wegen der hohen Genauigkeitsforderung an die Werkstückhöhe 13 müssen alle Höhenveränderungen, wie beispielsweise des Rundtisches 2, durch Schmiermittelanhub beim Lauf und thermischer Längenänderung, wenn z. B. als Arbeitstisch eine Magnetspannplatte dient, sowie thermische Längenänderung des Neßständrrs 15 und der Meßtaster 7 und 8 durch Differenzmessung eliminiert werden. Zu beachten ist hierbei, daß der Vorteil der Differenzmessung an Werkstücken verloren geht, wenn bei unterbrochenen Werkstückflächen 14 die Tastlücken das Meßsignal vermischen können. Desweiteren sind bei direkter Abtastung einer Vielzahl von Werkstücken die Verschmutzungseinflüsse durch Schleifkörper und Schleifspäne beim Schleifvorgang erheblich und ermöglichen keine genauen Direktmessungen.Because of the high accuracy requirements for the workpiece height 13 must all changes in height, such as of the rotary table 2, due to the increase in lubricant during the run and thermal change in length, if z. B. as a work table a magnetic chuck serves, as well as thermal change in length of the Neßständrrs 15 and the probe 7 and 8 can be eliminated by differential measurement. It should be noted here that the advantage the differential measurement on workpieces is lost if the workpiece surfaces are interrupted 14 the gaps can mix the measurement signal. Furthermore are with direct Scanning a large number of workpieces for the effects of contamination from grinding tools and grinding chips during the grinding process and do not allow precise direct measurements.

Zur Vermeidung dieser Nachteile wird nach der Erfindung die Differanzmeßmethode als Vergleichsmessung an einer Blockaufnahme 4 durchgeführt. Die VergleichsSläche 5 für die Werkstückhöhe 13 wird hiwrbei durch einen abschleifbaren Materialstab 16 gebildet. Der Materialstab 16 ist in einer Aufnahmehülse 18 festgeklemmt und mit dieser zusammen durch die Stellmutter 17 höhenverschiebbar einzustellen mit einem geringen Aufmaß über die Sollmaßhöhe der Werkstücke.To avoid these disadvantages, the differential measurement method is used according to the invention Carried out as a comparative measurement on a block recording 4. The comparison area 5 for the workpiece height 13 is supported by a material rod that can be abraded 16 formed. The material rod 16 is clamped in a receiving sleeve 18 and together with this through the adjusting nut 17 adjustable in height with a small allowance above the nominal height of the workpieces.

Bei jeder Umdrehung des Rundtisches 2 gibt nun der Materialstab 16 ein Signal an den Meßtaster 7. Gleichzeitig gibt die Vergleichsmeßfläche 6 entsprechend der Rundtischliöhe ein Signal an den Meßtaster 8. Die Gleichzeitigkeit der Signalgabe, welche für die DifferenzmeSmdhode wichtig ist, wird durch die Anordnung der Meßtaster und Vergleichsflächen durch die neue Vorrichtung gesichert. Somit besteht kein fixierter Belegzwang für die Werkstücke und die Werkstückform an der Schleiffläche ist ohne Bedeutung für diese Differenzmeßmethode an zwei Meßstellen.With each revolution of the rotary table 2, the material rod 16 is now a signal to the probe 7. At the same time, the comparison measuring surface 6 outputs accordingly the rotary table height a signal to the probe 8. The simultaneity of the signaling, which is important for the difference measuring method is determined by the arrangement of the measuring probes and comparison areas secured by the new device. Thus there is no fixed one There is no compulsory document for the workpieces and the workpiece shape on the grinding surface Significance for this differential measuring method at two measuring points.

In einem Differenzverstärker 19 werden die beiden Signale der beiden Meßtaster 7 und 8 verstärkt und ein Analog-Signal gleich dem Differenzwert der Signale und gleich dem Utermaßbetrag der Werkstücke gebildet. über die Verstärker 23, 24, 26 werden mit den vorgegebenen Höhenmarken 20, 21 und 22 die Grenzwerte für die Vorschub-Steuerung 10 und die Zustelleinrichtung 11 in an sich bekannter Weise gegeben. In der weiter bekannten Speicherschaltung 26 werden die Analog-Werte aus dem Differenzverstärker 19 über die Diode 39 geleitet und somit der Spitzenwert in dem Kondensator 27 gespeichert.In a differential amplifier 19, the two signals of the two Probe 7 and 8 amplified and an analog signal equal to the difference value of the signals and formed equal to the undersize amount of the workpieces. via the amplifiers 23, 24, 26, the limit values for the Feed control 10 and the feed device 11 are given in a manner known per se. The analog values from the differential amplifier are stored in the further known memory circuit 26 19 passed through the diode 39 and thus the peak value is stored in the capacitor 27.

Erfindungsgemäß werden die Speichervorgänge durch die Blockaufnahme 4 mit den Neßflächen 5 und 6 und den anhebenden Meßtastern 7 und 8, durch die ansteigenden und abfallenden Meßsignal-Flanken digital gesteuert. Hierzu wird das analoge Meßsignal aus Differenzverstärker 19 einem Schwellwertgeber (Komparator) 33 zugeführt,bei dem ein Vergleich mit einem Referenzwert 34 erfolgt, der in seiner Höhenmarkeneinstellung unter den Grenzwerten 20, 21, 22 für die Maschinensteuerung liegt. überschreitet das analoge Meß-Signal die Schwelle 34 des Referenzwerts so wird in einer Triggerschaltung 35 eine digitale Signalformung vorgenommen und mit der digitalen Steuerstufe 36 die Feldiffekt-2ransistoren 37 und 28 gesteuert.According to the invention, the storage processes are carried out by the block recording 4 with the Neßflächen 5 and 6 and the lifting probes 7 and 8, through the rising and falling measuring signal edges digitally controlled. For this purpose, the analog measurement signal from differential amplifier 19 to a threshold value transmitter (comparator) 33 supplied, at which is compared with a reference value 34, which is in its height mark setting is below the limit values 20, 21, 22 for the machine control. exceeds the analog measurement signal is the threshold 34 of the reference value in a trigger circuit 35 carried out a digital signal shaping and with the digital control stage 36 the field diffuse transistors 37 and 28 are controlled.

Der Feldeffekt-Transistor 37 wird durch das ansteigende Meßsignal bei der Referenzwertschwelle 34 leitend und löscht damit den Speicherkondensator 27 während der Löschzeit 38. Danach bewirkt die Diode 39 die Aufladung des neuen Spitzenwerts 40 in den Speicherkondensator 27.The field effect transistor 37 is due to the rising measurement signal conductive at the reference value threshold 34 and thus clears the storage capacitor 27 during the extinguishing time 38. Thereafter, the diode 39 causes the new one to be charged Peak value 40 in the storage capacitor 27.

Durch das abfallende Meßsignal wird der Referenzwert 34 unterschritten, dabei steuert die digitale Steuer stufe 36 für die Ubergabezeit 41 den Feldeffekt-Transistor 28 an. Der Feldeffekttransistor 28 leitet den im Speicherkondensator 27 gespeicherten neuen Spitzenwert 40 an den Kondensator 29 und den Anzeigeverstärker 30. Nach der übergabezeit 41 wird der im Kondensator 29 gespeicherte letzte Spitzenwert 40 stetig am Anzeige-Instrument 12 angezeigt, also auch in der Zeit in der die Meßtaster keine Meßsignale liefern und ie Blockaufnahme 4 unter der Schleifscheibe 3 und an dem Materialstab 16 die neue Werkstückhöhe 13 geschliffen wird.Due to the falling measuring signal, the reference value 34 is undershot, the digital control stage 36 controls the transfer time 41 the field effect transistor 28 at. The field effect transistor 28 conducts the energy stored in the storage capacitor 27 new peak value 40 to the capacitor 29 and the display amplifier 30. After the transfer time 41, the last peak value 40 stored in the capacitor 29 becomes steady displayed on the display instrument 12, so also in the time in which the probe no Deliver measurement signals and ie block recording 4 under the grinding wheel 3 and on the Material rod 16 the new workpiece height 13 is ground.

Die fortschreitende Naßveränderung beim Schleifen wird bei jeder Tischumdrehung durch die Blockaufnahme 4 mit den Vergleich-Meßflächen 5 und 6 durch Differenzmessung als analogen Spitzenwert 40 gemessen und gleichzeitig mit dem ansteigenden und abfallenden Meßsignal der Analog-Spitzen-Speicher digital besteuert. In der Schalterstellung 31 wird der Spitzenwert zur Anzeige gebracht. In der Schalterstellung 31 wird der momentane Analogwert angezeigt, was für Eanstellzwecke notwendig ist. Zu Binsbilzwecken hat die Blockaufnahme 4 ferner noch zwei weitere Auflageflächen 42 und 43 in Tischhöhe,für Einstell-Meister-Werkstücke.The progressive change in wetness during grinding is increased with every revolution of the table by the block recording 4 with the comparison measuring surfaces 5 and 6 by differential measurement measured as an analog peak value 40 and simultaneously with the rising and falling Measurement signal of the analog peak memory digitally taxed. In the switch position 31 the peak value is displayed. In the switch position 31 is the The current analog value is displayed, which is necessary for adjustment purposes. For binocular purposes the block holder 4 also has two additional support surfaces 42 and 43 at table height, for Setting master workpieces.

Claims (5)

Patentansprüche: Patent claims: Vorrichtung zur Steuerung für Schleifvorgänge, insbes.Device for controlling grinding processes, esp. bei Flachschleifmaschinen mittels Neßtastern, gekennzeichnet durch die Anordnung von zwei Meßtastern in Differensschaltung zur Steuerung der Zusstelleinrichtung, wobei sich die zugehörigen Meßflächen iit den Schleiftisch bewegen, vorzugsweise unlittelbar an diesem angeordnet sind, und zwar eine Meßfläche eingestellt auf Werkstiickhöhe mit den Werkstücken abschleifbar und die zweite #eßfläche eingestellt auf Schleiftischhöhe als Vergleichsmeßflächen bei gleichzeitiger Meßtastung beider Neßflächen. on surface grinding machines by means of measuring probes, characterized by the arrangement of two probes in differential circuit to control the adjuster, whereby the associated measuring surfaces move with the grinding table, preferably are arranged directly on this, namely a measuring surface set at workpiece height Can be sanded with the workpieces and the second surface is adjusted to the height of the sanding table as comparison measuring surfaces with simultaneous measuring of both measuring surfaces. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in kurzen Zeitintervallen abgefragten Meßwerte nach Differenzverstärkung als elektr. Spannungs-lnalogwerte die Werkstückhöhe darstellen und Mitteln einer an sich bekannten, elektronischen Speicherschaltung die Jeweilige Werkstückhöhe zur Anzeige bringen und sorsugsweise an vorgegebenen Höheniarken die Ulsteuerung von Grob- ind Fein-Zustellung, Äuslauf- und Rückstellung bewirken.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the in short time intervals queried measured values after differential amplification as electr. Voltage analog values represent the workpiece height and averaging a per se known, electronic memory circuit to display the respective workpiece height and, with caution, the Ul control of coarse and fine infeed at predetermined height marks, Cause run-out and reset. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Meßtaster an einem stabilen Schwenkarm am Maschinenkörper angeordnet und bei gleichzeitiger Meßtastung in Differenzanzeige geschaltet sind, während die beiden Vergleichsmeßflächen an einer mit dem Schleiftisch seitenflächig verbundenen Blockaufnabme höhenverstellbar angeordnet sind, wobei die Werkstück-Vergleichsfläche vorzugsweise aus einem abschleifbaren Materialstab besteht.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the two probes are arranged on a stable swivel arm on the machine body and are switched to differential display with simultaneous measurement, while the two comparison measuring surfaces on one side surface connected to the grinding table Block receptacles are arranged adjustable in height, the workpiece comparison surface preferably consists of an abrasive rod of material. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der als Werkstück-Vergleichsfläche dienende Materialstab in einer mittels Stellmutter und Schlitzführung höhenverschiebbaren Aufnahmehülse festklemmbar sitzt.4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the as Workpiece comparison surface serving material bar in a by means of adjusting nut and Slot guide height-adjustable receiving sleeve sits clamped. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß den Vergleichsflächen in Form eines höhenverstellbaren Schraubbolzens sowie des abschleifbaren Naterialstabs zur Nullstellung der Differenzmeßtaster zwei auf Schleiftischhöhe eingestellte Neßbolzen zugeordnet sind.5. Apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that the comparison areas in the form of a height-adjustable screw bolt and the Abrasive material rods for zeroing the two differential measuring probes at the height of the sanding table adjusted Neßbolzen are assigned.