[0001] Die Erfindung betrifft eine Justiervorrichtung für eine Schleifmaschine nach Anspruch
1, eine Schleifmaschine, insbesondere Federendenschleifmaschine, mit einer solchen
Justiervorrichtung nach Anspruch 17 und ein Verfahren zum Justieren einer Schleifmaschine
nach Anspruch 18.
[0002] Schleifmaschinen werden in vielen Fertigungsprozessen in der Industrie eingesetzt,
wo Oberflächen von Werkstücken spanend bearbeitet werden. Meistens sollen Flächen
von vorwiegend metallischen Maschinenelementen mit bestimmten Genauigkeitsanforderungen
hergestellt werden. Dabei sind besonders bei Maschinenelementen, die in großer Stückzahl
hergestellt werden, eine gute Auslastung der Schleifmaschine und kurze Bearbeitungszyklen
wirtschaftlich wichtig.
[0003] Schleifmaschinen umfassen häufig Ladevorrichtungen, in die die zu schleifenden Werkstücke
eingesetzt bzw. eingespannt werden, um dann mit der Ladevorrichtung relativ zu einer
Schleifscheibe zum Schleifen positioniert zu werden. Schleifmaschinen können auch
mit zwei Ladevorrichtungen ausgestattet sein, wobei zwei gegenüberliegende Ladeteller
drehbar auf einem Drehtisch angebracht sind, der durch Drehung die Ladeteller zwischen
einer Ladeposition und einer Schleifposition hin und her bewegen kann. Dieses Aufbauprinzip
wird häufig bei Federendenschleifmaschinen angewendet, um die Federn in einem Ladeteller
zwischen den Schleifscheiben zu schleifen, während der andere Ladeteller gleichzeitig
be- oder entladen werden kann.
[0004] Federendenschleifmaschinen werden eingesetzt, um die Enden von aus Draht gewickelten
oder gewundenen Schraubenfedern planparallel zu schleifen. Die bearbeiteten Federn
können im eingebauten Zustand an definierten Auflageflächen an den Federenden sauber
axial belastet werden. Grundsätzlich können Schraubendruckfedern im Zustellverfahren
oder im Durchlaufverfahren geschliffen werden. Im Zustellverfahren wird der Ladeteller
zwischen zwei koaxial parallel angeordnete Schleifscheiben gedreht, die dann in Richtung
der Federenden zugestellt werden und diese schleifen. Im Durchlaufverfahren dreht
sich der Ladeteller kontinuierlich oder auch taktweise zwischen zwei, typischerweise
leicht gegeneinander verkippten, Schleifscheiben hindurch, wobei die Federenden geschliffen
werden.
[0005] Federendenschleifmaschinen sind häufig so aufgebaut, dass Schraubenfedern in durchgehenden
Aufnahmeöffnungen eines drehbar gelagerten Ladetellers lose eingesetzt werden, wobei
sie mit einem unteren Ende auf einem Ladetisch gleitend aufstehen. Durch eine Rotation
des Ladetellers werden die Federn zwischen zwei gegenüberliegende Schleifscheiben
transportiert, die mit jeweils einer Stirnseite die beiden Federenden gleichzeitig
plan schleifen. Dabei muss das untere Federende über einen schmalen Spalt zwischen
dem Ladetisch und der unteren Schleifscheibe von dem Ladebereich in den Schleifbereich
hinübergleiten.
[0006] Ein Höhenversatz zwischen dem Ladetisch und der Schleiffläche der unteren Schleifscheibe
über den Spalt hinweg, in Form einer Stufe nach oben oder nach unten, kann zu Problemen
beim Einfahren der Federn in den Schleifbereich zwischen den Schleifscheiben führen.
Einerseits kann es zum Verklemmen oder Verkanten und somit einer Störung im Betrieb
der Schleifmaschine kommen. Andererseits führt ein unnötig großer Sicherheitsabstand
zwischen den Federenden und den Schleifscheiben beim Einfahren dazu, dass eine optimale
Stellung der Schleifscheiben für den Schleifprozess nicht unmittelbar nach dem Einfahren
vorliegt, erst eingestellt werden muss und der Schleifprozess somit unwirtschaftlicher
ist. Außerdem kann es zu einer Beschädigung oder Verformung der Federn, eventuell
sogar einer Beschädigung der Schleifscheiben, kommen.
[0007] Aus der
DE 10 2012 201 465 A1 ist es bekannt, Schleifscheiben zur Anpassung an verschiedene Federlängen höhenverstellbar
auszuführen. Für einen Betrieb im Zustellverfahren ist es bekannt, die obere Schleifscheibe
parallel zur Spindelachse auf die untere Schleifscheibe zustellbar auszuführen.
[0008] Aus der
EP 2 708 324 A1 ist es bekannt, die Tischplatte in einem an eine Ausnehmung der Tischplatte angrenzenden
Übergangsbereich aus einer Trägerplatte und einer dünnen Deckschicht aus einem verschleißfesteren
Material aufzubauen.
[0009] Üblicherweise wird die Einstellung des Höhenversatzes zwischen dem Ladetisch Tischplatte
und der unteren Schleifscheibe von einem Bediener der Schleifmaschine mit einem Lineal,
einem Messschieber oder einem anderen Maßstab per Augenmaß vorgenommen.
[0010] Aus dem Zusammenspiel der Kinematik der beweglichen Teile einer beschriebenen Schleifmaschine,
die aus der Anordnung der Schleifscheiben, des Ladetellers, des Ladetisches und der
Halterung der Werkstücke in dem Ladeteller resultiert, ergeben sich besondere technische
Herausforderungen für die Justierung einer Schleifmaschine bzw. ihrer Komponenten,
die im Stand der Technik noch nicht befriedigend gelöst sind.
[0011] Die vorliegende Erfindung hat deshalb die Aufgabe, eine Justiervorrichtung für eine
Schleifmaschine, eine Schleifmaschine und ein Verfahren zum Justieren einer Schleifmaschine
mit verbesserter Wirtschaftlichkeit, Zuverlässigkeit und Arbeitssicherheit bereitzustellen.
Insbesondere soll ein schnellerer, weniger fehleranfälliger und sicherer Übergang
von zu schleifenden Werkstücken zwischen der Ladeeinheit und der Schleifeinheit erzielt
werden.
[0012] Diese Aufgabe wird mit einer Justiervorrichtung für eine Schleifmaschine gemäß Anspruch
1, einer Schleifmaschine gemäß Anspruch 17 und einem Verfahren zum Justieren einer
Schleifmaschine gemäß Anspruch 18 gelöst.
[0013] Die Aufgabe wird insbesondere durch eine Justiervorrichtung für eine Schleifmaschine,
insbesondere Federendenschleifmaschine, gelöst, wobei die Justiervorrichtung Folgendes
umfasst:
- eine Ladeeinheit mit mindestens einem Ladeteller, der um eine Drehachse drehbar gelagert
ist und eine Vielzahl von Aufnahmeöffnungen zur Aufnahme von Werkstücken, insbesondere
Schraubenfedern, aufweist, wobei die Aufnahmeöffnungen exzentrisch zur Drehachse angeordnet
sind,
- eine Schleifeinheit
o mit mindestens einer Schleifscheibe, die um eine Drehachse, die im Wesentlichen
parallel zur Drehachse des Ladetellers ist, drehbar gelagert ist, und
o einem Stellantrieb, durch den die Schleifscheibe axial verfahrbar ist,
wobei ein radialer Überlappungsbereich des Ladetellers mit der Schleifscheibe einen
Schleifbereich begrenzt, in den mindestens ein Werkstück durch Drehung des Ladetellers
zum Schleifen einfahrbar ist, und
- mindestens eine Versatzerfassungseinheit zur Erfassung eines Versatzes, insbesondere
in Richtung der Drehachse des Ladetellers, zwischen
∘ einer Schleiffläche der Schleifscheibe und
∘ einer Werkstückstirnebene, in der sich ein Werkstückende, insbesondere Federende,
eines im Ladeteller aufgenommenen Werkstücks außerhalb des Schleifbereichs bei Drehung
des Ladetellers bewegt.
[0014] Insbesondere bewegt sich ein Werkstückende, insbesondere Federende, eines im Ladeteller
aufgenommenen Werkstücks außerhalb des Schleifbereichs unmittelbar vor Eintritt in
den Schleifbereich bei Drehung des Ladetellers in einer Werkstückstirnebene.
[0015] Der mindestens eine Ladeteller kann in einem Drehtisch gelagert sein, der um eine
Drehachse, die parallel zur Drehachse des Ladetellers verläuft, drehbar gelagert ist.
Dadurch wäre der Ladeteller durch Drehung des Drehtischs von einer Ladeposition in
eine Schleifposition verfahrbar. Es können mehrere Ladeteller, insbesondere drei oder
vier Ladeteller, vorzugsweise aber zwei Ladeteller, vorgesehen sein, die vorzugsweise
gleichmäßig über den Umfang des Drehtisches und weiter vorzugsweise im gleichen radialen
Abstand zur Drehachse des Drehtisches angeordnet sein können. Ein Drehtisch könnte
prinzipiell höhenverstellbar gestaltet sein.
[0016] Der Ladeteller kann austauschbar und/oder höhenverstellbar gestaltet sein, beispielsweise
durch eine axial entlang seiner Drehachse verschiebliche Lagerung auf einer Ladetellerwelle,
vorzugsweise mit einer Feder- Nut-Verbindung. Es kann ein doppel- oder mehrstöckiger
Ladeteller vorgesehen sein. Vorzugsweise ist der Ladeteller kreiszylinderförmig und/oder
unbegrenzt drehbar, insbesondere taktweise oder kontinuierlich um seine Drehachse
drehbar, wobei er beispielsweise durch einen Servomotor über eine Ladetellerwelle
gedreht werden kann.
[0017] Unter dem Begriff "Aufnahme" von Werkstücken kann die lose oder feste Fixierung von
zu schleifenden bzw. geschliffenen Werkstücken auf oder in dem Ladeteller, vorzugsweise
in einer Aufnahmeöffnung, verstanden werden. Beispielsweise sind die Aufnahmeöffnungen
als Durchgangsbohrungen in axialer Richtung des Ladetellers in dem Ladeteller ausgeführt,
so dass insbesondere zylindrische Werkstücke, vorzugsweise Schraubenfedern, lose in
eine Aufnahmeöffnung eingesteckt bzw. eingelegt werden kann. Eine Aufnahmeöffnung
könnte auch in einer Halte- oder Klemmvorrichtung ausgebildet sein, die auf dem Ladeteller
zur Aufnahme eines Werkstücks angebracht sein könnte. Die Vielzahl von Aufnahmeöffnungen
kann voneinander verschieden sein, insbesondere unterschiedliche Tiefe und/oder Durchmesser
aufweisen, oder gleich ausgebildet sein. Eine Aufnahmeöffnung könnte auch durch eine
Vertiefung oder einen Hohlraum im Ladeteller in der Oberfläche des Ladetellers gebildet
werden.
[0018] Die Werkstücke können beliebige Gestalt und Werkstoffe aufweisen, die erfindungsgemäße
Justiervorrichtung ist aber insbesondere für eine Schleifmaschine zum Schleifen von
Federn, vorzugsweise Schraubenfedern, weiter vorzugsweise Schraubendruckfedern, insbesondere
zum Einsatz für eine Federendenschleifmaschine, besonders gut geeignet. Schraubendruckfedern
können aus gewickeltem oder gewundenem Draht, vorzugsweise aus metallischen Werkstoffen,
hergestellt sein. Schraubendruckfedern können beispielsweise zylindrisch, konisch,
oder doppelt konisch sein und unterschiedliche Durchmesser und/oder Längen haben.
[0019] Die Aufnahmeöffnungen sind exzentrisch, also außerhalb der Drehachse des Ladetellers,
angeordnet. Durch die exzentrische Anordnung bewegt sich eine Aufnahmeöffnung bei
Drehung des Ladetellers entlang einer Kreisbahn um die Drehachse des Ladetellers.
Falls der Ladeteller in einem Drehtisch drehbar gelagert ist, bewegt sich die Drehachse
des Ladetellers bei Drehung des Drehtisches entlang einer Kreisbahn um die Drehachse
des Drehtisches, wodurch sich die Bewegung einer Aufnahmeöffnung bzw. eines darin
aufgenommenen Werkstücks, aus der Überlagerung der Drehung des Drehtisches und der
Drehung des Ladetellers ergeben würde. Gemäß einem noch allgemeineren Gedanken der
Erfindung, könnte der Ladeteller auch rein translatorisch, oder rotatorisch und translatorisch
gelagert sein, wodurch in den Aufnahmeöffnungen aufgenommene Werkstücke zumindest
teilweise entlang linearer Bahnen verfahren werden können.
[0020] Die, vorzugsweise kreiszylinderförmige, mindestens eine drehbar gelagerte Schleifscheibe
kann, beispielsweise über eine angetriebene Schleifspindel, in Rotation um ihre Drehachse
versetzt werden. Die Schleifscheibe ist, beispielsweise über ihre Schleifspindel,
durch einen Stellantrieb, beispielsweise einen Servomotor, axial verfahrbar. Unter
parallelen Drehachsen kann eine Parallelität im Rahmen der Fertigungstoleranzen angenommen
werden. Die Drehachse der mindestens einen Schleifscheibe kann aber auch geringfügig
zur Drehachse des Ladetellers verkippt ausgeführt sein, beispielsweise um im Betrieb
der Schleifmaschine im Durchlaufschleifverfahren den Schleifabtrag einzustellen.
[0021] Der mindestens eine Ladeteller und die mindestens eine Schleifscheibe sind so zueinander
angeordnet, dass ein radialer Überlappungsbereich des Ladetellers mit der Schleifscheibe
entsteht, der einen Schleifbereich begrenzt. Insbesondere ist der Ladeteller in axialer
Richtung über der Schleifscheibe, vorzugsweise zwischen zwei Schleifscheiben, angeordnet,
wodurch sich aus der Lage der Drehachsen und den Durchmessern der vorzugsweise kreiszylinderförmigen
Ladeteller und Schleifscheiben ein Bereich ergibt, in dem sich der Ladeteller mit
den Schleifscheiben in radialer Richtung überlappt. In diesem radialen Überlappungsbereich,
insbesondere zwischen den Schleifscheiben, können in dem Ladeteller aufgenommene Werkstücke
mit Schleifflächen der mindestens einen Schleifscheibe in Schleifkontakt kommen. Der
Schleifbereich ist insbesondere distal durch die beiden Schleifscheiben begrenzt,
insbesondere unten durch die Schleiffläche der unteren Schleifscheibe und oben durch
die Schleiffläche der oberen Schleifscheibe. Durch Drehung des Ladetellers kann mindestens
ein in dem Ladeteller aufgenommenes Werkstück zum Schleifen in den Schleifbereich
von außerhalb des Schleifbereichs eingefahren werden und/oder nach dem Schleifen aus
dem Schleifbereich aus dem Schleifbereich heraus ausgefahren werden. Gemäß einem allgemeineren
Gedanken der Erfindung könnte dies auch durch eine translatorische Verschiebung oder
eine überlagerte rotatorische oder translatorische Bewegung des Ladetellers erfolgen.
[0022] Unter einer "Werkstückstirnebene" kann eine Ebene verstanden werden, in der sich
ein Werkstückende, also ein an einem Ende eines Werkstücks befindlicher Punkt, bewegt.
Bei einem zylinderförmigen Werkstück beschreiben beispielsweise alle Punkte der Stirnfläche
des Werkstücks eine Kreisbahn, wenn das Werkstück relativ zum Ladeteller fest in einer
Aufnahmeöffnung aufgenommen ist und der Ladeteller rotiert, wobei die Kreisbahnen
die Werkstückstirnebene definieren würden. Bei einer Schraubenfeder würde beispielsweise
jeweils ein Drahtende, insbesondere der in axialer Richtung der Schrauben äußerste
Punkt, eine Werkstückstirnebene definieren, wenn die Schraubenfeder in einer Aufnahmeöffnung
des Ladetellers aufgenommen ist und durch dessen Drehung mitbewegt wird. Dabei kann
sowohl ein freies Ende der Schraubenfeder auf einer Trajektorie in einer Ebene bewegt
werden und dabei eine Werkstückstirnebene definieren, als auch ein, beispielsweise
an einem Plattenabschnitt anliegendes Ende einer Schraubenfeder, das insbesondere
an einer Gleitfläche entlanggleitend bewegt wird. Ein in einem Ladenteller aufgenommenes
Werkstück, das insbesondere mit beiden Werkstückenden über die Stirnseite des Ladetellers
hinausragt, beschreibt zwei Werkstückstirnebenen, die insbesondere senkrecht auf die
Drehachse des Ladetellers stehen, insbesondere eine obere und eine untere Werkstückstirnebene.
Ein Werkstück könnte in einer Aufnahmeöffnung des Ladetellers in einer festen axialen
Position gehalten werden oder lose in eine Aufnahmeöffnung eingesetzt sein, so dass
die axiale Position beispielsweise durch das Anliegen eines Werkstückendes an einer
ebenen Gleitfläche, die senkrecht auf die Drehachse des Ladetellers steht, festgelegt
ist. Die Werkstückstirnebene, in der sich ein Werkstückende bewegt, kann sich zeitlich
ändern, beispielsweise wenn sich die axiale Position des Werkstücks relativ zum Ladeteller
ändert. Beispielsweise kann die Werkstückstirnebene außerhalb des Schleifbereichs
von der Werkstückstirnebene innerhalb des Schleifbereichs abweichen, insbesondere
wenn sich das Werkstück relativ zum Ladeteller axial verschiebt oder sich die Länge
des Werkstücks, beispielsweise durch den Schleifprozess, ändert. Unter einer Werkstückstirnebene
außerhalb des Schleifbereichs kann die Werkstückstirnebene verstanden werden, die
ein Werkstückende, insbesondere eines ungeschliffenen Werkstücks, insbesondere eine
ungeschliffene Schraubenfeder, beschreibt, unmittelbar bevor es/sie durch Drehung
des Ladetellers zum Schleifen in den Schleifbereich eingefahren wird.
[0023] Die Versatzerfassungseinheit kann insbesondere durch Sensoren, beispielsweise aufgrund
von Messprinzipien der Abstandsmessung, Kantenvermessung, insbesondere durch Abschattung
von Lichtstrahlen, oder durch Bilderfassung, insbesondere eines 3D-Bildes, einen Versatz
zwischen einer Werkstückstirnebene und einer Schleiffläche erfassen.
[0024] Unter dem Versatz zwischen einer Schleiffläche und einer Werkstückstirnebene kann
der Abstand verstanden werden, der zwischen einer durch die Schleiffläche definierten
Ebene und einer Werkstückstirnebene, in der sich ein Werkstückende eines am Ladeteller
aufgenommenen Werkstücks außerhalb des Schleifbereichs bewegt, besteht. Insbesondere
bei vertikal verlaufender Drehachse des Ladetellers stellt der Versatz einen Höhenversatz,
insbesondere eine Höhendifferenz, zwischen einer Schleiffläche der Schleifscheibe
und einer Werkstückstirnebene außerhalb des Schleifbereichs dar. Ein Versatz kann,
beispielsweise wenn die Schleiffläche der unteren Schleifscheibe höher liegt als das
untere Werkstückende eines Werkstücks, bei Eintritt des Werkstücks durch Drehung des
Ladetellers in den Schleifbereich zu einer Kollision mit der Schleifscheibe führen.
Der Versatz kann aber auch null betragen, wenn die Schleiffläche und das Werkstückende
in einer Ebene liegen, also insbesondere auf einer Höhe liegen. Ein Versatz kann aber
auch, beispielsweise wenn die Schleiffläche der unteren Schleifebene tiefer liegt
als ein Werkstückende außerhalb des Schleifbereichs, dazu führen, dass ein Werkstück
bei Eintritt in den Schleifbereich sich in axialer Richtung zum Ladeteller, insbesondere
aufgrund seines Eigengewichts, verschiebt, insbesondere nach unten rutscht bis es
an der Schleiffläche aufsteht. Sowohl ein erfasster, insbesondere gemessener, Versatzwert
als auch ein gewünschter, insbesondere einstellbarer, Versatzwert kann positive oder
negative Werte, oder genau den Wert null annehmen. Insbesondere für Schraubenfedern
aus sehr dünnem Draht, beispielsweise einer Stärke von 0,5 bis 0,7 mm, ist es wünschenswert,
den Versatz auf null, oder annähernd null, einzustellen. Insbesondere für Schraubenfedern
aus dickerem Draht kann es wünschenswert sein, einen Versatz von bis zu einem Millimeter
oder größer einzustellen. Die Erfassung und/oder Einstellung des Versatzes erfolgt
vorzugsweise mit einer Genauigkeit von 1/100 mm.
Im Durchlaufverfahren werden kontinuierlich oder taktweise Federn in den Schleifbereich
eingefahren, so dass hier eine möglichst genaue Nivellierung zwischen dem Ladetisch
und der Schleifscheibe erforderlich sein kann, um ein möglichst störungsfreies bzw.
sanftes Einfahren der Feder bei für den Durchlaufschleifprozess optimal eingestellten
Schleifscheiben zu gewährleisten. Im Zustellverfahren kann ein unnötig großer initialer
Abstand zwischen den Schleifscheiben, um ein störungsfreies bzw. sanftes Einfahren
von Federn zu ermöglichen, dazu führen, dass vor Beginn des Schleifens insbesondere
die obere Schleifscheibe unnötig weit auf das obere Federende zugestellt werden muss,
was die Effizienz des Schleifprozesses beeinträchtigen würde.
[0025] Der Höhenversatz zwischen einem Werkstückende außerhalb des Schleifbereichs, beispielsweise
eines auf einer Tischplatte aufliegenden unteren Werkstückendes, und einer Schleiffläche
hängt beispielsweise von der Anordnung bzw. der Ausrichtung der Tischplatte und einer
Schleifscheibe zueinander, dem Verschleiß der Tischplattenoberfläche, dem Abrieb jeder
der beiden Schleifscheiben, der Höhe der Tischplatte, der Dicke der Schleifscheiben,
der axialen Stellung und der Schrägstellung bzw. Verkippung einer Schleifscheibe,
der thermischen Ausdehnung einer Schleifscheibe, der ungleichmäßigen Abnutzung einer
Schleifscheibe in radialer Richtung, der Art der Halterung eines Werkstücks im Ladeteller
und der Werkstücklänge ab.
[0026] Die erfindungsgemäße Justiervorrichtung hat den Vorteil, dass ein Versatz von der
Versatzerfassungseinheit erfasst wird und eine Schleifscheibe durch den Stellantrieb
axial verfahren werden kann, beispielsweise um den erfassten Versatz zu überwachen
oder einen gewünschten Versatz einzustellen. Dadurch muss der Versatz nicht durch
einen Bediener der Schleifmaschine selbst erfasst werden, beispielsweise durch einen
Blick in den Schleifbereich, wodurch ein Sicherheitsrisiko für den Bediener, beispielsweise
durch eine Berührung rotierender Teile, Funkenflug oder Schleifpartikel, vermieden
werden kann. Außerdem kann eine Schleifscheibe so justiert werden, dass ein Einfahren
bzw. Ausfahren eines Werkstücks in den bzw. aus dem Schleifbereich optimiert wird,
insbesondere indem Kollisionen mit Schleifscheiben, Beschädigung der Werkstücke und
ein übertrieben großzügiges Sicherheitsspiel zwischen den Schleifscheiben und den
Werkstücken vermieden werden kann. Dadurch ist ein schnelles Einfahren der Werkstücke
in den Schleifbereich bei einer für den Schleifprozess optimalen Positionierung der
Schleifscheiben möglich. Dadurch wird die Wirtschaftlichkeit des Schleifprozesses
erhöht.
[0027] In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Ladeeinheit mindestens
einen außerhalb des Schleifbereichs angeordneten, insbesondere an eine Schleifscheibe
angrenzenden, Plattenabschnitt auf, der eine Gleitfläche bildet, an der ein Werkstückende
anliegt. Insbesondere weist der Plattenabschnitt eine Oberfläche auf, die eine Gleitfläche
bildet, auf der ein Werkstück durch Drehung des Ladetellers und/oder eines Drehtisches
entlanggleiten kann. Bei Anliegen eines Werkstückendes an der Gleitfläche, definiert
die Gleitfläche eine Werkstückstirnebene bzw. fällt mit dieser zusammen. Der Plattenabschnitt
kann räumlich feststehend oder, insbesondere in der Höhe, also in axialer Richtung
des Ladetellers, verschieblich ausgeführt sein, wobei sich der Ladeteller und/oder
ein Drehtisch und die Schleifscheibe relativ zum Plattenabschnitt bewegt, insbesondere
drehen kann. Der Plattenabschnitt hat insbesondere die Funktion, eine Abstützfläche
für ein Werkstückende zu bilden, wobei sich ein Werkstückende von oben auf oder von
unten an den Plattenabschnitt aufstützen bzw. andrücken kann. Zwischen dem Plattenabschnitt
und der Schleifscheibe besteht insbesondere ein schmaler Spalt, wobei die Gleitfläche
gegenüber der Schleiffläche, insbesondere in der Höhe, also in axialer Richtung des
Ladetellers, versetzt sein kann. Ein Plattenabschnitt hat den Vorteil, dass ein Werkstück
lose in einer Aufnahmeöffnung des Ladetellers aufgenommen sein kann, wobei es durch
den Plattenabschnitt in einer festen axialen Position relativ zum Ladeteller festgelegt
wird. Ein Werkstück kann dadurch mit einem Werkstückende auf der Gleitfläche entlang
gleitend zum Schleifbereichs hin bzw. vom Schleifbereich weg transportiert werden.
[0028] In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung steht ein Werkstückende, insbesondere
ein unteres Federende, auf dem Plattenabschnitt, insbesondere von oben, auf, wobei
der Plattenabschnitt insbesondere als Tischplatte ausgeführt ist und eine Werkstückstirnebene
durch die Gleitfläche definiert ist. Die Tischplatte kann beispielsweise kranzförmig
konzentrisch um einen Drehtisch, mit diesem bündig abschließend, angeordnet sein,
in dem der Ladeteller drehbar gelagert ist. Die Tischplatte kann aber auch, beispielsweise
bei einer Schleifmaschine mit nur einem Ladeteller, als eine kranzförmige Platte ausgebildet
sein, die konzentrisch um die Drehachse des Ladetellers angeordnet ist. Mit ihrer
Oberseite kann die Tischplatte eine Gleitfläche für die unteren Werkstückenden der
im Ladeteller aufgenommenen Werkstücke bilden. Die Tischplatte kann mehrteilig ausgeführt
sein, wobei auch nur ein Teil der Tischplatte, insbesondere der der Schleifscheibe
zugewandte Abschnitt, als der Plattenabschnitt verstanden werden kann. Die Werkstücke
können mit ihrem Eigengewicht auf der Tischplatte aufliegen, oder, im Fall von Schraubenfedern
aufgrund einer Kompression, durch die Federkraft zusätzlich auf die Tischplatte gedrückt
werden. Insbesondere definiert die Oberfläche der Tischplatte die untere Werkstückstirnebene.
[0029] In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung drückt sich ein Werkstückende,
insbesondere ein oberes Federende, an den Plattenabschnitt einer, vorzugsweise höhenverstellbaren,
Einlaufvorrichtung, insbesondere einer abgeschrägten Einlaufplatte, insbesondere von
unten, an, wobei eine obere Werkstückstirnebene durch die Gleitfläche definiert ist.
Eine Einlaufvorrichtung kann vorgesehen sein, um das Einfahren von Werkstücken in
den Schleifbereich, insbesondere im Bereich des oberen Werkstückendes, zu erleichtern.
Die Einlaufvorrichtung kann relativ verschieblich zur oberen Schleifscheibe höhenverstellbar
ausgeführt sein. Die Einlaufvorrichtung kann an einer höhenverstellbaren Frontplatte
oder an einem, insbesondere dazu wiederum höhenverstellbaren, Schleifkammerschild
gelagert sein und beidseitig am Schleifbereich, jeweils auf der Seite der einfahrenden
und der ausfahrenden Werkstücke, vorgesehen sein. Eine Einlaufplatte weist vorzugsweise
einen gegenüber dem, insbesondere horizontal verlaufenden, Plattenabschnitt abgeschrägten
Abschnitt auf, über den insbesondere eine einfahrende Schraubenfeder kontinuierlich
komprimiert werden kann. Der Plattenabschnitt kann auch als eine schmale untere Kante
eines Einlaufblechs ausgebildet sein. Bei Anliegen des oberen Werkstückendes an dem
Plattenabschnitt wird die obere Werkstückstirnebene durch die Gleitfläche des Plattenabschnitts
definiert. Ein Versatz kann aber auch zwischen einem freien Ende eines Werkstücks,
beispielsweise wenn die Einlaufvorrichtung weiter nach oben gefahren ist, und der
Schleiffläche der oberen Schleifscheibe bestehen. Es ist denkbar, dass die Versatzerfassungseinheit
alternativ oder zusätzlich dazu geeignet ist, einen Versatz zwischen einer Werkstückstirnebene
und dem Plattenabschnitt der Einlaufvorrichtung, insbesondere einer Unterkante einer
Einlaufplatte, zu erfassen. Durch eine, insbesondere auf den Schleifbereich angepasste,
Einlaufvorrichtung, kann beispielsweise eine Schraubenfeder bereits vor dem Einfahren
in den Schleifbereich auf ein gewünschtes Längenmaß komprimiert werden, so dass sich
die Feder von unten an die Einlaufvorrichtung bzw. den Plattenabschnitt andrückt und
an diesem entlang in den Schleifbereich gleiten kann. Auf diese Weise kann unmittelbar
nach dem Einfahren in den Schleifbereich ein gewünschter Schleifdruck durch die Schleiffläche
der bereits geeignet zugestellten Schleifscheiben auf die Federenden aufgebracht werden.
Durch die Erfassung des Versatzes zwischen der oberen Werkstückstirnebene, insbesondere
der Gleitfläche des Plattenabschnitts einer Einlaufvorrichtung und der Schleiffläche
der oberen Schleifscheibe, kann die obere Schleifscheibe so justiert werden, dass
ein störungsfreies Einfahren eines Werkstücks in den Schleifbereich, auch bei bereits
vorkomprimierter Schraubenfeder, gewährleistet ist und ein unnötig großer Sicherheitsabstand
zwischen der oberen Schleifscheibe und dem oberen Werkstückende beim Einfahren vermieden
werden kann. Dadurch wird ein wirtschaftlicheres, insbesondere schnelleres Schleifen
der Werkstücke ermöglicht.
[0030] In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Plattenabschnitt an die
Umfangskontur der Schleifscheibe angepasst, weist insbesondere eine kreissegmentförmige
Ausnehmung auf. Der Plattenabschnitt kann sich insbesondere entlang eines Teils des
Umfangs der Schleifscheibe erstrecken, so dass sich ein kreisbogenförmiger Spalt zwischen
dem Plattenabschnitt und der Schleifscheibe ausbildet, über den die Gleitfläche des
Plattenabschnitts gegenüber der Schleiffläche der Schleifscheibe versetzt sein kann.
Vorteilhafterweise erstreckt sich der Plattenabschnitt mindestens bis zum Rand des
Ladetellers, insbesondere der untere Plattenabschnitt über die ganze Breite des Schleifbereichs,
so dass auch Werkstücke, die in einer äußeren Aufnahmeöffnung des Ladetellers aufgenommen
sind, an der Gleitfläche anliegend über den Spalt hinweg in den Schleifbereich eingefahren
werden können bzw. aus dem Schleifbereich über den Spalt hinweg zu der Gleitfläche
hin ausgefahren werden können.
[0031] In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Versatzerfassungseinheit
außerhalb, vorzugsweise seitlich, des Schleifbereichs, angeordnet. Dadurch ist die
Versatzerfassungseinheit vor Beschädigung durch Funkenflug und Verschmutzung und Beeinträchtigung
durch anfallendem Schleifstaub bzw. Schleifpartikeln geschützt. Die Versatzerfassungseinheit
bzw. einzelne Komponenten davon, beispielsweise Sensoren, können vor, insbesondere
auf der dem Ladeteller zugewandten Seite, oder dahinter, insbesondere auf der dem
Ladeteller abgewandten Seite, des Schleifbereichs oder an den Seiten, insbesondere
in etwa auf Höhe der Schleifscheiben bzw. der Gleitflächen oder Werkstückstirnebenen
angeordnet sein. Vorzugsweise ist die Versatzerfassungseinheit seitlich des Schleifbereichs,
insbesondere außerhalb der Schleifscheiben, angeordnet. Die Versatzerfassungseinheit
wird auf diese Weise in ihrer Funktionsweise nicht beeinträchtigt und kann einen Versatz
zuverlässig und genau erfassen.
[0032] In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung erfasst die Versatzerfassungseinheit,
insbesondere getrennt voneinander,
- den Versatz zwischen einer ersten Werkstückstirnebene eines oberen Werkstückendes,
insbesondere der Gleitfläche der Einlaufvorrichtung, und einer Schleiffläche einer
oberen Schleifscheibe und/oder
- den Versatz zwischen einer zweiten Werkstückstirnebene eines unteren Werkstückendes,
insbesondere der Gleitfläche der Tischplatte, und einer Schleiffläche einer unteren
Schleifscheibe.
[0033] Die Versatzerfassungseinheit umfasst insbesondere mehrere Komponenten, insbesondere
Sensoren, beispielsweise Abstandssensoren, optoelektronische Sensoren oder Bilderfassungseinrichtungen,
die auf Höhe eines oberen Versatzes und/oder eines unteren Versatzes angeordnet sind,
um den jeweiligen Versatz getrennt voneinander zu erfassen. Es ist aber auch denkbar,
beispielsweise mit Hilfe einer Lichtschranke oder einer Bilderfassungseinrichtung,
beispielsweise einer Kamera, den oberen und den unteren Versatz zusammen, insbesondere
in einem Bild, zu erfassen. Mehrere Sensoren der Versatzerfassungseinheit, insbesondere
zwei Sensoren, können jeweils zur Erfassung eines unteren Vesatzwertes und mehrere
Sensoren zur Erfassung eines oberen Vesatzwertes vorgesehen sein.
[0034] In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die Versatzerfassungseinheit
mindestens einen Abstandssensor, vorzugsweise jeweils einen Abstandssensor, um einen
ersten Abstand zur Schleiffläche und einen zweiten Abstand zur Werkstückstirnebene
zu erfassen. Abstandssensoren sind beispielsweise oberhalb bzw. unterhalb der unteren
bzw. oberen Schleiffläche und Werkstückstirnebene so angeordnet, dass sie einen Abstand,
vorzugsweise senkrecht, möglicherweise aber auch schräg, von einem Referenzpunkt aus
messen können. Abstandssensoren sind beispielsweise hinter dem Schleifbereich zwischen
den Schleifscheiben angeordnet, um einen Abstand zu den Schleifflächen zu bestimmen
und seitlich des Schleifbereichs oberhalb der Tischplatte bzw. unterhalb der Einlaufvorrichtung
angeordnet, um einen Abstand zu einer Gleitfläche zu bestimmen. Der Versatz kann als
die Differenz zwischen einem Abstand zu einer Schleiffläche und einem Abstand zu einer
zugehörigen Werkstückstirnebene, beispielsweise von einer Recheneinheit, insbesondere
einer Steuer- oder Regelungseinheit, berechnet werden und negative oder positive Werte,
oder genau den Wert null haben. Grundsätzlich ist es denkbar, einen Abstand der Schleiffläche
und der Gleitfläche auf einer kalibrierten Skala, beispielsweise mit optischen Vergrößerungsvorrichtungen,
abzulesen und daraus den Versatz zu berechnen. Vorteilhafter ist es aber, für die
Erfassung eines Versatzes zwei getrennte Abstandssensoren, die beispielsweise auf
einem induktiven, kapazitiven, akustischen, beispielsweise als Ultraschallsensor,
oder einem optischen Messprinzip beruhen, zu verwenden. Ein optoelektronischer Abstandssensor
kann beispielsweise nach dem Prinzip der Triangulation, Konfokaltechnik oder Interferometrie
arbeiten. Abstandssensoren können Lichtquellen, beispielsweise Laser oder LEDs, die
insbesondere Infrarotlicht oder Licht geeigneter anderer Wellenlängen emittieren,
umfassen oder ohne Lichtquellen, beispielsweise als Digitalkameras, ausgebildet sein.
Es ist denkbar, dass in der Versatzerfassungseinheit zur Erfassung verschiedener Abstände
verschiedenartige Abstandssensoren miteinander kombiniert sind.
[0035] In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die Versatzerfassungseinheit
mindestens einen optoelektronischen Sensor, der die Abschattung von, insbesondere
senkrecht zur Drehachse des Ladetellers verlaufenden, Licht- und/oder Laserstrahlen
durch ein Werkstückende, einen Plattenabschnitt und/oder eine Schleifscheibe erfasst.
Ein optoelektronischer Sensor kann beispielsweise als eine Einweglichtschranke, beispielsweise
als ein optisches Mikrometer, eine Reflexlichtschranke oder ein Reflextaster ausgebildet
sein. Entsprechende Reflexionselemente können an der Schleifscheibe, den Plattenschnitten
oder einer der Lichtquelle, beispielsweise einem Linienlaser, gegenüberliegenden Seite
des Schleifbereichs, beispielsweise an einer Gehäuseinnenwand, angebracht sein. Insbesondere
kann ein optoelektrischer Sensor nach dem Schattenbildverfahren die Position einer
Ober- oder Unterkante eines Werkstücks, eines Plattenabschnitts oder der Schleifscheibe
erfassen, indem das Werkstück, ein Plattenabschnitt oder die Schleifscheibe einen
Teil eines von der Seite des Schleifbereichs her ausgesendeten Lichtbandes bzw. Lichtstreifens
abschattet. Insbesondere könnte auf diese Weise eine Unterkante des Plattenabschnitts
einer Einlaufvorrichtung oder die Oberkante einer Tischplatte oder eine Unterkante
der oberen Schleifscheibe und eine Oberkante der unteren Schleifscheibe, insbesondere
mit jeweils einem optoelektronischen Sensor erfasst werden. Es ist aber auch denkbar,
einen einzigen optoelektronischen Sensor für die gemeinsame Erfassung einer Kante
eines Plattenabschnitts und der zugehörigen Schleifscheibe vorzusehen, indem beispielsweise
ein ausreichend großer Lichtstreifenquerschnitt und ein entsprechendes 2D-Detektorfeld
verwendet werden. Es ist auch denkbar, verschiedene optoelektronische Sensoren in
der Versatzerfassungseinheit zu kombinieren, so dass beispielsweise der Abstand von
einem Referenzpunkt zu einer Schleiffläche durch eine Lichtschranke und der Abstand
von einem Referenzpunkt zu einer Werkstückstirnebene mit einem auf einem anderen Messprinzip
beruhenden Sensor, insbesondere einer Kamera, erfasst wird. Ein optoelektronischer
Sensor, insbesondere eine Lichtschranke, hat den Vorteil, dass er/sie seitlich neben
dem Schleifbereich geschützt positioniert werden kann und nicht im beschränkt verfügbaren
Bauraum innerhalb des Schleifbereichs angebracht werden muss.
[0036] In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die Versatzerfassungseinheit
mindestens eine Bilderfassungseinrichtung, insbesondere eine elektronische Videokamera,
die ein Werkstückende außerhalb des Schleifbereichs, einen Plattenabschnitt und/oder
eine Schleiffläche, insbesondere die Übergangszone zwischen dem Plattenabschnitt und
der Schleifscheibe, vorzugsweise Teile der Gleitfläche und der Schleiffläche, erfasst.
Eine Bilderfassungseinrichtung könnte Bildinformationen und/oder Videobildinformationen
über ein Werkstück, einen Plattenabschnitt oder eine Schleifscheibe getrennt voneinander
oder in einem gemeinsamen Bild erfassen. Die Versatzerfassungseinheit kann einen Lichtstreifensensor,
insbesondere einen Lichtschnittsensor, umfassen, der eine Topologie bzw. ein Höhenprofil
erfasst, das den Versatz zwischen einer Werkstückstirnebene und einer Schleiffläche
wiedergibt. Die Versatzerfassungseinheit kann mehrere Kameras, insbesondere zwei Kameras
und einen Projektor, insbesondere einen Linienprojektor, umfassen. Insbesondere sind
jeweils zwei Kameras zur Erfassung des oberen und des unteren Versatzes vorgesehen,
die in einem Winkel zueinander auf die Übergangszone ausgerichtet sind. Zwei Kameras
haben den Vorteil, dass mittels Stereo-Vision ein dreidimensionales Bild erfassbar
ist. Eine erste Bilderfassungseinrichtung könnte beispielsweise seitlich auf die Übergangszone,
insbesondere den Spalt zwischen der Tischplatte bzw. der Einlaufvorrichtung und einer
Schleifscheibe gerichtet sein, während eine zweite Bilderfassungseinheit von seitlich
hinten oder seitlich vorne auf die Übergangszone gerichtet sein könnte. Durch eine
Bilderfassungseinrichtung kann bei geeigneter Positionierung, insbesondere geeigneter
Wahl des Bildausschnitts, der Versatz zwischen einem Werkstückende außerhalb des Schleifbereichs
bzw. eines Plattenabschnitts und einer Schleiffläche in einem einzigen Bild erfasst
werden, ohne zwei Abstände durch getrennte Sensoren zu ermitteln. Außerdem kann das
erfasste Bild einem Bediener der Schleifmaschine angezeigt werden, um aufgrund des
Bildes eine Kontrolle und/oder manuelle, zumindest manuell ausgelöste, Justierung
der Schleifscheibe und/oder der Einlaufvorrichtung durchzuführen.
[0037] In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Bilderfassungseinrichtung in einem
Winkel von 0 bis 20°, vorzugsweise 0 bis 10°, zu einer Ebene ausgerichtet, die senkrecht
zur Drehachse des Ladetellers verläuft. Insbesondere durch eine verkippte Anordnung
einer Bilderfassungseinrichtung gegenüber den Werkstückstirnebenen und der Schleifflächen,
insbesondere der Horizontalen, wird ein besserer Blickwinkel auf die Übergangszone
zwischen dem Plattenabschnitt und der Schleifscheibe bzw. ein Werkstückende außerhalb
der Schleifzone und die Schleiffläche ermöglicht.
[0038] In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Versatzerfassungseinheit eine
Bildverarbeitungseinrichtung, die aus von der Bilderfassungseinrichtung erfassten
Bildinformationen, insbesondere basierend auf Kalibrierungsdaten, den Versatz zwischen
einer Werkstückstirnebene und einer Schleiffläche ermittelt. Beispielsweise können
mittels eines Bilderkennungsverfahrens dreidimensionale Koordinaten, insbesondere
3D-Punktwolken, aus den erfassten Bildinformationen, insbesondere einer Range-Map,
berechnet werden, aus denen sich durch geeignete Berechnungsmethoden der Versatz zwischen
einem Werkstückende und einer Schleiffläche bzw. einer Gleitfläche und einer Schleiffläche
ermitteln lässt. Kalibrierungsdaten umfassen beispielsweise Referenzkoordinaten von
Bildpunkten und/oder geometrische Referenzdaten zweier Kameras zueinander. Durch die
Aufnahme von Bildinformationen durch eine Bilderfassungseinrichtung und deren Verarbeitung
in einer Bildverarbeitungseinrichtung, die beispielsweise eine Recheneinheit, insbesondere
eine CPU, umfasst, auf der geeignete Berechnungsverfahren durchgeführt werden können,
kann der Versatz von außerhalb des Schleifbereichs zuverlässig und robust erfasst
werden, wo insbesondere ausreichender Bauraum für die Versatzerfassungseinheit innerhalb
des Gehäuses der Schleifmaschine zur Verfügung steht.
[0039] In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung beträgt ein von der Versatzerfassungseinheit
erfassbare Versatzwert zwischen 0 und +/- 5 mm, vorzugsweise zwischen 0 und +/- 1
mm und ist insbesondere auf 1/100 mm genau erfassbar. Insbesondere sind ein oberer
Versatzwert zwischen der oberen Werkstückstirnebene und der Schleiffläche der oberen
Schleifscheibe und/oder ein unterer Versatzwert zwischen der unteren Werkstückstirnebene
und der Schleiffläche der unteren Schleifscheibe, insbesondere von der Größe einiger
Zehntel Millimeter, von der Versatzerfassungseinheit erfassbar, wobei die räumliche
Auflösung der Versatzerfassungseinheit vorzugsweise im Bereich von einem Hunderstlel
Millimeter liegt. Ein oberer und/oder unterer Versatzwert stellt insbesondere eine
Differenz dar und kann negative oder positive Werte, oder genau null annehmen.
[0040] In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist eine Speichereinrichtung vorgesehen,
die Datenstrukturen für einen Schleifprozess auslesbar abspeichert, die beispielsweise
erfasste Bilddaten und/oder ermittelte Versatzwerte und/oder zugehörige Schleifprozessdaten,
wie Werkstückdaten, insbesondere die Federlänge oder den Federdurchmesser, Schleifscheibendaten,
insbesondere die Schleifscheibendicke, ein Schleifscheibenabriebsmaß oder die Schleifscheibenbetriebsdauer
oder Ladetellerdaten enthalten. Versatzwerte können beispielsweise der Versatzbetrag
zwischen einer Schleiffläche der unteren Schleifscheibe und der Tischplatte, zwischen
einer Schleiffläche der oberen Schleifscheibe und der Gleitfläche der Einlaufvorrichtung
oder zwischen einer Schleiffläche und der oberen oder unteren Werkstückstirnebene
sein. In der Datenstruktur können auch der Abstand zwischen beiden Werkstückstirnebenen
sowie zwischen den beiden Schleifflächen und/oder Koordinaten von Komponenten der
Justiervorrichtung o-der Werkstücken enthalten sein. Werkstückdaten umfassen insbesondere
den Federtyp, die Federlänge, das Federgewicht oder das Federmaterial. Schleifscheibendaten
können das Schleifscheibenmaterial, die Schleifscheibendicke oder ein ermitteltes
Schleifscheibenabriebsmaß sowie die akkumulierte Schleifscheibenbetriebsdauer, ein
Schleifscheibenausdehnungsmaß oder eine kritische Schleifscheibendicke umfassen. Schleifprozessdaten
können außerdem Zielvorgaben für den Schleifprozess, wie beispielsweise einen vorgegebenen
Federabtrag oder eine Zielfederlänge umfassen. Schleifprozessdaten können auch einen
Schleifspindelwinkel für ein Durchlaufverfahren enthalten. Ladetellerdaten können
beispielsweise die Anzahl der Aufnahmeöffnungen, der enthaltenen Werkstücke oder der
im Zustellverfahren gleichzeitig zu schleifenden Werkstücke enthalten. Eine Speichereinrichtung
zur Speicherung entsprechender Datenstrukturen hat den Vorteil, dass für einen späteren
Schleifprozess zuvor bereits erfasste Daten, insbesondere eines identischen oder ähnlichen,
Schleifprozesses berücksichtigt, insbesondere angezeigt oder zur Regelung der Justiervorrichtung
verwendet, werden können.
[0041] In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist eine Anzeigeeinrichtung vorgesehen,
die die erfassten Bildinformationen und/oder den mindestens einen ermittelten Versatz
und/oder in abgespeicherten Datenstrukturen enthaltene Informationen visualisiert.
Eine Anzeigeeinrichtung kann beispielsweise ein Bildschirm eines Computers oder ein
Display, insbesondere eine LCD-Anzeige, einer Schleifmaschinensteuerungs- oder -regelungseinrichtung
sein. Die in den Datenstrukturen enthaltenen Informationen können als, vorzugsweise
rechnergestützt grafisch aufbereitete, 3D-Modelle der geometrischen Verhältnisse innerhalb
der Übergangszone, insbesondere als 3D-Visualisierung eines momentan bestehenden Versatzes,
mit einer Anzeigeeinrichtung, insbesondere für einen Bediener, visualisiert werden.
Auf diese Weise ist ein Versatz für einen Bediener sehr einfach und sicher, vor allem
ohne in die Übergangszone in der Schleifkammer blicken zu müssen, kontrollierbar und
einstellbar. Die Arbeitssicherheit und die Geschwindigkeit des Schleifprozesses werden
dadurch erhöht.
[0042] In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist eine Regelungseinheit vorgesehen,
die aufgrund eines erfassten Versatzwertes zur Einstellung eines vorgegebenen Versatzwertes
den Stellantrieb mindestens einer Schleifscheibe ansteuert, insbesondere um den Versatzwert
zwischen 0 und +/- 5 mm, vorzugsweise zwischen 0 und +/- 1 mm, insbesondere auf 1/100
mm genau einzustellen. Die Regelungseinheit kann auch, alternativ oder zusätzlich,
mindestens einen Stellantrieb für die Einlaufvorrichtung ansteuern. Die Regelungseinheit
ist insbesondere über ein Bussystem, insbesondere ein echtzeitfähiges Bussystem zur
Datenübertragung und Kommunikation, mit der Speichereinrichtung, der Anzeigeeinrichtung,
den Stellantrieben für die untere und die obere Schleifscheibe, dem Stellantrieb für
die Einlaufvorrichtung, der Versatzerfassungseinheit und einer Recheneinheit, beispielsweise
einer CPU, insbesondere zur Ansteuerung der Stellantriebe, zur Regelung der Justiervorrichtung
verbunden. Es können weitere Sensoren, Einheiten oder Stellantriebe, die nicht zur
Justiervorrichtung selbst gehören, an das Bussystem angeschlossen sein. Die Regelungseinheit
kann auch dazu ausgebildet sein, weitere Informationen, die nicht durch die Versatzerfassungseinheit
erfasst werden, bei der Regelung der Justiervorrichtung zu berücksichtigen und insbesondere
in eine Regeleinheit der Schleifmaschine integriert sein. Eine Regelungseinheit hat
den Vorteil, dass eine Justierung der Schleifmaschine, insbesondere der Schleifscheiben,
automatisiert und genau erfolgen kann. Für einen bestimmten Schleifvorgang kann beispielsweise
ein Bediener einen gewünschten Versatzwert, beispielsweise einen oberen Versatzwert
und/oder einen unteren Versatzwert, der Regeleinheit vorgeben. Ein solcher einzuregelnder
Versatzwert kann insbesondere aus einer Datenstruktur, die in der Speichereinrichtung
gespeichert ist, für einen bestimmten zu schleifenden Federtyp ausgelesen werden und/oder
unter Berücksichtigung von Schleifscheibendaten und/oder Schleifprozessdaten und/oder
Ladetellerdaten berechnet, insbesondere basierend auf hinterlegten Modellen rechnerisch
optimiert, werden. Insbesondere kann ein Versatzwert gewünscht sein, der positiv oder
negativ ungleich null oder genau bzw. annähernd null ist und automatisch eingestellt
werden soll. Beispielsweise könnte es für einen bestimmten Schleifprozess gewünscht
sein, dass eine Schraubenfeder beim Einfahren in den Schleifbereich von der Gleitfläche
der Tischplatte auf eine nach unten versetzte Schleiffläche der unteren Schleifscheibe
absinkt, beispielsweise um besonders sicher ein störungsfreies Einfahren in den Schleifbereich
zu gewährleisten.
[0043] Die genannte Aufgabe wird weiterhin insbesondere durch eine Schleifmaschine, insbesondere
Federendenschleifmaschine, mit einer erfindungsgemäßen Justiervorrichtung gelöst.
Eine solche Schleifmaschine ist besonders wenig fehleranfällig, weil der Einlauf und/oder
Auslauf von Werkstücken in den bzw. aus dem Schleifbereich durch eine geeignete Justierung
der Schleifscheiben und/oder der Einlaufvorrichtung durch eine gewünschte Einstellung
des Versatzes zwischen einem Werkstückstirnende und einer Schleiffläche, einer Tischplatte
und der unteren Schleifscheibe und/oder der Einlaufvorrichtung und einer oberen Schleifscheibe
zuverlässig, insbesondere automatisch, erfolgt. Störungen können dadurch vermieden
und die Schleifmaschine besonders wirtschaftlich betrieben werden. Der Einfahrprozess
von Werkstücken kann durch eine verbesserte Justierung schneller erfolgen und die
Schleifscheiben frühzeitig, insbesondre bereits vor dem Einfahren der Werkstücke,
in eine für den Schleifprozess optimale Ausgangsposition gebracht, insbesondere zugestellt,
werden. Außerdem wird die Arbeitssicherheit für einen Bediener erhöht, weil ein Öffnen
des Arbeitsraums zur Augenscheinnahme des Versatzes nicht erforderlich ist.
[0044] Die genannte Aufgabe wird weiterhin durch ein Verfahren zum Justieren einer Schleifmaschine,
insbesondere Federendenschleifmaschine, insbesondere mit einer erfindungsgemäßen Justiervorrichtung,
gelöst, das folgende Schritte umfasst:
- a) Erfassen des Versatzes zwischen einer Schleiffläche einer axial verfahrbaren Schleifscheibe
und einer Werkstückstirnebene, in der sich ein Werkstückende eines in einem drehbar
gelagerten Ladeteller aufgenommenen Werkstücks außerhalb des Schleifbereichs bewegt,
mit einer Versatzerfassungseinheit,
- b) Ansteuern mindestens eines Stellantriebs der Schleifscheibe aufgrund des erfassten
Versatzes zur Einstellung eines gewünschten Versatzes, insbesondere auf 1/100 mm genau.
[0045] Es kann auch mindestens ein Stellantrieb einer Einlaufvorrichtung angesteuert werden.
Insbesondere ist das Justieren durch eine Regelungseinheit geregelt, so dass gewünschte
Versatzwerte zuverlässig und genau automatisch eingestellt werden. Das Ansteuern der
Stellantriebe kann aber auch manuell durch einen Bediener erfolgen. Das Verfahren
zum Justieren kann für einen Schleifprozess im Durlaufverfahren oder im Zustellverfahren
durchgeführt werden. Insbesondere kann das Justierverfahren durchgeführt werden nachdem
der Ladeteller mit einem anderen Federtyp bestückt wurde, so dass sich beispielsweise
die Federlänge, der Federdurchmesser oder der Werkstoff der Feder geändert hat und
andere Versatzwerte gewünscht werden. Das Verfahren kann aber auch nach einem Wechsel
der Schleifscheiben, beispielsweise weil ein maximales Abriebmaß überschritten wurde,
einem Wechsel des Ladetellers, beispielsweise um eine andere Werkstück- bzw. Federgeometrie
laden zu können, oder aufgrund eines Verschleißes der Gleitflächen, insbesondere der
Einlaufvorrichtung oder der Tischplatte, durchgeführt werden. Das Justierverfahren
berücksichtigt durch eine Erfassung des Versatzes zwischen einer Werkstückstirnebene
und einer Schleiffläche insbesondere eine thermische Ausdehnung der Schleifscheiben,
insbesondere im Laufe des Schleifbetriebs, eine unregelmäßige Abnutzung, beispielsweise
in radialer Richtung, der Schleifflächen oder eine Schrägstellung, insbesondere einer
Schleiffläche, beispielsweise im Durchlaufschleifverfahren, sowie geänderte Dicken
von ausgetauschten Ladetellern oder Schleifscheiben.
[0046] Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher
erläutert. Hierbei zeigen:
- Figur 1a
- eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Justiervorrichtung mit Bilderfassungseinrichtungen in einer geschnittenen Seitenansicht,
- Figur 1b
- eine schematische Darstellung der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Justiervorrichtung
nach Figur 1a in einer Teildraufsicht des Schnittes Y-Y,
- Figur 1c
- eine schematische Darstellung der Ausführungsformen nach Figur 1a in einer vergrößerten
Ansicht mit eingezeichneten Werkstückstirnebenen,
- Figur 2
- eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Schleifmaschine mit einer
erfindungsgemäßen Justiervorrichtung in einer geschnittenen Draufsicht,
- Figur 3a
- eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Justiervorrichtung mit optoelektronischen Sensoren, insbesondere Lichtschranken, in
einer geschnittenen Seitenansicht,
- Figur 3b
- eine schematische Darstellung der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Justiervorrichtung
nach Figur 3a in einer Teildraufsicht des Schnittes Y-Y,
- Figur 4a
- eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Justiervorrichtung mit Abstandsensoren in einer geschnittenen Seitenansicht,
- Figur 4b
- eine schematische Darstellung der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Justiervorrichtung
nach Figur 4a in einer Teildraufsicht des Schnittes Y-Y,
- Figur 5
- Blockschaltbild einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Justiervorrichtung,
- Figur 6
- ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens, insbesondere
zum Justieren der Schleifmaschine, vorzugsweise nach Figur 1a bis 1c.
[0047] In dem nachfolgenden Teil der Beschreibung der Erfindung werden für gleiche und gleich
wirkende Elemente dieselben Bezugsziffern verwendet.
[0048] Figuren 1a bis 1c zeigen eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Justiervorrichtung
2, die in Figur 1a in einer Seitenansicht, in Figur 1b in einer Teildraufsicht und
in Figur 1c in einer vergrößerten Ansicht dargestellt ist. Ein Drehtisch 39 mit einer
kreiszylindrischen Grundform ist um eine Drehachse A drehbar gelagert. Die Lagerung
(nicht näher dargestellt) kann in einem Gehäuse oder einem Fundament einer Schleifmaschine
1 ausgeführt sein. Der Drehtisch 39 steht axial fest, könnte aber auch höhenverstellbar
ausgeführt sein. In dem Drehtisch 39 sind diametral zur Drehachse A gegenüberliegend
zwei kreiszylinderförmige Ladeteller 31 exzentrisch zur Drehachse A gelagert. Die
Ladeteller 31 sind jeweils um eine Drehachse B drehbar auf einer Ladetellerwelle (nicht
näher dargestellt) gelagert. Es ist denkbar die Ladeeinheit 3 mit mehr als zwei, beispielsweise
drei oder vier, Ladetellern 31 um die Drehachse A auszustatten. Die Schleifmaschine
1 mit der Justiervorrichtung 2, der Ladeeinheit 3 und der Schleifeinheit 4 ist im
Wesentlichen symmetrisch zu einer Mittelebene M aufgebaut. Eine Ausführungsform der
Schleifmaschine 1 ohne Drehtisch 39 und mit einer Ladeeinheit 3 mit nur einem einzigen
drehbar in der Schleifmaschine 1 gelagerten Ladeteller 31 ist ebenfalls vorgesehen.
Die Schleifeinheit ist zumindest teilweise in einem Gehäuse 20 angeordnet.
[0049] Der Drehtisch 39 und die Ladeteller 31 sind hier horizontal angeordnet, so dass die
Drehachsen A und B in Richtung der Gravitation zeigen. Der Ladeteller 31 kann kontinuierlich
um seine Drehachse B rotieren oder taktweise, d.h. um ein bestimmtes Stück innerhalb
eines bestimmten Zeitintervalls um ein bestimmtes Umfangsmaß weitergedreht werden,
beispielsweise über Servomotoren (nicht gezeigt), die vorzugsweise unterhalb des Drehtisches
39 mitdrehend angebracht sind. Durch die beschriebene Anordnung des Drehtisches 39
und der Ladeteller 31 ist es möglich, einen Ladeteller 31 aus einer Ladeposition L
in eine Schleifposition S durch Drehung des Drehtisches 39 zu verfahren. Auf der linken
Seite ist ein Ladeteller 31 in der Ladeposition L und auf der rechten Seite ist ein
Ladeteller 31 in der Schleifposition S dargestellt. Die Drehrichtung D des Drehtisches
39 und die Drehrichtung E des Ladetellers 31 sind durch Pfeile angedeutet.
[0050] Der Ladeteller 31 weist eine Vielzahl von zur Drehachse A exzentrisch über den Umfang
des Ladetellers verteilten Aufnahmeöffnungen 32 auf, die als Durchgangsbohrungen gleichen
Durchmessers an verschiedenen radialen Positionen des Ladetellers 31, insbesondere
als Federbohrungen, ausgeführt sind. Der Ladeteller 31 kann mit Werkstücken 6, insbesondere
Schraubenfedern, bestückt bzw. beladen werden, die als zylinderförmige Werkstücke
6 dargestellt sind und in die Aufnahmeöffnungen 32 eingelegt bzw. eingesteckt werden.
Die Aufnahmeöffnungen 32 könnten auch unterschiedliche Durchmesser für Werkstücke
6 verschiedener Durchmesser, insbesondere für verschiedene Federtypen, haben. Prinzipiell
könnten Werkstücke 6 auch, beispielsweise reibschlüssig, in einer Aufnahmeöffnung
32 in einer festen axialen Position relativ zum Ladeteller 31 gehalten sein. Hier
sind die Werkstücke 6 aber lose in den Aufnahmeöffnungen aufgenommen und in axialer
Richtung der Aufnahmeöffnungen 32 frei beweglich.
[0051] Die Schleifeinheit 4 weist zwei Schleifscheiben 41, 42 auf, nämlich eine untere Schleifscheibe
41 zum Schleifen des unteren Werkstückstirnendes 63 und eine obere Schleifscheibe
42 zum Schleifen des oberen Werkstückstirnendes 64. In Figur 1b ist die obere Schleifscheibe
42 nicht dargestellt. Jeweils eine Schleifscheibe 41, 42 ist auf einer Schleifspindel
45, 46 drehbar um die Drehachse C gelagert und wird beispielsweise von einem Servomotor
(nicht gezeigt) angetrieben und ist über einen Stellantrieb 43, 44 axial, also entlang
der Drehachse C, verfahrbar. Im vorliegenden Fall fluchten die Drehachsen C der Schleifscheiben
41, 42 und verlaufen im Wesentlichen parallel zu den Drehachsen B der Ladeteller 31.
Beide Schleifscheiben 41, 42 sind über einen jeweils zugeordneten Stellantrieb 43,
44 getrennt voneinander justierbar.
[0052] Die radiale Position der Drehachse B auf dem Drehtisch 39 und die Lagerung der Schleifeinheit
4, beispielsweise in dem Gehäuse 20, sowie die Durchmesser des Ladetellers 31, der
Schleifscheiben 41, 42 sind so gewählt, dass ein Ladeteller 31 in einer Schleifposition
S mit den Schleifscheiben 41, 42 radial überlappt. Der radiale Überlappungsbereich
begrenzt einen Schleifbereich 7, der in Figur 1c durch ein gestricheltes Rechteck
angedeutet ist. Der Schleifbereich 7 erstreckt sich zwischen der Schleiffläche 421
der oberen Schleifscheibe 42 und der Schleiffläche 411 der unteren Schleifscheibe
41 und ist durch den radialen Überlappungsbereich seitlich begrenzt. Im Schleifbereich
7 können die Werkstücke 6, genauer deren stirnseitige Werkstückenden 63, 64, mit den
Schleifscheiben 41, 42 in Schleifkontakt gebracht werden.
[0053] Es ist denkbar, dass die Drehachsen C der Schleifscheiben 41, 42 zueinander oder
zur Drehachse B des Ladetellers 31 verkippbar oder verkippt sind, also nicht genau
parallel verlaufen, insbesondere um den Abtrag an den Werkstückenden 63, 64 bei durchlaufendem
Ladeteller 31, also insbesondere im Durchlaufverfahren, einzustellen. Durch die Zustellung
der Schleifscheiben 41, 42 in Richtung des Ladetellers 31, insbesondere im Zustellverfahren,
kann das im Schleifprozess an den Werkstücken 6 abzutragende Maß eingestellt werden.
Bei der Verwendung der Schleifmaschine 1 als Federendenschleifmaschine sind die Werkstücke
6 vorzugsweise zylindrische oder konische Schraubendruckfedern, die in Aufnahmeöffnungen
32, die die Form von Durchgangsbohrungen haben, lose eingesteckt sind und können von
beiden Schleifscheiben 41, 42 an ihrem oberen und unteren Federende gleichzeitig planparallel
geschliffen werden. Der Schleifdruck zwischen Schleifscheibe 41, 42 und Werkstück
6 wird über eine Zustellung der Schleifscheiben 41, 2 durch die Kompression der Federn
eingestellt. In Figur 1c ist eines der Werkstücke 6 (auf der rechten Seite) beispielhaft
schematisch als Schraubenfeder dargestellt.
[0054] Der Drehtisch 39 ist von einer ringförmigen Tischplatte 37 umgeben, die einen kreisförmigen
Ausschnitt von der Größe des Durchmessers des Drehtisches 39 aufweist. Unterhalb des
Ladetellers 31 bildet die Oberseite der Tischplatte 37 eine untere Gleitfläche 35
für die unteren Werkstückenden 63 der Werkstücke 6 und schließt mit der Oberfläche
des Drehtisches 39 bündig ab. Die Tischplatte 37 stellt einen unteren Plattenabschnitt
33 dar, auf dem Werkstücke 6, insbesondere unter ihrem Eigengewicht, mit ihrer unteren
Werkstückstirnseite 63 auf der unteren Gleitfläche 35 anliegen. Die Werkstücke 6 können
auf der Tischplatte entlang von Kreisbahnen gleiten, während sich der Ladeteller 31
dreht. Um einen Schleifkontakt der unteren Schleifscheibe 41 mit den unteren Werkstückenden
63 zu ermöglichen, weist die Tischplatte 37 bzw. der untere Plattenabschnitt 33 auf
der Seite der Schleifposition S eine Ausnehmung 331 auf, die der Umfangskontur 412
der unteren Schleifscheibe 41, insbesondere ihrem Durchmesser, angepasst ist.
[0055] Die Einlaufvorrichtung 38 ist oberhalb des Ladetellers 31 angeordnet, um ein Einlaufen
eines Werkstücks 6, insbesondere der oberen Werkstückenden 64 in den Schleifbereich
7 zu erleichtern. Die Einlaufvorrichtung 38 ist relativ zur oberen Schleifscheibe
42 in Richtung der Drehachse B des Ladetellers 31 höhenverstellbar. Die Frontplatte
21 ist an dem Gehäuse 20 in Führungselementen 25 vertikal verschieblich, insbesondere
verstellbar, angebracht. Über einen mit der Frontplatte 21 verbundenen Stellantrieb
22 kann über eine Stange 23 das Schleifkammerschild 24 vertikal verfahren werden.
Es sind aber beliebige Höhenverstelleinrichtungen für die Einlaufvorrichtung 38 denkbar.
Das Schleifkammerschild 24 dient vornehmlich dazu, einen Bereich außerhalb des Schleifbereiches
7 vor Funkenflug, Schleifstaub und Schleifpartikeln sowie Kühlflüssigkeit zu schützen.
An der Unterseite des Schleifkammerschildes 24 ist die Einlaufvorrichtung 38 mit dem
oberen Plattenabschnitt 34 befestigt. Der Plattenabschnitt 34 ist als eine abgeschrägte
Einlaufplatte ausgeführt, die mit der, vorzugsweise ebenen, Unterseite die obere Gleitfläche
36 ausbildet, an der ein oberes Werkstückende 64 beim Einfahren anliegt, sich insbesondere
von unten andrückt, wenn die Einlaufvorrichtung 38 ausreichend weit in Richtung des
Ladetellers 31 verfahren ist. Auf beiden Seiten der Schleifzone 7 ist jeweils eine
Einlaufvorrichtung 38 vorgesehen, und zwar eine erste auf der Seite der einfahrenden
Werkstücke 6 und eine zweite auf der Seite der ausfahrenden Werkstücke 6. Bei entsprechend
tiefer Positionierung der Einlaufvorrichtung 38 wird ein sich in Richtung des Schleifbereichs
7 drehendes Werkstück 6, insbesondere eine Schraubenfeder, komprimiert bzw. gestaucht.
Die Einlaufvorrichtung 38 verhindert aber beispielsweise auch ein durch Vibrationen
der Schleifmaschine 1 eventuell hervorgerufenes vertikales Schwingen von elastischen
Werkstücken 6 und legt deren axiale Position beim Einfahren definiert fest. Die oberen
Plattenabschnitte 34 sind in ihrer Form an die Umfangskontur 422 der oberen Schleifscheibe
42 angepasst, insbesondere auf ihrer der Schleifscheibe 42 zugewandten Seite kreisbogenförmig
gekrümmt. Der untere Plattenabschnitt 33 und der obere Plattenabschnitt 34 sind jeweils
an den Umfang der unteren Schleifscheibe 41 und der oberen Schleifscheibe 42 angepasst
und durch den aufgrund der Relativbewegung zwischen Plattenabschnitten 33, 34 und
Schleifscheiben 41, 42 bedingten schmalen Spalt 14 von den jeweiligen Schleifscheiben
41, 42 getrennt. Der Bereich zwischen einem Plattenabschnitt 33, 34 und einer Schleifscheibe
41, 42 stellt eine Übergangszone 8 für ein Werkstück 6 von einem Bereich außerhalb
des Schleifbereichs 7 in den Schleifbereich 7 bzw. umgekehrt dar. Die Übergangszone
8 ist hier als ein kreisbogenförmiges Band bzw. Schalensegment vorstellbar, das sich
entlang des Spaltes 14 erstreckt.
[0056] In Fig. 1c sind Werkstückstirnebenen 61, 62 eingezeichnet, die senkrecht zur Zeichenebene
und senkrecht zur Drehachse B, also insbesondere horizontal, verlaufen. Die oberen
Werkstückstirnebene 62 ist durch die Bewegungsebene definiert, in der sich ein oberes
Werkstückende 64 bewegt, wenn es bei fester axialer Position in dem Ladeteller 31
durch dessen Drehung außerhalb des Schleifbereichs 7 bewegt wird. Die untere Werkstückstirnebene
61 ist entsprechend bezüglich des unteren Werkstückendes 63 definiert. Wenn ein Werkstück
6 an einer Gleitebene 35, 36 eines Plattenabschnitts 33, 34 anliegt, liegt diese Gleitebene
35, 36 in der Werkstückstirnebene 61, 62 bzw. definiert diese. Der Abstand der beiden
Werkstückstirnebenen 61, 62 beschreibt also die Länge eines Werkstückes 6, im Falle
einer komprimierten Schraubenfeder eine verkürzte Federlänge, während sich das Werkstück
6 außerhalb des Schleifbereichs 7 zwischen den oberen Plattenabschnitt 34 der Einlaufvorrichtung
38 und dem unteren Plattenabschnitt 33 der Tischplatte 37 kurz vor Ein- bzw. nach
Austritt aus dem Schleifbereich 7 befindet.
[0057] Zwischen der unteren Gleitfläche 35 und der unteren Schleiffläche 411 bzw. der oberen
Gleitfläche 36 und der oberen Schleiffläche 421 besteht typischerweise ein Versatz,
der sich aus unterschiedlichen vertikalen Positionen der Tischplatte 37 und der unteren
Schleifscheibe 41 bzw. der Einlaufvorrichtung 38 und der oberen Schleifscheibe 42
bzw. einer relativen Verschiebung zwischen diesen Komponenten ergibt. Ein in den Schleifbereich
7 ein- bzw. ausfahrendes Werkstück 6 muss folglich eine Stufe nach unten oder oben
überwinden, wenn es die Übergangszone 8 um den Spalt 14 durch eine Drehung des Ladetellers
31 passiert. Ein unterer Versatzwert V1 besteht zwischen der unteren Werkstückstirnebene
61 und der unteren Schleiffläche 411, während ein oberer Versatzwert V2 zwischen der
oberen Werkstückstirnebene 62 und der oberen Schleiffläche 421 besteht. Die Versatzwerte
V1 und V2 beschreiben Abstandswerte, insbesondere einen Höhenversatz, zweier Ebenen
zueinander. Die Versatzwerte V1 und V2 sind durch Bemaßungspfeile gekennzeichnet.
[0058] Der Versatzwert V1, V2 hängt einerseits von der axialen Positionierung der Schleifscheiben
durch die Stellantriebe 43, 44 sowie der axialen Position der Einlaufvorrichtung 38
durch den Stellantrieb 22 ab. Andererseits wirkt sich die Montage bzw. Ausrichtung
der Tischplatte 37, insbesondere relativ zu den Schleifscheiben 41, 42, der Verschleiß
der Plattenabschnitte 33, 34 bzw. Gleitflächen 35, 36, der Abrieb der beiden Schleifscheiben
41, 42, die Höhe der Tischplatte 37, die Dicke und die Schrägstellung bzw. Verkippung
der Schleifscheiben 41, 42, die thermische Ausdehnung einer Schleifscheibe, insbesondere
über die Betriebsdauer der Schleifmaschine, beispielsweise im Laufe des Tages, eine
unregelmäßige Abnutzung einer Schleifscheibe 41, 42 in radialer Richtung und die Geometrie
des zu schleifenden Werkstückes 6, insbesondere die Federlänge, auf den Versatz aus.
[0059] Die Versatzerfassungseinheit 5 ist dazu geeignet, den unteren Versatz zwischen der
unteren Werkstückstirnebene 61 und der Schleiffläche 411 der unteren Schleifscheibe
41 und/oder den oberen Versatz zwischen der oberen Werkstückstirnebene 62 und der
Schleiffläche 421 der oberen Schleifscheibe 42 zu erfassen. Hier umfasst die Versatzerfassungseinheit
5 vier Bilderfassungseinrichtungen 55a, 55b, 56a, 56b, die als Digitalkameras, insbesondere
mit einem CMOS- oder einem CCD-Bildsensor, ausgeführt sind. Die Bilderfassungseinrichtungen
55a, 55b, 56a, 56b sind mit ihrer Optik auf die Übergangszone 8 ausgerichtet, wobei
erste Bilderfassungseinrichtungen 55a, 55b und zweite Bilderfassungseinrichtungen
56a, 56b insbesondere den gleichen Bildausschnitt erfassen, um durch Überlagerung
zweier erfasster Bilder, insbesondere mittels Stereo-Vision, ein 3D-Bild mindestens
eines Teils der Übergangszone 8 und somit eines Versatzes erzeugen zu können. Die
erste und zweite Bilderfassungseinrichtungen 55a und 56a sind auf den unteren Bereichs
der Übergangszone 8 ausgerichtet, um einen unteren Versatzwert V1 zu erfassen. Erste
und zweite Bilderfassungseinrichtungen 55b und 56b sind auf den oberen Bereich der
Übergangszone 8 ausgerichtet, um einen oberen Versatzwert V2 zu erfassen. Es wäre
aber auch denkbar, nur eine einzige erste und einzige zweite, insbesondere auf mittlerer
Höhe des Schleifbereichs 7 positionierte, Bilderfassungseinrichtung zu verwenden,
wobei der erfasste Bildausschnitt den oberen und unteren Versatz gleichzeitig beinhalten
könnte. Die Versatzerfassungseinheit 5 könnte alternativ oder zusätzlich einen Lichtstreifensensor,
insbesondere einen Lichtschnittsensor, beispielsweise mit einer Bilderfassungseinrichtung,
umfassen, wobei mehrere Kameras, insbesondere zwei Kameras und ein Projektor, insbesondere
einen Linienprojektor, vorgesehen sein können.
[0060] In Fig. 1c ist gezeigt, dass die Bilderfassungseinrichtungen 55a, 55b, 56a, 56b um
einen Winkel W, der zwischen 0° und 20°, vorzugsweise zwischen 0° und 10° beträgt,
gegenüber der Horizontalen schräg ausgerichtet sind, insbesondere um einen besseren
Blickwinkel auf den Versatz bzw. die Übergangszone 8 zu haben. Die erfassbaren Versatzwerte
V1 bzw. V2 betragen zwischen 0 und +/- 5 mm, vorzugsweise zwischen 0 und +/- 1 mm,
uns sind insbesondere auf 1/100 mm genau erfassbar und einstellbar. Der Schleifbereich
7 ist durch ein gestricheltes Rechteck angedeutet.
[0061] Eine Bildverarbeitungseinrichtung 57 (siehe Fig. 2) dient dazu, die von den Bilderfassungseinrichtungen
55a, 55b, 56a, 56b erfassten Bildinformationen, insbesondere Range-Maps, mit Hilfe
von Kalibrierungsdaten zu verarbeiten, insbesondere in 3D-Punktwolken, möglicherweise
in einer separaten Recheneinheit 12, umzurechnen. Aus Punktkoordinaten können ein
unterer und oberer Versatzwert V1 bzw. V2 als Abstände zweier Ebenen ermittelt werden.
Es ist denkbar, einen Versatzwert nicht nur an einem einzelnen Punkt zu ermitteln,
sondern einen über ein bestimmtes Liniensegment oder ein Flächenelement gemittelten,
insbesondere integralen, Versatzwert, insbesondere durch die Bildverarbeitungseinrichtung
57, zu ermitteln. Beispielsweise könnten eine Schleiffläche 411, 421 und eine Gleitebene
35, 36 aufgrund von Fertigungs- oder Ausrichtungsabweichungen nicht genau parallel
oder nur innerhalb gewisser Toleranzen parallel sein, oder für einen bestimmten Schleifprozess
bewusst geringfügig gegeneinander verkippt sein, sodass ein Versatz nicht durch einen
punktuellen Abstandswert beschreibbar und darauf basierend justierbar ist.
[0062] Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf eine Justiervorrichtung 2 mit zwei Einlaufvorrichtungen
38, die beidseitig am Schleifbereich 7 angeordnet sind. Bilderfassungseinrichtungen
55a, 55b, 56a, 56b sind ebenfalls beidseitig vorgesehen, wodurch sowohl ein Versatz
beim Einfahren ungeschliffener Werkstücke 6 in den Schleifbereich 7 als auch beim
Ausfahren geschliffener Werkstücke 6 aus dem Schleifbereich 7 erfassbar und somit
einstellbar ist. Die Bilderfassungseinrichtungen sind mit einer Bildverarbeitungseinrichtung
57 zur Datenübertragung, beispielsweise durch ein Bussystem 13, verbunden. Insbesondere
kann vorgesehen sein, den oberen Versatzwert V2 auf beiden Seiten unterschiedlich
einzustellen, beispielsweise indem beide Einlaufvorrichtungen 38 getrennt voneinander
höhenverstellbar sind. Beidseitige Ein- bzw. Auslaufvorrichtungen 38 ermöglichen eine
freie Wahl der Drehrichtungen D und E des Drehtisches 39 bzw. des Ladetellers 31.
Eine Einlaufvorrichtung 38 auf der Ausfahrseite kann vorgesehen sein, um einer starken
Belastung der Kante der Schleifscheibe 42, insbesondere beim Ausfahren einer geschliffenen
und komprimierten Schraubendruckfeder, vorzubeugen.
[0063] Figuren 3a und 3b zeigen eine Ausführungsform mit einer Versatzerfassungseinheit
5, die optoelektronische Sensoren 53a, 53b, 54a, 54b umfasst, wobei jeweils erste
optoelektronische Sensoren 53a, 53b den Abstand einer Kante der Schleifscheibe 41,
42 zu einem Referenzpunkt und zweite optoelektronische Sensoren 54a, 54b den Abstand
einer Kante eines Plattenabschnittes 33, 34 zu einem Referenzpunkt erfassen. Aus der
Differenz zweier Abstände kann ein erster und zweiter Versatzwert V1, V2 berechnet
werden, die negativ oder positiv, oder genau null sein können. Die optoelektronischen
Sensoren 53a, 53b, 54a, 54b sind insbesondere als Lichtschranken, beispielsweise als
Einweglichtschranken bzw. Reflexlichtschranken, beispielsweise als ein optisches Mikrometer,
ausgeführt, die einen Lichtstreifen bzw. ein Lichtband parallel zur ersten bzw. zweiten
Werkstückstirnebene 61, 62 bzw. Schleifflächen 411, 421 aussenden und durch die teilweise
Abschattung der Lichtstrahlen durch die Schleifscheiben 41, 42 bzw. Plattenabschnitte
33, 34 die Position einer Körperkante detektieren. Entsprechende Reflexionselemente
können an der Schleifscheibe 41, 42, den Plattenschnitten 33, 34 oder einer der Lichtquelle,
beispielsweise einem Linienlaser, gegenüberliegenden Seite des Schleifbereichs 7,
beispielsweise an einer Innenwand des Gehäuses 20, angebracht sein. Es ist auch denkbar,
einen einzigen optoelektronischen Sensor einzusetzen, um gleichzeitig eine obere und
untere Körperkante, beispielsweise die vertikale Position der oberen und unteren Schleifflächen
411, 421 oder der oberen und unteren Gleitflächen 35, 36 zu erfassen. Ebenfalls ist
es denkbar, einen einzigen optoelektronischen Sensor 58 zur Erfassung eines Versatzes
einzusetzen, insbesondere indem ein emittierter Lichtstreifen mit einem ausreichend
großen zweidimensionalen Querschnitt die Übergangszone 8 so beleuchtet, dass sowohl
eine Abschattung durch eine Schleifscheibe 41, 42 und durch einen Plattenabschnitt
33, 34 durch diesen Sensor detektierbar ist. Ein solcher in Fig. 3b dargestellter
optoelektronischer Sensor 58 kann alternativ oder zusätzlich zu einzelnen ersten und
zweiten optoelektronischen Sensoren 53a, 54a vorgesehen sein und insbesondere seitlich
des Schleifbereichs 7 schräg, vorzugsweise möglichst frontal auf die Seitenkanten
der Schleifscheibe 41 und der Tischplatte 37 und/oder der Schleifscheibe 42 und die
Einlaufplatte der Einlaufvorrichtung 38 gerichtet sein.
[0064] Figuren 4a und 4b zeigen eine Ausführungsform mit Abstandssensoren 51a, 51b, 52a,
52b, die jeweils beispielsweise als induktive, kapazitive, akustische oder optische
Abstandssensoren ausgebildet sein können. Erste Abstandssensoren 51a, 51b sind oberhalb
bzw. unterhalb der unteren Schleifscheibe 41 bzw. der oberen Schleifscheibe 42 angeordnet,
um einen Abstand zur unteren Schleiffläche 411 bzw. zur oberen Schleiffläche 421 zu
messen. Zweite Abstandssensoren 52a, 52b sind oberhalb bzw. unterhalb des unteren
Plattenabschnitts 33 bzw. des oberen Plattenabschnitts 34 angeordnet, um einen Abstand
zur unteren Gleitfläche 35 bzw. oberen Gleitfläche 36 zu messen. Die Abstandssensoren
51a, 51b, 52a, 52b können auch schräg zu den Flächen ausgerichtet sein, insbesondere
seitlich neben den Schleifscheiben 41, 42 bzw. Plattenabschnitten 33, 34, angeordnet
sein zu denen sie den Abstand bestimmen, insbesondere um nicht mit Werkstücken 6 oder
beweglichen Komponenten der Justiervorrichtung 2 zu kollidieren. Die Abstandssensoren
51a, 51b sind hinter dem Schleifbereich 7 zwischen den Schleifscheiben 41, 42 angeordnet,
um einen Abstand zu den Schleifflächen 411, 421 zu bestimmen. Die Abstandssensoren
52a, 52b sind seitlich des Schleifbereichs 7 oberhalb der Tischplatte 37 bzw. unterhalb
der Einlaufvorrichtung 38 angeordnet, um einen Abstand zu einer unteren Gleitfläche
35 bzw. oberen Gleitfläche 36 zu bestimmen. Aus jeweils zwei erfassten Abständen lassen
sich, beispielsweise durch eine Steuereinheit oder eine Regelungseinheit 11, der obere
Versatzwert V1 und der untere Versatzwert V2 bestimmen. Ein Abstandssensor 51a, 51b,
52a, 52b kann beispielsweise ein Ultraschallsensor oder ein optoelektronischer Abstandssensor
sein, der beispielsweise nach dem Prinzip der Triangulation, Konfokaltechnik oder
Interferometrie arbeitet. Abstandssensoren 51a, 51b, 52a, 52b können mit Lichtquellen
ausgestattet sein, beispielsweise mit Lasern oder LEDs, die insbesondere Infrarotlicht
oder Licht anderer geeigneter Wellenlängen emittieren oder ohne Lichtquellen, beispielsweise
als Digitalkameras, ausgeführt sein. Abstandssensoren 51a, 51b, 52a, 52b können mit
Hilfe von Lasertriangulation über eine ortsabhängige Photodiode (PSD), eine Kamera
oder eine CCD-Zeile den Abstand zu einer Schleiffläche 411, 421 oder einer Gleitfläche
35, 36 erfassen, wobei insbesondere eine blaue Laserdiode zur möglichst guten Reflektion
an einer porösen Schleifscheibe 41, 42 eingesetzt werden könnte. Für interferometrische
Abstandssensoren 51a, 51b, 52a, 52b kommt insbesondere die Phasenlagemessung durch
frequenzabhängige Phasenmodulation in Betracht. Es ist denkbar, verschiedenartige
Abstandssensoren 51a, 51b, 52a, 52b in der Versatzerfassungseinheit 5 zur Erfassung
verschiedener Abstände zu kombinieren. Es sind auch Ausführungsformen denkbar, in
denen als Abstandssensoren 55a, 55b, 56a, 56b die im Zusammenhang mit den Figuren
3a und 3b beschriebenen optoelektronischen Sensoren in Form von Lichtschranken oder
mit im Zusammenhang mit den Figuren 1a bis 1c beschriebenen Bilderfassungseinrichtungen
55, 56 als Abstandssensoren kombiniert werden.
[0065] Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Justiervorrichtung
2 mit Bilderfassungseinrichtungen 55a, 55b, 56a, 56b und einer Bildverarbeitungseinrichtung
57, wobei stattdessen oder zusätzlich auch optoelektronische Sensoren 53a, 53b, 54a,
54b, 58 und/oder Abstandssensoren 51a, 51b, 52a, 52b von der Versatzerfassungseinheit
5 umfasst sein könnten. Über ein Bussystem 13, das eine Datenübertragung und die Übertragung
von Steuerungssignalen zwischen den angeschlossenen Komponenten ermöglicht, ist die
Versatzerfassungseinheit 5 mit einer Speichereinrichtung 9, einer Anzeigeeinrichtung
10, einer Regelungseinheit 11 und einer Recheneinheit 12 sowie mit dem Stellantrieb
22 für eine Einlaufvorrichtung 38 und den Stellantrieben 43, 44 für die unteren bzw.
die obere Schleifscheibe 41, 42 verbunden. Insbesondere ist eine Übertragung von Signalen
von der Regelungseinheit 11 an die Stellantriebe 22, 43, 44 zur Ansteuerung möglich,
um von der Versatzerfassungseinheit 5 erfasste Versatzwerte V1, V2 auf gewünschte
vorgegebene Versatzwerte einzuregeln. Über eine Regelungseinheit 11 ist die Justiervorrichtung
2 regelbar, wobei auch eine Steuerung Justiervorrichtung 2, beispielsweise manuell
durch einen Bediener der Schleifmaschine 1, möglich ist. Die Speichereinheit 9 ist
insbesondere als Datenspeicher ausgebildet, der Datenstrukturen für einen Schleifprozess
auslesbar abspeichert. Datenstrukturen können beispielsweise erfasste Bilddaten und/oder
ermittelte Versatzwerte und/oder zugehörige Schleifprozessdaten, wie Werkstückdaten,
insbesondere die Federlänge oder den Federdurchmesser, Schleifscheibendaten, insbesondere
die Schleifscheibendicke, ein Schleifscheibenabriebsmaß oder die Schleifscheibenbetriebsdauer
oder Ladetellerdaten enthalten. Versatzwerte können beispielsweise der Versatzbetrag
V1 zwischen einer Schleiffläche der unteren Schleifscheibe und der Tischplatte, der
Versatzbetrag V2 zwischen einer Schleiffläche der oberen Schleifscheibe und der Gleitfläche
der Einlaufvorrichtung oder Versatzbeträge zwischen einer Schleiffläche und der oberen
oder unteren Werkstückstirnebene sein. In der Datenstruktur können auch der Abstand
zwischen beiden Werkstückstirnebenen 61, 62 sowie zwischen den beiden Schleifflächen
411, 421 und/oder Koordinaten von Komponenten der Justiervorrichtung 2 oder Werkstücken
6 enthalten sein. Werkstückdaten umfassen insbesondere den Federtyp, die Federlänge,
das Federgewicht oder das Federmaterial. Schleifscheibendaten können das Schleifscheibenmaterial,
die Schleifscheibendicke oder ein ermitteltes Schleifscheibenabriebsmaß sowie die
akkumulierte Schleifscheibenbetriebsdauer, ein Schleifscheibenausdehnungsmaß oder
eine kritische Schleifscheibendicke umfassen. Schleifprozessdaten können außerdem
Zielvorgaben für den Schleifprozess, wie beispielsweise einen vorgegebenen Federabtrag
oder eine Zielfederlänge umfassen. Schleifprozessdaten können auch einen Schleifspindelwinkel
für ein Durchlaufverfahren enthalten. Ladetellerdaten können beispielsweise die Anzahl
der Aufnahmeöffnungen 32, der enthaltenen Werkstücke 6 oder der im Zustellverfahren
gleichzeitig zu schleifenden Werkstücke 6 enthalten. Diese Daten könnten, beispielsweise
über ein Bussystem 13, an eine Steuereinheit oder die Regelungseinheit 11 übertragen
werden und bei der Steuerung bzw. Regelung der Justiervorrichtung 2 berücksichtigt
werden.
[0066] Figur 6 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens,
insbesondere zum Justieren der Schleifmaschine 1, vorzugsweise mit einer erfindungsgemäßen
Justiervorrichtung 2 nach Figur 1a bis 1c. In einem ersten Schritt erfolgt das Erfassen
1001 eines Versatzes, insbesondere eines ersten Versatzwertes V1 und/oder zweiten
Versatzwertes V2. Der Versatz besteht zwischen einer Schleiffläche 411, 421 einer
axial verfahrbaren Schleifscheibe 41, 42 und einer Werkstückstirnebene 61, 62, in
der sich ein Werkstückende 63, 64 eines in einem drehbar gelagerten Ladeteller 31
aufgenommenen Werkstücks 6 außerhalb des Schleifbereichs 7 bewegt mit einer Versatzerfassungseinheit
5. In einem zweiten Schritt erfolgt das Ansteuern 1002 mindestens eines Stellantriebs
43, 44 der Schleifscheibe 41, 42 aufgrund des erfassten Versatzes zur Einstellung
eines gewünschten Versatzes. Das Ansteuern 1002 kann auch das Ansteuern eines Stellantriebs
22 einer Einlaufvorrichtung 38 umfassen. Das Verfahren kann von einer Regelungseinheit
11 automatisch oder, insbesondere manuell, von einem Bediener ausgeführt werden. Positive,
negative, oder Versatzwerte V1, V2 von genau bzw. annähernd null sind auf 1/100 mm
genau von der Versatzerfassungseinheit 5 erfassbar und vorzugsweise über Stellantriebe
22, 43, 44 mit dieser Genauigkeit einstellbar. Das Verfahren kann zum Nachjustieren
einer Schleifmaschine 1, beispielsweise nach einer Umrüstung, der Beladung mit Werkstücken
6 oder während des Schleifbetriebs, ausgeführt werden. Das Verfahren wird wiederholt
hintereinander, insbesondere in festen oder variablen Zeitabständen, ausgeführt, um
ein Ein- und/oder Ausfahren von Werkstücken 6 in bzw. aus einem Schleifbereich 7 zu
erleichtern, insbesondere möglichst schnell, sicher und wirtschaftlich auszuführen.
[0067] An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass alle oben beschriebenen Teile für sich
alleine gesehen und in jeder Kombination, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellten
Details als wesentlich für die Erfindung beansprucht werden. Abänderungen hiervon
sind dem Fachmann geläufig.
Bezugszeichenliste
[0068]
- 1
- Schleifmaschine
- 2
- Justiervorrichtung
- 3
- Ladeeinheit
- 4
- Schleifeinheit
- 5
- Versatzerfessungseinheit
- 6
- Werkstück
- 7
- Schleifbereich
- 8
- Übergangszone
- 9
- Speichereinrichtung
- 10
- Anzeigeeinrichtung
- 11
- Regelungseinheit
- 12
- Recheneinheit
- 13
- Bussystem
- 14
- Spalt
- 20
- Gehäuse
- 21
- Frontplatte
- 22
- Stellantrieb für Einlaufvorrichtung
- 23
- Stange
- 24
- Schleifkammerschild
- 25
- Führungselement
- 31
- Ladeteller
- 32
- Aufnahmeöffnung
- 33
- unterer Plattenabschnitt
- 34
- oberer Plattenabschnitt
- 35
- untere Gleitfläche
- 36
- obere Gleitfläche
- 37
- Tischplatte
- 38
- Einlaufvorrichtung
- 39
- Drehtisch
- 331
- Ausnehmung
- 41
- untere Schleifscheibe
- 42
- obere Schleifscheibe
- 43
- Stellantrieb für untere Schleifscheibe
- 44
- Stellantrieb für obere Schleifscheibe
- 45
- Schleifspindel für untere Schleifscheibe
- 46
- Schleifspindel für obere Schleifscheibe
- 411
- Schleiffläche der unteren Schleifscheibe
- 412
- Umfangskontur der unteren Schleifscheibe
- 421
- Schleiffläche der oberen Schleifscheibe
- 422
- Umfangskontur der oberen Schleifscheibe
- 51a, 51b
- erster Abstandssensor
- 52a, 52b
- zweiter Abstandssensor
- 53a, 53b
- erster optoelektronischer Sensor
- 54a, 54b
- zweiter optoelektronischer Sensor
- 55a, 55b
- erste Bilderfassungseinrichtung
- 56a, 56b
- zweite Bilderfassungseinrichtung
- 57
- Bildverarbeitungseinrichtung
- 58
- optoelektronischer Sensor
- 61
- untere Werkstückstirnebene
- 62
- obere Werkstückstirnebene
- 63
- unteres Werkstückende
- 64
- oberes Werkstückende
- A
- Drehachse des Drehtisches
- B
- Drehachse des Ladetellers
- C
- Drehachse der Schleifscheibe
- D
- Drehrichtung des Drehtisches
- E
- Drehrichtung des Ladetellers
- M
- Mittelebene der Schleifmaschine
- L
- Ladeposition des Ladetellers
- S
- Schleifposition des Ladetellers
- V1
- unterer Versatzwert
- V2
- oberer Versatzwert
- W
- Winkel
- 1001
- Erfassen
- 1002
- Ansteuern
1. Justiervorrichtung für eine Schleifmaschine (1), insbesondere Federendenschleifmaschine,
wobei die Justiervorrichtung (2) umfasst:
- eine Ladeeinheit (3) mit mindestens einem Ladeteller (31), der um eine Drehachse
(B) drehbar gelagert ist und eine Vielzahl von Aufnahmeöffnungen (32) zur Aufnahme
von Werkstücken (6), insbesondere Schraubenfedern, aufweist, wobei die Aufnahmeöffnungen
(32) exzentrisch zur Drehachse (B) angeordnet sind,
- eine Schleifeinheit (4)
∘ mit mindestens einer Schleifscheibe (41, 42), die um eine Drehachse (C), die im
Wesentlichen parallel zur Drehachse (B) des Ladetellers (31) ist, drehbar gelagert
ist, und
∘ einem Stellantrieb (43, 44), durch den die Schleifscheibe (41, 42) axial verfahrbar
ist,
wobei ein radialer Überlappungsbereich des Ladetellers (31) mit der Schleifscheibe
(41, 42) einen Schleifbereich (7) begrenzt, in den mindestens ein Werkstück (6) durch
Drehung des Ladetellers (31) zum Schleifen einfahrbar ist, und
- mindestens eine Versatzerfassungseinheit (5) zur Erfassung eines Versatzes, insbesondere
in Richtung der Drehachse (B) des Ladetellers (31), zwischen
∘ einer Schleiffläche (411, 421) der Schleifscheibe (41, 42) und
∘ einer Werkstückstirnebene (61, 62), in der sich ein Werkstückende (63, 64), insbesondere
Federende, eines im Ladeteller (31) aufgenommenen Werkstücks (6) außerhalb des Schleifbereichs
(7) bei Drehung des Ladetellers (31) bewegt.
2. Justiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladeeinheit (3) mindestens einen außerhalb des Schleifbereichs (7) angeordneten,
insbesondere an eine Schleifscheibe (41, 42) angrenzenden, Plattenabschnitt (33, 34)
aufweist, der eine Gleitfläche (35, 36) bildet, an der ein Werkstückende (61, 62)
anliegt.
3. Justiervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Werkstückende (63), insbesondere ein unteres Federende, auf dem Plattenabschnitt
(33), insbesondere von oben, aufsteht, wobei der Plattenabschnitt (33) insbesondere
als Tischplatte (37) ausgeführt ist und eine Werkstückstirnebene (61) durch die Gleitfläche
(35) definiert ist.
4. Justiervorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Werkstückende (64), insbesondere ein oberes Federende, an den Plattenabschnitt
(34) einer, vorzugsweise höhenverstellbaren, Einlaufvorrichtung (38), insbesondere
einer abgeschrägten Einlaufplatte, insbesondere von unten, andrückt, wobei eine Werkstückstirnebene
(62) durch die Gleitfläche (36) definiert ist.
5. Justiervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Plattenabschnitt (33, 34) an die Umfangskontur (412, 422) der Schleifscheibe
(41, 42) angepasst ist, insbesondere eine kreissegmentförmige Ausnehmung (331) aufweist.
6. Justiervorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Versatzerfassungseinheit (5) außerhalb, vorzugsweise seitlich, des Schleifbereichs
(7), angeordnet ist.
7. Justiervorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Versatzerfassungseinheit (5), insbesondere getrennt voneinander,
- den Versatz zwischen einer unteren Werkstückstirnebene (61) eines unteren Werkstückendes
(63), insbesondere der Gleitfläche (35) der Tischplatte (37), und einer Schleiffläche
(411) einer unteren Schleifscheibe (41) und/oder
- den Versatz zwischen einer oberen Werkstückstirnebene (62) eines oberen Werkstückendes
(64), insbesondere der Gleitfläche (36) der Einlaufvorrichtung (38), und einer Schleiffläche
(421) einer oberen Schleifscheibe (42) erfasst.
8. Justiervorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Versatzerfassungseinheit (5) mindestens einen Abstandssensor (51, 52), vorzugsweise
jeweils einen Abstandssensor (51 bzw. 52), umfasst, um einen ersten Abstand zur Schleiffläche
(411, 421) und einen zweiten Abstand zur Werkstückstirnebene (61, 62) zu erfassen.
9. Justiervorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Versatzerfassungseinheit (5) mindestens einen optoelektronischen Sensor (53,
54) umfasst, der die Abschattung von, insbesondere senkrecht zur Drehachse (B) des
Ladetellers (31) verlaufenden, Licht- und/oder Laserstrahlen durch ein Werkstückende
(63, 64), einen Plattenabschnitt (33, 34) und/oder eine Schleifscheibe (41, 42) erfasst.
10. Justiervorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Versatzerfassungseinheit (5) mindestens eine Bilderfassungseinrichtung (55, 56),
insbesondere eine elektronische Videokamera, umfasst, die ein Werkstückende (63, 64)
außerhalb des Schleifbereichs (7), einen Plattenabschnitt (33, 34) und/oder eine Schleiffläche
(411, 421), insbesondere die Übergangszone (8) zwischen dem Plattenabschnitt (33,
34) und der Schleifscheibe (41, 42), vorzugsweise Teile der Gleitfläche (35, 36) und
der Schleiffläche (411, 421), erfasst.
11. Justiervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilderfassungseinrichtung (55, 56) in einem Winkel von 0 bis 20°, vorzugsweise
0 bis 10°, zu einer Ebene ausgerichtet ist, die senkrecht zur Drehachse (B) des Ladetellers
(31) verläuft.
12. Justiervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Versatzerfassungseinheit (5) eine Bildverarbeitungseinrichtung (57) umfasst,
die aus von der Bilderfassungseinrichtung (55, 56) erfassten Bildinformationen, insbesondere
basierend auf Kalibrierungsdaten, den Versatz zwischen einer Werkstückstirnebene (61,
62) und einer Schleiffläche (411, 421) ermittelt.
13. Justiervorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein von der Versatzerfassungseinheit (5) erfassbare Versatzwert zwischen 0 und +/-
5 mm, vorzugsweise zwischen 0 und +/- 1 mm beträgt, insbesondere auf 1/100 mm genau
erfassbar ist..
14. Justiervorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Speichereinrichtung (9) vorgesehen ist, die Datenstrukturen für einen Schleifprozess
auslesbar abspeichert, die beispielsweise erfasste Bilddaten und/oder ermittelte Versatzwerte
und/oder zugehörige Schleifprozessdaten, wie Werkstückdaten, insbesondere die Federlänge,
Schleifscheibendaten, insbesondere die Schleifscheibendicke, ein Schleifscheibenabriebsmaß
oder die Schleifscheibenbetriebsdauer oder Ladetellerdaten enthalten.
15. Justiervorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzeigeeinrichtung (10) vorgesehen ist, die erfassten Bildinformationen und/oder
den mindestens einen ermittelten Versatz und/oder in abgespeicherten Datenstrukturen
enthaltene Informationen visualisiert.
16. Justiervorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Regelungseinheit (11) vorgesehen ist, die aufgrund eines erfassten Versatzwertes
zur Einstellung eines vorgegebenen Versatzwertes den Stellantrieb (43, 44) mindestens
einer Schleifscheibe (41, 42) ansteuert, insbesondere um den Versatzwert zwischen
0 und +/- 5 mm, vorzugsweise zwischen 0 und +/- 1 mm, insbesondere auf 1/100 mm genau
einzustellen.
17. Schleifmaschine, insbesondere Federendenschleifmaschine, gekennzeichnet durch eine Justiervorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche.
18. Verfahren zum Justieren einer Schleifmaschine (1), insbesondere Federendenschleifmaschine,
insbesondere mit einer Justiervorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, umfassend
folgende Schritte:
a) Erfassen (1001) des Versatzes zwischen einer Schleiffläche (411, 421) einer axial
verfahrbaren Schleifscheibe (41, 42) und einer Werkstückstirnebene (61, 62), in der
sich ein Werkstückende (63, 64) eines in einem drehbar gelagerten Ladeteller (31)
aufgenommenen Werkstücks (6) außerhalb des Schleifbereichs (7) bewegt, mit einer Versatzerfassungseinheit
(5),
b) Ansteuern (1002) mindestens eines Stellantriebs (43, 44) der Schleifscheibe (41,
42) aufgrund des erfassten Versatzes zur Einstellung eines gewünschten Versatzes,
insbesondere auf 1/100 mm genau.