Optische Profilschleifmaschine. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine optische Profilschleifmaschine, bei der die durch eine Vorrichtung nach einer Profilvorlage zu steuernde Achse eines opti schen Systems die Sollform des zu bearbei tenden Werkstückes verfolgt.
Es sind zwei Arten von optischen Pro filschleifmaschinen bekannt. Bei der einen Art wird das Profil Punkt für Punkt von der Vorlagezeichnung abgetastet und die Ab tastbewegung durch einen Pantographen auf ein zur Beobachtung der Schleifstelle dienen des optisches System übertragen. Die Achse des optischen Systems wird ,durch das. Ab tasten der Zeichnung mittels des Pantogra phen stets auf die genaue Stellung gebracht, und die Schleifscheibe wird jeweils soweit gesteuert, dass bis zur Achse des optischen Systems das zu bearbeitende Werkstück ab geschliffen wird.
Das optische System ist bisher als Mikroskop ausgeführt worden, das heisst die Schleifstelle und die arbeitende Schleifscheibe wurden durch das Mikroskop beobachtet. Sofern das Abtasten der Vor lagezeichnung genau erfolgt, was durch phototechnische Mittel gut erreicht werden kann, verbürgt dieses Verfahren absolute Genauigkeit in der Herstellung der zu schlei fenden Profile. Bei dieser Art Maschinen dient das Mikroskop lediglich zur Beobach tung der Schleifstelle. Eine mehr oder weni ger scharfe Einstellung desselben verändert dabei das durch den Pantographen bestimmte Vergrösserungsverhältnis nicht.
Bei der zweiten Art optischer Profil schleifmaschinen ist eine mechanische Über tragung der vergrössert gezeichneten Profil zeichnung auf die Form des Werkstückes nicht vorhanden, vielmehr wird hier der Um riss des Werkstückes als Schattenbild durch Projektion auf eine Mattscheibe geworfen. Auf dieser Mattscheibe sind die Profillinien vergrössert aufgezeichnet, und das projizierte Schattenbild kann hier mit der vergrössert ge zeichneten Profillinie verglichen werden.
Da hier die das Werkstück bearbeitende, sich senkrecht am Werkstück auf und nieder be wegende Schleifscheibe als, wenn auch immer wieder verschwimmender Schatten auf der Mattscheibe zu sehen ist, ist es möglich, das Arbeiten der Schleifscheibe am Werkstück zu verfolgen und das Schleifen so lange fort zusetzen, bis die Umrisse des Schattenbildes mit der auf die Mattscheibe gezeichten Pro fillinie übereinstimmen.
Abgesehen davon, dass durch die optische Vergrösserung des zu schleifenden Werk stückes., die bei der zweiten Art der opti schen Profilschleifmaschine angewendet wird, Verzerrungen eintreten können, hängt die Genauigkeit der Arbeitsweise dieser Maschi nen auch immer von der mehr oder weniger genauen Arbeitsweise des die Maschine be dienenden Arbeiters ab. Die Einstellung des Schattenbildes auf der Mattscheibe muss vom Arbeiter jeweils so vorgenommen werden, dass die Umrisse des Schattenbildes scharf hervortreten. Eine derartige Einstellung hängt aber immer von dem mehr oder weni ger scharfen Sehvermögen des Arbeiters ab.
Sie ist jedoch ungeheuer wichtig, weil nur an der Stelle der schärfsten Einstellung eine Vergrösserung auf der Mattscheibe erhalten wird. die der auf der Mattscheibe vergrössert gezeichneten Profillinie entspricht. Aller dings bleibt noch die Unschärfe, die durch Streuung der Mattscheibe auftritt, bestehen.
Wenn die erstgenannte Art der optischen Profilschleifmaschinen bei etwas weniger ra schem Arbeiten absolute Genauigkeit der Pro filherstellung am Werkstück verbürgt, selbst wenn die Einstellung am Mikroskop nicht mit äusserster Schärfe vorgenommen wird, so mag bei der zweitgenannten Art der opti schen Profilschleifmaschinen das Schleifen der Profile etwas schneller vor sich gehen, jedoch geschieht es hier auf Kosten der genauen absolut masshaltigen Werkstückpro filierung.
Bei der den Gegenstand der Erfindung bildenden optischen Profilschleifmaschine wird bezweckt, die Vorteile der beiden ge nannten Arten von Maschinen zu vereinigen und die Nachteile, nämlich das weniger schnelle Arbeiten der erstgenannten Aus führungsart und das weniger genaue Arbei ten der zweiten Art zu vermeiden.
Erfindungsgemäss kann durch eine Pro jektionseinrichtung die vom optischen<B>Sy-</B> stem anvisierte Arbeitsstelle am Werkstück als Schattenbild auf die Projektionsfläche der Projektionseinrichtung projiziert werden.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungs beispiel des Erfindungsgegenstandes darge stellt, und zwar zeigt:: Fig. 1 die Vorderansicht einer optischen. mit einem Mikroskop und einer Schattenbild- einriehtung ausgerüsteten Profilschleifma schine in der Stellung für mikroskopische Beobachtung, Fig. 2 den Grundriss dieser Maschine;
Fig. 3 zeigt die Profilschleifmaschine gemäss Fig. 1 in Vorderansicht, wobei jedoch der Träger für das Mikroskop und die Schat tenbildeinrichtung so geschwenkt sind, dass unter Beobachtung des Schattenbildes an der Maschine gearbeitet werden kann, w ährend in Fig. 4 der Grundriss zu Fig. 3 darge stellt ist.
Bei der dargestellten optischen Profil schleifmasehine, bei der die Acli.se eines op tischen Systems die Sollform des Werk stückes verfolgt, ist auf einem Sockel 1 mit- telst einer Säulenführung 2, eines Schlittens 3 und eines Kreuzschlittens 4 ein Tragtisch 5 für das zu bearbeitende Werkstiick G ange. ordnet. Mittels eines Handrades 7 lässt sich das Werkstück 6 in der Höhenlage verstel len, während für die Verstellung in der Waagrechten Kurbeln 8 und 9 vorgesehen sind.
Vor dem Werkstück 6 befindet sich auf einem Schlitten 10 ein Kreuzschlitten 11 und auf diesem ein Schleifschlitten 12. Die an diesem Schleifschlitten 12 angeordnete Schleifscheibe 13 ist auf einem senkrechten Schlitten 14 angeordnet, der während des Schleifens eine auf- und niedergehende Be wegung ausführt. Durch die Verdrehung eines kreisförmigen Teils 15 im Schleif schlitten 12 kann die auf- und niedergehende Beweglang aus der Senkrechten heraus in einem. beliebigen Winkel verstellt werden.
Am Sockel 1 ist ein Arm 16 angeordnet, der eine Säule 17 trägt, auf welcher ein Tisch 18 für die Aufnahme der Zeichnungs vorlage angeordnet ist. Auf einer weiteren Säule 19 des Sockels 1 befindet sich ein Arm 20. Es ist bekannt, wie beispielsweise aus der schweiz. Patentschrift Nr. 141580 ersichtlich ist, einen Pantographen zu ver wenden, bei dem der Achszapfen des festlie genden Polpunktes und des diesem am näch- ten liegenden Gelenkes als ineinander gesteckte Buchsen mit,exzentrischen Bohrun gen auszubilden, deren innere das an der Verkleinerungsstelle wirkende Mikroskop aufnimmt.
Diese beiden Buchsen, von denen. die äussere mit 21 bezeichnet ist, sind auf dem vordern freien Ende des Armes 20 ge lagert. An einem Arm 25 des Pantographen sind zwei unter sich parallele Lenker 23 an gelenkt, von denen der eine mit der einen der beiden ineinandersteckenden Buchsen verbun den ist. Die andere Buchse ist mittels eines auf der Zeichnung nicht sichtbaren Armes an dem zweiten Lenker 23 bis 23a (Fig. 4) angelenkt. Am freien Ende des Armes 25 ist ein Abtaststift 24 angeordnet, der zum Abtasten des Umrisses des auf der Vorlage aufgezeichneten Gegenstandes dient.
In der innern Buchse ist ein optisches: System ge lagert, das zufolge der beschriebenen Ver bindung der Buchsen; mit dem Pantographen "genau über die Schleifstelle, die durch den Abtaststift 24 des Pantographen angezeigt wird, gebracht werden kann. Mit den exzen trischen Buchsen, deren Zweck und Wir kungsweise aus der genannten schweiz. Pa tentschrift Nr. 141580 bekannt ist, so dass sich eine eingehendere Darstellung hier er übrigt, lässt sich somit die genaue Einstel lung des optischen,Systems auf die Schleif stelle erreichen.
Die :exzentrisch ineinander geschachtelten Buchsen 21 sind mit einem revolverkopfähn lichen Träger 31 ausgestattet, welcher ausser einem Mikroskopaufsatz 30 noch eine Projektionseinrichtung 32 trägt, die aus einem Linsensystem 33, einem Spiegel 34 und einer Projektionsebene 35 besteht. Mit tels dieser Einrichtung lässt sich somit wech selweise die Schleifscheibe an dem zu bear beitenden Werkstück 6 entweder durch das Mikroskop 30 oder durch die Projektionsein richtung 32 beobachten. Mit Hilfe der Projektionseinrichtung ist es, wie nachfolgend erläutert wird, möglich, das im optischen System 22 entstehende Bild als Schatten bild oder als episkopisches Bild auf der Projektionsebene zu betrachten:.
Beim gezeichneten Ausführungsbeispiel sind eine im Sockel 1 sitzende Lampe 26 für Unterbeleuchtung und eine am Arm 20 angeordnete Lampe 27 für Aufbeleuchtung angeordnet. Es wird nur die eine oder die, andere dieser Lampen zur Beleuchtung des Werkstückes verwendet. Wird die Lampe 27 in Betrieb genommen, so wird das Ar beitsstück von oben beleuchtet und es ent steht ein naturgetreues, episkopisches Bild der Werkstückoberfläche.
Wird mit Unterbeleuchtung, das: heisst mit der Lampe 26 gearbeitet, so treffen die durch eine optische Einrichtung parallel ge richteten Lichtstrahlen .der Lampe 26 das Werkstück 6 und die am Werkstück in ste tiger Auf- und Abbewegung arbeitende Schleifscheibe 13.
Lediglich die an den ganten des Werkstückes vorbeigehenden Lichtstrahlen vermögen in die Linse des z untern Satzes des optischen Systems 22 ,einzu- dringen: und dort ein virtuelles Schattenbild zu erzeugen, das nun bei darüber gesohwenk- tem Mikroskop durch die Linse des obern Mikroskopsatzes vergrössert wird und durch f das Auge des Betrachters in der vergrösser ten Darstellung gesehen werden kann.
Gleichzeitig sieht der Beobachter den Schat ten der an der gante des Werkstückes arbei tenden Schleifscheibe und kann diese so lange , durch die Handkurbeln 29 und 28 steuern, bis das im Schattenbild deutlich sichtbare überstehende Material des Werkstückes 6 ab gearbeitet ist, das heisst bis sie Schleifscheibe die durch Idas Fadenkreuz des Mikroskops angezeigte Stelle erreicht hat.
Wenn als Oberteil an Stelle des Mikro skops die Projektionsvorrichtung über den Unterteil geschwenkt wird, so tritt das durch die Linsen des untern Satzes des optischen Systems 22 erzeugte Bild durch eine Ver grösserungslinse im Oberteil aus und fällt auf den Spiegel 34, wo es umgelenkt und an die Projektionsfläche 35 der Projektionsein- richtung geworfen wird, so dass der Beobach ter mit blossem Auge das vergrösserte Schat tenbild betrachten kann.
Auch hier sieht. er wieder die arbeitende Schleifscheibe als Schat ten am Schattenbild des Werkstückes arbeiten und kann sie mittels der Kurbeln 28 und 29 so lange steuern, bis sie den Schnittpunkt des auf der Strichplatte des optischen Systems aufgezeichneten Fadenkreuzes erreicht hat. Das zu schleifende Werkstück verdeckt zwar den Schnittpunkt dieses Fadenkreuzes. Um diesen Nachteil zu beseitigen, sind aber auf -der Strichplatte ausserdem noch Hilfslinien vorgesehen, die dem Arbeiter anzeigen, ob er noch weit vom Schnittpunkt des Faden kreuzes entfernt ist oder ob er dicht an die sem Schnittpunkt arbeitet.
Bei geschickter Einstellung des Fadenkreuzes wird er, wie Versuche gezeigt haben, auch renn der Schnittpunkt des Fadenkreuzes unsichtbar ist, weil vom Schatten des Werkstückes überdeckt, den Schnittpunkt genau ansteuern können, weil die sieh kreuzenden Linien bei der Betrachtung sozusagen als Leitlinien ver wendbar sind.
Das optische System kann aber auch derart ausgebildet sein, dass die Beobachtung des Werkstückes gleichzeitig mit dem Mikro skop und auf dem projizierten Schatten bild erfolgen kann. Zu diesem Zwecke kann der revolverkopfähnliche Träger 31 derart ausgebildet sein, dass die Objektivseite des optischen Systems sowohl für die Mikroskop- als auch für die Projektionsbeobachtung dient.
Zur Beobachtung durch die Projektions einrichtung ist es erforderlich, dass die Licht quellen 26 bezw. 27 bedeutend heller sind als für die Beobachtung durch das Mikro skop. Um aber nicht die Lichtquellen für die verschiedene Beobachtung austauschen zu müssen, ist der Mikroskopaufsatz 30 mit einer Blende 36 versehen, an deren Stelle auch ein Farb- oder Verdunkelungsglas tre ten kann, durch welches Mittel die durch das Objektiv 22 eindringende Lichtstärke soweit gedämpft wird, dass eine Blendung bei. mikroskopischer Beobachtung nicht mehr eintritt.
An der Projektionseinrichtung 32 ist fer ner noch ein Aufsatz 37 für eine Vergrösse rungslinse 38 angeordnet, durch die das auf die Projektionsebene 35 geworfene Bild ver grössert betrachtet werden kann. Der Tret- ger 31 für das Mikroskop 30 und die Projek tionseinrichtung 32 sind um einen Bolzen 40 schwenkbar, der an einer Lasche der innern der beiden ineinandergesteckten Buch sen angeordnet ist.
Es hat sich ferner als zweckmässig erwie sen, die Projektionseinrichtung mittels einer Verkleidung gegen das von aussen einfallende Licht abzudunkeln.
Die Arbeitsweise dieser Maschine ist fol gende: Auf dem Tisch 18 wird eine Vorlage zeichnung aufgespannt und der Taststift 24 des Pantographen 23, 25 auf einen Anfangs punkt der vergrössert. vorgezeichneten Linie eingestellt. Entsprechend dieser Einstellung wird das Werkstück 6 durch Verschieben des Schlittens 3 und des Kreuzschlittens 4 so aufgespannt, dass dem Anfangspunkt der Zeichnungslinie der in der Verlängerung der optischen Achse liegende Punkt des Werk stückes 6 entspricht.
Nun wird der revolver- kopfähnliche Träger 31 so eingestellt, dass das Linsensystem 33 der Projektionseinrich tung 32 über dem optischen System 22 steht, wie in Fig. 3 und 4 dargestellt ist. Die bei spielsweise von der Lichtquelle 26 ausgehen den, parallel gerichteten Strahlen treffen das Werkstück 6 und dringen dann weiter durch die Objektivlinse in das optische System 22 ein, treten durch die Linse 33 wieder aus, werden, gegen den Spiegel 34 geworfen und von da. aus auf die Projektionsebene 35 projiziert.
Auf der Projektionsebene 35 er- scheint als stark vergrössertes Schattenbild ein kleiner Ausschnitt der noch ungeschlif fenen Profillinie des Werkstückes 6. Dieses chattenbild reicht bis über den mittels der S erwähnten Hilfslinien kenntlich gemachten oder auf andere Art und Weise, zum Bei spiel durch Aufzeichnung auf der Projek tionsebene dargestellten Mittelpunkt, der dem Mittelpunkt entspricht, den die Verlängerung der optischen Achse auf dem Werkstück trifft. Bis an diesen Punkt muss nun das Werkstück abgeschliffen werden, was durch Steuerung des Schleifschlittens mittels der Handkurbeln 28 und 29 geschieht.
Da die Schleifscheibe sich in dem Lichtstrahl auf- und abbewegt, erscheint ihr am Werkstück angreifender äusserer Umfang ebenfalls als Schattenbild auf der Projektionsebene, und man kann genau verfolgen, wie durch jede Weitersteuerung der Schleifscheibe mehr und mehr Werkstoff am Werkstück wegge schliffen wird, bis der angezeigte Mittelpunkt erreicht ist. Wenn dies der Fall ist, so stim men der angezeigte Mittelpunkt auf der Projektionsebene, die Achse des. optischen Systems 22 und die Stellung des Fühlstiftes 24 auf der Zeichnungsvorlage entsprechend überein. Nun wird durch Verstellen des Fühlstiftes 24 ein dem ersteingestellten Punkt benachbarter Punkt abgetastet.
Das bewirkt,, dass sich entsprechend der Über setzung des Pantographen die Achse des op tischen Systems 22 ebenfalls auf einen dem Anfangspunkt benachbarten Punkt zum Werkstück 6 verschiebt und gleichzeitig auch das Schattenbild auf der Projektions ebene 35 verschoben wird, dies jetzt wie derum bis über die angezeigte Mitte der Projektionsebene. Dieses herüberragende Stück muss wieder abgeschliffen werden, und zwar so weit, bis die Schleifstelle den Mit telpunkt auf der Projektionsebene wieder er reicht hat, und so setzt sich auf ,diese Weise Schleifpunkt neben Schleifpunkt, bis das ganze Werkstück fertig geschliffen seine der Vorlagezeichnung entsprechende Form erhalten hat.
Das. Betrachten des Schatten bildes geschieht durch die Linse 38 in be- quemer Weise, weil diese Linse Idas auf die Projektionsebene 35 geworfene Schattenbild noch vergrössert. Auf die gewählte Vergrösse rung kommt es dabei gar nicht an; diese ist lediglich so gross gewählt,, dass ein bequemes Beobachten ohne Anstrengung der Augen ermöglicht wird.
Die Verwendung der Projektionseinrich tung und des Mikroskopes ermöglicht stets eine genaueste Nachprüfung der jeweiligen Schleifstelle, indem das Mikroskop 30 einen unmittelbaren Aufblick auf das Werkstück gewährt und die Schleifstelle in beliebig ver grössertem Massstab zeigt. Bei sehr genauem Arbeiten wird man unter Beobachtung des Schattenbildes das Werkstuck vorschleifen und die letzte Genauigkeit durch Beobach tung mit dem Mikroskop herausholen. Zu diesem Zweck sind die Projektionseinrich tung und der Mikroskopaufsatz auf dem revolverähnlichen Träger 31 angeordnet, der leicht und schnell: von einer Stellung in die andere geschwenkt werden kann.
Die Ein richtung kann auch so getroffen sein, dass an Stelle des drehbaren revolverkopfähn- liehen Trägers ein solcher vorgesehen sein kann, der sich verschieben lässt. Zu diesem Zwecke können der Mikroskopoberteil und der Oberteil der Projektionseinrichtung auf einem Schlitten montiert sein, der in einer geraden Schlittenbahn verschiebbar ist.
Beim gezeichneten Ausführungsbeispiel ist die Betrachtung,des Werkstückes: sowohl auf der Projektionsebene als. auch durch das Mikroskop möglich. Es, kann aber auch der Oberteil des. Mikroskops weggelassen und nur der Oberteil der Projektionseinrichtung vor gesehen: sein, der in diesem Falle zweck mässig stationär auf dem. Unterteil aufmon- tiert ist.
Durch die beschriebene Projektionsein richtung ist es möglich geworden, die bei einer optischen Profilschleifmaschine in dem Pantographen liegende mechanische Über setzung beizubehalten, welche die Gewähr für genauestes Arbeiten gibt und ein schnel les Arbeiten durch die bequeme Betrachtung des Schattenbildes ermöglicht, das wie ein Film die Schleifarbeit an der jeweiligen Schleifstelle abrollen lässt.
Der Arbeiter kann in bequemer Stellung den Arbeitsvorgang an der Arbeitsstelle verfolgen und braucht höch stens zur genauesten Kontrolle das -Mikro- skop anzuwenden.
Das Arbeiten geht bedeu tend schneller vor sich, da das anstrengende Beobachten durch das Mikroskop auf ein Minimum begrenzt wird, während die Ge nauigkeit der Profilherstellung nur von dem genauen Abtasten der Vorlagezeichnung, bei spielsweise durch eine nicht gezeichnete photoelektrische Zelle, abhängt, und nicht mehr von der mehr oder weniger scharfen Einstellung des Schattenbildes und von den Fehlern der optischen Lichtbrechung beein flusst wird.
Optical profile grinding machine. The present invention relates to an optical profile grinding machine in which the axis of an optical system to be controlled by a device according to a profile template tracks the desired shape of the workpiece to be machined.
There are known two types of optical profile grinding machines. In one type, the profile is scanned point by point from the original drawing and the scanning movement is transferred through a pantograph to an optical system used to observe the grinding point. The axis of the optical system is always brought to the exact position by means of the pantograph, through the scanning of the drawing, and the grinding wheel is controlled so that the workpiece to be machined is ground down to the axis of the optical system.
The optical system has so far been designed as a microscope, i.e. the grinding point and the working grinding wheel were observed through the microscope. Provided that the original drawing is scanned exactly, which can be easily achieved by phototechnical means, this method guarantees absolute accuracy in the production of the profiles to be grinded. In this type of machine, the microscope is only used to observe the grinding point. A more or less sharp setting of the same does not change the magnification ratio determined by the pantograph.
In the second type of optical profile grinding machines, there is no mechanical transfer of the enlarged profile drawing to the shape of the workpiece, rather the outline of the workpiece is thrown as a shadow image by projection onto a screen. The profile lines are enlarged on this ground glass, and the projected shadow image can be compared with the enlarged profile line.
Since the grinding wheel working on the workpiece and moving vertically up and down the workpiece can be seen as a shadow on the screen, albeit a blurring shadow over and over again, it is possible to follow the work of the grinding wheel on the workpiece and continue grinding for so long continue until the outline of the silhouette matches the profile line drawn on the focusing screen.
Apart from the fact that distortions can occur due to the optical magnification of the workpiece to be ground, which is used in the second type of optical profile grinding machine, the accuracy of the operation of these machines always depends on the more or less precise operation of the Machine operating worker. The setting of the shadow image on the focusing screen must be made by the worker in such a way that the outlines of the shadow image stand out sharply. Such an attitude always depends on the more or less sharp eyesight of the worker.
However, it is immensely important because a magnification on the screen is only obtained at the point of the sharpest setting. which corresponds to the enlarged profile line drawn on the ground glass. However, the blurring that occurs due to the scattering of the screen still remains.
If the first-mentioned type of optical profile grinding machine guarantees absolute accuracy of the profile production on the workpiece for somewhat less rapid work, even if the setting on the microscope is not made with extreme sharpness, then with the second-mentioned type of optical profile grinding machines, the grinding of the profiles may be somewhat go faster, but it happens here at the expense of the exact, dimensionally accurate workpiece profile.
The object of the invention forming optical profile grinding machine is intended to combine the advantages of the two types of machines mentioned GE and to avoid the disadvantages, namely the less fast work of the former and the less precise Arbei th of the second type.
According to the invention, the work point on the workpiece targeted by the optical system can be projected as a shadow image onto the projection surface of the projection device by a projection device.
In the drawing, an embodiment example of the subject invention is Darge, namely: Fig. 1 shows the front view of an optical. Profile grinding machine equipped with a microscope and a shadow image unit in the position for microscopic observation, FIG. 2 shows the floor plan of this machine;
Fig. 3 shows the profile grinding machine according to Fig. 1 in a front view, but the support for the microscope and the shadow image device are pivoted so that you can work on the machine while observing the shadow image, while in Fig. 4 the plan of Fig 3 is shown.
In the illustrated optical profile grinding machine, in which the Acli.se of an optical system follows the desired shape of the workpiece, a support table 5 for the to be processed is on a base 1 by means of a column guide 2, a carriage 3 and a cross slide 4 Workpiece quantity arranges. By means of a handwheel 7, the workpiece 6 can be adjusted in height, while cranks 8 and 9 are provided for the adjustment in the horizontal.
In front of the workpiece 6 there is a cross slide 11 on a slide 10 and a grinding slide 12 on it. The grinding wheel 13 arranged on this grinding slide 12 is arranged on a vertical slide 14 which carries out an up and down movement during grinding. By rotating a circular part 15 in the grinding carriage 12, the up and down movement from the vertical out in one. any angle can be adjusted.
On the base 1, an arm 16 is arranged, which carries a column 17 on which a table 18 is arranged for receiving the drawing template. An arm 20 is located on a further column 19 of the base 1. It is known, for example from Switzerland. Patent specification no. 141580 can be seen to use a pantograph in which the journal of the fixed pole point and the joint closest to it are to be designed as nested sockets with eccentric bores, the inner of which accommodates the microscope acting at the reduction point .
These two sockets, one of which. the outer is denoted by 21, are on the front free end of the arm 20 ge superimposed. On an arm 25 of the pantograph two parallel links 23 are articulated, one of which is verbun with one of the two nested sockets. The other bushing is hinged to the second link 23 to 23a (FIG. 4) by means of an arm not visible in the drawing. At the free end of the arm 25 there is a stylus 24 which is used to scan the outline of the object recorded on the original.
In the inner socket there is an optical: system that is stored according to the described connection of the sockets; with the pantograph "can be brought exactly over the grinding point, which is indicated by the tracer pin 24 of the pantograph. With the eccentric sockets, the purpose and operation of which is known from the aforementioned Swiss patent specification No. 141580, so that A more detailed representation is left out here, so the exact setting of the optical system to the grinding point can be achieved.
The eccentrically nested sockets 21 are equipped with a turret-like support 31 which, in addition to a microscope attachment 30, also carries a projection device 32 consisting of a lens system 33, a mirror 34 and a projection plane 35. By means of this device, the grinding wheel on the workpiece 6 to be machined can thus be observed either through the microscope 30 or through the projection device 32. With the aid of the projection device, as will be explained below, it is possible to view the image produced in the optical system 22 as a shadow image or as an episcopal image on the projection plane.
In the embodiment shown, a lamp 26 for under-lighting and a lamp 27 for lighting on the arm 20 are arranged in the base 1. Only one or the other of these lamps is used to illuminate the workpiece. If the lamp 27 is put into operation, the work piece is illuminated from above and there is a lifelike, episcopic image of the workpiece surface.
When working with under-lighting, i.e. with the lamp 26, the light beams of the lamp 26 directed in parallel by an optical device hit the workpiece 6 and the grinding wheel 13, which is constantly moving up and down on the workpiece.
Only the light rays that pass the ganten of the workpiece are able to penetrate the lens of the lower set of the optical system 22: and there generate a virtual shadow image, which is now enlarged by the lens of the upper set of microscopes when the microscope is swiveled over it and can be seen through f the eye of the beholder in the enlarged representation.
At the same time, the observer sees the shadow of the grinding wheel working on the gante of the workpiece and can control it using the cranks 29 and 28 until the clearly visible protruding material of the workpiece 6 has been worked off, i.e. until the grinding wheel has reached the point indicated by Ida's crosshairs on the microscope.
If the projection device is pivoted over the lower part as the upper part instead of the microscope, the image generated by the lenses of the lower set of the optical system 22 occurs through a magnifying lens in the upper part and falls on the mirror 34, where it is deflected and at the projection surface 35 of the projection device is thrown so that the observer can look at the enlarged shadow image with the naked eye.
Looks here too. he works again the working grinding wheel as Schat th on the shadow image of the workpiece and can control it by means of the cranks 28 and 29 until it has reached the intersection of the crosshairs recorded on the reticle of the optical system. The workpiece to be ground covers the intersection of these crosshairs. To eliminate this disadvantage, however, auxiliary lines are also provided on the reticle, which indicate to the worker whether he is still far from the intersection of the cross or whether he is working close to this intersection.
If the crosshair is skillfully set, it will, as experiments have shown, even if the intersection of the crosshair is invisible because it is covered by the shadow of the workpiece, it will be able to precisely navigate to the intersection because the lines that cross can be used as guidelines when looking at it.
The optical system can, however, also be designed in such a way that the observation of the workpiece can take place simultaneously with the microscope and on the projected shadow image. For this purpose, the turret-like carrier 31 can be designed in such a way that the objective side of the optical system is used for both microscope and projection observation.
For observation through the projection device, it is necessary that the light sources 26 respectively. 27 are significantly brighter than for observation through the microscope. However, in order not to have to exchange the light sources for the various observations, the microscope attachment 30 is provided with a diaphragm 36, in the place of which a colored or darkening glass can step, by means of which the light intensity penetrating through the objective 22 is attenuated to the extent that that a glare at. microscopic observation no longer occurs.
On the projection device 32 there is also an attachment 37 for a magnification lens 38 through which the image projected onto the projection plane 35 can be viewed enlarged. The pedal 31 for the microscope 30 and the projection device 32 can be pivoted about a bolt 40 which is arranged on a tab of the inside of the two nested sockets.
It has also proven to be expedient to darken the projection device against the incident light by means of a panel.
The operation of this machine is as follows: A template drawing is stretched on the table 18 and the stylus 24 of the pantograph 23, 25 is enlarged to a starting point. traced line set. According to this setting, the workpiece 6 is clamped by moving the slide 3 and the cross slide 4 so that the point of the workpiece 6 lying in the extension of the optical axis corresponds to the starting point of the drawing line.
The turret-head-like carrier 31 is now adjusted in such a way that the lens system 33 of the projection device 32 is above the optical system 22, as is shown in FIGS. 3 and 4. For example, the emanating from the light source 26, parallel beams hit the workpiece 6 and then penetrate further through the objective lens into the optical system 22, emerge through the lens 33 again, are thrown against the mirror 34 and from there. is projected from onto the projection plane 35.
A small section of the still ungrounded profile line of the workpiece 6 appears on the projection plane 35 as a greatly enlarged shadow image. This chat image extends beyond the auxiliary lines indicated by means of the S mentioned or in some other way, for example by recording on the Projek tion plane shown center, which corresponds to the center that the extension of the optical axis meets on the workpiece. Up to this point, the workpiece must now be ground, which is done by controlling the grinding carriage by means of the hand cranks 28 and 29.
Since the grinding wheel moves up and down in the light beam, its outer circumference, which is attacking the workpiece, also appears as a shadow image on the projection plane, and you can see exactly how more and more material on the workpiece is ground away by each further control of the grinding wheel until the indicated center is reached. If this is the case, the indicated center point on the projection plane, the axis of the optical system 22 and the position of the feeler pin 24 on the drawing template correspond accordingly. A point adjacent to the first set point is now scanned by adjusting the feeler pin 24.
This causes, that according to the translation of the pantograph, the axis of the optical system 22 also shifts to a point adjacent to the starting point on the workpiece 6 and at the same time the shadow image is shifted on the projection plane 35, this now in turn over the indicated center of the projection plane. This protruding piece must be sanded down again, until the sanding point has reached the center point on the projection plane again, and so it sits on, this way sanding point next to sanding point, until the entire workpiece is completely sanded to its shape corresponding to the template drawing had received.
The. The shadow image is viewed in a convenient way through the lens 38 because this lens further enlarges Ida's shadow image thrown onto the projection plane 35. The selected magnification is irrelevant; this is simply chosen so large that comfortable observation without straining the eyes is made possible.
The use of the Projektionseinrich device and the microscope always enables the most precise checking of the respective grinding point by the microscope 30 grants a direct view of the workpiece and shows the grinding point on any enlarged scale. In the case of very precise work, the workpiece will be pre-ground while observing the shadow image and the final precision will be obtained by observing it with the microscope. For this purpose, the projection device and the microscope attachment are arranged on the revolver-like support 31, which can be swiveled easily and quickly from one position to the other.
The device can also be designed in such a way that instead of the rotatable turret-like carrier, one can be provided that can be moved. For this purpose, the upper part of the microscope and the upper part of the projection device can be mounted on a slide which is displaceable in a straight slide path.
In the illustrated embodiment, the consideration of the workpiece is: both on the projection plane as. also possible through the microscope. It can, however, also be the upper part of the microscope and only the upper part of the projection device can be seen, which in this case is expediently stationary on the. Lower part is mounted.
Through the projection device described, it has become possible to maintain the mechanical translation lying in an optical profile grinder in the pantograph, which guarantees the most accurate work and enables fast work through the comfortable viewing of the shadow image, which like a film the grinding work can be rolled off at the respective grinding point.
The worker can follow the work process in a comfortable position and needs to use the microscope for the most precise control.
The work goes significantly faster because the strenuous observation through the microscope is limited to a minimum, while the accuracy of the profile production depends only on the exact scanning of the original drawing, for example by a photoelectric cell not shown, and nothing more is influenced by the more or less sharp setting of the silhouette and the errors in the optical refraction.