DE1565539A1 - Steuereinrichtung fuer Strahlungsenergie - Google Patents

Description

DR. QUARDER

Telefon 244446

26. August 1966

PBHH ANT I Ltd.
Hollimvood-Lancashire (England)

Patentanmeldung: Deutschland
Kennwort: "Strahlsteuerung"

A 10 522

K ·

Steuereinrichtung für Strahlungsenergie

Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zur Steuerung der auf die Oberfläche eines Werkstücks auftreffenden Strahlungsenergie,,

Der Strahl kann ein Elektronenstrahl seine In diesem Falle kann die Einrichtung bei Elektronenstrahl-Schweißgeräten oder Geräten Verwendung finden, bei denen ein Werkstück auf irgend eine Weise durch den Strahl bearbeitet wird, inpem beispielsweise Material durch Verdampfung entfernt wird. Oderper Strahl kann ein Ionen- oder Laserstrahl sein.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin,, eine Einrichtung dieser Art zu schaffen, bei der der Strahl abgelenkt und sein Angriffspunkt auf eine gewünschte Stelle auf der Werkstückoberfläche gerichtet wird, insbesondere entsprechend den Erfordernissen eines An£>rderungssignals₀

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine

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derartige Einrichtung zu schaffen, bei der das Steuersignal für die Bündelung und/oder Beschleunigung des Strahls verwendet wird, um die auf der Werkstückoberfläche zerstreute Energie auf ein Maximum zu steigern.

Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Steuerung der auf die Oberfläche eines Werkstücks auftreffenden Strahlungsenergie umfaßt Mittel zum Ablenken des Strahls in orthogonalen Richtungen, einen photoelektrischen Wandler zur Lieferung von Fehlersignalen in Abhängigkeit von der Bewegung eines Lichtpunktes in orthogonalen Richtungen zu einem Bezugspunkt auf der lichtempfind· liehen Fläche des Wandler?, ein optisches System, um auf diese lichtempfindliche Fläche ein Abbild des Lichtpunktes am Angriffspunkt des Strahls auf der Werkstückoberfläche zu projizieren, eine geschlossene Rückkoppelungsschleife, die den Y/andler und die Ablenkmittel mitieinschließt und zum Ablenken des Strahls in Abhängigkeit von den Fehlersignalen dient, um diese aufzuheben und das Abbild des Lichtpunktes ungefähr auf dem Bezugspunkt zu halten, eine bewegliche Steuervorrichtung zur Steuerung der Lage des Strahlpunktes auf dem Werkstück in orthogonalen Richtungen, Abtastvorrichtungen zur Lieferung von Antwortsignalen in Abhängigkeit von der Bewegung der Steuervorrichtung, Verbindungen von den Abtastvorrichtungen zu den Ablenkmitteln, um den Strahl in Abhängigkeit von den Antwortsignalen der Abtastvorrichtungen abzulenken und dadurch das Abbild des Lichtpunktes innerhalb der lichtempfindlichen Fläche des Wandlers zu halten, und eine Antriehsstufe zum Verstellen der Steuervorrichtung und damit des Strahlpunktes auf dem Werkstück in Abhängigkeit von einem Anforderung ssignal.

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Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeiepiels in Anwendung bei einem Elektronenstrahl -Schweißgerät in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert.

Im einzelnen zeigen:

Figg. 1 und 3 vereinfachte schematische Schaltbilder von zwei

Ausfuhrungsformen der Erfindung;

Fig. 2 einen Teil der Anordnung der Fig. 1, der entsprechend einer weiteren Ausführungsform abgeändert ist;

Figg. 4- und 7 zeigen Einzelheiten von*in den Figg. 1 und 3 all*

genrein dargestellten Teilen, und

Figg. 5 und 6 sollen die Wirkungsweise der Ausführungsform gemäß

Fig. 4 erläutern.

Wie aue Fig. 1'ersichtlich ist, ist das Werkstück 1(T bei dieser Ausführungsform in einem luftleeren Hauai 11 angeordnet. Die Werkstückoberfläche 12, auf die der Strahl auftreffen soll, wird der Einfachheit halber als eben angenommen und ist als senkrecht zur Ebene des Papiers verlaufend dargestellt. Der Elektronenstrahl 13 wird von einer Elektronenquelle 14 auf die Fläche 12 gerichtet und durchläuft dabei Beschleunigungselektroden 1-5, eine Bündel- oder Satamelelektrode 16 und Mittel zum Ablenken des Strahls in Form der Ablenkorgane 17 und 1:3, die den Strahl in die üblichen orthogonalen Hichtungen X und Y lenken. Alle diese Teile liegen in dein abgeschlossenen Haum 11.

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Außerhalb des Raums 11 befindet sich eine bewegliche Steuervorrichtung in Form eines Steuerwagens 20, der parallel zur Ablenkrichtung des Strahle in Richtung X und Y in einer Ebene be- > wegt werden kann, die der Einfachheit halber als parallel zur Werkstückfläche 12 verlaufend angenommen wird. Dieser Wagen be- · wegt sich gegenüber einem Bezugspunkt (nicht dargestellt), der gegenüber dem Raum 11 feststeht.

Auf dem Wagen ist ein *photoelektrischer Wandler 21 befestigt, der eine lichtempfindliche Fläche 22 aufweist, die parallel zur Bewegungsebene des Wagens verläuft. Der Wandler ist so ausgebildet, daß wenn ein Lichtpunkt auf seine lichtempfindliche Fläche 22 auftrifft, über die X-Leitung 23 und die Y-Leitung 24 Ausgangssignale in Abhängigkeit von der Koordinatenstellung des Lichtpunkts gegenüber einem Bezugspunkt auf der Fläche 22, der als sein Mittelpunkt angenommen werden soll, geliefert werden. Die Richtung dieser X- und Y-Koordinate wird als parallel zur Bewegungsrichtung des Wagens angenommen, obwohl sie nicht von Bedeutung ist. Eine geeignete Konstruktion für diesen Wandler wird nachstehend anhand der Figg. 4 bis 6 beschrieben. Inzwischen soll er der Einfachheit halber als Photozelle oder Zelle bezeichnet werden, obwohl er in der Praxis außer einer Photozelle noch beträchtliche weitere Vorrichtungen aufweisen kann, wie später beschrieben werden wird.

Dem Wagen sind lineare X- bzw. Y-Abtastvorrichtungen 31 und in Form von Potentiometern zugeordnet, die über Leitungen 33 und 34 Gleichstromsignale liefern, die die X- und Y-Koordinate der Stellung des Wagens gegenüber dem feststehenden Bezugspunkt, der

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anfangs erwähnt wurde, darstellen.

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Die Ausgangssignale über die X-Leitungen 23 und 33 werden über einen hochverstärkenden Verstärker 35 den X-Ablenkorganen 17 zu-■ geführt. In gleicher Weise werden die Ausgangssignale über die ■T-Leitungen 24 und 34 über einen weiteren hochverstärkenden Verstärker 36 den Y-Ablenkorganen 18 zugeführt.

Die Zelle 21 liefert weiter über eine Leitung 25 ein drittes - Ausgangasignal in Form einer Spannung oder eines Stroms, der in unmittelbarer Abhängigkeit von der Intensität eines auf die fläche 22 auftreffenden Lichtpunktes schwankt. Dieses Ausgangssignal dient zur Steuerung einer Stufe 41, die ihrerseits Signale an die Beschleunigungselektroden 15 und Bündelelektroden 16 liefert..

Um die Abtaatvorrichtungen 31 und 32 gegebenenfalls bei der Ablenkung zu unterstützen, ist ein Ablenkgerät 42 vorgesehen, das über Leitungen 43 und 44 Abtastsignale in Richtung X und Y als Eingangssignale zu den Verstärkern 35 und 36 liefert. Diese Leitungen gehen über Schalter 45 und 46, die durch irgend eine bistabile Vorrichtung, die einen Teil der Stufe 41 bildet, über einen Kanal 47 gesteuert werden, wodurch gleichzeitig das Ein- und Ausschalten des Ablenkgeräts 42 gesteuert wird. Eine geeignete Konstruktion für die Stufe 41 wird nachstehend anhand der Mg. 7 beschrieben. . ·

Die Stellung des Wagens 20 wird durch eine. Antriebsstufe 51 in Abhängigkeit von An^ürderungsSignalen gesteuert, die über einen Kanal 52 eingehen und über Antriebsgle^-der 53 und 54 weitergegeben werden, um den Wagen in Richtung X und Y zu bewegen.

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Mittels eines optischen Projektionssystems, das in der Zeichnung durch die Spiegel 55 und 56 wiedergegeben ist, wobei die erforderlichen Linsen zur Erzielung einer besseren Übereicht weggelassen wurden, wird ein Abbild der fläche 12 auf den Wagen projiziert, so daß das Abbild des beim Auftreffen des 8i#aiild auf die Fläche 12 entstehenden Lichtpunktes in eine zugeordnete Stellung in der Ebene der lichtempfindlichen Fläche 22 der Zelle übertragen wird.

Zum Bearbeiten wird das Werkstück in den Raum 11 eingebracht, der zu diesem Zweck ausreichend demontiert werden kann. Nachdem der Kaum luftleer gemacht wurde, wird der Strahl eingeschaltet.

Die allgemeine Anordnung ist so getroffen^ daß unabhängig von der Stellung des Wagens im Koordinatensystem beim Einschalten des Strahls die von den Abtastvorrichtungen kommenden und über die Verstärker 35 und 36 und die Ablenkorgane 17 und 18 laufenden X- und Y-Ausgangssignale im Idealfall den Jiieiri5#trahl so lenken, daß das Abbild des Lichtpunktes an der Angriffesteile des iriefe4;#trahls auf der Fläche 1? in die fläche 22 der Photozelle fällt. Daraufhin erzeugt die Photozelle w±m X- bzw. Y-J^hlersignale in Abhängigkeit von dem Abstand des Lichtpunktabbiidee rom Bezugsmittelpunkt auf der Fläche 12 und durch Übertragung dieses Signals über die Leitung 23 bzw. 24 und den Verstärker zur Ablenkvorrichtung wird der Strahl und damit die Stellung des Lichtpunktes in eine Richtung abgelenkt, in der die Signale aufgehoben werden, wodurch das Abbild des Lichtpunktes im wesentlichen auf die Mitte der Fläche 22 ausgerichtet wird. Somit wird durch den Punkt des iriefe^trahls auf dem Werkstück, durch das Abbild des ·" Lichtpunktes, durch die Photozelle 21, durch die Verbindungen -

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von der Photozelle zur Ablenkvorrichtung und durch den ■trahl selbst eine geschlossene Rüekkopplungs-Servorschleife gebiBet.Wi· bei Servosystemen üblich, werden die Fehlersignaie nicht vollständig aufgehoben, sondern behalten einen Wert, der gerade auereicht, .um die erforderliche Ablenkung des Strahls auf-,reoht zu erhalten. Vorausgesetzt, daß die Verstärkung durch die Verstärker 35 und 36 ausreicht, wird das Abbild des Leuchtpunktes jedoch mit einem sehr genauen Annäherungswert auf die Fläche 22 zentriert.

Bei diesem Servosystem stellt der Wagen das Eingangsglied und der Angriffspunkt des Strahls auf dem Werkstück das Ausgangsglied dar. Durch Bewegung des.Wagens kann somit die Lage des Strahlpunktes auf dem Werkstück nach Belieben verändert werden. Die Nachführung ist schnell genug, um das Abbild des Leuchtpunktes auf der lichtempfindlichen Fläche 22 zu halten.Wenn der Stufe über den Kanal 52 ein Anforderungesignal zugeführt wird, in das ein Programm für sine geforderte Lage des Leuchtpunktes eingeschlüsselt ist, so wird der Wagen durch die Antriebsglieder 53 und 54 angetrieben und bewirkt dadurch das Auftreffen des Strahls an einer Stelle des Werkstücks entsprechend dem Programm.

In der Praxis kann hauptsächlich wegen unvermeidlicher Nichtllnearität der Strahlablenkvorrichtung der Umstand eintreten, daß die von den Abtastvorrichtungen 31 und 32 kommenden Signale heim Einschalten dea Strahls das Abbild des Leuchtpunktes nicht auf die Fläche 22 "bringen, so daß die Servorschleife nicht arbeiten kann. In diesem Falle ist der Ausgang von der Photozelle gleich null oder zumindest ein bestimmbares Minimum, und die Stufe 4-1 ist se ausgelegt, daß sie auf ein derartiges Signal in

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der Weise anspricht, daß sie über die bistabilen Stufen und den ' ^.

, Kanal 47 den Abtastgenerator 42 in Tätigkeit setzt und die Schal- .' "■ ter 45 und 46 einschaltet, so daß die Abtastsignale des Generator^. 42 dem Strahl zugeleitet werden. Dadurch wird der Strahl solange über die Werkstückoberflache 12 geführt, bis das Abbild des Leucht · Punktes schließlich auf die Fläche 22 der Photozelle fällt. Da die anfängliche Abweichung des Strahls gewöhnlich gering sein wird, denn die Abtastvorrichtungen 31 und 32 werden das Abbild

' des Lichtpunktes gewöhnlich ziemlich nahe der Fläche 22 ermittelt haben, wird die Dauer dieser zusätzlichen Abtastung wahrscheinlich kurz sein. Nachdem das Abbild des Leuchtpunktes einmal auf die Fläche 22 gebracht worden¹ ist, wird es durch das Servosystem sehr schnell zentriert. Das dadurch von der Photozelle über die Leitung 25 abgegebene, verhältnismäßig starke Ausgangssignai bewirkt über die Stufe 41 das öffnen der Schalter 45 und 46 und die Aueschaltung des Abtastgenerators 42. Danach wird das Abbild des Leuchtpunktes durch das Servosystem bei allen Bewegungen des Wagens entsprechend dem Programm im wesentlichen zentriert gehalten.

Bei einer anderen, wahlweise verwertbaren Anordnung, die in Fig. 2 dargestellt ist, bringt der Abtastgeneralor 42 das Abbild des Leuchtpunktes dadurch auf die Fläche 22, daß die Stellung des Wagens 20 in Richtung X oder Y verändert wird, anstatt den Strahl selbst zu verschieben. Das Ausgangssignal des Abtastgenerators wird dieses Mal wieder über die Schalter 45 und 46 über Leitungen 43 und 44 , aber nicht den Verstärkern 35 und 36 sondern als Eingangssignal der Antriebsstufe 51 zugeführt. Dieses Eingangssignal kann wahlweise zu den Eingangssignalen über den Anforderungskanal 52 erfolgen. Der Ablenkgenerator 42 und die Schalter

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45 und 46 werden wieder über den Kanal 47 durch die Stufe 41 gesteuert.

.' Wenn eine Abweichung auftritt, so aetat das dadurch entstehende Mircimum-Ausgangssignal der Photozelle 21 wie vorher die Stufe 41 in Tätigkeit, die den Ablenkgenerator 42-einschaltet und die Schalter 45 und 46 schließt. Bei dieser Anordnung wird die Aus-.gabe des Ablenkgenerators über die Stufe 51 für den Antrieb des· Wagens 20 verwendet und bewirkt dadurch die Abtastung des Wagens durch das Abbild des Lichtpunktes, bis sich das Abbild auf der Fläche 22 befindet. Da der eigentliche Punkt des Strahls während dieser Abtastung auf dem Werkstück festgelegt werden muß, ist es erforderlich, die beiden Abtastvorrichtungen 31 und 32 von den Ablenkorganen 17 und 18 zu trennen, da ihre Ausgaben entsprechend der Bewegung des Wagens schwanken» Um dies zu erreichen, sind in den Leitungen von den Abtastvorrichtungen zu den Verstärkern 35 und 36 Umschalter 57 und 58 vorgesehen.

In ihrem geschlossenen Zustand verbinden diese Schalter die Verstärker mit den Abtastvorrichtungen, während sie in ihrem unterbrochenen Zustand die Verstärker statt dessen mit zwei Spannungsquellen in Form von Potentiometern 59 und 60 verbinden, die von Hand verstellbar sind, um den Strahl in der richtigen Stellung zu halten. Die Schalter sind normalerweise in ihrem geschlossenen Zustand, werden jedoch· bei ihrer Betätigung unterbrochen und unterbrechen dann die Verbindungen von den Abtastvorrichtungen zu der Ablenkvorrichtung über die Stufe 41» indem sie einen Hilfs— kanal 47 benutzen, w^ährend die Stufe 41 gleichzeitig die Schalter -45 und 46 schließt und den Ablenkgenerator 42 einschaltet. ^ Nach Beendigung der Abtastung werden die Schalter 57 und 58

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durch die Stufe 41 betätig't und damit die Abtastvorriohtungen wieder mit den Verstärkern verbunden.

Die Strahlsteuerstufe 41 dient außerdem zur Steuerung einer Energiekenngröße des Strahls, wie beispielsweise dessen Schärfe oder Beschleunigung, in Abhängigkeit von der Stärke des von der Photozelle über die Leitung 25 aufgenommenen Signale, um die an dem Strahlpunkt auf dem Werkstück abgeführte Energie auf ein Höchstmaß zu bringen. Dieses Punktionsmerkmal beruht auf der Tatsache, daß die Helligkeit des Lichtpunktes auf dem Werkstück und damit dessen Abbild auf der Fläche 22 in direkter Beziehung zu der abgeführten Energie stehen, und die Stärke des Auagangssignals von der Photozelle steht in direkter Beziehung zu der Helligkeit des Lichtpunktabbildea, Wie anhand der Fig. 7 noch näher beschrieben werden wird, dient die Stufe 41 zur Einstellung der Schärfe und Beschleunigung des Strahls, um das Signal, das er von der Photozelle erhält, und damit die abgeführte Energie auf ein Höchstmaß zu bringen.

Eine weitere geänderte Ausführungsfurm der Anordnung der Fig, 1, bei der das Ablenkgerät jedoch wie bei der Anordnung der Fig. 2 seine Steuerfunktion durch die Ansteuerung der Steuereinrichtung ausübt, ist in Fig. 3 dargesMlt, in der die bereits beschriebenetiKonstruktionsteile ihre früheren Bezugszeichen^ behalten haben.

Diese Anordnung unterscheidet sich von der der Fig. 1 dadurch, daß der Wagen fehlt, die Photozelje 21 feißteteht und die bewegliehe Steuereinrichtung als optische Vorrichtung, beispielsweise ein Spiegel, ausgebildet ist, der einen Teil des optischen Systems

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aarsrtellt und um orthogonale Achsen im Winkel bewegbar gelagert let, um dae Abbild des Lichtpunktes auf die lichtempfindliche •Fläche der Riotozelle zu bringen. Die Abtastvorrichtungen arbeiten nun ebenfalls im Winkel in Abhängigkeit von diesen Bewegungen.

Wie vorher ist das Werkstück 10 in einem geschlossenen luftleeren Rau» 11 angeordnet, in dem ein von einer Elektronenquelle H erzeugter Elektronenstrahl 13 über Beschleunigungselektroden 15i Bündel- oder Sammelelektroden 16 und eine Ablenkvorrichtung 17 und 18 läuft und auf die Werkstückoberfläche 12 auftrifft.

Dieses Mal ist, wie bereits erwähnt wurde, der photoelektrieche Wandler .der Zelle 21 nicht auf einem Wagen bewegbar angeordnet, sondern eteht gegenüber dem Haum 11 fest, und die Bewegung des Leuchtpunktabbildes, um dasselbe mit der lichtempfindlichen Fläche 22 der Zelle zur Deckung zu bringen, erfolgt durch

entsprechende Bewegung des Spiegels 61, der einen Teil des optisehen Weges zwischen der Werkstückoberfläche 12 und der Fläche 22 der Photozelle bildet.

Zu diesem Zwecke ist der Spiegel 61, der sich außerhalb des Raumes 11 befindet, in einem Kardansystem 62 gelagert, so daß er um die orthogonalen Achsen A und 3 im Winkel bewegt werden kann« Die Winkelverstellungen des Spiegels um diese Achsen gegenüber feststehenden Bezugsrichtungen werden durch Winkelabtastvorrichtuntren 63 und 64 gemessen. Diese Abtastvorrichtungen Bollen im folgenden als die X- bzw. Y-Abtestvorrichtung bezeichnet werden, da die Winkelbewegungen des Spiegels um seine Achse· A und B Bewegungen des Leuchtpunktabbildes in den Richtungen

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X und Y in der Ebene der lichtempfindlichen Fläche' 22 hervorrufen. Die Ausgaben dieser Abtastvorrichtungen, die den Abtast- · vorrichtungen 31 und 32 des früheren Systems entsprechen, waöen -

. ■ ■ . - · "■"·' über Verstärker 35 und 36 den Strahlablenkorganen 17 und 18 zu- ■ ' geführt. Die Verbindungen von den Abtastvorriohtungen zu den Verstärkern laufen über Unterbrechungsschalter 65 fezw. 66, die durch die Stufe 41 über eineJ^ Verlängerung 47 des Kanals 47 betätigt werden.

Die X- und Y-Ausgangssignale von der Zelle 21 zu den Verstärkern über die Leitungen 23 und 24 und zur Stufe 41 über die Leitung 25 und die Steuerverbindungen von der Stufe 41 zu den Elektroden 15 und 16 sind die gleichen wie vorher.

Die Winkelverstellungen des Spiegels um die Achsen A und B werden durch die Antriebsstufe 51 über die A-Verbindungeleitung 53 und die B-Verbindungsleitung 5J gesteuert. Die Anordnung ist so getroffen, daß durch die Winkelbewegungen des Spiegels die Ebene der lichtempfindlichen Fläche 22 der Photozelle mit dem Lichtpunktabbild abgetastet wird.

Die Ausgabe des Ablenkgenerators 42 wird wie in Fig. 2 wieder über Schalter 45 und 46 und Leitungen 43 und 44 der Antriebsstufe 51 als Eingabe zugeführt. Diese Eingabe kann wahlweise zu der Eingabe über den Anforderungskanal 52 erfolgen. Der Ablenkgenerator und die Schalter 45 und 46 werden wieder über" den Kanal 47 von der Stufe 41 gesteuert.

Unter normalen Betriebsverhältnissen sind die Schalter 65 und

£6 geschlossen, die Schalter 45 und 46 offen und der Ablenkgene-

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rator 42 ist außer Funktion.. Der Spiegel 61 arbeitet in ähnlicher Weise wie der Wagen 20 des früheren Systems.

·; '.'. Unabhängig davon, welche Stellung der Spiegel in bezug auf ·' s.elne Winkelaohsen gerade einnimmt, wenn der Strahl eingeschaltet wird, -wird der .Strahl daher im Idealfall durch das Ausgangssignal X bzw. Y der Abtastvorrichtung 63 bzw. 64, das über den .geschlossenen Schalter 65 bzw. 66, den Verstärker 35 bzw. 36 und den Ablenkorganen 17 bzw. 18 übertragen wird, so gerichtet, daß das Abbild des an der Angriffsstelle des Strahls auf der Werk· Stückoberfläche 12 entstehende Lichtpunkte innerhalb des Bereiches der Fläche 22 der Photozelle fällt.

Die aus dem Lichtpunkt auf dem Werkstück, dem Abbild des Lichtpunktes, der Photozelle 21, deren Verbindungen zu den Ablenkorganen und dem Lichtstrahl selbst bestehende geschlossene Hückkopplungs-Servoschleife arbeitet daraufhin wie vorhin, indem sie das Abbild des Lichtpunktes so dicht an dem Bezugsmittelpunkt der Fläche 22 hält, wie es die Notwendigkeit zur Erzeugung eines Fehlersignals gestattet. Durch die Zuführung eines Anforderungssignals über den Kanal 52 an die Stufe 51 kann die Winkelstellung des Spiegels dann verändert werden, so daß der Lichtstrahlpunkt entsprechend dem gewünschten Programm auf das Werkstück auftrifft., Es ist zweckmäßig, den Spiegel in ausreichender Entfernung vom Werkstück anzuordnen, denn die erforderlichen Bewegungen des Lichtpunktes in Richtung X und Y in der Ebene der Fläche 22 sind den entsprechenden Winkelbewegungen des Spiegels um die Achsen A und' B proportional. .

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Im Falle einer falschen Ausrichtung, bei der die Signale von den Abtastvorrichtungen beim Einschalten des Strahle dessen Abbild nicht auf die Fläche 22 bringen würden, setst die dann von der Photozelle 21 kommende Null- oder Minimumauegabe wie vorher die Stufe 41 in Tätigkeit und schaltet das Ablenkgerät 42 und die Schalter 45 und 46 ein. Sie Ausgabe des Ablenkgeräts wird der Stufe 51 wahlweise zu der Eingabe vom Anforderungekanal zugeführt und veranlaßt den Spiegel mit dem Abbild des Lichtpunktes die Ebene der lichtempfindlichen Fläche 22 abzutasten, bis der Lichtpunkt auf diese Fläche trifft, wodurch die Wirkungsweise der Stufe 41 umgekehrt wird und das Servosystem die Steuerung übernimmt, um den Lichtpunkt wie bereits beschrieben zu zentrieren. Über die Verlängerung 47 werden die Schalter 65 und 66 durch die Stufe 41 geöffnet, um die Abtastvorrichtungen während der Ausführung der Abtastung von den Ablenkorganen zu trennen. Falls erforderlich, können diese Schalter wie die Schalter 57 und 58 der Fig. 2 als Umschalter ausgebildet sein, um die Eingaben der Abtastvorrichtungen an die Verstärker durch von verstellbaren Spannungsquellen gewonnene Spannungen zu ersetzen.

Weiter dient die Stufe 41 wie vorher zur Steuerung der Beschleunigungselektroden 15 und Bündelelektroden 16, um die dem Lichtstrahlpunkt auf dem Werkstück zugeführte Energie auf ein Höchstmaß zu bringen.

Anstelle eines Spiegels wie vorstehend beschrieben, kann auch eine optische Vorrichtung wie ein Prisma oder ein Prismasatz als Steuervorrichtung verwendet werden.

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.⁵I Eine einfache» nicht dargestellte Konstruktion für den Wandler 21 besteht aus einem viereckigen Pyramidenreflektor, der so ausgelegt ist» daß er das·Lichtpunktabbild in vier Richtungen zu vier Photozellen aufteilt, so daß die unterschiedliche Ausgabe von zwei einander*gegenüberliegenden Zellen die Verschiebung des Strahls in der einen Richtung anzeigt, während die unterschiedliche Ausgabe der anderen beiden Zellen die Verschiebung in der -Richtung im rechten Winkel zu dieser Dichtung anzeigt. Die zusammengefaßte Ausgabe aller vier Zellen bildet die der Stufe 41 über die Leitung 25 zuzuführende Gesamtausgabe. Eine komplizierte, aber vorzuziehende Konstruktion, bei der eine Zelle mit einem umfangreichen zugeordneten leitungssystem bei der Anordnung gemäß Pig. 1 verwendet'wird, wird nun anhand der Figg.4 bia 6 beschrieben.

Es soll angenommen werden, daß die Photozelle in bekannter Weist so ausgeführt ist, daß das Lichtpunktabbild zunächst auf eine Photokathodö fäW/t und die von dieser ausgesandten Elektronen in Form eines Elektronenabbildes in einer Bildebene innerhalb der Zelle gesammelt werden. Diese Ebene ist mit einer runden Öffnung vgrsehen, durch die die Elektronen hindurchgehen und zu einer Dynodenstufe gelangen, an die sich eine Ausgangsano/de anschließt. Durch iiinere Ablenkapulen kann das Elektronenabbild des Liditpunktes in Richtung X und Y über diese öffnungen bewegt werden. Um die Beschreibung zu vereinfachen, ist in Fig. 4 von der Zelle lediglich die Öffnung 71 in der Zelle 72 mit der X-Ablenkspule 73 und der Y-Ablenkspule 74 dargestellt. Die öffnung 71 entspricht der vorgenannten lichtempfindlichen Fläche der ISsL-Ie und die Spulen sollen als so ausgelegt angenommen werden,'daß

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sie das Abbild des Lichtpunktes wie nachstehend beschrieben über

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die Öffnung bewegen können. "^(<il

Aus den Gegenphasenausgängen eines Zeitimpulegebers in Form ,._/. eines Multivibrators 75 werden in Sägezahngeneratorstufen 77 und 78 dreieckige X- und Y-Ablenksignal,e erzeugt, die der Spule . * 73 bzw. 74 zugeführt werden.

Die Ausgabe der Zelle wird über eine leitung 81 einem Wechselstromverstärker 82, öineci Spitzengleichrichter 83 und einem Gleichstromverstärker 84 zugeführt und liefert über die aus Fig. 1 ersichtliche Ausgangsleitung 25 das Signal, dessen Intensität in Abhängigkeit von der Intensität des Lichtpunktabbildes schwankt. Zwischen den Stufen 84 und 82 ist eine Selbstverstärkungssteuerung vorgesehen, die die Verstärkung von der Stufe 84 zur Stufe 82 zurückleitet.

Die Ausgabe der Zelle wird nach Verstärkung, Begrenzung und Umwandlung in Rechteckform in einer Stufe 85 außerdem als Eingabe Und-Schaltungen 87 und 88 zugeführt, deren anderen Eingang jeweils mit einem Gegenphasenausgang einer durch den ZeitjLmpulsgeber 75 gesteuerten bistabilen Stufe 89 verbunden ist.

Die Ausgabe der Und-Schaltung 87 wird als Eingabe zwei weiteren Und-Schaltungen 91 und 92 zugeführt, während die Ausgabe der Und-Schaltung 88 den Und-Schaltungen 93 und 94 als Eingabe zugeführt wird. Die anderen Eingänge der Und-Schaltungen 91 und 93 Bind mit dem einen Ausgang einer bistabilen Stufe 95 verbunden, die durch den einen Ausgang der Stufe 89 gesteuert wird. Der an- ' dere Ausgang der Stufe 95 steht mit den Und-Schaltungen 92 und

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*94 in Verbindung. ~ -

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ί Die Ausgabe der Unfl-Schaltung 91 wird, nach Umkehrung ihrer !Polarität durch einen Umkehr-Verstärker 101, über einen Sammel-. ¹ verstärker 102 und einen linearen Verstärker 35 (Fig. 1) den "· -X-Ablenkspul en 17 des Hauptstrahls zugeführt. Die Ausgabe der ' Und-Schaltung 92 wird dem Verstärker 102 direkt als zweite Eingabe zugeführt. Ein zwei/rfter Eingang des Verstärkers 35 steht mit der X-Abtastvorrichtung 31 (Fig. 1) in Verbindung.

Für die Y-Ablenkspulen sind ähnliche Anordnungen getroffen worden. Die Und-Schaltung 93 ist über einen Umkehrverstärker 103 mit einem Sammelverstärker 104 verbunden, dessen anderer Eingang direkt mit der Und-Schaltung 94 verbunden ist, ohne daß die Eingabe umgekehrt wird. Die Ausgabe des Verstärkers 104 wird zusammen mit dem Signal der Y-Abtastvorrichtung 32 über den linearen Verstärker 36 den Y-Spulen 18 zugeführt.

Die Wirkungsweise dieser Einrichtung soll nun anhand der Signalwellenformen der Fig.. 5 beschrieben werden. Alle diese Wellen haben eine dreieckige oder rechteckige Form und Teile, die gewöhnlich als positiv oder negativ verlaufend bezeichnet werden wurden. Zur Vereinfachung der Beschreibung sollen diese Teile jedoch lediglich als positiv oder negativ bezeichnet werden, so als ob die Wellenformen durch die Nullsignallinie zerschnitten würden. Es versteht sich jedoch, daß die Uullebene in Wirklichkeit •vollständig über.oder Unter der Welle liegen kann, so daß beide Teile je nachdem entweder negativ oder positiv sind.

"Die Wellenform der dreieckigen Ablenksignale X und Y,die von den Stufen 77 und 78 zur Ablenkung des'Lichtpunktabbildes ausge-^l sendet werden, sind bei (a) und (b) dargestellt. Ihre Auswirkung

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auf die Lage des Liohtpunkfes gegenüber den KooAdßten X und Y, die den Mittelpunkt der öffnung 71 der Photozelle als Ursprung (0) haben, ist in Pig. 6 dargestellt. Ee soll angenommen werden, da|3 die mittlere Stellung P des Lichtpunktes, die durch die Ausgaben der Abtastvorrichtungen 31 und 32 (Pig. 1) bestimmt wird, auf der X-Achse, aber etwas abseits in der negativen Richtung von der Y-Achse liegt. Die Hin- und Herbewegung de« Lichtpunktes, die durch die Zuführung der Dreieck-Schwingungen der Wellen (a) und (b) an die Spu/len 73 und 74 der Zelle (vgl. Pig. 4) entsteht, ist gestrichelt dargestellt, wobei die Auegänge und die Rückwege zur besseren Übersicht im Abstand voneinander dargestellt sind.

So führt die positive X-Schwingung 111 des Signale (a) das Lichtpunktabbild von dem Punkt P in der positiven Richtung längs der X-Achse zu dem Punkt 112 außerhalb der Öffnung71 und von dort zurück zum Punkt P. Aufgrund der Y-Schwingung 113 des Signal« (b) geht der nächste Weg des Lichtpunktes dann in der negativen Y-Richtung bis zum Punkt 114 außerhalb der öffnung 71 und von dort zurück. In gleicher Weise führt die negative X-Schwingung 115 den Lichtpunkt zum Punkt 116 und zurück. Darauf folgt die positive Y-Schwingung zum Punkt 118 und zurück. Danach wiederholt sich der Arbeitszyklus.

Die Welle (α) zeigt die Auswirkung dieser Auswanderungen des Lichtpunktes auf die Ausgabe der Zelle nach der Begrenzung -und AbJ.eichung durch die Stufe 85. Solange sich das Abbild des Lichtpunktes innerhalb der öffnung 71 befindet, liefert die Zelle ein gleichbleibendes Ausgangssignal, das auf null (oder auf einander β β konstantes Minimum) abfällt, sobald der Lichtpunkt auf

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bad ommtAL

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«einem Weg zu einem der Punkte 112, 114, 116 oder 118 aus der öffnung austritt. Beim Zeichnen wurde der Einfachheit halber an- - genommen, daß das Lichtpunktabbild keine wesentliche Fläche aufweiBt, so daß zwischen, den "beiden Zuständen ein ruckartiger " Übergang stattfindet.

"So wird, wie durch die Welle (c) dargestellt ist, durch Jede -Auswanderung ein Impulspaar gleicher Breite erzeugt, das die Auswärts- und Einwärtsbewegung des Lichtpunktes über die Öffnung. 71 darstellt und duroh einen Baum getrennt ist, der den dazwischenliegenden Zeitraum darstellt, in dem der Impuls draußen ist und die Zelle infolge dessen ein Minimum-Ausgangssignal liefert« Wegen des Abstandes des* Punktes P vom Mittelpunkt 0 der Öffnung bleibt der'Lichtpunkt während der positiven Auswanderungen in

Richtung Z länger innerhalb der öffnung 71 als während der Aus- ' Wanderungen in 4er entgegengesetzten Richtung. Daher ist jeder X-Impule der Impulspaare 121 des Signals (c) infolge der positiven Schwingung«?! 111 des Signals (a) erheblich breiter als jeder I-Impule 122 unter der Einwirkung der negativen Schwingungen 115.

Da der Punkt P sich auf der X-Achse befindet, haben die !-Impulse 123 dagegen Infolge der· positiven X-Sohwingungen 116 des Signals· (b) die gleiche Breite wie die unter der Einwirkung der entgegengesetzten Schwingungen 113 stehenden Impulse 124.

Die Wirkung der übrigen Einrichtung gemäß Pig. 4 besteht lediglich darin, daß für jede Richtung X und Y ein Fehlersignal , erzeugt wird, dessen Richtung und Größe von dem Unterschied in der Breite der Impulse^ 121 und 122 für die X-Achse und der

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26.8.66 . <

Impulse 123 und 124 für die Y-Achse abhängig sind, und daß diese·' " Fehlersignale dazu verwendet werden, das lichtpunktabbild in den Mittelpunkt 0 der öffnung 71 zu bringen. Bei dem vorliegenden Beispiel zeigt die Tatsache, daß die Y-Impulse 123 und 124 die ' gleiche Breite haben, an, daß sich der Lichtpunkt in bezug auf die Y-Achse bereits in der richtigen Stellung befindet. Daher wird nur für die X-Achse ein Fehlersignal erzeugt.

f
Im einzelnen erzeugt die Stufe 89 Gegenphasen-Rechteckwellen-

Ausgaben (d) und (e), deren positive Halbperioden mit dtn X-Sehjjdn··' gungen der Welle (a) bzw. de» Y-Sohwingungen der Welle (b? zusammenfallen. Durch die Vereinigung der Signale (o) und (d) an der Ünd-Sohaltung 87, die auf positive Eingaben ansprioht, werden aus dem Signal (c) alle X-Impulse ausgesondert, wie bei (f) dargestellt ist.

In gleicher Weise werden durch die Vereinigung der Signale (c) und (e) an der Und-Schaltung 88 die Y-Impulse ausgejBonde'rt, vgl. Wellenform (g).

Nun ist es erforderlich, die Impulse noch weiter aufzuteilen, indem die durch die positiven Schwingungen der Ablenkeignale entstehenden Impulse von den durch die negativen Schwingungen entstehenden Impulsen getrennt werden. Zu diesem Zweck erzeugt die Stufe 95 aus dem Ausgangesignal (e) der Stufe 89 Gegenphaeen-Rechteck-Signale der halben Frequenz, vgl. die Wellenfomen (h) und (i). Wie ersichtlich, fallen die positiven Halbptrioden flee Signale (h) nur mit den X-Impulsen 121 zusammen, die durch die positiven Schwingungen des Ablenksignals entstehen, sowie mit

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BAD OFMGiNAL

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den Y-Impulsen 124, die durch die negativen Schwingungen entstehen. Die übrigen X- und Y-Impulse 122 und 123 fallen mit den .positiven Schwingungen des Signals (i) zusammen.

!Durch die Vereinigung der Signale (f) und (h) an der Und-Schaltung 91 werden somit die X-Impulse 121, vgl» Welle (j), gewonnen, während die anderen X-Impulse 122 an der Und-Schaltung 92 aus den Signalen (f.) und (i) gewonnen werden, vgl. Welle

Die Y-Signale werden in gleicher Weise getrennt, indem das Signal (g) mit den Signalen (h) und (i) an den Und-Schaltungen 93 und 94 vereinigt wird, vgl» die Wellenformen (l) und (m).

Nachdem die beiden X-Impulsreihen 121 und 122 somit getrennt wurden, ist es nun erforderlich, ein Ausgangssignal in Abhängigkeit von dem Unterschied in ihrer Breite zu erzeugen. Dies geschieht in dem Summenverstärker 102, -nachdem die Polarität der Impulse 121 durch die Stufe 101 umgekehrt wurde, so daß eine Sub-; traktion erfolgt. Das Ausgangssignal des Verstärkers 102 ist somit ein Gleichstrom-J?ehler-Signal_t dessen Richtung und Wert durch den Unterschied in der Impulsbreite bestimmt wird und so-mit das Maß und die Richtung des Abstandes der mittleren"Stellung P des Lichtpunktabbildes von dem Mittelpunkt 0 der Öffnung 71 in Richtung der X-Achse wiedergibt. In dem Verstärker 35 wird dieses Feh~ lersignal mit dem Signal von der X-Abtastvorrichtung 31 vereinigt,, um die Spulen 17 zu erregen.

Das gleiche geschieht mit der Y-Koordinatet Die Stufen 103 und

104-gewinnen das Y-Fehlersignal - in diesem Falle null - in Ab-

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BAD

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hängigkeit von dem Unterschied in der Breite zwischen den Zm-, . ,·., pulsen 123 und 124, wobei das Signal von der Abtastvorrichtung 32 am Verstärker 36 hinzugefügt wird, ehe die Weitergabe an die Y-Spulen 18 erfolgt.

Die vorstehend beschriebene Ausführungsform der Zelle 21 kann auch bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 verwendet werden, wobei die mit 63 und 64 bezeichneten X- und Y-Abtastvorrichtungen nun winkelförmig ausgebildet sind.

Die Strahlsteuerstufe 41 kann wie in Fig. 7 dargestellt ausgebildet sein. Bei dieser Anordnung wird die der Elektrode 15 zugeführte Beschleunigungsspannung konstant gehalten. Daher wird sie von einem Grleichstrompotentiometer 1311 das unter Spannung steht, abgenommen, und zwar über einen Schieber 132, der von Hand verstellbar ist, um den benötigten Grad der Beschleunigung zu erzielen.

Die Fokussierungsspannung für die Elektrode 16 wird von einem unter Spannung stehenden Gleichstrompotentiometer 133 über einen Schieber 134 abgenommen, der durch einen Motor 135 verstellbar ist.

Ein Oszillator 136 verleiht der Fokusslerungsspannung üb/er einen Kondensator 137 und einen zentralen Abgriff am Potentiometer 1^3 periodische Veränderungen. Die Ausgabe des Oszillators wird außerdem einem phasenabhängigen Gleichrichter 141 zugeführt, um ein Bezugsphasensignal zu erzeugen, das mit der durch die periodischen Schwankungen in der Intensität des Lichtpunktab- -' bildes entstehenden Wechselstr^mkomponente des Überlagerungs-

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BAD OFWQINAL "

(eignals von der Photozelle verglichen wird. Dieses Signal geht über die Leitung 25 ein und wird nach Abzug der Wechsels trom-r ^komponente über den Kondensator 142 der Stufe 141 zugeführt.

Auegabe der Stufe 141 dient zum Ansteuern des Motors 135, dem βie über einen Verstärker 143 zugeführt wird.

Die Leitung 25 let außerdem an eine bistabile Stufe 144 ange-■chloeeen, um dieeer ein Triggereignal zuzuführen. Eine Ausgabe der Stufe 144. wird den Kanälen 47 und 47 zugeführt.

pie Wirkungsweise beruht auf der Tatsache, daß die Helligkeit des Liohtpunkt/abbildes zu der Pokusaierungsspannung in einer Beziehung steht, die durch eine Kurve ausgedrückt werden kann» die an einer Stelle, an der die Fokussierungsspannung einen Optimalwert hat, über einen Maximalwert verläuft (an dem die .Kurve fast eben ist). Wenn wiederum von der Annahme ausgegangen wird, daß die Photozelle so auegelegt ist, daß ihre Ausgabe in direkter Abhängigkeit von der Intensität de« Lichte schwankt» so kann der Wert des Photozellensignals durch eine ähnliche I&rve mit der Fokussierungsspannung in Beziehung gebracht werden.

Wenn die fokussierungsspannung den Optimalwert hat» so liegen die ihr durch den Oszillator 136 vermittelten Schwankungen in dem fast ebenen Teil der Kurve. Infolge dessen ist in dem Signal von der Photozelle keine wesentliche Wechselatromkomponente vorhanden·

.. Wenn die Fokussierungespannung dagegen von dem Optimalwert

erheblich abweicht, so treten die Schwankungen im abfallenden ·

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Teil der Ansprechkurve auf. Infolge dessen erscheint in dem' 8ig-i v/..

, .· ■■ ■-. ■ ■■·'*;·".

nal von der Zelle eine Wechselstromkomponente, die je nachdem, ■ ·."■

ob die mittlere Fokussierungsspannung unter oder übe"r dem Opti¹-' ^; , maiwert liegt, mit dem Bezugssignal vom Oszillator 1f| in Phase . * oder in Gegenphase liegt. Auf diesesWeohselatrojasigniftl |tin wird in der Stufe 141 ein Ausgangssignal erzeugt, das naeh Verstärkung durch die Stufe 143 dem Motor 135 zugeführt wi3?<l, der dar-· ι aufhin den Schieber 134 so verstellt_f daß der Qptia&lwert der Fokussierungsspannung erzielt wird.

• ■ ■ *

Die Stufe 144 wird Jedesmal getriggert, wenn dae Signal der Leitung 25 auf einen vorbestimmten Minimalweit abfällt· Wenn die Stufe 144 in dieser Weise getriggert ist, liefe!»·! eie iib$r den Kanal 4-7 und gegebenenfalls den Kanal 47 die Schalt signale, { die erforderlich sind, um den Ablenkgenerator 42 in fä%igkeit zu setzen.

Die Antriebsverbindungen 53 und 54 der Tig. 1 können als 'Servosystem in Form einer geschlossenen Schleife ausgebildet sein, woj bei der eigentliche Antrieb'X- und Y-Eiehtung durch einen um-, steuerbaren Servomotor erfolgt, der durch ein Fehlersighal ein- ** ' geschaltet wird, das durch Vergleich der Anforderungssignale des Kanals 52 mit den Meßsignalen, die die augenblickliche Stel- ^: lung des Wagena auf diesen Achsen darstellen, erhalten wird.

009812/08 57 ^Bad ₀₁

—23—

Claims (1)

1. ί A 10 522 -25- .. . λ'' W55539".

   j ".26.8.66 . . ■ J ' </ j! (,Γ'

   ANSPRÜCHE " ' ° ' "/·'...

   1.) Einrichtung zum Steuern der auf die Oberfläche eines Werkstücks auftreffenden Strahlungsenergie, gekennzeichnet durch

   "' " Mittel zum Ablenken des Strahls in orthogonalen Richtungen, einen photoelektrisohen Wandler zum Erzeugen von Fehlersignalen in Abhängigkeit von der Bewegung eines leuchtpunktea in orthogonalen Richtungen zu einem Bezugspunkt auf der strahlungsempfinälichen Oberfläche des Wandlers, ein opti-

   BMl/

   sches System, um'diese strahlungsempfindlich fläche ein Abbild des Leuchtpunktes an dem der Strahl auf die Werkstückoberfläche einwirkt, zu projizieren, eine geschlossene,iRückkopplungsschleife, die den Wandler und die Ablenkorgane miteinsohließt, welohe zum Ablenken des Strahls in Abhängigkeit von den Fehlersignalen dienen, um diese aufzuheben und das Abbild des Leuchtpunkts näherungsweiae mit dem Bezugspunkt zur Deckung zu bringen, eine bewegliche Steuervorrichtung zur Steuerung der Lage des Strahlpunktes auf dem Werkstück in orthogonalen Richtungen, Abtastvorrichtungen zur Lieferung von Antwortsignalen in Abhängigkeit von der Bewegung der Steuervorrichtung, Verbindungen von den Abtastvorriohtungen zu den Ablenkorganen, um den Strahl in Abhängigkeit von den Antwortsignalen der Abtastvorrichtungen abzulenken und dadurch das Abbild des Leuchtpunkts innerhalb cLer strahlungs-• emfpfindliohen Flache des Wandlers- zu halten, und eine An-

   triebsst/ufe zum Verstellen der Steuervorrichtung und damit . der Lage des Strahlpunktes auf dem Werkstück in Abhängigkeit. ■' von einem Anforderungssignal.

   00 9812/0857

   A 10 522 -26- 1505S39

   ; . 26.8.66 " ' ' ". I

   2.) Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet duroh einen Ablenkgenerator mit Anordnungen zu dessen Betätigung, wenn · die Ausgangssignale des Wandlers infolge einer Abweichung des leuchtpunktabbilds von der strahlungsempfindlichen Pläche des Wandlers abgefallen sind, und Abtastmitiel, durch die der auf diese Weise betätigte Ablenkgenerator eine Abtastung ausführt, um das leuohtpunktabbild auf die etrahlungsempfindliche Fläche zurückzuführen.

   3.) Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastmittel Anordnungen miteineohließen, durch die der auf diese V/eise betätigte Ablenkgenerator den Abtastvorrichtungen Strahlablenksignale überlagert, um die Ablen-'kung des Strahls durch die Abtastvorriohtungen zu unterstützen.

   4·) Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastmittel Anordnungen miteineohließen, durch die der auf diese Weise betätigte Ablenkgenerator die Steuervorrichtung

   ι einstellt, und daß Schaltmittel zur Unterbrechung der Verbindungen von den Abtastvorrichtungen zu den Ablenkorganen /während des Abtastvorgangs vorgesehen sind.

   5.) Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung einen in orthogonalen Richtungen bewegbaren Wagen und Mittel aufweist, duroh die es möglich ist, daß die Antriebsstufe die Bewegungen des Wagens über dpa Anforderungssignal steuert, wobei I. die Abtastvorriißhtungen auf diese Bewegungen ansprechen und ■

   • der Wandler auf dem Wagen angeordnet ist. " .«

   009812/08ST₁ *»

   26.8.66 ■■■·■'.· .

   6.) Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche I.bis 4, da-· " durch gekennzeichnet» daß die Steuervorrichtung eine optische Einrichtung*aufweist» die einen Teil des optischen Systems bildet und die um orthogonale Achsen Winkelbewegungen ·* auiführen kann» wobei die Abtastvorrichtungen auf diese Bewegungen ansprechen.

   7·) Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6»

   des/ dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale'Wandlers in Abhängigkeit von der Intensität des auf den Wandler auftreffenden Lttth'tβ veränderlich sind» und daß sie mindestens. eine Elektrode zur Steuerung einer«Energiekenngröße des Strahle» wie beispielsweise seine Bündelung oder Besohleu-

   nigung» aufweist» und daß sie außerdem mit einer Strahlsteuer··' stufe versehen ist» die diese Elektrode in Abhängigkeit der Ausgangeeignale des Wandlers so erregt» daß diese Kenngröße eine Einstellung erhält» welche die Ausgangssignale deö Wandlers auf ein Maximum bringt und damit auch die an die Werkstückoberfläche abgegebene Energie auf ein Maximum steigert.

   Einrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die 3trahlsteuer~stufe Mittel aufweist» um der Kenngröße periodische Änderungen zu verleij&ien» und Mittel zur Steuerung des Mittelwerts der Kenngröße in Richtungs-Abhängigkeit von der Phase bezüglich derjenigen der periodischen Änderungen der sich ergebenden Abweichungen der Ausgangssignale des Wandlers.

   009812/0857 . -28- ^

   BAD ORIGINAL'

   A 10 522 -28- 15Θ5539

   26.8.66 · " . ·

   1' i

   9·) Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche Tbis 8, dadurch gekennzeichnet, daß derWandler eine Photozelle mit strahlungsempfindlxcher Oberfläche aufweist und Ablenkstufen, um den leuchtpunkt von dessen Mittelstellung auf der strahlungsempfindlichen Fläche , nacheinander in den orthogonalen Richtungen auswandern zu lassen, wobei wenigstens eine Auswanderung in jeder dieser Richtungen ausreicht, um den leucht« punkt aus der strahlungsempfindlichen Fläche herauszuführen, sowie ein Torschaltungssystem, um aus dem eich bezüglich jeder orthogonalen Richtung ergebenden Ausgangssignal der Photozelle ein Fehlersignal in Abhängigkeit von dem Unterschied zwischen den Längen derjeniger Teile zweier entgegengesetzter Auswanderungen in dieser Richtung, die innerhalb dieser Fläche liegen, abzuleiten.

   #■-

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