DE1938004A1 - Vorrichtung zur Herstellung einer Oberflaeche,insbesondere einer optischen Oberflaeche - Google Patents

Description

Vorrichtung zur Herstellung einer Oberfläche, insbesondere einer optischen Oberfläche

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von optischen Oberflächen und insbesondere eine Vorrichtung, die sich zur Korrektur aeymsKstriecher Unvollkommenholten in den Oberflächen yan optischen Rohlingen eignen.

Im Einklang mit bekannten Bearbeitungtr/erfahren werden optische Oberflächen durch Verwendung von vollständig esspirieeh entwickelten Techniken geschliffen und poliert. Die Praxis der Herstellung optischer Oberflächen geraäoa diesen Verfahren weist eine Anzahl erheblicher Nächteile auf« vor allem das Erfordernis einer langwierigen Bearbeitung und die Notwendigkeit für erfahrene Techniker. Da ferner die meieten easpirisch entwickelten Verfahren dazu bestimmt sind, eine Bynjaet rieche Bearbeitung der optischen Oberflächen au erzeugen, eind sie im allgemeinen nicht geeignet, um asymmetrlnch« Abweichungen aus einer gewünschten Oberflächenforra zu entfernen, Per letztgenannte Nach-

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teil 1st besonders schwerwiegend bei grossen optischen Oberflächen, beispielsweise mit einem Durchmesser von 127 cm und grosser, in welchen Rotationo-Asymoetrien und zufällige Unregelmässigkeiten stärker hervortreten als in kleineren Oberflächen.

Eine wesentliche Verbesserung gegenübor bekannten Hergtftllungaverfahren für optische Oberflächen und Systeae ist in der achwebenden, 'auf die Anmelderin übertragenen USA-Patentannoldung Nr. 719 657 (Ronald Aspdsn) mit <ier Bezeichnung "Heratellungsverfahren für eine optische Oberfläche und Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens" vom 8. ^pril 1968 beschrieben. GeniUsa jener Anmeldung wird die Bearbeitungsfläche eines optischen Rohlings figurativ in eine Reihe von ansinandergreneenden Oberflächenbereichtr unterteilt und ausgemeesen, um die geeamke relati/e Anzahl von gleichmäseigen Materielabtragungen des Rohlings featzustelleh, die in jedem Oberfläcbenbareich erforderlich sind, um die gewünschte Oberflächenforni eu erzeugen. Eine optische Läppscheibe, die eich auf einer unregelmäsalgen Bahn bewegt, erzeugt bei jeder Durchquerung eines jeweiligen Oberflächenbereichs eine gl ei chinas a ige Materie labnahtae, Die Bewegung der Läppscheibe wird genau in solcher Waise gesteuert, dass ihre Bewegungsbahn bevorzugt aus dem belegten Bereich in anschlieseenda Bereiche erfolgt» die noch die grosste Anzahl von Matsrlalabnahmen erfordern« Auf diese Weise können Rotations-Aeyimnetrt·- ateilen und sufälllge Ungleichuässigkelten in der Oberfläche des Werkstückes genau und voraussagbar korrigiert werden.

Obgleich das vorausgehend beschriebene Verfahren zur Herateilung einer optischen Oberfläche vesentliche Verbesserungen ge- . genüber bekannten Systemen bietet, bestehen immer noch gewisse Probleme. Die meisten dieser Frotlerne beruhen auf der Ausrüstung,

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die zur Heratellung der zwei Dimensionen der relativen Bewegung zwischen der Läppscheibe und der WerkstUcksoberfläche .erforderlich ist. Beispielsweise sind bekannte Maschinen alt einem x-y-Arbeltstisch mechanisch ungeeignet, und βwar wegen der rerhältnismäselg groseen Abmessungen und Oewichte der verwendeten Läppaoheiben. Femer führt die Verwendung von bekannten x-y-Steuerverfahren zur Erzeugung einer Läppscheibenbewegung gemäfls vorgegebenen Koordinaten auf der Oberfläche des Rohlings zu plötzlichen Richtungeänderungen, welche die Qualität der erzeugten Oberfläche wesentlich verringern.

Es let daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes System cur Herstellung einer Oberfläche zu schaffen, das In der Lage let, optische Oberflächen hoher Qualität in einer höchst genauen und voraussagbaren Wels ft eu erzeugen.

Die Erfindung 1st gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur Herstellung tlner optischen Oberfläche, alt einer Halterung für einen optischen Rohling, einer Oberflächenbearbeitungseinrichtung zur Veränderung der Oberflächengestalt einer Bearbeitung» oberfläche dee eingespannten Hohlinge, mit einem An-. trieb zur Erzeugung einer relativen Bewegung swischen der Werkstückoberfläche und der Oberflächenbearbeitungseinrichtung in zwei unabhängig steuerbaren Kompcnentenricbtungen, mit einer Datenquelle zur Lieferung von Daten, die eine gewünschte Relativbewegung zwischen der Werkstückoberfläche und der Oberfläohenbearbeitungselnrlchtung darstellen, und mit einer Einschaltvorrichtung, welche auf die genannten Daten anspricht und wahlweise die Antriebseinrichtung einschaltet, um die gewünschte Relativbewegung zu erzeugen, wobei die Einschaltvcrrichtung die Osschwindigkeltagröeaen der Komponenten der Relativbewegung unabhängig voneinander verändern kann, us gekrUmnte Abschnitte

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von merklicher Länge in der Bahn der relativen Bewegung zwischen der Oberflächenbearbeitungseinrichtung und der Oberfläche des optischen Rohlings.zu erzeugen. Qemäss diesem System können Korrekturen der Werkstückoberfläche in einer in hohem Maaae voraussagbaren Weise vorgenommen werden. Ferner liefert die voneinander unabhängige Änderung der Geschwindigkeitsgrossen eine welche Relativbewegung zwischen der Öberflächenbearbeitung?;-einrichtung und der We rice tückaoborf lache, wodurch ein· bearbeitete Oberfläche von hoher optischer Qualität erzielbar wird.

Gemäss einem Merkmal der Erfindung wird ein System zur Herstellung einer optischen Oberfläche der vorausgehend genannten Art geschaffen, in welcher die Einschaltvorrichtung die Qeschwindlgkeitsgröesen dadurch verändert, dass in den Komponenten der Relativbewegung vorgegebene Verzögerungeperioden erzeugt werden. Die Verwendung von vorgegebenen und nicht synchronisierten Versugerungsperioden in den Komponenten der Relativbewegung eraeugt auf sehr ^wirksame Weist den gewünschten weichen Bewegungeverlauf swiechen der OberflSchenbearbeitungselnrichtung und der Werkstückoberfläche.

* Ein weiteres Merkmal der Erfindurg liegt in der Anordnung eines Systems eur Herstellung tiner optischen Oberfläche der genannten Art, in welchem die Einschaltvorrichtung ferner.die Oeschwindlgkeltigrössen dadurch verändert, dass vorgegebene nicht synchronisierte Beschleunigtragaperioden in den Komponenten der Relativbewegung eraeugt νerden.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung liegt in der Anordnung eines Systems zur Herstellung einer optischen Oberfläche der genannten Ausführung, in welchem die Datenquelle nacheinander Daten liefert,, die eine Vielzahl von vergegebenen relativen Lagen

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zwischen der Werkstückoberfläche und der Werkstückbearbeltungseinrichtung darstellen, wobei die relativen Lagen durch Zielkoordinaten in jeder der Kotaponentenriehtungen festgelegt sind, und die Einachaltvorrichtung auf die Zieldaten anspricht, indem die Komponenten der Relativbewegung in solchem Sinn erzeugt werden, dass die Zielkoordinaten festgelegt sind, jedoch die Komponenten der Bewegung solche Grösee aufweisen, dass ein vorgegebenes überschwingen der festgelegten Zielkoordinaten stattfindet. Der gewünschte weiche Bewegungaverlauf der Relativbewegung wird in dieser Ausführung«form mit einem Einachaltkreis erreicht, der geringe Kosten erfordert und einen ein~ fachen Aufbau aufweist.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist die Anordnung einer Vorrichtung zur Herstellung einer optischen Oberfläche der vorausgehend aufgeführten Art, in welcher die Oberfl&chenbearbeltungs« einrichtung aus einer optischen LtLppecheibe besteht, die zur Bewegung über die Werkstückoberfläche des optischen Rohlings angeordnet 1st. Die Bewegung der Läppachelbe über die Ober*lache UBa Rohlings in einer vorgegebenen Bewegungebahn fuhrt zur Materialabnahoe in ausgewählte» relativen Volumenraengen, die zur Herstellung der gewünschten Obarfläehenfona erforderlich eihd.

Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die Anordnung einer Vorrichtung iur Herstellung einer optischen Oberfläche der vorausgehend genannten Art, in welcher die Antriebseinrichtung einen ersten Antriebe motor «ur Erzeugung einer Bewegung der optischen Läppscheibe in einer der Komponentenrichtungen aufweist, eowie einen eweitec Antriebsmotor sur Erzeugung einer Bewegung der Läppeeheibe in der anderen senkrecht

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zur ersten liegenden Komponentenrichtung. Die Verwendung von umeinander senkrecht liegenden Bewegungen der optischen Läppscheibe erleichtert die Festlegung der Bewegungebahn der Lftppscheibe im Einklang mit einen gewünschten kartesiechen Koordinatensystem.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung liegt in der Anordnung einer Vorrichtung sur Hereteilung einer optischen Oberfläche der genannten Art, in welcher der Elnschaltkreis Anaelgeelnrichtungen aufweist, wtlche Poaltlonsangaben liefern, die die Relativlag» zwischen Werkstückoberfläche und optischer Läppacheib« angeben, wobei die Positionsdaten die vorliegende Rtlatlvstellung in Koordinatenwerttn dtr Komponentenriehtungen identifieitren. Der Elnsohaltkreis fordert von der Datenquelle eine neue Zielkoordinate an, wtna Poeitionsdaten eingeben, welche anteigen, dass dl« laufende Zielkoordinate, erreicht worden ist.

Sin weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung liegt in dtr Anordnung einer Vorrichtung aur Herstellung einer optischen Oberfläche der vorausgehend aufgeführten Bauarten, in welcher der Einsohaitkreie den ersten Antriebsmotor bei einem überschwing* a in der ersten Konponentenrichtung verlagert, abhängig vom Eingang von Zieldattn, die tine gewünschte PoeltIonsangabe darstellen, welche eine Umkehrung in einer Komponentenrichtung der relativen Bewegung erfordert, und wobei der Einachaltkreie ferner den zweiten Antriebsmotor während eines Überschwingens in der anderen Komponentenrichtung vereögert, abhängig vom Eingang von Zieldaten, welche eine gewünschte Position darstellen, die sine Umkehr in der anderen Komponentenrichtung der relativen Bewegung notwendig machen.

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Die Verzögerung der Antriebsmotoren während Perioden.dee Uberschwingens vor Umkehrungen in der Richtung der Läppechelbeöbewegung liefert einen ausgleichenden Einfluss auf die Bewegungebahn der Lippichelbe und verringert die aechanischen Probleme, die alt Bewegungsutakehrungen der relativ groeeen und •chwertn Ltppeoheiben verbunden «Ind.

Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung liegt in der Anordnung einer Vorrichtung eur Herstellung einer optischen Oberfläche der vorausgehend genannten Bauarten, in velcher der Einschaltkreis die von der Datenquelle erhaltenen Zieldaten mit Posltionsdaten vergleicht, die von den Aneeigeeinrlchtungen für die Posltioned&ten geliefert werden, und ein erstes im wesentlichen reehteckföralgea Auegangssignal während solcher Perioden ereeugt,. in denen Abweichungen gegenüber dor einen Komponentenrichtung bestehen, und ferner ein sweites rechteckförmiges Ausgangssignal während solcher Perloden, in denen Abweichungen gegenüber der anderen Komponentenrichtung vorliegen. Die Reohteckwellsn-Slgnale werden Integratlonskreisen sugeführt, welche integrierte Auegangeeignale stia Einschalten dee ersten und «weiten Antriebsmotor« lieftTOt Durch die Integration der rechteckfuraifen Ausgangesignale wird das gewünschte versögerte übereohwingtrn In den cwtl Komponentenrichtungen der Bewegung in einfacher wirkeauer Weise erzeugt.

Ein weiteres Herknal der vorliegenden Erfindung liegt in der Anordnung einer Vorrichtung eur Herstellung einer optischen Oberfläche der vorausgehend genannten Bauarten, In welcher der Einschaltkreis den ersten Antriebsmotor während eines überachwingens in einer Komponentenrichtung im wesentlichen gleichmassig.unter 6trcB eetrt, abhängig vom Eingang von Zieldaten,

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die eine Positloo darstellen, welche keine Richtungsumkehr in einer Koaponentenricbtung der Relativbewegung erfordert, und der Binsobaltkrels den eweiten Antriebsmotor bei einem überschwingen In der anderen Komponentenrichtung im wesentlichen glelchmäseig unter Strom setzt, abhängig vom Eingang von Zieldaten, die eine Roordihatenangabe darstellen, welche keine Richtungsumkehr in der anderen Komponentenrichtung der Relativbewegung erfordern. Oeaäss diesem Merkmal wird eine unnötige Verzögerung der Antriebsmotor während überschwlngvorggngen ausgeschaltet, die solchen'Komponentenbewegungen vorausgehen, welche den gleichen Riehtungssinn wie die vorhergehenden Bewegungen aufweisen.

Sin weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung liegt In der Anordnung einer Torriohtung sur Herstellung einer optiechen Oberfläche de? vorausgehend genannten Bauartent in welcher die opt lache LKppsoheibe auf einem Wagen befestigt 1st, der auf einem Systemrahmen in den unabhängig voneinander steuerbaren Komponentenriohtungen beweglich ist, wobei die Halterung für den Rohling aus einem Transporttisch besteht, welcher gegenüber dem Rahmen verstellbar 1st und gegenüber diesem unabhängig und davon abnehmbar 1st· Der abnehmbar* und unabhängig bewegliche Träntporttiech steigert die Plexibilität dee Systeas durch Vereinfachung der Erfordernisse für die Behandlung der Rohlinge. Beispielsweise kann ohne Störung durch den Transporttlsoh ein Rohling aus dem System entnoaaen und auf eine entfernteMeeeteile sur überprüfung der Werkstückoberfläche gebracht werden. Anschllessend kann der ircmsr noch am fransporitlscb gelagert« HobIing wieder genau In der Bearbeitungsmaschine eingestellt und die Bearbeitung. wieder aufgenommen werden.

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Dieses Merkmal ist besonders wichtig bei verhältnismäasig dünnen Rohlingen %%% groaaera Durchmesser, die »ehr empfindlich bezüglich einer unbeabsichtigten Verformung durch Spannungen sind, die während dee Anhebena auftreten, Der bewegliche Transporttisch verbessert auch den Wirkungegrad der Anlage, indem er die kontinuierliche Verwendung der Poliervorrichtung erleichtert. Beispielsweise kann eine einsige Maschine an einer Anzahl von laufenden. Pollervorgängen teilnehmen. Bei Entnahme eines am Traneporttlsoh angeordneten Rohlinge für eine erforderliche Oberflächenmessung kann ein weiterer an einem Traneporttiach befestigter Rohling in der richtigen Stellung fest« gelegt und eine in geeigneter Weise reprogrammierte Oberflächenbearbeitung wieder aufgenommen werden«

Ein weiteres Merkmal der Erfindung liegt in der Anordnung einer Vorrichtung aur Herstellung einer optischen Oberfläche der vorausgehend genannten Bauart» die eine Begrenzungseinrichtung aufweist, bsi weloher selbsttätig die Bewegung des die LaPF-scheibe tragenden Wagens auf einen vorgegebenen Abstand von einer gegebenen Lage in jeder radialen Richtung begrenst. Indem der gegeben· Abetsmda-Grenewert den Radius der Oberfläche des bearbeiteten Rohlinge gleichgesetzt wird, wird eins unbeabsichtigte Bewegung der Ltppscbelbe über die bearbeitete Ober« fläche hinaus verhindert· Gemäse einer bevorsugten AusfUhrungeform dieses Merkaal· iet ein flexibles Seil vorgesehen, dessen eines Ende am Wagen befestigt ist und bei Bewegung d«s Wagens Über den gegebenen Abstand hinaus,einen Schalter betätigt. Geraäas diesem Merkmal kann die Begrenzungseinrichtung derart ausgeführt sein, date sit auf einen optischen Rohling mit einem beliebigen Radius lediglich durch Änderung der SeilLänge tin· werden kann.

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Ein weiteres Merkmal der Erfindung liegt in der Anordnung einer Vorrichtung zur Herstellung einer optischen Oberfläche dor vorausgehend genannten Bauarten, in welcher der Bahmen dee Systems ein erstes Paar paralleler Führungeachienen aufweist, die Eur Bewegung auf einen zweiten Paar paralleler Pührungaschlenen angeordnet sind, das senkrecht sua ersten Paar liegt, wobei der Wagen für die Läppscheibe eine Bewegung ausgehend von mindestane zwei Stellungen an einem der Führungsschienen dea ersten Paares und ausgebend von nur einer Stellung an der anderen Schiene des ersten Schienenpaares ausführen kann. Eine er Dreipunktabstüteung des Wagens für dl· Läppscheibe verhindert ein Festsetzen des Wagen« während der Bewegung auf den ersten Paar der Führungsschienen* Dies 1st besondere wichtig.In einem System, das besonders auf Rohlinge mit grosses Durchmesser abgestellt ist, weil die Bewegung der verhältnismleelg grossen und schweren Lftppschelben mechanische Spannungen verursacht. Diese Spannungen ktinnen su einer in Längsrichtung erfolgenden Verformung der !parallele« Schienen führen. Darüber hinaus verringert diese» Merkmal die Kosten der Anlage, da die erforder-1lohen Herstellungetoleranzen verringert werden.

Sin weiteres Merkmal der Erfindung liegt in der Anordnung einer . Vorrichtung zur Herstellung einer optiechen Oberfläche der - vorausgehend genannten Bauart, in welcher Positionsdaten in digitaler Form angegeben werden, wobei der erste und »weite Antriebsmotor mit elektrischen !»pulsen betrieben wird ur.d der Einsehaltkreis Xmpulsgeneratoren fUr die Erseugung der Motor-Antriebeimpulse aufweist. Ein digitales Informationssystem und die impulsgetriebenen Antriebsmotor eignen sich besonders gut für eine Verwendung in vorausgehend beschriebenen Oberflächenbearbeitungssystemen.

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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich auβ der anliegenden Beschreibung in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen* Se aeigen:

Figur 1 eine perspektivische Gesamtansicht eine« erfindungsge-Baasen System sur Herstellung einer Oberfläche,

Figur 2 eine Seitenansicht der ac-y-Bearbeitungs vorrichtung nach Figur 1 _s

Figur 3 eine Vorderansicht der x-y-Bsarbeltungsvorrlchtung nach Figur 1,

Figur 4 eine Draufsicht auf die x-y-Bearbeitungsvorrlchtung nach Figur 1₍

Figuren 5 und 6 la ihrer Oeee>mttieit ein Blockschaltbild einen bevorsugten Steuereytteat fite die in den Fifuren 1 bis 4 darge stellte

Figur 7 ein Blockschaltbild für das In Figur 6 dargestellte Steuer-Syete» fttr den «-Motor, ■

Figur θ charakteristische Wellenformen-_t die an beatlmmten Signal» leitungen nach Figur 7 erzeugt werden,

Figur 9 ein Blockschaltbild des In Figur 7 dargestellten Prüfsysteme für das χ-Signal,

Figur 10 eine schetoatische Darstellung einer typischen Bewegung der Läppscheibe über die Werkstückoberfläche eines optischen Rohling·; und

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Figur 11 eine schematische Einzelansicht der BegreneuDgeeinrichtung genäse den Figuren 1 bis 4«

In Figur 1 ist die Vorrichtung 11 zur Herstellung einer optischen Oberfläche dargestellt, welche eine Läppschelbe aufweist, die in Wirkungsverbindung mit der Wagenanordnung 13 steht. Unterhalb der Lttppechelbe 12 befindet sich die WerkstUckfläche 14 des optischen Rohlings, welche die Läppschelbe abstützt, wobei der Rohling 15 auf dem Transporttisch 16 befestigt 1st. Die Wagenanordnung 13 kann eine Längsbewegung in einer x-x-Richtung längs der Schienen 17 und 17* durchfuhren. Zur Abstützung der Enden der parallelen Schienen 17 und 17' sind Querträger 18 und 19 vorgesehen, welche eine Längsbewegung in einer y~y-Richtung längs den parallelen Schienen 20 und 21 durchführen können. Die y-y-Schienen 20 und 21 sind senkrecht zu den x=-x-Schlenen 17 und 17! angeordnet und werden durch die Rahmenanordnung 22 abgestützt» Sine gewünschte Bewegung der Wagenanordnung 13 länge einer der Schienen oder längs sowohl der x-x-Schienen 17 und 17' sowie der y-y-Sohienen 20 und .21 wird durch die Steuereinheit 23 gesteuert, die über ein elektrisches Kabel 24 mit der Torrichtung zur Herstellung dtr Oberfläche in Verbindung steht. Der Aufbau und die Betriebsweise der Steuereinhelt 23 «erden aneohlieeeend beschrieben*

Wie ersichtlich, wird die Wegenanordnung I3 an der Führungsschiene 17 aittels zwei Paaren von la Abstand voneinander liegenden Konuswalzen 29 gelagert und an der Führungsschiene 17' aittels eines eineigen Paars Zylinderwaisen 29*· Auf diese Weise wird die x-x-Ausrichtung der Wagenanordnung längs der Schiene 17 durch die Lagerwalzeh 29 aufrechterhalten, während durch die Lagerwalzen 29' eine gewisse seitliche Wagenbewegung, gegenüber der Schiene 17' zugelassen wird. Aus diesem Grunde

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wird eine Längsbewegung der Wagenanordnung 13 länge der Führungsschiene η 17 und 17' durch eine geringfügige Fehlfluchtung zwischen den Schienen.nicht behindert.

Gemäas den Figuren 2 bla 4 bestehtt der Rahmen 22 aus Eckpfosten 25» welche die parallelen Seitenwände 26 und 27 und die Pührungaatreben 28 abstutzen. Sie y-y^Schienen 20 und 21 werden ausgehend von den Seitenwänden 26 und 27 durch die Schienen-Endhalterungen 31 und die Schienen-Zwischenhalterungen 32 abgestützt, die durch Befestigungsstreben 33 alle mit den Seitenwänden 26 und 27 verbunden sind.

An der Befestigungsstrehe 35 wird ferner, auegehend - von der Seltenwand 26, die y-y-ABtrlebsvorricbtung 36 abgestütet elnschllesslich de· y-yTAchsa-Antriebenotore 37. Bas Getriebe 38 koppelt den Antriebsmotor 37 alt der Welle 39, die sur Drehung sowohl mit der unteren Riemenscheibe 41 und der oberen Riemenscheibe 42 verkeilt 1st. Die untere Riamenscheibe 41 und die zugeordnete Oegenschelba 43 sind durch einen y-y-Zeitgeberrlernen 44 verbunden, dessen Enden 45 und 46 an entgegengeaete ten Seiten der Querstrebe 19 befestigt sind. Dia Riemenscheibe 43 wird an der Endwand 26 durch die Befestigungestrebe 47 abgestützt. Hit der oberen Antriebsrlemenschaibe 42 und ihrer Gegenscheibe 51 steht aia swelter y-y-Zeitgeberriemen 52 in Verbindung. Die Gegenaeheiba 51 ist mit dar Walle 53 verkeilt, dia drehbar von der Befestigungestrebe 54 gehalten wird. An dar Welle 53 ist ferner die untere Riemenscheibe 55 aufgekellt, welche einen dritten y-y-Zeitgeberriemen 56 antreibt. Der Zeitgeber riemen 56 erstreckt sich um die Gagenscheibe 57, die durch die Befestigungestrebe 58 gehalten wird und weist Enden 59 und 61 auf, die an entgegengesetzten Seiten des Querträgers 18 befestigt sind.

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Die Bewegung der Wagenanordnung 13 auf den Schienen 17 und 17^f wird durch den x-x-Antrleb 62 erzeugt, der an eines Querträger 19 befestigt ist. Der Antrieb 62 besteht aus des x-x-Achse-Antriebemotor 63, welcher mit der Antriebswelle 64 über ein Getriebe 65 verbunden ist. An der Antriebswelle 64 1st die Antrieberiemenscheibe 66 aufgekellt, die in Singriff alt dem x-x~Zeltgeber-Rlemen 67 steht. An der Wagenanordnung 13 sind die entgegengesetzten Enden 68 und 69 des x-x-Zeitgeber-Hiemens 67 befestigt, welcher uq die Führungsriemenscheibe 71 gelegt ist, die am Querträger 19 befestigt 1st, sovie ua dl· PUhrungsri einen, scheibe 72 und die Gegenscheibe 73, die beide am Querträger angeordnet sind. Die Wagenanordnung 13 trägt, ferner den Antriebsmotor 75 für die Läppeeheibe sowie eine sug«ordnete Antrlebsrlemenschelhe 76. Der Antriebsriemen 77 tiberträgt die Drehbewegung «wieeben der Antrieb*ri#»tnsoheibe 76 und der Riemenscheibe 78 der LKppecbeibe, dlt sweck· Drefeuog alt der Läppscheib· 12 atif umv Veil· 79 aufgekeilt ist.

Eine Information hineiohtllch der x-y-Koordlnat«B der LtLppscheibe 12 in besug auf die Werkstückoberfläch· 14 wird d*r Steuereinheit 23 durch dl· y-y~Position-RUckkopplnngseinheit 83 eingegeben, dl» durch die Befestigungsstrebe 35 gehalten wird, sowie durch die x-x-Poaitlon-RUckkopplungseinrictitung 84, die. an dem Querträger 19 befestigt ist. Die y-y-PoBition-Anzeigevorrichtung 83 enthält eine übliche Kodiereinrichtung 85» die durch das Stirnrad 86 betrieben wird. Das Stirnrad 36 wird durch das damit im Eingriff stehende Stirnrad 87 angetrieben, welches auf der y->y-Antriebswelle 39 eut Drehung mit derselben aufgekellt ist. In ähnlicher Welse enthält die x-oc-Poaition-Anzeigeeinrichtung 84 eine Übliche Kodiereinrichtung 88, die mit der x-x-Antriebswelle 84 über in Eingriff stehende Stirnräder 89 tfnd 90 verbunden 1st.

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Der Traneporttisch 16 weist eine Rohling-Halterung 91 auf, die vom rechteckfurmigen Rahmen 92 durch die Eckpfosten 93 abgeetütet wird. An den Ecken des rechteckfttrmlgen Rahmens 92 sind Rollen 94 angeordnet, welche die Beweglichkeit dee Traneporttlsohes 16 gewährleisten. In den Ecken de· Rahmens 92 sind neben den Laufrollen 94 Hebevorrichtungen 95 bekannter Ausführung angeordnet, die eine vertikale Bewegung gegenüber dem Transporttlsoh 16 aueführen können. Die Heberorrichtungen 95 werden in vertikaler Richtung gemeinsam durch einen nicht dargestellten Antriebsmotor angetrieben, der am Rahmen 92 befestigt ist.

Während de· Betriebs wird der optische Rohling 15 auf der halterung 91 auf einer geeigneten entfernten Station genau in seiner Lage eingestellt. Der Tisch 16 wird ansohliessend auf den ^aufrollen 94 an die Vorrichtung 11 sur Herstellung der Oberfläche herangeführt und duro'a das offene Ende dee Rahmens 22 geaäss figur 2 eingeschoben, laehdea der Tiach in seiner horisontalen Lage relativ au de» y-y-Schienen 20 und 21 festgelegt wurde, werden die Hebevorrichtungen 95 betätigt, um eine vertikale Bewegung der Halterung 91 in die gewünschte vertikal· lage c«««aüb«r den Seitenwinden 26 und 27 «ta erseugen, wie die· In figur 3 ersichtlich ist. Der Tisch 16 wird in der gewünschten vertikalen Lage gesichert, lodern Haitebolaen 96 durch jene¹ der in vertikalem Abstand voneinander liegenden SeI-tenwandOffnungen 97 eingeführt werden, die horisontal fluchtend mit den Befestigungenfnungen 98 an den Ecken der Halterung 91 liegen. Auf diese Weise wird die Lage der Werkstückoberfläche 14 des optischen Rohlings festgelegt und während eines Pollervorgangs beibehalten.

Nach .Festlegung des Traneporttiseb.ee 16 innerhalb der Vorrichtung 11 sur Herstellung der Oberfläche, wird die Steuereinheit

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23 eingeschaltet, um eine wahlweise Intermittierende Einschaltung des y-y-Antriebsmotors 37 und des x-x-Antrisbemotors 63 einzuleiten. Als Folge dieser Einschaltung werden der in Wirkungeverbindung zueinanderstehende Kopf 13 und die Läppeoheibe 12 wahlweise und unabhängig voneinander sowohl in der x-x-Richtung, welche durch die Schienen 17 und 17' festgelegt lat, und in der y-y-Richtung, welche durch die Schienen 20 und 21 festgelegt ist, bewegt. Durch eine geeignete Kombination der x-x-Bewegungskoiaponente und der y-y-Bewegungskomponente kann die Läppscheibe 12 über die Werkstücksoberfläche 14 längs jedes gewünschten Pfades bewegt werden. Ein bevorzugtes Verfahren cur Festlegung dor Bewegung der Läppscheibe 12 gegenüber der Werketücksoberflache 14 wird in der vorausgehend genannten USA· . Patentanmeldung Nr. 719 657 beschrieben. Gemäso dem in dieser Patentanmeldung beschriebenen Verfahren kann die Werkstücksoberfläoh© 14 in jeder gtwUnachttn Weist verändert werden.

Sie Figuren 5 und 6 zeigen in einem Blocksehaltbild die In der Steuereinheit 23 gemäts figur 1 enthaltenen Schaltkreise. Figur 5 zeigt eine Datenquelle 111 mit einer üblichen Hagnetbandsteuerung elnsehlieeslioh eines Magnetband-Lteers und einer Bandzwiieheaeehlcht. Die Datenquelle 111 liefert eine digitale Information an da· Paritlte-Kontrolüyatem 112 auf den Datenfluealeitungen 113. Mit der Datenquelle 111 1st die Handsteuerung 114 durch Leitungen 11$ verbunden, ferner ist an die Datenquelle 111 ein Band-Zoitgeberkrels 116 angeschlossen, welcher Zeitgeberimpulse auf der Leitung 117 liefert und Signalanzeigen auf der Leitung 118 empfängt, wenn das Lesen einer Leitung abgeschlossen wurde. Die Auewert-Zeitgeberkontroll« 119 liefert Zeitgeberimpulse zum Zeitgeberkreis 116 auf der Leitung 121.

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BIe Datenquelle 111 liefert nacheinander auf den Leitungen 113 Baten, welche vorgegebene x- und y-Zielkoordinaten für die Läppacheibe 12 bezüglich der Werketückaoberfläche 14 darstellen, Ferner wird die Information geliefertv welche die Richtung der x- und y-Bewegung angibt, die zum Erreichen der Zielkoordinaten erforderlich let. Zusätzliche Impulse werden übertragen, um 8owoh1 den Synchronismus als auch die Parität zu überprüfen. Biese letzteren Impulse werden durch das Paritätskontrollaystea 112 verwendet» um die Richtigkeit der gelieferten Information zu überprüfen. Angaben bezüglich Informationsfehlern gelangen von der Paritätskontrolle 112 auf der Leitung 123 zur Fehlerkontrolle 122.

Bie Zielkoordinaten-Daten von der Datenquelle 111 gelangen ferner zum Speicher-Pufferregister 125 auf den DatenfIuesleitungen 126. Bort werden die Zielkoordinatendaten von einer Serienform in Parallelform umgewandelt und ferner Signale zum 8ynchronisations-Betektor 127 auegesandt. Fehleranzeigen bezüglich der Synchronisation werden auf der Signalleitung 123 zur Fehlerkontrolle 122 eingespeist. BIe Fehlerkontrolle 122 empfängt ferner von der Datenquelle 111 auf der Leitung 129 Signale, die Bandfehler, beispielsweise «in gerissenes oder vollgefülltes Band angeben. Bei« Auftreten von Fehlern irgendwelcher Art verursacht dl· Fehlerkontrolle 122 eine Betriebsunterbrechung des gesamten Systeme.

Zur Kpntrolle der Ansammlung eines.jeden Informations-Byte,, das im Spelcher-Pufferregister 125 erfasst wird, dienen Signale, die auf den Leitungen 131 vom Byte-Zähler 132 empfangen werden. Signale, welche angeben, dass eine Ablesung von der Datenquelle 111 zu Ende geführt wurde, werden auf der Signalleitung 133, vom Byte-Zähler 132 empfangen. Es ist offensichtlich, dass die

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in Figur 5 dargestellten verschiedenen Steuerkreise von bekannter Bauart aind und von einer Ausführung, die in einer Vielzahl von digitalen Informationssystemen verwendet werden. Daher erscheint eine genauere Beschreibung der eineeinen Schaltkreise nicht erforderlich.

In Figur 6 ist ein aktives Pufferregistar 141 dargestellt, welches in digitaler Form die x~ und y-Zielkoordinaten~Daten vom Speleherreglster 125 jeweils auf den Leitungen 142 und P empfängt. Vom aktiven Pufferregioter 141 werden auf den Leitungen 144 und 145 ferner jeweils Polaritätsdaten empfangen, welche den Richtungseinn der Bewogung angeben, der für die zugehörigen Zielkoordinaten notwendig 1st. Das Register 14.1 erzeugt entweder ein Ausgangsslgnal auf der Leitung 147, falls eine Lappsoheibenbewegung in poeitlver x-Richtung erforderlich let, oder ein Signal auf der Leitung 148, falle eine Bewegung in negativer x-Richtuag notwendig wird. Diese Signale werden vom x-Motor-Steuersysttm empfangen. In ähnlicher Weise erzeugt das Register 141 entweder Signale auf der positiven Leitung 149 oder auf der negativen Leitung 150, abhängig von der erforderlichen y-Eichtung der Läppacbeihenbewegung. Diese SIgnale werden vo« y-Motor-Steuertyotem 151 empfangen.

Der x-Komparatorkreis 161 empfängt auf der Leitung 162 Daten, welche die x-81elkoordinat«_t welche durch das aktive Pufferregister 141 gespeichert wurde, darstellen. Dlss· Information wird durch den x-Komparatorkreie 161 mit Daten, die auf der Leitung 164 empfangen werden, verglichen, wobei letztere die laufende x-Koordinatenpoaltlon der Läppscheibe angeben, wie sie durch das Kodierregister 166 angezeigt werden. In ähnlicher Weise vergleicht der y-Komparatorkreis 167 Daten, die auf der Leitung-168 empfangen: werden und welche die y-Zielkoordinate

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darstellen, welche durch dag aktive Pufferregieter 141 gespeichert wurde, mit auf der Leitung 169 eingehenden Daten, weiche die y-Koordinatenpoaition der Läppscheibe 12 darstellen, wie sie durch das Kodierregister 166 angeseigt werden. Die x- und y-Koordinatenwerte, die im Kodierregister 166 gespeichert sind, werden durch Informationen bestimmt, die auf den Leitungen 170 und 171 Jeweils von der y-Acbse-Kodiereintaeit 85 und der x-Achae-Kodiereinhelt 88 empfangen werden.

Der x-Komparatorkrels 161 liefert auf der Leitung 161 ein Steuersignal, wenn die vom aktiven Pufferregliter 141 und vom Kodierregieter 166 gespeicherten x-Koordinatenwerte gleich sind, und ein Steuersignal auf der Leitung 182, falls diese Werte •inander nicht gleich sind. Abhängig von einem Steuersignal auf der Leitung 182 liefert das x-Motoreteuersystea 146 Antriebsimpuls· sum x-Achss-Antrlebsaotor 63 entweder auf der VorwHrte-Leitung 178 oder auf der HUckw&rts-XeUung 179· abhängig von der auf den Leitungen 147 und 148 enpfangenen Polarität·- information. Umgekehrt unterbricht ein Signal auf der Leitung 181 den flues der Antriebeimpulse von x-Motor-Steuersyetem 146. In gleicher Wels« liefert der y-Komparatorkr·!· 167 ein Steuersignal auf der Twitting 184, wenn dl· y-Koordinaten-Poeitionewerte,dle vom aktiven Pufferregtster 14* und voa Kodierr«gl~ βter 166 gespeichert wurden« gleich «iod» und ein Steuersignal auf der Leitung 185, wtna äi·«· Wert« einander nicht gleich sind· Abhängig von ein·» Steuersignal auf der Leitung 185 liefert das Motorsteuereystom 151 Antriebeimpulse sum y-Achs·- Antriebsmotor 37 entweder auf der Vorwärts-Leitung 186 oder auf der Rückwärts-Leitung 186', abhängig von der auf den Leitungen 149 und 150 empfangenen PolaritStainformation. Mit Aus« nahm· des x-Motor-Steuersystems 146 und des y-Motor-Steuereysterns 151, welche anechlieesend näher beschrieben werden, eind

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die in der Figur 6 dargestellten Schaltkreise von bekannter Bauart und werden in einer Vielfalt von digitalen Steuersystemen angewandt. Daher scheint eine nähere Beschreibung d<$r besonderen verwendeten Schaltkreise nicht erforderlich.

OemSsa einer bevorzugten Betriebsweise wird die Oberfläche 14 des optischen Rohlings 15 zuerst mit einer geeigneten Messvorrichtung gemessen. Die Messungen künnsn beispielsweise mechanisch mit Zelgermeesinetrumenten oder Tastgeräten erfolgen. Jedoch werden die Messungen voraugsweise in Ubllcht? Weise durch ein Interferometer gemacht, welches ein Interferonebild liefert, das die Oberflächsadaten der 71 ich« 14 liefert. Darauf wird die Werkstückoberfläche in ein« Anaahl von nebeneinanderliegenden Oberflächenbereichen aufgeteilt und das Interferenzbild wird dazu verwendet, um die Fihlerabweichungen in jedes dieser Bereiche gegenüber einer gewünschten Oberflächenform zu bestianen. Vorzugsweise sind die Oberflächenbereiche näherungsweise von gleicher Grttsse wie die optische Läppscheibe 12. Die Information bezüglich der Oberflächenbeschaffenheit wird dann verwendet, um einen geeigneten Weg festzulegen, den die optische Läppacheibt 12 längs der Werkstückeoberfläche 14 durchlaufen soll, um di<r relativen Erhebungsfehler, die auf dieser Oberfläche zunächst vorliegen, *u beseitigen. Sin derartiger Weg der rippscheibe wird zweckaä·- sig durch einen Computer ermittelt, der derart programmiert 1st, um den gewünschten Weg In Form von x- und y-Koordlnaten-Positionen der aufeinanderfolgenden Oberflächenbereiche,durch welche sich die Läppscheibe 12 bewegen soll, festzulegen. Eine ausführlichere Besehreibung eines Verfahren* zur Feststellung einer derartigen Läppscheiben-Bttfegungsbahn ist in der vorausgehend genannten USA-Patentanmeldung Nr. 719 657 beschrieben. ~

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Die auf diese Weiae erhaltene Information bezüglich der Läppscheiben-Bewegungebahn wird in üblicher digitaler Perm auf einem Magnetband aufgeseicbnat, welches in die Datenquelle 111 eingesetzt wird. Nach Betätigung der Handsteuerung 114 fängt die Datenquelle an, x- und y-Zielkoordinatendaten sowohl in die. Paritätskontrolle 112 ala auch in das Speicberregiater 125 zu liefern. Nach Übermittlung von Daten, die eine Zielkoordi» nate darstellen, zürn aktiven Puf!'erregtster 141, wird das Spelcherr.egister 125 automatisch gelöscht und empfängt von der Datenquelle 111 Daten, welche die nächste gewünschte Zielposition der Läppscheibe darstellen. Wie vorausgehend beschrieben wurde, vergleichen die Komparatoren 161 und 167 die Zieldaten, die von aktiven Register 141 gespeichert werden, mit den vom Kodierregister 141 gespeicherten Positionsdaten und liefern geeignete Signale auf den Leitungen 181, 182, 184 und 185. Abhängig von diesen Signalen und den auf den Leitungen 147 bis 151 empfangenen Polaritätedaten, erzeugen das x~Motor~ Steuersystem 146 und da» y-Motor=Steuersystem I51 eine Drehung des x-Antriebsmotors 63 und dee y-Antriebemotors 37.in solchen Richtungen, die zur Bewegung der Läppecheibe 12 gegen die gewünschten Zielkoordinatenpositionen auf der Werkstückoberfläche erforderlich sind.

Sobald eine Zielposition erreicht wird, was durch.gleiche x- und y-Koordinatenwerte im aktiven Register 141 und im Kodierregister 166 angezeigt wird, erzeugen die Motorsteuersysteme 146 und 151 jeweils Signale auf den Leitungen 194 und 195« Abhängig von koinzidenten Signalen auf den Leitungen 194 und 195 erzeugt die Tor-Schaltung 196 (Figur 5) ein Betätigungen slgnal auf der Leitung 197, durch welches das Steuersystem 119 veranlasst wird, die Überführung der vorausgehend im Speicherregister 125 gespeicherten Zielkcordinate zum aktiven Register

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141 zu veranlassen. Dadurch wird das Speicherregister 125 frei, um die nächsten Daten aufzunehmen, welche die nächste Ziel« koordinate aus der Datenquelle 111 darstellen. Wiederum erzeugen die x- und y-Komparatorsyateme 161 und 167 die entsprechende Einschaltung des x- und y-Antriebsinotors 63 bzw. 37, bis die Läppscheibe 12 eine neue Position erreicht, welche durch die im Kodierregister 166 gespeicherten Daten angegeben wird. Auf diese Weise wird die optische Läppacheibe ständig über die Werkstückoberfläche 14 längs eines Pfads bewegt, welcher durch die auf dem im Magnetband in der Datenquelle gespeicherten Da-P ten bestimmt 1st. Als Folge dieser gesteuerten Bewegung können alle gewünschten Oberflächenkorrekturen, symmetrische wie asymmetrische, genau und in vorausaagbarer Welse an der Werk» stUckoberfläche 14 erseugt werden.

Die x- und y-Motorsteuersysteme 146 und 151 gemäse Figur 6 sind in hervorragender Weise geeignet, die Schwierigkeiten zu oberwinden, die bei der Erzeugung von optischen Oberflächen hoher Qualität auftreten. Gemäse Figur 7 weist das x-Achse-Motoreteuersystarn 146 Tor-Schaltungen 201 und 202 auf, die jeweils Signale auf den Leitungen 182 "und 181 empfangen und jeweils auf den Leitungen 204 und 205 Steuersignale zum Flip« Flop-Kreis 203 abgeben. An der Tor-Schaltung 201 werden ferner ™ die auf der Leitung 200 auftretenden Signale empfangen. Zwischen dem Flip-Flop-Kreie 203 und den Integratlonskreis 206 liegt in der Leitung 210 der handbetätigte Wählerschalter 207. Ein zusätzlicher Ausgang des Flip-Plop-Kreises 203 wird durch die Leitung 194 zur Tor-Schaltung 196 (Figur 5) geführt. Ein Widerstand aus einer Reihe von unterschiedlichen Widerständen 208 liegt jeweils In Reihe mit eine« der Kontalctp**re 209 i" Wählerschalter 207.

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Der Auegang dee Integratorkreisea 206 wird durch Sie Signalleitung 211 sowohl EU einem Schraitt-Trlggar-Kreis 212 Als auoh zu einem einstellbaren Spannungsteiler-Potentiometer 213 geführt. Auf der Signalleitung 214 wird der Ausgang des Schmitt-Trigger-Kreises durch einen x-Signal~Prüfkreis empfangen, welcher ferner Eingangssignale von den Leitungen 147 und 148 aufnimmt. Der Spannung-Strom -Umwandlungskreis 216 erhält die Ausgangs- spannung rom Potentiometer 213 auf einer Leitung 218. Abhängig von dem auf der Leitung 218 empfangenen Steuersignal erzeugt der stromgeateuerte Oszillator 219 Notorantriebslmpulse auf der Leitung 220.

Während dee Betriebs des x-Achae-Motoreteuersystems 146 bewirkt das Auftreten eines Signal» auf der Leitung 182, dass die' Tor-Schaltung 201 den Flip-Flop 203 setzt, es sei denn, ein gleichzeitiges Verbotsignal erscheint auf der Signelleltung 200 für Signalwechsel. Bas Setzen des Flip-Flops 203 erzeugt eint AueganffsspannuDg auf der Leitung 210, deren Dauer durch die von Hand erfolgende Eineteilung des Wählersehalters 207 bestirnt wird. Umgekehrt bewirkt das Auftreten eines Signals auf der Leitung 181, das« die Tor-Sonaltung 202 den Flip-Flop 203 löscht, wodurch die Ausgangsleitung 210 kippt und ein Signal auf der Leitung 194 erzeugt wird. Abhängig von einem Signal auf der Leitung 210 Überschreitet der Integrierte Ausgang de s Integretorkrelses 206 die Schwtllenspannung des Schaltt-Trigger-Krelses 212, welcher auf der Signalleitung dem x-Signal-PrUfkreis 215 eine {Sperrspannung zuführt. Die Wirkungsweise und der Aufbau des x-Signal--Prüfkreises 215 wird anechllessend näher beschrieben. Die integrierte Ausgangsspannung des Integratorkrelaes 211 wird, nachdem sie wahlweise durch das Potentiometer 213 gedämpft wurde, über den Spannung-Strom-Umwandlungekreis 216 in einen Ausgangsstrom umgewandelt,

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der den Impulefrenuenzausgang des stromgeeteuerten Oszillators 219 bestimmt.

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Figur θ zeigt charakteristische Wellenformen, die im x-Achse-Motorsteuersyetem 146 erzeugt werden. Aue Gründen der Einfachheit sind die jeweiligen Slgnalwellenforaen In Figur 8 durch Zahlen gekennzeichnet, die den in Figur 7 dargestellten Leitungen entsprechen, in welchen diese Signale auftreten, und die verschiedenen' 8ignale sind einem zeitlichen Richtungesinn P zugeordnet. Im Zeitpunkt A wird durch die Anwesenheit eines Steuersignale auf der Leitung 182 bei Fehlen eines Verboteignals aus der Leitung 200 das Flip-Flop 203 gesetzt und erzeugt eine Ausgangsspannung B auf der Leitung 210. Zum Zeltpunkt C loscht ein Steuersignal auf der Leitung 181 da» Flip-Flop 205 und beseitigt die Auegangsspannung B auf der Leitung 210.

Der Integratorkreis 206 integriert die Steuerspannung B und liefert auf der Ausgangeleitung 211 eine Ausgangsspannung, die während der Zeitspanne X) linear auf einen Maxiaalwert. B ansteigt und ansealteesend während der Zeitspanne F linear auf Mull abfällt, wobei die Zeitspanne V ium Zeitpunkt.G beginnt und gleich der Zeltepanne S let. Sie vorderen und hinteren . Flanken der auf der Leitung 211 erzeugten Wellenfon werden durch die Schaltkreisdaten dee Integratorkreleee 206 einachllesslleh der ausgewählten Widerstände 208 bestimmt. Jede der acht unterschiedlichen Oberechwingperioden F, die durch die acht Widerstände .208 bestimmt werden, kann durch eine ausgewählte Einstellung des Schalters 207 festgelegt werden..

Abhängig vom Ausgang des Spannung-Strom-Umwandlungskrelses auf der Leitung 218, liefert der stromgesteuerte Oscillato*' 219 auf der Leitung 220 einen Impulsausgang alt einer Frequenz,

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welche während der Zeitspanne D auf einen Maximalwert ansteigt, der während der Zeitspanne B beibehalten wird. Si« Prequens dee Iispultaue gange fällt während der Zeitspann· P auf Null ab. Diese Impulse, nachdem sie durch den x-Signalkreis entweder auf die Leitung 178 oder 179 in der nachstehend beschriebenen Weise gelangen, treiben den x-Acbee-Antriebsmotor 63 en. Offensichtlich beschleunigt der Impulsmotor 63 während der Zeitspanne D auf eine maximale Geschwindigkeit, die während der Zeltspanne S beibehalten wird und verzögert sich während der Zeltspanne F. Sie maximale Motordrehzahl während der Zeitspanne B wird durch die Amplitude der Spannung bestimmt, die dem Spannyng-Stroo-Umwandlungskreis 216 zugeführt wird und welche durch eine von Hand erfolgte Einstellung des Spannungsteilerpotentiometers 213 ausgewählt werden kann. Während der gesamten . Zeit, in welcher eine Ausgangsspannung auf der Leitung 211 auftritt, wird der Schmltt-Irigger~Kreie 212 betätigt, um eine Verbotsspannung auf der Leitung 214 su erzeugen. Diese Spannung wird dem x-Signal-Prüfkreis 215 eugeführt und verhindert •ine Umkehr in der Dreu.ichtwng des x-Achae-Antriebsmotors 63 in der nachstehend beschriebenen Welse.

In Figur 9 ist ein Blockschaltbild des x-Slgnal-PrUfkreises 215 dargestellt. Öle positiven Richtungssignale auf der Leitung 147 werden den Tor-Schaltungen 251 und 232 tugeführt. In ahn-. Hoher Welse werden die negativen Rlehtungseignale auf der Leitung 148 den Tor-»Schaltungsn 233 und 234 sugeführt. Jede der Tor-Schaltungen 231 und 235 empfängt ebenfalls den Ausgang des Schaltt-Trigger-Krelses 212 auf der Leitung 214. Abhängig von den Impulsen von den Tor-Sohaltungen 231 und 233 erseugt der Flip-Flop-Krels 235 entweder auf der Leitung 236 oder der Leitung 257 Steuersignale, die jeweils der Bückwttrtssteuerung-Tor-Schaltung 238 oder der Vorwärtssteuerung-Tor-Schaltung 239

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zugeführt werden. Diese Tor-Schaltungen empfangen ebenfalle Motorantriebsimpulse, die vom Oszillator 219 auf der Leitung 220 erzeugt werden. Die Ausgangssignale des Flip-Flop-Krelses 235 auf den Leitungen 236 und 237 werden jeweils ebenfalls an die Tor-Schaltungen 232 und 234 gegeben, die beide auf der Leitung 200 Ausgangseignale liefern.

Während des Betriebe des in Figur 9 dargestellten Kreises erzeugt das Auftreten eines positiven Richtungssinn anzeigenden Signals auf der Leitung 147 ein Ausgangssignal auf der Flip-Flop-Ausgangsleitung 237 und ein Ifull-Slgnal auf der Leitung 236. Umgekehrt liefert das Auftreten eines negativen Richtungssinn anzeigenden Signals auf der Leitung 148 ein Ausgangesignal auf der Flip-Flop-Ausgangsleitung 236 und ein Null-Signal auf der Leitung 237· Jedoch ist weder ein positiven Riohtungssinn anzeigendes Signal auf der Leitung 147 oder ein negativen Blcbtungstlnn anzeigendes Signal auf der Leitung 148 wirksam, den Ausgang des FIIf-FIops 235 «u verändern, wenn auf der Leitung 214» die mit jeder der Tor-Sohaltungen 231 und 233 verbunden ist,, ein Terbotelgnal vorliegt. Die Tor-Schaltung 232 liefert ein Yerhotslgnal auf der Leitung 200 nur, wenn beide Leitungen 147 und 236 ein Ausgangssignal aufweisen und die Tor-Schältung 234 liefert ein Verbotsignal auf der Leitung 200 nur, wenn beide Leitungen 148 und 237 ein Aus gangs signal führen.

Das y-Aehse-Motorsteuersystem 15" ist mit dem x-Achee-Steuersystem 146 gemäes den Figuren 7 und 9 identisch. Ferner sind die vom y-Achse-Steuersyetem 151 erzeugten Wellenformen identisch mit jenen in Figur 8 darge»teilten. Aus diesem Gründe wird eine weitere Beschreibung dos y-Achae-Steuersystems 151 nicht gegeben

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Eine Darstellung der besonderen LäFp8chelbenbevregung genäse der vorliegenden Erfindung ist in Figur 10 gegeben, in welcher ein Abschnitt einer charakteristischen Bewegungebahn der Läppacheibe eingetragen 1st. Die Bann 301 stellt die Bewegung dee Mittelpunktes der Läppacheibe 12 über die Werkstückoberfläche 14 dea optischen Rohlinge 15 dar. Die Werkstückoberfläche 14 ist in eine Reihe von hexagonal ausgebildeten Bereichen 302 unterteilt! die nach den Icartealachen Koordinatenpoaitionen Ihrer Hittelpunkte identifiziert werden können. Beispielweise wird der Mittelpunkt dea Bereiche 303 durch die Koordinatenposition ζ ■ §t y «3 festgelegt, während der rechte untere Bereich 304 durch dia Koordinaten at ■ 7 und y - Ί bestirnt let.

Wie vorausgehend erläutert wurde, wird die WerkatUckaoberfläob« 14 geastatn und dl« «rhaltena Oherflächenlnforaatlon wird . verwendett ua aine Bewegungabahn ier Läppachelbe festzulegen, welche die gewünschte Qberfl&c&enänderung ergibt. Vorsugawelse let der Durchaeeaer dar Läppaenaiee 12 angenähert gleich einen Surcnaesser dar Bereiche 302 und dta Bewegungsbahn der. Läppscheibe wird durch die Koordlaetenpoaitlonen der aufeinanderfolgenden Bereiche 302 festgelegt, durch welche sieh die Läppaebelbe bewegt. So würde dia Bewegungebahn 101 dar LÜppachslbe goaäss figur 10 aa Btnict 205 beginnen und durch folgende Ko-

««rdans x*3t 7^m^l x*5» J·¹!

«f_t y»5?st-8i ?»4f und go wel-

. i>5ie sur Baatiaiiuag dar besonderen Bewegungabann der Läppsohaiba verwendete Verfahren aur Earatellung einer gegebenen ©berfläohenkorrektür bildet nicht an aich einen fell der vorliegenden Erfindung und wird daher nicht in einzelnen beschrieben. Sine vollständige Beschreibung eines derartigen Verfahrens findet eich in der vorauagenenä aufgeführten USA-Patentanmeldung Ir. 7.19*657.

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3s sei angenommen, daaa sich der Mittelpunkt der Läppscheibe 12 in der durch den Punkt 305 in Figur 10 festgelegten Lag· befindet und dass die x- und y-Kodiervorrichtungen Θ8 und (Figur 6) jeweils Koordinatenwerte von x»5, y«1 im Kodierregie ter 166 festlegen. Es sei ferner angenommen, dass die n&chste gewünschte Koordinatenposition x*5. y»i in das aktive Pufferregister 141 eingespeist worden 1st. Da die y-Koordinaten«- werte sowohl im aktiven Register 141 wie la· Kodierregister 166 gleich sind, erzeugt der y-Komparatorkreis 167 auf der Leitung 184 ein Signal. Abhängig von diesen Signal erzeugt das y-Actase-Sttuerayetea 151 auf den Leitungen 186 und 186* keine Iopulse und der y-Aebse-Motor 37 ist ausgeschaltet.

Umgekehrt sind die x-Koordlnatenwsrt· i« aktiven Register und la Kodierregister 166 nicht gleioh und es wird vom !»Komparator 161 auf der Leitung 182 tin Signal erzeugt. Oa ferner die erforderliche Bewegung in einer positiven x-Richtung erfolgen sollt erzeugt das aktive Pufferregister 141 ein Ausgangssignal auf der Leitung 147 für positiv*» Rlchtungsalnn und ein Mull-Signal auf dtr Leitung 148 für negativen Rieh« tungssinn. Wird ferner angsnoomen, dass der vorausgehende Bewegungsschritt ebenfalls «it positive« Richtungsslnn erfolgtt, so erhält die Ausgangslsitung 237 für die Vorwirterichtung des Flip-Flops 235 (Figur 9) sin Auegangssignal und dl· Leitung 236 für Rücklauf «la IuIl-Slgnal. Daher «apfän^t weder dl· Tor-Schaltung 232 noch dl« fortschaltung 234 dl· gleichseitigen Ausgangesignale, welche äur Erzeugung eines IuI1-8igoals auf der Leitung 200 erforderlich sind.

Abhängig von einem Auegangssignal auf der Leitung 182 und den ■ Fehlen eines Hull-Signals auf der Leitung 200 setzt dl· Torschaltung 201 (Figur 7) den Fllp-Flop-Krels 203 unter Erzeu-

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gung eines Ausgangssignals auf der Leitung 210. Damit liefert wie vorausgehend beschrieben wurde, der strongesteuerte Oszillator 219 auf der Leitung 220 eine Impulsfolge, die durch das offene Tor 239 (Figur 9) Übertragen wird und zu einer positiven Drehung des x-Achee-Motors 65 führt. Dementsprechend wird der Mittelpunkt der Läppscheibe 12 nur in der x-Ricfatung bewegt, wie dies durch den ersten Abschnitt der Bewegungsbahn 301 in figur 10 dargestellt ist.

Erreicht der Mittelpunkt der Läppacheibe 12 die durch den Funkt 307 dargestellte Lage, so wird im Kodierregister 166 (figur 6) durch den x-Kodierer 88 ein Wert von χ·5 festgelegt. Da dieser Wert de« x-Wert im aktiven Pufferregtster 141 gleich kommt, so liefert der x-Koaparator 161 ein Hull-Signal auf der Leitung 182 und erzeugt auf der Leitung 181 ein Signal, das durch das Tor 202 (figur 7) bindurchtritt und auf der Leitung 205 zum flip-flop 203 gelangt. Abhängig von diesem Signal eliminiert der Flip-Flop 203 ein Ausgangssignal von der Leitung 210, wie dies sun Zeitpunkt C in figur 8 angegeben ist und erzeugt auf der Leitung 194 ein Signal, welches dem Tor 196 (figur 5) sugeftthrt wird. Da die y-Koordinatenwerte im aktiven Register 141 und im Kodierregieter 146 ebenfalls gleich sind, wird ein ähnliches Signal vom y-Motorsteuereystem 151 auf der Leitung 195 von der Tor-Schaltung 196 empfangen. Abhängig von den gleichzeitig anwesenden Signalen auf den Leitungen 194 und 195» betätigt die Tor-Schaltung 196 das Auswert-' Zeitgeberkontrollsystem 119 (strobe and read timing control system). Wie vorausgehend beschrieben, wird dadurch die Datenquelle 111 veranlasst, die eine neue Koordinatenposition bestimmenden Daten in das Spelcherreglster 125 zu übertragen, welches.seinerseits die Daten bezüglich der vorausgehend gespeicherten Lage in das aktive Register I41 abgibt.

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Die neuen vom aktiven Register 141 erhaltenen Daten kerineeiohnen den hexagonalen Bereich mit x*6, y»2, welcher den n&chsten Bereich in der Sevregungabahn 301 genäse Figur 10 darstellt. Nunmehr ist eine Position entsprechend x«5 und y«1·im Kodier» register 166 eingegeben und eine Position entsprechend χ»6 und y»2 Im aktiven Register 141, und sowohl der x-Komparator 161 ale auch der y-Komparator Vj? (Figur 6) erzeugen Motorantrlebaslgnale jeweils auf den Leitungen 182 und 185. Abhängig V vom Signal auf der Leitung 182 wird der Flip-Flop-Kreis 203 (Figur 7) erneut gesetzt, um auf der Leitung 210 dae in Figur 8 dargestellte Ausgangseignal B zu erzeugen. Da die zur übertragung der Daten der neuen Position und sur Blickstellung des Fllp~Plops 203 erforderliche Zeitspanne äusserst klein 1st, im Vergleich su der in Figur 8 dargestellten Zeitspanne F, erreicht der Ausgang des Integratorkreises 206 auf der Leitung 211 wiederum sehr rasch den Maximalwert B. Deshalb bleibt der Frequensausgang des stroagesteiaerten Oszillators 219 auf der Leitung 183 im wesentlichen auf seinem maximalen Wert. Entsprechend läuft der x-Achae-Motor 63,weiterhin mit maximaler Dreheahl.

* Der y-Achae-Motor 37» welcher vorausgehend nicht eingeschaltet war, spricht jedoch auf die Ausgangsimpulse von y-Motor-Steuersystem 151 an und durchläuft eine Beschleunigungsperlode, bevor er die maximale Drehsahl erreicht. Diese Periode entspricht der In Figur 8 in Verbindung alt dem x-Motor-Steuereyste* 146 gezeigten Periode D₀ Wegen der vei-schiedenen x- und y-Motor=- zahlen während der Beschleunigungsperiode des y-Motors, folgt die Mitte der Lfippschsibo äsm In Figur 10 zwischen den Punkten 307 und 308 dargestellten, gekrümmten Pfad, wobei der y-Motor 37 im Punkt 308 die volle Drehzahl erreicht. Zwischen den Punk-

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ten 308 und 309 werden der x-Motor und der y-Motor mit gleichen maximalen Dreheahlen angetrieben, so dass sich der Mittelpunkt der Lfippecheibe auf einer im 45°-Winkel su den. Koordinatenachsen liegenden Bahn bewegt.

Erreicht der Mittelpunkt der Lttpp&cheibe den in figur 10 dar« gestellten Funkt 309. so weisen sowohl das aktive Register und das Kodlerregistef 166 einen x-Koordinatenwert von 6 auf. Entsprechend erieugt der x-Koaparator 161 (7igur 6) auf der Leitung 181 «in Signal. Säende® iieaes Signal durch die Tor-Sohalfung 202 (figur 7) hindurchtritt, !tischt dieses Signal den flip-flop 20* und beseitigt öis Stauarvpaaraiiae auf der Leitung 21® wiü «fstugt tin Signal auf der Leitung 194. Infolge der torch «Sera lategratorkre&a 206 worgenoamenen Integration fllit Jaidcn tor iapulsauag&iig de« strongesteuerten OeeiIlatore 219 niest sofort auf Bull, sondern durchlauft eine Ter-

? in Figur 3. WKbrrad dieser Yersttgerungs-

!luft <ä«? ^->Aohs««Motor 3? »it aaxisaler Drebiatal weiter, da äer «ittelpunkt der Iiäppseheib· din «ob aktiven Register 141 feap*IchftÄa KoorSinatenwert y«2 mmh nicht erreicht Sas j-Hoter-S'leueirfli'tf««. 151 limter%-^eltsrlsin eint lapulir»t»· aaf iie Siting fS6 für

folgt &*T Mittelpunkt i$r Mppsciieib« Bahn, ät· in Mgar 10 swiechea iss Braicten 309 und 3^ «log«- tragen 1st. Bei Ü9V l&g* 3*1 ®mi«t öia TefKögerungepe^iod· F ^figur β) und äseniet ien lapaleeiasgaim aue dem ©trowgeststier« t®n Qesillator 219. Saöurca nisri ö»r x~Aebe*-Motor €3 strovlos und iie lAppec^eibesbtvegung in I«r ae-Biohtung wird beseitigt. couit ist swischen den Positionen 311 und 3t2 nur der y-Achee-Hotor 3? singesehalttt und ümv Mittelpunkt der Läppsehsih« bewegt sieh läng« einer vertikale» Bahn.

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Am Punkt 312 ist der Zielpunkt y«2 ebenfalle erreicht und der y-Komparator 167 erzeugt auf der Leitung 184 ein Signal. Abhängig von diesem Signal, welches angibt, das« der y-Zielpunkt erreicht worden iat, liefert das y-Motor-Steuersyetem 151 ein Signal auf der Leitung 194. Dieses Signal wird der Torschaltung 196 (Figur 5) «rugsführt,und twar sueammen mit dem analogen Signal, dao eueret auf der Leitung 195 durch das x-Motorsteuersystem 146 in der Position 309 enseugt wurde, nachdem der Zielpunkt e«6 erreicht worden war. Die Tor-Schaltung 196 spricht auf die gleichseitigen Signale an, 'indem si» da« Zeitgeberkontrolleyatem 119 betätigt. Infolgedessen wird eine neue Koordinatenposition in dae Speicherregieter 125 eingegeben, das seinerseits die Daten, welche die vorausgehend gespeicherte Position von χ·7 und y«3 darstellen, in dae aktive Pufferreg! eter 141 überführt.

Die neuen Koordinatenwerte im aktiven Pufferregiater 141 haben eine Ungleichheit sowohl in x~Kcmparator 161 al« Auch im y-Konparator 167 sur Folge, welche jeweils auf den Leitungen 182 und 185 Signale liefert;. Da sowohl die Zielkoordinaten x=*7 als auob y*3 gegenüber der vorausgehend erreichten Position von χ·6 und y«2 positiv sind, tritt weder itn x-Motor-Steuersyetem 146 noch im y-Motor-Steuersystem 151 eine Richtungsumkehrunktion auf. Daher erscheinen jegliche Motorantrieboiopulee weiterhin auf den Steuerleitungen 178 und 1Θ6 für Vorwärtsbewegung. Wie vorausgehend aufgeführt wurde, let die Zeitspanne mir Herstellung von Steuersignalen für eine neue Zielkoordinate klein gegenüber der Motorverzögerungeperiode F (Figur 8). Daher nimmt der y-Achse-Motor 37 seine maximale Drehzahl mit im wesentlichen keiner Yeraögerungaperiode wieder auf. Umgekehrt muss <Jer x-Achse-Motor 63* welcher in der Position 311 (Figur 10) völlig zum Halten kam, während der Periode D (Figur 8)

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exponentiell beschleunigt werden, bevor er seine maximale Drehzahl erreicht.

Infolge der unterschiedlichen Motordrehzahlen während der Bo-' BChleunigung das χ«Motors 63» folgt dar Mittelpunkt der Läpp- ~ scheibe wiederum einer gekrümelten Bahn swiaehen den Positionen 312 und 313 in Figur 10. Dort erreicht der x-Achse-Motor 63 eine maximale Drshsahl, welohe halb aο groae ist wie jene des y-Achoe-Motors und der Mittelpunkt der LUppseheibe bewegt eich in einem Winkel von 45° au den Koordinatenachsen iwiachsn dem Punkt 313 und dem Punkt 314₄ iß welches die Zielkoordinate x»7 erreicht wird. Bsi Erreichen der 3t~Zielkoordi?iat9, liefert der x~Komparator 161 ein Signal auf der Leitung 181, welches das x-Motor-Steueraystem 146 ver&nlesat, die Verzögerung dee x«Achae-Motore 63 einzuleiten. Während dieser Vereögerungsperiode folgt der Mittelpunkt der Läppgeheibe einer gekrümmten Bahn, die awiachen den Punkten 3^4 und 315 angegeben ia.t, wobei in letzterem die Zielkoordlnate y»3 ebenfalls erreicht ist.

Nach Empfang eines Signale auf der Leitung 197? durch welche« angegeben wird, dass sowohl die x- wie auch die y^gielkoordinnate erreicht worden sind, tritt <3ae Auawart-lSsitgeberkcmtrolleystem 119 (Figur 5) in d«r vorausgehend b@achritban#n Weise in Tätigkeit, ua die überführung von Baton» di® der näehaten gewünschten Läppaoheibenpoeislton entspreohen, In A&» aktive Register 141 au veranlassen, für das in Figur 10 dargestellte Beispiel wird die neue Lage dureb das Sechseck mit de» Koordinaten x«6 und y»4. dargestellt. Wieder sind sowohl die x<~ als auch die y-Koordinate, die vom aktiven Register 141 gespeichert werden, von jener im Kodierregister 1ββ verschieden. Der x-Komparator 161 und der y-Kooparator 167 liefern daher jeweils

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auf den Leitungen 182 und 185 Steuereignale. Da der y-Achse-Motor 37 mit voller Drehzahl in positiver Richtung betrieben wurde und die nunmehr erforderliche Richtung der Bewegung "wiederum positiv ist, wird durch das y-Hotor-Steuerayatem 151 auf der Leitung 186 unmittelbar ein maximaler Impulsfrequenzausgang abgegeben. Damit läuft der y-Aehee-Motor 37 weiterhin mit voller Drehzahl in der Vorwartarichtung bsw, positiven y-Rich tutig.

Die neue Zielkoordinate mitx=>6 ist jedoch gegenüber der vorhandenen Läppacheibenposition mit x»7 negativ. Daher liefert daa aktive Register 141 ein Signal auf der Signalleitung 148 für negativ« z-Rlcbtung. Dieeee Signal tritfcsofort durch die Tor-Schaltung 233 (Figur 9) hindurch, da der x-Achae-Motor bereits elaa vollständige Veraögerungephaee durchlaufen hat, dia durch dia Zaitpariode F (Figur 8) dargosfcöllt wird, wodurch ein Verbotauegangtaignal vom Schmltt-Trigger-Kreia 212 auf der Leitung 214 eliainiert wird. Abhängig vom Signal aus der Sor-Sehaltung 233 wird der Zustand dea ?llp~Plop-Kreise8 235 gekippt, wodurch ein Auegangeeignal auf der Leitung 236 und ein Null-Signal auf der Leitung 237 erscheint, Infolgedessen gelangtη Motorantrleheimpulse auf der Leitung 220 durch die offen« Tor-Schaltung 238 cur Leitung 179 und veranlassen einen Antrieb dee x-Aohee-Motora 63 in Rückwärtariohtung. Während der Beachleunigungsphase des x-Achae-Motofa 63 folgt der Mittelpunkt der Läppaohelbe der gekrümmten Bahn iswiacben den Positionen 315 und 316 (Figur 10). Bei der Position 316 laufen sowohl der x-Achae- wie der y-Achae-Antriebemotor.63» 37 mit maximaler Drehzahl und der Mittelpunkt der Lappscheibe bewegt sich in einem Winkel von 45° zu den Koordinatenachsen, bis die Position 3*7 erreicht 1st, welche zufällig genau auf dem Zielpunkt mit x«6 und y»4 lie^t,

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Daten, welche die neue Zielkoordinate x«7 und y*5 darstellen, werden nun in das aktive Pufferregiater 141 übertragen. Wie vorher ist die erforderliche Bewegung in der y-Riehtung weiter positiv und der y-Aehse-Motor 37 nimmt sofort eine Drehung in Vorwärterichtung mit voller -^ehsahl ohne VerEögerunge-Periode auf. Die neue x^-Zielkcordinate ist ebenfalle positiv gegenüber der vorhandenen Koordinate x«6 dee Mittelpunkte der Läppscheibe und das aktive Register Ht liefert ein Signal auf der Leitung 147 für positiven Richtungseinn. Diesee Signal gelangt jedoch nicht unmittelbar durch das Tor 231 (Figur" 9) im Hinblick auf ein Verboteignal auf der Leitung 214. Dieses Verbotsignal let vorhanden, well der x-Aehet-Motor 63 mit maximaler Drehzahl in entgegengesetzte« oder negativem x-Molitungseinn in der Position 317 betrieben wurde und nicht die Beschleuß!- gungeperiode F (Figur Θ) abgeschlossen hat, die zur Elifflialerung dee Signalauegange vom Schoitt-Trigger-Kreio 212 auf der Leitung 214 erforderlich ist. Deshalb gibt der flip-Flop 235 weiterhin ein Auegangeeigtml auf die Leitung 236, durch welches eine negative Drehung dee x-Achse-Motors 63 während dessen Ver-EÖgerungeperiode aufrechterhalten wird und der Mittelpunkt der Läppsoheibe bewegt eich länge einer gekrümmten Bahn, die swl-θohen den Positionen 3Π und 318 (Figur 10) eine negative x-Koisponente aufweist.

Bei der Position 318 let die Tereugerungeperiode dee x~Motors beendet und der Ausgang dee Schmitt-Triggers 1st von der Signalleitung 214 verschwunden. Infoigeleseen lässt dl© Tor-Schaltung 231 in Figur 9 das Signal auf der Leitung 147 hindurch, wodurch der Zustand des Fllp-Flope 235 gekippt wird und ein Ausgangesignal auf der Leitung 237 und ein Null-Signal auf der Leitung 236 abgegeben wird. Antrlsbslmpulse auf der Leitung 220 treten'nun durch die offene Tor-Schaltung 239 "ⁿ* <*^er x-Achse-

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Motor 63 beschleunigt in positiver Richtung. Daher bewegt eich der Mittelpunkt der Läppeeheibe zwischen den Positionen 318 und 319 (Figur 10) auf einer gekrümmten Bahn, wobei der x-Achafc-Motor 63 im Punkt 319 volle Drehzahl erreicht. Die Lappeeheibe bewegt aich anschlieseend in einem Winkel von 45° gegen die Poeition 320, in welcher die Zielkoordinate y«5 erreicht iet,

Fortgesetsster Betrieb der Steuereinheit 23 in der vorausgehend ψ beschriebenen Weise eraeugt eine Bewegung des Mittelpunktaa der Läppacheibe, die in Figur 10 schematised dargestellt ist. Die Bewegungebahn der Läppecheibe gtht durch die Zielbereiche mit den Eoordinatenpositionen x*8_t y»4i x-9» y»3i x»7, y-3; x-5, y-31 x«4, y-4; x«2, y«4j x-3, y«5i x«2, y-4s und x«1, y-<3. Ee wird darauf hingewiesen, daee der Mittelpunkt der Lttppecheibe nur sufällig den Mittelpunkt der Zielbereiche tatsächlich erreicht. Beispiele solcher Fttlle in der Bewegungebahn sind bei den Koordinatenpoeltionen x»5« y-1t x»6, y«4i und χ"^, y«4 angegeben.

Wie aus Figur 10 ersichtlich, liefert das erfindungsgevttoee Steuersystem «ine äuseeret weiche Bewegungsbmhn der Läpptcheibe 12 über die Werkstückefläche 14. unabhängig von beetlnaten Sielkoordinaten, welche eine gewünschte Bewegungsbahn kenneeiebnen, verhindern die von den x- und y-Hotor-Steuereyeteven 146 und 151 erzeugten übereohwingvorg&nge plötzliche Rlohtungtlnderungen in der Bewegung der LKppecheibe. Wegen dieses Merkmal werden optische Oberflächen von auseergewöhnlieh hoher Qualität ereeuft.

In Figur 1 1st eine vergruaserte echeiiatieche Daratelluag des BegrenBungesieuermechaniemus 330 geiaäee den Figuren 1 bis 4 dargestellt. Ein Halteatab 331 iet an einer Strebe 332 angebracht, die an der Rückwand des Rahmens 22 befestigt iet. An

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gesetsten Enden dee Stabea 331 sind Öffnungen 333 und 334 vorgesehen, welche ein biegsames Seil 335 abstutzen. Sin Ende des biegsamen Seils 335 ist mit sinea Zapfen 340 auf dem Wagen 13 für die Läppacheib· befestigt und das andere Ende 1st.einstellbar durch eine von Hand lösbare, unter Federdruck stehende Sperre 336 befestigt. Die Länge dee biegsamen Seile 335 weist einen Schleifenabschnitt 337 auf, welcher sich durch ein Paar öffnungen 338 in einem Betätigungshebel 339 des elektrischen Schalters 341 erstreckt. Der Doppelochalter 341 beeitst ein Paar Kontakte 341' in der leitung 220 (Figur 7) und ein weiteres Paar von Kontakten, die in ähnlicher Weise im" y-Motor-Steuereystem 151 angeordnet sind. Daa flexible Seil 335 ist mit einem Gewicht 342 verbunden, durch welches die Seilspannung . im Schleifenabschnitt 337 gehalten wird. Der Stab 331 ist derart angeordnet, dass die äussere öffnung 334 fluchtend sum Zapfen 340 liegt, wenn sich der Mittelpunkt der Läppechelbe 12 im Mittelpunkt der Werkstückoberfläche 14 befindet.

Während der Verwendung des Begrensungs-Steuerschalters 330 wird die Länge dee 8eils 335 mittels der lösbaren Sperre.336 so eingestellt, dass die für die Läppscheibe 12 gewünschte maximale radiale Bewegung erhalten wird. In einem typischen Beispiel wird die Seiilänge derart ausgewählt, dass bei Bewegung der Läppscheibe 12 sum Rand der Werkstückoberfläche 14 der Schleifenabschnitt 337 verschwindet. Daher wird bei einer Bewe·» gung des Wagens 13 der Läppsoheibe in der vorausgehend beechrlebenen Weise in eine Stellung, in welcher sich der Mittelpunkt der Läppscheibe 12 oberhalb deβ Bandes des optischen Rohlinge 15 befindet, data Seil 35 vollständig abgewickelt, wodurch der Schleifenabschnitt 337 den Hebelarm 339 betätigt. Dadurch werden die Schalterkontakte 341· in den x- und y-Motor-Steuersystemen*146 und 151 geöffnet,wodurch die Motorantrlebalmpula·

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eliminiert und eine weitere Bewegung der Läppacheibe 12 verhindert wird. Auf diese Art wird jede Möglichkeit einer unbeabsichtigten Bewegung der Läppscheibe weg von dar Werkstückoberfläche 14 verhindert.

Es ist offensichtlich, dass das Seil 35 gleichmässig abgewickelt wird, unabhängig von der radialen Richtung, in welche sich die Läppscheibe 12 bewegt. Damit wird der Schalter 341 bei Bewegung der Läppacheibe 12 v.m einen vorgegebenen Betrag in beliebiger radialer Richtung vom Mittelpunkt der Werkstück= oberfläche 14 weg automatisch betätigt. Ferner wird lediglich durch Freigabe der Sperre 336 und Änderung der überschüssigen Länge des flexiblen Seile 335 der Steuermechanismus 330 auf ein Ansprechen für $ede beliebig« gewünschte radiale Läppscheibenlage eingestellt, Daher lässt sich die Torrichtung leicht auf optische Rohlinge alt beliebigem Durchmesser einstellen,

Ss ist offensichtlich, dass weitere Modifikationen und Änderungen der vorliegenden Erfindung la Einklang alt dem vorausgehend Gesagten möglich sind. Beispielsweise könnte das beschriebene Syute« daeu verwendet werden, um die Bewegung von Oberflttehenbearbeltungs-Torrlchtungen zu steuern, die fUr andere Zwecke wie optische Schleifvorrichtungen dienen. Ferner könnten andere Arten einer Relativbewegung υwischen der Läppschelba und der Werkstücksoberfläche verwendet werden, bei spielsweise könnte anstelle dea beschriebenen kartealschen Koordinatensystems ein Folar-Kooidinatenayetera zugrundegelogt werden. Derartige Änderungen fallen im Rahmen der anliegenden Ansprüche ebenfalls unter die vorliegende Erfindung.

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Claims (24)

1. a t e η t a η β ρ r ü c b e

   Vorrichtung zur Herstellung einer fcberflache, gekennEeichnet durch eine Halterung für ein Workstück, eine Oberflfichenbearbeitungsvorrichtung zur Veränderung dor Werkstück Oberfläche eines auf der Halterung abgestützten Werkstücks, eine Antriebseinrichtung sur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen der Werkstückoberfläche und der Oberflftchenbearbeltungavorrichtung, wobei dl· Bewegung zwei unabhängig voneinander steuerbare Richtungekomponenten aufweist, ein· Einrichtung sur Anzeige der relativen Lag· der Werkstückoberfläche gegenüber der Obepfläehenbearbeitungcvorrletitmig, eine Datenquelle, welche Baten liefert, die eine gewünschte Folge relativer Positionen zwischen Werketüoteobgi*ilf!löh· und Bearbeltungtvorrichtung liefern, eine Slnechaltvorriehtungt welche Daten von der Datenquelle und von der Tesriehtting eur Anzeige der relativen Lage aufnimmt und welche wahlweise den Antrieb einschaltet, um eine Bewegung durch di© gewünschte folge von relativen Lagen hu erzeugen, Indem unabhängig die Qeechwindlgkeitegröosen der RicntungekomponcRteu der Relativbewegung abhängig von oinom Vergleich der Baten und der Anzeige dtr Relativlag· vorgenonaen wird.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschaltvorrichtung eine Einrichtung sur Veränderung der Geochwindigkeitagrösrsn aufwsist, indeffi vorgegeben·; nicht eynchronlelerte Perioden der Verzögerung und/oder Beschleunigung In den Komponenten der Relativbewegung erseugt werden.

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3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenquelle nacheinander Daten liefert, welche eine Anzahl von vorgegebenen Relätivstellungen zwischen der Werkstückoberfläche und der Oberflacbenbearbeitungsvorrichtung kenntelehnea, wobei die Relativstellungen durch Zielkoordinaten in jeder der genannten Komponentenrichtungen festgelegt elnd_t und die Einschaltvorric^tung eine Einrichtung aufweist, die abhängig von den genannten Zieldaten Komponenten der genannten Relativbewegung in solchem Richtungssinne erzeugt, dass die genannten Zielkoordinaten erreicht werden.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenneelehnet, dass die Einechaltvorrichtun« eine Einrichtung aufweist, um dl· Komponenten der Relativbewegung in solchsr QrtJose eu erzeugen, dass vorgegebene Oberschwingungen der genannten Zielkoordinaten auftreten.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, das« die Einechaltvorrlchtung eine Einrichtung aufweist, welche auf den Smpfang von Zieldaten aus der Datenquelle anspricht, die jeweils eine Zielkoordinai;e darstellen, welche eine Richtung88inn-Uakehr In einer der Komponentenrichtungen der Relativbewegung erfordert, um eine Verzögerung der Relativbewegung in dieser einen Komponentenrichtung während des übersohwlngens in diese KoapoTientenriohtung ssu erieugen.
6. 6. Vorrichtung nach Anapruoh 5, daduroh gekenn··lehnet, dass die BineohAltvorrichtung ferner eine Einrichtung aufweist, um vorgegebene Beschleunigungcperiodon in der Relativbewegung nach Umkehrungen de« Richtung«einnes in den Komponentenrichtungen hervorzurufen.

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7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Angabe der relativen Lage Positionsdaten liefert, welche die vorhandene Relativlage zwischen der Werkstückoberfläche und der Oberflächenbearbeitungseinrichtung kennzeichnen, und »war in Koordinaten-.werten in jeder der genannten Komponentenrichtungen.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7,.dadurch gekenneeiob.net, daae die Einschaltvorrichtung eine Einrichtung sum Vergleich der Zieldaten mit den genannten Poeiticrifl-dsten aufweist, und zur Erzeugung einea im wesentlichen reebteekförmigen Auegangesignale während solcher Perloden, in denen Unter» schiede vorliegen, mit einem Integrator-Kreis« welcher das rechteckförmige Ausgangesignal aufninat und einen integrierten Ausgang eur Betätigung der Antriebsvorrichtung bildet.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch β, dadurch gekennzeichnet, das» die Einsohaltvorrlchtung ein· Einrichtung sun Betätigen des Antriebs Bit in wesentlichen gleicher Gesebtfindiglcoit während der genannten überschwingungen aufweist, abhängig von Empfang von Zieldaten aus der Datenquelle, welche Zielkoordinaten darstellen, die keine Richtungesinn-tJnkehr in den Komponentenrichtungen der Relativbewegung erfordern.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass . die Antriebseinrichtung elektrisch» tnpulsgetriebene Motors aufweist und die Einsohaltvorrlchtung ferner eine Einrichtung zur Impulserzeugung Aufweist zur Erzeugung der Motorantriebsli^ulet alt einer Frequenz, die proportional den integrierten Ausgang dee Integrator-Xrelsee ist.

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11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung eine Bewegung der Oberflächenbearbeitungeeinrichtung in voneinander unabhängigen steuerbaren und rechtwinklig zueinander liegenden Richtungen aufweist.
12. 12. Vorrichtung nach Anapruch 11, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, durch welche die genannten Zieldaten in digitaler Perm geliefert werden.
13. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebeeinrichtung ein« erate Antriebevorrichtung aufweist, um eine der Koraponentenriohtungen der Relativbewegung zu erzeugen, sowie eine zweite Antriebsvorrichtung zur Erzeugung der anderen Komponentenrichtung der Relativbewegung, und dass die iiinaohalfcvorrichtung ein® erst« Betätigungsvorrichtung zur Betätigung der ersten Antriebevorrichturg und eine zweite Betätigungsvorrichtung zur Betätigung der zweiten Antriebsvorrichtung aufweist.
14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Betätigungsvorrichtung dl« erste Antriebevorrichtung während einen überschwingen in der genannten ersten Komponentenrichtung verzögert, abhängig von Empfang von Daten aus der genannten Datenquelle, welohe eine Zielkoordinate kennzeichnen, die eine Richtungsainn-Umkehr in der genannten einen Komponentenrichtung der Relativbewegung erfordern, und dass die zweite Betätigungsvorrichtung die zweite Antriebsvorrichtung während des Überschwingens in der anderen Komponentenrichtung verzögert, abhängig vom Empfang von Daten aus der Datenquelle, welche eine Zielko-

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    ordinate kennzeichnen, die eine Richtungssinn-Umkehr in der anderen Komponentenrichtung der Relativbewegung erfordern.
15. 15· Vorrichtung nach Anspruch 131 dadurch gekennzeichnet, daes die erste Betätigungsvorrichtung eine vorgegebene Beschleunigungsperiode der Relativbewegung in der genannten einen Richtungekomponente erzeugt, nachdem in dieser eine Richtungsumkehr stattgefunden hat, und dass die Ewelte Betätigungsvorrichtung eine vorgegebene Beectileuiiigungeperiode der Relativbewegung In der anderen Koaporientenrichtung nach einer in dieser erfolgenden Richtungesinn-thrtehr hervorruft.
16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch /fekenneelohnet, daes die Eineohaltvorrichtung eine Einrichtung sum Vergleich der Zieldaten alt den Poeitionaöaten aufweist und «in βτ-otee im wesentlichen rechteckförtnlgef Ausgangesignal während solcher Perioden liefert, in welchen Unterschiede bezüglich der einen genannten Komponentenrichtung vorhanden sind, sowie ein «weites, im wesentlichen rochteckfCrmigse Auegangssignal während solcher Perioden, In welchen Unterschiede beetigllch der anderen Soap on ent enrich tung auftreten« und dass die erste und zweite Betatlgungavorrichtung einen Integratorkrele aufweint, welcher das erste und das xweite rechteckförnlge Auegangesignal empfängt und'integrierte AusgangsalgnaIe davon liefert, die sur Betätigung der ersten und der «weiten Antriebsvorrichtung dienen.
17. 17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Betätigungsvorrichtung die erste Antriebsvor-

    richtung mit im wesentlichen gleicher Drehstahl während des

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    Uberschwingena in dor genannten einen Komponentenrichtung abhängig vom Empfang von Zieldaten aus der Datenquelle antreibt, die eine Zielkoordinate darstellen, welche keine Richtungesinn-Umkehr in der genannten einen Richtungskomponente der Relativbewegung erfordern, und dass die «weite Betätigungsvorrichtung die zweite Antriebsvorrichtung mit im wesentlichen gleicher Drehazhl während eines Oberachwingens in der anderen Komponentenrichtung antreibt, abhängig vom Empfang von Zieldaten aus der Datenquelle, welche eine Zielkoordinate darstellen, die keine Rictatungssinn-Uakehr Iq der anderen Komponentenrichtung der Relativbewegung erfordern.
18. 18. Vorrichtung naoh Anspruch 17« dadurch gekennzeichnet, date die erste und «weite Antriebsvorrichtung aus elektrischen lmpulsgetrlebtnen Motoren besteht, und dass die erste und zweite Betätigungsvorrichtung eine Impulstreeugungs-Vorrichtang sur Erzeugung von Motorantrlebsimpulsen mit Frequenzen umfasst, die proportional zu den Integrierten Ausgängen des genannten Integratorkreises sind.
19. 19· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbearbeitung«vorrichtung aus einer optischen Läppscheibe besteht.
20. 20. Vorrichtung naoh Anspruch 19» dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung aus einem Traneporttisch besteht, dass dl· Oberflächenbearbeitung*vorrichtung einen Wagen aufweist, welcher auf einem Rahmen befestigt 1st und die optische Läppscheibe zur Bewegung in den genannten, unabhängig voneinander steuerbaren Konsponertenrichtungen aufweist, und dass eine Einstellvorrichtung zur, Festlegung der Lage

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    Transporttisches gegenüber dem Rahmen vorgesehen 1st, und ferner der Tranaporttisch unabhängig bewegbar und vom Rahmen lösbar 1st.
21. 21. Vorrichtung nach Anspruoh 20, gekennzeichnet durch eine Begreniungavorrichtung zur selbsttätigen Begrensung der Bewegung des Wagens auf eine vorgegebene Entfernung in radialer Richtung von einer vorgegebenen Lage.
22. 22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungseinrichtung einen Schalter aufweist, welcher zur Abschaltung der Antriebgeinrichtung, abhängig von einer Bewegung des Wagen· ua den genannten Abstand von der genannten Lage weg» dient·
23. 23' Vorrichtung nach eines der Ansprüche 20 bis22 , dadurch gekennzeichnet, dasd der Wagen zur Bewegung an Bahnen In zueinander senkrechten Rlohtungakomponenten angeordnet 1st.
24. 24. Vorrichtung nach Anspruch 23» dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen ein erstes Paar paralleler Führungsschienen aufweist, die* zur' Bewegung auf einem zweiten Paar paralleler Führungsschienen angeordnet Bind« das rechtwinklig aus ersten Paar der Führungsschienen liegt, Und daee ferner der Wagen für eine Bewegung ausgehend von mindestens zwei Positionen auf dem ersten Paar der Führungsschienen und auegehend von mindestens einer Position auf dem anderen genannten Paar von Führungsschienen gelagert let. .

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