DE2533186A1

DE2533186A1 - Antriebsmechanismus

Info

Publication number: DE2533186A1
Application number: DE19752533186
Authority: DE
Inventors: Ivan Robert Bartlett
Original assignee: Varian Techtron Pty Ltd
Current assignee: Varian Techtron Pty Ltd
Priority date: 1974-07-26
Filing date: 1975-07-24
Publication date: 1976-02-05
Also published as: FR2279514B3; FR2279514A1; JPS5172800A; AU8313075A

Description

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PATEN IANWALTE DIPL.-IN3. R. SPLANEMANN dipl.-chem. dr. B. REITZNER - dipl.-ing. J. RICHTER

MÜNCHEN HAMBURG

VARIAN TECHTRON PTY.LTD eoooMünchen 2 24.JuIi 1975

679-701 Springvale Road ΐ^"«™, »6207/226209

Tetegramme. Invenfius München

North Springvale, Victoria
Australien

υπ,_βΓβΑ*,β_: 4958-Ι-9236

Ihr Zeichen:

Patentanmeldung

Antriebsmechanismus

Die Erfindung bezieht sich auf einen Antriebsmechanismus zum Antrieb eines Teils eines Geräts oder einer Vorrichtung, um eine gewünschte Funktion durchzuführen, und insbesondere auf einen Mechanismus, der in der Lage ist, eine genaue Einstellung bzw. eine Bewegung in kleinen Schritten eines Teils des Geräts bzw. der Vorrichtung relativ zu einem anderen durchzuführen. Eine Anwendung eines solchen Mechanismus sind Beugungsgitter-Liniermaschinen, und zweckmäßigerweise wird im folgenden die Erfindung anhand dieses Anwendungsfalls beschrieben, der jedoch nicht der einzige praktische Anwendungsfall ist.

Die Linierung von Beugungsgittern .stellt wegen des hohen Maßes an Exaktheit, das erforderlich ist, um die Rasterbildung zufriedenstellend durchzuführen, ein erhebliches Problem dar. Der Vorgang der Linierung besteht in der Prägung einer Fläche, üblicherweise einer Metallfläche auf einer Unterlage aus Glas oder einem anderen geeigneten Material, um eine Reihe von parallelen Rillen gewünschter Form zu erzeugen, ohne daß eine tatsächliche

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KonHn: D^hdwBonfc AG, MOnch.n, Konio-Nr. 20/1400» ■ Poit*d»<*ι MOmJtMiMMt-W7

Materialabhebung stattfindet. Ein Werkzeug, im allgemeinen ein Diamant wird gegen die Fläche gedrückt und auf einer geraden Bahn über diese Fläche gezogen, damit das Material aus der Bahn fließt und dadurch die Rille bildet. Es ist wichtig, daß jede folgende Rille von der ersten genau entfernt und parallel zu dieser ist. Liniermaschinen haben im allgemeinen eine massive und komplizierte Konstruktion. Die massive Art ist zum Teil auf die Notwendigkeit zurückzuführen, die Arbeitsteile gegen Erschütterungen zu isolieren,und die Kompliziertheit ist auf die Notwendigkeit zurückzuführen, einen Antriebsmechanismus zu erreichen, der einen genauen Rillenabstand ohne wesentlichen Verlust an Parallelität ermöglicht. Es ist üblich, einen Spindelvorschub für den Antriebsmechanismus zu verwenden, und dies trägt wesentlich zu den Kosten des Mechanismus wegen der Notwendigkeit bei, ein extrem genaues Schraubengewinde herzustellen und eine Lageranordnung zu schaffen, die eine relative unkontrollierte Bewegung zwischen der Spindel und den zugehörigen Bauteilen auf ein Minimum bringt. Daher sind Liniermaschinen teuer in der Herstellung und müssen sorgfältig gehandhabt werden, wenn die Genauigkeit des Geräts innerhalb einer Benutzungsdauer nicht gestört werden soll. Im allgemeinen ist die Genauigkeit des Betriebs wegen der extremen Schwierigkeit nicht ausreichend zufriedenstellend, ausreichend kleine Toleranzen in den beweglichen Bauteilen des Vorschubmechanismus zu erreichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen relativ einfachen Vorschubmechanismus zu schaffen, dessen Betrieb wirksam und sehr zweckmäßig zu steuern ist. Insbesondere soll eine Beugungsgitter-Liniermaschine mit solch einem Vorschubmechanismus geschaffen werden.

Der Fördermechanismus gemäß der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß der Vorschubantrieb, d.h. diejenige

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Vorrichtung oder dasjenige Element, durch die die Bewegung des Vorschubmechanismus eingeleitet wird, auf zwei Klemmvorrichtungen einwirkt, von denen eine im Betrieb mit einem von dem Mechanismus zu bewegenden Glied gekuppelt ist. Vorzugsweise ist jede Klemmvorrichtung in einer Stellung lösbar verriegelbar, die durch eine elektromagnetische Einrichtung oder eine andere Einrichtung gewählt wird, die nur eine geringe oder keine Bewegung mechanischer Bauteile erfordert, um die Ver- und Entriegelung durchzuführen, z.B. eine Luftsackklemme. In bestimmten Anwendungsfällen können elektromechanische oder strömungsmittelmechanische Klemmeinrichtungen geeignet sein. Ein weiteres Merkmal des Mechanismus in einer bevorzugten Ausführungsform besteht darin, daß die Kupplung zwischen dem beweglichen Glied und der zugehörigen Klemmvorrichtung nur in der allgemeinen Bewegungsrichtung starr ist, um eine Störung der Bewegung und/oder der Lage des beweglichen Glieds durch Abweichung der zugehörigen Klemmvorrichtung von der gewünschten Bewegungsbahn auf ein Minimum zu bringen oder zu vermeiden.

Weiterhin wird durch die Erfindung ein Gerät wie eine Beugungsgitter-Liniermaschine geschaffen, die einen Vorschubmechanismus der vorherigen Art hat.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren 1 bis beispielsweise beschrieben. Es zeigt:

Figur 1 eine schematische Aufsicht einer besonderen Liniermaschinenkonstruktion mit einer Ausführungsform der Erfindung,

Figur 2 eine schematische Darstellung einer möglichen Interferometeranordnung für die Konstruktion der Fig. 1,

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Figur 3 einen vergrößerten Querschnitt längs der Linie III-III in Fig. 1,

Figur 4 einen vergrößerten Querschnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 1,

Figur 5 eine Aufsicht der Gleitplatte in Fig. 4,

Figur 6 eine vergrößerte Teildarstellung der Werkzeugabschalteinrichtung der Konstruktion der Fig. 1,

Figur 7 eine Fig. 6 ähnliche Darstellung, bei der jedoch die Werkzeugabschalteinrichtung außer Betrieb 1st,

Figur 8 einen vergrößerten Querschnitt längs der Linie VIII-VIII in Fig. 1,

Figur 9 eine vergrößerte Darstellung des Nockenschaltermechanismus der Konstruktion der Fig. 1,

Figur 10 ein Zeitdiagramm, aus dem die Schrittfolge bei einem einzigen Liniervorgang, hervorgeht,

Figur 11 und 12 Blockschaltbilder einer Schaltungsanordnung, die zur Verwendung für das Gerät der Fig.1 geeignet ist, und

Figur 13 und 14 die Beziehung zwischen dem Detektor des Geräts und einem Streifenmuster.

Der Fördermechanismus 2 hat eine Führungsschiene 3 und zwei Klemmvorrichtungen 4 und 5, die an dieser Schiene befestigt und längs dieser verschiebbar sind. Bei der gezeigten bevorzugten Ausführungsform hat die Führungsschiene 3 zwei schräge Führungsflächen 6 (Fig. 3), die relativ unter

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einem geeigneten Winkel (z.B. 90°) angeordnet sein können, und eine sich in Längsrichtung erstreckende Nut 7 ist zwischen dem Schienenabschnitt 8, der die Flächen 6 trägt, aus einem später erläuterten Grund begrenzt. Jede Klemmvorribhtung 4 und 5 ist so angeordnet, daß sie über die Füh rungsabschnitte 8 der Schiene 3 greifen, und hat zwei schräge Lagerflächen 9, von denen jede im wesentlichen komplementär zu der jeweiligen Schienenfuhrungsfläche 6 und mit dieser Fläche in Eingriff bringbar ist. Somit wird jede Klemmvorrichtung 4 und 5 auf der Schiene 3 durch Eingriff zwischen den Lager- und Führungsflächen 9 und getragen.

Bei der gezeigten besonderen Konstruktion wird die Verriegelung der Klemmvorrichtungen 4 und 5 mit der Führungsschiene 3 durch elektromagnetische Einrichtungen bewirkt, so daß die Störung der Lage des Bauteils während des Ver- und Entriegeins minimal ist, wohingegen diese Störung im Falle einer mechanischen Klemmvorrichtung schwierig zu vermeiden wäre. Jede Klemmvorrichtung 4 und 5 hat daher die Form eines Elektromagneten mit der Wicklung 11, die zwischen zwei im Abstand angeordneten Polstücken 12 liegt, von denen an jedem eine der Lagerflächen 9 ausgebildet ist. Die beiden Wicklungen 11 sind in einen geeigneten elektrischen Schaltkreis geschaltet, wie später erläutert wird, so daß die Erregung einer der beiden Wicklungen 11 ein elektromagnetisches Feld erzeugt, durch das die jeweilige Klemmvorrichtung 4 oder 5 gegen eine relative Bewegung zur Führungsschiene 3 festgehalten wird. Die Lagerflächen 9 jeder Klemmvorrichtung 4 und 5 können mit "Teflon" oder einem anderen geeigneten Material überzogen werden, das in^Fig. 3 mit 13 bezeichnet ist, und vor allem ein em Material mit guten Haft-, Gleiteigenschaften, d.h. einem niedrigen Reibungskoeffizienten.

Der Vorschubantrieb ist vorzugsweise ein piezoelektrischer Kristall 14 oder eine ähnliche Vorrichtung, der sich um eine vorbestimmbare Strecke expandiert, wenn er einem

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elektrischen Strom ausgesetzt ist, d.h., wenn eine Spannung angelegt wird. Dies bedeutet, daß der bevorzugte Antrieb ein Wandler ist, der elektrische Energie in mechanische Arbeit umwandelt. Der Kristall 14 ist zwischen den beiden Klemmvorrichtungen 4 und 5 angeordnet und hat gegenüberliegende Enden 15 und 16 (die von dem tatsächlichen Kristall oder Abschnitten einer Anordnung gebildet wird, von der der Kristall einen Teil bildet), die an der jeweiligen Klemmvorrichtung 4 bzw. 5 angreiften;diese Enden liegen auf der Achse, längs der sich der Kristall expandiert, wenn er erregt wird (Fig. 4). Vorzugsweise sind die Kristallenden 15 und 16 kugelförmig (wie in Fig. 4 gezeigt) oder konisch und jedes liegt in einer Ausnehmung der jeweiligen Klemmvorrichtung 4 bzw. 5, so daß der Kristall 14 eine zur Führungsschiene 3 gekippte Stellung einnehmen kann, d.h., die Expansionsachse des Kristalls 14 ist nicht völlig parallel zu der Längsachse der Führungsschiene 3. Jede öffnung bildet eine gegenüberliegende Anschlagfläche für das jeweilige Kristallende 15 oder 16. Die Anordnung ist derart, daß die Expansion des Kristalls 14 keinen wesentlichen seitlichen Druck auf die Klemmvorrichtungen 4 und ausübt, und welche Klemmvorrichtung sich auch bei dieser Expansion bewegt, ist sie dann in der Lage, der Führungsschiene 3 genau zu folgen.

Ein Vorschubmechanismus 2 kann, wie allgemein zuvor beschrieben wurde, mit irgendeinem der verschiedenen Teile gekuppelt werden, jedoch wird zum Zwecke dieser Beschreibung das Teil als Gleitplatte oder Gleitblock beschrieben, wie dies die Art von Teil ist, mit dem der Mechanismus in dem Beispielsweisen Anwendungsfall gekuppelt werden würde, der für die detaillierte Beschreibung gewählt und der in den Zeichnungen gezeigt ist, d.h. eine Beugungsgitter-Liniermaschine. Bei einer Liniermaschlne, wie sie gezeigt ist, bildet die Gleitplatte 17 einen Schlittenrasterrohling 18, der von der Maschine liniert werden soll. Die Gleitplatte 17 ist auf einer geeigneten Grundplatte (Fig. 1 und 4) angeordnet und zur Bewegung auf der gewünsch-

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ten Bahn gelagert, die im wesentlichen die Bahn ist, die von"der Längsachse der Führungsschiene 3 begrenzt wird. Bei dem gezeigten Beispiel hat die Gleitplatte 17 drei Teflon-Lagerpolster 21 (Fig. 4 und 5) oder Lagerpolster aus einem anderen Material geringerer Reibung an ihrer Unterseite, die an der Grundplatte bzw. der Lagerfläche 18 angreifen, und die Führung wird von zwei gegenüberliegenden und im wesentlichen parallelen Flächen 22 und 23 begrenzt, zwischen denen die Gleitplatte 17 liegt (Fig. 1). Zwei Teflonlagerpolster 24 oder Lagerpolster aus einem anderen Material niedriger Reibung sind an einer Seite der Platte 17 zum Eingriff mit der Führungsfläche 22 vorgesehen, und eine Federeinrichtung wie eine gebogene Blattfeder 25 wirkt zwischen der anderen Seite der Platte 17 und der Führungsfläche 23, um die Platte 17 gegen die Führungsfläche 23 zu drücken und mit dieser in Eingriff zu bringen. Selbstverständlich können auch andere Führungseinrichtungfin verwendet werden. Ein Teflonüberzug oder ein überzug aus einem anderen Material geringer Reibung ist vorzugsweise auf dem Teil der Feder 25 vorgesehen, der über die Führungsfläche 23 gleitet, jedoch ist dies nicht wesentlich.

Die Führungsfläche 22 bildet eine Bezugsebene, die die Bewegungsbahn der Gleitplatte 17 bestimmt, wenn sie unter dem Einfluß des Antriebsmechanismus 2 verschoben wird. Zu diesem Zweck ist die Führungsfläche 22 vorzugsweise feingeschliffen oder in anderer Weise behandelt, um eine glatte, ebene Fläche zu bilden, die in der Praxis im wesentlichen parallel zu der Längsachse der Führungsschiene 3 ausgebildet ist. Die andere Führungsfläche 23 muß nicht mit dem gleichen Maß an Genauigkeit gebildet werden, da jeder Genauigkeitsfehler bzw. jede Abweichung von der Parallelität zur Bezugsfläche 22 durch die gebogene Blattfeder 25, d.h. innerhalb angemessener Grenzen kompensiert wird.

Bei der gezeigten besonderen Konstruktion weist die Ver-

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bindung zwischen der Gleitplatte 17 und der benachbarten Klemmvorrichtung 4, die im folgenden als die innere Klemmvorrichtung bezeichnet wird, eine Schubstange 26 auf, deren Längsachse im wesentlichen mit der Expansionsachse des piezoelektrischen Kristalls 14 übereinstimmt. Die gegenüberliegenden Enden 27 und 28 der Stange 26 greifen an den Anschlagflächen der Gleitplatte 17 der inneren Klemmvorrichtung 4 derart an, daß sie den seitlichen Druck auf die Gleitplatte 17 auf ein Minimum bringen, selbst wenn die Schubstange 26 nicht völlig mit der Richtung der beabsichtigten Bewegung der Platte 17 übereinstimmt. Dieses Ergebnis wird bei der gezeigten Konstruktion dadurch erreicht, daß kugelförmige oder konische Enden 27 und 28 an der Schubstange 26 vorhanden sind, von denen jedes in einer Ausnehmung eines der angreifenden Teile liegt. Jede der Ausnehmungen bildet eine jeweilige Anschlagfläche zum Angriff an dem jeweiligen Ende der Schubstange 26. Alternativ können die Enden der Stange 26 Ausnehmungen zur Aufnahme geeignet geformter Vorsprünge der angreifenden Teile haben.

Andere Verbindungsarten können ebenso zufriedenstellend sein, vorausgesetzt, daß die Verbindung in Richtung der Bewegung der Gleitplatte 17 starr ist und mit wenigstens einem der angreifenden Teile 17 und 4 flexibel in Eingriff steht, oder in anderer Weise derart ausgebildet ist, daß sie keinen wesentlichen seitlichen Druck auf die Gleitplatte 17 während des, normalen Betriebs des Vorschubmechanismus 2 übertragen kann.

Zum zweckmäßigen Betrieb des Vorschubmechanismus 2 ist es erwünscht, daß eine einfache Anschlagverbindung wie die beschriebene durch eine Einrichtung vervollständigt wird, um die Gleitplatte 17 zu veranlassen, den Klemmvorrichtungen 4 und 5 zu folgen, wenn diese Vorrichtungen nach außen oder in der entgegengesetzten Richtung bewegt werden. Solch eine Einrichtung besteht bei der gezeigten Konstruktion aus zwei Spannfedern 28, die zwischen der inneren Klemmvor-

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richtung 4 und der Gleitplatte 17 wirken, und weiteren zwei Federn 29, die zwischen den beiden Klemmvorrichtungen 4 und 5 wirken. Die beiden Federn 28 oder 29 eines jeden Paars liegen auf gegenüberliegenden Seiten der Kristallexpansionsachse und sind so angeordnet, daß sie die Schubstange 26 und den Kristall 14 in ihren jeweiligen Stellungen halten.

Vorzugsweise sind die beiden Federn 28 oder 29 eines jeden Paars genau abgestimmt, so daß im wesentlichen der gleiche Zug auf jede Seite der verbundenen Teile ausgeübt wird, so daß eine Verdrehung eines Teils relativ zur Richtung der Vorschubbewegung vermieden wird. Außerdem liegt die Mittellinie einer jeden Feder 28 und 29 vorzugsweise im wesentlichen in einer Ebene (die in Fig. 3 durch die Linie 31 dargestellt ist), die die Achse der Schubstange 26 und die Expansionsachse des Kristalls 14 enthält, so daß die Kräfte, die durch diese Elemente ausgeübt werden, im wesentlichen innerhalb einer einzigen Ebene liegen. Die Mittellinie einer jeden Feder 28 und 29 ist tatsächlich die Wirkungslinie der Feder und wird im folgenden als solche bezeichnet. Außerdem ist die zuvor erwähnte Ebene vorzugsweise so angeordnet, daß sie im wesentlichen durch die Mitte einer jeden Lagerfläche 9 der beiden Klemmvorrichtungen 4 und 5 läuft und ggf. auch durch die Mitte einer jeden Führungsfläche 6 der Führungsschiene 3. Bei einer solchen Ausbildung muß die Längsnut 7 der Führungsschiene 3 die Schubstange 26 und wenigstens einen Teil des piezoelektrischen Kristalls 14 enthalten.

Bei der beschriebenen Anordnung ist das Bestreben eines jeden Bauteils des Vorschubmechanismus 2 zur Verdrehung relativ zu der Vorschubrichtung oder eine andere Abweichung von dieser Vorschubrichtung minimal. Die Anordnung kann außerdem dadurch verbessert werden, daß die Schubstange 26 im wesentlichen in der Mitte (wenigstens bezüglich der Breite) der benachbarten Endfläche 32 der

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Gleitplatte 17 wirkt.

Der Vorschubmechanismus/ wie er beschrieben wurde, wird durch Erregung der äußeren Klemmvorrichtung 5 betätigt, so daß er an der Führungsschiene 3 befestigt wird,und durch Anlegen einer Spannung an den piezoelektrischen Kristall 14, während die innere Klemmvorrichtung 4 abgeschaltet wird. Die Polarität der angelegten Spannung ist derart, daß die Expansion oder Kontraktion des Kristalls 14 entsprechend den Erfordernissen hervorgerufen wird. Damit wird im Falle des Expansion des Kristalls 14 die innere Klemmvorrichtung 4 zusammen mit der angekuppelten Gleitplatte 17 in der Längsrichtung der Führungsschiene 3 und weg von der äußeren Klemmvorrichtung 5 geschoben. Die Erregung der äußeren Klemmvorrichtung 5 und des Kristalls 14 kann im wesentlichen gleichzeitig erfolgen, jedoch wird vorzugsweise die Klemmvorrichtung 5 erregt, nachdem die Kristallspannung angelegt wurde, wie Fig. 10 zeigt.

Die Bewegung der inneren Klemmvorrichtung 4 und / oder der Gleitplatte 17 kann in irgendeiner geeigneten Weise wie mittels eines Interferometers kontrolliert werden, um die gewünschte Schrittbewegung der Platte 17 zu erreichen, und die absolute Lage der Gleitplatte 17 kann durch die an den Kristall 14 angelegte Spannung servogesteuert werden. Wenn die gewählte Lage erreicht wurde, wird die innere Klemme 4 erregt, um diese Lage zwangsläufig zu halten. Die Erregung und Entregung der Bauteile wird durch eine geeignete Steuerschaltung zeitlich gesteuert, wie sie z.B. in Fig. 11 gezeigt ist, um eine automatische schrittweise Bewegung des Vorschubmechanismus über eine bestimmte Strecke zu erreichen. Fig. 10 zeigt den Ablauf des Betriebs während eines vollständigen Zyklus des gezeigten Geräts. Wegen der rela^ tiv geringen Bewegungsfähigkeit des Kristalls 14 ist es im allgemeinen notwendig, die äußere Klemmvorrichtung 5 zwischen jedem Bewegungsschritt der inneren Klemmvorrichtung 4 neu anzuordnen. Dies bedeutet, daß nach oder gleichzeitig mit der Erregung der inneren Klemmvorrichtung

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die· äußere Klemmvorrichtung 5 entregt und der Kristall veranlaßt wird, sich zusammenzuziehen, so daß die äußere Klemmvorrichtung 5 von den mit dieser verbundenen Feder 29 zu der inneren Klemmvorrichtung 4 gezogen wird. Die äußere Klemmvorrichtung kann dann erregt werden, um den Mechanismus für einen weiteren Vorschubschritt vorzubereiten, oder diese Erregung kann später stattfinden, wie Fig. 10 zeigt.

Es wurde festgestellt, daß mit einem solchen Mechanismus viele Tausendstel von Schritten durchgeführt werden können, wobei die erste und letzte Lage innerhalb von etwa 2,54 χ 10 cm vorbestimmbar ist. Aus diesem Grund ist der Mechanismus zur Verwendung in Beugungsgitter-Liniermaschinen ideal geeignet.

Bei Anwendung auf eine Liniermaschine bildet die Gleitplatte 17 einen Schlitten für den Rasterrohling 19, wie zuvor erwähnt wurde, und ein Werkzeugkopf 33 ist so angeordnet, daß er sich über diesen Schlitten quer zur Bewegungsrichtung des Schlittens 17 bewegt. Das Werkzeug (nicht gezeigt) ist vorzugsweise ein Diamant geeigneter Form und der Werkzeugkopf 33 ist an einem Träger 34 befestigt, der zur Bewegung längs einer geeigneten Führung wie einer geläppten Stange 35 zylindrischer Form ausgebildet ist. Dem Werkzeugkopf 33 kann eine Abschalteinrichtung zugeordnet sein, so daß das Werkzeug von dem Rasterrohling 19 z.B. während des Vorwärtshubs deutlich entfernt gehalten und dann gegen den Rohling 19 gedrückt wird, um einen Liniervorgang während des Rückhubs durchzuführen.

Solch eine Abschalteinrichtung kann irgendeine geeignete Konstruktion haben, jedoch weist sie bei der gezeigten Anordnung ein Glied 36 auf, das mit dem Hauptteil des Trägers durch ein Gelenk verbunden ist und an dessen äußerem Ende der Werkzeugkopf 33 befestigt ist. Das Glied 36 hat einen nach unten vorstehenden Stift 38, der mit einer Hebeplatte 39 zusammenwirkt, die an dem

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Glied 36 schwenkbar befestigt ist, wie Fig. T'zeigt, und an der zwei einstellbare Anschläge 41 und 42 angreifen können. Fig. 1 zeigt den Träger 34 am Ende des Rückhubs, und unmittelbar vor Beendigung dieses Hubs greift die Hebeplatte 39 an dem Anschlag 41 an und wird von diesem um den Schwenkzapfen 43 hingeschoben, um an dem Stift 38 anzugreifen und dadurch das Glied 36 zu heben, wie Fig. 6 zeigt. Das Glied 36 bleibt dann in dieser gehobenen Stellung, um das Werkzeug von dem Rasterrohling 19 während des Hauptteils des Vorwärtshubs des Trägers 34 klar wegzuhalten, jedoch unmittelbar vor dem Ende dieses Hubs greift die Hebeplatte 39 an dem Anschlag 42 an und wird von diesem in die in Fig. 7 gezeigte Stellung gebracht, in der der Stift 38 von dem Einfluß der Hebeplatte 39 frei ist und das Glied 36 eine Betriebs- bzw. Linierlage einnimmt.

Die Drehung des Trägers 34 relativ zu der zylindrischen Stange 35 kann in irgendeiner geeigneten Weise verhindert werden, jedoch ist die in den Fig. 1 und 8 gezeigte Ausbildung bevorzugt. Bei dieser Ausbildung greift ein Arm 74, der an dem Träger 34 befestigt ist und seitlich von diesem vorsteht, gleitend an der Lagerfläche 75 an, um die Drehbewegung des Trägers 34 in einer Richtung zu begrenzen, und eine Vorspannungseinrichtung in Form eines Gewichts stellt sicher, daß dieser Eingriff aufrecht erhalten wird.

Eine Antriebseinrichtung wie ein Kurbelmechanismus 44 ist mit dem Werkzeugkopfträger 34 verbunden, um dessen Hin- und Herbewegung zu veranlassen, und der Steuerkreis der Klemmvorrichtungen 4 und 5 und des Kristalls 14 ist vorzugsweise mit diesem Mechanismus wirksam verbunden. Bei dem gezeigten Beispiel sind dem Kurbelmechanismus 44 elektrische Geber zugeordnet, die derart in den Steuerkreis geschaltet sind, daß die Schrittbewegung des Rohlingschlittens 17 mit der Hin- und Herbewegung des Werkzeugkopfes 33 richtig synchronisiert ist. Bei diesem Beispiel ist ein Antriebsmotor 45 mit einem Kurbelrad 46

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verbunden, das einen Exzenter 47 trägt und an einer Welle 48 befestigt ist. Ein Kurbelarm 50 ist an seinen gegenüberliegenden Enden schwenkbar mit dem Exzenter 47 und einer Halterung 49 an dem Träger 34 verbunden und überträgt dadurch den Antrieb zum Träger 34. Eine Nockenschalteranordnung 51, die aus den zuvor erwähnten Gebern besteht, wird durch die Drehung der Welle 48 betätigt; sie ist im einzelnen in Fig. 9 gezeigt.

Die Anordnung 51 hat drei Nocken 52, 53 und 54, die sich zusammen mit der Welle 48 drehen und von denen jeder mit einem Nockenstößel 55, 56 und 57 in Eingriff bringbar ist. Jeder Stößel kann einen zugehörigen Schalter (nicht gezeigt) in Abhängigkeit von der Bewegung betätigen, die sich aus dem Eingriff mit und/oder dem Lösen von dem zugehörigen Nocken ergibt. Z.B. steuert der Stößel 55 die Betätigung der Klemmvorrichtungen 4 und 5, der Stößel 56 einen elektrischen Regler, wie er später erläutert wird, und der Stößel 57 das Anlegen der Spannung an den Kristall 14.

Bei der gezeigten besonderen Interferometeranordnung ist ein Spiegel 58 an dem Rohlingschlitten 17 mit diesem verschiebbar und ein weiterer Spiegel 59 ist an dem Werkzeugkopf 33 oder seiner Traganordnung befestigt, so daß die reflexiven Flächen der beiden Spiegel im wesentlichen parallel sind und in die gleiche Richtung weisen. Der Schlittenspiegel 58 ist vorzugsweise in den Körper des Schlittens eingesetzt, wie die Fig. 1 und 5 zeigen, so daß seine reflexive Fläche nahe der oder im wesentlichen fluchtend mit dem benachbarten Rand des Rasterrohlings 19 ist, die sich quer zur Vorschubrichtung erstreckt. Der Spiegel 59 ist ein Bezugsspiegel und ist vorzugsweise derart angeordnet, daß seine reflexive Fläche mitder Mittellinie des Diamantwerkzeugs oder wenigstens dessen Spitze, die die Linierfunktion durchführt, in einer Ebene liegt. Ein Laser 61 ist so angeordnet, daß er einen Strahl 62 auf einen

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Strahlspalter 63 (vorzugsweise gleich hinsichtlich Durchlaß und Reflexion) richtet, der winkelmäßig gegenüber dem Spiegel 59 angeordnet ist, und ein voll reflektierender Spiegel 64 ist so angeordnet, daß er einen Teil 65 des Strahlspalters auf den Spiegel 58 reflektiert. Ein Detektor 66, der z.B. aus einer Diodenbank besteht, ist so angeordnet, daß er die reflektierten Komponenten der beiden Strahlanteile 65 und 67 empfängt und auf eine bestimmte Streifenbeziehung in bekannter Weise anspricht. Es wurde festgestellt, daß solch ein Interferometer für die Einwirkungen von Temperaturänderungen nicht empfindlich ist.

Der Detektor 66 kann so angeordnet sein, daß er auf eine vorgewählte ganze Anzahl von Streifenspitzenwerten anspricht, deren Abstand der Strecke entspricht, um die sich der Schlitten 17 bei einem Schritt verschieben muß. Diese Anordnung begrenzt jedoch den Abstand zwischen den aufeinanderfolgenden Linien, da dieser Abstand von dem Streifenabstand bestimmt wird. Eine andere Anordnung ist in Fig. 2 gezeigt, bei der der Spiegel 58a mit seiner reflektierenden Fläche unter einem Winkel zu derjenigen des Spiegels 59 angeordnet ist. Bei dieser Anordnung erfaßt der Detektor 66 eine Verschiebung eines Streifens in den reflektierten Strahlanteilen 65 und 67, wenn der Schlitten 17 sich tatsächlich um eine Strecke verschoben hat, die größer als diejenige zwischen benachbarten Streifenspitzenwerten ist. Wenn z.B. der eingeschlossene Winkel zwischen den reflektierenden Flächen der Spiegel 58a und 59a 0 und die Strecke zwischen benachbarten Streifenspitzenwerten Υ ist, dann ist die Strecke X, um die sich der Schlitten 17 verschiebt, gleich Y cosinus 0. Offensichtlich kann die Winkellage des Spiegels 58a so gewählt werden, daß sie den besonderen Umständen angepaßt ist, und zu diesem Zweck kann der Spiegel 58a einstellbar angeordnet sein oder austauschbare Spiegel können vorgesehen werden, um die Änderung der Winkelbeziehung zu ermöglichen.

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Der- Streifenabstand in einer bestimmten Situation wird durch die Wellenlänge der Lichtquelle 61 bestimmt, die bei dem betrachteten Beispiel ein Helium-Neon-Laser sein kann. Folglich können verschiedene Linienabstände durch Verwendung verschiedener Lichtquellen erreicht werden. Alternativ kann eine Lichtquelle veränderbarer Wellenlänge wie ein abstimmbarer Farbstofflaser verwendet werden, um die wahlweise Einstellung des Linienabstandes zu ermöglichen.

Es ist erwünscht, die Lage des Rohlingschlitten 17 während eines Linierungsablaufs durch Servosteuerung festzulegen, da eine vorbestimmte Bewegung des Antriebsmechanismus 2 durch Temperaturänderungen oder andere Parameter gestört werden kann, die einen Einfluß auf die Bewegung der Klemmen 4 und 5 und den Schlitten 17 haben. Solch eine Servosteuerung wird vorzugsweise durch Einstellen der Spannung bewirkt, die auf den Kristall 14 gegeben wird, und diese Einstellung (wenn erforderlich) kann zu jeder Zeit (d.h. eine kontinuierliche Kontrolle) bei jeder folgenden Linie oder nach einer bestimmten Anzahl von Linien durchgeführt werden. Die zweite Form ist bevorzugt und ist als die beispielsweise in den Fig. 11 und 12 gezeigte Schaltungsanordnung ausgebildet.

Fig. 11 zeigt den allgemeinen Schaltungsaufbau. Bei dieser Schaltung werden die Schalter 67 und 68 von dem Nockenstößel 55 gesteuert, der Schalter 69 von dem Nockenstößel 56 und der Schalter 71 von dem Nockenstößel 57. Im Betrieb folgt jeder Teil eines einzelnen Linierungsvorgangs dem in dem Zeitdiagramm der Fig. 10 ge ze igten Ablauf . Dies bedeutet, daß bei einem typischen Liniervorgang die Klemmvorrichtung 5 erregt und die Klemmvorrichtung in der Klemmvorrichtungswechselstellung an der rechten Seite der Fig. 10 über Schalter 68 und 67, die geschlossen bzw. geöffnet sind, entregt wird, und der Schalter 71 danach geschlossen wird, um eine vorgewählte Spannung an den

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Kristall 14 anzulegen. Diese Spannung ist vorbestimmt, um die erforderliche Schrittbewegung des Schlittens 17 hervorzurufen, unter der Annahme, daß der Antriebsmechanismus 2 in vorgeschriebener Weise arbeitet. Folglich expandiert sich der Kristall 14 und schiebt die Klemmvorrichtung 4 längs der Schiene 3, was die Verschiebung des Schlittens 17 und eine Änderung des Interferenzstreifenmusters, das an dem Detektor 66 empfangen wird, zur Folge, hat.

Der Detektor 66 hat zwei Elemente 78 und 79, die auf einem Interferenzstreifen 81 zentriert werden können, wie schematisch in Fig. 13 gezeigt ist. Die in Fig. 13 gezeigte Lage ist die relative Lage der Elemente 78 und 79 und eines Streifens 81, wenn der Schlitten 17 sich um die vorgeschriebene Strecke im ersten Fall verschiebt. Dies bedeutet, daß die Detektorelemente 78 und 79 tatsächlich auf den Streifen 81 zentriert werden. Wie zuvor erläutert wurde, kann jedoch die Bewegung des Schlittens 17 nicht tatsächlich vorausgesagt werden, in welchem Falle die Detektor-Streifenbeziehung so sein kann, wie Fig. 14 zeigt. Jedes Detektorelement 78 und 79 kann ein jeweiliges elektrisches Signal erzeugen, das für die Intensität des auffallenden Lichts charakteristisch ist, das von dem zugehörigen optischen System empfangen wird. Diese Intensität ändert sich selbstverständlich entsprechend der Beziehung zwischen jedem Element 78 und 79 und dem Maximum des Streifens 81. Wenn die Beziehung so ist, wie Fig. 14 zeigt, sind die Intensitätssignale verschieden und dieser Unterschied wird von dem Komparator 72 ermittelt, der durch Schließen des Schalters 69 in die Schaltungsanordnung geschaltet wird. Der zuletzt erwähnte Vorgang wird in Fig. 10 als Regelung-Ein bezeichnet. Der Komparator 72 spricht auf jeden Unterschied zwischen den beiden Intensitätssignalen an, um ein positives oder negatives Korrektursignal zu erzeugen, die auf den Spannungswähler 73 übertragen wird, der dann die notwendige Einstellung auf die Spannung durchführt, die auf den Kristall 14 gegeben

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wird. Wenn kein Unterschied in den von dem Detektor 66 erzeugten Intensitätssignalen auftritt, ist die Bewegung des Schlittens 17 wie vorgeschrieben und es ist keine Korrektur durch die Servosteuerung notwendig.

Nach der Spannungskorrektur, wenn sie erforderlich ist, wird der Schalter 69 geöffnet, um den Regelung-Aus-Zustand zu schaffen, wie Fig. 10 zeigt, und zu diesem Zeitpunkt sollte der Schlitten 17 sich um die erforderliche Strecke verschoben haben. Wenn die anfängliche Strecke zu groß war, zieht sich der Kristall 14 zusammen, wenn er der korrigierten Spannung unterworfen wird, und die Klemmvorrichtung 4 und der Schlitten 17 werden um eine geeignete Strecke von ihren jeweiligen Federn 29 und 28 zurückgezogen. Der nächste Schritt ist der rechts in Fig. 10 gezeigte Schritt der Klemmvorrichtungs,wechsel und umfaßt die Befestigung der Klemmvorrichtung 4 durch Schließen des Schalters 67 und die Freigabe der Klemmvorrichtung 5 für den nächsten Linierungsvorgang durch öffnen des Schalters 68. Dies bedeutet, daß, wenn die Klemmvorrichtung 4 befestigt und die Klemmvorrichtung 5 zur Bewegung freigegeben ist, die Federn 29 die Klemmvorrichtung 5 in eine neue Stellung ziehen, unmittelbar bevor die Spannung von dem Kristall 14 entfernt wird; dies wird getan,nachdem der Werkzeugkopf 33 einen Linierungshub durchgeführt hat.

Der Komparator 72 hat vorzugsweise eine Speicherfunktion, so daß die zuvor erwähnte korrigierte Spannung bei jedem folgenden Liniervorgang auf den Kristall 14 gegeben wird. Die korrigierte Spannung jedoch kann selbst in der zuvor erwähnten Weise korrigiert werden, so daß die korrigierte Spannung für jeden Liniervorgang oder wenigstens einige dieser Vorgänge verschieden ist.

Ein Kathodenstrahloszillograph 77 ist ebenfalls in der Schaltungsanordnung der Fig. 11 gezeigt, ist jedoch nicht wesentlich. Der Oszillograph 77 dient dazu, eine visuelle

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Anzeige der Änderung des Streifenmusters zu schaffen. Auch kann ein Spannungsschreiber (nicht gezeigt) vorhanden sein, um plötzliche Änderungen der Spannung anzugeben, um eine Fehlfunktion anzuzeigen, wodurch ein Fehler in dem Liniervorgang erzeugt wird.

Fig. 12 zeig die wesentlichen Bauteile der Schaltung des !Comparators 72 und die Beziehung mit anderen Teilen der allgemeinen Schaltung der Fig. 11. Wenn der beobachtete Streifen 81 zentral ist, wie Fig. 13 zeigt, ist das Ausgangssignal der Detektorelemente 78 und 79 gleich, so daß das Zentrierpotentiometer des Komparators 72 keinen Einfluß hat. Im normalen Betrieb jedoch ist zu erwarten, daß die Situation der Fig. 14 oder irgendein anderer nicht zentraler Zustand in dem ersten Moment eintritt. Wenn folglich der Schalter 69 von dem zugehörigen Nocken geschlossen wird, tritt eine Rückkopplung auf, um einen Null-Fehler zu erzeugen. Wenn der Schalter 69 geöffnet wird, arbeitet der Integrator 14 als Prüf- und Speichereinrichtung und speichert den zuvor erwähnten Fehler als erste Annäherung für die nächstfolgende Schrittbewegung des Schlittens 17.

Wenn daher der Schalter 69 geschlossen wird und der Zustand der Fig. 14 auftritt, wird der Gleichspannungswandler der Spannungsquelle 82 von dem Funktionsverstärker 83 gesteuert und das Ausgangssignal der Spannungsquelle 82 ist die vorgewählte Schrittspannung plus oder minus die Fehlerspannung, wie sie von den Elementen 78 und 79 ermittelt und von dem Integrator 84 übertragen wurde. Somit ist die dem Kristall 14 zugeführte Spannung derart, daß der Schlitten 17 eine Lage einnimmt, in der der Detektor 66 auf einen beobachteten Streifen 81 zentriert ist, wie Fig. 13 zeigt. Diese korrigierte Spannung wird im ersten Moment während des nächsten Liniervorgangs angelegt und wird korrigiert, wenn dies von dem Detektor 66 gefordert wird. Diese Korrektur, Speicherung und der Abruf werden während der gesamten Folge von Linierungsvorgängen durchgeführt.

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Ein Vorschubmechanismus, wie er beschrieben wurde, hat gegenüber den bekannten Konstruktionen einige Vorteile, insbesondere, wenn er auf Beugungsgitter-Liniermaschinen angewendet wird. Wie zuvor erläutert wurde, wirkt sich keine seitliche Abweichung des Vorschubmechanismus auf den Rohlingschlitten wegen der besonderen Form der Verbindung bzw. Kupplung aus. Außerdem werden periodische Fehler, die auf den Vorschubmechanismus zurückzuführen sind, vermieden, da der Mechanismus keine zyklischen Bauteile wie eine Schraubenspindel bekannter Konstruktionen enthält. Die elektromagnetischen Klemmvorrichtungen haben minimalen Einfluß auf die Rohlingschlittenlage, wenn sie betätigt werden. Außerdem stellen die Teflonflächen und die Lagerpolster, die in den beweglichen Bauteilen verwendet werden, sicher, daß die Anfangsreibung irgendeines beweglichen Teils im wesentlichen die gleiche wie die Gleitreibung ist, so daß kein Schmiermittel notwendig ist. Ein weiterer erheblicher Vorteil besteht darin, daß die relativ leichte Konstruktion des Vorschubmechanismus die Verwendung einer entsprechend leichten Konstruktion des Werkzeugkopfes und der Halterung ermöglicht.

Erforderlichenfalls kann eine Liniermaschine gemäß der Erfindung wenigstens teilweise in einem Behälter aus Styrol oder einem anderen Material enthalten sein, das als Isolator dient, um dadurch die Einwirkungen von Temperaturänderungen auf den Betrieb der Maschine minimal zu halten.

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Claims

Ansprüche

/ 1./Antriebsmechanismus, bestehend aus einer Führungsschiene, ~^ zwei Klemmvorrichtungen, die an der Schiene längs dieser verschiebbar angeordnet sind, und einem Elektromagneten, der mit jeder Klemmvorrichtung verschiebbar mit dieser verbunden ist und der, wenn er erregt wird, die jeweilige Klemmvorrichtung entgegen einer Bewegung relativ zur Schiene hält, wobei eine der Klemmvorrichtungen mit einem von dem Antriebsmechanismus anzutreibenden Teil verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmvorrichtungen (4, 5) in Richung der Schiene (3) voneinander entfernt sind, daß ein Vorschubantrieb (14) zwischen den Klemmvorrichtungen angeordnet ist, der betätigbar ist, um den Abstand zwischen den Klemmvorrichtungen durch Expansion und Kontraktion in der allgemeinen Richtung der Schiene zu steuern, und durch Einrichtungen (29), die die Klemmvorrichtungen federnd gegeneinander drücken, um ofen Eingriff zwischen den Klemmvorrichtungen und den Vorschubantrieb aufrecht zu erhalten.
2. Antriebsmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsschiene (3) zwei nach außen weisende Flächen (19) hat, von denen jede nach oben von einer Grundplatte der Schiene (3) aus schräg verläuft, und daß jede Klemmvorrichtung (4, 5) zwei nach innen weisende Lagerflächen (6) hat, die derart schräg verlaufen, daß sie im wesentlichen komplementär zu den Führungsflächen (9) sind und auf diesen aufliegen, um eine Gleitbewegung zwischen der Klemmvorrichtung und der Schiene zu schaffen.
3. Antriebsmechanismus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Klemmvorrichtungslagerfläche (9) mit einem Material mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten überzogen ist.

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4. Antriebsmechanismus nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Material Teflon ist.
5. Antriebsmechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorschubantrieb (14) ein Wandler ist, der betätigbar ist, um elektrische Energie in mechanische Arbeit umzuwandeln, und der mit wenigstens einer Klemmvorrichtung (4, 5) dadurch verbunden ist, daß er mit einem Ende an einer gegenüberliegenden Anschlagfläche der Klemmvorrichtung derart angreift, daß eine bestimmte seitliche Bewegung des Wandlers um diese Verbindung möglich ist.
6. Antriebsmechanismus nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsfläche (9) von einem Abschnitt (8) der Schiene (3) gebildet wird, daß die Abschnitte durch eine Nut (7) getrennt sind, die sich in Längsrichtung der Schiene erstrecken, daß der Vorschubantrieb (14) aus einem Wandler besteht, der betätigbar ist, um elektrische Energie in mechanische Arbeit umzuwandeln, und der wenigstens in einem Teil der Nut (7) liegt, so daß jedes seiner beiden gegenüberliegenden Enden (15, 16) an einer gegenüberliegenden Anschiagfläche der jeweiligen Klemmvorrichtung (4, 5) angreift, um eine betätigbare Verbindung mit den Klemmvorrichtungen zu bilden, und daß die Anschlagfläche im wesentlichen in der Mitte zwischen den Führungsflächen und ihre Mitte im wesentlichen in einer Ebene liegt, die sich im wesentlichen parallel zur Längsachse der Schiene erstreckt und die Berührungszone zwischen jeder Lagerfläche und der Führungsfläche, die von ihr erfaßt wird, im wesentlichen halbiert.
7. Antriebsmechanismus nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Ende (15, 16) des Wandlers (14) im wesentlichen kugelförmig ist, und daß die Anschlag-

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fläche von einer Ausnehmung von im wesentlichen komplementärer Form gebildet ist.
8. Antriebsmechanismus nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (29) , die die Klemmvorrichtungen (4, 5) federnd gegeneinander drücken, aus zwei spiralförmigen Spannfedern bestehen, die an den jeweils gegenüberliegenden Seiten der Klemmvorrichtungen liegen und von denen jede mit der Klemmvorrichtung so verbunden ist, daß sie sich im wesentlichen in Längsrichtung der Schiene (3) erstreckt, und daß die Wirkungslinie einer jeden Feder im wesentlichen innerhalb dieser Ebene liegt.
9. Antriebsmechanismus zur Verwendung in einem Gerät mit einem Schlitten, der auf einer im wesentlichen geraden Linie verschiebbar angeordnet ist, wobei der Antriebsmechanismus mit dem Schlitten verbunden und betätigbar ist, um die Bewegung des Schlittens in einer von zwei entgegengesetzten Richtungen zu veranlassen, eine Kupplungseinrichtung die Verbindung zwischen dem Antriebsmechanismus und dem Schlitten bildet, und der Antriebsmechanismus eine Führungsschiene hat, die mit ihrer Längsachse im wesentlichen parallel zu der Verschiebungslinie angeordnet ist und auf einer Seite des Schlittens liegt, zwei getrennte Klemmvorrichtungen an der Schiene längs dieser verschiebbar angeordnet sind, eine Verriegelungseinrichtung, die mit jeder Klemmvorrichtung verbunden und betätigbar ist, um die jeweilige Klemmvorrichtung entgegen einer Bewegung relativ zu der Schiene zu halten, und eine Betätigungseinrichtung zwischen den Klemmvorrichtungen wirkt und betätigbar ist, um deren relative Bewegung längs der Schiene zu veranlassen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungseinrichtung eine Schubstange (26) aufweist, die zwischen dem Schlitten (17) und der benachbarten Klemmvorrichtung (4, 5) angeordnet ist, und daß federnde Einrichtungen (28) den Schlitten

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(17) und die benachbarte Klemmvorrichtung gegeneinander drücken.
10. Antriebsmechanismus nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jede Klemmvorrichtung (4,5) zwei seitliche, im Abstand befindliche Lagerflächen (6) hat, von denen jede gleitend an einer sich in Längsrichtung erstreckenden Führungsfläche (9) der Schiene (3) angreift, und daß der Vorschubantrieb (14) ein Wandler ist, der betätigbar ist, um elektrische Energie in mechanische Energie umzuwandeln und dessen beide gegenüberliegenden Enden (15, 16) an einer gegenüberliegenden Anschlagfläche der jeweiligen Klemmvorrichtung angreift, um eine betätigbare Verbindung mit den Klemmvorrichtungen zu bilden, wobei jede Anschlagfläche im wesentlichen in der Mitte zwischen den Führungsflächen und ihre Mitte im wesentlichen in einer Ebene liegt, die sich im wesentlichen parallel zu der Längsachse der Schiene erstreckt und die Berührungszone zwischen der Lagerfläche und der von ihr erfaßten Führungsfläche im wesentlichen halbiert.
11. Antriebsmechanismus nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstange (26) mit ihrer Längsachse im wesentlichen mit einer Achse übereinstimmt, die die jeweiligen Mitten der beiden Enden (15, 16) des Wandlers (14) verbindet, und daß die beiden gegenüberliegenden Enden der Schubstange an dem Schlitten (17) und der benachbarten Klemmvorrichtung (4) derart angreifen, daß eine bestimmte seitliche Bewegung der Schubstange (26) um jedes Verbindungsende möglich ist.
12. Antriebsmechanismus nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmvorrichtungen (4, 5) von zwei Federn (29) elastisch gegeneinander gedrückt werden, die an den jeweiligen gegenüberliegenden Enden der Klemmvorrichtungen (4, 5) liegen und deren Wirkungslinie im wesentlichen in einer Ebene liegt, und daß die federnden Einrichtungen (28), die den Schlitten (17) und die benachbarte Klemmvorrichtung (4) gegeneinander

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drücken, aus zwei Federn bestehen, die jeweils an gegenüberliegenden Seiten der benachbarten Klemmvorrichtung liegen und deren Wirkungslinie im wesentlichen in dieser Ebene liegt.
13. Antriebsmechanismus zur Verwendung in einer Beugungsgitter-Liniermaschine, bestehend aus einem Werkzeugkopf, einem Träger für den Werkzeugkopf, der längs einer geraden Bahn hin- und herbewegbar ist, einer Antriebseinrichtung, die mit dem Träger verbunden und betätigbar ist, um dessen Hin- und Herbewegung zu veranlassen, einem Schlitten, der quer zu dieser Bahn verschiebbar und in einer solchen Stellung angeordnet werden kann, daß der Werkzeugkopf sich während der Hin- und Herbewegung quer dazu bewegt, wobei der Schlitten zur Aufnahme und zum Transport eines Rasterrohlings ausgebildet ist, und einem Antriebsmechanismus, der mit dem Schlitten über eine Verbindungseinrichtung verbunden ist, die betätigbar ist, um die Schlitten-" bewegung zu veranlassen, wobei der Antriebsmechanismus eine Führungsschiene aufweist, die sich in der Bewegungsrichtung des Schlittens erstreckt und auf dessen einer Seite liegt, zwei Klemmvorrichtungen, die an der Schiene längs dieser verschiebbar angeordnet und in einer gewählten Stellung längs der Schiene lösbar verriegelbar sind, und einerBetätigüngseinrichtung, die zwischen den Klemmvorrichtungen wirkt und betätigbar ist, um deren relative Bewegung längs der Schiene zu veranlassen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungseinrichtung eine Schubstange (26) aufweist, die zwischen dem Schlitten (17) und der benachbarten Klemmvorrichtung (4) angeordnet und mit diesen in Eingriff gehalten wird, und daß eine Steuerschaltung vorgesehen ist, durch die die Antriebseinrichtung erregt wird, wobei die Betätigungseinrichtung eine schrittweise Bewegung des Schlittens (17) veranlaßt, und betätigbar ist, um die jeweiligen Bewegungen des Werkzeugkopfes und des Schlittens zu synchronisieren. ··

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14. Antriebsmechanismus nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Interferometer einen Teil des Steuerkreises bildet und so angeordnet ist, daß es die Schrittbewegung des Schlittens (17) reguliert, wobei das Interferometer einen Laser (61) zur Erzeugung eines Lichtstrahls aufweist, einen Strahlspalter (63), um den Strahl aufzunehmen und ihn in zwei Teile (65, 67) zu teilen, einen Bezugsspiegel (59), der zur Aufnahme und Reflexion eines der beiden Strahlanteile angeordnet ist, einen verschiebbaren Spiegel (58), der an dem Schlitten (70) mit diesem verschiebbar angeordnet und zum Empfang und zur Reflexion des anderen Anteils des gespaltenen Strahls ausgebildet ist, eine Einrichtung zur Kombination der reflektierten Strahlanteile, und eine Detektoreinrichtung (66) , die auf eine vorbestimmte Streifenbeziehung zwischen den kombinierten Anteilen des Strahls anspricht, um den Betrieb des Vorschubmechanismus zu steuern.
15. Antriebsmechanismus nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtung (66) zur schrittweisen Bewegung des Schlittens dadurch betätigbar ist, daß sie auf eine ganze Anzahl von Interferenzstreifenmaxima anspricht.
16. Antriebsmechanismus nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Bezugsspiegel (58) und der verschiebbare Spiegel (59) mit ihren Reflexionsflächen im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind und in einer Ebene quer zur Bewegungsrichtung des Schlittens (17) liegen, so daß jede schrittweise Bewegung des Schlittens im wesentlichen gleich dem Abstand zwischen der ganzen Anzahl von Interferenzstreifenmaxima ist.
17. Antriebsmechanismus nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Bezugsspiegel (58) mit seiner Reflexions-

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fläche in einer Ebene im wesentlichen quer zur Bewegungsrichtung des Schlittens (17) angeordnet ist, und daß der verschiebbare Spiegel (59) mit seiner Reflexionsfläche in einer sich unter einem Winkel relativ zu derjenigen der Bezugsspiegelreflexionsflache erstreckt, so daß jede Schrittbewegung des Schlittens eine Strecke proportional dem Abstand zwischen der ganzen Anzahl von Interferenzstreifenmaxima erfaßt.
18. Antriebsmechanismus nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelbeziehung zwischen den Reflexionsflächen veränderbar ist.
19. Antriebsmechanismus nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung Nockenschalter aufweist, die den Betrieb der Betätigungseinrichtung (14) steuern und die Klemmvorrichtungen (4, 5) ver- und entriegeln, und daß die Nocken (52, 53> 54) der Schalter von der Antriebseinrichtung angetrieben werden und den Betrieb der Betätigungseinrichtung (14) und der Klemmvorrichtungen (4,5) mit der Werkzeugkopfbewegung synchronisieren.
20. Antriebsmechanismus nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß ein Elektromagnet (11, 12) mit jeder Klemmvorrichtung (4,5) mit dieser verschiebbar verbunden ist, der, wenn er erregt wird, die jeweilige Klemmvorrichtung gegen eine relative Bewegung zur Schiene (3) hält.
21. Antriebsmechanismus nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsschiene (3) zwei nach außen weisende Führungsflächen (9) hat, von denen jede von einer Grundplatte der Schiene aus nach oben schräg verläuft, und daß jede Klemmvorrichtung (4, 5) zwei nach innen weisende Lagerflächen (6) hat, die so geneigt sind, daß sie im wesentlichen

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komplementär zu den Führungsflächen verlaufen und auf diesen Führungsflächen aufliegen, um eine Gleitbewegung zwischen der Klemmvorrichtung und der Schiene zu schaffen.
22. Antriebsmechanismus nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsfläche (9) von einem Abschnitt (8) der Schiene (3) gebildet wird, und daß diese Abschnitte durch eine Nut (7) getrennt sind, die sich in Längsrichtung der Schiene (3) erstreckt, daß der Vorschubantrieb (14) aus einem Wandler besteht, der betätigbar ist, um elektrische Energie in mechanische Arbeit umzuwandeln, und der wenigstens in einem Teil der Nut liegt, so daß dessen beide gegenüberliegende Enden (15, 16) in eine Ausnehmung der Klemmvorrichtung (4, 5) eingreifen, um eine betätigbare Verbindung mit den Klemmvorrichtungen zu bilden, wobei jede Ausnehmung im wesentlichen in der Mitte zwischen den Führungsflächen und einer Ebene liegt, die sich im wesentlichen parallel zu der Längsachse der Schiene (3) erstreckt, upd die im wesentlichen die Berührungszone zwischen jeder Lagerfläche und der von ihr erfaßten Führungsfläche halbiert.
23. Antriebsmechanismus nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse der Schubstange (26) im wesentlichen mit der Achse übereinstimmt, die die jeweiligen Mitten der beiden Enden (15, 16) des Wandlers (14) verbindet, und daß die beiden gegenüberliegenden Enden der Schubstange an dem Schlitten (17) und der benachbarten Klemmvorrichtung (4) derart angreifen, daß eine bestimmte seitliche Bewegung der Schubstange um jedes Verbindungsende möglich ist.
24. Antriebsmechanismus nach einem der Ansprüche 13 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmvorrichtungen (4,5)

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durch zwei Federn (29) elastisch gegeneinander gedrückt werden, die auf jeweils gegenüberliegenden Seiten der Klemmvorrichtungen liegen und deren Wirkungslinie im wesentlichen in dieser Ebene liegen, und daß der Schlitten (17) und die benachbarte Klemmvorrichtung (4) von weiteren zwei Federn (28) elastisch gegeneinander gedrückt werden, die auf gegenüberliegenden Seiten der benachbarten Klemmvorrichtung (4) liegen und deren Wirkungslinie im wesentlichen in dieser Ebene liegt.
25. Antriebsmechanismus nach einem der Ansprüche 13 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugkopfträger (34) ein Glied (36)aufweist, das an einer Stange (35) längs dieser Verschiebbar angeordnet ist, daß der Werkzeugkopf (33) an einem Ende des verschiebbaren Glieds (36) nahe dem Schlitten (17) befestigt ist, und daß die Antriebseinrichtung mit dem gegenüberliegenden Ende dieses Glieds (36) verbunden ist.
26. Antriebsmechanismus nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (35) zylindrisch ist, daß sich ein Arm (74) seitlich von einer Seite des Glieds (36) aus erstreckt und verschiebbar an einer Lagerfläche (75) angreift, und daß eine Vorspannungseinrichtung (76) den Arm gegen die Lagerfläche drückt, um das Glied gegen eine Drehung relativ zu der zylindrischen Stange (35) zu halten.
27. Antriebsmechanismus nach einem der Ansprüche 13 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung einen Kurbelmechanismus (44) aufweist, der mit dem Werkzeugkopfträger (34) verbunden ist.
28. Antriebsmechanismus nach einem der Ansprüche 13 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (17) für dessen Verschiebung zwischen zwei gegenüberliegenden

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Führungsflächen (22, 23) geführt ist, und daß eine Vorspannungseinrichtung (25), die zwischen einer der Führungsflächen und dem Schlitten wirkt, den Schlitten mit der anderen Führungsfläche in einer Gleitbewegung hält.
29. Antriebsmechanismus nach einem der Ansprüche 13 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmvorrichtungen (4, 5) in Richtung der Schiene (3) von der Betätigungseinrichtung getrennt gehalten werden, daß die Betätigungseinrichtung aus einem Wandler (14) besteht, der auf eine angelegte Spannung anspricht, um die mechanische Arbeit zu bewirken, so daß der Abstand zwischen den Klemmvorrichtungen geändert wird, und daß die Steuerschaltung die Klemmvorrichtung (5) entfernt von dem Schlitten (17) gegen eine Bewegung relativ zur Schiene (3) verriegelt und danach veranlaßt, daß an den Wandler (14) Spannung angelegt wird, so daß die benachbarte Klemmvorrichtung (4) bewegt wird.
30. Antriebsmechanismus nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung ein Interferometer mit einer Lichtquelle (61) zur Erzeugung eines Lichtstrahls hat, eine Detektoreinrichtung (66), die auf auffallendes Licht anspricht, um eine elektrische Signalcharakteristik der Intensität des auffallenden Lichts zu erzeugen, und ein optisches System, das Anteile des Lichts auf die Detektoreinrichtung reflektiert und das Interferenzstreifenmuster beider Anteile, die von der Detektoreinrichtung empfangen werden, entsprechend der Bewegung des Schlittens (17) ändert, wobei die Detektoreinrichtung (66) auf die Intensität der folgenden Streifenmaxima anspricht, um die Lichtintensitätssignale zu erzeugen, sowie weiterhin einen Komparator (72), der auf irgendeine Differenz der beiden Signale anspricht, um ein Korrektursignal proportional der Differenz zu erzeugen, sowie eine Span-

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nungssteuereinrichtung, die auf das Korrektursignal anspricht, um die an den Wandler (14) angelegte Spannung derart zu ändern, daß der Schlitten (17) eine vorbestiirante Strecke von einer Anfangsstellung aus verschoben wird.

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