DE2742307A1

DE2742307A1 - Verfahren und vorrichtung zum schleifen und/oder polieren von optischen flaechen

Info

Publication number: DE2742307A1
Application number: DE19772742307
Authority: DE
Inventors: Robert A Jones
Original assignee: Perkin Elmer Corp
Current assignee: Applied Biosystems Inc
Priority date: 1976-09-22
Filing date: 1977-09-20
Publication date: 1978-03-23
Also published as: US4128968A; JPS6327148B2; GB1560434A; FR2365409A1; JPS5339593A; FR2365409B1

Description

Verfahren und Vorrichtung: zum Schleifen und/oder Polieren

Die Erfindung betrifft das Schleifen bzw. Polieren optischer Flächen, beispielsweise ebener Spiegel, sphärischer Spiegel, asphärischer Spiegel, Linsen usw. und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zum genauen Schleifen bzw. Polieren von optischen Flächen, ohne dass dabei von Hand eingegriffen werden muss.

Bei optischen Teilen, Elementen und Geräten mit hoher Präzision, die insbesondere bei wissenschaftlichen optischen Instrumenten, Teleskopen und dgl. verwendet werden, ist es erforderlich, bei den optischen Elementen sehr genaue flache Oberflächen sowie Oberflächen mit sehr genauer Krümmung herzustellen, um eine höchstmögliche Genauigkeit der Instrumente zu erreichen. Die erforderliche Bearbeitungsgenauigkeit ist relativ leicht bei optischen Elementen und Teilen zu erreichen, die relativ kleine Abmessungen aufweisen. Dagegen ist die gewünschte Genauigkeit bei optischen Elementen und Bauteilen

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mit Abmessungen nicht leicht zu erreichen, die beispielsweise als Spiegel in einem Spiegelteleskop bzw. einem Reflektor verwendet werden. Die gewünschten optischen Eigenschaften bei den in Spiegelteleskopen verwendeten Spiegeln lässt sich häufig erst nach Jahren langwierigen und aufwendigen Polierens von Hand erreichen. Derartige Korrekturen und Bearbeitungen von Hand sind jedoch ungenau und darüberhinaus auch äusserst zeitaufwendig. Dabei entstehen auch leicht kleine wellenförmige Schwankungen und Wellenformen auf der Oberfläche.

Da das Polieren und Schleifen von Hand sehr zeitaufwendig und teuer ist, wurde bereits mit unterschiedlichem Erfolg versucht, das Schleifen und Polieren zu automatisieren. Bei einem dieser automatisierten Geräte wird einfach die Bearbeitung von Hand automatisiert. Dabei wird die optische Fläche immer wieder ausgemessen, um Bereiche festzustellen, an denen die Oberflächenform von der gewünschten Oberflächenform abweicht. Dann wird ein mechanisches Polier- oder Schleifgerät an die Stelle gebracht, wo noch weiteres Material abgetragen werden muss. Das Polier- oder Schleifgerät wird für einen bestimmten Zeitraum angesetzt und dann zu einer anderen Stelle verschoben. Diese Bearbeitungsschritte werden so lange wiederholt, bis alle Bereiche auf der optischen Fläche geschliffen bzw. poliert worden sind, an denen zusätzliches Material abgetragen werden sollte. Danach wird die Oberflächenform nochmals vermessen und der Schleif- bzw. Poliervorgang wird erforderlichenfalls nochmals durchgeführt. Die auf diese Weise hergestellten Spiegel sind jedoch nicht so genau, wie dies gewünscht und erforderlich ist, so dass eine abschliessende Korrektur oder Verbesserung der Oberflächenform durch Polieren von Hand vorgenommen werden muss.

Bei anderen automatisierten Geräten wird ein sich drehendes Schleif- oder Polierwerkzeug in einem rasterförmigen Muster über die zu schleifende bzw. zu polierenden Fläche hin-und hergeschoben. Bei diesem Verfahren ändert sich die Verschieberichtung des sich drehenden Schleif- bzw. Polierwerkzeugs, beispielsweise der Schleif- bzw. Polierscheibe, die zum Schleifen und Polieren der Fläche verwendet wird, am Rand der zu polie-

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renden Fläche auf Grund der Hin- und Herbewegung der Scheibe plötzlich. Infolgedessen lässt sich eine genade Bearbeitung an den Flächenrändern nicht ohne weiteres durchführen. Wenn die zu polierende bzw. zu schleifende Fläche darüberhinaus in der Bewegungsrichtung der Schleif- oder Polierscheibe entweder konkav oder konvex ist, muss die Polier- oder Schleifscheibe in vertikaler Richtung bei jedem Schleif- bzw. Polierscheibendurchgang auf der Fläche versetzt werden. Diese zusätzliche vertikale Polier- bzw. Schleifscheibenverschiebung kompliziert den Poliervorgang weiter, so dass es noch schwieriger wird, eine optische Fläche mit der gewünschten Flächenform herzustellen.

Es ist daher ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum automatischen Polieren bzw. Schleifen einer optischen Fläche zu schaffen, mit der eine Flächenform erhalten wird, die wesentlich genauer mit der gewünschten Flächenform übereinstimmt, als dies bei den bekannten Verfahren und Vorrichtungen der Fall ist.

Die Erfindung bezweckt weiterhin, eine optische Fläche automatisch und sehr genau in kürzerer Zeit zu schleifen bzw. zu polieren, als dies bisher möglich war.

Es ist weiterhin Ziel der Erfindung, optische Flächen automatisch und sehr genau zu schleifen bzw. zu polieren, wobei die Vorrichtung auch zum Schleifen bzw. zum Polieren von vielen unterschiedlichen Flächenformen oder -konturen geeignet sein soll.

Die Erfindung bezweckt weiterhin eine Vorrichtung zu schaffen, die zum automatischen Schleifen und zum automatischen Polieren von optischen Oberflächen geeignet ist.

Es ist weiterhin Zweck der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, die entweder ebene, sphärische, asphärische oder andere optische Flächen automatisch schleift oder poliert.

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Die Erfindung bezweckt weiterhin eine Vorrichtung zum automatischen Schleifen und/oder Polieren von optischen Flächen zu schaffen, bei der wellenförmige Konturschwankungen, wie sie beim Polieren von Hand auftreten, im wesentlichen vermieden werden.

Um die genannten und weitere Ziele der Erfindung zu erreichen, weist die erfindungsgemässe Vorrichtung zum automatischen Polieren von optischen Flächen wenigstens eine Polierscheibe bzw. wenigstens ein Polierwerkzeug auf, deren bzw. dessen Abmessungen kleiner sind als die Abmessungen der zu polierenden Fläche. Insbesondere ist die grösste Abmessung des Polierwerkzeugs in der parallel zur polierenden Fläche liegenden Richtung nicht grosser als 10 % der kleinsten Abmessung der zu polierenden Fläche. Ein Schleifwerkzeug-Antriebsmechanismus hält jedes Schleifwerkzeug mit konstantem Druck in Berührung mit der zupolierenden Fläche.

Der Schleifwerkzeug-Antriebsmechanismus verschiebt auch die Schleifwerkzeuge, während sie in Berührung mit der zu polierenden Fläche gehalten werden. Der Weg, der von jedem Schleifwerkzeug durchlaufen wird, ist derart, dass ein Abtragungsprofil mit einer grössten maximalen Abtragung am Mittelpunkt der Schleifwerkzeugbewegung und mit einer kleinsten Material abtragung an den Enden oder den Seiten der Schleifwerkzeugbewegung erzeugt wird. Bei einem Ausführungsbeispiel werden die Schleifwerkzeuge hin- und herbewegt. Bei einem weiteren dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Schleifwerkzeuge entlang eines epizycloidisehen Wegs verschoben. Bei jeden der dargestellten Ausführungsbeispiele wird ein Materialabtragungsprofil der gewünschten Art erzeugt, obwohl die wirklichen Abtragungsprofile sich dabei etwas unterscheiden.

Der Schleifwerkzeug-Antriebsmechanismus steht mit einem Lageverschiebemechanismus in Verbindung, der den Schleifwerkzeug-Antriebsmechanismus entlang eines Konturweges verschiebt, dessen Mittelpunkt in der Mitte der zu polierenden Fläche liegt. Bei einem dargestellten, erfindungsgemassen Ausführungsbeispiel

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verschiebt der Lageverschiebemechanismus den Schleifwerkzeug-Antriebsmechanismus bezüglich der zu polierenden Fläche unabhängig voneinander in zwei aufeinander senkrecht stehenden Richtungen, d. h. in einer "X"- und einer "!"-Richtung. Der Steuermechanismus spricht auf die an den Lageverschiebemechanismen angebrachten Lagefühlern sowie auf die vorher aufgezeichneten bzw. gespeicherten Daten an, die den gewünschten Konturweg für die Verschiebung des Schleifwerkzeug-Antriebsmechanismus festlegen, wobei die erforderliche "X"- und "!"-Geschwindigkeit berechnet wird, um den Schleifwerkzeug-Antriebsmechanismus entlang des gewünschten Konturweges zu verschieben. Erfindungsgemäss ist der gewünschte Weg ein Konturweg, dessen Mittelpunkt im Mittelpunkt der zu polierenden Fläche liegt, wobei genachbarte Wegsegmente, die irgendeinen gegebenen Konturradius schneiden, auf dem Radius mit einem im wesentlichen konstanten Abstand voneinander entfernt sind. Vorzugsweise ist der konstante Abstand kleiner als die Hälfte der kleinsten Abmessung eines Schleifwerkzeugs bzw. einer Schleif- bzw. Polierscheibe, obwohl auch andere Abstände gute Ergebnisse zeitigen.

Die Erfindung schafft also eine Vorrichtung zum sehr genauen Polieren bzw. Schleifen einer optischen Fläche. Die Vorrichtung besitzt Polier- bzw. Schleifscheiben oder -werkzeuge, deren Abmessungen im Vergleich zu der zu polierenden Fläche klein sind. Die Scheiben werden mit einem Scheibenantriebsmechanismus in Kontakt mit der zu polierenden Fläche gehalten und über diese hinweg so verschoben, dass ein Abtragungsprofil erzeugt wird, wobei die grösste Abtragung im Zentrum der Scheibenbewegung und die kleinste Abtragung an den Enden oder Seiten der Scheibenbewegung auftritt. Weiterhin wird eine Lageverschiebeeinrichtung verwendet, um den Scheibenantriebsmechanismus auf einer im wesentlichen spiralförmigen Bahn zu verschieben, deren Mittelpunkt im Mittelpunkt der zu polierenden Fläche liegt, und die spiralförmig nach aussen zum Rand hin läuft, wobei die parallelen Spiralbögen auf einem gegebenen Bahnradium in einer konstanten Entfernung voneinander beabstandet sind. Durch Steuerung der Bewegungsgeschwindigkeit auf der Konturbahn wird die Menge des abgetragenen Materials an einer bestimmten Stelle

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auf der optischen Fläche gesteuert.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische, perspektivische Ansicht einer automatisierten, erfindungsgemässen Vorrichtung zum Schleifen bzw. Polieren von optischen Flächen,

Fig. 2 eine schematische Darstellung des epicycloidisehen Scheibenantriebsmechanismus bei dem in Fig. 1 dargestellen automatischen Polier- bzw. Schleifgerät,

Fig. 3 den durch den Scheibenantriebsmechanismus und den Lageverschiebemechanismus des in Fig. 1 dargestellten Poliergeräts hervorgerufenen Bewegungsablauf der Polierscheiben,

Fig. 4· ein Abtragungsprofil, das sich ergibt, wenn sich die Polierscheiben in der in Fig. 3 dargestellten Weise bewegen,

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Antriebsmechanismus zum Hin- und Herbewegen der Scheibe, wobei dieser Antriebsmechanismus bei dem automatischen, in Fig. 1 dargestellten Gerät zum Polieren von optischen Flächen verwendet werden kann,

Fig. 6 schematisch die mit dem in Fig. 5 dargestellten Mechanismus hervorgerufenen Scheiben-Bewegungsverlauf,

Fig. 7 das Abtragungsprofil, welches mit dem in Fig. 5 dargestellten Mechanismus erzielt wird,

Fig. 8 die Konturbahn, auf der der Scheibenantriebsmechanismus unter Steuerung durch den in Fig. 1 dargestellten Lageverschiebemechanismus läuft, wenn eine kreisförmige Oberfläche poliert wird,

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Fig. 9 zwei Punkte auf einem Konturweg,

Fig.10 eine Steuerschaltung zum Steuern des Lageverschiebemechanismus gemäss Fig. 1,

Fig.11 ein Flussdiagramm für die Vorgänge, die mit der in Fig. 10 dargestellten Schaltung durchgeführt werden und

Fig.12 eine perspektivische Darstellung einer anderen Ausführungsform einer erfindungsgemässen Vorrichtung zum Polieren bzw. Schleifen optischer Flächen, und

Fig.13 eine schematische perspektivische Darstellung der Vorrichtung in dem Gehäuse 14.

Fig. 1 zeigt schematisch ein automatisiertes Gerät zum Schleifen oder Polieren von optischen Flächen bzw. Oberflächen. Das Gerät besitzt wenigstens ein Bearbeitungswerkzeug bzw. eine Scheibe 10 (wovon zwei dargestellt sind), die in Berührung mit einer zu schleifenden oder zu polierenden optischen Fläche 12 gebracht werden kann. Die Bearbeitungswerkzeuge 10 bestehen vorzugsweise aus einer kreisförmigen Metallscheibe oder dgl., auf der ein Material aufgebracht wird, das weniger hart als die zu bearbeitende Oberfläche ist. Für das Schleifen ist Kenet Iron der Firma Engus Corp. ein geeignetes Material, welches ein zusammengesetztes Material bzw. eine Glasmasse ist, das bzw. die weniger hart als das für die optischen Elemente verwendete Glas ist. Zum Polieren wird als Bearbeitungswerkzeug 10 vorzugsweise ein mit Pech bzw. Teer imprägnierter Filz

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verwendet. Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung weist die optische Fläche 12 eine konkave Form auf, wie sie beispielsweise bei einem Reflektor-Teleskop verwendet wird. Das erfindungsgemässe Gerät ist jedoch sowohl zum Schleifen als auch zum Polieren von ebenen Flächen, sphärischen Flaschen, asphärischen Flächen usw. geeignet.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Gerät sind innerhalb des Gehäuses 14 Einrichtungen vorgesehen, mit denen die Scheiben 10 in der durch den Doppelpfeil 16 angezeigten Richtung angehoben und abgesenkt werden können. Der Mechanismus innerhalb des Gehäuses 14 hält die Scheiben 10 während des Schleifens oder Polierens mit konstantem Druck auf der Fläche 12. Mit dem im Gehäuse 14 vorgesehenen Mechanismus werden auch die Scheiben um eine im wesentlichen senkrechte Achse gedreht.

Das Gehäuse 14 ist auf der Unterseite einer Verschiebeeinrichtung 18 angebracht, die entlang eines Trägers 20 von einer System-Steuer- bzw. Regeleinheit 22 gesteuert, angetrieben wird. Die System-Steuereinheit 22 steht mit der Verschiebeeinrichtung über eine Steuersammelleitung 24 und eine Eingangssammelleitung 26 in Verbindung. Die Verschiebeeinrichtung 18 bev/egt sich auf dem Träger 20 in der durch den Doppelpfeil 28 angedeuteten Richtung unter Steuerung der System-Steuereinheit 22 nach vorn und nach hinten. Die Richtung, in der sich die Verschiebeeinrichtung auf den Träger 20 hin- und herbewegt, wird als X-Verschiebungsrichtung definiert.

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Der Träger 20 ist an seinen Enden an zusätzlichen Verschiebe-Halterungseinrichtungen 28 und 30 befestigt, wovon eine Verschiebe-Halterungseinrichtung mit einem Elektromotor oder dgl. angetrieben wird, und die Verschiebe-Halterungseinrichtungen 28 und 50 unter Steuerung durch die System-Steuereinheit 22 auf den Schienen 32 und 3^ laufen. Die Bewegungsrichtung der Verschiebe-Auflageeinrichtungen 28 und 30 ist durch die Doppelpfeile 36 und 38 angedeutet, die senkrecht zum Doppelpfeil liegen. Die durch die Doppelpfeile 36 und 38 angedeutete Richtung wird daher als Y-Richtung definiert.

Erfindungsgemäss wird das in Fig. 1 dargestellte Gerät sowohl zum Schleifen als auch zum Polieren einer optischen Fläche verwendet. Beim Schleifen und Polieren steuert die System-Steuereinheit 22 die Lage bzw.Stellung der Verschiebeeinrichtung 18 und der Verschiebeauflageeinrichtungen 28 und 30, so dass die Scheiben 10 über der Fläche 12 zu einer bestimmten Stelle gebracht werden. Die Scheiben 10 werden dann in Berührung mit der Fläche 12 gebracht. Während des SchleifVorgangs wird auf die Oberfläche 12 ein Schleifmittel aufgebracht, und die mit der Fläche 12 in Berührung stehenden Scheiben 10 werden mittels der System-Steuereinheit 22 über die Oberfläche 12 in der nachfolgend im einzelnen beschriebenen Weise verschoben, um Material von der Fläche 12 abzutragen und dadurch die Oberflächenform zu verändern. Während des Polierens werden bei dem in Fig. 1 dargestellten Gerät wiederum die Scheiben 10 in derselben Weise über der Fläche 12 verschoben und in Druckkontakt gebracht, wie dies nachfolgend im einzelnen beschrieben werden wird. Die Scheiben und die Schleif- oder Poliermittel werden in bekannter Weise zum Schleifen oder Polieren von optischen Flächen gewählt, um nur wenig Material von der Oberfläche 12 abzutragen, wenn die Scheibe einmal über einen vorgegebenen Bereich auf der Oberfläche verschoben wird, so dass die Oberfläche allmählich geglättet wird, bis die Oberflächenform inner-

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halb einer sehr kleinen maximalen Toleranz oder Abweichung von der gewünschten Oberflächenform liegt.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten System ist in der Verschiebeeinrichtung 18 und der Verschiebeauflageeinrichtung 28 ein X-Lagefühler bzw. ein Y-Lagefühler vorgesehen, der der System-Steuereinheit 22 Information über die Eingangssammelleitung 26 überträgt. Diese Information wird in der Steuereinheit 22 derart verarbeitet, dass die Scheiben 10 sich entlang eines gewünschten Weges über die Fläche 12 verschieben. Der Lagefühler in der Verschiebeeinrichtung 18 und der Verschiebeauflageeinrichtung 28 werden in der nachfolgend im einzelnen beschriebenen Weise dazu verwendet, die System-Steuereinheit 22 den Verschiebeweg der Scheiben 10 dynamisch korrigieren kann, so dass die Scheiben 10 einem gewünschten Konturweg folgen können und dadurch verhindert wird, dass sich aufaddierende Lagefehler die X- und Y-Positionierung der Scheiben 10 bezüglich der Fläche 12 nachteilig beeinflussen.

Fig. 2 zeigt ein Gerät, bei dem die :heiben 10 eine epicyclische Bewegung durchlaufen. Wie zuvor schon beschrieben, werden die Scheiben 10 auf der zu polierenden oder zu schleifenden Oberfläche unter Druck in Kontakt gehalten. Um dies zu erleichtern, werden die Scheiben 10 jeweils durch ein Kugelgelenk 50 gehalten, welches am untersten Ende einer in vertikaler Richtung verschiebbaren Welle 52 angebracht ist. Das die Scheiben 10 mit der Welle 52 verbindende Kugelgelenk 50 lässt zu, dass die Ebene der Scheibe 10 parallel zur zu polierenden Fläche liegt, sei sie nun eben oder gekrümmt.

Während des Polierens oder Schleifens werden die Scheiben 10 durch einen Mechanismus innerhalb des Gehäuses 14 nach unten gedrückt, so dass die Scheiben 10 mit einem konstanten Druck auf der Fläche 12 aufliegen. Wenn das Gerät weder poliert noch schleift, wird der Mechanismus im Gehäuse 14, der die Scheiben 10 auf die Fläche 12 drückt, ausser Funktion gesetzt, so dass die Wellen 52 von Hand in vertikaler Richtung verschoben werden können.

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Es sind verschiedene geeignete Mechanismen einsetzbar, um die Scheiben 10 mit einem konstanten Druck auf die zu polierende Oberfläche 12 zu drücken. Eines dieser Mechanismen weist einen Zahnstangenantrieb auf, der jeweils mit einer Welle verbunden ist und Einrichtungen besitzt, um auf das Zahnrad ein konstantes Drehmoment auszuüben, so dass die am untersten Ende der jeweiligen Welle 52 angeordnete Scheibe 10 mit konstantem Druck auf die zu polierende Fläche aufgedrückt wird. Ein anderer geeigneter Mechanismus 308 umfaßt entweder einen Druckluft- oder einen Hydraulikzylinder, der mit der jeweiligen Welle 52 verbunden ist, und indem auf dem Zylinderkolben ein konstanter Druck ausgeübt und damit die Scheibe 10 auf die zu polierende Fläche mit konstantem Druck aufgedrückt wird. Es können auch andere Vorrichtungen verv/endet werden, um die Scheiben mit konstantem Druck auf die Oberflächen aufzudrücken.

Die Scheiben 10 weisen vorzugsweise einen Durchmesser auf, der kleiner als 10 % des kleinsten Durchmessers der zu polierenden Fläche ist, da es sich herausgestellt hat, dass damit die Schleif- und Polierwirkung des Systems verbessert wird. Die Scheiben 10 sind so angebracht, dass sie sich nicht berühren können und um eine im wesentlichen senkrechten Achse 5^ iⁿ der durch den Doppelpfeil 56 angedeuteten Drehrichtung mittels einer im Gehäuse 14 untergebrachten Schexbendreheinrichtung gedreht werden. Eine geeignete Einrichtung zum Drehen der Scheiben 10 um die Achse 54- weist eine Befestigungsplatte auf, die den Scheiben-Halterungsraechanismus haltert, wobei die Befestigungsplatte 300 durch eine geeignete Antriebseinrichtung 302, wie etwa einen Elektromotor der Art, wie er für denselben Zweck in der US-PS 1 281 001 beschrieben ist, um die Achse 54- gedreht wird.

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Fig. 2 zeigt einen weiteren Mechanismus innerhalb des Gehäuses 14, um die Anordnung zu drehen, die eine Drehbewegung der Scheiben 10 um die Achse 5^ erzeugt. Dieser v/eitere Mechanismus dreht die Achse 5^· um eine zweite vertikale Achse 58· Bsi der in Fig. 2 dargestellten Stellung der Scheibe 10 entspricht die Achse 58 im wesentlichen der Befestigungsachse, die durch die am weitesten links liegende Welle 52 hindurchgeht, die ihrerseits die am weitesten links liegende Scheibe 10 trägt. Dieser weitere Mechanismus dreht die Achse 54· um die Achse 58 auf dem durch den gestrichelten Kreis 60 angegebenen Weg. Die Scheiben 10 werden also um die Achse 54 gedreht, die ihrerseits um die Achse 58 gedreht wird, so daß die Scheiben 10 eine epizyclische bzw. eine epizycloidische Bewegung durchlaufen. Eine geeignete Antriebsordnung, die die Achse 54 um die Achse 58 dreht, umfaßt eine zweite Befestigungsplatte 304, die den Mechanismus haltert, der die Scheiben 10 um die Achse 54 dreht, wobei die zweite Befestigungsplatte ihrerseits um die Achse 58 durch eine geeignete Antriebseinrichtung 306,wie etwa einen Motor, gedreht wird. Es sind jedoch auch zahlreiche andere gleichwertige Antriebseinrichtungen verwendbar, um die Scheibe 10 auf dem gewünschten epizycloidischen Weg zu bewegen.

Die epizycloidische Bewegung der Scheiben 10 ist schematisch in Fig. 3 dargestellt. Die Scheiben 10, deren Mittelpunkte mit den Bezugszeichen 62 und 64 versehen sind, werden durch die erfindungsgemässe Scheibendreheinrichtung um eine Achse gedreht, die senkrecht auf der Zeichenebene von Fig. 3 steht und durch den Punkt 54 hindurchgeht, der der Achse 54 entspricht. Die Mittelpunkte 62 und 64 der Scheiben 10 werden also auf einem

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Kreisweg bewegt, der durch die gestrichelte Kreislinie 66 dargestellt ist. Darüberhinaus wird der Mechanismus, der die Scheiben um die Achse 5^ dreht, seinerseits um eine Achse gedreht, die durch den Mittelpunkt 62 geht und senkrecht auf der Zeichenebene von Fig. 3 steht. Die vertikale Achse 54 wird also um die durch den Mittelpunkt 62 hindurchgehende Achse entlang einer kreisförmigen, gestrichelten Linie 68 gedreht, d. h., der kreisförmige Weg 66, der den Weg der Mittelpunkte der Scheiben 10 darstellt, wird seinerseits um die durch den Mittelpunkt 62 hindurchgehende Achse gedreht. Auf diese Weise werden die Scheiben 10 über eine Kreisfläche der entweder zu schleifenden oder zu polierenden Oberfläche verschoben, wobei der Mittelpunkt der Kreisfläche mit der Achse zusammenfällt, die durch den Mittelpunkt 62 hindurchgeht, und wobei die Kreisfläche einen Radius L besitzt.

Wenn das Gehäuse 14 von sich aus bezüglich der zu polierenden Oberfläche in einer festen Lage bleiben würde, so v/irkt die Vorrichtung in dem Gehäuse 14 derart, daß sich ein Abtragungsprofil des durch einen Durchmesser der polierten Kreisfläche hindurchgehenden Querschnitts ergibt, wie dies etwa in Fig.

4 dargestellt ist- Die epizycloidische Bewegung, die die Scheiben 10 durchlaufen, bewirken, dass an einem Punkt, der de Achse 58 in Fig. 2 entspricht und durch den Mittelpunkt 62 in Fig. 3 hindurchgeht, am meisten Material abgetragen wird, wie dies durch den Maximalwert des Abtragungsprofils ersichtlich

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wird, der von der vertikalen Linie 70 in Fig. 4- geschnitten wird. Rechts und links von der Geraden 70 nimmt die Materialabtragung, die durch die epizycloidisehen Bewegung der Scheiben 10 hervorgerufen wird, allmählich ab, bis diese Kurve an den Rändern bzw. an den Enden der Scheibenbewegung praktisch auf Null abfällt, wobei dieser Rand um den Abstand L zu beiden Seiten hin von der vertikalen gestrichelten Linie 70 beabstandet ist. Die von den Scheiben 10 durchlaufende epizicloidische Bewegung, die ^vo" der im Gehäuse 14-untergebrachten Scheibendreheinrichtung verursacht wird, erzeugt also ein Abtragungsprofil, dessen maximale Abtragung im Zentrum der Scheibenbewegung und dessen geringste Abtragung an den Rändern bzw. an den Enden der Scheibenbewegung liegen.

Ein anderer Mechanismus, mit dem ein dem in Fig. 4- dargestellten Abtragungsprofil entsprechendes Abtragungsprofil erzeugt werden kann, ist in Fig. 5 dargestellt. Dieser Mechanismus umfasst eine Scheibe 72, die durch ein schematisch dargestelltes und mit dem Bezugszeichen 7^· versehenes Kugelgelenk an einer senkrechten nach oben und nach unten verschiebbaren Welle 76 befestigt ist. Auf Grund der Kugelgelenkverbindung 74· kann die Scheibe 72 bezüglich der Welle 76 eine schräge Lage einnehmen, so dass die Scheibe 72 unabhängig davon , ob die Fläche eben oder gekrümmt ist, mit der zu polierenden optischen Oberfläche in Berührung bleibt.

Die Scheibe 72 wird durch einen im Gehäuse 78 enthaltenen Mechanismus auf eine zu polierende Fläche abgesenkt. Dieser Mechanismus verschiebt die Welle 76 in einer Richtung, die durch den Doppelpfeil 80 angedeutet ist. Der Absenkmechanismus im Gehäuse 78 arbeitet vorzugsweise so, dass die Scheibe 72 mit konstantem

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Druck auf die zu polierende Fläche gedrückt wird. Geeignete Mechanismen zum Absenken der Welle 76 wurden zuvor an Hand von Fig. 2 beschrieben und diese dort beschriebenen Mechanismen sind auch für das in Fig. 5 dargestellte Gerät geeignet.

Die Scheibe 72 wird in der durch den Doppelpfeil 82 angedeuteten Richtung bezüglich des Gehäuses 78 hin- und herverschoben. Bei dieser Ausführungsform ist irgendeine Antriebseinrichtung für die Hin- und Herbewegung verwendbar. Die Scheibe 72 wird also über einen in Fig. 6 eingetragenen Gesamtabstand L in der durch den Doppelpfeil 82 angezeigten Richtung hin- und herbewegt. Diese Hin- und Herbewegung der Scheibe 72 führt zu dem in Fig. 7 dargestellten Abtragungsprofil, dessen maximaler Abtragungswert auf der senkrechten, gestrichelten Gerade 84· liegt, die dem Mittelpunkt der Hin- und Herbewegung entspricht. Die geringste Abtragung liegt bei einem Abstand L/2 auf beiden Seiten von der gestrichelten Gerade 84- vor, wobei dieser Abstand L/2 den Grenzen der Scheibenbev/egung entspricht. Weil der Bewegungsweg der Scheibe 72 bei dem in Fig. 5 dargestellten Gerät eine gerade hin- und herlaufende Linie ist, so zeigt das dadurch erzeugte Abtragungsprofil im wesentlichen das in Fig. 7 dargestellte Dreieck, wobei die grösste Abtragung in der Mitte der Scheibenverschiebung und die kleinste Abtragung an den Enden der Scheibenverschiebung auftritt.

Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wurde festgestellt, dass die Abtragungsprofile, wie sie mit dem in Fig. 2 und in Fig. 5 dargestellten Gerät ermöglicht werden, bei automatisierten Maschinen sowohl zum Schleifen als auch zum Polieren optischer Flächen sehr wünschenswert und geeignet sind. Es kann also irgendein Mechanismus bei dem in Fig. 1 dargestellten System mit grossem Vorteil verwendet werden, mit dem ein Abtragungsprofil erzeugt wird, welches im wesentlichen denen von Fig. 4· oder 7 entspricht, d. h. die im Mittelpunkt der Scheibenbewegung eine maximale Abtragung und an den Enden bzw. Seiten der Scheibenbewegung eine minimale Abtragung aufweisen.

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Das im Zusammenhang mit den Fig. 2 bis 7 beschriebene Gerät bewegt die Scheiben über einen begrenzten Bereich der zu polierenden Oberfläche. Dieses Gerät kann dann auf dem Träger 20 in Fig. 1 verschoben werden, so dass die gesamte Anordnung im Gehäuse 14 bezüglich der zu polierenden Oberfläche 12 durch die Verschiebeeinrichtung 18 und die Verschiebeauflageeinrichtung 28 unter Steuerung durch die System-Steuereinheit 22 verschoben werden kann,

Es hat sich herausgestellt, dass der am besten geeignetste Bewegungsverlauf bzw. -weg des Mechanismus im Gehäuse 14 ein Konturverlauf ist, der im Mittelpunkt der zu polierenden Oberfläche zusammenläuft bzw. zentriert ist, wobei benachbarte Weg- bzw. Verlaufsegmente, die einen vorgegebenen Konturradius schneiden, mit einem konstanten Abstand voneinander beabstandet sind. Für ein kreisförmiges optisches Element ist der Konturverlauf eine Spirale, wie sie beispielsweise in Fig. 8 dargestellt ist, wobei der Mittelpunkt der Kreisfläche im Mittelpunkt C und der Rand der Oberfläche in einem Abstand R (oder R¹) vom Mittelpunkt C entfernt liegt. Der in Fig. 8 dargestellte Konturverlauf geht spiralförmig vom Mittelpunkt C nach aussen zum Rand und dann spiralförmig vom Rand zum Mittelpunkt C, wobei das in Fig. 2 dargestellte Gerät diesem Verlauf folgt. Dieser Konturverlauf stimmt mit dem Bewegungsverlauf überein, den der Mittelpunkt der Bewegung der Scheiben 10 durchläuft.

Die besondere Eigenschaft des in Fig. 8 dargestellten Konturverlaufs besteht also, wie bereits erwähnt, darin, dass benachbarte Verlauf- bzw. Wegsegmente, die einen vorgegebenen Spiralradius schneiden, voneinander in einem konstanten Abstand liegen. Entlang des Radius R für den Spiralweg im Uhrzeigersinn nach aussen sind die nebeneinander liegenden, den Radius R schneidenden Wegsegmente voneinander immer in einer Entfernung beabstandet, die durch die Bezugszeichen L" angedeutet sind. Beim Spiralverlauf im Uhrzeigersinn nach innen schneiden benachbarte Konturverlaufsegmente den Radius R in entsprechender Weise in einem konstanten Abstand L voneinander, der auch konstant und gleich dem Abstand L" ist. Der konstante Abstand zwischen benachbarten

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Konturverlaufsegmente, die einen gegebenen Spiralradius schneiden, wird auf jedem Radius über die gesamte zu polierende Fläche hinweg mit Ausnahme in der Nähe des Randes beibehalten, wo die Scheibenbewegung den Rand der zu polierenden Oberfläche überschreitet.

Für anders geformte optische Elemente schneidet der Konturverlauf einen gegebenen Radius möglichst jeweils in einem konstanten Abstand voneinander. Für ovale Elemente ist der Konturverlauf ziemlich ähnlich wie der Konturverlauf in Fig. 8 eine Spirale, jedoch ist dieser Konturverlauf entlang der tlaupt- und Nebenachse anders bzw. unterschiedlich oder verzerrt. Für andere unregelmässige Formen des optischen Elements wird ein Mittelpunkt sowie ein Konturverlauf festgelegt, der einer Spirale ähnlich ist, wobei der am weitesten aussen liegende Bereich des Verlaufs generell vom Rand der optischen Elements beabstandet ist. Der Konturverlauf windet sich derart nach innen, dass benachbarte Wegsegmente irgendeinen gegebenen Konturverlaufradius, welcher sich vom Mittelpunkt zum Rand des optischen Elements erstreckt, in konstantem Abstand voneinander schneiden.

Wenn das in Fig. 1 dargestellte System normal arbeitet, beginnt die System-Steuereinheit 22 mit dem Mittelpunkt der Scheibenbewegung, die entweder in der Mitte der zu polierenden Oberfläche oder am Rand anfängt. Danach werden die Scheiben mit dem Mechanismus im Gehäuse 14 um den Mittelpunkt der Scheibenbewegung herum bewegt, und die Verschiebeeinrichtung 18 sowie die Verschiebe-Auflageeinrichtung 28 verschieben diesen Mechanismus derart, dass der Mittelpunkt der Scheibenbewegung dem in Fig. 8 dargestellten Kurvenverlauf folgt, wobei ein spiralförmiger Verlauf von der Mitte zum Rand und vom Rand zurück zur Mitte oder vom Rand zur Mitte und von der Mitte zurück zum Rand vorliegt. Die System-Steuereinheit kann auch so arbeiten, dass der Mechanismus im Gehäuse 14 diesen Konturenverlauf vom Mittelpunkt zum Rand und vom Rand zurück zum Mittelpunkt mehrere Male durchläuft. Die die zu polierende Oberfläche berührenden Scheiben werden dabei jedoch bezüglich des Konturverlaufs mit dem im Gehäuse 14 enthaltenen Mechanismus kontinuierlich bewegt,

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wenn sich das Gehäuse 14 entlang des Konturweges bewegt.

Die in Fig. 1 dargestellte System-Steuereinheit 22 steuert die Verschiebeeinrichtung 18 und die Verschiebe-Auflageeinrichtung 28 so, dass sich das Gehäuse 14 gleichzeitig in der X- und Y-Eichtung bewegt, so dass die Achse 58, die dem Mittelpunkt der Scheibenbewegung entspricht, einem Konturverlauf, beispielsweise dem in Fig. 8 dargestellten Konturverlauf über die zu schleifende oder zu polierende Fläche 12 folgt. Im Idealfalle besitzt der Konturverlauf selbst benachbarte, einen gegebenen Konturverlaufradius schneidende Wegsegmente, die in einem konstanten Abstand voneinander entfernt sind. Da die in Fig. 1 dargestellte Antriebseinrichtung jedoch ein rechtwinkliger Antrieb sowohl in cer X- als auch in der Y-Richtung ist, ist es sehr einfach, die Scheibenantriebseinrichtung bezüglich der zu polierenden Oberfläche entlang Geraden zu verschieben. Die System-Steuereinrichtung 22 steuert daher die Bewegung der Verschiebeeinrichtung 18 und der Verschiebeauf lage ei nr ich tun g 28 entlang mehrerer gerader Liniensegmente, die relativ kurz sind, so dass sich dann ein Verlauf ergibt, der im wesentlichen dem Verlauf des gewünschten Konturweges angenähert ist. Für einen spiralförmigen Konturverlauf, wie er beispielsweise in Fig. 8 dargestellt ist, verschiebt die Steuereinheit 22 die Scheibenantriebseinrichtung auf vielen tausend geraden Liniensegmenten, die angenähert einen glatten Spiralweg bilden.

Ein typisches Segment für irgendeinen Konturverlauf ist in Fig. 9 dargestellt. Die Verschiebeeinrichtung 18 und die Verschiebe-Auflageeinrichtung 28 werden so gesteuert, dass die durch den Mittelpunkt der durch die Scheibenantriebseinrichtung hervorgerufenen Scheibenbewegung hindurchgehende Achse auf der gestrichelten Linie 86 zwischen dem Punkt 88 und dem Punkt läuft. Bei einer typischen Arbeitsweise des erfindungsgemässen Geräts ist der Abstand zwischen dem Punkt 88 und 90 normalerweise zwischen 10 und 25 mm. Das System arbeitet jedoch auch zufriedenstellend mit Wegsegmenten, die wesentlich grosser als auch wesentlich kleiner als die Grenzwerte dieses Bereiches

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sind. Bei Durchlaufen eines Konturwegsegments, beispielsweise wie es in Fig. 9 dargestellt ist, wird die Verschiebeeinrichtung 18 und die Verschiebe-Auflageeinrichtung 28 von der System-Steuereinheit 22 mit konstanter X- und Y-Geschwindigkeit gesteuert, so dass der Mittelpunkt der Scheibenbewegung während eines gewünschten Zeitraumes vom Punkt 88 zum Punkt 90 gelangt. Um dies durchzuführen, fühlt die Steuereinheit 22 mit dem Lagefühler in der Verschiebeeinrichtung 18 bzw. der Verschiebe-Auflageeinrichtung 28 eine Lage mit den Koordinaten X_x. und Xy. ab. Diese Lageinformation wird über die Eingangssammelleitung 26 an die Steuereinheit 22 übertragen, die dann aus einem Datenspeicher, beispielsweise einem Hagnetband, einer Karte oder einem Magnetspeicher die Koordinaten des nächsten Punktes 90 auf dem Spiralweg mit den Koordinatenwerten X~ und X₂ abfragt. Die Steuereinheit 22 berechnet dann den X- und Y-Abstand zwischen den Punkten 88 und 90, d. h. die Werte X^ - X^ und Yp - Y^- Zur gleichen Zeit, zu der die Koordinaten des nächsten Punktes auf dem Konturweg von der Steuereinheit 22 aus dem Speicher gelesen v/erden, wird eine Anzeige bzw. ein Hinweis aus dem Speicher ausgelesen, wobei dieser Hinweis bzw. diese Information dem Zeitraum entspricht, der für die Verschiebung vom Punkt 88 zum Punkt 90 gewünscht wird. Dann wird der X-Abstand zwischen den Punkten 88 und 90 durch den Zeitraum T geteilt, um eine X-Geschwindigkeit zu berechnen. In gleicher Weise wird der Y-Abstand zwischen den Punkten 88 und 90 durch den Zeitraum T geteilt, um eine Y-Geschwindigkeit zu berechnen. Die X- und Y-Geschwindigkeiten werden über die Steuersammelleitung 24 der Verschiebeeinrichtung 18 und der Verschiebe-Auflageeinrichtung 28 übertragen, so dass die Verschiebeeinrichtung 18 auf dem Träger in Abhängigkeit davon mit der X-Geschwindigkeit und die Verschiebe-Auflageeinrichtung auf der Schiene 32 mit der Y-Geschwindigkeit verschoben werden.

Zu Beginn der Verschiebung entlang eines Segmentes 86 löst die Steuereinheit 22 einen Zeitgeber aus, dessen Zeitangabe ständig mit dem Zeitraum T verglichen wird, der zum Verschieben vom Punkt 88 zum Punkt 90 gewünscht wird. Als Überprüfung des tatsächlichen Systembetriebs ruft,wenn der Zeitgeber einen Wert erreicht, der

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gleich T ist, die Steuereinheit die Information über den nächsten Punkt auf dem Konturenweg und den Zeitraum T, mit dem die Verschiebung im nächsten Segment durchgeführt werden soll, ab. Eine neue X- und Y-Geschwindigkeit wird unter Zugrundelegung der gegenwärtigen Position, . der nächsten Position auf dem Konturenweg und dem nächsten Zeitraum T berechnet.

Zum Zeitpunkt, bei dem die Vorrichtung ein Segment 86 zu durchlaufen beginnt, stellt die Steuereinheit 22 fest, ob die X- oder Y-Entfernung zwischen den Punkten 88 und 90 grosser ist. Danach stellt die Steuereinheit 22 die Koordinatenlage der Anordnung fest, um zu ermitteln, ob die Anordnung einen Abstand durchlaufen hat, der dem grösseren Wert des X- oder Y-Abstandes zwischen den Punkten 88 und 90 entspricht. Wenn dieser grössere Abstand durchlaufen ist, fragt die Steuereinheit 22 die Koordinaten des nächsten Punktes auf dem Spiralweg ab, und der gesamte Vorgang wiederholt sich.

Der zuvor kurz beschriebene Vorgang, der in der Steuereinheit 22 abläuft, ist anhand der in Fig. 11 dargestellten Flussdiagramms im einzelnen wiedergegeben, anhand dem die Arbeitsweise der in Fig. 10 dargestellten Steuereinheit beschrieben wird, die dem Gerät bzw. der Einheit entspricht, mit der der zuvor kurz beschriebene Vorgang durchgeführt xvird. Die Steuereinheit gemäss Fig. 10 besitzt einen Datenspeicher 100, der mehrere Datenwörter mit jeweils der X- und Y-Koordinate eines Punktes auf dem gewünschten Konturweg und mit einer Zeitinformation speichert, die dem Zeitraum entspricht, der zum Durchlaufen des vorausgegangenen Punktes auf dem Konturweg und des Punktes gewünscht wird, der durch die Koordinaten, die im selben Wort wie gerade diese Zeitinformation T enthalten ist, festgelegt ist. Jedes Datenwort wird unter Steuerung mit dem Steuerwerk 102 aus dem Datenspeicher 100 gelesen und in ein Register 104· eingegeben, welches Registerbereiche für die X-Koordinate (X₂), die Y-Koordinate (Y₂) und die Zeit (T) besitzt.

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Die in Fig. 10 dargestellte Steuereinheit steht über die Steuersammelleitung 26 mit den Lagefühlern 106, z.B. einem Lagefühler nach dem US-PS 3 589 078, der Verschiebeeinrichtung 18 und der Verschiebe-Auflageeinrichtung 28 in Verbindung, über die der Steuereinheit ständig die Koordinaten der gerade vorliegenden Stellung zugeleitet werden. Die Koordinaten der gerade vorliegenden Stellung v/erden mit einer periodischen Taktfrequenz in ein Register 108 für die gerade vorliegende Position eingegeben, welches einen vorgegebenen Bereich für die gerade vorliegende X-Koordinate (X ) und

pO 3

für die gerade vorliegende Y-Koordinate (Y ) aufweist.

pos

Bei Beginn der Verschiebung auf einem Wegsegment, beispielsweise auf dem in Fig. 9 dargestellten Wegsegment 86, bringt das Steuerwerk 102 in Fig. 10 den Zeitgeber auf .Null und liest vom Datenspeicher 100 das Datenwort mit den Koordinaten des nächsten Punktes auf dem Konturweg und der Zeit aus, die dem Zeitraum entspricht, der für das Durchlaufen von der vorliegenden Stellung zur nächsten Stellung auf dem Konturenweg erforderlich ist. Danach setzt das Steuerwerk 102 eine Subtrahierstufe 112 in Funktion, die die X-Koordinatendifferenz zwischen der gerade vorliegenden Position und der nächsten Position auf dem Konturenweg, d. h. also X_P - X„_n„ = Δ Χ berechnet. Gleichzeitig setzt das Steuerv/erk 102 eine zv/eite Subtrahierstufe 114 in Funktion, die die Y-Koordinatendifferenz zwischen der gerade vorliegenden Lage und der Y-Koordinate der nächsten Lage bzw. Position auf dem Konturenweg, d. h. X₀ - Y___ = Δϊ

t— pos

berechnet.

Nach Berechnung von ΔΧ und ΔΥ stellt ein Vergleicher 116 fest, ob ΔΧ grosser als ΔΥ ist. Wenn ΔΧ grosser als Δ Υ ist, gelangt ein Signal über die Leitung 118 an einen Vergleicher 120, der feststellt, ob die gerade vorliegende Position

X gleich der X-Koordinate X-, der nächsten Position auf dem pos c-

Konturenweg ist. Wenn der Vergleicher 116 jedoch ermittelt, dass ΛΧ kleiner als Λ Y ist, gelangt ein Signal über die Leitung 122 an einen weiteren Vergleicher 124, der feststellt, ob die gerade vorliegende Y-Position Y_pos gleich der Y-Koordinate Y₂ der nächsten Position auf dem Konturenweg ist. Gleich-

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COPY

zeitig werden die Teilerstufen 126 und 128 in Funktion gesetzt, de die X-Geschwindigkeit V und die Y-Geschwindigkeit V be-

x y

rechnen, welche dann über die Steuersammelleitung 24 an die X-Motordrehzahlsteuerung I30 in der Verschiebeeinrichtung 18 bzw. an die Y- Motordrehzahlsteuerung 132 in der Verschiebe-Auflageeinrichtung 28 gelangen. Die X-Geschwindigkeit wird durch Teilen von Δ X durch T und die Y-Geschwindigkeit wird durch Teilen von Λ.Υ durch T berechnet.

Wenn die Scheibenantriebseinrichtung im Gehäuse 14 von der gegenwärtig vorliegenden Position zur nächsten Position auf dem Konturenweg verschoben wird, stellt der Vergleicher 154 ständig fest, ob der ständig weiterlaufende Zeitgeber 110 einen Wert aufweist, der gleich dem im Register 104 gespeicherten Wert T ist. Gleichzeitig stellt entweder der Vergleicher 120 oder der Vergleicher 124 fest, ob eine Distanz durchlaufen worden ist, die der grösseren Koordinatendifferenz zwischen dem Anfangsund dem Endpunkt entlang eines durchlaufenen Wegsegmentes entspricht. Wenn der Vergleicher 120 arbeitet und feststellt, dass die gerade vorliegende Position X gleich der X-Koordinate X^ des

po s

nächsten Punktes auf dem Konturweg ist, wird ein Signal über die Leitung I36 an das Steuerwerk 102 übertragen, welches in Abhängigkeit davon dann das nächste Datenwort aus dem Datenspeicher 100 entsprechend der nächsten Koordinatenposition auf dem Konturenweg abfragt, und der Rechenvorgang zur Berechnung der neuen X- und Y-Geschwindigkeit begint von Neuem.

In entsprechender Weise überwacht der Vergleicher 134 ständig, ob die Zeit des Zeitgebers gleich der im Register 104 gespeiccherten Zeit ist. Wenn dies der Fall ist, wird ein Signal über die Leitung 136 an das Steuerwerk 102 zurückübertragen, der die nächste Koordinatenposition auf dem Koordinatenweg aus dem Datenspeicher 100 ausliest.

Wenn dagegen der Vergleicher 124 anstelle der Vergleichers arbeitet, stellt der Vergleicher 124 fest, ob die gerade vorliegende Y-Koordinate Y_pos gleich der Y-Koordinate X^ der nächsten Position auf dem Konturenweg ist. Wenn dies der Ver-

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gleicher 124 feststellt, wird ein Signal über die Leitung 138 an das Steuerwerk 102 gegeben, welches aus dem Speicher 100 das nächste Datenwort ausliest, das den Koordinaten der nächsten Position auf dem Konturweg sowie der Zeit entspricht, die zum Durchlaufen von der gerade vorliegenden Position zu dieser nächsten Position erforderlich ist.

Während drei getrennte Bedingungen von der in Fig. 10 dargestellten Schaltungsanordnung erzeugt werden können, damit das Steuerwerk 102 das nächste Eatenwort aus dein Speicher 100 ausliest, kann das System auch so arbeiten, dass nur eine solche Bedingung erforderlich ist, damit das Steuerwerk 102 das nächste Datenwort aus dem Speicher 100 ausliest. Dies wird teilweise dadurch, dass nur einer der Vergleicher 120 oder 124 zu einem gegebenen Zeitpunkt in Abhängigkeit von der Feststellung, ob/ΔΧ/ grosser als /AY/ ist, wie dies zuvor beschrieben wurde, oder dadurch bewirkt, dass das Steuerwerk 102 auf das erste von den Vergleichern 120, 124 oder 134 kommende Signal mit dem Vergleichswert 0 zum Auslesen des nächsten Datenwortes und nicht auf irgendeine andere Abfrage für das nächste Datenwort anspricht, bis eine neue X- und Y-Geschwindigkeit berechnet worden ist. Die in Fig. 10 dargestellte Steuereinheit führt also die im Flussdiagramm gemäss Fig. 11 angegebenen Funktionen durch, und daher wird die Scheibenantriebseinrichtung im Gehäuse 14 auf dem Konturweg verschoben, dessen Koordinaten durch die im Speicher 100 eingespeicherten Daten festgelegt ist. Die Koordinatendaten im Speicher werden so ausgewählt, dass benachbarte Kontursegmente, die irgendeinen gegebenen Konturradius, welcher sich vom Mittelpunkt zum Rand einer zu polierenden Fläche erstreckt, schneiden, im wesentlichen gleich weit voneinander beabstandet sind. Der grösste Abstand zwischen zwei dieser Segmente, die einen gegebenen Konturradius schneiden, ist vorzugsweise kleiner als die Hälfte der grössten

Scheibenabmessung. Benachbarte Wegsegmente, beispielsweise die Wegsegmente 150, 152 und 154 in Fig. 3 und die Wegsegmente 156, 158 und 160 in Fig. 6 liegen so eng beieinander, dass die Scheibenbewegung um den auf einem dieser Segmente verlaufenden Mittelpunkt mehrere andere Segmente überlappen. Diese Uber-

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lappung gewährleistet eine noch gleichmässigere Materialabtragung über die zu polierende Oberfläche hinweg, so dass dadurch eine Oberflächenform geschaffen wird, die sehr genau mit der gewünschten Oberflächenform übereinstimmt.

Unter Zusammenfassung der bis jetzt vorgenommenen Beschreibung der Erfindung ist zu sagen, dass das in Fig. 1 dargestellte, automatisierte Gerät zum Schleifen oder Polieren optischer Oberflächen, welches im Zusammenhang mit den Fig. 2 bis 11 beschrieben worden war, Polier- bzw. Schleifscheiben mit einer maximalen Abmessung in einer zu der zu polierenden Oberflächen im wesentlichen parallelen Richtung besitzt, die nicht grosser als 10 % der kleinsten Abmessung der zu polierenden Oberfläche ist. Darüberhinaus ist eine Scheibenantriebseinrichtung vorgesehen, die die Scheibe und die zu poli^ende optische Oberfläche miteinander in Berührung hält, und die Scheibe dabei so bewegt wird, dass sie ein Abtragungsprofil mit einer maximalen Abtragung im Mittelpunkt der Scheibenbewegung und mit einer kleinsten Abtragung am Ende bzw. an den Rändern der Scheibenbewegung hervorruft. Darüberhinaus v/ird die Scheibenantriebseinrichtung auf der zu polierenden Oberfläche mit einem Lageverschiebemechanismus derart verschoben, dass die Scheibenantriebseinrichtung einen Konturweg mit benachbarten Uegsegmenten durchläuft, die irgendeinen sich vom Mittelpunkt zum Rand der zu polierenden oder zu schleifenden Oberfläche erstreckenden Konturwegradius schneiden und auf diesem Radius voneinander in einem konstanten Abstand entfernt liegen. Bei einem Experiment wurde das erfindungsgemässe Gerät verwendet, um ein Cervit-Teil von 38,10 cm (15 inch) Durchmesser mit einem Unterschied der optischen Weglänge gegenüber der gewünschten flachen Oberfläche von 1/80 Wellen-Effektivwert (1/80 wave RMS) herzustellen, wobei die Wellenlänge 0,6328 Mikrometer betrug. Genau so hohe Genauigkeiten wurden auch bei gekrümmten Oberflächen erzielt.

Fig. 12 zeigt eine weitere Ausführungsfortn eines erfindungsgemässen Geräts zum Polieren bzw. Schleifen von optischen Flächen. Diese Ausführungsform ist insbesondere zum Schleifen oder Polieren grosser optischer Flächen mit tiefer konkaver Form und ins-

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J//

besondere von konkaven optischen Flächen geeignet, die so tief sind, dass die Kugelgelenkverbindung zwischen den Scheiben 10 und den Wellen 52 gemäss Fig. 2 nicht verwendet werden können, um die Scheiben 10 im wesentlichen fläch auf die tiefe konkave Fläche aufzusetzen. Die in Fig. 12 dargestellte Ausbildung weist jedoch eine weitere Bewegungsmöglichkeit für die Anordnung zur Halterung eines Gehäuses auf, wie es beispielsweise in Fig. 2 mit dem Bezugszeichen IA- versehen wurde. Dadurch können die von dieser Anordnung gehalterten Scheiben im wesentlichen flach auf die konkave, zu schleifende oder zu polierende Oberfläche aufgesetzt werden.

Bei der in Fig. 12 dargestellten Anordnung ist ein grosses, kreisförmiges, sehr tiefes konkaves optisches Element 200 dargestellt, dessen obere Fläche geschliffen und poliert werden soll, um eine Form zu erhalten, die im wesentlichen der zuvor angegebenen Form entspricht. Die in Fig. 12 dargestellte Anordnung kann auch zur Fertigung von optischen Elementen verwendet werden, die andere Formen aufweisen, und beispielsweise flache oder konvexe Oberflächen besitzen. Das optische Element 200 ist zwischen zwei parallelen, horizontal angeordneten Trägern 202 und 20A- angebracht, die zylinderfÖrmig sind und über den Boden 206 der die Anordnung von Fig. 12 umgebenden Einrichtung auf mehreren Stützen 208 liegen, die jeweils gleich hoch sind, so dass die Träger 202 und 20A- einander parallel und parallel zum Boden 106 angeordnet sind. Träger 202 und 204 können auch irgendeine andere geeignete Form aufweisen, um die übrige, nachfolgend zu beschreibende Anordnung zu haltern.

Zur Längsverschiebung auf den beiden Trägern 202 und 204 sind jeweils Verschiebe-Auflageeinrichtungen 210 und 212 mit Hollen oder dgl. vorgesehen, die eine Hin- und Herverschiebung der Verschiebe-Auflageeinrichtungen 210 und 212 auf den Trägern 202 und 204 in der durch den Doppelpfeil 214 angedeuteten Richtung erlauben.

Zwischen den beiden Verschiebe-Auflageeinrichtungen 210 und befindet sich ein Querträgermechanismus mit zwei langgestreckten

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zylinderförmigen Querträgern 216 und 218, die an den Enden von Seitenträgern 220 und 222 gehalten werden. Die Seitenträger 220 und 222 sind jeweils um Drehzapfen 224 und 226 drehbar, die die Seitenträger 220 und 222 mit den Verschiebe-Auflageeinrichtungen 210 und 212 verbinden. Die Anordnung mit den Querträgern 216 und 218, den Seitenträgern 220 und 222 und den Drehzapfen 224 und 266 sind also um eine Achse drehbar, die direkt durch die beiden Drehzapfen 224 und 226 hindurchgeht.

Zwei Querverschiebeträger 228 und 230, die auf den beiden Querträgern 216 und 218 angeordnet sind, lassen sich in Längsrichtung zu den Querträgern in der durch den Doppelpfeil 232 angedeuteten Richtung hin- und herverschieben. Die beiden Querverschiebeträger 228 und 230 sind durch Spannglieder 234 und 236 starr miteinander verbunden, so dass die Stellung bzw. Lage der Querverschiebeträger 228 und 230 in Längsrichtung der Querträger immer dieselbe ist. Darüberhinaus sind die Querverschiebeträger 216 und 218 derart befestigt, dass sie unabhängig davon, wie stark sie um die durch die beiden Drehzapfen 224 und 226 hindurchgehende Achse gedreht sind, nicht von den Querträgern 216 und 218 fallen.

Zwischen den beiden Querverschiebetragern 218 und 230 befindet sich eine teleskopformige Anordnung mit einem Aussenglied 235» welches über die beiden Drehzapfen 237 und 238 drehbar mit den Verschiebeauflageeinrichtungen 228 und 230 verbunden ist. Im Aussenglied 235 befindet sich ein Innenglied 240, so dass eine teleskopartige Verschiebung möglich ist. Ein Gehäuse, beispielsweise das in Fig. 2 mit dem Bezugszeichen 14 versehene Gehäuse, ist am unteren Ende des Gliedes 240 in der üblichen Weise befestigt, obwohl dies in der Figur nicht dargestellt ist. Der Mechanismus im Gehäuse 14 bewegt die Scheiben 10 in der bereits früher beschriebenen Weise. Die obere Fläche des optischen Elements 200 steht also mit wenigstens zwei Bearbeitungswerkzeugen, beispielsweise mit den zwei in Fig. 2 dargestellten Scheiben 10 in Berührung, so dass diese obere Fläche je nach der verwendeten Polier- bzw. Schleifmasse entv/eder geschliffen oder poliert werden kann.

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Wie bereits allgemein beschrieben, schafft die vorliegende Erfindung ein Gerät zum automatischen Schleifen oder Polieren einer optischen Fläche, beispielsweise der oberen Fläche des optischen Elements 200. Das in Fig. 12 dargestellte Gerät umfasst mehrere steuerbare Motoren oder dgl., die den Kopf oder das Gehäuse, der bzw. das im Zusammenhang mit Fig. 2 beschrieben wurde, und welches am unteren Ende des Innengliedes 24-0 befestigt ist, bezüglich der oberen Fläche des optischen Elements 200 bewegen bzw. verschieben. Die erste Verschiebung des Kopfes sei beispielsweise in der "X"-Richtung vorgenommen, wie dies durch den Doppelpfeil 214- angedeutet ist. Der Mechanismus für die X-Bewegung der Anordnung gemäss Fig. 12 umfasst einen Motor 24-2 oder eine andere geeignete, steuerbare Dreheinrichtung, die mit einer Seil- bzw. Riemenantriebsscheibe 244 verbunden ist, welche sich um eine senkrechte Achse drehen kann. Der Motor 242 ist mit einem an der Verschiebe-Auflageeinrichtung 210 angebrachten Halterungsglied 246 befestigt. Die Verschiebe-Auflageeinrichtung 210 weist weiterhin eine Rolle 250 auf, die am linken Ende der Verschiebe-Auflageeinrichtung 21o angeordnet ist und sich um eine vertikale Achse dreht. Zwei zusätzliche Rollen 252 und 254 sind jeweils auf der linken und der rechten Seite der Verschiebe-Auflageeinrichtung 212 angebracht, wobei diese Rollen 252 und 254 sich um eine senkrechte Achse drehen können. Ein Antriebsseil 256.ist mit einem Ende an einer Stürze 208 befestigt, läuft über eine Scheibe oder eine andere Halterung 258, dann über die Scheiben 252 und 150, dann mit mindestens einer Wicklung um die Seilantriebsscheibe 244, weiter über eine Rolle oder eine Halterung 260 und ist schliesslich mit dem anderen Ende an der Stütze 208 befestigt. Ein zweiter Seilzug 262 ist an einem Ende einer Stütze 208 befestigt. Das Seil 262 läuft dann über eine Rolle oder eine andere Halterung 264 und ist mindestens einmal um die Seilantriebsscheibe 244 gewickelt. Danach läuft das Seil 262 über die Rolle 254 und über eine Rolle oder eine Halterung 266 und ist dann mit seinem anderen Ende an einer weiteren Stütze 208 befestigt.

Die Verschiebe-Auflageeinrichtungen 210 und 212 werden während des Betriebs vom Motor 242 in der durch den Doppelpfeil 214

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angedeuteten Richtung hin- und herverschoben. Der Motor 242 ist erfindungsgeraäss über eine Datensammelleitung mit einer Steuereinheit, beispielsweise der in Fig. 1 dargestellten System-Steuereinheit 22 verbunden. Wenn sich die Welle des Motors 242 dreht, so dreht sich dadurch auch die Seilantriebsscheibe 244 und die um die Seilantriebsscheibe 244 herum gewickelten Seile 256 und 262 bewirken eine Verschiebung der Antriebs-Auflageeinrichtungen 210 und 212 auf den Trägern 202 und 204. Die "X"-Position der zwischen den Verschiebe-Auflageeinrichtungen 210 und 212 angeordneten Einrichtung wird also mit dem Motor 242 gesteuert.

Wie bereits beschrieben, sind die Seitenträger 220 und 222 um die Drehzapfen 224 und 226 herum drehbar. Ein Motor oder eine entsprechende Anordnung, die zwischen einer Verschiebe-Auflageeinrichtung 210, 212 und dem jeweils direkt benachbarten Seitenträger 220, 222 gekoppelt ist, steuert die Winkel- bzw. Drehlage der Seitenträger 220 und 222 bezüglich einer waagerechten Drehachse, die durch die Drehzapfen 224 und 226 hindurchgeht. Dieser nicht dargestellte Motor wird ebenfalls von der System-Steuereinheit gesteuert, wie sie bereits erläutert wurde. Die Winkelstellung des Teleskop-Innenglieds 240 bezüglich einer Geraden auf dem Boden 206 parallel zu einem der Träger 202 oder 204 wird durch die Stellung festgelegt, die von dem Motor, der zwischen einer Verschiebe-Auflageeinrichtung 210, 212 und dem jeweilig benachbarten .Seitenträger 220, 222 gekoppelt ist, vorgegeben.

Die ⁿY^M-Position wird.mit einem (nicht dargestellten) Motor oder einer anderen steuerbaren Einrichtung festgelegt, der bzw. die an einer der Verschiebe-Auflageeinrichtungen 228 oder 230 auf bekannte Weise angebracht ist. Dieser Motor verschiebt die Querverschiebeträger 228 und 230 über die Querträger 216 und 218 in der durch den Doppelpfeil 232 angedeuteten Richtung hin und her. Dieser Motor wird ebenfalls von einer System-Steuereinheit des bereits beschriebenen Typs gesteuert.

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Ein weiterer (nicht dargestellter) Motor dreht das Aussenglied 234 um eine durch die beiden Drehzapfen 236 und 238 gehende Achse, wobei die beiden Drehzapfen 236 und 238 das Aussenglied 23^ an den Querverschiebeträgern 228 und 230 drehbar haltern. Dieser Motor steuert die Winkelstellung des Teleskop-Innenglieds 240 bezüglich der durch die Drehzapfen 224 und 226 hindurchgehenden Achse. Dieser Motor wird ebenfalls mit einer System-Steuereinheit der zuvor beschriebenen Art gesteuert.

Das in Fig. 12 dargestellte Gerät kann das Aussenglied erfindungsgemass sowohl in der X- als auch in der Y-Richtung verschieben, so dass es einen Verlauf über dem optischen Element 200 nimmt, der im wesentlichen einer Kreisspirale angenähert ist, wobei benachbarte Spiralsegmente entlang eines gegebenen Spiralradius voneinander um eine konstante Distanz beabstandet sind. Diese Funktionsweise v/ird dadurch bewirkt, dass an das in Fig. 12 dargestellte Gerät eine Steuereinheit der zuvor beschriebenen Art angeschlossen ist. Eine v/eitere Bewegungsmöglichkeit ist bei der in Fig. 12 dargestellten Anordnung vorgesehen, so dass das Aussenglied 234 und das teleskopartig im Aussenglied 234 angeordnete Innenglied 240 hinsichtlich ihrer Teleskopachse senkrecht zur konkaven oberen Fläche des optischen Elements 200 ausgerichtet werden kann. Dies wird auch mit der an das Gerät angeschlossenen System- Steuereinheit durchgeführt. Auf diese Weise können alle Scheiben 10, die so angeordnet sind, dass sie mit einem am unteren Ende des Innenglieds 240 angeordneten Mechanismus der im Gehäuse 14 von Fig. 2 enthaltenen Art bewegt werden, so ausgerichtet werden, dass sie unabhängig von der Form der optischen Fläche flach auf der konkaven oberen Fläche des optischen Elements 200 liegen.

Die vorliegende Erfindung wurde anhand zweier Ausführungsbeispiele gemäss den Fig. 1 und 12 und anhand einiger Ausgestaltungen von einzelnen Bauelementen und Teilen beschrieben. Dem Fachmann sind jedoch zahlreiche weitere Abwandlungen und Ausgestaltungen möglich, ohne dass dadurch der Erfindungsgedanke verlassen v/ird.

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Claims

PAT E N TA t J VVA LT E

A. GRÜNECKER

DHV-ING

H. KINKELDEY

Oft-ING

W. STOCKMAIR

OR INQ ■ AaC (CALTSX

K. SCHUMANN

Dft REH NAT. · CXPL-PHYa

P. H. JAKOB

OtPL-INCX

G. BEZOLD

DHRBtNW

8 MÜNCHEN 22

MAXIMILIANSTRASSE 43

P 11 953

20. September 1977

Patentansprüche

Vorrichtung zum Schleifen und/oder Polieren optischer Flächen, gekennz eichnet durch wenigstens eine Schleif- bzw. Polierscheibe (10), deren grösste Abmessung in einer zur zu schleifenden bzw. zu polierenden Fläche (12) im wesentlichen parallelen Richtung nicht grosser als 10 % der kleinsten Abmessung der zu schleifenden bzw. zu polierenden Fläche (12) ist, eine Scheibenantriebseinrichtung (14), die mit jeder Scheibe (10) gekoppelt ist, um jede Scheibe (10) mit der zu schleifenden bzw. zu polierenden Fläche (12) in Berührung zu halten, und jede Scheibe (10) bezüglich der zu schleifenden bzw. zu polierenden Fläche (12) so verschiebt, dass ein Abtragungsprofil mit einer grössten Abtragung im Mittelpunkt der Scheibenbewegung und einer kleinsten Abtragung an den Enden der Scheibenbewegung erzeugt wird, und eine Lageverschiebungseinrichtung (18, 28, 30), die mit der Scheibenantriebseinrichtung (14·) gekoppelt ist und diese entlang eines Konturweges mit benachbarten Wegsegmenten verschiebt, die irgendeinen gegebenen Kontur-

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TKLEPOM (Οββ) 99 38 69

TELEX Ο5-9β3βΟ

TCLEQRAMME MONAPAT

TELEKOPIERER

6WG1NAL INSPECTED

radius (R, R¹), der sich vom Kontur-Mittelpunkt (C) zum Konturrand erstreckt, in konstantem Abstand zueinander schneiden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibenantriebseinrichtung (14) Teile enthält, die die Scheiben (10) um ©ine Scheibendrehachse (54) drehen, welche ihrerseits um eine durch den Konturweg hindurchgehende zweite Achse (58) gedreht wird (Fig. 2, 3).

3· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibenantriebseinrichtung (14) eine hin- und herbewegliche Antriebseinrichtung aufweist, die die Scheiben (.Ί2) bezüglich des Konturwegs hin- und herbewegt. (Fig. 5, 6).

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Scheibe (10) so angeordnet ist, dass die Scheibendrehachse (54) von keinem Bereich der Scheibe (10) geschnitten wird (Fig. 2, 3)·

5· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lageverschiebeeinrichtung (18, 28, 30) die Verschiebegeschwindigkeit der Scheibenantriebseinrichtung (14) entlang des Konturwegs in Abhängigkeit der Lage der Scheibenantriebseinrichtung (14) relativ zur zu schleifenden bzw. zu polierenden Fläche (12) auf eine vorgegebene Geschwindigkeit dynamisch verändert.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibenantriebseinrichtung (14) Teile umfasst, die jede Scheibe (10) mit konstantem Druck auf der zu schleifenden bzw. zu polierenden Fläche (12) halten.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lageverschiebeeinrichtung (18, 28, 30) Lagefühler (106), die ständig die Lage der Scheibenantriebseinrichtung (4) abfühlen, sowie Geschwindigkeit s-

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steuerstufen (13O, 132) umfasst, die die Geschwindigkeit der Scheibenantriebseinrichtung (14) entlang des Konturweges steuern.

8. Vorrichtung zum Schleifen und/oder Polieren von optischen Flächen, gekennzeichnet durch wenigstens eine Schleifbzw. Polierscheibe (10) mit einem Durchmesser, der nicht grosser als 10 % des kleinsten Abmessung der zu schleifenden bzw. zu polierenden Fläche (12) ist, eine Drehantriebseinrichtung (14) mit einer im wesentlichen senkrecht zur zu schleifenden bzw. zu polierenden Fläche (12) ausgerichteten Drehachse (5*0* wobei die Drehantriebseinrichtung (14) mit jeder Schleif- bzw. Polierscheibe (10) so verkoppelt ist, dass jede Schleif- bzw. Polierscheibe (10) in einer von der Drehachse (54) versetzten Lage angeordnet ist und von der Drehantriebseinrichtung (14) um diese Drehachse (5²O gedreht wird, die sich in Berührung mit der zu schleifenden bzw. zu polierenden Fläche (12) befindet, und eine Lageverschiebeeinrichtung (18, 28, 30), die mit der Drehantriebseinrichtung (14) gekoppelt ist und diese entlang eines Konturweges mit benachbarten Wegsegmenten (86) verschiebt, die irgendeinen gegebenen Konturradius (R, R¹), der sich vom Konturmittelpunkt (C) zum Rand hin erstreckt, in einem konstanten Abstand voneinander schneiden.

9· Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass jede Scheibe (10) so angeordnet ist, dass die Scheibendrehachse (54) von keinem Bereich der Scheibe (10) geschnitten wird (Fig. 2, 3)·

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9i dadurch gekennzeichnet, dass die Lageverschiebeeinrichtung (18, 28, 30) die Verschiebegeschwindigkeit der Scheibenantriebseinrichtung (14) entlang des Konturwegs in Abhängigkeit der Lage der Scheibenantriebseinrichtung (14) relativ zur zu schleifenden bzw. zu polierenden Fläche (12) auf eine vorgegebene Geschwindigkeit dynamisch verändert.

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11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehantriebseinrichtung (14) eine Scheibenhalterung C^2) aufweist, die auf einer Seite eine Scheibe (10) haltert, in einer zur zu schleifenden bzw. zu polierenden Fläche (12) im wesentlichen senkrechten Richtung einstellbar ist und die Scheibe (10) mit konstantem Druck auf der zu schleifenden bzw. zu polierenden Fläche (12) hält.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, gekennzeichnet durch Lagefühler (106), die ständig die Lage der Drehachse (54) bezüglich der zu schleifenden bzw. zu polierenden Oberfläche (12) wiedergebende Lagesignale bereitstellen, und Geschwindigkeitssteuerstufen (130, 132), die auf die Lagesignale ansprechen und die Geschwindigkeit der Drehantriebseinrichtung (14) entlang des Konturweges in Abhängigkeit der Lage der Drehachse (54) steuern.

13- Vorrichtung zum Schleifen und/oder Polieren von optischen Flächen, gekennzeichnet durch wenigstens eine Schleifbzw. Polierscheibe (10), deren grösste Abmessung in einer zur zu schleifenden bzw. zu polierenden Oberfläche (12) im wesentlichen parallelen Richtung nicht grosser als 10 % der kleinsten Abmessung der zu schleifenden bzw. zu polierenden Fläche (12) ist, eine Scheibenantriebseinrichtung (14), die mit jeder Scheibe (10) gekoppelt ist und jede Scheibe derart über die zu schleifende bzw. zu polierende Fläche (12) verschiebt, dass ein Abtragungsprofil mit einer grössten Abtragung am Mittelpunkt der Scheibenbewegung über die zu schleifende bzw.. zu polierende Fläche (12) und mit einer kleinsten Abtragung an den Enden der Scheibenbewegung über die zu schleifende bzw. zu polierende Fläche (12) erzeugt wird, eine Scheibenlage-Verschiebeeinrichtung (18, 28, 30), die mit der Scheibenantriebseinrichtung (14) gekoppelt ist und diese mit steuerbarer Geschwindigkeit jeweils in zwei unterschiedlichen Richtungen verschiebt, Lagefühler (106), die die Lage der Scheibenantriebseinrichtung (14) in jeder der beiden

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unterschiedlichen Richtungen abfühlen, und eine Steuereinheit (22), die auf die Lagefühler (106) anspricht und die Scheibenlage-Verschiebeeinrichtung (18, 28, 30) in Abhängigkeit der abgefühlten Lage der Scheibenantriebseinrichtung (14-) steuert, um die Scheibenantriebseinrichtung (14) in jeder der beiden unterschiedlichen Richtungen mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit derart zu verschieben, dass der von der Scheibenantriebseinrichtung (14) durchlaufene Weg ein Konturweg mit benachbarten Wegsegmenten ist, die irgendeinen Konturradius (R, R¹), der sich vom Konturmittelpunkt (C) zum Rand hin erstreckt, in einem konstanten Abstand voneinander schneiden.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass jede Scheibe (10) eine Schleif- bzw. Polierfläche und die Scheibenantriebseinrichtung (14) Teile aufweist, um die Schleif- bzw. Polierfläche mit konstantem Druck auf der zu schleifenden bzw. zu polierenden Fläche (12) zu halten.

15· Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibenlage-Verschiebeeinrichtung (18, 28, 30) Einrichtungen aufweist, um jede der Schleifbzw. Polierflächen in Kontakt mit und im wesentlichen parallel zu der zu schleifenden bzw. zu polierenden Fläche (12) zu halten.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15» dadurch gekennzeichnet, dass der konstante Abstand kleiner als die halbe kleinste Abmessung einer Scheibe (10) in einer zur zu schleifenden bzw. zu polierenden Fläche (12) im wesentlichen parallelen Richtung ist.

17· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der konstante Abstand kleiner als die halbe kleinste Abmessung einer Scheibe (10) in einer zur zu schleifenden bzw. zu polierenden Fläche (12) im wesentlichen parallelen Richtung ist.

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18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15* dadurch gekennzeichnet, dass der konstante Abstand kleiner als die halbe kleinste Abmessung einer Scheibe (10) in einer zur zu schleifenden bzw. zu polierenden Fläche (12) im wesentlichen parallelen Richtung ist.

19- Verfahren zum Schleifen und/oder Polieren von optischen Flächen, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Scheibe mit einem grössten Durchmesser, der nicht grosser als 10 % der kleinsten Abmessung der zu schleifenden bzw. zu polierenden Fläche ist, in Berührung mit der zu schleifenden bzw. zu polierenden Fläche mittels einer Scheibenverschiebeeinrichtung in einer Weise verschoben wird, bei der die grösste Oberflächenabtragung am Mittelpunkt der Scheibenbewegung und die kleinste Oberflächenabtragung am Ende der Scheibenbewegung auftritt, wobei die dabei erzeugte Scheibenbewegung weniger als etwa 10 % der zu schleifenden bzw. zu polierenden Fläche überstreicht, und dass die Scheibenverschiebeeinrichtung entlang des Konturweges über der zu schleifenden bzw. zu polierenden Fläche so gesteuert wird, dass der Mittelpunkt der Schleifscheibenbewegung dem Konturweg folgt, und benachbarte Wegsegraente , die irgendeinen sich vom Mittelpunkt zum Rand der zu schleifenden bzw. zu polierenden Oberfläche erstreckenden Radius schneiden, um eine konstante Entfernung voneinander beabstandet sind, die kleiner als der Abstand zwischen dem Mittelpunkt der Scheibenbewegung und dem Ende der Scheibenbewegung ist.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsgeschwindigkeit der Scheibenverschiebeeinrichtung entlang des Konturweges so gesteuert wird, dass die Oberflächenabtragung an den verschiedenen Stellen auf der zu schleifenden bzw. zu polierenden Oberfläche gewählt werden kann.

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