DE2442679B2

DE2442679B2 - Einrichtung zum Einstellen der Relativlage zwischen Werkzeug und Werkstück an Bearbeitungsmaschinen

Info

Publication number: DE2442679B2
Application number: DE19742442679
Authority: DE
Inventors: Javathu K. Hopewell Junction Hassan; Carl Vincent Wappingers Falls Rabstejnek; Anthony Dale Fishkill Wutka
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1973-09-10
Filing date: 1974-09-06
Publication date: 1980-02-14
Also published as: DE2442679C3; FR2246000B1; GB1438414A; DE2442679A1; CH576167A5; FR2246000A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Gattung.

Bei zahlreichen Bearbeitungsmaschinen für Werkstücke bestehen besonders hohe Anforderungen sowohl an die Geschwindigkeit als auch an die Genauigkeit der Einstellung zwischen Werkstück und Werkzeug. Ein anschauliches Beispiel hierfür sind die Hersteiiprozesse für elektronische Schaltungselemente, bei denen im Zuge der fortschreitenden Miniaiurisierung die Abmessungen der einzelnen Komponenten sowie die Abstände der Komponenten und der Leiterzüge voneinander immer geringer werden und bei denen dementsprechend auf einem einzigen Element eine immer größere Zahl von Komponenten untergebracht wird. Voraussetzung zu einer wirtschaftlichen Herstellung derartiger Elemente ist daher, daß die Positionierung des

ίο Werkstücks in bezug auf das Werkzeug mit höchster Präzision und großer Geschwindigkeit durchgeführt werden kann.

Durch die US-PS 32 67 250 ist eine Einrichtung zur Steuerung der Relativlage zwischen einem Werkzeug und einem Werkstück bekannt, bei dem, z.B. zur Herstellung der Leituugsverbindungen zwischen den einzelnen Komponenten eines mikrominiaturisierten Elements, zur Erfüllung der oben genannten Anforderungen zunächst das Werkstück mittels eines verstellbaren Werkstückträgers, ζ. B. eines Tisches, auf eine bestimmte Position voreingestellt wird (Grobeinstellung), in welcher ein Bearbeitungsvorgang durchgeführt werden soll. Hat der Werkstücktisch diese Position erreicht, die vorzugsweise dem Ablenkungsbereich eines Elektronenstrahlgeräts entspricht, so erfolgt anschließend die Einstellung des Elektronenstrahls auf den zn bearbeitenden Bereich des Elements (Feineinstellung).
Der Erfindung liegt, ausgehend von diesem Stand der Technik, die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Einstellen der Relativlage zwischen Werkzeug und Werkstück zu schaffen, bei der die Einstellung mit hoher Geschwindigkeit und im bezug auf eine vorgegebene Position, etwa einen Referenzpunkt, mit höchst erreichbarer Genauigkeit durchführbar ist Diese Aufgabe ist bei einer Einrichtung der einleitend genannten Ausbildung gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Hierbei macht sich die Erfindung, wie beim Stand der Technik, die jeweiligen Massenverhältnisse und Verstellmöglichkeiten von Werkstück und Werkzeug zunutze, indem zunächst eine Grobeinstellung mit demjenigen Element durchgeführt wird, welche die größere Masse aufweist, während nachfolgend zur Feineinstellung das andere Element, nit der kleineren Masse, verändert wird, welches dementsprechend auch eine genauere Einstellung ermöglicht

Gemäß der Erfindung wird zur Einstellung der

so Relativlage zwischen Werkzeug und Werkstück bereits bei der Grobeinstellung die Sollage des Werkstücks vorgegeben und durch Vergleich der Istlage mit der Sollage ein Fehlersignal ermittelt, welches zur Steuerung des Stelltriebes für die Grobeinstellung ausgewertet wird. Nach dem Erreichen eines vorgegebenen Grenzwertes für das Fehlersignal erfolgt anschließend die Feineinstellung, und zwar des Werkzeugs oder des Werkstücks, je nachdem, welcher Träger die geringere Masse aufweist. Hierbei ergibt sich die Möglichkeit, in

bo Anpassung an die Besonderheiten des Werkstücks, des durchzuführenden Bearbeitungsvorganges und der beiderseitigen Massen und Ausführungen der Antriebe den Fehlersignal-Toleranzbereich unterschiedlich zu wählen, je nachdem, welcher Grenzbereich für die

b5 zweistufige Einstellung der günstigste ist Die erfindungsgemäße Einrichtung ist somit äußerst flexibel, was ihrer Einsetzbarkeit für unterschiedlichste Werkstücke und Bearbeitungsvorgänge zugute kommt.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht darin, daß jedem Motor des Werkstückträger-Stelltriebs ein Stoplcgikschaltkreis zugeordnet ist, der mit einem Stopschälter in Wirkverbindung steht, der beim Auftreten euer Stopbedingung die Zufuhr des Fehlersignals zum Motor-Regelkreis unterbricht

Vorzugsweise ist der Stillstand-Detektor mit dem Lage-Istwertgeber verbunden, ermittelt die Geschwindigkeit der Lageänderung und schaltet bei genügend langsamer Lageänderung eine Feintorschaltung von Grob- auf Feineinstellung um.

Wird als Werkzeug ein durch elektrische Ablenkeinrichtungen lageeinstellbarer Elektronenstrahl verwendet, so können nach einer bevorzugten Ausführungs- form der Erfindung die elektrischen Ablenkeinrichtungen bei Ansprechen des Stillstand-Detektors von den Restfehlersignalen beeinflußt werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert

Es zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild einer Einrichtung zum Einstellen der Relativlage zwischen Werkzeug und Werkstück,

F i g. 2 die Zusammenfügung der F i g. 2 A, 2 B und 2C,

Fig.2A, 2B und 2C ein detailliertes Blockschaltbild der Einrichtung gemäß F i g. 1,

F i g. 3 eine Teil-Seitenansicht eines Werktischantriebes in X- und Y"-Richtung, _>o

F i g. 4 die Teilansicht eines Werkzeugträgers, F i g. 5 -15 Schaltungsdetails aus F i g. 2.

Die F i g. 1 zeigt ein erstes Element oder Werkzeug 10, das gegenüber einem zweiten Element oder Werkstück angeordnet ist, welches auf einem Werkstückträger, im folgenden als Koordinatentisch 11 bezeichnet, ltegt Der Koordinatentisch 11 wird angetrieben durch Motoren 12 und 13, welche ihn gemäß einer von einer Steuerungseinheit 100 ausgegebenen Positionsadresse steuern. Dabei wird die XKoordinate der Adresse der Bearbeitungsposition am Werkstück W über die Leitung 101 dem AT-Servokreis 20 und die V-Koordinate über die Leitung 102 dem V-Servokreis 103 zugeführt Die Information über den Stellungs-Ist-Wert kommt zu den Servokreisen über Rückkopplungsleitungen 2OA und 103Λ zurück. Eine Geschwindigkeitsrückführung findet über Leitung 12.A und \3A statt

Die Servokreise 20 sowie 103 sind so eingestellt, daß die Motoren 12 und 13 angehalten werden, sobald sich das Werkstück W innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches befindet, d. h. wenn der Nachlauffehler, die Differenz zwischen Soll-Wert una Ist-Wert genügend klein geworden ist

Der danach verbleibende, ziemlich kleine Fehler wird den Werkzeugsteuerungen 75 und 104 zugeführt, die dann das Werkzeug 10 so einstellen, daß es in bezug auf das Werkstück genau richtig steht

Da die zur Positionierung notwendigen Elemente der beiden Koordinatenrichtungen einander völlig entsprechen, ist es ausreichend, nur die Elemente einer Koordinate zu beschreiben.

Ein Teil des Koordinatentisches 11 ist in Fig.3 dargestellt Der Tisch besteht aus einer oberen Plattform 11/4 und einer unteren Plattform 11Ä Die Plattform 115 ist auf einem A-trieb 14 fest montiert. Dieser Antrieb umfaßt einen Motor 12, der die Welle J2S ürciii und dadurch eine Bewegung in der Richtung 14Λ' hervorruft Die Plattform WA ist auf ähnliche Weise mit dem Motor 13 verbunden, der seinerseits auf der Plattform HBbefestigt ist und die Plattform IM in bezug auf die Plattform 115 in der senkrecht zur Zeichenebene liegenden Richtung 115' bewegt Der beschriebene Antrieb kann durch jede Art von Kreuztisch gebildet werden, der die durch den Verwendungszweck gegebenen Anforderungen an Steifigkeit, Spiel, Trägheit Resonanz etc. erfüllt

Das Werkzeug 10 der F i g. 1 besteht zunächst aus dem in F i g. 4 dargestellten Mikro-Stelltisch 15, der im vorliegenden Beispiel ein Bohrfutter 18 mit einem eingespannten Bohrer 18Λ aufweist, welcher in bezug auf das auf dem Koordinatentisch 11 angeordnete Werkstück W genau eingestellt werden soll Der Mikro-Stelltisch 15 besteht aus einem Rahmen 15Λ der durch bekannte Mittel sowohl vertikal bewegt werden kann, damit der Bohrer am Werkstück W angreift, als auch horizontal, wobei dies sowohl manuell oder automatisch geschehen kann. In Fig.4 ist das Bohrfutter 18 auf einer Platte 2 montiert, die im Rahmen \5A durch Blattfedern 1 aufgehängt ist Die Blattfedern übertragen eine hohe Kraft in Richtung der Z-Achse und weit geringere, aber gleiche Kräfte in Richtung der X- und y-AchseiL Die Platte 2 kann durch Antriebselemente 4 und 5 im Rahmen proportional zu der durch diese ausgeübten Kraft bewegt werden.

Der A'-Servokveis 20 vergleicht zunächst die gewünschte Stellung des Werkstückes W mit der tatsächlichen und verschiebt den Koordinatentisch 11, bis das Werkstück mit bestimmter Toleranz die gewünschte Stelle, nachfolgend als »Lage« bezeichnet, erreicht, und gibt darauf ein den verbleibenden Fehler (Restfehler) bezeichnendes Signal an die XWerkzeugsteuerung 75 ab. Dadurch wird das Werkzeug in bezug auf das Werkstück genau positioniert.

F i g. 2C zeigt im Kasten 21 den Tischantrieb mit dem Motor 12. Zum Motor 12 gehört der Tachometer 22, der mit diesem eine Einheit bilden kann und über die Leitung \2A ein Geschwindigkeitssignal auf den Tachoverstärker 22Λ abgibt Das verstärkte Tachosignal wird über die Leitung 125 auf den Motortreiber 23 zurückgeführt Der Motorverstärker 24, der durch den Motortreiber 23 gesteuert wird, führt dem Motor 12 über die Leitung 24/4 die zum Betrieb benötigte Leistung zu und schließt damit den Servorsteuerkreis. Der Antrieb 21 kann auch als Servoantrieb mit Tachometerdämpfung bezeichnet werden.

Als Tachoverstärker dient ein Operationsverstärker, der so angepaßt ist, daß er die Störungen, die beispielsweise durch Kollektorbürsten erzeugt werden, unterdrückt und ein Spannungssignal, das der Motorgeschwindigkeit proportional ist, abgibt Das Signal wird dem Motortreiber 23 so zugeführt, daß dieser je nach dem auf der Leitung 23A anliegenden Signal sein Ausgangssignal erhöht oder abschwächt

Das Positionssignal auf der Leitung 23/4 kann, wenn nötig, durch einen Stopschalter 25 unterbrochen und damit der Motor angehalten werden. Der Stop-Schalter 25 ist ein gewöhnlicher Ein/Aus-Schalter.

Mit dem Stop-Schalter 25 verbunden ist ein Bardstopfilter 26, dem über Leitung 26A das Positionssignal zugeführt wird, das den Bandstopfilter 26 und den Stopschalter 25 durchläuft Der Bandstopfilter 26 unterdrückt die Eigenresonanz des ΛΎ-Antriebs. Wenn beispielsweise der Stelltisch eine Resonanz bei 50 Hz aufweist, ist der Bandstopfilter 26 für ein Amplitudenminimum bei dieser Frequenz eingestellt

Das Positionssignal kann dem X-Servokreis 20 an sich in analoger oder digitaler Form zugeführt werden. Die hohe Präzision der digitalen Darstellung soll hier vorgezogen werden. Demzufolge ist es notwendig, das Signal für den Motor von digitaler in analoge Darstellungsweise umzuwandeln. Das geschieht im Digital/Analog-Konverter 27, F i g. 2B. Der Konverter empfängt ein digitales Signal in binär codierter Dezimaldarstellung, das die Differenz zwischen der gewünschten und der tatsächlichen Position des Werkzeugträgers darstellt Er wandelt das Signal in analoge Form um und gibt es auf Leitung 27B an den Funktionsgenerator 28 weiter. Der Funktionsgenerator, der eine Quadratwurzel-Funktion erzeugt, differentiiert das Fusiüunsdifferenzsignäi, das die Entfernung anzeigt, über die die Servorsteuerung den Tisch zu bewegen hat Der Funktionsgenerator 28 empfängt also eine Eingangsspannung, die der Entfernung zwischen der Soll-Position und der Ist-Position des Tisches zu jeder Zeit entspricht Die erste Ableitung einer Position nach der Zeit ist die Geschwindigkeit Da es vorteilhaft ist, beim Anfahren und Abbremsen des Tisches eine konstante Beschleunigung einzuhalten, wird die Quadratwurzel-Funktion im Funktionsgenerator 28 benützt, damit die Geschwindigkeit entfernungsabhängig und nicht zeitabhängig gesteuert wird.

Der Quadratwurzel-Funktionsgenerator verhält sich im vorliegenden Ausführungsbeispiel zufriedenstellend, weil die dem Antrieb innewohnende Zeitkonstante mithilft plötzliche Änderungen bei Start Mitte und Ende eines Schrittes zu dämpfen. (Diese Antriebsimpulsfunktion wurde in der Literatur über Antriebsnokken eingehend behandelt vergL Cams Design, Dynamics, and Accuracy von H. A. Rothbart, John Wiley & Sons Ina, New York, 1956, 2. KapiteL Die Schrift befaßt sich mit der parabolischen Funktion der Quadratwurzel und mit der besser geeigneten Cycloide.)

Der Ausgang des Funktionsgenerators 28 führt auf einen Regelverstärker 29, der das an das Bandstopfilter 26 und damit an den Motortreiber 23 gelieferte Signal begrenzt Der Regelverstärker 29 wird auf die gewünschte Verstärkung eingestellt, beispielsweise von der Steuereinheit 100 über die Leitung 29/4, wenn der Koordinatentisch Ii sich der gewünschten Lage nähert Drei Bedingungen existieren, unter denen ein Stopsignal an den Stopschalter 25 geliefert wird, so daß der Motortreiber 23 den Motor 12 nicht weiter antreibt:

1. Der Positionsstop, der auftritt, wenn der Koordinatentisch 11 die gewünschte Position erreicht hat,

2. der positive Endlagenschalter und

3. der negative Endlagenschalter.

F i g. 2C zeigt den Stoplogikschaltkreis 30, der vier Eingänge aufweist: der Eingang 3OA vom Stophaltekreis 35, der anzeigt, daß der Koordinatentisch 11 die gewünschte Lage erreicht hat; einen zweiten Eingang 305, der anzeigt, daß der Koordinatentisch 11 sich in der positiven Richtung bis ans Bahnende bewegt hat, und einen dritten Eingang 3OC für das negative Bahnende. Ein vierter Eingang 3OD bewirkt bei der Stoplogik eine Polaritätsumkehr, um aus den Endlagen herauszufahren. Der Ausgang der Stoplogik 30 führt Ober die Leitung 25A zum Stopschalter 25.

Die Stoplogik 30 wirkt somit als Schnittstelle zwischen den verschiedenen Quellen für Stopsignale und dem Stopschalter 25, der jegliches Signal vom Motortreiber 23 fernhält, und somit den Motor 12 stoppt In F i g. 5 ist das Schaltnetzwerk für den Zustand des Stopschalters 25 und damit des Motors 12 gezeigt, das aus den TTL Moduln G1, G 2 und G 3 besteht G1 kann als Hexadezimalinverter ausgebildet sein, der 6 Ein- und 6 Ausgänge aufweist Er treibt den Modul G 2, der zwei Doppeleingang-N AN D-Gates enthält, und seinerseits den Modul G 3, einen vier Eingangs-NAND-Gate antreibt Die Ausgänge vom Modul G1 sind stets den Eingängen entgegengesetzt Die Wirkung der NAND-Logik G2 und G 3 besteht darin, daß nur dann

ίο kein Ausgangssignal existiert, wenn alle Eingänge ein

Signal führen. Ein einzelner oder mehrere signalfreie Eingänge werden also stets ein Ausgangssignal

erzeugen.

Die drei Arten, auf welche die Stoplogik 30 den

Siopschaiier 23 beeinflussen kann, können folgendermaßen beschrieben werden.

1. Beim Stellungsstop, wenn der Koordinatentisch 11 sich auf der Soll-Stellung oder in ihrer unmittelbaren Nähe befindet erscheint ein Signalhoch am Eingang 30Λ der Stoplogik 30, das vom Stopschalter 35 herrührt Das Hoch gelangt zum Inverter GiA, der ein Signaltief an einem der Eingänge der NAND-Schaltung G 3 bewirkt Obwohl G 3 drei weitere Eingänge hat, wird das Tief an einem Eingang unabhängig vom Signalzustand der anderen Eingänge jedenfalls ein Hoch am Ausgang 25A bewirken.

2. Bewirkt der positive Endstop, der dann auftritt, wenn der Koordinatentisch 11 aus irgendwelchen Gründen das Ende seiner Bahn erreicht und einen dort angeordneten, in der Zeichnung nicht dargestellten Endschalter betätigt einen Stop des Motors. Wenn der Koordinatentisch 11 nicht am Endschalter anstößt, ist der Eingang 3OB hoch, weil über den Widerstand R1 eine positive Spannung zugeführt wird. Wird das positive Ende der Tischbahn erreicht, dann liegt ein Tief-Signal am Inverter GiB, wodurch ein Hoch-Signal an einem der Eingänge von G2A liegt Da der Motor sich notwendigerweise in positiver Richtung gedreht hatte, ist der Zeicheneingang 30Cl hoch, wodurch der zweite Eingang der NAND-Schaltung G2A erregt wird. Der Ausgang dieser NAND-Schaltung ist daher tief, wodurch wiederum ein Hoch am Ausgang 25A der NAND-Schaltung G 3 erzeugt wird.

3. Der negative Endstop wird bewirkt, wenn der Koordinatentisch 11 das negative Ende seiner Bahn erreicht und den dort angeordneten, in der Zeichnung nicht dargestellten Schalter betätigt Dadurch tritt am Eingang 3OC und somit am Eingang von G15 ein logisches Tief-Signal auf, das ein Hoch am Eingang der NAND-Schaltung G2B erzeugt Da der Motor 12 sich vorher notwendigerweise in negativer Richtung drehte, ist das Zeichensignal am Eingang 30Cl ein logisches Tief, das am Inverter G IC anliegt Am oberen Eingang des NAND-Kreises G2B liegt daher ein Hoch, weshalb der Ausgang von G2B nach G3 tief ist und somit auf der Leitung 25Λ ein hohes Ausgangssignal entsteht

Es ist nun klar, daß jeder Endschalter die Bewegung unterbricht, sobald der Koordinatentisch 11 sich zu weit in seiner Richtung bewegt. Der Endschalter unterbricht jedoch die Bewegung nur in seiner Richtung und behindert nicht die Rückwärtsbewegung. Weiter ist klar, daß alle drei Stopbedingungen einen Hoch-Ausgang der

NAND-Schaltung G 3 erzeugen. Dieser Hoch-Ausgang beeinflußt über Leitung 25A den Stopschalter 25, der den Motor 12 stillsetzt.

Damit der Digital/Analog-Konverter 27 auf einem Eingang 27A in Form eines binär-codierten Dezimalsi- ■-, gnals die Differenz zwischen der Soll-Position und der Ist-Position des Werktisches oder Werkstückes zugeführt bekommt, ist eine Vergleichseinrichtung 31, im folgenden als Fehlergenerator 31 bezeichnet, vorgesehen. Der Fehlergenerator 31 in Fig. 2B enthält einen ι ο Eingang 3iA, dem die BCD-Adresse der Soll-Position des Werkstückes in bezug auf ein Referenzsignal zugeführt wird. Der zweite Eingang 31B führt ein BCD-Signal, das zu jeder Zeit von einem Lage-Istwertgeber 40 die Ist-Steilung des Werkstückes angezeigt erhält. Der digitale Fehlergenerator 31 ist an sich bekannt, er soll jedoch nachfolgend anhand der F i g. 6 bis 9 erklärt werden.

Der digitale Fehlergenerator 31 ist im Grunde ein BCD-Subtraktor. Um zwei Zahlen voneinander zu subtrahieren, wird der Subtrahent auf 9 komplementiert, d. h. jede Ziffer von 9 substrahiert und darauf zum Minuend addiert. Ergibt die Summe einen Übertrag, so wird dieser zur letzten signifikanten Stelle der Summe addiert. Dieses Verfahren wird auch als »Rückübertrag« 2 > bezeichnet. Die Summe ist dann gleich der Differenz der ursprünglichen Subtraktion. Weist die Summe keinen Übertrag auf, so wird sie selbst auf Neun komplementiert. Dies bedeutet, daß die Differenz negativ ist. Der Digitalwert der Koordinatentisch-Position, in der Zeichnung mit B, beispielsweise 31B, bezeichnet, wird vom Wert der Soll-Position, in der Zeichnung als A, wie 31Λ, bezeichnet, nach dem Neuner-Komplement-Verfahren abgezogen. Die Differenz wird im D/A-Konverter 27 ais Analog-Signal dargestellt und dem Motortrei- 3-, ber 23 zugeführt.

Die Subtraktion könnte natürlich auch nach der Zehner-Komplement-Methode bei der jede Stelle von 9 abgezogen und zum Resultat 1 addiert würde, vollzogen werden. Dadurch würde die Addition des Übertrags zur Summe überflüssig, es wäre jedoch zusätzliche Logik erforderlich, um die 1 zur komplementierten Zahl zu addieren, die bei Anwendung des Neun-Komplement-Verfahrens nicht erforderlich ist Wie bei der Neun-Komplement-Methode wäre auch hier das Resultat negativ, wenn kein Übertrag auftritt. Tritt ein Übertrag auf, so kann er vernachlässigt werden. Die Neuner-Komplement-Methode ist jedoch vorteilhaft, da die Zehner-Komplement-Methode zusätzliche Schaltungen erfordert, und soll daher anhand der Fig.6 bis 9 beschrieben werden.

F i g. 6 zeigt ein Blockschema des Fehlergenerators 31. Die Eingänge A erhalten die Adresse der gewünschten Tischposition des Soll-Wertes. Die Eingänge B erhalten die Adresse der tatsächlichen Position, des Ist-Wertes. Jedes Eingangspaar führt auf eine BCD-Addierschaltung 32A bis 32Λί Jede Addierschaltung hat einen Ausgang auf eine Neun-Komplement-Schaltung 33Λ bis 33Λί Die Differenz, der Ausgang der Neun-Komplement-Schaltungen, ist die binär-codierte DezimalzahL die der Differenz zwischen der Soll-Wert- und der Ist-Wert-Adresse, d. h. dem Fehler entspricht Des leichteren Verständnisses halber ist in Fig.6 die Stelle mit niederstem Wert mit LSD (least significant digit) und die Stelle mit höchstem Wert mit MSD (most significant digit) bezeichnet Jeder BCD-Addierkreis 32Λ bis 32iVhat einen Obertragseingang fC0und"einen Übertragsausgang (CO)-, diese Ein- bzw. Ausgänge sind mit dem Addierer der vorhergehenden bzw. der nachfolgenden Stufe verbunden. Der Übertragsausgang CO der letzten Stufe 32Λ/, die die Stelle mit höchstem Wert (MSD) verarbeitet, ist auf den Inverter 34 gekoppelt, dessen Ausgang zu den Eingängen G der Neun-Komplement-Schaltungen 33/4 bis 33Λ/ geht. Außerdem führt der Übertrag der Stelle höchsten Wertes auch zum Übertragseingang CI der Stelle niedersten Wertes 32Λ zurück. Ferner wird dasselbe Signal noch als Vorzeichenindikator auf einen eigenen Ausgang geführt. Jeder B- Eingang eines Addierkreises wird über eine eigene Neun-Komplement-Schaltung 31ßl bis 31SA/geführt, bevor sie den Addierkreis als Signal B' erreicht. Dem Eingang A wird das Minuend-Signal und dem Eingang öaus Subtrahend-Signal zugeführt, wobei das letztere auf Neun komplementiert und dann zum Minuend addiert wird. Entsteht dabei kein Übertrag, so wird die Summe A +B' komplementiert. Tritt dagegen ein Übertrag auf, so wird die Summe um 1 erhöht, aber nicht komplementiert. Diese Operation wird in den Neun-Komplement-Schaltungen 33/4 bis 33Λ/vorgenommen.

Die Neun-Komplement-Schaltungen enthalten einen Inverter 31C, einen Exklusiv ODER-Kreis 31D und einen NOR-Kreis 31 £ Der Inverter 31C empfängt die Stelle niedersten Wertes der Stellengruppe 2° bis 2³. Die Stelle nächst höheren Wertes 2¹ ist einerseits direkt auf den Ausgang gekoppelt und andererseits zusammen mit der Stelle des Wertes 2² auf den Exklusiv-ODER-Kreis 31D. Der NOR-Kreis 31E hat drei Eingänge von den Stellen 2¹, 2² und 2³. Diese Torschaltungen sind von bekannter Art und erzeugen Ausgangssignale, die weitere Addierschaltungen betätigen können. Die nachfolgende Tabelle dient zum besseren Verständnis der Neun-Komplement-Schaltungen:

Dezimal	BCD	2²	2'	2^Ü	Kompl.	2¹	2°
Zahl Kompl.	Zahl				2³ 2²
	2³

09 00001001

18 0 0 0 110 0 0

2 7 0 0 10 0 111

3 6 0 0 110 110

4 5 0 10 0 0 10 1

5 4 0 10 10 10 0

6 3 0 110 0 0 11

7 2 0 1110 0 10

8 1 10 0 0 0 0 0 1 90 10010000

2° wird immer invertiert zur Komplementierung.

2¹ wie nie invertiert zur Komplementierung.

2² wird nur invertiert, wenn 2¹ hoch ist.

2³ wird invertiert, wenn 2¹ und 2² tief sind.

Ein Neun-Komplement-Schaltkreis 33Λ ist im Detail in Fig.8 dargestellt Die Schaltung erzeugt komplementierte und nicht komplementierte Signale für jede Stelle, wobei die Komplementierung gemäß der obigen Tabelle erfolgt Die richtige Signalform wird zum Ausgang durchgeschaltet, wenn der UND-Kreis 33S oder 33Cgesetzt ist Wenn also der G-Eingang und die UND-Schaltungen auf Null stehen, wird die am Eingang anstehende Zahl auf Neun komplementiert

In Fig.8 sind die komplementierten Stellen durch C2" und die nicht komplementierten Stellen durch C2ⁿ bezeichnet. Die Exklusiv-ODER-Schaltung 33£> hat im wesentlichen dieselbe Funktion wie die UND-Schaltungen 33Ö und 33C und einen Inverter, um das 2°-Bit zu komplementieren. Das 2'-Bit bedarf nur einer Leitung, da es nicht invertiert wird. Die BCD-Addierschaltungen 32/4 bis 32Λ/ können, wie F i g. 9 zeigt, aus üblichen Bauteilen hergestellt werden. Zwei bekannte BCD-Addierer können gemäß der Zeichnung zusammengefügt werden. Die Eingänge zum ersten Addierer 36/1 werden durch die BCD-Dezimalzahlen der Soll-Position und der Ist-Position, letztere auf Neun komplementiert gebildet. Die UND-Schaltungen und die ODER-Schaltung werden so an den ersten Addierer angeschlossen, daß ein richtiger Übertrag für die nächst nachfolgende Stelle entsteht.

Der Stellungsanzeiger liefert dem Fehlergenerator 31 Signale betreffend die Position des Koordinatentisches 11 während jeder Zeit. Dazu enthält er ein Positionsregister 41, F i g. 2B, das ein Signal der Ist-Adresse des Koordinatentisches 11 in BCD-Codierung auf die Leitung 4M überträgt Die Leitung verzweigt sich in 41/11 und 41Λ 2. Der Zweig 4M 1 liefert den ß-Eingang für den Fehlergenerator 31, der in bezug auf F i g. 6 bis 9 beschrieben wurde. Der Zweig 4M 2 wird nur bei entsprechender Anordnung der Steuerung benützt. Verschiedene Steuersysteme sollen noch beschrieben werden. Das Positionsregister 41 hat einen zweiten Ausgang auf eine Ist-Wertanzeige, die die tatsächliche Adresse des Tisches anzeigt, so daß die Bedienungsperson bei Handbedienung der Maschine jederzeit eingreifen kann. Das Positionsregister 41 empfängt sein Signal von einem elektronischen Ablesekopf 43, der optisch mit der beweglichen Skala 44 zusammenwirkt und laufend die genaue Position des Koordinatentisches 11 in bezug auf einen festen Referenzpunkt festeilt.

Numerisch gesteuerte Positionssysteme benötigen eine Analog/Digital-Umwandlung der Stellungswerte, da die digitale Form für die Datenverarbeitung besser geeignet ist und höhere Auflösung liefert als die analoge. Außerdem können digitale Signale leicht dargestellt und von der Bedienungsperson abgelesen werden.

Verschiedene digitale Positionsanzeiger können verwendet werden. Ein bekannter Anzeiger, der Winkelstellungen in Digitalzahlen übersetzt, benützt eine drehbare Welle mit Ablesebürsten, die sich auf einem scheibenförmigen codierten Stator bewegen. Für genauere Ablesung wird jedoch ein Stellungsanzeiger mit optischer Beugungsgittern bevorzugt Wenn zwei Gitter in der erforderlichen Beziehung zueinander angeordnet werden, entstehen Interferenzmuster, die mit der Lichtwellenlänge und der optischen Konstante der Gitter zusammenhängen und sich zum Auslesen der gegenseitigen Stellung eignen.

Der Fehlergenerator erzeugt fortlaufend einen Informationsfluß zum Digital/Analog-Konverter 27 und damit zum Motor 12. Die Information besteht aus einem Signal, das von der Differenz zwischen der Ist-Position des Koordinatentisches 11 und der Soll-Position abhängt Wenn dieses Fehlersignal genügend klein oder gleich Null ist, soll durch die Stoplogik der Stopschalter 25 betätigt und dadurch der Informationsfluß zum Motor 12 unterbrochen und der Motor 12 stillgesetzt werden. Um dies zu erreichen, geht das Fehlersignal vom Fehlergenerator 31 auch über die Leitung 38ß zum Stopgenerator 38. In seiner einfachsten Form ist der Stopgenerator 38 eine Vergleicher-Schaltung, die das Fehlersignal mit einem vorgegebenen Wert vergleicht und, wenn derselbe unterschritten wird, ein Signal über Leitung 3SA an den Stophaltekreis übermittelt, der seinerseits über die Leitungen 35B und 3OA die Stoplogik 30, die in F i g. 5 dargestellt ist, ansteuert und somit den Stopschalter 25 betätigt.

Es ist klar, daß auch andere Verfahren zum Anhalten des Motors 12, wie z. B. die Ausnützung eines

ίο Vorzeichen-Wechsels beim Fehlersignal, ausgenützt werden könnten, um den Motor 12 stillzusetzen. Auch könnte vom Tachoverstärker 22A der Differentialquotient des Tachometersignals gewonnen werden, der immer kleiner wird, je mehr die Ist-Position sich der

r, Soll-Position nähen, und seine Richtung ändert, wenn diese überschritten wird, um den Motor 12 stillzusetzen.

Um die Stoplogik 30 bei den erforderlichen

Bedingungen festzuhalten, ist ein Stopschalter 35 vorgesehen, welcher der Stoplogik 30 ein andauerndes Stopsignal liefert, selbst, wenn die auslösende Stopbedingung nicht mehr andauert. Daher muß dem Stopschalter 35 über die Leitung 35.4 ein Startsignal zugeführt werden, damit der Motor 12 wieder anlaufen kann. Diese Vorkehrungen sind notwendig, denn es kann vorkommen, daß der Motor 12 stillgehalten werden soll, obwohl die auslösende Stopbedingung nicht mehr existiert. Wenn beispielsweise das Vergleichssignal im Stopgenerator 38 sehr klein ist, kann der Koordinatentisch 11 sich vor dem Stop noch durch

jo die Soll-Lage hindurch bewegen. Ohne Stopschalter 35 würde dann das Stopsignal aufhören, und der Motor 12 würde den Koordinatentisch 11 wieder rückwärts treiben und so ein Pendeln der Steuerung veranlasssen, das gerade vermieden werden soll. Der Stopschalter 35 ist so ausgebildet, daß er nicht nur, wie beschrieben, automatisch arbeitet sondern durch eine Bedienungsperson jederzeit, wenn nötig, von Hand aktivierbar ist

Fig. 10 zeigt die Detailschaltung des Stopschalters 35. Ein Startsignal am Eingang 35Λ, das vom Automatisch/Handschalter 50 und somit von der Steuereinheit 100 herkommt setzt den Flip-Flop 35£ der das Start-Stop-Signal 35ß anhebt, das auf den Eingang 3OA der Stoplogik 30 (vgl. F i g. 10, 2B und 2C) geführt wird. Das Startsignal 35/4 stellt auch den Flip-Flop 35F zurück, dessen Ausgang 35D auf die NAND-Schaltung 35G und die UND-Schaltung 'S5H zurückgeht die beide den Flip-Flop 35£" ansteuern. Ein Rückstellausgang 35C der invers zum Signal 35D ist geht zurück auf den Automatisch/Handschalter 50, um

5« den Zustand des Stopkreises 35 und damit des Motors 12 anzuzeigen.

Wie erwähnt wird der Stopschalter 25 über die Stoplogik 30 betätigt wenn der Koordinatentisch 11 die Soll-Position erreicht hat. Bevor jedoch das Werkzeug die Bearbeitung beginnen kann, muß sichergestellt werden, daß der Koordinatentisch 11 vollständig zum Stillstand gekommen ist Dazu dient der Stillstand-Detektor 45, der unmittelbar mit den X- und y-Werkzeugsteuerkreisen 75 und 104 sowie dem Positionsregister 41 zusammenwirkt Der Stillstand-Detektor 45 ist im Detail in Fig. 12 dargestellt Das Eingangssignal auf Leitung 45/4 vom Positionsregister führt die Stellen mit niedrigstem Wert (LSD) zu. Der LSD-Eingang geht auf zwei Reihen Inverter, die erste Reihe enthält die Inverter 46/4 und 46Ä, die zweite Reihe die Inverter 47A 47B, 47Cund 47D. Zwischen 46/4 und 46S liegt der Kondensator 46C gegenüber Erde, zwischen Invertern 47ßund 47Cin der zweiten Reihe liegt der Kondensator

(1

47E gegenüber Erde. Beide Reihen führen auf den Eingang 1 der UND-Schaltung 48 sowie der NOR-Schaltung 49. Beide Reihen führen auch übers Kreuz auf den Eingang 2 der UND-Schaltung sowie der NOR-Schaltung. Die Ausgänge 48A und 49A führen auf eine ODER-Schaltung 50', deren Ausgang 45ß anzeigt, daß der Koordinatentisch 11 ganz zum Stillstand gekommen ist. Für die nachfolgende Erklärung wird das Eingangssignal von der Leitung 45A mit Af, der Ausgang des Inverters 46D mit N und derjenige des Inverters 47D mit P bezeichnet Sowohl M als auch P gehen auf die Eingänge der UND- und der NOR-Schaltung.

Die Schaltung der F i g. 12 stellt fest, wenn das letzte Bit des Positionsregisters für eine bestimmte Zeit Δ, aufgehört hai, sich zu verändern. Wie ersichtlich, folgt N auf M nach, wenn dieses von Tief auf Hoch geht Es tritt jedoch eine Verzögerung Δ, infolge des Kondensators 46Cauf, wenn M von Hoch nach Tief geht Umgekehrt folgt P auf Af, wenn M von Hoch nach Tief geht, hat jedoch eine Verzögerung A_b wenn M von Tief nach Hoch geht Solange M seinen Zustand rascher als der Zeit A, entspricht ändert kann Afnicht gleich Pwerden. Wenn Af aber langsamer als A₁ entspricht ändert, wird M gleich P. Demzufolge wird der Ausgang auf Leitung 45B hoch, sobald der Eingang für länger als A, einen seiner Zustände einhält Durch Änderung der Kondensatoren 46C und 47E ist diese Zeit verstellbar. Wenn die niedrigwertigste Stelle im Positionsregister 41 sich infolge der Dämpfung des Antriebes, also genügend langsam ändert, wird der Stillstand-Detektor 45, also ein Stillstandssignal auf Leitung 45ß abgeben.

Die Automatisch/Handschaltung 50 besteht hauptsächlich aus einer Anzahl von Schaltern, die entweder durch die Bedienungsperson oder durch die nachfolgend zu beschreibende Steuereinheit 100 betätigt werden. Ein Teil der Automatisch/Handschaltung 50 ist in F i g. 11 im Detail dargestellt Sie weist ein Signaleingang 5OA auf, der entweder vom automatischen Teil der Steuereinheit 100 oder von der von Hand zu bedienenden Steuerung herrührt und für automatischen Betrieb den NAND-Schalter 51 oder für Handbetrieb den NAN D-Schalter 52 betätigt Die Schalter 51 und 52 können beispielsweise aus einem Flip-Flop oder einem Relais bestehen, dessen Ausgang eine Anzahl von Schaltern betätigt, um Information vom Automatik-Eingang A 1 bis Λ 4 oder vom manuellen Eingang AfI bis Af 4 der Steuerung zuzuleiten. Wenn die Schalter 51 und 52 durch ein Hoch-Signal betätigt werden, so bewirkt ein Hoch-Signal auf der Leitung 5OA die Betätigung des Schalters 51, ein Tief-Signal jedoch wegen des Inverters 54 die Betätigung des Schalters 52. Der NAND-Schalter 51 schaltet die Signale Al, A2, A3, A4 auf die NAND-Tore 53A, B, Cund N₁ während die Signale Af 1, Af 2, Af 3 und Af 4 abgeschaltet sind. Ein logisches Tief am Inverter 54 hingegen verbindet die Signale Af 1 bis Af 4 mit den Blocks 53 und schaltet die Signale A 1 bis A 4 ab. Die Schaltungen 53A bis 53N empfangen somit entweder die Eingangssignale der automatischen Steuerung oder die der Handsteuerung.

In F i g. 11 sind die Ausgänge der NAN D-Schaltungen 53A bis N mit denselben Ziffern bezeichnet, die die Leitungen in Fig.2 bezeichnen. Die NAND-Schaltung 53A ist also über die Leitung 29A mit dem Regelverstärker 29 verbunden und regelt diesen, wenn erforderlich, auf geringe Motorgeschwindigkeit Die NAND-Schaltung 53B liefert ihr Ausgangssignal 54, das sich auf die Leitungen 54 und 35A verzweigt, auf die Feintorschaltung 76 und zur Auslösung des Stopschalters 35. Die NAND-Schaltung 53C stellt über die Leitung 55 das Positionsregister 41 zurück. Die Leitungen Af 1 oder A 1 gehen auf eine Anzahl von NAND-Schaltungen 53Λ/, deren Ausgänge über die Leitungen 31 die Soll-Positiunssignale für den Koordinatentisch 11 liefern.

Es gibt natürlich mehrere Möglichkeiten, die Schaltkreise nach F i g. 11 auszubilden, so kann beispielsweise ein Eingangsregister eine Anzahl von NAND-Schaltungen ähnlich den Schaltungen 53A bis N aufweisen, das Eingangsinformation wie beispielsweise den Ausgang 45ßl des Stillstand-Detektors 45 aufnehmen kann. Auch der Ausgang des Positionsregisters 41 oder des Stopschalters 35 ist für gewisse Zwecke angebracht Der Ausgang, der diese Informationen verarbeitenden NAND-Schaltungen wäre dann ähnlich dem der Schalter 51 und 52 aufzuteilen, so daß sie je nach Betriebsart verteilt würden. Andere Ausgänge können beispielsweise die Anzeigen 57 der Soll-Adresse sowie die Anzeige 58 der Ist-Adresse des Werkzeugtisches bedienen.

Wenn der Stopschalter 35 den Motor 12 stillgelegt und der Stillstand-Detektor 45 über die Leitung 45Ä2 ein diesbezügliches Anzeigesignal an das Werkzeug 10 gegeben hat, so kann das Werkzeug 10 abgelenkt werden, um den verbliebenen Fehler zwischen der Soll-Position und der Ist-Position des Werkstückes in bezug auf das Werkzeug auszugleichen. Dazu dient die Feintorschaltung 76, die die Feinsteuerung freigibt und die zur Werkzeugsteuerung 75 der F i g. 1 gehört Die Stellen niedersten Wertes des Fehlersignals werden dem Digitalkonverter 80 zugeführt, der den Werkzeugtreiber 90 steuert welcher die Bewegung des Werkzeuges 10 einleitet Fig. 13 zeigt die Details der Anordnung. Die Feintorschaltung 76 enthält zwei UND-Kreise 77 und 78 sowie eine Torschaltung 79. Die UND-Schaltung 77 erhält das erste Steuersignal über Leitung 54A vom Ausgang des Hand/Automatisch-Schalters 50. Der zweite Eingang der UND-Schaltung kommt über Leitung 35ß 1 vom Stopschalter 35, dessen Signal hoch ist, wenn der verbleibende Positionsfehler innerhalb der Lagetoleranz ist Der dritte Eingang der UND-Schaltung kommt über Leitung 45Ä2 vom Stillstand-Detektor 45. Der Ausgang 77A der UND-Schaltung 77 gelangt als erster Eingang auf UND-Schaltung 78. Der zweite Eingang der UND-Schaltung 78 kommt von der Feinstellungsschaltung 97, die die UND-Schaltung 98 und den Inverter 99 aufweist Der Eingang des Inverters 99 führt auf Leitung 99A ein

so Signal dann, wenn die Soll-Adresse B' gleich der Ist-Adresse A 'ist Existiert aber eine Differenz zwischen diesen Adressen, dann ist der Ausgang 99/?des Inverters 99 hoch, so daß zusammen mit dem Hoch-Signal auf Leitung 77A 1 die UND-Schaltung 78 geöffnet ist und ein Hoch-Signal auf Leitung 78A erzeugt das die UND-Schaltungen 79 öffnet Auf die UND-Schaltungen 79 gelangt über die Leitungen 31C das Ausgangssignal A' des Fehlergenerators 31. Dieses Signal wird über Leitung 81 dem Digitalkonverter 80 zugeführt Leitung 81 weist vier Adern pro Digitalstelle auf, die je ein Bit für die Werte 2° bis 2³ führen. Die Stelle des niedersten Wertes, die mit LSD bezeichnet ist entspricht dem Einerwert im Dezimalsystem. Die BCD-Signale werden dem Konverter 82 zugeführt, dessen Ausgang in rein binärer Form auf den Multiplizierer 83 geht der durch Multiplikation die richtige Anzahl \on Schritten für den Schrittmotor ermittelt Der Konverter 82 ist im wesentlichen eine Addierschaltung. Der Multiplizierer

83 kann als 4-Bit - 4-Bit Pp.rallel-Binär-Multiplizierer ausgebildet werden. Der Ausgang des Multiplizierers 83 führt zum Treiber 90 der ebenfalls in F i g. 13 gezeigt ist Er enthält einen Vergleicher 91, dem auch der Ausgang des Impulszählers 92 zugeführt wird. Ein Impulsgenerator 93 liefert die Impulse für Zähler 92 über Leitung 93Ä Der Zähler 92 addiert oder subtrahiert die empfangenen Impulse von der gespeicherten Zahl, je nachdem ob die Soll-Adresse Λ'größer oder kleiner als die Ist-Adresse Z?'ist, wie bei 91A und 915 angezeigt ist Die Ausgänge des Vergleichers 91 werden dem Motortreiber 94 zugeführt, der je nachdem das als Schrittmotor ausgebildete Antriebselement 5 vorwärts oder rückwärts antreibt

Der Vergleicher 91 hat einen dritten Ausgang über Leitung 91C der sowohl zur Feinstellungsschaltung 97, d. h. dem Inverter 99, als auch über die Verzweigung 99ß zur Automatisch/Handschaltung geführt wird. Wie schon bemerkt, liefert der Vergleicher ein Hoch-Signal auf dieser Leitung, wenn die Soll-Adresse der Ist-Adresse gleich ist

Die Steuereinheit 100 F i g. 1 enthält eine automatische Steuerung und eine Handsteuerung zur Beeinflussung der Bewegung des Koordinatentisches 11 und des Werkzeuges 10. Die automatische Steuerung kann durch Lochband, Magnetband, Lochkarten oder andere Mittel erfolgen, deren Signale der Automatisch/Handschaltung 50 die notwendige Information in digitaler Form zuführen. Die Handsteuerung kann eine Schreibmaschinentastatur, eine Telefonwählscheibe oder einen ähnlichen Geber zur Weitergabe der Information enthalten.

Natürlich können auch andere Steuervorrichtungen verwendet werden. Die Fig. 15 beispielsweise zeigt einen Prozeß-Steuerungs-Rechner 120, welcher über seine Ausgangsleitungen 121 die gewünschte Adreßinformation an die Schaltung 50 gibt. Die Schaltung 50 ihrerseits gibt die Ist-Adresse sowie verschiedene Zustandssignale über Leitungen 122 und 123 wieder an den Prozeß-Steuerungs-Rechner 120 zurück. Die Zustandssignale beziehen sich beispielsweise auf den Regelzustand des Verstärkers 29, der durch die Leitung 29i4 beeinflußt wird, den Zustand der Feintorschaltung 76 und anderer Teile des Systems, wie Polaritätsände ningsbedingungen, die Betätigung eines Endschalter usw.

Der Prozeß-Steuerungs-Rechner 120 kann durch eil Datenverarbeitungssystem 124 gesteuert werden. Die ses letztere kann einen Ausgang 12S auf eim Schnittstelleneinheit 126 haben, um über die Leitungei 127 Information beispielsweise an den Digitaikonverte 80 weiterzugeben. Dadurch kann die Bearbeitung durcl

ίο das Werkzeug gesteuert werden, nachdem dieses ii bezug auf das Werkstück Wm genaue Bearbeitungsstel lung gebracht wurde. Eine Anzeige, die diesen Vorganj veranlaßt, kann von der Feinstellungsschaltung 9', gegeben werden. Die beschriebene automatisch«

is Steuerung kann durch die Handsteuerung überbrück werden, die über die Handeingabe 128 erfolgt, welch« über die Leitungen 128A und 1285 dieselben Operatio nen veranlassen kann wie der Rechner 120. Ein Eingang zur Handeingabe erfolgt über die Tastatur 129, weicht über die Leitung 129/4 auch die Schnittstelleneinheit 12* beeinflußt, um das Werkzeug zu steuern.

Das Werkzeug selbst und die Werkzeugsteuerun{ können verschiedene Formen aufweisen. Im vorliegen den Beispiel steuert der Digital/Analogkonverter 80, ir Fig. 14 als 80Λ bezeichnet, das Werkzeug. Dai Werkzeug besteht aus einem Elektronenstrahl 133, dei über Ablenkplatten 131 und 132 von der elektrostati sehen Ablenkeinrichtung 9OA so gesteuert wird, daß ei auf die genaue Position des Werkstückes W auftrifft

ίο und dort die gewünschte Bearbeitung ausführt. Diese Ausführungsart kann mit der von F i g. 15 zusammenarbeiten. Das Datenverarbeitungssystem 124 sorgt zunächst für die genaue Einstellung des Elektronenstrahl les in bezug auf das Werkstück. Dieser kann daraul

3^r, beispielsweise eine integrierte Schaltung in ein entsprechend vorbereitetes Silizium-Halbleiterchip einzeichnen. Die Feinstellungsschaltung 97A der Fig. 14 kann dieselbe wie die Schaltung 97 der F i g. 13 sein. Sie wird wirksam, wenn die Differenz zwischen Soll-Adresse und Ist-Adresse gleich Null oder ein genügend kleiner Wert ist. Die elektrostatische Ablenkeinrichtung ist ein gewöhnlicher Operationsverstärker.

Hierzu K) Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Einstellen der Relativlage zwischen Werkzeug und Werkstück an Bearbeitungsmaschinen mit einem ersten Stelltrieb zur Grobeinstellung, der mit einem Werkstückträger in Antriebsverbindung steht, und mit einem zweiten, in zwei Koordinaten wirkenden Stelltrieb zur Feineinstellung, der mit dem Werkzeug in Wirkverbindung steht, wobei die anzufahrenden Stellungen des Werkstückträgers von einer Steuereinheit vorgebbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß von der Steuereinheit (100) jeweils der Sollage des Werkstückträgers (11) in bezug auf einen maschinenfesten Referenzpunkt entsprechende Signale in zwei Koordinaten (X, Y) ausgebbar sind, die mit der Ist-Lage des Werkstückträgers (11) in bezug auf den Referenzpunkt entsprechenden Signalen eines Lage-Istwertgebers (40) in einer Vergleichseinrichtung (31) vergleichbar sind, deren Ausgangssignale als Fehlersignale die Motoren (12,13) des Stelltriebs für den Werkstückträger (11) steuern, daß beim Erreichen von vorgegebenen Grenzwerten für die Fehlersignale der Werkstückträger (11) stillsetzbar ist und der Stillstand des Werkstückträgers (11) von einem Stillstand-Detektor (45) erfaßbar ist und daß beim Ansprechen des Stillstand-Detektors (45) die Antriebselemente (4,5; 131,132) des Werkzeugstelltriebs von den Restfehlersignalen der Vergleichseinrichtung (31) steuerbar sind, wodurch das Werkzeug (18Λ; 133) im Sinne der Verringerung der Restfehlersignale bis zu deren Beseitigung von einer vorgegebenen Ausgangslage aus in die genaue Relativlage zum Werkstück (H^bringbar ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Motor (12,13) des Werkstückträger-Stelltriebes ein Stoplogikschaltkreis (30) zugeordnet ist, der mit einem Stopschalter (25) in Wirkverbindung steht, der beim Auftreten einer Stopbedingung die Zufuhr des Fehlersignals zum Motor-Regelkreis (21) unterbricht

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stillstand-Detektor (45) mit dem Lage-Istwertgeber (40) verbunden ist, die Geschwindigkeit der Lageänderung ermittelt und bei genügend langsamer Lageänderung eine Feintorschaltung (76) von Grob- auf Feineinstellung umschaltet.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit einem durch elektrische Ablenkeinrichtungen lageeinstellbaren Elektronenstrahl als Werkzeug, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Ablenkeinrichtungen (90Λ, 131,132) bei Ansprechen des Stillstand-Detektors (45) von den Restfehlersignalen beeinflußbar sind.