DE3050156C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Kopiersteuerungsvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruches 1.

Eine solche Kopiersteuerungsvorrichtung ist aus der DE-AS 11 43 911 bekannt. Dort ist der Abtastkopf drehbar. Ein Linear-Schlitten ist vorgesehen, der mechanisch eine Verschiebung zur Kompensation des Brennschnittspaltes (Schnittfuge) bewirkt. Damit ist die Richtung der Versetzung (Verschiebung) in bezug auf den Abtastkopf festgelegt. Um eine genaue Spurabtastung durchzuführen, muß die Brennschnittspalt-Versetzung in jedem Zeitpunkt senkrecht zur Richtung der abgetasteten Spur stehen und die Vorwärts-Versetzung muß jeweils in einer Richtung erfolgen, die parallel ist zur Richtung der abgetasteten Spur. Sollen diese Bedingungen bei der bekannten Vorrichtung aufrechterhalten werden, muß der Abtastkopf drehbar sein, so daß bei Abtastung einer Kurve der Kopf sich drehen kann, um die senkrechten bzw. parallelen Bedingungen beim Fahren um die Kurve einhalten zu können. Wird bei dieser bekannten Vorrichtung der Schlitten zur Einstellung der Versetzung verschoben, so ändert sich auch der Radius des Abtastkreises.

Aus der DE-OS 27 34 077 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der ein nicht-drehbarer Abtastkopf verwendet wird. Dort wird aber der Abtastkreis nicht verschoben, um eine Vorwärts- und Seitenversetzung durchzuführen. Bei diesem Stand der Technik wird ein Ring von Photozellen verwendet, der die Spurrichtung abtastet. Dieser Abtastring bleibt fest im Abtastkopf und wird in keiner Weise verschoben. Die Abtastung wird so durchgeführt, daß beim Abtasten jeweils einige der vielen Photozellen des Ringes aktiviert werden. Bei einem solchen System ist die elektronisch durchführbare Versetzung auf den Durchmesser des Ringes beschränkt. Auch sind die Vorwärts- und die Schnittspaltversetzung miteinander verknüpft und nicht unabhängig voneinander steuerbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte gattungsgemäße Kopiersteuerungsvorrichtung so auszubilden, daß bei relativ einfachem Aufbau der Vorrichtung eine hohe Abtastgeschwindigkeit mit hoher Abtastgenauigkeit sowie unabhängige Versetzungen des Abtastkreises in Vorwärtsrichtung und in Seitenrichtung der abzutastenden Spur ohne manuelle bzw. mechanische Einstellarbeiten am Abtastkopf ermöglicht sind.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 angegeben.

In den Unteransprüchen sind bevorzugte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Kopiersteuerungsvorrichtung enthalten.

Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Kopiersteuerungsvorrichtung zur Lagebestimmung eines Schneidbrenners,

Fig. 2 eine teilweise im Schnitt gezeigte Ansicht der in Fig. 1 gezeigten Abtastkopfanordnung,

Fig. 3 eine vergrößerte Teilansicht der in Fig. 2 dargestellten Photozellenanordnung,

Fig. 4 einen Querschnitt durch den in Fig. 2 dargestellten optischen Abtaster insgesamt längs der Linie 4-4,

Fig. 5 eine Draufsicht auf den in Fig. 4 dargestellten Abtaster,

Fig. 6 einen Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel des optischen Abtasters gemäß Fig. 4 und 5,

Fig. 7 einen Querschnitt insgesamt längs der Linie 7-7 in Fig. 6, der um 45° gedreht ist und die schmetterlinsartig angeordneten Spulen im Abtaster zeigt,

Fig. 8 einen Querschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels des optischen Abtasters gemäß Fig. 4 und 5,

Fig. 9 eine teilweise schematische Steuerschaltung für den Abtaster und die x- und y-Servomotoren für den Abtastkopf,

Fig. 10 ein Vektordiagramm, welches die Servoantriebssignale und das Brennschnittspaltabweichungssignal zeigt,

Fig. 11 eine schematische Schaltung, die einen Impulsbreitenmodulator zum Ableiten der Brennschnittspalt- und Vorwärtsabweichungs- und Geschwindigkeitssignale zeigt, und

Fig. 12 eine Vorderansicht einer Steuertafel für die Kopiersteuerungsvorrichtung.

In der Zeichnung, insbesondere in Fig. 1, ist schematisch eine Brennschneidmaschine 10 gezeigt, die einen Abtastkopf 12 aufweist, der eine Vorlage 13 abtastet und Steuersignale zum Verschieben eines Schlittens 14 in zwei Achsen liefert, um die Stellung eines Schneidbrenners 15 zu steuern. Der Schlitten 14 ist auf Führungen 16 hin- und herbewegbar angebracht, die von einem in Querrichtung hin- und herbewegbaren Schlitten 17 getragen sind, um zwei Bewegungsachsen für den Kopf 12 und den Schneidbrenner 15 zu erhalten. Der Schlitten 14 ist von einem Servomotor 19 und der Schlitten 17 von einem Servomotor 20 von einer Steuerkonsole 22 aus angetrieben, die vom Kopf 12 mit Steuersignalen versorgt wird.

Mit Ausnahme des Abtastkopfes 12 ist die Brennschneidmaschine 10 herkömmlich, wenn auch angemerkt sei, daß das vorliegende Tastsystem auch zum Steuern der Bewegung anderer Werkzeuge als Schneidbrenner benutzt werden kann.

Der Abtastkopf 12 ist oberhalb der Vorlage 13 nicht-drehbar an einer Konsole 23 angebracht, die vom Schlitten 14 an einem Arm 24 getragen ist, der am Schlitten 14 befestigt ist.

Wie in Fig. 2 zu sehen ist, weist der Kopf 12 ein insgesamt rechteckiges Gehäuse 26 auf, welches nicht-drehbar am Rahmen 23 befestigt ist. Im Gehäuse 26 ist ein optischer Abtaster 28 an einem im Winkel zur Horizontalen angeordneten Stützrahmen 29 angebracht und dient dazu, die Abbildung eines Fotosensors 30 durch eine Linse 33 auf eine auf der Vorlage 13 befindlichen Spur 31 zu richten. Der Abtaster 28 hat ein ringförmiges Gehäuse 32, welches vom Rahmen 29 getragen ist, sowie einen Spiegel 34, der um zwei orthogonale Achsen schwenkend bewegbar angebracht ist. Der Spiegel 34 ist konkav, auch wenn es unter gewissen Bedingungen wünschenswert sein kann, daß der Spiegel eine ebene statt einer konkaven reflektierenden Oberfläche hat. Der Spiegel 34 ist gemeinsam mit dem Rahmen 29 unter einem Winkel zur Horizontalen angeordnet, so daß er in Ruhestellung die Abbildung des Fotosensors 30 längs einer Achse, die mit der die geometrische Achse der Linse 33 darstellenden Bezugsachse 35 zusammenfällt, auf einen Bezugspunkt 37 auf der Vorlage projiziert.

Es ist ein Punktsucher vorgesehen, der es der Bedienungsperson erleichtert, den der Abtastung ausgesetzten Bereich auf der Vorlage 13 ohne weiteres zu finden. Hierzu ist der Fotosensor 30 in einem klaren, plastischen Plexiglashalter 39 abgestützt, der mittels eines ringförmigen Stumpfzylinders 41 im Winkel im Gehäuse 26 abgestützt ist. Am Halter 39 ist eine gedruckte Schaltungstafel 40 zur Weiterverarbeitung der Steuersignale von dem Fotosensor 30 angebracht. In der ringförmigen Stütze 41 ist eine zylindrische Membran 43 und eine Kondensorlinse 45 angebracht, die Licht von einer Lampe 46 auf den Spiegel 34 leitet. Um die maximale Lichtintensität zu erzielen, ist die Linse 45 eine Kondensorlinse, die den Faden der Lampe 46 auf den Spiegel 34 fokussiert. Gemeinsam mit dem Fotosensor 30 umgrenzt und bestimmt die Membran 43 einen Lichtring, den der Spiegel 34 unabhängig von seiner Position um die Achse des Spiegels 34 projiziert und der infolgedessen immer konzentrisch zum abgetasteten Fleck ist. Die Lampe 46 ist am Gehäuse 26 befestigt und unterhalb eines unteren Teils 48 des Gehäuses angeordnet, so daß sie die Vorlage 31 mit der Spur beleuchtet. Die Intensität des vom Spiegel 34 auf die Vorlage 13 reflektierten Lichtringes der Lampe 46 ist viel stärker als das Licht, welches die Vorlage 31 unmittelbar von der Lampe 46 erreicht, und ist infolgedessen für die Bedienungsperson sehr deutlich sichtbar.

Beim Abtasten führt die geometrische oder optische Achse des Spiegels 34 eine Nutationsbewegung um eine Achse aus, und dabei wird durch den vom Spiegel 34 auf die Vorlage 13 projizierten Lichtring der Lampe 46 ein ringförmiger oder kreisförmiger Lichtbereich von hoher Intensität angerissen, der es der Bedienungsperson ermöglicht, den abgetasteten Bereich unabhängig von der Abweichung der Nutationsachse des Spiegels 34 gegenüber der festen Bezugsachse 35 zu lokalisieren.

Dieser geschlossene Lichtring oder Punktsucher kann auch wirksam für die Fokussierhöheneinstellung des Kopfes 12 oberhalb der Vorlage 13 ausgenutzt werden. Um eine Störung durch Oberflächenreflexion von der Linse 33 zu verhindern, ist diese mit einer Neigung von einigen Grad angebracht, so daß das von der Oberfläche der Linse 33 reflektierte Licht nicht zum Fotosensor 30 zurückkehren oder vom Spiegel 34 reflektiert werden kann.

Dies hat keinen nennenswerten Einfluß auf die Hauptzwecke der Linse 33. Die Linse 33 ist in einem am unteren Gehäuseteil 48 des Kopfes 12 befestigten Linsenträger 50 angebracht und hat eine große Brennweite, die keinen nennenswerten Beitrag zum Fokussieren der Optik leistet. Sie erfüllt zwei wichtige Aufgaben. Erstens dient sie als Fenster, mit dem das Kopfgehäuse 26 gegen das Eindringen von Staub geschlossen ist, und zweitens macht sie, was wichtiger ist, die Abweichung des Kopfes oder Abtasters unabhängig von Höhenschwankungen des Abtastkopfes 12 innerhalb des Tiefenschärfebereichs der Optik. Die Brennebene der Linse 33 enthält den Mittelpunkt des Spiegels 34 durch die entsprechende Wahl der Brennweite der Linse. Deshalb entspricht unabhängig vom Neigungszustand des Spiegels 34 jeder Lichtstrahl durch die Mitte des Spiegels, die der Brennpunkt der Linse 33 ist, einem Strahl unterhalb der Linse 33, der parallel zur optischen Achse 35 ist (vorstehend auch als Bezugsachse bezeichnet). Aus diesem Grund beeinflussen geringfügige Höhenschwankungen des Kopfes 12 gegenüber dem Vorlagenabstand die Größe der Abweichungen der Achse des Spiegels 34 von der Achse 35 nicht, was bei Systemen der Fall wäre, bei denen der projizierte Strahl die Vorlage 13 unter einem anderen Winkel als 90° schneidet.

Bei einer alternativen (in den Zeichnungen nicht gezeigten) Ausführungsform der Kombination aus Fotosensor, Linse und Lampe ist die Anordnung der Lampe 46 und des Fotosensors 30 umgekehrt, so daß der Lichtfleck von starker Intensität in der Nachbarschaft des Punktes 37 über die Vorlage 13 bewegt wird, wie die Abbildung des Fotosensors in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2. In diesem Fall empfängt der Fotosensor Lichtschwankungen, die vom unterschiedlichen Reflexionsvermögen der Vorlage 13 in dem vom Lichtfleck abgetasteten Bereich abhängen. Dann ist der getrennte Punktsucher überflüssig, da der Abtastfleck diese Aufgabe übernimmt. Dies System arbeitet ganz gut, wenn keine Störung durch Licht von außen vorliegt, beispielsweise Flackerlicht vom Zimmerlampen, und insbesondere bei Abwesenheit von Leuchtstofflampen, deren Einflüsse schwieriger auszuschließen sind.

Wie in Fig. 4 und 5 erkennbar ist, gehört zu dem als vergrößerte Unteranordnung in diesen Figuren dargestellten Abtaster 28 das Gehäuse 32, welches ringförmig gestaltet ist und an dessen unterem Ende eine Abdeckplatte 52 mittels Gewindesicherungselementen 53 befestigt ist. Der Spiegel 34 ist an einem halbkugelförmig gestalteten Ansatz 55 befestigt, welcher sich durch eine in der Mitte der Abdeckplatte 52 angeordnete, halbkugelförmig gestaltete Öffnung 56 mit großem Spiel in der Öffnung erstreckt. Ein Sicherungselement 58 mit flachem Kopf hat einen Vorsprung 59, der im kugelförmigen Teil 55 aufgenommen ist und einen mittleren Bereich 61 einer ringförmigen Membran 62 aus Federmetall am kugelförmigen Teil 55 festklemmt.

Aufgabe der Membran 62 ist es, den Spiegel 34 so abzustützen, daß er um eine beliebige Achse schwenkbar ist, und den Spiegel, wenn er nicht abgelenkt ist, in eine Stellung zurückzubringen, bei der die Achse des Spiegels mit der Bezugsachse zusammenfällt. Die Membran 62 weist eine Vielzahl ringförmiger Balgkurven 63 auf, die der Membran die notwendige Festigkeit und Flexibilität geben. Der Außenumfang 65 der Membran 62 ist zwischen das untere Ende des Gehäuses 32 und den Deckel 52 geklemmt. Am Kopfteil 58 ist ein Permanentmagnet 67 angeklebt, der folglich mit dem Spiegel 34 schwenkt.

Der Permanentmagnet 67 wird von einer ersten ortsfesten elektromagnetischen Spule 68, die um einen Kern 69 gewickelt ist, sowie von einer senkrecht in Beziehung dazu stehenden elektromagnetischen Spule 72, die um die Spule 68 gewickelt ist, in orthogonalen Ebenen geschwenkt. Die Spule 68 und 72 sind in einem geeigneten (nicht gezeigten) Einbettungsmaterial aufgenommen, welches seinerseits in einer abgestuften Ansenkung 74 im oberen Ende des Gehäuses 32 sitzt.

Der Deckel 52, das kugelförmige Teil 55, das Sicherungselement 58 und das ringförmige Gehäuse 32 besteht aus weichem magnetischen Stahl, um in diesen Teilen einen geringen Wert an Restmagnetisierung zu erhalten. Die magnetischen Kraftlinien, die vom Boden des Magneten 67 ausgehen, verlaufen der Reihe nach durch den Stift 58, das kugelförmige Teil 55, den Deckel 52 und das ringförmige Gehäuse 32, um dann zur Unterseite des Magneten zurückzukehren. Die Luftspalte zwischen diesen Teilen sind klein, und der magnetische Widerstand dieser Spalte ist nicht nennenswert im Vergleich zum magnetischen Widerstand des Spaltes 76 zwischen dem oberen Ende des Magneten und der Kernplatte 69. Der Magnet 67 ist so bemessen, daß er im Spalt 76 ein starkes Feld aufrechterhält und besteht aus einer Samarium-Kobalt-Legierung, die eine hohe magnetische Feldstärke hat. Der Spalt 76 zwischen dem Magneten 67 und der Kernplatte 69 ist teilweise mit den Drähten der Spulen 68 und 72 gefüllt.

Ein Treiberschaltkreis der Abtasteinrichtung liefert in der Spule 72 ein Gleichstromsignal, wodurch eine Seitenkraft auf den Magneten 67 erzeugt wird, die bewirkt, daß die Achse des Spiegels 34 von der Bezugsachse 35 innerhalb der Ebene von Fig. 4 wegschwenkt. Ähnlich bewegt Gleichstrom in der Spule 68 den Magneten 67 und die Achse des Spiegels 34 von der Achse 35 rechtwinklig zur Ebene von Fig. 4 weg. Die vorliegende, in Fig. 9 und 11 gezeigte Steuerschaltung eine Kombination dieser Gleichstromsignale an den Spulen 68 und 72, um die Vorwärts- und Seitwärtsversetzungen der Spiegelachse 78 gegenüber der Bezugsachse 35 zu erzielen. Die Abweichungs- bzw. Versetzungsachse, die diese Gleichstromsignale gegenüber der Bezugsachse 35 erzeugen, bestimmt eine Nutationsachse, um die der Spiegel 34 beim Abtasten oszilliert.

Durch die Nutationsbewegung des Spiegels 34, die durch das Anlegen von Wechselstromsignalen in einem außer Phase stehenden Verhältnis an die Spulen 68 und 72 hervorgerufen wird, wird eine insgesamt ringförmige Abtastabbildung auf die Vorlage 13 mit der Spur 31 projiziert. Ein Wechselstromsignal in einer der beiden Spulen 68 oder 72 bewirkt, daß der Spiegel 34 und der Magnet 67 um die statische Achse des Spiegels 34 schwenken, gleichgültig ob diese durch die Gleichstromabweichungssignale gegenüber der Bezugsachse 35 versetzt ist oder nicht. Die Steuerschaltung legt gleichzeitig Wechselstromsignale von gleicher Amplitude mit einer Phasenverschiebung von 90° an die Spulen 68 und 72 an, und dies bewirkt, daß die Spiegelachse 78 einen Kegel anreißt, dessen Spitze etwa mit der Mitte 80 zusammenfällt, und daß die resultierende Abbildung des Fotosensors 30 auf der Vorlage 13 ringförmige Gestalt hat. Die Steuerschaltung liefert wahlweise Signale ungleicher Amplitude oder mit einer Phasenverschiebung von weniger als 90° zwischen diesen Treibersignalen, und dies bewirkt, daß der Spiegel 34 einen Kegel definiert, wodurch eine elliptische Abbildung auf die Vorlage 13 projiziert wird.

Gemäß der Erfindung werden mittels der Steuerschaltung gleichzeitig diese außer Phase befindlichen alternierenden Signale und Gleichstromsignale an die Spulen 68 und 72 angelegt, damit die Spiegelachse 78 veranlaßt wird, einen Kegel um eine Achse zu beschreiben, die in jeder beliebigen gewünschten Richtung gegenüber der Bezugsachse 35 innerhalb der durch die Gestaltung des Gehäuses 26 festgelegten Bewegungsgrenzen versetzbar ist. Auf diese Weise entsteht ein Abtastkreis der einen Radius R hat, welcher von der Versetzung der Mitte des Abtastkreises völlig unabhängig ist.

Der Abtastkreis wird dadurch erzeugt, daß Rcoswt- und Rsinwt- Signale an die Spulen 68 und 72 angelegt werden. Die Steuerschaltung addiert zu diesen Wechselstromsignalen Signale, die (pV+q) cosα-rKsinα und (pV+q) sinα+rKcosα entsprechen, welche die langsam variierenden Gleichstromsignale darstellen, die die Vorwärts- und Seitwärtsversetzungen liefern. Der Ausdruck V ist das von der Bedienungsperson gewählte Geschwindigkeitssignal und K das von der Bedienungsperson gewählte Seitwärtsversetzungssignal (r, p und q sind Konstanten, und R ist der Radius des Abtastkreises). Die wirksame Vorwärtsversetzung in dieser Gleichung ist FO=pV+q+R, und die Seitwärtsversetzung ist KO=rK. Es ist anzumerken, daß die rK-Ausdrücke rechtwinklig zu den pV=q-Ausdrücken stehen und zu Versetzungen senkrecht zur Bewegung führen.

Anhand dieser Gleichung ist erkennbar, daß die Vorwärtsversetzung FO=pV+q+R proportional zum Wert des Geschwindigkeitssignals V ist und daß infolgedessen die Vorwärtsversetzung automatisch mit der gewählten Abtastgeschwindigkeit schwankt.

Durch die Wahl eines negativen Wertes für q kann die Versetzung der Mitte des Abtastkreises negativ (oder gegenüber der Bewegungsrichtung des Abtastkopfes 12 nach hinten) gegenüber dem von der Bezugsachse 35 bestimmten Bezugspunkt 37 sein, wie Fig. 2 zeigt. Hierdurch wird eine für die Spur-Verfolgung mit geringer Geschwindigkeit wirksame Vorwärtsversetzung erzielt, die kleiner ist als der Radius R des Abtastkreises, um eine exaktere Eckenbewegung bei geringer Geschwindigkeit zu ermöglichen.

Die Steuerschaltung liefert auch entweder ein positives K- oder ein negatives -Signal, um die Nutationsachse des Spiegels 34 senkrecht zur Bewegungsrichtung an der einen oder anderen Seite des Bezugspunktes zu versetzen, um entweder eine positive oder negative Brennschnittspaltwahl zu bewirken.

Es ist erwünscht, daß der Abtaster 28 eine hohe Eigenfrequenz hat. Bei Tastsystemen ist es wünschenswert, Abtaster von verhältnismäßig hoher Eigenfrequenz zu benutzen, die deutlich oberhalb des Ansprechvermögens der typischen Servovorrichtungen liegt. Das läßt sich am besten mit einem Spiegel von kleinstmöglicher praktischer Abmessung aus dem leichtestmöglichen Material erzielen, der so nahe wie möglich an der Mitte 80 angebracht ist. Durch Analyse läßt sich demonstrieren, daß die höchste Eigenfrequenz bei einer gegebenen elektrischen Krafteingabe dann erzielbar ist, wenn ein Magnet benutzt wird, dessen Trägheit eine ähnliche Größenordnung hat wie die Trägheit des Spiegels. Membranen von zunehmender Steifheit heben die Resonanzfrequenz an, erfordern jedoch abnehmende Gleichstromkraft für eine gegebene Ablenkung. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 und 5 führte eine Ablenkungskonstante von 0,01 radW^-1/2 zu einer Resonanzfrequenz von mehr als 100 Hz bei Verwendung eines SaCo-Magneten mit einer Feldstärke von 16 000 000 Oersted. Kritische Abdämpfung wird erreicht, wenn der Hohlraum des Gehäuses 32 mit einem Dämpfungsöl gefüllt wird.

Bei einem anderen, in Fig. 6 und 7 gezeigten Ausführungsbeispiel des Abtasters sind Resonanzfrequenzen oberhalb 400 Hz möglich. Die bei diesem Abtaster erzielbare höhere Resonanzfrequenz ist großenteils das Ergebnis der durch Verwendung eines großen ortsfesten Magneten 93 erzielbaren höheren Feldstärken. Dieser Abtaster enthält einen konkaven Spiegel 82, der einen Lageransatz 83 trägt, welcher ein Gewindebefestigungselement 84 aufnimmt, das sich durch einen Stopfen 85 erstreckt, welcher den Innenumfang einer Membran 87 am Spiegel festklemmt. Der Stopfen 85 trägt zwei in Schmetterlingsform verbundene Spulenpaare 88 und 89 sowie 90 und 91. Diese vier Spulen sind miteinander und mit dem stützenden Stopfen 85 verbunden.

Der Außenumfang der Membran 87 ist zwischen einem Haltering 92 und einem ringförmigen Kernstück 94 durch Sicherungselemente 96 festgeklemmt, die die ganze Anordnung an einem Rahmen 97 festklemmen. Ein inneres Kernstück 98 ist zwischen den Magneten 93 und den Rahmen 97 geklemmt und hat segmentförmige, gekrümmte untere Enden 100, 101, 102 und 103, die innerhalb der Spulen 88 bis 90 vorstehen, wie Fig. 7 zeigt. Zwischen den Kernstücken 94 und 98, wo die Spulenanordnung sich befindet, wird ein starkes Feld aufrechterhalten. Diese Feldkonstruktion ähnelt der in herkömmlichen Lautsprechern verwendeten. Sie unterscheidet sich jedoch dadurch, daß das innere Polstück 98 teilweise in vier Segmente aufgespalten ist, wobei die Spulenpaare teilweise in den aufgespaltenen Bereichen angeordnet sind.

Ein Strom durch die in Reihe geschalteten Spulen 88 und 89 ruft eine Kraft auf die kreisförmigen Drahtsegmente in Richtung senkrecht zum Feld im Luftspalt zwischen den Polstücken hervor. Die Spulen 88 und 89 sind so verbunden, daß die Kräfte nahezu in entgegengesetzten Richtungen wirken, wodurch ein Drehmoment hervorgerufen wird, das den Spiegel 82 ähnlich wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 und 5 kippt. Die Spulen 90 und 91 stehen demgegenüber in Quadraturpositionen und bewirken auf ähnliche Weise ein Kippen des Spiegels 82 in senkrechter Richtung. Der den in Fig. 6 und 7 gezeigten Abtaster umgebende Hohlraum ist mit einem Dämpfungsöl gefüllt, oder der Spalt 76 ist mit einem Magnetdämpfungsfluid gefüllt.

In Fig. 8 ist noch eine weitere alternative Ausführungsform eines optischen Abtasters 105 gezeigt, der einen bewegbaren Spiegel 106 hat, welcher durch senkrecht im Verhältnis zueinander stehende, ortsfeste Spulen 107 und 108 in seiner Lage bestimmt wird. Es ist ein großer, ortsfester, ringförmiger Magnet 109 vorgesehen, der gemeinsam mit den Spulen 107 und 108 ein vom Spiegel 106 fest getragenes, permeables Eisenglied 110, das den beweglichen Magneten bildet, in seiner Lage bestimmt. Der Spiegel 106 ist von einer Membran 111 ähnlich wie bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 4 bis 6 abgestützt, und da dieser Abtaster 105 in ähnlicher Weise arbeitet, wird eine weitere Erläuterung für unnötig gehalten.

Gemäß Fig. 9 und 11 ist eine teilweise schematische Steuerschaltung zum Antrieb des y-Servomotors 19, des x-Servomotors 20 sowie der Spulen 68 und 72 im Abtaster 28 vorgesehen. Fig. 9 zeigt, daß Abtastsignale von einem Bezugsoszillator 115 ausgehen, bei dem es sich um einen Vierphasen-Sinuswellen-Oszillator handelt, der Sinuswellen von momentaner Amplitude Rcoswt, Rsinwt, -Rsinwt und -Rcoswt erzeugt. Die Amplitude R wird am zweckmäßigsten im Bereich von 5 V bis 12 V gewählt und stellt den Radius des Abtastkreises in den obigen Gleichungen dar. Die Spulen 68 und 72 im Kopf 12 werden von rückgekoppelten Funktionsverstärkern 116 bzw. 117 versorgt. Die Spannungsrückkopplung erfolgt in diesen Verstärkern über Regelwiderstände 118 und 119 an Summierpunkten 121 und 122.

Die den Spulen 68 und 72 zum Erzeugen der Nutationsbewegung des Spiegels 34 aufgedrückten alternierenden Signale werden vom Sinus/Cosinus-Oszillator 115 über einen Phasenverschieber 124 angelegt. Der Phasenverschieber 124 ist vorgesehen, um die Induktivität der Spulen 68 und 72 des Abtasters auszugleichen. Im Phasenverschieber 124 ist ein Regelwiderstand 126 und ein Kondensator 127 an die Cosinusausgänge des Sinus/Cosinus-Oszillators 115 in solcher Weise angeschlossen, daß die Amplitude des Signals am Punkts 128 konstant bleibt. Der Widerstand 126 steuert die Phase des Signals am Punkt 128. Das am Punkt 128 vorhandene Signal wird den Summierpunkten 121 und 122 über einen Amplitudensteuerwiderstand 130 durch einen Kondensator 131 und einen Widerstand 132 zugeführt, die eine 90°-Phasenverschiebung zwischen den vom Phasenverschieber 124 an die Summierpunkte angelegten Signalen aufrechterhalten. Auf diese Weise wird vom Phasenverschieber 124 das Rcoswt-Signal an den Verstärker 116 und das Rsinwt-Signal an den Verstärker 117 angelegt, wobei R der Radius des Abtastkreises ist.

An dieser Stelle sollte daran erinnert werden, daß die Abtastspulensignale, die die in Fig. 9 und 11 gezeigte Steuerschaltung erzeugt, durch die Gleichung Sx=(pV+q) cosα-rKsinα+Rcos (wt+ϕ) und Sy=(pV+q) sinα+rKosα+Rsin (wt+ϕ), wobei p, q und r Konstanten sind, V=Geschwindigkeitssignal, R=Radius des Abtastkreises, Vorwärtsversetzung FO=pV+q+R und Brennschnittspaltversetzung KO=rK.

Wenn der Abtaster eine Phasenverzögerung ϕ zwischen dem Signal und der Position hat, sollten die Abtastsignale Sx und Sy um einen Winkel ϕ verschoben werden, der im Phasenverschieber 124 erhalten wird.

Die Summierpunkte 121 und 122 kombinieren die periodischen Signale des Phaserverschiebers 124 mit langsam schwankenden Gleichstromsignalen, die dadurch abgeleitet werden, daß Signale eines Sinus/Cosinus-Resolvers 136 mit einer Impulsbreitenmodulationsschaltung modifiziert werden, die schematisch in Fig. 11 gezeigt ist, um die Brennschnittspalt- und Vorwärtsversetzungen für die Nutationsachse des Abtastspiegels 34 zu erzielen. Diese Kombination von Signalen ist durch die obigen Gleichungen für Sx und Sy bestimmt, welche die Eingänge der Funktionsverstärker 116 und 117 darstellen. Es sei noch erwähnt, daß der Winkel α die Bewegungsrichtung gegenüber der positiven X-Richtung ist, daß K der Wert der gewünschten Seitwärtsversetzung ist, die sowohl positiv als auch negativ sein kann, und daß V der Wert des tangentialen Geschwindigkeitssignals ist.

Wie die Gleichungen für Sx und Sy und die Vektoren gemäß Fig. 10 zeigen, ist der Ausdruck rK (Seitwärtsversetzung) ein Vektor im rechten Winkel zu dem Vorwärtsversetzungsvektor (pV+q), und wenn man K entweder positiv oder negativ sein läßt, können diese Seitwärtsversetzungen an der einen oder anderen Seite der Bewegungsbahn der Maschine liegen und damit einen linksseitigen oder rechtsseitigen Ausgleich (Kompensation) der Werkzeuggröße ermöglichen.

Gemäß Fig. 9 werden die ±Ksinα und ±Kcosα Ausdrücke in einem herkömmlichen elektronischen Resolver 136 erzeugt, welcher Rsinwt- und Rcoswt-Sinuswellen vom Oszillator 115 empfängt und Steuersignale in einer Leitung 139 von dem Fotosensor 30 über einen Signalverarbeiter 140 weiterverarbeitet. Der elektronische Resolver 136 selbst ist bekannt und hat im wesentlichen die Aufgabe, momentane Werte der vom Oszillator 115 erzeugten Sinus- und Cosinuswellen in zeitlichen Intervallen zu wählen, die durch die Verarbeitungssignale auf der Leitung 139 bestimmt werden. Die Signale auf Leitungen 142 und 143 werden durch die Geschwindigkeitssteuergatter 146 und 147 moduliert, um auf Leitungen 144 und 145 langsam schwankende Gleichstromsignale Vsinα und Vcosα zum Antrieb des y-Servomotors 19 und des x-Servomotors 20 zu erhalten.

Die an den Stromtoren 121 und 122 anliegenden Stromsignale Sx und Sy haben gerichtete oder langsam variierende Gleichstromkomponenten, welche in Spannungsmultiplizierschaltungen 146, 147, 148, 149, 150 und 151 erzeugt werden, die an der Steuertafel 185 im voraus festgelegte Werte der Geschwindigkeit V und der Seitwärtsversetzung K mit den Richtungsvektorsignalen vom Resolver 136 multiplizieren.

Die Signale auf den Leitungen 144 und 145, d. h. Vsinα und Vcosα werden auch über Strom übersetzende Widerstände 152 und 153 in die summierenden Stromtore 121 und 122 eingegeben, um einen Teil der Vorwärtsversetzungsausdrücke in den vorstehenden Sx- und Sy-Gleichungen darzustellen.

Die Ausdrücke q cosα und q sinα werden über Widerstände 155 und 156 unmittelbar vom Resolver 136 erhalten, um die Vorwärtsversetzungsausdrücke in den Gleichungen zu vervollständigen. So ist die Vorwärtsversetzung der Abtastkreismitte immer proportional zum Geschwindigkeitssignal V, welches an den Servomotoren 19 und 20 für den Verfolgungsantrieb anliegt, um die Vorwärtsversetzung mit der Verfolgungsgeschwindigkeit zu vergrößern oder zu verkleinern.

Die Spannungsmultipliziereinrichtungen 148, 149, 150 und 151 liefern die Brennschnittspaltversetzungsausdrücke -Ksinα und +Kcosα an den Summierpunkten 121 und 122 gemäß den vorstehenden Gleichungen für Sx und Sy.

Die Multiplizierschaltungen 146, 147, 148, 149, 150 und 151 haben die Form von Übertragungsgattern, die durch Rechteckwellensignale von veränderbarer Impulsdauer ein- und ausgeschaltet werden. Die veränderlichen Impulsdauern stellen die Geschwindigkeit V und die Seitwärtsversetzung K dar. Die Rechteckwellenschaltfrequenz wird typischerweise groß genug gewählt, um ohne weiteres aus den Verstärkern 116 und 117 sowie den Servoantrieben 19 und 20 durch (nicht gezeigte) Filter ausgefiltert zu werden, die das Servoverhalten nicht beeinflussen. Die Multipliziereinrichtungen 148, 149, 150 und 151 sind die Brennschnittspaltversetzungsgatter und werden paarweise benutzt, um Seitenversetzungssignale an den Toren 121 bzw. 122 zu erzeugen. Die Gatter 149 und 150 sind von Seitwärtsversetzungs- Rechteckwellen K gesteuert, während die Gatter 148 und 151 von der Umkehrung des Signals K gesteuert werden, welches als bezeichnet wird. Wenn K auf 50% der Impulsdauer eingestellt ist, so ist es auch , und folglich hebt sich der Inhalt der Signale vom Gatter 149 und vom Gatter 150 im Tor 121 für die Nullabweichungsbedingung auf. Ähnlich würden unter den gleichen Bedingungen auch die Seitwärtsversetzungssignale im Tor 122 aufgehoben. Ein in Fig. 11 gezeigtes Seitenversetzungspotentiometer 170, welches die Impulsdauer der Seitenversetzungs-Rechteckwellensignale einstellt, hat seine Nullabweichungsposition in der Mitte der Skala und eine negative oder positive Steuerung zu beiden Seiten der Mitte, wenn die Impulsdauer kleiner oder größer ist als 50%.

Die erwähnten Konstanten p, q und r setzen die Spannungsausgänge der Gatter 146, 147, 148, 149, 150 und 151 in Beziehung zu den Stromeingängen an den Summierungspunkten oder Toren 121 und 122 und werden durch geeignete Wahl der Werte der Widerstände 152, 153, 155 und 156 ebenso wie der Widerstände 158, 159, 160 und 161 bestimmt.

Eine Impulsbreitenmodulationsschaltung ist in Fig. 11 gezeigt, die die variable Impulsdauer der Rechteckwellensignale entwickelt, um Takt- oder Steuereingänge für die Gatter 146, 147, 148, 149, 150 und 151 zu liefern, wie Fig. 9 zeigt. Verstärker 162, 163, 164 und 165 sind Funktionsverstärker, die von +12 V und -12 V Vorratsquellen ausgehen. Der Verstärker 163 ist eine Integrationseinrichtung, die eine Dreieckswellenform erzeugt. Die integrierte Spannung bei 167 wird immer dann umgekehrt, wenn die Ausgangsspannung der Integrationseinrichtung 163 +7,2 V oder -7,2 V erreicht. In diesen Momenten kehrt der Verstärker bzw. Schalter 162 das Signal bei 167 infolge der Eingangsspannung am Schalter 162 um, welche von der Mitte einer Teilerschaltung 171 und 172 abgeleitet wird, wobei die Polarität geändert wird. Dioden 175 und 176 stellen das Signal bei 167 auf den Bezugswert +7,2 V und -7,2 V fest, und die Dioden 169 und 171 gleichen die Spannungsabfälle der Dioden 175 und 176 aus.

Die Verstärker 164 und 165 sind auch Vergleichsschalter, welche die Spannungen vergleichen, die in einem Potentiometer 178, welches das Geschwindigkeitsimpulsdauersignal V steuert, und in dem Potentiometer 170 im voraus festgelegt sind, welches das Brennschnittspaltimpulsdauersignal K und das umgekehrte Impulsdauersignal in Dreieckswellenform am Verbindungspunkt 182 vom Verstärker 163 steuert. Je nach dem im voraus festgesetzten Niveau der Potentiometer 170 und 178 erzeugen die Verstärker bzw. Schalter 164 und 165 Rechteckwellen 179 bzw. 180 mit Impulsdauern, die proportional zu den im voraus eingestellten Niveaus sind. Ein Inverter 184 liefert die umgekehrte Rechteckwelle 181 für das -Signal für die Gatter 148 und 151, während das nichtumgekehrte Signal 180 der Steuereingang K an den Gattern 149 und 150 ist. Das in Fig. 11 gezeigte, veränderliche Vorwärtsversetzungs- und Geschwindigkeitssteuersignal V wird dazu benutzt, die Gattersteuerung in den in Fig. 9 gezeigten Multipliziereinrichtungen 146 und 147 zu steuern.

In Fig. 12 ist eine Steuertafel 185 gezeigt, die Fernsteuerungsfunktionen für den in Fig. 1 bis 11 gezeigten Abtaster aufweist. Ein Drehknopf 186 für die Geschwindigkeitssteuerung steuert das Potentiometer 178 gemäß Fig. 11, und ein Drehknopf 187 für den Brennschnittspalt steuert den positiven oder negativen Brennschnittspalt, der durch die Verstellung des Potentiometers 170 erhalten wird. Die übrigen Steuer- bzw. Schalteinrichtungen auf der Tafel 185 verstehen sich von selbst.

Im Betrieb wird, wenn die Vorlage 13 (vgl. Spur 31 in Fig. 2) ordnungsgemäß unterhalb des Kopfes 12 angeordnet und ein Werkstück unterhalb des Schneidbrenners 15 angebracht worden ist, von der Bedienungsperson ein Netzdruckknopf 189 in einer Gruppe von Sperrhaltedruckknöpfen auf der in Fig. 12 gezeigten Steuertafel 185 gedrückt, um das System mit Netzstrom zu versorgen. Ein niedriger oder hoher Geschwindigkeitsbereich wird mittels eines Kippschalters 190 gewählt, und der gewünschte abzutastende Linienbereich wird mittels eines Kippschalters 191 gewählt. Die Abtastgeschwindigkeit und Vorwärtsversetzung wird mit Hilfe des Drehknopfes 186 gewählt. Die anfängliche Bewegungseinrichtung wird anhand eines von vier Richtungsdruckknöpfen 193, 194, 195 und 196 gewählt, so daß der Kopf 12 zu der zu verfolgenden Linie oder Kante getrieben wird.

Die die Spur 31 auf der Vorlage 13 lokalisierende automatische "Fang"-Schaltung ist - da allgemein bekannt - nicht beschrieben, so daß die nachfolgende Beschreibung anhand der Bedingungen fortgesetzt wird, die bestehen, wenn die Abtastabbildung ordnungsgemäß in ihrer Lage bestimmt ist und über die zu verfolgende Linie oder Spur 31 wandert. Der von dem in Nutationsbewegung versetzten Spiegel 34 erzeugte kreisförmige Abtastkreis auf der Vorlage 13 liefert vier Mal bei jeder kompletten Nutation Signale von dem Fotosensor 30, und zwar zwei an der führenden Kante des Abtastkreises, wenn die Abbildung die verfolgte Linie oder Spur 31 kreuzt, und zwei an der nachlaufenden Kante des Abtastkreises, wenn die Abbildung erneut die verfolgte Linie oder Spur 31 kreuzt. Die Mitte des Abtastkreises ist gegenüber der Bezugsachse 35 in Bewegungsrichtung um ein Ausmaß versetzt, welches durch die mittels des Drehknopfes 186 gewählte Abtastgeschwindigkeit bestimmt ist, und ist auch in einer Richtung senkrecht zur Bewegungsrichtung um ein Ausmaß versetzt, welches durch die Einstellung des Drehknopfes 187 bestimmt ist.

Durch den Signalverarbeiter 140 werden die Fotosensorsignale von der nachlaufenden Kante des Abtastkreises ausgetastet und die Signale der führenden Kante benutzt, um Taktsignale auf der Leitung 139 zu entwickeln. Diese Taktsignale werden im elektronischen Resolver 136 benutzt, um Antriebssignale (Leitungen 145, 144) für die x- und y-Servomotoren 20 und 19 abzuleiten, wie vorstehend beschrieben, um die Wanderung der Fotosensorabbildung über die Vorlage 13 mit der gewählten Geschwindigkeit beizubehalten.

Wenn die Bedienungsperson wünscht, die Verfolgungs- bzw. Abtastgeschwindigkeit zu erhöhen, so kann der Drehknopf 186 vorwärts bewegt werden, wodurch der Impulsbreitenmodulator gemäß Fig. 11 veranlaßt wird, die Eingangsimpulsdauer an den Gattern 146 und 147 zu vergrößern, was die Antriebssignale 144, 145 an den Servomotoren 19 und 20 vergrößert oder multipliziert. Gleichzeitig wird die Gleichstromkomponente der Antriebssignale an den Spulen 68 und 72 des Abtasters erhöht, wodurch automatisch die Vorwärtsversetzung der Mitte des Abtastkreises vergrößert wird. Diese Vergrößerung der Vorwärtsversetzung des Abtastkreises beeinflußt nicht den Radius des Abtastkreises, der nur durch Ändern der Amplitude der alternierenden Signale in den Spulen 68 und 72 mittels des Regelwiderstandes 130 im Phasenverschieber 124 oder mittels des Oszillators 115 verändert wird.

Eine Änderung der Brennschnittspaltversetzung wird, wenn gewünscht, dadurch bewirkt, daß am Drehknopf 187 ein anderer Wert gewählt wird, und dies geschieht auch, ohne daß der Radius des Abtastkreises geändert wird, aber dies ist, anders als bei der Vorwärtsversetzung, unabhängig von der Abtastgeschwindigkeit. Durch Drehen des Drehknopfes 187 wird eine Veränderung der Impulsdauer vom Verstärker 165 im Impulsbreitenmodulator gemäß Fig. 11 hervorgerufen, was die Dauer der Gattersteuerung an den Gattern 148, 149, 150 und 151 gemäß Fig. 9 ändert und die Gleichstromkomponente der Antriebssignale an den Spulen 68 und 72 ändert, die rechtwinklig zu den Vorwärtsversetzungsantriebssignalen sind.

Claims (12)

1. Elektrische Kopiersteuerungsvorrichtung mit einem in zwei Koordinatenrichtungen bewegbaren Schlittensystem (14, 17) für ein Werkzeug (15), mit einer Antriebseinrichtung (19, 20) zum Bewegen des Schlittensystems (14, 17) in den zwei Richtungen, mit einem am Schlittensystem (14, 17) befestigten Abtastkopf (12), der einen optischen Abtaster (28; 105) aufweist mit einem Fotosensor (30), der eine Spur (31) auf einer Vorlage (13) oder dergleichen abtastet und elektrische Spur-Richtungssignale liefert, sowie mit einer beweglichen Projektionseinrichtung (34; 82; 106) zum Projizieren eines einen Abtastfleck bildenden Bildes des Fotosensors (30) auf die Vorlage (13), mit einem Antrieb (67, 68, 72; 88-91, 93; 107-110) zum Bewegen der Projektionseinrichtung, mit einer elektrischen Steuerschaltung (146-153, 155, 156, 158-165, 170, 178), die mit dem Abtastkopf (12) verbunden ist und Steuersignale für den Antrieb der Projektionseinrichtung liefert, derart, daß das projizierte Bild des Fotosensors (30), d. h. der Abtastfleck im wesentlichen einen Abtastkreis um einen Mittelpunkt beschreibt, der sich mit dem Abtastkopf (12) bewegt, und mit einer elektrischen Steuereinrichtung (115, 136, 140), die auf die Spur-Richtungssignale anspricht und die Antriebseinrichtung (19, 20) des Schlittensystems (14, 17) so steuert, daß sich der Abtastkopf (12) entlang der Spur (31) bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtastkopf (12) drehfest angeordnet ist und daß durch die Steuerschaltung (146-153, 155, 156, 158-165, 170,178) elektrische Steuersignale für den Antrieb (67, 68, 72; 88-91, 93; 107-110) der Projektionseinrichtung derart lieferbar sind, daß der Mittelpunkt des Abtastkreises in bezug auf die Spurrichtung ohne Änderung der Form des Abtastkreises versetzt wird, wobei der Mittelpunkt des Abtastkreises entsprechend einer Vorwärts-Versetzung in Spurrichtung und/oder entsprechend einer Schnittfugenkompensation oder dergleichen senkrecht zur Spurrichtung verschiebbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Projektionseinrichtung einen Magneten (67; 110), der auf der Projektionseinrichtung montiert ist, sowie erste (68; 108) und zweite (72; 107) elektrische Spulen zum Erzeugen von Kräften mit Hilfe des Magneten aufweist zwecks Bewegens der Projektionseinrichtung (34; 82; 106) um zwei zueinander senkrecht stehende Achsen, wobei die Steuerschaltung (146-153, 155, 156, 158-165, 170, 178) in den beiden Spulen zwei alternierende elektrische Signale für die Bewegung der Projektionseinrichtung sowie Gleichspannungssignale erzeugt, die die Versetzung des Mittelpunkts des Abtastkreises bewirken.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (146-153, 155, 156, 158-165, 170, 178) die Vorwärts-Versetzung als Funktion der Geschwindigkeit des Abtastkopfes (12) verändert.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Steuerschaltung (146-153, 155, 156, 158-165, 170, 178) der Mittelpunkt des Abtastkreises in einer Richtung verschiebbar ist, die entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung des Abtastkopfes (12) ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Fotosensor (30) fest im Abtastkopf (12) montiert ist und daß die Projektionseinrichtung ein allseits bewegliches, reflektierendes Bauteil (34; 82; 106) aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das reflektierende Bauteil (34; 106) durch eine Membran (62; 111) für eine Schwenkbewegung in allen Richtungen abgestützt ist, daß ein Permanentmagnet (67; 110) mit einem ersten Ende am reflektierenden Bauteil befestigt ist, daß die erste Spule (68; 108) benachbart einem zweiten Ende des Permanentmagneten (67; 110) angeordnet ist und daß die zweite Spule (72; 107) die erste Spule (68; 108) umfängt und senkrecht zu dieser angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein ringförmiger Permanentmagnet (93) im Abtastkopf (12) benachbart und symmetrisch in bezug auf das reflektierende Bauteil (82) befestigt ist, daß die ersten und zweiten Spulen eine Vielzahl von mit durchgehenden Öffnungen versehenen Einzelspulen (88-91), welche vom reflektierenden Bauteil (82) abgestützt sind, und eine Vielzahl von befestigten Kernen (100-103) aufweisen, die sich durch die Öffnungen in den Einzelspulen erstrecken und mit dem Permanentmagneten (93) zusammenwirken, um eine hochfrequente Bewegung des reflektierenden Bauteiles (82) zu ermöglichen.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lichtquelle (46) Licht auf die abzutastende Spur (31) wirft, um die Lage des Abtastkreises in bezug auf die Spur (31) feststellen zu können, daß der Fotosensor (30) an einem Ende des Abtastkopfes (12) befestigt ist, daß das reflektierende Bauteil (34) benachbart dem anderen Ende des Abtastkopfes (12) befestigt ist, daß ein Rahmen (39) den Fotosensor (30) abstützt und umfängt, wobei der Durchgang von Licht ermöglicht ist, daß die Lichtquelle (46) benachbart dem Fotosensor (30) an der Seite desselben angeordnet ist, die dem reflektierenden Bauteil (34) abgewandt ist, so daß Licht den Rahmen (39) passiert und zum reflektierenden Bauteil (34) gelangt sowie auf die Spur (31) gerichtet wird, wodurch der Abtastbereich geortet werden kann.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Spule (68) durch ein Wechselstromsignal erregt wird, welches eine Phasenverschiebung von 90° in bezug auf ein Wechselstromsignal aufweist, welches die zweite Spule (72) erregt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das reflektierende Bauteil (34) eine reine Nutationsbewegung ohne Drehung ausführt.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Linse (33) im Abtastkopf (12) angeordnet ist, in deren Brennebene die Projektionseinrichtung liegt, um Lichtstrahlen von der Projektionseinrichtung parallel in bezug auf die optische Achse des Systems zu projizieren, so daß Schwankungen des Abstandes des Abtastkopfes (12) von der Spur (31) die Abtastgenauigkeit nicht beeinflussen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die geometrische Achse der Linse (33) in bezug auf die Achse des Abtastkopfes (12) um einige Grade geneigt ist, um an der Linsenoberfläche Reflexionen zu vermeiden, welche das Signal des Fotosensors (30) beeinflussen könnten.