用于確定兩個(gè)物體的理想位置偏差的裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于獲知兩個(gè)物體(10,12)的理想位置偏差的裝置(8)，該裝置具有用于安置到第一物體(10)上的第一測(cè)量單元(14)、用于安置到第二物體(12)上的第二測(cè)量單元(18)、以及分析單元(22)。第一測(cè)量單元(14)具有用于產(chǎn)生至少一個(gè)光束(28)的機(jī)構(gòu)(24)和用于使照射到散射面的光(WV,PV)發(fā)生散射的散射面(34)，第二測(cè)量單元(18)具有反射器裝置(38)用于將光束(28)反射到散射面(34)。第二測(cè)量單元(18)具有用于拍攝散射面(34)的圖像的照相機(jī)(36)。分析單元(22)被構(gòu)造成從所述圖像中獲知該物體(10,12)的理想位置偏差。此外，本發(fā)明涉及一種用于獲知理想位置偏差的方法。
【專利說(shuō)明】
用于確定兩個(gè)物體的理想位置偏差的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及用于獲知兩個(gè)物體的理想位置偏差的裝置和方法，其具有用于安置到第一物體上的第一測(cè)量單元、用于安置到第二物體上的第二測(cè)量單元以及分析單元。
[0002]替代地或附加地，這種裝置還可被構(gòu)造用于確定兩個(gè)物體且尤其是兩個(gè)軸的彼此相互取向。
【背景技術(shù)】
[0003]在上述類型的裝置中，兩個(gè)測(cè)量單元中的至少一個(gè)測(cè)量單元通常具有用于產(chǎn)生光線的光源，確定所述光線在另一測(cè)量單元上的一個(gè)或多個(gè)探測(cè)器上的照中點(diǎn)，或者確定所述光纖在帶有光源的測(cè)量單元上的探測(cè)器上的照中點(diǎn)，在后者情形中，另一測(cè)量單元反射所述光線。通常，為了確定多個(gè)物體如多個(gè)軸的彼此相互取向，在多個(gè)旋轉(zhuǎn)角位確定光線照中點(diǎn)的位置，對(duì)此，使測(cè)量單元沿軸的周面移動(dòng)，或使軸連同安裝于周面上的測(cè)量單元一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0004]DE3320163A1和DE3911307A1描述了一種軸校準(zhǔn)測(cè)量裝置，其中，第一測(cè)量單元發(fā)出光線，該光線被第二測(cè)量單元的反射棱鏡反射到第一測(cè)量單元的光學(xué)探測(cè)器上。
[0005]DE3335336A1描述了一種軸校準(zhǔn)測(cè)量裝置，其中，第一測(cè)量單元和第二測(cè)量單元均發(fā)光并均具有光學(xué)探測(cè)器，其中每道光均被對(duì)準(zhǔn)另一測(cè)量單元的探測(cè)器。
[0006]US6873931B1也描述了按照此原理工作的軸校準(zhǔn)測(cè)量裝置，其中，兩個(gè)測(cè)量單元均配備有兩個(gè)雙軸加速度傳感器用于自動(dòng)探測(cè)軸的旋轉(zhuǎn)角度。
[0007]從DE3814466A1中知道了一種軸校準(zhǔn)測(cè)量裝置，其中，第一測(cè)量單元發(fā)光，該光照中第二測(cè)量單元的沿軸向前后布置的兩個(gè)光學(xué)探測(cè)器。
[0008]從W003/067187A知道了一種軸校準(zhǔn)測(cè)量裝置，其中，第一測(cè)量單元發(fā)出扇形光線，其照中第二測(cè)量單元的沿軸向前后布置的兩個(gè)光學(xué)探測(cè)器。
[0009]從W000/28275A1知道了一種軸校準(zhǔn)測(cè)量裝置，其中，兩個(gè)測(cè)量單元分別被裝到兩軸的一端面上，其中第一測(cè)量單元發(fā)出扇形光線，其側(cè)向照中布置在第二測(cè)量裝置的一個(gè)平面內(nèi)的三個(gè)標(biāo)記針。
[0010]EP0962746A2描述了一種軸校準(zhǔn)測(cè)量裝置，其中，第一單元具有用于發(fā)出第一顏色光線的光源、分光器和色敏CCD探測(cè)器，而第二單元具有用于發(fā)出第二顏色光線的光源和反射第一顏色而透過(guò)第二顏色的分色器(選色分光器)，從第一單元處看過(guò)去，第二單元的光源布置在分色器之后，從第二單元處看過(guò)去，第一單元的光源布置在分光器之后。第一單元所發(fā)出的光線首先穿過(guò)第一單元的分光器，再被第二單元的分色器反射。反射光又在第一單元的分光器上被反射而到達(dá)探測(cè)器。來(lái)自第二單元的光線首先穿過(guò)第二單元的分色器，再被第一單元的分光器反射至探測(cè)器。
[0011]EP2093537A1描述了一種軸校準(zhǔn)測(cè)量裝置，其中，第一測(cè)量單元發(fā)出扇形光線，其照中第二測(cè)量單元的兩個(gè)橫向間隔且相互平行布置的光學(xué)條紋探測(cè)器，其中該探測(cè)器的縱向垂直于光線的扇形平面。
[0012]在所有上述軸校準(zhǔn)測(cè)量裝置中都要確定并分析光線在探測(cè)器表面上的照中點(diǎn)。
[0013]從DE4041723A1中知道了一種用于確定測(cè)量點(diǎn)相對(duì)于基準(zhǔn)點(diǎn)的位置以引導(dǎo)或控制鉆機(jī)前進(jìn)的裝置，該裝置具有布置在鉆機(jī)內(nèi)或鉆頭上的多個(gè)測(cè)量站，每個(gè)測(cè)量站具有帶標(biāo)記的照相機(jī)，每個(gè)照相機(jī)拍攝相鄰的照相機(jī)或測(cè)量站的標(biāo)記。
[0014]從W02010/042039A1中知道了一種軸校準(zhǔn)測(cè)量裝置，其中，兩個(gè)測(cè)量單元中的每一個(gè)均配備有安置在殼體內(nèi)的照相機(jī)，在這里，朝向另一單元的殼體側(cè)面設(shè)有供對(duì)置照相機(jī)拍攝的光學(xué)圖形。帶有光學(xué)圖形的殼體側(cè)面均設(shè)有開(kāi)口，相對(duì)的圖形通過(guò)該開(kāi)口來(lái)成像。在一個(gè)替代實(shí)施例中，兩個(gè)單元中的一個(gè)僅配備有照相機(jī)而沒(méi)有圖形，另一單元不具有照相機(jī)但設(shè)有立體圖形。
[0015]EP1211480A2描述了一種軸校準(zhǔn)測(cè)量裝置，其中，第一測(cè)量單元設(shè)有光源，其發(fā)出光線到第二測(cè)量單元，第二測(cè)量單元設(shè)有熒光屏，該熒光屏的背對(duì)第一測(cè)量單元的側(cè)面通過(guò)適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)元件被成像到也構(gòu)成第二測(cè)量單元一部分的圖像探測(cè)器上。
[0016]DE10143812A1和DE10117390A1描述了一種軸校準(zhǔn)測(cè)量裝置，其中，第一測(cè)量單元具有用于產(chǎn)生扇狀發(fā)散光線的光源，相對(duì)的第二測(cè)量單元具有包括后側(cè)熒光屏的半反射光學(xué)系統(tǒng)及照相機(jī)，利用直接來(lái)自光源的光線的主光斑并利用被第二測(cè)量單元的半反射光學(xué)系統(tǒng)和在第一測(cè)量單元端面上的反射器所反射的光線的副光斑，該照相機(jī)拍攝熒光屏的背對(duì)第一測(cè)量單元的側(cè)面。
[0017]用于機(jī)器測(cè)量的帶照相機(jī)的激光接收器可從德國(guó)Braunschweig市38108號(hào)的ffente CamSorik GmbH 公司以商品名 LaserTrac 獲得。
[0018]由EP2801788A1知道了一種用于確定兩個(gè)機(jī)械構(gòu)件或物體彼此相互位置的裝置，其中，用于安置到兩個(gè)機(jī)械構(gòu)件或物體的第一機(jī)械構(gòu)件或第一物體上的第一測(cè)量單元具有用于產(chǎn)生至少一道光束的機(jī)構(gòu)、用于使照射到散射面的光發(fā)生散射的散射面以及用于拍攝散射面圖像的照相機(jī)。作為替代或補(bǔ)充，這種已知的裝置適于獲知或確定物體相對(duì)于理想位置的理想位置偏差。在這種已知解決方案中，照相機(jī)相對(duì)于散射面?zhèn)葍A斜地安裝，或者照相機(jī)光軸不與散射面垂直地取向。用于安置到第二機(jī)械構(gòu)件或第二物體上的第二測(cè)量單元具有反射器裝置，當(dāng)測(cè)量單元被安置到相應(yīng)的機(jī)械構(gòu)件或物體上時(shí)，該反射器裝置面向第一測(cè)量單元以將光束反射到散射面。此外，在這種已知的解決方案中設(shè)置有分析單元，其被構(gòu)造用于通過(guò)照相機(jī)所提供的圖像數(shù)據(jù)來(lái)確定被反射器裝置反射的光束在散射面上的照中位置并由此確定所述第一物體和第二物體的彼此相對(duì)位置，或者作為替代或補(bǔ)充，用于獲知或確定各物體相對(duì)于相應(yīng)理想位置的理想位置偏差。為了確定照中位置的中點(diǎn)坐標(biāo)，需要通過(guò)對(duì)照相機(jī)拍攝圖像進(jìn)行合適分析而以高昂成本來(lái)校正光學(xué)系統(tǒng)的透視失真，所述透視失真是因照相機(jī)光軸取向偏離了垂直于散射面的取向而引起的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0019]本發(fā)明的任務(wù)是提供一種用于獲知或確定兩個(gè)物體的理想位置偏差的裝置和方法，可借此根據(jù)散射面的相機(jī)圖像以簡(jiǎn)單實(shí)用的方式由光束在散射面上的照中點(diǎn)確定理想位置偏差。
[0020]根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)通過(guò)具有權(quán)利要求1所述特征的裝置和具有權(quán)利要求10所述特征的方法來(lái)完成。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的、用于確定或獲知兩個(gè)物體的理想位置偏差的裝置的特點(diǎn)在于，第二測(cè)量單元即具有反射器裝置的測(cè)量單元具有用于拍攝散射面圖像的照相機(jī)。與由EP2801788A1公開(kāi)的解決方案不同，在根據(jù)本發(fā)明的解決方案中，用于拍攝散射面圖像的照相機(jī)不是設(shè)置在第一測(cè)量單元上，即不是設(shè)置在具有用于產(chǎn)生至少一道光束的機(jī)構(gòu)且具有用于使照射到散射面的光發(fā)生散射的散射面的測(cè)量單元上。這有如下優(yōu)點(diǎn)，在測(cè)量單元安置到物體上的狀態(tài)下，照相機(jī)光軸可以與散射面垂直或基本垂直地定向。這在由EP2801788A1公開(kāi)的解決方案中是不可能的，因?yàn)檫@會(huì)阻擋光束的照射路徑。照相機(jī)光軸與散射面垂直或基本垂直地定向帶來(lái)不會(huì)出現(xiàn)透視失真的優(yōu)點(diǎn)，在由EP2801788A1公開(kāi)的解決方案中須通過(guò)對(duì)照相機(jī)所拍攝的圖像或圖像數(shù)據(jù)的分析而以高昂成本來(lái)校正透視失真。
[0022]總體來(lái)看，可以借助本發(fā)明的裝置根據(jù)散射面的照相機(jī)圖像以簡(jiǎn)單實(shí)用的方式來(lái)確定物體的理想位置偏差，確切說(shuō)是由光束在散射面上的照中位置或根據(jù)光束在散射面上的照中位置來(lái)確定上述理想位置偏差。
[0023]分析單元被構(gòu)造成通過(guò)照相機(jī)所提供的圖像數(shù)據(jù)來(lái)確定被該反射器裝置反射的光束在散射面上的至少一個(gè)照中位置并且由照中位置獲知或確定第一物體位置與第一物體理想位置的偏差和/或第二物體位置與第二物體理想位置的偏差。為了由照中位置獲知或確定第一物體位置與第一物體理想位置的偏差和第二物體位置與第二物體理想位置的偏差，該分析單元可被構(gòu)造成能確定被反射器裝置反射的光束在散射面上的照中位置相對(duì)于散射面上的參考位置或理想位置的偏差或偏移，其中該參考位置或理想位置是反射光束在第一物體位于第一物體理想位置且第二物體位于第二物體理想位置時(shí)的位置。在此，偏差或偏移可用坐標(biāo)差的形式表示，該坐標(biāo)差對(duì)反射光在散射面上的位置相對(duì)于參考位置或理想位置的偏差進(jìn)行量化。為了獲知一個(gè)或多個(gè)物體相對(duì)于一個(gè)或多個(gè)理想位置的偏差，將分析單元構(gòu)造成能在由該反射器裝置反射的光束在散射面上的照中位置與參考位置或理想位置有偏差時(shí)顯示該偏差或偏移或者例如能通過(guò)發(fā)出警告信號(hào)或通知信號(hào)來(lái)指示該偏差或偏移可能也就夠了。第一物體或第二物體的位置尤其例如可通過(guò)第一物體或第二物體的物體軸線來(lái)表征或定義，以便當(dāng)提及第一物體或第二物體的位置時(shí)其應(yīng)理解為第一或第二物體的物體軸線例如在給定的三維坐標(biāo)系中的位置。物體軸線可以例如是物體縱軸線或任何其它穿過(guò)物體的軸線。
[0024]第一物體和/或第二物體可以是任何物體，它們相對(duì)于三維坐標(biāo)系或三維空間系中的理想位置的偏差可通過(guò)本發(fā)明的裝置來(lái)獲得或確定。第一和第二物體尤其可以是通過(guò)聯(lián)軸器相連的軸，其中處于其理想位置的軸相互對(duì)準(zhǔn)以便可借助本發(fā)明裝置有利地獲知相對(duì)于對(duì)準(zhǔn)取向的不希望有的偏差。一個(gè)或多個(gè)物體的偏差例如可由熱膨脹造成。在這種情況下，人們例如考慮到在軸的持續(xù)運(yùn)行期間軸因熱膨脹而發(fā)生偏離對(duì)準(zhǔn)取向的“移出運(yùn)動(dòng)”。針對(duì)技術(shù)系統(tǒng)，根據(jù)本發(fā)明的裝置尤其可承擔(dān)起監(jiān)控功能，一旦物體中的至少一個(gè)從其理想位置偏移或從其理想位置沿至少一個(gè)給定空間方向偏移了預(yù)定量，該裝置就發(fā)出警報(bào)。尤其是，受到不穩(wěn)定的外部影響的具有兩個(gè)物體的技術(shù)系統(tǒng)如船上的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可借助本發(fā)明裝置被有利地且非常有效地監(jiān)控。
[0025]為了改善操作性，在一個(gè)實(shí)用的實(shí)施方式中，該照相機(jī)可拆卸地或可手動(dòng)拆卸地安裝在該反射器裝置上。
[0026]尤其優(yōu)選的是，該照相機(jī)通過(guò)支架可拆卸地固定在該反射器裝置上或者該照相機(jī)可拆卸地安裝在支架上，而該支架安裝在該反射器裝置上。此外，在這種情況下，該支架安裝在反射器裝置的背向散射面的側(cè)面上?？赏ㄟ^(guò)支架來(lái)實(shí)現(xiàn)非常穩(wěn)定的安裝。由于支架固定在反射器裝置的背向散射面的側(cè)面上，故以簡(jiǎn)單實(shí)用的方式排除了對(duì)光束光路的干擾影響。
[0027]在另一實(shí)用實(shí)施方式中，第二測(cè)量單元具有智能手機(jī)，其中該照相機(jī)設(shè)置在智能手機(jī)上或該照相機(jī)是智能手機(jī)的照相機(jī)。有利地，作為針對(duì)最終消費(fèi)者設(shè)計(jì)的大批量產(chǎn)品，可以以較為合理的成本獲得智能手機(jī)，或者是使用者出于其它原因本來(lái)就有的。
[0028]此外，智能手機(jī)可有利地通過(guò)安裝在反射器裝置上的支架被安裝在反射器裝置上，其中該支架可安裝在反射器裝置的背向散射面的側(cè)面上，這具有上文所述的優(yōu)點(diǎn)。
[0029]為了在獲知理想位置偏差時(shí)實(shí)現(xiàn)很簡(jiǎn)單的操作性，智能手機(jī)優(yōu)選可拆卸地安裝在支架上或者優(yōu)選可拆卸且可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在支架上。當(dāng)然，作為替代，在沒(méi)有設(shè)置支架的情況下，智能手機(jī)也能可拆卸地或可拆卸且可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在反射器裝置上。易操縱性尤其在所謂“移動(dòng)”時(shí)是有利的，這時(shí)智能手機(jī)的顯示屏應(yīng)可讓使用者看見(jiàn)。在具有短軸的大型機(jī)器中，非常靠近機(jī)器殼體來(lái)安裝該系統(tǒng)，結(jié)果難以看到顯示屏，尤其是當(dāng)智能手機(jī)直立安裝時(shí)。為此緣故，可轉(zhuǎn)動(dòng)性是非常有利的。智能手機(jī)尤其優(yōu)選橫向安裝，借此有利地實(shí)現(xiàn)比較大的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍。
[0030]在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，智能手機(jī)可包括分析單元?；蛘?，該分析單元也可被構(gòu)造為獨(dú)立于智能手機(jī)的數(shù)據(jù)分析儀，或被構(gòu)造為分析系統(tǒng)的分析模塊的形式，或具有本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它任何構(gòu)造。照相機(jī)所提供的圖像數(shù)據(jù)可通過(guò)任意數(shù)據(jù)鏈接被輸送至分析單元，例如通過(guò)藍(lán)牙數(shù)據(jù)鏈接或普通數(shù)據(jù)傳輸線或本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何其它數(shù)據(jù)鏈接。
[0031 ] 在該裝置的一個(gè)尤其實(shí)用的實(shí)施方式中，第一物體是第一軸，第二物體是第二軸，其中設(shè)有用于安置到第一軸的周面上的第一測(cè)量單元和用于安置到第二軸的周面上的第二測(cè)量單元。該裝置具有至少一個(gè)傾斜計(jì)用于測(cè)量第一軸和/或第二軸的旋轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn)角度。該分析單元如此構(gòu)造，根據(jù)在第一軸和/或第二軸的不同旋轉(zhuǎn)位置上測(cè)得的旋轉(zhuǎn)角度并根據(jù)在這些旋轉(zhuǎn)位置上被反射器裝置反射的光束在散射面上的照中位置(或多個(gè)照中位置)，確定第一軸和/或第二軸相對(duì)于第一軸和/或第二軸的理想位置的水平角向錯(cuò)位和/或豎直角向錯(cuò)位和/或水平平行錯(cuò)位和/或豎直平行錯(cuò)位。
[0032]如果僅使其中一個(gè)軸轉(zhuǎn)移至多個(gè)不同的旋轉(zhuǎn)位置，那么為了獲知或確定第一軸和/或第二軸相對(duì)于第一軸和/或第二軸的理想位置的水平角向錯(cuò)位和/或豎直角向錯(cuò)位和/或水平平行錯(cuò)位和/或豎直平行錯(cuò)位而需要的第一軸和/或第二軸繞各軸轉(zhuǎn)動(dòng)軸線所旋轉(zhuǎn)的不同旋轉(zhuǎn)位置的數(shù)量為每軸至少五個(gè)位置，如果使兩個(gè)軸都轉(zhuǎn)移至多個(gè)不同的旋轉(zhuǎn)位置，那么所需數(shù)量為每軸至少三個(gè)位置。
[0033]在上述尤其實(shí)用的實(shí)施方式中，優(yōu)選第一測(cè)量單元具有第一傾斜計(jì)用于測(cè)量第一軸的旋轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn)角度，而第二測(cè)量單元具有第二傾斜計(jì)用于測(cè)量第二軸的旋轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn)角度，其中第一和第二傾斜計(jì)可尤其用于測(cè)量使兩個(gè)軸相互連接的聯(lián)軸器的聯(lián)軸間隙(所謂的“游隙”)。
[0034]如果第二測(cè)量單元具有帶照相機(jī)的智能手機(jī)(見(jiàn)上文)，那么所述至少一個(gè)傾斜計(jì)或第二傾斜計(jì)也可設(shè)置在智能手機(jī)上，或者所述至少一個(gè)傾斜計(jì)或第二傾斜計(jì)可以是智能手機(jī)的傾斜計(jì)。因此，可以有利地利用現(xiàn)有智能手機(jī)中已有的傾斜計(jì)所具備的斜度測(cè)量功能來(lái)改善易操作性。
[0035]在根據(jù)本發(fā)明的用于獲知兩個(gè)物體的理想位置偏差的方法中，第一測(cè)量單元被安置到兩個(gè)物體中的第一物體上，第二測(cè)量單元被安置到兩個(gè)物體中的第二物體上。然后，通過(guò)第一測(cè)量單元產(chǎn)生光束，用第二測(cè)量單元的反射器裝置將光束反射到第一測(cè)量單元的散射面，然后由第二測(cè)量單元的照相機(jī)拍攝散射面的至少一張圖像。分析所述至少一張圖像以確定被反射器裝置反射的光束在散射面上的至少一個(gè)照中位置并由此獲知第一物體位置與第一物體理想位置的偏差和/或第二物體位置與第二物體理想位置的偏差。
[0036]本發(fā)明的方法的特點(diǎn)尤其還在于，與如EP2801788A1公開(kāi)的解決方案不同，第二測(cè)量單元即具有反射器裝置的測(cè)量單元具有用于拍攝散射面圖像的照相機(jī)，或者在于由第二測(cè)量單元的照相機(jī)拍攝散射面的至少一張圖像，這具有上文所述的優(yōu)點(diǎn)。
[0037]為了由至少一個(gè)照中位置獲知或確定第一物體位置與第一物體理想位置的偏差和/或第二物體位置與第二物體理想位置的偏差，在本發(fā)明的方法中優(yōu)選確定或獲知在散射面上的被反射器裝置反射的光束與散射面上的參考位置或理想位置的偏差(或偏移)，其中當(dāng)?shù)谝晃矬w位于第一物體理想位置且第二物體位于第二物體理想位置時(shí)出現(xiàn)的反射光束在散射面上的位置被用作反射光束的參考位置或理想位置。在第一測(cè)量單元被安置到第一物體上且第二測(cè)量單元被安置到第二物體上之后，為了確定參考位置或理想位置，當(dāng)?shù)谝晃矬w位于第一物體理想位置且第二物體位于第二物體理想位置時(shí)，由第二測(cè)量單元的照相機(jī)拍攝散射面的至少一張圖像，并且分析所述至少一張圖像以確定或獲知在散射面上的理想位置或參考位置。如果物體目前還不在其理想位置，那么為此將其移至其理想位置。
[0038]在此，該偏差或偏移可用坐標(biāo)差形式表示，該坐標(biāo)差對(duì)反射光在散射面上的位置相對(duì)于參考位置或理想位置的偏差進(jìn)行量化。為獲知一個(gè)或多個(gè)物體與一個(gè)或多個(gè)理想位置的偏差，顯示被反射器裝置反射的光束在散射面上的照中位置相對(duì)于參考位置或理想位置的偏差或偏移或者例如通過(guò)發(fā)出警告信號(hào)或通知信號(hào)來(lái)指示偏差或偏移可能也就夠了。
[0039]此外，在根據(jù)本發(fā)明的解決方案中進(jìn)一步有利的是，通過(guò)采用照相機(jī)和投影至該照相機(jī)的散射面而不采用供反射光束直接照射的光學(xué)探測(cè)器，可形成尤其簡(jiǎn)單靈活的系統(tǒng)。尤其是，可將針對(duì)最終消費(fèi)者設(shè)計(jì)的大批量產(chǎn)品如照相機(jī)或智能手機(jī)用作照相機(jī)，所述大批量產(chǎn)品可以較低成本獲得，或是使用者出于其它原因本來(lái)就有的。
[0040]在一個(gè)實(shí)用的實(shí)施方式中，該反射器裝置具有第一背面和第二背面，它們相互成一角度地布置，以使光束從第一背面反射至第二背面，然后從那里朝散射面的方向反射。
[0041]該反射器裝置的第一和第二背面最好布置成大致相互垂直，或者該反射器裝置的第一和第二背面大致相互垂直且該反射器裝置以棱鏡或帕羅棱鏡或三棱鏡形式構(gòu)成。
[0042]尤其優(yōu)選的是，該反射器裝置的面向第一測(cè)量單元的面被構(gòu)造成將光束的一部分反射至該散射面且使光束的一部分透射至第一背面。
[0043]在另一實(shí)用的實(shí)施方式中，所述光束是第一光束且用于產(chǎn)生第一光束的機(jī)構(gòu)也被構(gòu)造用于產(chǎn)生第二光束，其中兩個(gè)光束基本沿相同方向發(fā)射，但在光譜上有區(qū)別，其中該反射器裝置的面向第一測(cè)量單元的面被構(gòu)造為分色器，因此對(duì)第一光束的反射性比對(duì)第二光束強(qiáng)而對(duì)第二光束的透射性比對(duì)第一光束強(qiáng)，其中該反射器裝置的至少一個(gè)第一背面設(shè)置成對(duì)透射的第二光束進(jìn)行反射以使其穿過(guò)面向第一測(cè)量單元的面。
[0044]該棱鏡的邊緣最好與軸的周面基本相切地定向。
[0045]在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，該散射面設(shè)有測(cè)量標(biāo)記，和/或該散射面設(shè)有多個(gè)分布在散射面上的圖形碼用于對(duì)與該散射面和/或設(shè)有散射面的測(cè)量單元有關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。
[0046]該照相機(jī)優(yōu)選可具有定焦透鏡。
【附圖說(shuō)明】
[0047]接下來(lái)，結(jié)合附圖進(jìn)一步闡述本發(fā)明的實(shí)施例，其中:
[0048]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的第一實(shí)施例的示意側(cè)視圖；
[0049]圖2示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的第二實(shí)施例的示意側(cè)視圖；
[0050]圖3示出根據(jù)圖1和圖2的裝置的散射面的前視圖；
[0051]圖4示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的另一實(shí)施例的第一測(cè)量單元的透視圖；和
[0052]圖5示出設(shè)有四個(gè)QR (快速響應(yīng))碼的散射面的示例。
【具體實(shí)施方式】
[0053]根據(jù)圖1的用于確定呈軸10狀的第一物體10和呈軸12狀的第二機(jī)械物體12的相互位置的裝置8包括用于安置到第一物體10上的第一測(cè)量單元14和用于安置到第二物體12上的第二測(cè)量單元18以及分析單元22。第一測(cè)量單元14具有用于安置到軸10的周面上的元件16，第二測(cè)量單元18具有用于安置到軸12的周面上的元件20。元件16、20還具有多個(gè)桿9 (參見(jiàn)圖4，在此僅針對(duì)元件16來(lái)示出)用于產(chǎn)生有利的高度可調(diào)節(jié)性。特別是，在這些桿9上安裝反射器裝置38用于其高度可調(diào)節(jié)性。
[0054]第一測(cè)量單元14具有用于產(chǎn)生光束28的機(jī)構(gòu)24，該機(jī)構(gòu)24以光源24形式構(gòu)成用于產(chǎn)生激光。此外，第一測(cè)量單元14具有散射面34，用于散射照射到散射區(qū)34的光(WV、PV，見(jiàn)圖3) ο
[0055]第二測(cè)量單元18具有反射器裝置38，當(dāng)測(cè)量單元14、18安置到對(duì)應(yīng)的物體10、12上時(shí)，該反射器裝置面向第一測(cè)量單元14以將光束28反射到散射面34。
[0056]此外，第二測(cè)量單元18具有用于拍攝散射面34圖像的照相機(jī)36。
[0057]第二測(cè)量單元18還具有智能手機(jī)15，照相機(jī)36設(shè)置在智能手機(jī)15上。
[0058]智能手機(jī)15通過(guò)裝接至反射器裝置38的支架11被安裝至反射器裝置38上。支架11被安裝至反射器裝置38的背向散射面34的側(cè)面13上。智能手機(jī)15可拆卸且可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在支架11上。
[0059]因此，第一物體10是第一軸10，而第二物體12是第二軸12。
[0060]第一測(cè)量單元14被構(gòu)造用于安置到第一軸10的周面上，第二測(cè)量單元18被構(gòu)造用于安置到第二軸12的周面上20。
[0061]第一測(cè)量單元14具有用于測(cè)量第一軸10的旋轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn)角度的第一傾斜計(jì)17，第二測(cè)量單元18具有用于測(cè)量第二軸12的旋轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn)角度的第二傾斜計(jì)19。SP，各所述旋轉(zhuǎn)角度的測(cè)量此時(shí)通過(guò)用各傾斜計(jì)17、19測(cè)量對(duì)應(yīng)的測(cè)量單元14、18的傾斜角來(lái)實(shí)現(xiàn)。如果分析單元22是智能手機(jī)或安裝在智能手機(jī)15內(nèi)，則傾斜計(jì)17、19的角度值被藍(lán)牙發(fā)送至智能手機(jī)15或分析單元22。通過(guò)藍(lán)牙通訊也可保護(hù)相應(yīng)的App，因?yàn)榉駝t任何使用者都能用激光筆和金屬片來(lái)使用所述App以實(shí)施未經(jīng)許可的測(cè)量。所述App可設(shè)計(jì)成在輸入尺寸之后通過(guò)按“開(kāi)始”(也可能在語(yǔ)音提示之后)來(lái)進(jìn)行測(cè)量。
[0062]分析單元22被構(gòu)造用于根據(jù)照相機(jī)36所提供的圖像數(shù)據(jù)來(lái)確定在第一和/或第二軸10、12處于不同的旋轉(zhuǎn)位置時(shí)由反射器裝置38所反射的光束28在散射面34上的至少一個(gè)照中位置，并且用于由該照中位置來(lái)獲知第一軸10位置與第一軸10理想位置的偏差和第二軸12位置與第二軸12理想位置的偏差。當(dāng)軸10、12位于它們各自的理想位置時(shí)，軸10、12相互對(duì)準(zhǔn)，或者軸10、12在所述理想位置處相互對(duì)準(zhǔn)。
[0063]分析單元22還構(gòu)造用于根據(jù)在不同旋轉(zhuǎn)位置上測(cè)得的第一軸和/或第二軸的旋轉(zhuǎn)角度并根據(jù)在這些旋轉(zhuǎn)位置上由反射器裝置38所反射的光束在散射面上的(多個(gè))照中位置來(lái)確定第一和/或第二軸10、12相對(duì)于第一和/或第二軸10、12理想位置的水平角向錯(cuò)位和/或垂直角向錯(cuò)位和/或水平平行錯(cuò)位和/或垂直平行錯(cuò)位。
[0064]能向上和向下轉(zhuǎn)動(dòng)(未示出)地安裝所述光源24。
[0065]在用于獲知兩個(gè)軸10、12的彼此相互理想位置偏差的方法的實(shí)施例中，第一測(cè)量單元安置到第一軸10上，第二測(cè)量單元18安置到第二軸12上。此外，通過(guò)第一測(cè)量單元14產(chǎn)生光束28，通過(guò)第二測(cè)量單元18的反射器裝置38使光束28反射到第一測(cè)量單元14的散射面34，由第二測(cè)量單元18的照相機(jī)36拍攝散射面34的至少一張圖像，并且分析所述至少一張圖像以確定由反射器裝置所反射的光束在散射面34上的至少一個(gè)照中位置(WV, PV)，并由此獲知第一物體位置與第一物體理想位置的偏差和第二物體位置與第二物體理想位置的偏差。
[0066]特別是，也可以在軸10、12的不同旋轉(zhuǎn)位置上拍攝散射面34圖像并分析這些圖像以確定在這些不同旋轉(zhuǎn)位置上由反射器裝置38所反射的光束28在散射面34上的照中位置，由此結(jié)合由傾斜計(jì)17、19測(cè)量的不同旋轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn)角度來(lái)確定第一和第二軸相對(duì)于第一和/或第二軸10、12的理想位置的水平角向錯(cuò)位和/或豎直角向錯(cuò)位和/或水平平行錯(cuò)位和/或豎直平行錯(cuò)位。
[0067]根據(jù)智能手機(jī)和照相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)的不同，在散射面34和照相機(jī)36之間須保持一段最小距離，如此照相機(jī)36才可正確對(duì)焦。所述距離可以較長(zhǎng)。
[0068]在測(cè)量單元14、18安置到軸10、12上的情況下，照相機(jī)36的光軸39與散射面34垂直或基本垂直地定向。
[0069]在理想位置中，兩個(gè)軸10、12彼此對(duì)準(zhǔn)或盡可能對(duì)準(zhǔn)參考軸線26地布置，其中具有兩個(gè)測(cè)量單元14、18的裝置8尤其用于獲知或確定相對(duì)于參考軸線26的可能的水平角向錯(cuò)位和/或豎直角向錯(cuò)位和/或水平平行錯(cuò)位和/或豎直平行錯(cuò)位。所述裝置通常還包括用于顯示尤其與角向錯(cuò)位或平行錯(cuò)位有關(guān)的結(jié)果的機(jī)構(gòu)(圖中未示出)。
[0070]除了用于產(chǎn)生光束28的光源24外，第一測(cè)量單元14還包括用于光束28準(zhǔn)直的準(zhǔn)直器(未不出)。
[0071]照相機(jī)36具有光學(xué)系統(tǒng)(未示出)，用于在照相機(jī)傳感器(未示出)上成像該散射面34。當(dāng)這兩個(gè)測(cè)量單元14、18位于測(cè)量位置時(shí)，散射面34面向第二測(cè)量單元18。光源24也可從第二測(cè)量單元18看過(guò)去地布置在散射面34之后并通過(guò)散射面34中的相應(yīng)開(kāi)口發(fā)出光束28。
[0072]反射器裝置38具有第一背面42及第二背面44，其中所述背面42、44相互成一角度且通常成直角地布置，由此在它們之間形成棱脊46 ;在所示例子中，反射器裝置被構(gòu)造成所謂的帕羅棱鏡(也稱作“屋脊棱鏡”)，其中所述棱鏡的兩個(gè)平行側(cè)面由全等直角三角形構(gòu)成，所述三角形通過(guò)垂直于三角形平面的邊界面相連接。因此，棱脊46基本上與軸10、12的周面相切。
[0073]在散射面34之后(從第二測(cè)量單元18看過(guò)去)，第一測(cè)量單元14具有殼體32，殼體容納光源24和附屬電子器件。光源24優(yōu)選偶然地(“隨機(jī)地”)發(fā)生脈沖以盡量保持小的振動(dòng)敏感性。此外，殼體32容納用于光源24的電源(電池或電池組)及合適的電源管理器件。殼體32總體上不應(yīng)顯著厚于通常被設(shè)置用于連接至安置元件16的桿9 (參見(jiàn)圖4)。
[0074]帶顯示器33的傾斜計(jì)17 (參見(jiàn)圖3)例如可被整合在殼體32中，見(jiàn)圖1和圖2。此外，傾斜計(jì)17例如可被構(gòu)造為MEMS (微機(jī)電系統(tǒng))傾斜計(jì)。
[0075]第一測(cè)量單元14優(yōu)選被構(gòu)造成使一個(gè)或多個(gè)光束28、30在沒(méi)有反射元件介入情況下直接指向第二測(cè)量單元18的反射器裝置38，即在光源24和反射器裝置38之間沒(méi)有布置任何反射元件。
[0076]根據(jù)圖2的實(shí)施例與根據(jù)圖1的實(shí)施例的區(qū)別在于反射器裝置38具有前面40。前面40作為用于光束28的半反射性面形式構(gòu)成，其中，光束的第一部分28’從前面40朝散射面34方向反射，同時(shí)光束28的第二部分28”穿過(guò)前面40朝第二背面44方向透射，以從第二背面44反射至第一背面42，并從第一背面穿過(guò)前面40朝散射面34方向反射。
[0077]在所述實(shí)施例中，光束28’或28”在散射面34上的照中點(diǎn)(即光斑)用WV或PV標(biāo)示。前面40對(duì)光束28的反射性優(yōu)選被選擇成使兩個(gè)反射光束28’或28”的強(qiáng)度有區(qū)別，由此散射面34上的兩個(gè)照中點(diǎn)WV或PV可彼此區(qū)分開(kāi)。
[0078]根據(jù)一個(gè)有改動(dòng)的實(shí)施方式，根據(jù)圖2的裝置可配備有這樣的光源24，其除了第一光束28外還可發(fā)射第二光束30 (在圖2中以虛線示出)，這兩個(gè)光束28、30沿基本同一方向發(fā)射，但其光譜有區(qū)別(例如光源24可被構(gòu)造為雙波激光二極管，其發(fā)射出在紅光光譜內(nèi)約660納米的光束和在紅外光譜內(nèi)約780納米的光束；或者，光源24也可具有兩個(gè)不同顏色的激光二極管)。
[0079]在這種情況下，反射器裝置38的前面40作為分色器來(lái)構(gòu)成，其中該前面可被構(gòu)造為對(duì)于第一光束28的反射性強(qiáng)于第二光束30且相應(yīng)地對(duì)第二光束30的透射性強(qiáng)于第一光束28。此時(shí)，在圖2中以28”標(biāo)示的反射光束相當(dāng)于透過(guò)前面40并被兩個(gè)背面42、44反射之后的第二光束30。此時(shí)，在圖2中以28’標(biāo)示的光束相當(dāng)于前面40上反射出的第一光束28。
[0080]通過(guò)這種方式，兩個(gè)照中點(diǎn)WV或PV以其光譜組成而區(qū)分并且可通過(guò)色敏照相機(jī)36來(lái)輕易區(qū)分開(kāi)。
[0081]在圖2所示的布置中，被前面40反射的光束28’的照中點(diǎn)WV(參見(jiàn)圖3)表示兩個(gè)軸10、12的角向錯(cuò)位的量度，而被兩個(gè)背面42、44反射的光束28”的照中點(diǎn)PV表示兩個(gè)軸10、12的平行錯(cuò)位的量度。
[0082]散射面34 (參見(jiàn)圖3)設(shè)置有例如可呈十字形構(gòu)成的測(cè)量標(biāo)記50以簡(jiǎn)化散射面34的由照相機(jī)36拍攝的圖像的分析。為了使標(biāo)記50在較暗環(huán)境中也可見(jiàn)，例如可以設(shè)置外光源如LED (發(fā)光二極管，未示出)。用于照射散射面34的具有LED的外光源還尤其可以設(shè)置在智能手機(jī)15上?；蛘撸稍O(shè)置散射面34的背景照明裝置(未示出)。例如，將具有合適切口的金屬箔粘在磨砂玻璃面(由玻璃或塑料制成)上，在這里，隨后經(jīng)殼體32耦合輸入漫射白光。散射面34優(yōu)選以平面或基本平坦的形式構(gòu)成。
[0083]散射面34可以后撤(未示出)以允許用于夾緊裝置(也見(jiàn)圖4)的重量更好移位。還設(shè)有用于亮度傳感器(在最底部，未示出)和藍(lán)牙的帶孔的電路板(未示出)。亮度傳感器被用于將激光輸出功率調(diào)整至環(huán)境亮度水平。
[0084]在根據(jù)圖1和圖2的裝置中，照相機(jī)36被布置和設(shè)置成能夠完整地或盡可能完整地將散射面34成像在照相機(jī)傳感器上。
[0085]照相機(jī)36的光學(xué)系統(tǒng)最好具有固定物鏡?；蛘撸悄苁謾C(jī)15的照相機(jī)36也可具有變焦物鏡。照相機(jī)傳感器的分辨率最好最小為八百萬(wàn)像素。所述照相機(jī)優(yōu)選在宏觀范圍中工作。
[0086]因?yàn)檎障鄼C(jī)36以智能手機(jī)15形式構(gòu)成或者照相機(jī)36是智能手機(jī)15的照相機(jī)36，所以智能手機(jī)的顯示屏優(yōu)選用作GUI (圖形用戶界面)；否則還可使用附加的這類設(shè)備例如智能手機(jī)或平板電腦用于操作者控制。還可使用例如帶有頭戴裝置的語(yǔ)音控制系統(tǒng)或“谷歌眼鏡”。
[0087]根據(jù)圖1和圖2的裝置的照相機(jī)優(yōu)選配備有0CR(光學(xué)字符識(shí)別)功能，以獲得在傾斜計(jì)17或19的顯示器上所顯示的傾斜角度值；或者，角度值可例如通過(guò)藍(lán)牙鏈接被直接傳送到照相機(jī)36。
[0088]由于照相機(jī)36是智能手機(jī)15的照相機(jī)16，故也可使用通常集成在其內(nèi)的傾斜計(jì)來(lái)確定傾斜角度。
[0089]在分析由照相機(jī)36拍攝的圖像時(shí)也可進(jìn)行例如系統(tǒng)成像缺陷的修正，所述缺陷可例如由棱鏡棱邊46引起。
[0090]圖像分析在示意所示的分析單元22中進(jìn)行，該分析單元可以是照相機(jī)的一部分，尤其是當(dāng)照相機(jī)36設(shè)置在本身就能提供較為強(qiáng)大的計(jì)算能力的智能手機(jī)15上時(shí)。
[0091]在開(kāi)始使用根據(jù)圖2的裝置進(jìn)行測(cè)量之前，首先相對(duì)彼此校準(zhǔn)兩個(gè)測(cè)量單元14、18，以使反射光束28’、28”大致照射在散射面34的中心(圖2未示出)。為此，第二測(cè)量單元18例如可設(shè)有用于相對(duì)于軸12沿徑向調(diào)節(jié)第二測(cè)量單元18位置的高度調(diào)節(jié)裝置(未示出)和用于相對(duì)于軸12的徑向使第二測(cè)量單元18傾斜的角度調(diào)節(jié)裝置和用于繞徑向調(diào)節(jié)第二測(cè)量單元I8的調(diào)節(jié)裝置。
[0092]在完成對(duì)兩個(gè)測(cè)量單元14、18的相互校準(zhǔn)之后，當(dāng)使兩個(gè)軸10、12連同位于其上的測(cè)量單元14、18 —起繞軸線26轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，反射光束28’、28”的照中位置原則上顯示兩個(gè)軸10,12的相互失準(zhǔn)錯(cuò)位，然后，可以觀察和用已知方式分析各照中點(diǎn)與旋轉(zhuǎn)角度(該旋轉(zhuǎn)角度繼而可借助傾斜計(jì)功能來(lái)確定)有關(guān)的軌跡，以確定軸10、12尤其相對(duì)于第一軸和第二軸10、12理想位置的水平角向錯(cuò)位和/或豎直角向錯(cuò)位和/或水平平行錯(cuò)位和/或豎直平行錯(cuò)位(這種方法例如在DE3911307A1中參照單一光束進(jìn)行了介紹)。
[0093]如果根據(jù)圖2的裝置中的反射器裝置38呈三棱鏡狀構(gòu)成，則被背面42、44反射的光束28”的照中位置顯示出兩個(gè)方向上的平行錯(cuò)位。
[0094]在確定了失準(zhǔn)錯(cuò)位或理想位置偏差之后，在特定的角度位置上進(jìn)行軸10、12的校準(zhǔn)，其中在軸校準(zhǔn)期間進(jìn)行測(cè)量，以確定失準(zhǔn)錯(cuò)位在何時(shí)已得到最佳修正。這種方法同樣例如在DE3911307A1中有介紹。
[0095]在使用三棱鏡的情況下，軸的校準(zhǔn)例如可以在兩個(gè)測(cè)量單元14、18的“零點(diǎn)鐘”位置進(jìn)行。在使用帕羅棱鏡(也稱作“屋脊棱鏡”)情況下，校準(zhǔn)例如可以在3點(diǎn)鐘或9點(diǎn)鐘的位置上進(jìn)行。
[0096]通常在校準(zhǔn)測(cè)量和軸調(diào)校的過(guò)程中，照相機(jī)連續(xù)以較高速率拍攝散射面34的圖像并加以分析，其中例如每秒可拍攝和處理5張圖像。由于所述照相機(jī)是智能手機(jī)或是智能手機(jī)的照相機(jī)，故圖像的生成和分析例如能以合適的App形式進(jìn)行(也參照上面內(nèi)容)。
[0097]作為連續(xù)圖像拍攝的替代方式，拍攝模式也可例如選擇成根據(jù)當(dāng)時(shí)的傾斜角度拍攝圖像，例如每當(dāng)所述角度變化一固定量如I度時(shí)就進(jìn)行拍攝。
[0098]可選地，根據(jù)圖1和圖2的裝置可包括藍(lán)牙頭戴裝置，其由從事軸調(diào)校工作的操作者在調(diào)校過(guò)程中佩戴，用于無(wú)線接收由分析單元22實(shí)時(shí)確定的錯(cuò)位值，以將所述錯(cuò)位值以聲音形式提供給從事于軸調(diào)校工作的人員。這是有利的，因?yàn)橥ǔＴ谡{(diào)校期間內(nèi)操作者難以讀取智能手機(jī)15的顯示內(nèi)容。該頭戴裝置還可用于通過(guò)藍(lán)牙鏈接來(lái)進(jìn)行智能手機(jī)15的語(yǔ)音控制。
[0099]作為替代方式，操作者可使用第二智能手機(jī)或平板電腦來(lái)通過(guò)藍(lán)牙鏈接(例如通過(guò)VNC(虛擬網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)))用操作者更易讀取的方式顯示出被用作照相機(jī)的智能手機(jī)15的顯示內(nèi)容，其中還可通過(guò)操作觸屏用第二智能手機(jī)或平板電腦來(lái)控制智能手機(jī)15，也見(jiàn)W097/36146。
[0100]通常，成像面積的尺寸為約40毫米見(jiàn)方，從而當(dāng)照相機(jī)分辨率為八百萬(wàn)像素(對(duì)應(yīng)于約2500像素的豎向分辨率)時(shí)，一個(gè)像素約為20微米。當(dāng)替代地使用具有如一千六百萬(wàn)像素的小型照相機(jī)時(shí)，可獲得約7微米的分辨率。
[0101]原則上也可替代地使用具有專用光學(xué)系統(tǒng)的照相機(jī)，或在這里使用智能手機(jī)的情況下可前置放大鏡。散射面34的待成像尺寸可減小至例如20毫米見(jiàn)方至30毫米見(jiàn)方的范圍。
[0102]因此，原則上可以想到把來(lái)自照相機(jī)36的圖像無(wú)線(如通過(guò)WLAN (無(wú)線局域網(wǎng)))傳輸至例如移動(dòng)平臺(tái)。在此可使用例如專用的SD(安全數(shù)碼)卡。
[0103]原則上，將智能手機(jī)用作照相機(jī)提供了很多優(yōu)點(diǎn):這種設(shè)備在圖形用戶界面的編程和設(shè)計(jì)方面非常靈活有效；特別如手勢(shì)識(shí)別、鍵盤顯示和定位等功能也是可能的。此外，從事校準(zhǔn)測(cè)量的使用者能使用對(duì)其操作本來(lái)就很熟悉的設(shè)備。智能手機(jī)還提供許多接口如接入維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)的接口，特別是提供無(wú)線接口，其可用于連接至其它移動(dòng)操作平臺(tái)、(具有回聲和噪聲抑制功能的)頭戴裝置、谷歌眼鏡、震動(dòng)帶等。此外，在未被用于校準(zhǔn)測(cè)量時(shí)，所述智能手機(jī)可按照普通方式來(lái)使用。
[0104]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，散射面34可設(shè)有通常以格柵形式分布在散射面上的多個(gè)二維光學(xué)碼如QR(快速響應(yīng))碼，所述QR碼被印在散射面上并用于對(duì)散射面的或設(shè)有散射面的測(cè)量單元的信息/數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，所述信息/數(shù)據(jù)比如是測(cè)量單元編號(hào)、散射面在X和I方向上的尺寸(例如以毫米計(jì))、與用于打印散射面的打印機(jī)的精度或誤差有關(guān)的修正因數(shù)(例如在X和I方向上的延長(zhǎng)或壓縮的數(shù)值)、散射面上的代碼數(shù)量、各代碼在格柵中的位置(行號(hào)、列號(hào))以及各代碼與散射面坐標(biāo)系原點(diǎn)的距離(例如以微米計(jì))。此夕卜，各代碼例如可布置成彼此鄰接并覆蓋整個(gè)散射面，見(jiàn)例如圖5，在此示出四個(gè)代碼60A、60B、60C和60D。代碼的數(shù)量和分辨率應(yīng)根據(jù)打印機(jī)和照相機(jī)的分辨率來(lái)優(yōu)化。原則上，除了 QR碼外，也可使用其它的專用圖形碼。
[0105]在散射面34上設(shè)置圖形碼有如下優(yōu)點(diǎn):不必為具有安全邊緣的整個(gè)反射器面拍照，從而簡(jiǎn)化操作者的操作。代碼可以重建以生成目標(biāo)圖像，從而有足夠多的點(diǎn)值用于散射面圖像的線性化(內(nèi)部和外部參數(shù))?？山Y(jié)合規(guī)定標(biāo)記作為圖形碼來(lái)識(shí)別散射面上的代碼。在確定照中位置時(shí)刻獲得高精度?？筛鶕?jù)用于打印散射面的打印機(jī)的精度來(lái)修正該散射面。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于獲知兩個(gè)物體(10，12)的理想位置偏差的裝置(8)，具有用于安置到第一物體(10)上的第一測(cè)量單元(14)、用于安置到第二物體(12)上的第二測(cè)量單元(18)、以及分析單元(22)，其中， 所述第一測(cè)量單元(14)具有用于產(chǎn)生至少一個(gè)光束(28)的機(jī)構(gòu)(24)和用于使照射到散射面上的光(WV，PV)發(fā)生散射的散射面(34)， 所述第二測(cè)量單元(18)具有反射器裝置(38)，該反射器裝置在所述測(cè)量單元(14，18)安置到相應(yīng)物體(10，12)上時(shí)面向所述第一測(cè)量單元(14)，以將該光束(28)反射到該散射面(34)，并且所述第二測(cè)量單元(18)具有用于拍攝該散射面(34)的圖像的照相機(jī)(36)， 所述分析單元(22)被構(gòu)造用于從該照相機(jī)(36)所提供的圖像數(shù)據(jù)中確定被該反射器裝置(38)反射的光束(28)在該散射面(34)上的至少一個(gè)照中位置并且從該照中位置中獲知第一物體(10)位置與第一物體(10)理想位置的偏差和第二物體(12)位置與第二物體(12)理想位置的偏差。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述照相機(jī)(36)可拆卸地安裝在所述反射器裝置(38)上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述照相機(jī)(36)通過(guò)被安裝在所述反射器裝置(38)上的支架可拆卸地安裝在所述反射器裝置(38)上，其中所述支架安裝在所述反射器裝置(38)的背向所述散射面(34)的側(cè)面。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第二測(cè)量單元(18)具有智能手機(jī)(15)，其中所述照相機(jī)(36)設(shè)置在所述智能手機(jī)(15)上。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述智能手機(jī)(15)通過(guò)安裝在所述反射器裝置(38)上的支架(11)被安裝在所述反射器裝置(38)上，其中所述支架(11)安裝在所述反射器裝置(38)的背向所述散射面(34)的側(cè)面(13)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述智能手機(jī)(15)可拆卸地安裝在所述支架(11)上。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述智能手機(jī)(15)可拆卸且可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述支架(11)上。8.根據(jù)權(quán)利要求4至7中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述智能手機(jī)(15)具有所述分析單元(22)。9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述第一物體(10)是第一軸(10)，而所述第二物體(12)是第二軸(12)，所述第一測(cè)量單元(14)被構(gòu)造用于安置到所述第一軸(10)的周面上，所述第二測(cè)量單元(18)被構(gòu)造用于安置到所述第二軸(12)的周面上，所述裝置具有至少一個(gè)傾斜計(jì)(17，19)用于測(cè)量所述第一軸(10)和/或所述第二軸(12)的旋轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn)角度，其中所述分析單元(22)被構(gòu)造用于根據(jù)在第一軸(10)和/或第二軸(12)的不同旋轉(zhuǎn)位置上測(cè)得的旋轉(zhuǎn)角度并根據(jù)在這些旋轉(zhuǎn)位置上被該反射器裝置(38)反射的光束在該散射面(34)上的照中位置來(lái)確定第一軸和第二軸相對(duì)于第一軸和第二軸(10，12)理想位置的水平角向錯(cuò)位和/或豎直角向錯(cuò)位和/或水平平行錯(cuò)位和/或豎直平行錯(cuò)位。10.—種用于獲知兩個(gè)物體(10，12)的理想位置偏差的方法，其中， 將第一測(cè)量單元(14)安置到所述兩個(gè)物體(10，12)中的第一物體(10)上，并將第二測(cè)量單元(18)安置到所述兩個(gè)物體(10，12)中的第二物體(12)上， 通過(guò)所述第一測(cè)量單元(14)產(chǎn)生光束(28)， 通過(guò)所述第二測(cè)量單元(18)的反射器裝置(38)將所述光束(28)反射到所述第一測(cè)量單兀(14)的散射面(34)， 利用所述第二測(cè)量單元(18)的照相機(jī)(36)拍攝所述散射面(34)的至少一張圖像，以及 分析所述至少一張圖像來(lái)確定被所述反射器裝置反射的光束在所述散射面(34)上的至少一個(gè)照中位置(WV，PV)并來(lái)獲知所述第一物體的位置與第一物體理想位置的偏差和所述第二物體的位置與第二物體理想位置的偏差。
【文檔編號(hào)】G01C11/04GK105841674SQ201510236205
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2015年5月11日
【發(fā)明人】R·霍澤爾
【申請(qǐng)人】普樂(lè)福尼克·迪特·布什股份公司