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DE880674T1

A system for point-by-point measuring of spatial coordinates

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Projected expiry passed 10 October 2016, 10 years ago.

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7 claims: 7 independent, 0 dependent

  1. 1
    935 602 METRONOR A / S 935 602 METRONOR A/S Patentansprüche claims 1. A system for a point-by-point measurement of spatial coordinates, with the following features:1. Ein System für ein Punkt-für-Punkt-Messen von Raumkoordinaten, mit folgenden Merkmalen: - eine oder mehrere optoelektronische Kameras (7,8), die angeordnet sind, um eine Raumrichtung zu punktförmigen Lichtquellen zu messen, one or more optoelectronic cameras (7, 8) which are arranged to measure a spatial direction to point-shaped light sources, - One or more measuring devices (11) for distance and optional directional measurement to light-reflecting targets (19, 28), and - ein oder mehrere Meßeinrichtungen (11) zum Entfernungsund wahlweisen Richtungsmessen zu lichtreflektierenden Zielen (19,28), und - a feeler tool (18), - ein Tastwerkzeug (18), characterized in that dadurch gekennzeichnet, daß - The touch tool (18) has a minimum of three point-shaped light-emitting devices (21-25) in known location coordinates with respect to a tool-fixed location coordinate system, one or more light-reflecting points / targets (28) for a laser measuring device and a contact point (3 0) in has a known position with respect to the local coordinate system, and that - das Tastwerkzeug (18) ein Minimum von drei punktförmigen lichtgebenden Einrichtungen (21-25) in bekannten Ortskoordinaten bezüglich einem werkzeugfesten Ortskoordinatensystem aufweist, ein oder mehrere lichtreflektierende Punkte/Ziele (28) für eine Laser-Meßeinrichtung und einen Kontaktpunkt (3 0) in einer bekannten Position bezüglich des Ortskoordinatensystems aufweist, und daß - A data processing device (2) is designed to determine the spatial position and orientation of the touch tool (18) with respect to the at least one camera (7, 8) and at least one measuring device (11) on the basis of the known position of the light-emitting devices (21-25) with respect to 0 of the tool contact point (30), calculate the measured directions from the cameras (7, 8) to the individual light-emitting devices (21-25) and the measured distance from the laser measuring device (11) to the light-reflecting point / target (28), so that the position of the Tool (18) is or will be related to the contact point (30). - eine Datenverarbeitungseinrichtung (2) ausgelegt ist, um die Raumposition und Ausrichtung des Tastwerkzeuges (18) bezüglich der mindestens einen Kamera (7,8) und mindestens einer Meßeinrichtung (11) auf der Grundlage der bekannten Position der lichtgebenden Einrichtungen (21-25) bezüglich 0 des Werkzeug-Kontaktpunktes (30), der gemessenen Richtungen von den Kameras (7,8) zu den einzelnen lichtgebenden Einrichtungen (21-25) und der gemessenen Entfernung von der Laser-Meßeinrichtung (11) zu dem lichtreflektierenden Punkt/Ziel (28) zu berechnen, so daß die Position des Werkzeugs (18) auf den Kontaktpunkt (30) bezogen ist bzw. wird.
  2. 2
    Ein System gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Second A system according to claim 1, characterized in that - The data processing device (2) is designed, based on the calculation to steer the direction of the laser beam so that it hits the reflecting point / target (28) for recording the distance therefrom. - die Datenverarbeitungseinrichtung (2) ausgelegt ist, auf der Grundlage der Berechnung die Richtung des Laserstrahls zu lenken, so daß dieser auf den reflektierenden Punkt/Ziel (28), zum Aufzeichnen des Abstandes dahin, auftrifft.
  3. 3
    Ein System gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Third A system according to claim 1 or 2, characterized in that - The light-emitting device of the feeler tool (18) consists of at least three light-reflecting targets (28, 37-40);that - die lichtgebende Einrichtung des Tastwerkzeuges (18) aus mindestens drei lichtreflektierenden Zielen (28,37-40) besteht;daß - At least one of the cameras (7, 8) has a flash lamp (9, 10) which is mounted thereon for illuminating the light-reflecting targets (28, 37-40);and that - mindestens eine der Kameras (7,8) eine Blitzlichtlampe (9,10) aufweist, die auf dieser zur Beleuchtung der lichtreflektierenden Ziele (28,37-40) angebracht ist;und daß - The data processing device (2) is designed to the spatial position and orientation of the probe tool (18) with respect to the camera (7,8) and the measuring device (11) on the basis of the known position of at least three light-reflecting targets (28,37-40 ) regarding the tool contact point (3 0), to calculate the measured directions from the cameras (7,8) to the individual reflecting targets (28,37-40) and the measured distance from the laser measuring device (11) to the reflecting points / targets (28,37-40) , so that the position of the tool (18) is or will be related to the contact point (30). - die Datenverarbeitungseinrichtung (2) ausgelegt ist, um die Raumposition und Ausrichtung des Tastwerkzeuges (18) bezüglich der Kamera (7,8) und der Meßeinrichtung (11) auf der Grundlage der bekannten Position von mindestens drei lichtreflektierenden Zielen (28,37-40) bezüglich des Werkzeug-Kontaktpunktes (3 0), der gemessenen Richtungen von den Kameras (7,8) zu den einzelnen reflektierenden Zielen (28,37-40) und der gemessenen Entfernung von der Laser-Meßeinrichtung (11) zu den reflektierenden Punkten/Zielen (28,37-40) zu berechnen, so daß die Position des Werkzeugs (18) auf den Kontaktpunkt (30) bezogen ist bzw. wird.
  4. 4
    Ein System gemäß einem oder mehrerer der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß 4th A system according to one or more of claims 1-3, characterized in that - Only a single camera (7) and a measuring device (11) form the system. - nur eine einzige Kamera (7) und eine Meßeinrichtung (11) das System bilden.
  5. 5
    Ein System zum Punkt-für-Punkt-Messen von Raumkoordinaten gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß 5th A system for point-by-point measurement of spatial coordinates according to claim 1 or 2, characterized in that 0 674 parts 0 674 Tl - This has a device (5) for adjusting the illumination time and intensity for each of the light-emitting devices (21-25) of the probe tool on the basis of the signal level that is recorded by the cameras (7, 8) at any predetermined time, so that the optimal signal / noise ratio is achieved at all times. - dieses eine Einrichtung (5) zum Einstellen der Beleuchtungszeit und Intensität für jede der lichtgebenden Einrichtungen (21-25) des Tastwerkzeuges auf der Grundlage des Signalpegels, der zu jeder beliebig vorgegebenen Zeit durch die Kameras (7,8) aufgezeichnet wird, aufweist, so daß der optimale Signal/Geräuschabstand zu allen Zeiten erreicht wird.
  6. 6
    Ein System gemäß Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß 6th A system according to claims 1-4, characterized in that - The camera (7,8) and the measuring device (11) are arranged to record the direction and distance to isolated light-reflecting targets (19), and that - die Kamera (7,8) und die Meßeinrichtung (11) angeordnet sind, um Richtung und Entfernung zu isolierten lichtreflektierenden Zielen (19) aufzuzeichnen, und daß - The data processing device (2) is designed to direct the laser beam (14) of the measuring device (11) on the basis of the directions to the targets (19, 28), as observed by the cameras (7, 8). - die Datenverarbeitungseinrichtung (2) ausgelegt ist, um den Laserstrahl (14) der Meßeinrichtung (11) auf der Grundlage der Richtungen zu den Zielen (19,28), wie von den Kameras (7,8) beobachtet, zu lenken.
  7. 7
    Ein System gemäß Ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß 7th A system according to claims 1-6, characterized in that - The camera (7) and the laser measuring device (11) are constructed as one unit, so that the center of rotation of the mirror unit (13) of the laser (11) is on the optical axis of the camera (7), thereby making a correction for decentering is prevented. - die Kamera (7) und die Laser-Meßeinrichtung (11) als eine Einheit aufgebaut sind, so daß sich das Rotationszentrum der Spiegeleinheit (13) des Lasers (11) auf der optischen Achse der Kamera (7) befindet, wodurch eine Korrektur für ein Dezentrieren verhindert wird.
Independent claims7