用于确定机械部件位置的装置制造方法

用于确定机械部件位置的装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于确定第一机械部件(10)和第二机械部件(12)的彼此相对位置的装置，具有用于安装在第一机械部件上的第一测量单元(14)、用于安装在第二机械部件上的第二测量单元(18)以及分析单元(22)，第一测量单元具有用于产生至少一个光线束(28,30)的机构(24)、用于散射照中散射面的光(WV,PV)的散射面(34)和用于拍摄散射面(34)的图像的照相机(36)，第二测量单元具有在这些测量单元安装在各机械部件上时朝向第一测量单元以将光线束(28',28")反射到该散射面上的反射器组件(38)，该分析单元被构造成从照相机所提供的图像数据来确定该反射器组件所反射的光线束在散射面上的照中位置并由此确定第一机械部件和第二机械部件的彼此相对位置。
【专利说明】用于确定机械部件位置的装置

【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于确定第一机械部件和第二机械部件的彼此相对位置的装置，具有 用于安置到第一机械部件上的第一测量单元、用于安置到第二机械部件上的第二测量单元 以及分析单元。这样的装置例如可被构造用于确定两个轴相互对准。

【背景技术】
[0002] -般，在这样的校准检测装置中，两个测量单元中的至少一个具有用于产生光线 的光源，该光线在另一测量单元上的一个或者多个探测器上或在带光源的测量单元上的探 测器上的照中点被确定，在后者情形中，另一测量单元反射所述光线。通常，为确定多个轴 相互对准，在多个转动角位确定光线照中点位置，为此，使这些测量单元沿所述轴的周面移 动，或者使这些轴连同安装在周面上的测量单元一起转动。
[0003] DE3320163A1和DE3911307A1描述了一种轴校准测量装置，其中，第一测量单元发 出光线，该光线从第二测量单元的反射棱镜反射到第一测量单元的光学探测器上。
[0004] DE3335336A1描述了一种轴校准测量装置，其中，第一测量单元和第二测量单元均 发出光线并且均具有光学探测器，在这里，分别使光线被引导向另一测量单元的探测器。 [0005] 按照此原理工作的轴校准测量装置也在US6, 873, 931B1中有描述，其中，两个测 量单元均配备有两个双轴加速度传感器用于自动测量轴的转动角度。
[0006] 从DE3814466A1中知道一种轴校准测量装置，其中，第一测量单元发出光线，该光 线照中第二测量单元的沿轴向前后布置的两个光学探测器。
[0007] 从W003/067187A1中知道一种轴校准测量装置，其中，第一测量单元发出扇形光 线，其照中第二测量单元的沿轴向前后布置的两个光学探测器。
[0008] 从W000/28275A1中知道一种轴校准测量装置，其中，两个测量单元分别安装到两 个轴的正面，其中第一测量单元发出扇形光线，其侧向照中布置在第二测量装置的一个平 面内的三个标记针。
[0009] EP0962746A2描述了一种轴校准测量装置，其中，第一单元具有用于发出第一颜色 光线的光源、分光器和色敏CCD探测器，而第二单元具有用于发出第二颜色光线的光源和 颜色分离器（选色分光器），该颜色分离器反射第一颜色且传输第二颜色，其中从第一单元 处观察，第二单元的光源布置在颜色分离器之后，从第二单元处观察，第一单元的光源布置 在分光器之后。第一单元发出的光线首先穿过第一单元的分光器，接着在第二单元的颜色 分离器上反射，被反射的光线又在第一单元的分光器上反射而到达探测器。来自第二单元 的光线首先穿过第二单元的颜色分离器并且由第一单元的分光器反射到探测器上。
[0010] EP2093537A1描述了一种轴校准测量装置，其中，第一测量单元发出扇状发散光 线，其照中第二测量单元的两个光学条纹探测器，它们侧向间隔且相互平行布置，其中探测 器的长度方向垂直于光线的扇形平面布置。
[0011] 对于在此所述的所有轴校准测量装置，都是确定并分析光线在探测器表面的照中 点。
[0012] 从DE4041723A1中知道一种用于确定测量点相对于基准点位置以引导或控制钻 机前进的装置，该装置具有多个测量站，它们布置在钻机内或钻头上，每个测量站具有带标 记的照相机，每个照相机拍摄相邻的照相机或测量站的标记。
[0013] 从W02010/042039A1中知道一种轴校准测量装置，其中，两个测量单元中的每一 个配备有安置在壳体内的照相机，其中朝向另一单元的壳体侧面配设有光图，其被对置的 照相机拍摄。配设有光图的壳体侧面均配备有开口，对置的图形经该开口被成像。在一个 替代设计中，两个单元中只有一个单元配设有照相机，但没有图形，而另一单元不具有照相 机，但配设有立体图形。
[0014] 在EP1211480A2中描述了一种轴校准测量装置，其中，第一测量单元配备有光源， 其发出光线到第二测量单元，第二测量单元配设有毛玻璃，毛玻璃的背对第一测量单元的 一侧通过适当的光学元件被成像到也构成第二测量单元一部分的图像探测器上。
[0015] 在DE10143812A1和DE10117390A1中描述了一种轴校准测量装置，其中，第一测量 单元具有用于产生扇状发散光线的光源，对置的第二测量单元具有包括背侧毛玻璃的局部 反射光学系统以及照相机，该照相机拍摄背对第一测量单元的毛玻璃侧，利用了直接来自 光源的光线的主光斑和由第二测量单元的局部反射光学系统和在第一测量单元的正面的 反射器所反射的光线的副光斑。
[0016] 用于机器测量的带照相机的激光接收器可以商品名LaserTrac从德国的Wente CamSorik 公司（38108Braunschweig)得到。


【发明内容】

[0017] 本发明的任务是提供一种用于确定两个机械部件的彼此相对位置的装置，特别是 用于轴校准测量，该装置的设计非常简单、灵活且成本低廉。本发明的又一个任务是提供一 种相应的方法。
[0018] 根据本发明，该任务通过根据权利要求1和权利要求4的装置以及根据权利要求 14的方法来完成。
[0019] 在根据本发明的解决方案中有利的是，通过使用照相机和在照相机上成像的散射 面，而不是使用反射光线束所直接照中的光学探测器，可以实现一种非常简单灵活的系统。 尤其是，作为照相机可使用为最终用户设计的批量生产产品，例如像照相机或智能手机，其 能以相当低的成本来获得，或者使用者因其它原因而本来就已拥有。
[0020] 该装置优选被设计成使照相机指向散射面的朝向反射器组件的一侧。
[0021] 根据本发明的一个实施方式，照相机能相对于所述两个测量单元自由移动并能以 徒手形式使用，例如以便将散射面成像到照相机上。根据一个替代实施方式，照相机可作为 测量单元的一部分构成，其也具有用于产生光线束的机构，或者它可以被安装至该测量单 元上。
[0022] 由从属权利要求得到了本发明的优选实施方式。

【专利附图】

【附图说明】
[0023] 以下将结合附图来更详尽地解释本发明，其中：
[0024] 图1是根据本发明的位置确定装置的第一例子的轻微侧向透视图；
[0025] 图2是图1的装置的散射面的前视图；
[0026] 图3是配设有散射面的图1的装置的测量单元在使用时的透视图；
[0027] 图4是位置确定装置的另一实施例的示意侧视图；和
[0028] 图5是表示截线定理如何可被用于修正在照相机上的散射面图像的透视失真的 不意图；和
[0029] 图6不出了具有四个QR码的散射面的例子。

【具体实施方式】
[0030] 图1-3示出了根据本发明的用于确定机器（未示出）的第一轴10和机器（未示 出）的第二轴12相互对准的装置的第一例子。该装置包括具有用于安装在第一轴10周面 上的部件16的第一测量单元14以及具有用于安装在第二轴12周面上的部件20的第二测 量单元18。
[0031] 两个轴10、12相对于基准轴线26尽量对齐地前后相继布置，其中具有这两个测量 单元14和18的装置用于确定相对于基准轴线26的或彼此相对的任何角度偏差和/或平 行偏差。一般，该装置还包括用于显示关于角度偏差或平行偏差的结果的机构（附图未示 出）。
[0032] 第一测量单元14包括用于产生光线束28的光源24、用于准直光线束28的准直器 (未示出）、散射面34和拍摄散射面34照片的照相机36。
[0033] 照相机36具有光学元件35用于将散射面34成像到照相机传感器（未示出）上。 照相机36能以侧向角度倾斜安装到散射面34,例如不阻碍在第二测量单元18上发出的光 线至少在散射面34的中央区域内照中。
[0034] 当这两个测量单元14、18位于测量位置时，散射面34朝向第二测量单元18。例如 当从第二测量单元18观察时，光源24可布置在散射面34的后面，光线束28可照射穿过散 射面34上的相应开口。
[0035] 第二测量单元18具有反射器组件38,该反射器组件具有朝向第一测量单元14的 正面40、第一背面42以及第二背面44,在背面42、44之间形成一定角度，通常是彼此相对 成直角布置，从而在它们之间形成顶边46。在所示例子中，反射器组件被设计成所谓的普罗 棱镜（也被称作"屋顶棱镜"）棱镜的两个平行侧表面由等边直角三角形构成，这两个平行 侧表面通过垂直于三角形表面的边界面连接。顶边46与轴10、12的周面大致相切。
[0036] 正面40作为光线束28的部分反射面来构成，光线束的第一部分28'被正面40朝 散射面34的方向反射，而光线束28的第二部分28"朝着第一背面42的方向透过正面40， 以在第一背面42上朝向第二背面44反射并从第二背面44朝着散射面34的方向穿过正面 40。
[0037] 在图1和图2的例子中，散射面34上的光线束28'或28"的照中点（即光斑）分 别标记为WV或PV。优选地，正面40对光线束28的反射性被如此选定，两个被反射的光线 束28'和28"的强度是不同的，由此，在散射面34上的两个照中点WV和PV可区分。
[0038] 根据一个改进的实施例，图1和图2的布置可配设有光源24,除了第一光线束28 夕卜，光源24还可发出第二光线束30(图1以虚线示出），这两束光线束28、30大致沿相同 方向但以不同光谱发出（例如光源24可被设计为双波激光二极管，其在在红光范围内发出 约660nm的光线束并在红外范围内发出约780nm的光线束；或者，光源24还可具有两个不 同颜色的激光二极管）。
[0039] 在这种情况下，反射器组件38的正面40以颜色分离器形式构成，在此，其例如被 构造成对第一光线束28的反射比对第二光线束30更强，相应地对第二光线束30的透射 比对第一光线束28更强。在由正面40透射并经两个背面42、44反射后，在图1中标记为 28''的被反射的光线束就对应于第二光线束30。在图1中标记为28'的光线束则对应于 在正面40反射的第一光线束28。
[0040] 通过这种方式，两个照中点WV和PV通过其光谱组成来区分并可通过颜色感应照 相机36被轻松区分开。
[0041] 在图1和图2所示的布置中，在正面40所反射的光线束28'的照中点WV是两个 轴10、12的角度偏差的尺度，在两个背面42、44所反射的光线束28"的照中点PV是两个轴 10、12的平行偏差的尺度。
[0042] 在散射面34的后面（从第二测量单元18观察），第一测量单元14具有壳体32， 壳体内装有光源24和相关电路。光源24最好被随机脉冲化以尽量减小振荡敏感性。另 夕卜，壳体32内装有用于光源24的电源（干电池或蓄电池），还有合适的电源控制电路。总 体上，壳体32不应比通常设置用于连接至安装部件16的定位杆（图1未示出）厚许多。
[0043] 第一测量单元14最好具有倾斜仪用于确定第一测量单元14的倾斜角度和进而配 备有第一测量单元14的轴10的转动角位。这种带有显示器33的倾斜仪31可被集成在壳 体32内，例如见图1和图2。在这种情况下，倾斜仪31例如能以MEMS倾斜仪的形式构成。
[0044] 最好如此构成第一测量单元14,光线束28、30在没有中间接设反射元件情况下被 直接引导至第二测量单元18的反射器组件38, S卩，在光源24和反射器组件38之间未设有 反射元件。
[0045] 根据图2,散射面34配设有测量标记50,测量标记例如能以十字形式构成以帮助 照相机36所拍摄的散射面34图像的分析。为了在昏暗环境下也能看到所述标记50,可在 照相机36上设置外光源例如LED23。或者，可以设置散射面34的背光25。在这种情况下， 带有适当切口的金属箔可被粘接到毛玻璃面（由玻璃或塑料制造）上，其中漫射白光经壳 体32被稱合输入。
[0046] 散射面34最好基本呈平面状构成。根据图1和图3,照相机36可相对于散射面 34侧移和倾转地布置。在这种情况下，照相机36也可安装在例如安装部件16 (它例如可以 是链条张紧器）下方。照相机36此时如此取向，它在照相机传感器上尽量完整地成像该散 射面34,但未遮挡光线束28'、28''。在这种情况下也可设置散射光阑（未示出），其也可被 有利地用于照相机36和散射面34的机械稳定化。
[0047] 照相机36例如可以呈紧凑照相机或智能手机或移动电话相机形式构成。光学元 件35最好是固定镜头，因为这样的镜头比变焦镜头更稳定。优选地，照相机传感器的分辨 率至少是8兆像素。该照相机优选在低倍状态下工作。
[0048] 就照相机呈智能手机形式而言，智能手机的显示器可被有利地用作图形用户界面 (GUI)。其它情况下，这类的其它装置例如像智能手机或平板电脑还可被用于用户控制。在 这种情况下也可使用例如利用耳机或预期在2013年出现的"Google Glass"的声控装置。 [0049] 对照相机所拍摄的图像的分析可如下进行：分析目标是要分别确定被反射的光线 束28'、28' '的照中点BV、PV的各自中心点坐标。在此过程中，拍摄图像被初始修正，S卩，由 照相机36的侧倾转布置所造成的光学系统的透视失真和任何失真将会被补偿。这例如可 基于测量标记50实现，该测量标记的"全球坐标"是准确已知的。光线束28'、28''的照中 点可基于颜色与背景区分开，从而用于中心点确定的区域是有限的。随即进行借助重心评 估的中心点确定。因为测量标记50的全球坐标是准确已知的，故可以计算像素坐标，从而 能在全球坐标中确定光线束的照中点WV和PV的中心点。
[0050] 另一种可能性是使用截线定理来计算照中点坐标，如在图5中针对照中点PV示意 所示的那样。在这种情况下利用水平逃逸点VPH和坚向逃逸点VPV。
[0051] 也可以确定光线束照中点PV和WV的平均直径并用其来评估光源和反射器组件之 间的即第一测量单元14和第二测量单元18之间的距离。
[0052] 就第一测量单元14具有用于由倾斜仪31测量的倾斜角度的显示器33而言，照相 机36最好配备有光学字符识别（OCR)功能以掌握该角度值；或者，可以通过例如蓝牙链接 将该角度值直接传输给照相机36。
[0053] 就照相机36呈智能手机形式而言，通常集成在智能手机中的倾斜仪29也可被用 于确定倾斜角度。
[0054] 在分析照相机拍摄的图像的过程中，还可以修正系统失真，例如由像棱镜边缘46 引起的系统失真。
[0055] 可以在用22示意标示的分析单元内进行图像分析，该分析单元可构成照相机的 一部分，尤其当牵涉到智能手机时，其本来就由厂方配备有相对高的计算能力。
[0056] 开始测量前，这两个测量单元14、18最初被彼此相对调节，从而光线束28'、28'' 大致照中散射面34的中心。为此目的，第二测量单元18例如可以配设有用于相对于该轴 12径向移动第二测量单元18位置的高度调节机构（未示出）和用于相对于轴12的径向倾 转第二测量单元18的角度调节机构以及围绕径向调节第二测量单元18的调节机构。
[0057] 在这两个测量单元14、18的彼此相对调节完成后，当使这两个轴10和12连同安 装在其上的测量单元14、18围绕轴线26转动时，原则上可由被反射的光线束28'、28''的 照中位置表明这两个轴1〇、12的彼此相对失准，其中，各照中点的走向根据转动角度（其又 可通过倾斜仪功能来定）而定并且按照已知方式加以分析，以确定所述轴10、12的坚向偏 差、水平偏差和角度偏差（这种方法例如在DE3911307A1中针对单个光线束进行了描述）。
[0058] 如果反射器组件38呈三棱镜状构成，在背面42、44反射的光线束28"的照中点显 示两个方向上的平行偏差。
[0059] 在失准确定后，在特定角位进行轴10、12的调节，此时在轴调节过程中进行测量 以确定何时最佳修正失准。这样的方法还例如在DE3911307A1有所描述。
[0060] 当使用三棱镜时，轴的调整可在例如两个测量单元14、18的"12点钟"位置进行。 当使用普罗棱镜（也被称作屋顶棱镜）时，调整可在例如3点钟位置或9点钟位置进行。
[0061] 一般，在校准测量过程中和在轴调节过程中，照相机以相对高的速度连续拍摄散 射面34的图像并加以分析，此时例如可以每秒产生并处理五幅图像。就该照相机是智能手 机而言，图像的拍摄和分析例如能以适当的应用程序形式实现。
[0062] 作为连拍图像的替代，图像拍摄方式也是可选的，从而例如图像拍摄依据当前的 倾斜角度，例如无论何时都以特定增量如Γ改变角度。
[0063] 该校准装置能可选地包括蓝牙耳机，其由执行轴调节的操作者在调节过程中佩戴 并用于无线接收由呈智能手机形式的照相机36的分析单元22所确定的当前偏差值，以便 可听见地呈现给执行轴调节的人员。这就在调节过程中操作者一般难以看到智能手机36 的显示而言是有利的。在这种情况下也可使用耳机以便使用蓝牙链接用于智能手机36的 声控。
[0064] 或者，第二智能手机或平板电脑可被操作者用来通过蓝牙链接（例如通过VNC)而 以能被操作者更好理解的方式呈现作为照相机的智能手机36的显示，此时也可通过该第 二智能手机或平板电脑借助触屏显示器来控制智能手机36,也见W097/36146。
[0065] 一般，成像表面的尺寸约为40X40mm，在此情况下，当照相机分辨率是8兆像素 (对应于约2500像素的坚向分辨率）时，一个像素对应于约20 μ m。当例如使用具有16兆 像素的紧凑型照相机时，可获得约7 μ m的分辨率。
[0066] 原则上也可使用具有特殊光学元件的照相机，或者在智能手机情况下可使用中间 放大镜。待成像的散射面34尺寸也可被缩小到例如20X20mm到30X30mm。
[0067] 在这种情况下，原则上可以想到照相机图像被无线传输（例如通过WLAN)给例如 移动平台。在此例如可以使用专用SD卡。
[0068] 根据图1-3的实施方式的改动方式，照相机36能以自由照相机形式构成，其可相 对于这两个测量单元14、18自由移动并被操作者手持以拍摄散射面34的照片，例如或者安 装在三脚架上。在这种情况下，照相机可在低倍状态工作并在拍摄照片时大致安装在散射 面34附近，或者在这样做是不可能的或不希望的情况下，照相机以手机镜头工作，从而也 可在例如大于1米的距离下拍摄图像。
[0069] 图4示出图1-3的实施例的另一改动方式，其中，散射面134以毛玻璃形式构成并 且使照相机36并不是像图1-3中的实施例那样拍摄散射面的朝向第二测量单元18的一 侦牝而是拍摄散射面134的背对第二测量单元18的一侧。在此情形下，从第二测量单元18 看，照相机36布置在毛玻璃134的后面。在图4所示的例子中，照相机36固定就位在第一 测量单元14的壳体32上。在商用智能手机的情形下，这将导致在照相机和毛玻璃之间的 最小距离为约50mm至60mm。如果照相机配设附加镜头（广角或放大镜），该距离会更短。
[0070] 在这里，移动操作部件也可通过无线链接例如蓝牙链接与照相机36通信。还是在 图4的实施例情况下，可以使用散射光阑（未示出）。
[0071] 优选在图4的实施例情况下，光源24是双色的并且正面40以如已结合图1-3的 实施例所描述的颜色分离器形式来构成。
[0072] 原则上，照相机可被结合至第一测量单元14,即使是在这样的情况下，S卩，在拍摄 中照相机以如下方式被安装到第一测量单元14上的固定位置，在已完成校准测量和调整 之后，照相机可与第一测量单元14拆分开并被用在别处。这在照相机是智能手机情况下是 特别有利的。
[0073] 原则上，智能手机被用作照相机带来了许多好处：因而，这样的装置就图形用户界 面的编程和设计而言是非常灵活且功能强大的；尤其可以实现姿势识别、键盘渐显和定位 这样的事。另外，执行校准测量的用户能使用他本来就已基本熟悉其操作的装置。而且， 智能手机提供许多界面，例如像那些也在维护数据库中的界面。尤其在这种情况下可获 得无线界面，其可被用于链接到另一移动工作平台、耳机（具有回声和噪音抑制）、Google Glass、振动带等。另外，智能手机有时也可在不被用于校准测量时被正常使用。
[0074] 根据本发明的一个实施方式，该散射面可配备有多个两维光学码如QR码，其分散 在散射面上且一般呈格栅形式，其能被印在散射面上并用于关于散射面或配备有散射面的 测量单元的信息/数据的编码，例如像测量单元的序列号，散射面在X和y方向上的尺寸 (例如单位mm)，与用于印刻散射面的打印机的精度或误差相关的修正系数（例如在X和y 方向上的伸缩量），散射面的编码数量，各编码在格栅中的位置（行号和列号），以及各编码 距散射面坐标系原点的距离（例如单位μ m)。在这种情况下，各独立编码例如可如此排列， 它们彼此相邻以覆盖整个散射面，例如参见图6,在这里示出四个编码60A、60B、60C、60D。 编码的数量和分辨率应对应于打印机和照相机的分辨率被优化。代替QR码，原则上也可使 用其它的专用图形码。
[0075] 在散射面上设置图形码有以下优点：整个反射器表面连同保护边缘一起不需要被 拍照，这意味着方便了使用者。编码可被重建以产生目标图像，从而可获得足够多的点用于 散射面图像的线性化（内参数和外参数）。可以结合某些标记来识别散射面上的编码。可 以获得照中位置确定时的较高精度。散射面可以与被用于印刻散射面的打印机的精度相关 地被修正。
【权利要求】
1. 一种用于确定第一机械部件（10)和第二机械部件（12)的彼此相对位置的装置，具 有用于安装在第一机械部件上的第一测量单元（14)、用于安装在第二机械部件上的第二测 量单元（18)以及分析单元（22)，其中， 第一测量单元具有用于产生至少一个光线束（28, 30)的机构（24)、用于散射照中散射 面的光（WV，PV)的散射面（34)、用于拍摄该散射面（34)的图像的照相机（36)， 第二测量单元具有在这些测量单元安装在各机械部件上时朝向第一测量单元以将光 线束（28'，28")反射到所述散射面上的反射器组件（38)，以及 该分析单元被构造成从该照相机所提供的图像数据来确定该反射器组件所反射的光 线束在该散射面上的照中位置并由此确定第一机械部件和第二机械部件的彼此相对位置。
2. 根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述照相机（36)指向所述散射面（34)的朝 向所述反射器组件（38)的一侧，或所述照相机（36)指向所述散射面（34)的朝向所述反射 器组件（38)的一侧并且相对于该散射面（34)侧向错开布置，或者所述照相机（36)指向所 述散射面（34)的朝向所述反射器组件（38)的一侧并且相对于该散射面（34)侧向错开且 倾转布置，或所述散射面以毛玻璃（134)形式构成并且使该照相机（36)指向该毛玻璃的背 对所述反射器组件的一侧。
3. 根据权利要求1或2所述的装置，其特征是，所述第一测量单元（14)具有用于该照 相机（36)的可分离固定的机构（33)。
4. 一种用于确定第一机械部件（10)和第二机械部件（12)的彼此相对位置的装置，具 有用于安装在第一机械部件上的第一测量单元（14)、用于安装在第二机械部件上的第二测 量单元（18)、照相机（36)以及分析单元（22)，其中， 第一测量单元具有用于产生至少一个光线束（28, 30)的机构（24)、用于散射照中散射 面的光（WV，PV)的散射面（34)， 第二测量单元具有在这些测量单元安装在各机械部件上时朝向第一测量单元以将光 线束反射到所述散射面上的反射器组件（38)， 所述照相机能相对于这两个测量单元自由移动并被构造用于拍摄该散射面的图像， 该分析单元被构造成从该照相机所提供的图像数据来确定该反射器组件所反射的光 线束（28'，28〃）在该散射面上的照中位置并由此确定第一机械部件和第二机械部件的彼 此相对位置。
5. 根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征是，所述反射器组件（38)具有第一 背面（42)和第二背面（44)，所述第一背面和第二背面彼此相对成一定角度布置，从而将光 线束从所述第一背面反射到所述第二背面并从所述第二背面反射向所述散射面（34)。
6. 根据权利要求5所述的装置，其特征是，所述反射器组件（38)的第一背面（42)和 第二背面（44)彼此相对大致垂直，或者所述反射器组件（38)的第一背面（42)和第二背面 (44)彼此相对大致垂直且所述反射器组件（38)呈棱镜、普罗棱镜或三棱镜形式。
7. 根据权利要求5或6所述的装置，其特征是，所述反射器组件（38)的朝向所述第一 测量单元（14)的表面（40)被构造成将光线束（28)的一部分反射到所述散射面上并将该 光线束的一部分透射向所述第一背面。
8. 根据权利要求1至6之一所述的装置，其特征是，所述光线束是第一光线束（28)， 用于产生所述第一光线束的机构还被构造用于产生第二光线束（30)，所述两个光线束大致 沿相同方向但以不同的光谱发出，所述反射器组件（38)的朝向所述第一测量单元的表面 (40)被构造为颜色分离器，从而使其对第一光线束的反射比对第二光线束更强，对第二光 线束的透射比对第一光线束更强，其中所述反射器组件设有至少一个第一背面（42)以反 射透射过朝向所述第一测量单元的表面的第二光线束。
9. 根据前述权利要求之一所述的装置，其特征是，第一机械部件是第一轴（10)且第二 机械部件是第二轴（12)，其中第一测量单元（14)被构造成安装在第一轴的周面上，而第二 测量单元（18)被构造成安装在第二轴的周面上。
10. 根据权利要求9所述的装置，其特征是，该分析单元（22)被构造用于由在这些轴 (10, 12)的不同转动角位所拍摄的图像数据来确定这些轴的角度偏差以及坚向和水平偏 差。
11. 根据权利要求6或10所述的装置，其特征是，所述棱镜（38)的顶边（46)大致与所 述轴的周面相切地来取向。
12. 根据前述权利要求之一所述的装置，其特征是，所述照相机包括具有固定焦距的镜 头（35)，和/或该分析单元（22)被构造成与相对于散射面（34)的倾转相关地校正由照相 机（36)提供的图像数据，和/或所述第一测量单元（14)具有倾斜仪（27)，和/或所述照相 机（36)具有倾斜仪（29)，和/或第一测量单元（14)具有用于该散射面（34)的背光（25)， 所述照相机（36)具有用于散射面（34)的照明的机构（23)和/或该照相机（36)呈智能手 机形式。
13. 根据前述权利要求之一所述的装置，其特征是，该散射面（34)配设有多个测量标 记（50)，和/或该散射面（34)配设有分散在该散射面上的多个图形码（60A，60B，60C，60D) 用于与该散射面和/或配设有该散射面的测量单元的数据相关的编码。
14. 一种确定第一机械部件（10)和第二机械部件（12)的彼此相对位置的方法，其中， 将第一测量单元（14)安装在第一机械部件上并将第二测量单元（18)安装在第二机械 部件上， 通过第一测量单元产生光线束（28)， 所述光线束由所述第二测量单元的反射器组件（38)反射到所述第一测量单元的散射 面（134)上， 使能相对于这两个测量单元自由移动的照相机（36)就位并拍摄该散射面的至少一个 图像，和 分析所述至少一个图像以确定该反射器组件所反射的光线束在该散射面上的照中点 (wv，PV)并由此确定第一机械部件和第二机械部件的彼此相对位置。
15. 根据权利要求14所述的方法，其特征是，使该照相机（36)指向该散射面（134)的 朝向反射器组件（38)的一侧，和/或该散射面（134)以毛玻璃形式构成并且使该照相机 (36)指向该毛玻璃的背对该反射器组件（38)的一侧。
【文档编号】G01B11/27GK104142132SQ201410188244
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年5月6日 优先权日:2013年5月6日
【发明者】R·霍泽尔 申请人:普乐福尼克· 迪特· 布什股份公司