DD285179A5 - METHOD FOR COMPLEX LIGHTING AND MEASUREMENT BY COOHAERED LIGHT BOWL - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur komplexen Fluchtung und Vermessung mittels kohaerenter Lichtbuendel und ist u. a. anwendbar bei Groszsektionen und Rohbauwagenkaesten des Schienenfahrzeugbaus. Unter Verwendung einer Strahlungsquelle fuer kohaerentes Licht, einer Strahllagekontrolle, Umlenkeinheiten mit Strahlteilern und einer Meszeinrichtung mit kombiniertem Laserempfaenger wird ein lagekontrollierter Basisstrahl nach dem Meszobjekt ausgerichtet, ueber Umlenkeinheiten Fluchtstrahlen bzw. -ebenen aufgebaut und zwischen dem Meszobjekt und den Fluchtstrahlen bzw. -ebenen Abstandsmessungen mit Differenzvergleich durchgefuehrt. Fig. 1{Fluchtung; Vermessung; kohaerente Lichtbuendel; Strahlungsquelle; Strahllagekontrolle; Umlenkeinheiten mit Strahlteiler; Meszeinrichtung mit Laserempfaenger; Basisstrahl; Fluchtstrahlen bzw. -ebenen; Abstandsmessung; Differenzvergleich}The invention relates to a method for complex alignment and measurement by means of kohaerenter Lichtbuendel and u. a. Applicable to large sections and bodyshops of rail vehicle construction. Using a radiation source for coherent light, a beam position control, deflecting units with beam splitters and a measuring device with combined laser receiver a position-controlled base beam is aligned to the Meszobjekt built on deflection units escape beams or levels and between the Meszobjekt and the escape beams or planes distance measurements with Difference comparison performed. Fig. 1 {alignment; Measurement; kohaerente light bulbs; Radiation source; Beam position control; Deflection units with beam splitters; Meszeinrichtung with laser receiver; Base beam; Escape jets or planes; Distance measurement; Difference compared}

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur komplexen Fluchtu'.g, Vermessung, Lage- und Formbestimmung von Großsektionen und Rohbauwagenkästen des Schienenfahrzeugbaus mi.eels lagestabiler und ständig stabilitätskontrollierter kohärenter Lichtbündel mit wahlweise visueller oder optoelektronischer Abstandsmessung, das sowohl zur Überprüfung der Genauigkeit der Vorfertigung als auch des Montageprozesses angewendet werden kann. Ebenso kann damit die Genauigkeit von Teilmontagen bzw. die Geometrie und Toloranzeinhaltung fertiger Waggons geprüft werden.The invention relates to a method for complex Fluchtu'.g, surveying, location and shape determination of large sections and car bodies of rail vehicles mi.eels stable position and constantly stability-controlled coherent light beam with optional visual or optoelectronic distance measurement, both to verify the accuracy of prefabrication and of the assembly process can be applied. Likewise, it can be used to check the accuracy of partial assemblies or the geometry and tolorance compliance of finished wagons.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Zur Schaffung einer Fluchtlinie und deren Ablenkung sind verschiedene Verfahren, sowohl zur punktförmigsn als auch zur räumlichen Positionerung, bekai.nt.In order to create a deflection line and its deflection, various methods are known, both for punctiform and for spatial positioning.

Die Fluchtlinie wird dabei meist durch die optische Achse von Fluchtungsfernrohren, Theodoliten und Nivelliere realisiert. Auch die Ablenkung gerichteter Lichtstrahlen durch starre und rotierende Prismen ist nicht unbekannt.The line of flight is usually realized by the optical axis of distance telescopes, theodolites and levels. The deflection of directed light rays by rigid and rotating prisms is not unknown.

So wird nach DD 220396 ein Verfahren zum Vermessen zu montierender neuer oder zur Überprüfung bestehender Krananlagen mittels Laser mit Rotationsoptik zur Erzeugung von Bezugsstrahlen und -ebenen beschrieben. Zur vollständ'gen Vermessung des Objektes ist allerdings ein Umsetzen des Rotationslasers erforderlich. Ein« permanente Strahlkontrolle ist nicht vorgesehen.Thus, according to DD 220396 a method for measuring to be installed new or for checking existing cranes by means of laser with rotation optics for the production of reference beams and planes is described. For complete measurement of the object, however, a conversion of the rotary laser is required. A «permanent beam control is not provided.

In DD 84488 wird ein Verfahren und oine Einrichtung zum Messen von Untergestellen 2- und 3achsiger Eisenbahn wagen beschrieben, daß zur Feststellung von Längs-, Quer- und Diagonalmaßen dient. Man geht dabei von einer Meßebei 3 in Höhe der Achshalterstege aus und arbeitet mit Herkömmlichen Meßmitteln, wie Meßschienen, Loten und Bandmaß. Diese ν athode wird international zur Nachweisführung n.cht mehr akzeptiert.In DD 84488 a method and oine device for measuring subframes 2- and 3-axle railroad car is described that serves to determine longitudinal, transverse and diagonal dimensions. It is based on a Meßebei 3 in the amount of Achshalterstege and works with conventional measuring means, such as measuring rails, solders and tape measure. This ν athode is no longer accepted internationally as proof of compliance.

Nach DD 159459, einem Verfahren und einer Einrichtung zur Deformationsmessung von langen Bauteilen, wird mit Hilfe eines Laserstrahls, aufheftbarer Meßschrauben mit KoordinatenmaSstab oder Vier-Quadranten-Diode, einer Durchgangszielmarke und einer elektrooptischen Zielmarke die Deformation eines langen Bauteiles, vorzugsweise im Schiffbau der Kiellinie von Schwimmkörpern ermittelt bzw. überwacht.According to DD 159459, a method and a device for measuring the deformation of long components, with the aid of a laser beam, attachable micrometers with KoordinatenmaSstab or four-quadrant diode, a passage target and an electro-optical target the deformation of a long component, preferably in shipbuilding the keel line of Floating bodies determined or monitored.

Nach OD 139422 wird ein stationäres Meßbezugssystem für die Endmontage von Schiffskörpern vorgeschlagen, das ohne rotierendem Prisma, nur mit dem stationären Fluchtstrahl arbeiter. Bekannt ist weiterhin nach DD 206829 oine optoelektronische Anordnung zur Fluchtung und Geradheitsmessung und nach DD 215159 eine Meßeinrichtung zur optoelektronischen Lagebestimmung.According to OD 139422 a stationary measuring reference system for the final assembly of hulls is proposed, the workers without rotating prism, only with the stationary escape beam. It is also known to DD 206829 oine optoelectronic arrangement for alignment and straightness measurement and according to DD 215159 a measuring device for optoelectronic position determination.

Nach DE-AS 2143812 wird eine Anordnung zur Erzeugung einer Lichtebene aus einem Laserstrahl mittels eines stationären, koaxial zum Strahl angeordneten Kegelspiegels dargestellt. Der Vorteil liegt im Wegfali des motorischen Antriebes fOr ein Rotaticnsprisma zur Bildung der Bezugsebene, der Nachteil in dem erforderlichen hohen Justageaufwand des Kegelspiegels.According to DE-AS 2143812 an arrangement for generating a light plane from a laser beam by means of a stationary, coaxial with the beam arranged cone mirror is shown. The advantage lies in Wegfali the motor drive for a Rotaticnsprisma to form the reference plane, the disadvantage in the required high adjustment effort of the cone mirror.

DE-AS 2236220 stellt eine Vorrichtung zum Messen der Abweichung eines Gleispunktes der Höhe oder Seite nach von einer Bezugsebene dar, wo ein diesem Gleispunkt zugeordneter drehbarer Laserstrahl einen Empfänger anstrahlt, der über eine elektronische Auswertschaltung und eine Blende arbeitet.DE-AS 2236220 represents a device for measuring the deviation of a track point of the height or side of a reference plane, where a rotatable laser beam associated with this track point illuminates a receiver which operates via an electronic evaluation circuit and a diaphragm.

DE-OS 2831918 beschreibt ebenfalls Möglichkeiten der Gleisvermessung unter Nutzung von Laserstrahlen zur Bildung von Bezugsstrahlen und -ebenen.DE-OS 2831918 also describes possibilities of track measurement using laser beams to form reference beams and planes.

Alle diese bekannten Verfahren, Anordnungen, Vorrichtungen und Geräte sind für die Lösung von Fluchtungs- oder Vermessungsaufgaben räumlicher Objekte mit komplexem Nachweis ihrer Maßhaltigkeit im räumlichen Koordinatensystem nicht oder nur unvollständig geeignetAll of these known methods, arrangements, devices and devices are not or only incompletely suitable for the solution of alignment or surveying tasks of spatial objects with complex proof of their dimensional accuracy in the spatial coordinate system

Wesentliche Mangel sind, in unterschiedlicher Zuordnung zu o.g. Lösungen: Major deficiencies are, in different assignment to o.g. Solutions:

- begrenzter Anwendungsbereich,- limited scope,

- hoher Bedien- bzw. Justageaufwand,- high operating and adjustment effort,

- fehlende einheitliche Bezugsbasis für direkt miteinander zu vergleichende Meßwerte aus Einzelmessungen am Objekt im räumlichen Koordinatensystem,- missing uniform reference basis for directly to be compared measured values from individual measurements on the object in the spatial coordinate system,

- fehlende permanente Kontrolle der Lagestabilität des Strahles- Lack of permanent control of the positional stability of the beam

- ungenügende Komplexität der Gerätetechnik für den Aufbau beliebiger Fluchtstrahlen und -ebenen aus einem gemeinsamen lagestabilen Basisstrahl für Pluchtungen und Vermessungen eines Objektes im räumlichen Koordinatensystem.- Insufficient complexity of the device technology for the construction of any escape beams and planes from a common position-stable base beam for lobes and surveys of an object in the spatial coordinate system.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht in der Erhöhung des Gebrauchswertes der zu fertigenden Erzeugnisse durch den exakten Nachweis von Toleranzüberschreitungen an funktionsbestimmenden Baugrößen, die bisher nicht bzw. nur ungenügend nachweisbar waren, weiterhin in der Einsparung von Arbeitszeit im Verhältnis zum erforderlichen Zeitaufwand für vergleichbare Messungen mit herkömmlichen Methoden aber ungenügender Genauigkeit und in der Erreichung einer hohen Effektivität und Zuverlässigkeit des Verfahrens sowie in der Ablösung veralteter, international nicht mehr akzeptierter Meßmethoden und -verfahren.The object of the invention is to increase the utility value of the products to be manufactured by the exact detection of tolerance violations of function-determining sizes that were not or only insufficiently detectable, continue in the saving of working time in relation to the time required for comparable measurements with conventional But insufficient accuracy and the achievement of a high level of effectiveness and reliability of the procedure as well as the replacement of outdated, internationally no longer accepted measuring methods and procedures.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur komplexen Fluchtung und Vermessung von Großsektionen bzw. Rohbauwagenkästen im Schienenfahrzeugbau zu schaffen, das auf der Nutzung kohärenter Lichtbündel im räumlichen Koordinatensystem bei einheitlicher periodisch oder permanent überprüfter Bezugsbasis beruht und bei reduziertem Bedienaufwand eine hohe Genauigkeit und Reproduzierbarkeit der direkt untereinander vergleichbaren Ergebnisse gewährleistet, wobei Anzahl und Lage der Meßpunkte in einem frei wählbaren Rastersystem vorzugeben sind. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Strahlungsquelle für kohärentes Licht, beispielsweise ein Laserfluchtungsgerät, an einer geeigneten Stelle am Meßobjekt aufgebaut wird und das kohärente Lichtbündel nach vom Meßobjekt bestimmten vorgegebenen Lagekoordinaten exakt ausgerichtet wird, danach wird die Strahlungsquelle orts- und lageunveränderlich arretiert, wobei das durch sie erzeugte kohärente Licht für alle nachfolgenden Ablenkungen, Fluchtungen und Messungen als Basisstrahl konstant bleibt. Nach der Arretierung der Strahlungsquelle erfolgt eine permanente optoelektronische Kontrolle des Basisstrahls durch eine Strahllagekontrolleinrichtung innerhalb vorgegebener Toleranzgrenzen auf seine Lagestabilität ohne die ständige Arbeitsfähigkeit des Systems zu beeinträchtigen und Signalisation unerlaubter Abweichungen. Dia Strahllagekontrolleinrichtung wird an einem frei wählbaren, danach stationär festliegenden Punkt angeordnet. Über Umlenkeinheiten mit hochgenau geschliffenen Strahlteilern, die starr, frequenzstabil rotierend oder schwenkbar eingebaut sind, erfolgt der Aufbau von Fluchtstrahlen und/oder -ebenen aus dem Basisstrahl, wobei sowohl der geradlinige Durchgang eines Teilstrahls zur Strahllagekontrolleinrichtung für die Lagestabilitätskontrolle des Basisstrahls ständig gewährleistet ist, als auch der aus dem Strahlteiler abgelenkt austretende Teilstrahl für Arbeitsaufgaben. wie Fluchtung, weitere Ablenkung oder Positionierung ohne Einschränkungen zur Verfügung stoht.The object of the invention is to provide a method for complex alignment and measurement of large sections or car bodies in rail vehicles, which is based on the use of coherent light beam in the spatial coordinate system with a uniform periodically or permanently checked reference base and reduced operating costs high accuracy and reproducibility of ensured directly mutually comparable results, with number and location of the measuring points are specified in a freely selectable grid system. According to the invention the object is achieved in that a radiation source for coherent light, for example, a laser alignment device, is constructed at a suitable location on the measurement object and the coherent light beam is determined by certain determined by the measurement object position coordinates, then the radiation source is fixed in place and position immutable, wherein the coherent light generated by them remains constant for all subsequent deflections, alignments and measurements as the base beam. After locking the radiation source is a permanent optoelectronic control of the base beam by a beam position control device within predetermined tolerance limits on its positional stability without affecting the permanent working capacity of the system and signaling unauthorized deviations. Dia beam position control device is placed at a freely selectable, then stationary fixed point. About deflection with highly accurate ground beam splitters, which are rigid, frequency stable rotating or swivel mounted, the construction of escape beams and / or planes from the base beam, both the straight passage of a partial beam to the beam position control device for the position stability control of the base beam is constantly guaranteed, as also the deflected from the beam splitter part beam for work tasks. such as alignment, further distraction or positioning without restrictions.

Die Reihenfolge des Einbaues der Umlenkeinheiten axial in den Strahlengang ergibt sich aus der meßtechnischen Aufgabenstellung Ft das Meßobjekt.The order of installation of the deflection axially into the beam path results from the measurement task Ft the object to be measured.

Die Kontrolle der Lagestabilität der Fluchtstrahlen und -ebenen, außer dem von der Strahllagekontroileinrichtung permanent kontrollierten Basisstrahl erfolgt durch zusätzliche visuelle Zielpunkte oder optoelektronische Empfänger für kohärentes Licht. Die winkeldefinierte Lage der abgelenkten Fluchtstrahlen und -ebenen im räumlichen Koordinatensystem zum Meßobjekt wird durch exakt fixierte Standorte der auswechselbaren Umlenkeinheiten für ein- oder mehrmalige Strahlumlenkung über die Strahlteiler erreicht.The control of the positional stability of the escape beams and planes, except for the base beam permanently controlled by the beam position control device, is effected by additional visual target points or optoelectronic receivers for coherent light. The angle-defined position of the deflected escape beams and planes in the spatial coordinate system to the object to be measured is achieved by exactly fixed locations of the exchangeable deflection units for single or multiple beam deflection via the beam splitters.

Die Standorte sind in Abhängigkeit von der Lage der vorgegebenen Meßpunkte zu wählen.The locations are to be selected depending on the location of the given measuring points.

Nach erfolgtem Aufbau von Fluchtstrahlen und -ebenen erfolgt die feinmechanisch-optoelektronische Abstandsmessung zwischen Meßobjekt und Fluchtstrahl bzw. -ebene. Durch senkrechtes Ansetzen einer Meßeinrichtung mit kombiniertem Laserempfänger, der die Laserimpulse ortet, wird eine exakte Abstandsmessung durchgeführt. Der sich anschließende Differenzvergleich der Einzefmessungen untereinander ergibt die geforderten Maße bzw. Bauabweichungen. Die Bestimmung des an der Meßeinrichtung abzulesenden Meßwertes erfolgt visuell odc optoelektronisch. Die Gerätejustage sowie die Lagekontrolle des Laserstrahls zur Prismenoberfläche erfolgen nach bekannten Verfahren.After the construction of escape beams and planes, the fine-mechanical-optoelectronic distance measurement between the object to be measured and the alignment beam or plane takes place. By vertically positioning a measuring device with a combined laser receiver, which locates the laser pulses, an exact distance measurement is performed. The subsequent difference comparison of the Einzefmessungen with each other results in the required dimensions or deviations. The determination of the measured value to be read by the measuring device takes place visually or opto-electronically. The device adjustment and the position control of the laser beam to the prism surface are made by known methods.

Ausführungsbeispielembodiment

Nachstehend ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die dazugehörigen Zeichnungen zeigenThe invention is explained in more detail with reference to an exemplary embodiment. The accompanying drawings show

Fig. 1: Prinzipieller Aufbau einer horizontalen Laserimpulsebene 1 aus einem Laserbasisstrahl 3 Fig. 2: Messung der Parallelität der Gleitstückebenen 5 aller Gleitstücke (Meßaufgabe 1)FIG. 1: Basic structure of a horizontal laser pulse plane 1 from a laser base beam 3 FIG. 2: Measurement of the parallelism of the slider planes 5 of all sliders (measuring task 1)

Fig. 3: Messung der Neigung der Gleitstückebenen 5 längs zum Untergestell 6 (Meßaufgabe 2) Fig. 4: Messung des senkrechten Abstandes der Gleitstückebenen 5 zu den Drehpfannenebünen 7 (Meßaufgabe 3) Fig. 5: Messung des Abstandes der Pufferbohrungen 8 in den Kopfstückstegen 9 zu den Gleitstückebenen 5 (Meßaufgabe 4) Fig. 6: Messung der Rechtwinkligkeit der Kopfstückstege 9 in bezug auf die Langträger 10 und Darstellung des prinzipiellenFig. 3: Measurement of the inclination of the Gleitstückbenen 5 longitudinally to the lower frame 6 (measuring task 2) Fig. 4: Measurement of the vertical distance of Gleitstückbenen 5 to the Drehpfannenbünen 7 (measuring task 3) Fig. 5: Measurement of the distance of the buffer holes 8 in the Kopfstückstegen 9 to the Gleitstückbenen 5 (measuring task 4) Fig. 6: Measurement of the perpendicularity of the headpiece webs 9 with respect to the long beam 10 and representation of the principal

Aufbaus von vertikalen Laserimpulsebenen 2 aus einem gemeinsamen Laserbasisstrahl 3 (Meßaufgabe 7) Fig. 7: Messung der waagerechten Abweichung der Langträger 10 von der Geraden (Meßaufgabe ß) Fig. 8: Messung der senkrechten Lage der Kopfstückstege 9 (Meßaüfgabe 5).Structure of vertical laser pulse planes 2 from a common laser base beam 3 (measuring task 7) Fig. 7: Measurement of the horizontal deviation of the longitudinal beams 10 from the straight line (measuring task β) Fig. 8: Measurement of the vertical position of the headpiece webs 9 (measurement 5).

Im Ausführungsbeispiel ist die Fluchtung und Vermessung des Untergestells 6 eines antriebslosen Schienenfahrzeuges dargestellt.In the embodiment, the alignment and measurement of the undercarriage 6 of a non-powered rail vehicle is shown.

Die Vermessung eines Untergestells 6 beinhaltet die in den Figuren 2 bis 8 dargestellten und benannten Meßaufgaben. Mit den üblichen Meßverfahren sind die Meßaufgaben 1 bis 7 nur als Einzolaufgaben mit jeweils neu aufzubauender Bezugsbasis realisierbar.The measurement of a subframe 6 includes the measuring tasks shown and named in FIGS. 2 to 8. With the usual measuring methods, the measuring tasks 1 to 7 can only be realized as one-time tasks, each time with a reference base to be newly built up.

Durch die fehlende einheitliche Bezugsbasis ist eine direkte Vergleichbarkeit von Messungen der Meßaufgaben untereinander nicht zulässig und dadurch eine komplexe Vermessung von Untergestellen 6 im räumlichen Koordinatensystem und deren ständige Reproduzierbarkeit auf einheitlicher Oasis nicht gegeben.Due to the lack of a uniform reference base, a direct comparability of measurements of the measurement tasks with each other is not permitted and thus a complex measurement of bases 6 in the spatial coordinate system and their constant reproducibility on a uniform basis is not given.

Das erfindungsgemäße Verfahren beinhaltet folgende nacheinander durchzuführende Verfahrensschritte:The method according to the invention comprises the following steps to be carried out successively:

- die exakte Ausrichtung des kohärenten Lichtbündels, d. h. des Laserbasisstrahls 3 nach vorgegebenen vom Meßobjekt bestimmten Lagekoordinaten,the exact orientation of the coherent light beam, d. H. the laser base beam 3 according to predetermined position coordinates determined by the measurement object,

- orts- und lageunveränderliche Arretierung der Strahlungsquelle, d.h. des Laserfluchtungsgerätes 11,- Locally and positionally immovable locking of the radiation source, i. the laser alignment device 11,

- permanente optoelektronische Kontrolle des Laserbasisstrahls 3 innerhalb vorgegebener Toleranzgrenzen auf seine Lagestabilität mittels der Strahllagekontrolle 4 ohne die ständige Arbeitsfähigkeit zu beeinträchtigen und Signalisation unerlaubter Abweichungen,permanent opto-electronic control of the laser base beam 3 within predetermined tolerance limits on its positional stability by means of the beam position control 4 without impairing the permanent ability to work and signaling unauthorized deviations,

- Aufbau von Fluchtstrahlen bzw. -ebenen über Umlenkeinheiten mit hochgenau geschliffenen starr gelagerten und rotierend gelagerten Strahlteilern (Pentaprismen mit Ausgleichskeil) 13,14 aus dem Laserbasisstrahl 3,Construction of escape jets or planes via deflection units with highly precisely ground rigidly mounted and rotationally mounted beam splitters (pentaprisms with compensating wedge) 13, 14 from the laser base beam 3,

- feinmechanisch-optoelektronische Abstandsmessung mittels Meßeinrichtung mit kombiniertem Laserempfänger 15 zwischen Meßobjekt und horizontaler bzw. vertikaler Laserimpulsebene 1, 2,- Fine-mechanical-opto-electronic distance measurement by means of measuring device with combined laser receiver 15 between the object to be measured and horizontal or vertical laser pulse plane 1, 2,

- Differenzvergleich der Einzelmessungsn untereinander zwecks Ermittlung der geforderten Maße bzw. Bauabweichungen. Der Aufbau der horizontalen bzw. vertikalen Laserimpulsebenen 1,2 erfolgt aus einem lagekontrolüerteri Laserbasisstrahl 3 über starr und rotierend gelagerte Strahlteiler 13,14 (siehe Figur 1 und 6).- Difference comparison of Einzelmessungsn each other for the purpose of determining the required dimensions or deviations. The construction of the horizontal or vertical laser pulse planes 1, 2 takes place from a position-controlled laser base beam 3 via rigidly and rotationally mounted beam splitters 13, 14 (see FIGS. 1 and 6).

Die Fluchtung und Vermessung der Untergestelle 6 von antriebslosen Schienenfahrzeugen wird in der nachfolgend beschriebenen Art und Weise durchgeführt.The alignment and measurement of the bases 6 of unpowered rail vehicles is carried out in the manner described below.

Parallel zur Längsachse des mit vorgegebener Genauigkeit in bekannten Lagekoordinaten abgelegten Untergestells 6 wird stirnseitig ein Lacerfluchtungsgerät 11 aufgestellt, nivelliert, arretiert und der damit unter dem Untergestell 6 durchgeführte Laserbasisstrahl 3 auf der anderen Stirnseite des Untergestells 6 mit einer optoelektronischen Strahllagekontrolle 4 in seiner Lagestabilität in einem vorgegebenen Toleranzbereich permanent kontrolliert.Parallel to the longitudinal axis of the stored with predetermined accuracy in known position coordinates base 6 a Lacerfluchtungsgerät 11 is set up, leveled, locked and thus performed under the base 6 laser base beam 3 on the other face of the base 6 with an optoelectronic beam position control 4 in its positional stability in one specified tolerance range permanently controlled.

Zur Durchführung der Meßaufgaben 1. bis 4. wird in den stehenden Basisstrahl 3 eine Prismenkombination 12, bestehend aus einem starren 13 und einem rotierenden Strahlteiler 14, so eingebaut, daß durch den abgelenkten Teilstrahl, eine zum Laserbasisstrahl 3 genau parallel und damit auch parallel zur Unterfläche des Untergestells 6 und der Gleitstückebenen 5 liegende horizontale Laserimpulsebene 1 aufgebaut wird, während der im starren Strahlteiler 13 axial weitergeführte Teilstrahl (Basisstrahl 3) zur Strahllagekontrolle führt (Figur 1). Die Justage der Prismen erfolgt nach bekannten Prinzipien. Durch senkrechtes Ansetzen einer Meßeinrichtung 15 mit kombiniertem Laserempfänger, der die Laserimpulse ortet, wird eine exakte Abstandsmessung zur Meßaufgabe 1. (Figur 2),zur Meßaufgabe 2. (Figur 3),zur Meßaufgabe 3. (Figur 4) und zur Meßaufgabe 4. (Figur 5) durchgeführt. Der anschließende Differenzvergleich der Einzelmessungen untereinander, ergibt die geforderten Maße, bzw. Sauabweichungen. In Durchführung der Meßaufgaben 5. und 7. wird in den Basisstrahl 3 ein rotierend gelagerter Strahlteiler 14 so eingebaut, daß an den beiden Kopfstückstegen 9 des Untergestells 6 eine senkrecht auf dem Basisstrahl 3 stehende vertikale Laserimpulsebene 2 parallel zu den Kopfstückstegen 9 entsteht (Figur 6) über die Meßeinrichtung 15 werden die Maße ermittelt zur Lösung der Meßaufgabe 5. (Figur 8) und der Meßaufgabe 7. (Figur 6). Zur Realisierung der Meßaufgabe 6. (Figur 7) wird in den Basisstrahl 3 ein starr gelagerter Strahlteiler 13 so eingebaut, daß in dem wechselseitig abgelenkten starren Teilstrahl ein rotierend gelagerter Strahlteiler 14 so eingebaut und justiert wird, daß parallel zu der Längsseite (Langträger 10) des Untergestells 6 die vertikale Laserimpulsebene 2 gebildet wird, während der geradlinig weitergeführte Teilstrahl (Basisstrahl 3) zur Sirahllagekontrolle 4 führt, die die exakte Strahllage innerhalb des zulässigen Toleranzbereiches während aller Fluchtungen und Messungen permanent kontrolliert und jede unzulässige Abweichung für die Unterbrechung der Messungen und Beseitigung der Störgrößen signalisiert.To carry out the measuring tasks 1 to 4 is in the stationary base beam 3, a prism combination 12, consisting of a rigid 13 and a rotating beam splitter 14, installed so that by the deflected partial beam, one to the laser base beam 3 exactly parallel and thus parallel to Sub-surface of the undercarriage 6 and the Gleitstückbenen 5 lying horizontal laser pulse plane 1 is constructed, while the axially continuous in the rigid beam splitter 13 sub-beam (base beam 3) for beam position control leads (Figure 1). The adjustment of the prisms is carried out according to known principles. By perpendicular application of a measuring device 15 with a combined laser receiver, which locates the laser pulses, an exact distance measurement for measuring task 1. (Figure 2), the measuring task 2. (Figure 3), the measuring task 3. (Figure 4) and the measuring task. (Figure 5) performed. The subsequent difference comparison of the individual measurements with one another results in the required dimensions or sowing deviations. In carrying out the measuring tasks 5 and 7, a rotating beam splitter 14 is installed in the base beam 3 so that at the two headpiece webs 9 of the base 6, a perpendicular to the base beam 3 vertical laser pulse plane 2 parallel to the headpiece webs 9 is formed (Figure 6 ) via the measuring device 15, the dimensions are determined to solve the measuring task 5. (Figure 8) and the measuring task 7. (Figure 6). To realize the measuring task 6. (Figure 7), a rigidly mounted beam splitter 13 is installed in the base beam 3 so that in the mutually deflected rigid partial beam a rotating beam splitter 14 is installed and adjusted so that parallel to the longitudinal side (long beam 10) the lower frame 6, the vertical laser pulse plane 2 is formed, while the rectilinearly continued partial beam (base beam 3) leads to Sirahllagekontrolle 4, which controls the exact beam position within the allowable tolerance range during all alignments and measurements permanently and any impermissible deviation for the interruption of measurements and elimination the disturbance signals.

Die erfindungsgemäße Lösung gestattet eine auf einheitlicher Bezugsbasis beruhende Fluchtung und Vermessung von Großsoktionen und Rohbauwagenkästen, insbesondere von Untergestellen im Schienenfahrzeugbau bei hoher Effektivität und Zuverlässigkeit des Verfahrens infolge einer permanenten Basisstrahlüberwachung.The inventive solution allows based on a uniform reference base alignment and measurement of large-scale and car bodyshops, especially of bases in rail vehicle construction with high efficiency and reliability of the method due to a permanent base beam monitoring.

Claims (1)

Verfahren zur komplexen Fluchtung und Vermessung mittels kohärenter Lichtbündel im Schienenfahrzeugbau bei der Fertigung, Montage und Endkontrolle von Großsektionen, Rohbauwagenkästen und Untergestellen von antriebslosen Schienenfahrzeugen einsetzbar, unter Verwendung einer Strahlungsquelle für kohärentes Licht, einer Strahllagekontrolleinrichtung, Umlenkeinheiten mit Strahlteilern, einer Meßeinrichtung, Umlenkeinheiten mit kombiniertem Laserempfänger, einer Basisstrahls sowie von Fluchtstrahlen und -ebenen, gekennzeichnet dadurch, daß eine exakte Ausrichtung des Basisstrahls (3) nach vorgegebenen vom Meßbjekt bestimmten Lagekoordinaten erfolgt, daß die Strahlungsquelle (11) orts- und lageunveränderlich arretiert wird, daß eine permanente Kontrolle des Basisstrahls (3) auf seine Lagestabilität innerhalb vorgegebener Toleranzgrenzen mittels der Strahllagekontrolleinrichtung (4) ohne Beeinträchtigung der ständigen Arbeitsfähigkeit erfolgt und unerlaubte Abweichungen signalisiert werden, daß aus dem Basisstrahl (3) unter Verwendung von Umlenkeinheiten mit hochgenau geschliffenen starr und rotierend gelagerten Strahlteilern (13,14) horizontale und vertikale Fluchtstrahlen bzw. -ebenen (1,2) aufgebaut werden, daß anschließend mittels Meßeinrichtung (15) feinmechanisch-optoelektronische Abstandsmessungen zwischen dem Meßobjekt und den Fluchtstrahlen bzw. -ebenen (1,2) durchgeführt werden und daß geforderte Maße bzw. Bauabweichungen durch Differenzvergleich der Einzelmessungen untereinander ermittelt werden.Method for complex alignment and measurement by means of coherent light beams in rail vehicle construction in the manufacture, assembly and final inspection of large sections, car body crates and bases of non-powered rail vehicles used, using a radiation source for coherent light, a beam position control device, deflection with beam splitters, a measuring device, deflection units with combined Laser receiver, a base beam and of escape beams and planes, characterized in that an exact alignment of the base beam (3) according to predetermined by the measuring object position coordinates that the radiation source (11) is fixed in place and position immutable, that a permanent control of the base beam (3) on its positional stability within predetermined tolerance limits by means of the beam position control device (4) without affecting the permanent ability to work and unauthorized deviations sign be alisiert that from the base beam (3) using deflecting units with highly precisely ground rigidly and rotationally mounted beam splitters (13,14) horizontal and vertical escape beams or planes (1,2) are constructed, then by means of measuring device (15) fine-mechanical-optoelectronic distance measurements between the object under test and the escape beams or planes (1,2) are performed and that required dimensions or deviations are determined by comparing the differences between the individual measurements with each other. Hierzu 3 Seiten ZeichnungenFor this 3 pages drawings