DE3116253C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Überprüfen der Ab
messungsgenauigkeit und/oder zum Messen von Abmessungen an
großen Objekten gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige Anordnungen können insbesondere zum Vermessen von
Fahrzeugkarosserien verwendet werden, die mit Kontrollpunkten
wie Schraubenköpfen oder angehängten Meßstäben versehen sind.
Moderne Kraftfahrzeuge mit in Schalenbauweise ausgeführten
freitragenden Karosserien werden in großen Serien mit hoher
Genauigkeit hergestellt. Dabei werden der Motor, die Kraft
übertragungsteile und die vordere und die hintere Fahrwerks
gruppe mehr oder weniger direkt an der Fahrzeugkarosserie
über entsprechende Verstärkungen oder daran angeschweißte
Tragkonsolen befestigt. Der zufriedenstellende Betrieb eines
solchen Kraftfahrzeuges ist daher in hohem Maße davon ab
hängig, daß die Befestigungsstellen beispielsweise für die
Lenkelemente der vorderen und der hinteren Fahrwerksgruppe
stets die Stellung einnehmen und die Form aufweisen, die vom
Fahrzeughersteller vorgesehen ist.
Bei Unfällen werden nun häufig Stoßkräfte auf die Karosserie
schale übertragen und bewirken dort bleibende Verformungen.
Ohne eine gründliche Inspektion und Vermessung kann es dann
schwierig sein, diese Verformungen zu lokalisieren, und dies
kann schädliche Folgen für das Fahrverhalten des betreffenden
Fahrzeuges haben. Zwar lassen sich kleinere Verformungen an
der Karosserie mit Hilfe von an der vorderen Fahrwerksgruppe
vorgesehenen Einstellmöglichkeiten kompensieren, jedoch ist
es unter keinen Umständen angängig, daß die Befestigungsstel
len für die Aufhängung der vorderen Fahrwerksgruppe durch Ver
größerung von Schraubenlöchern usw. verlegt werden.
In der DE-PS 22 13 963 ist eine Anordnung der eingangs genann
ten Gattung beschrieben, die eine Überprüfung gestattet, ob
ein Kraftfahrzeug beispielsweise nach einem Unfall noch die für
das jeweilige Fahrzeugmodell vorgeschriebenen richtigen Abmes
sungen aufweist. Dazu wird das zu überprüfende Fahrzeug auf
einer Richtbühne oder einer Richtbank befestigt. Die Kontroll
punkte am Fahrzeug, die für die Fahrgestellvermessung herange
zogen werden, sind meist Befestigungslöcher oder sonstige Be
festigungspunkte für Schrauben und Schraubenverbindungen auf
der Fahrzeugunterseite. Damit diese Kontrollpunkte genau de
finiert werden können, finden sogenannte Meßpunkteinheiten Ver
wendung, die an allen relevanten Kontrollpunkten am Fahrge
stell befestigt werden. An jedem dieser Kontrollpunkte wird
ein Lineal aufgehängt, das mit einer Millimeterskala versehen
ist und einen Schieber trägt, der auf eine Nennhöhe eingestellt
werden kann. Durch eine Ablesung des Auftreffpunktes für ein
Lichtbündel auf diesen Linealen läßt sich dann direkt die je
weilige Höhenabweichung des Fahrgestells bestimmen. Reflek
tierende Farbmarkierungen ermöglichen dabei die Feststellung
des Auftreffpunktes für ein Lichtbündel auf den Linealen
noch aus einer Entfernung von mehreren Metern. Als Licht
quelle dient ein Laser, der ein paralleles Bündel von ro
tem Licht entlang eines Meßbalkens abstrahlt. Dabei trifft das
Lichtbündel auf eine Umlenkeinheiten, wo es in zwei zueinander
senkrechte Lichtbündel aufgeteilt wird. Eines der beiden so
erhaltenen Lichtbündel breitet sich weiterhin entlang des
Meßbalkens aus, während das andere Lichtbündel unter einem
rechten Winkel zum Meßbalken abgestrahlt wird. Wenn die
entlang des Meßbalkens bewegbare Umlenkeinheit verschoben
wird, erfährt auch das zum Meßbalken senkrechte Lichtbündel
eine entsprechende Verschiebung entlang des Meßbalkens und
trifft dabei in jedem Zeitpunkt nur auf eines der Lineale
am Fahrzeug. Der Abstand zwischen diesen Linealen läßt sich
dann direkt auf einem Meßband ablesen, das auf dem Meßbalken
angeordnet und längs dessen abrollbar ist.
Auf diese Weise werden alle Längs- und Vertikalabmessungen
am Fahrgestell des Fahrzeuges vermessen. Zur Vermessung der
Breitenabmessungen wird die Umlenkeinheit bis an das äußerste
Endes des in der Fahrzeuglängsrichtung aufgestellten Meßbalkens
verschoben. Sie emittiert dann ein Lichtbündel entlang eines
in transversaler Richtung aufgestellten Meßbalkens, entlang
dessen die Messungen in der gleichen Weise vorgenommen werden,
wie dies oben für den sich in Längsrichtung des Fahrzeuges er
streckenden Meßbalkens beschrieben ist. Wenn das Fahrzeug der
Ausrichtung bedarf, werden die Umlenkeinheiten auf dem jeweili
gen Meßbalken nacheinander in diejenigen Stellungen gebracht,
in denen sie sich befinden müssen, damit entsprechend den Da
ten für das jeweilige Fahrzeugmodell die Lichtbündel senk
recht auf die Lineale am Fahrzeug auftreffen. Wenn für
eine dieser Stellungen das Lichtbündel nicht auf das jeweilige
Lineal trifft, so wird das Fahrzeug so lange gerichtet, bis
dies der Fall ist.
Bei der bekannten Anordnung gestaltet sich der Meßvorgang
in der Weise, daß in der Ausgangsposition für die Bewegung
eine entlang des Meßweges bewegliche Anzeigeeinrichtung mecha
nisch auf dem Meßweg festgelegt wird. An dieser Anzeigeein
richtung wird dann das Meßband so befestigt, daß es sich im
Zuge der Bewegung der Umlenkeinheit entlang des Meßbalkens
abrollt, so daß die Stellung der Umlenkeinheit auf dem Meßbalken
an dem Meßband abgelesen werden kann. Bei dieser Konstruktion
ist zunächst nachteilig, daß das Meßband an einer Rolle oder
sonst einer Aufwickeleinrichtung befestigt werden muß. Außer
dem kann das Meßband im Verlaufe der Zeit verschleißen und vor
allem eine Längung erfahren, die eine Beeinträchtigung der Meß
genauigkeit mit sich bringt. Ein weiterer Nachteil besteht auch
darin, daß ein solches Meßband keine unmittelbare elektronische
Registrierung der Meßergebnisse ermöglicht.
Aus der DE-OS 25 47 081 und der US-PS 36 33 010 ist es ferner
bereits bekannt, bei Meßeinrichtungen für große Objekte, die
nach der Triangulationsmethode arbeiten, die Meßwerte automatisch
zu erfassen und in Datenverarbeitungsanlagen auszuwerten. Die
DE-OS 25 47 081 beschreibt eine Einrichtung zur berührungslosen
Messung der Höhe und Seitenlage des Fahrdrahtes einer elektri
schen Bahn. Zur kontinuierlichen Erfassung dieser Werte besitzt
die Einrichtung zwei fotoelektrische Fühler, die in feststehenden
Stellungen an einer schwenkbaren Vorrichtung angebracht sind.
Die US-PS 36 33 010 beschreibt eine Vorrichtung, mit der nur
Messungen an Proben vorgenommen werden können, die vor der Vor
richtung aufgestellt sind. Die Vermessung von Gegenständen zur
Korrektur eventueller Deformationen ist dabei nicht in Betracht
gezogen.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht somit darin,
eine Anordnung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten
Gattung derart auszubilden, daß sie der Bedienungsperson auf
einfache Weise das Erkennen und Beseitigen von Maßabweichungen
ermöglicht, die ein zu vermessendes Objekt gegenüber einem
Standardmodell besitzt, und die auch bei sehr langen Einsatz
zeiten noch äußerst genaue Ergebnisse zu liefern vermag, welche
unmittelbar elektronisch ausgewertet werden können.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die im Anspruch
1 genannten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Einführung einer elek
tronischen Leseeinheit lassen sich nicht nur zuverlässigere Ab
lesungen ohne jeglichen mechanischen Verschleiß im Verlaufe der
Zeit erzielen, sondern die Meßwerte können außerdem auf elek
tronischem Wege zur Weiterverarbeitung an eine Zentraleinheit
weitergegeben werden. Dabei ist es ebenso möglich, jede Umlenk
einheit mit einer eigenen Datenverarbeitungseinheit auszustatten,
die Daten für die Messung berechnet und an einer optischen An
zeigeeinrichtung wie einem Ablesefenster oder dergleichen an
der Umlenkeinheit zur Anzeige bringt.
Weiter ist es möglich, Daten digital an eine Zentraleinheit
wie beispielsweise einen Mikrocomputer oder einen Minicomputer
mit einer zugeordneten Tastatur weiterzugeben. In diesem Falle
können die Daten für das vermessene Objekt auf einer optischen
Anzeigeeinrichtung und/oder einem Drucker zusammen mit Ab
weichungen von Normwerten für das jeweilige Meßobjekt zur Dar
stellung gebracht werden. Wenn die Umlenkeinheiten außerdem
mit Antriebsmotoren ausgestattet sind, kann ein Bedienungsmann
den gesamten Meßvorgang gegebenenfalls im Sitzen von der Tastatur
aus zur Durchführung bringen.
Die elektronische Ablesung kann in verschiedener Weise vor
genommen werden. Die Ablesung der Bewegung einer Umlenkeinheit
entlang des Meßbalkens kann mit Hilfe von magnetisch auf einem
entlang des Meßbalkens angeordneten Stahlband aufgezeichneter
Information erfolgen. Ebenso ist es möglich, die Information
unmittelbar auf dem Meßbalken aufzuzeichnen. Für diesen Zweck
lassen sich optischen Markierungen auf dem Meßbalken mit alter
nierend aufeinanderfolgenden weißen und schwarzen Feldern in
Verbindung mit Abtastdioden für eine feine Auflösung einsetzen.
Die Ablenkeinheiten können mit Zahnrädern ausgestattet werden,
wobei dann eine elektronische oder elektrooptische Ablesung
der Drehung dieser Zahnräder entweder unmittelbar oder über
eine Kodescheibe erfolgen kann. Alle diese Methoden können
gegebenenfalls auch in Kombination miteinander zur Anwendung
kommen. Eine besonders genaue und zuverlässige Abstandsanzeige
läßt sich mittels entlang des Meßbalkens vorgesehener magne
tischer Information in Kombination mit optischen Markierungen
erhalten, die in relativ großen Abständen voneinander wie bei
spielsweise einem gegenseitigen Abstand von 1 dm angeordnet
sind. Diese optischen Markierungen dienen zum Berichtigen des
Zählers, der jede von der Umlenkeinheit passierte magnetische
Markierung zählt.
Die elektronische Ablesung des Abstandes zwischen einer Um
lenkeinheit, die vorzugsweise ein Prisma oder eine Spiegelan
ordnung enthält, und einem Bezugspunkt auf dem Meßbalken, der
beispielsweise durch einen Laser definiert sein kann, dessen
Licht durch die Umlenkeinheit umgelenkt wird, läßt sich auch
nach anderen Methoden als der oben beschriebenen vornehmen.
Gemäß einer solchen Methode kann der Abstand durch eine akustische
Ultraschallabstandsmessung gegenüber einer akustischen Ebene ge
messen werden. Dabei befindet sich dann entweder am Bezugspunkt
oder an der Umlenkeinheit entweder die akustische Ebene oder
der Entfernungsmesser. Weiter läßt sich auch der bereits vor
handene Laserstrahl für die Entfernungsmessung heranziehen, und
in diesem Falle erweist sich eine Interferenzmethode als am
besten geeignet. Weiter läßt sich für die Entfernungsmessung
ein aufgerolltes Band oder ein solcher Draht oder auch ein
Rad verwenden, das entlang des Meßbalkens läuft und zur Ab
lesung gebracht wird. Der für die vorliegende Erfindung wesent
liche Punkt ist in jedem Falle, daß die Entfernungsmessung in
elektrische Signale umgesetzt wird und diese Signale weiterver
arbeitet werden.
Jedes Rechenwerk kann unabhängig davon, ob es jeweils geson
dert in einer Umlenkeinheit oder insgesamt in einer Zentral
einheit vorgesehen ist, mit einem Speicher ausgestattet sein,
in den ein Bedienungsmann vor Beginn der Messungen an einem
beispielsweise das Meßobjekt bildenden Kraftfahrzeug Normdaten
für das jeweilige Fahrzeugmodell eingeben kann. Dieser Speicher
kann so organisiert sein, daß Punkte in einem Koordinatensystem
wie beispielsweise einem kartesischen Koordinatensystem mit
den Koordinaten x, y und z für diejenigen Kontrollpunkte
spezifiziert werden, die für die Messungen an dem jeweiligen
Meßobjekt kritisch sind. Weiter werden in den Speicher auch
Maße für die Länge und die Breite des Meßobjektes eingegeben,
indem der Bedienungsmann beispielsweise eine Taste mit der
korrekten Einstellung drückt. Die Meßergebnisse werden in den
Koordinanten x, y und z dargestellt und mit den zuvor einge
gebenen Bezugswerten verglichen. Die Abweichungen werden auf
einer optischen Anzeigeeinrichtung dargestellt, die beispiels
weise die eingestellten Wert, die tatsächlichen Werte und
die Differenzwerte zur Anzeige bringt.
Die Eingabe von Bezugswerten in den Speicher kann beispiels
weise mit Hilfe von für die Programmierung von Computern üb
lichen Magnetkarten, mit Hilfe von Lochstreifen, mit Hilfe
eines optischen Kodelesers usw. erfolgen. Wenn eine Zentral
einheit vorgesehen ist, kann die Eingabe auch mittels einer
Tastatur, mittels eines Magnetbandes, mittels einer Lochscheibe
usw. erfolgen.
Bei Verwendung einer Zentraleinheit wird diese zweckmäßig
über ein flexibles Kabel oder eine Leitung für die Übertragung
von Daten mit dem Meßweg auf dem Meßbalken verbunden, jedoch
ist es auch möglich, eine Datenübertragung auf akustischem oder
optischem Wege vorzusehen. Die optische Übertragung geschieht
vorzugsweise mittels infraroten Lichtes, damit die Datenüber
tragung nicht durch das in den Räumen, in denen die Messungen
stattfinden, vorherrschende Licht gestört werden kann. Die
Zentraleinheit ist mit einer Tastatur versehen, mittels derer
ein Bedienungsmann den gesamten Meßvorgang steuern kann. Wenn
die Umlenkeinheiten mit Antriebsmotoren und elektronischen
Einrichtungen zur Winkeleinstellung in horizontaler und ver
tikaler Richtung versehen sind, kann der Bedienungsmann den
gesamten Meßvorgang von der Tastatur aus in die Wege leiten.
Ein Vorteil der Verwendung einer Zentraleinheit liegt darin,
daß die Umlenkeinheiten weniger kompliziert werden, wenn sie
lediglich mit Bewegungsanzeigen und Übertragungseinrichtungen
für eine Informationsübertragung ausgerüstet zu sein brauchen,
wenn sie also nicht auch den Einbau einer eigenen Recheneinheit
verlangen.
Bei der Anordnung nach der DE-OS 22 13 963 sind zwei Meßbalken
vorgesehen, von denen einer für Messungen in der y-Richtung
und der andere für Messungen in der x-Richtung dient. Die vor
liegende Erfindung eignet sich in hervorragender Weise für eine
Anwendung in Verbindung mit einer solchen Konstruktion. Jedoch
kann die Vermessung eines Objektes auch mit Hilfe nur eines ein
zigen geradlinigen Meßweges vorgenommen werden. In diesem Falle
kann mit einer oder mehreren Umlenkeinheiten und einem oder meh
reren Umlenkwinkeln in bezug auf den Meßweg gearbeitet werden.
Wenn eine Umlenkung unter einem Winkel von 45° in bezug auf das
Lichtbündel entlang des Meßbalkens vorgesehen wird, lassen sich
sowohl Entfernungsmeßwerte in der x-Richtung und in der y-Rich
tung für das Meßobjekt mit ein und derselben Umlenkeinheit er
halten. Wenn mit zwei Umlenkeinheiten gearbeitet wird, kann das
Licht durch beide Umlenkeinheiten gleichzeitig nach ein und dem
selben Kontrollpunkt hin umgelenkt werden; in diesem Falle wird
dann das von den beiden Umlenkeinheiten ausgehende Licht mit
einer Frequenz in unterschiedlicher Phasenlage moduliert, wobei
Frequenz und Phasendifferenz so gewählt werden, daß das Beob
achterauge am Auftreffpunkt des Lichtes ein Blitzen wahrnimmt,
wenn dieser Auftreffpunkt nur durch das Licht von einer Umlenk
einheit getroffen wird, während bei einem Auftreffen von Licht
bündeln von zwei oder mehr Umlenkeinheiten auf einem Auftreff
punkt das Auge den Eindruck kontinuierlicher Beleuchtung ge
winnt. Auf diese Weise läßt sich eine sehr genaue Ausrichtung
von Lichtbündeln aus zwei oder mehr Richtungen auf einen Kon
trollpunkt erzielen. Wenn die Umlenkeinheiten mit von einer
Tastatur aus steuerbaren Antriebsmotoren ausgestattet sind,
kann ein Bedienungsmann die verschiedenen Einstellungen im
Stehen oder Sitzen von dieser Tastatur aus durchführen. Ebenso
läßt sich diese Art der Kontrolle einer korrekten Ausrichtung
von zwei oder mehr Lichtbündeln auf einen Auftreffpunkt aber auch
dann anwenden, wenn die Umlenkeinheiten durch den Bedienungs
mann von Hand entlang des Meßweges bewegt werden und jede von
ihnen mit einem eigenen Rechner ausgestattet ist.
Die Umlenkeinheiten können weiterhin mit einer Verstellein
richtung für den Umlenkwinkel ausgerüstet sein, wozu beispiels
weise ein in der Umlenkeinheit vorgesehener Spiegel drehbar ge
lagert werden kann, dessen Drehbewegung dann durch Ablesung
einer Mikrometerschraube in an sich bekannter Weise beispiels
weise mittels einer Kodescheibe, eines Differentialtransforma
tors, eines Drehmelders oder dergleichen zur Anzeige gebracht
werden kann.
Die erhältliche Information wie beispielsweise die Bewegung
entlang des Meßweges, die Drehbewegung eine Spiegels und die
Basisdaten für die Lage und die Winkelstellung des Spiegels
reichen für eine Berechnung des Abstandes und der Entfernung
zwischen den Kontrollpunkten am Meßobjekt aus.
Insbesondere dann, wenn die einzelnen Umlenkeinheiten mit
eigenen Rechnern ausgestattet sind, können sie zusätzlich
akustische Informationseinrichtungen enthalten, so daß sie
beispielsweise ein akustisches Signal abgeben, wenn ein einge
stellter Wert innerhalb eines vorgegebenen Toleranzpegels
erreicht worden ist. Dabei kann dieses akustische Signal
pulsierend oder frequenzmoduliert ausgesandt werden, um
eine Anzeige für die Abweichung vom eingestellten Wert in
feiner unterteilter Form zu gewinnen.
In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veran
schaulicht; es zeigt
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel für eine Anordnung
gemäß der Erfindung;
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel für eine Anordnung
gemäß der Erfindung;
Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel für eine Einrichtung für
die Bestimmung der Bewegung entlang des Meßbalkens.
Die Darstellung in Fig. 1 zeigt als ein erstes Ausführungs
beispiel für die Erfindung eine Anordnung, mit deren Hilfe ein
Kraftfahrzeug 1 vermessen und im Falle korrekter Fahrzeugab
messungen eine entsprechende Anzeige gewonnen werden kann. Das
zu vermessende Fahrzeug 1 ist in Fig. 1 mit Hilfe einer nicht
eigens dargestellten Hebebühne angehoben, und an seiner Unter
seite sind an geeigneten Kontrollpunkten Lineale 2 bis 7 ange
bracht. Die Kontrollpunkte und damit die Lineale 2 bis 7 nehmen
bei verschiedenen Fahrzeugmodellen verschiedene Positionen ein.
Sowohl die Lage der Kontrollpunkte als auch die Abmessungen
eines Prototyps sind für jedes Fahrzeugmodell in speziellen Meß
tabellen festgehalten.
Schräg unterhalb des angehobenen Fahrzeuges 1 sind in für
einen mit der Durchführung der Messungen befaßten Bedienungs
mann 15 bequemer Arbeitshöhe zwei transversal zueinander verlau
fende Meßbalken 8 und 9 aufgestellt, von denen sich bei dem
Ausführungsbeispiel von Fig. 1 der eine Meßbalken 9 vor dem
Fahrzeug 1 und der andere Meßbalken 8 links neben dem Fahrzeug
1 befindet. Der in Längsrichtung des Fahrzeuges 1 aufgestellte
Meßbalken 8 verläuft dabei parallel zur Längsachse des Fahr
zeuges 1. An dem dem Meßbalken 9 abgewandten Ende des Meßbal
kens 8 ist eine Lichtquelle 10 angeordnet, von der als wich
tigste Voraussetzung für einwandfreie Messungen verlangt wird,
daß sie ein schmales kollimiertes Lichtbündel emittiert, des
sen Auftreffen auf einem der Lineale 2 bis 7 sich von dem Be
dienungsmann 15 deutlich ablesen läßt. Diese Anforderung an
die Lichtquelle 10 läßt sich beispielsweise mit Hilfe eines
He/Ne-Lasers erfüllen.
Der Meßbalken 8 trägt in Fig. 1 zwei Umlenkeinheiten 12
und 13, die das von der Lichtquelle 10 abgestrahlte Lichtbün
del unter einem rechten Winkel zum Meßbalken 8 umlenken. Dabei
läßt sich die Umlenkeinheit 12 entlang des Meßbalkens 8 ver
schieben, während sich die Umlenkeinheit 13 ständig an dem
Ende des Meßbalkens 8 befindet, das an den Meßbalken 9 an
grenzt.
Von der Umlenkeinheit 12 geht sowohl ein umgelenktes Licht
bündel als auch ein geradlinig durchgehendes Lichtbündel aus.
Die Umlenkeinheit 13 lenkt das längs des Meßbalkens 8 einfallen
de Lichtbündel rechtwinklig um, so daß es sich entlang des Meß
balkens 9 fortpflanzt, wobei es durch nochmalige Umlenkung um
90° gegenüer dem Meßbalken 9 mittels einer darauf verschiebba
ren und der Umlenkeinheit 12 baulich entsprechenden Umlenkein
heit 14 auf den gleichen Aufreffpunkt beispielsweise auf dem
Lineal 2 gerichtet werden kann, auf den auch das von der Umlenk
einheit 12 umgelenkte Lichtbündel auftrifft.
Selbstverständlich ist es im Rahmen der Erfindung auch mög
lich, auf dem Meßbalken 8 nur die Umlenkeinheit 12 anzuordnen
und die Messungen an dem Fahrzeug 1 in der x-Richtung und der
y-Richtung nacheinander in zwei Stufen vorzunehmen, wobei dann
für die Durchführung der Messungen der y-Richtung die Umlenkein
heit 12 in die Lage auf dem Meßbalken 8 gebracht werden muß, die
in Fig. 1 für die Umlenkeinheit 13 dargestellt ist.
Gemäß der Erfindung sind entlang der gesamten Länge des
Meßweges oder der Bewegungsbahn, also entlang der Meßbalken
8 und 9 elektronische Markierungen angebracht, die für die Mes
sungen Verwendung finden, und die beweglichen Umlenkeinheiten
12 und 14 sind mit Detektoren für die Erfassung dieser Markie
rungen ausgerüstet. Diese Markierungen und Detektoren können
von verschiedener, an sich bekannte Ausführung sein. Beispiels
weise sei darauf hingewiesen, daß die Meßbalken 8 und 9 entlang
ihrer Länge mit einem Stahlband versehen sein können, das magne
tisch aufgezeichnete Information enthält, wobei dann die Umlenk
einheiten 12 und 14 mit einem Detektorkopf für die Erfassung
dieser Information versehen sind. Gegebenenfalls kann auch auf
ein gesondertes Stahlband verzichtet und statt dessen die auf
gezeichnete Information unmittelbar auf die Meßbalken 8 und 9
aufgebracht werden. Weiter ist es möglich, die Meßbalken 8 und
9 mit optischen Markierungen mit alternierend aufeinanderfol
genden weißen und schwarzen Feldern von beispielsweise 1 cm
Länge zu versehen, während die Umlenkeinheiten 12 und 14 mit
einer Mehrzahl, beispielsweise mit zehn Abtastdioden für eine
Millimeterinterpolation ausgestattet sind. Weiter können die
Umlenkeinheiten 12 und 14 Zahnräder aufweisen, die sich ent
weder direkt oder über eine Kodescheibe elektrooptisch able
sen lassen. Darüber hinaus sind auch Kombinationen der verschie
denen obenerwähnten Anzeigeeinrichtungen möglich.
Eine brauchbare Anzeige läßt sich auch mittels magnetisch
aufgezeichneter Information entlang der Meßbalken 8 und 9 und
in relativ weiten Abständen beispielsweise alle 10 cm angeord
neten optischen Markierungen beispielsweise in Form gut abge
blendeter Leuchtdioden erhalten, wobei als Detektoren für diese
Leuchtdioden gut abgeblendete Lichtanzeiger wie Fotodioden Ver
wendung finden. Auf diese Weise kann die Anzeige in größeren
Intervallen korrigiert und eine zusätzliche Anzeige dafür ge
wonnen werden, daß die magnetischen Markierungen korrekt zur
Anzeige gebracht worden sind.
Die Markierungen werden zweckmäßig in Form von Impulsen er
faßt, die einem Vorwärts/Rückwärts-Zähler zugeführt werden, der
bei einer Bewegung der entsprechenden Umlenkeinheit 12 oder 14
in der einen Richtung auf dem Meßbalken 8 bzw. 9 nach vorwärts
und bei der umgekehrten Bewegungsrichtung der Umlenkeinheit 12
bzw. 14 rückwärts zählt. Die Anzeige der Bewegungsrichtung für
die einzelnen Umlenkeinheiten 12 bzw. 14 läßt sich in bekannter
Weise beispielsweise mittels eines zusätzlichen Detektors er
halten, der so in bezug auf den normalen Detektor an der Um
lenkeinheit 12 bzw. 14 angeordnet ist, daß er die Markierungen
mit der Phasenverschiebung von beispielsweise einer Viertel
wellenlänge in bezug auf den normalen Detektor erfaßt.
Schließlich läßt sich der Abstand zwischen den Umlenkeinhei
ten 12 und 14 und einem Bezugspunkt wie beispielsweise der
Lichtquelle 10 auch mittels einer Ultraschallentfernungsmessung
zu einer akustischen Ebene oder mittels interferometrischer
Entfernungsmessung unter Heranziehung des ohnehin vorhandenen
Laserlichtbündels oder auch mittels entlang der Meßbalken 8
und 9 ablaufender Bänder oder Drähte oder Zahnräder unter de
ren Ablesung bestimmen.
In der Darstellung von Fig. 1 steht der Bedienungsmann 15 an
der Umlenkeinheit 12. Dabei hält er in einer Hand eine Magnet
karte 16, die sich in einen in Fig. 1 an der mit der Umlenkein
heit 12 baulich identischen Umlenkeinheit 14 gezeigten Schlitz
17 einführen läßt. Auf dieser Magnetkarte 16 ist Information
über die Normdaten für das zu vermessende Fahrzeugmodell aufge
zeichnet. Die Umlenkeinheiten 12 und 14 besitzen drei Anzeige
fenster 18, 19 und 20, wobei am Fenster 18 der Normabstand, am
Fenster 19 der tatsächlich gemessene Abstand und am Fenster 20
die Abweichung zwischen dem Normabstand und dem tatsächlich ge
messenen Abstand zur Anzeige kommt.
Die Messung beginnt damit, daß der Bedienungsmann 15 das von
der Umlenkeinheit 12 umgelenkte Lichtbündel gleichzeitig auf
den Auftreffpunkt am Lineal 2 und den Auftreffpunkt am Lineal 3
unter dem Fahrzeug 1 richtet. Damit ist sichergestellt, daß die
Bewegungsbahn für die Umlenkeinheit 12, also der Meßbalken 8
eine zur Längsachse des Fahrzeuges 1 parallele Stellung ein
nimmt. Mit Hilfe einer in der Zeichnung nicht dargestellten Ta
ste an der Umlenkeinheit 12 markiert der Bedienungsmann 15 die
se Position als Ausgangsposition für die Bewegung der Umlenk
einheit 12 entlang des Meßbalkens 8. Der Abstand entlang des
Meßbalkens 8, um den die Umlenkeinheit 12 weiterbewegt werden
muß, damit das umgelenkte Lichtbündel auf die Lineale 4 und 5
trifft, kommt im Fenster 18 der Umlenkeinheit 12 zur Anzeige.
Der Bedienungsmann 15 bewegt die Umlenkeinheit 12, und sobald
er das Auftreffen des Lichtbündels auf wenigstens einem der Li
neale 4 und 5 feststellt, markiert er dies durch Niederdrücken
einer weiteren, in der Zeichnung ebenfalls nicht gezeigten Ta
ste an der Umlenkeinheit 12 . In den Fenstern 19 und 20 der Um
lenkeinheit 12 kommen dann der tatsächliche Abstand bzw. eine
etwaige Abweichung zwischen dem Normabstand und dem tatsächli
chen Abstand zur Anzeige.
Die Umlenkeinheit 12 kann außerdem mit einer akustischen An
zeigeeinrichtung ausgerüstet sein, die dann ein Schallsignal ab
gibt, wenn der eingestellte Wert für den Abstand innerhalb eines
bestimmten vorgegebenen Toleranzpegels erreicht wird. Dieses Si
gnal kann gepulst oder frequenzmoduliert werden, um eine Anzeige
für die Abweichung vom eingestellten Wert in feiner unterteilter
Form zu gewinnen. Beispielsweise kann das abgegebene Schallsignal
umso höher in der Tonlage liegen, je näher die Umlenkeinheit 12
an den eingestellten Wert herangekommen ist. Diese Ausgestaltung
erweist sich als ganz besonders vorteilhaft in den Fällen, in
denen ein zu vermessendes Fahrzeug 1 zur Behebung von Unfall
schäden gerichtet werden muß, um wieder seine ursprüngliche Ab
messungen zu erhalten. In diesem Falle verschiebt der Bedie
nungsmann 15 die Umlenkeinheit 12, bis er das akustische Signal
hört, und nimmt dann anschließend eine Feineinstellung für die
Umlenkeinheit 12 in diejenige Lage vor, bei der sich der höchste
Ton ergibt. Wenn das Lichtbündel dann nicht durch zwei der Linea
le 2 bis 7 an den vorgesehenen Auftreffpunkten hindurchgeht, wird
das Fahrzeug 1 so lange gerichtet, bis dies der Fall ist.
Nach Durchführung der Messung an den Linealen 4 und 5 drückt
der Bedienungsmann 15 eine weitere in der Zeichnung nicht darge
stellte Taste an der Umlenkeinheit 12 als Zeichen dafür, daß
nunmehr der Abstand für die Lineale 6 und 7 zu messen ist. Die
entsprechende Messung für diese Lineale 6 und 7 geschieht dann
in analoger Weise, wie dies oben für die Lineale 4 und 5 be
schrieben ist.
In ebenfalls gleicher Weise werden die Messungen an dem Fahr
zeug 1 in der y -Richtung vorgenommen, indem die Umlenkeinheit 14
entlang des Meßbalkens 9 verschoben wird. Insbesondere dann,
wenn das Fahrzeug 1 zur Behebung eines Unfallschadens gerichtet
werden muß, ist es sehr zweckmäßig, die x- und die y-Koordinate
für ein und denselben Kontrollpunkt gleichzeitig zu markieren.
Dazu ist die Umlenkeinheit 12 so ausgebildet, daß sie zum einen
ein umgelenktes Lichtbündel beispielsweise auf das Lineal 2
richtet und gleichzeitig ein zweites Lichtbündel in der glei
chen Richtung wie das einfallende Lichtbündel entlang des Meß
balkens 8 abstrahlt. Dieses entlang des Meßbalkens 8 abgestrahl
te Lichtbündel wird am Ende des Meßbalkens 8 durch die dort
stationär angeordnete Umlenkeinheit 12 um 90° umgelenkt und brei
tet sich dann entlang des anschließenden Meßbalkens 9 aus, bis
es auf die Umlenkeinheit 14 auftrifft, wo es eine weitere Umlen
kung um 90° in bezug auf den Meßbalken 9 erfährt, durch die es
auf eines der Lineale 2 oder 3 gerichtet wird, auf das auch das
durch die Umlenkeinheit 12 umgelenkte Lichtbündel auftrifft. In
der Darstellung in Fig. 1 treffen sich das von der Umlenkeinheit
12 umgelenkte Lichtbündel und das von der Umlenkeinheit 14 umge
lenkte Lichtbündel auf dem Lineal 2.
Die Abstrahlung zweier Lichtbündel durch die im Wege des
Lichtes von der Lichtquelle 10 an erster Stelle liegende Um
lenkeinheit 12 lädt sich durch die entsprechende Einschaltung
eines semitransparenten Spiegels in den Strahlengang erreichen,
wobei sich dann zwei Lichtbündel von angenähert gleicher Inten
sität ergeben. Ein besonderer Vorteil läßt sich jedoch dann er
zielen, wenn statt dessen die beiden aus der Umlenkeinheit 12
austretenden Lichtbündel mit einer Frequenz moduliert werden,
die einem Beobachter das Licht an einem Auftreffpunkt als Blitz
licht erscheinen läßt. Eine dafür geeignete Frequenz kann zwi
schen 3 und 13 Hz liegen. Dabei müssen die beiden modulierten
Lichtbündel aus der Umlenkeinheit 12 relativ zueinander in der
Weise phasenverschoben sein, daß ein Auftreffpunkt, auf den
beide Lichtbündel auftreffen, dem Beobachter als stetig beleuch
tet erscheint. Zweckmäßig kann die Modulation für die beiden
Lichtbündel gegenphasig sein. Eine solche Modulation läßt sich
in einfacher Weise dadurch gewinnen, daß in der Umlenkeinheit
12 in den Weg des Lichtes von der Lichtquelle 10 ein Spiegel
eingefügt wird, der aus Flüssigkristallen der Art besteht, die
bei Anlage einer elektrischen Spannung oberhalb eines bestimm
ten Wertes reflektierend und bei Anlage einer elektrischen
Spannung unterhalb dieses Wertes transparent sind. Ein solcher
Flüssigkristallspiegel wird dann mit einer Spannung erregt, die
mit der Modulationsfrequenz zyklisch zwischen diesen beiden
Werten variiert. Eine andere Methode zur Gewinnung einer ent
sprechenden Modulation besteht darin, im Anschluß an die Licht
quelle 10 eine Polarisationseinrichtung 11 anzuordnen, wie dies
in Fig. 1 in gestrichelten Linien angedeutet ist, und dadurch
das Licht alternierend in zwei zueinander senkrechten Richtun
gen zu polarisieren. Als solche Polarisationseinrichtung eignet
sich beispielsweise eine mit Wechselspannung erregte Pockels
zelle oder eine rotierende Scheibe, die auf einem im Strahlen
gang liegenden Ring abwechselnd mit Polarisatoren zweier ver
schiedener Polarisationsrichtungen belegt ist. Ein in der Um
lenkeinheit 12 im Strahlengang für das von der Lichtquelle 10
einfallende Lichtbündel angeordneter Spiegel ist dann ein Pola
risationsspiegel, der zweckmäßig einen dichroitischen Überzug
aufweist, so daß er das in der einen Richtung polarisierte Licht
reflektiert und das in der dazu senkrechten Richtung polarisier
te Licht durchläßt. Die Polarisation des Lichtes von der Licht
quelle 10 findet in diesem Falle mit der erwähnten Blitzlicht
frequenz von etwa 3 bis 13 Hz statt.
In Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel für die Erfin
dung dargestellt, bei dem nur ein Meßbalken 21 verwendet wird,
der seitlich neben dem zu vermessenden Fahrzeug 1 aufgestellt
ist. Am einen Ende des Meßbalkens 21 sind stationär eine Licht
quelle 28 und gegebenenfalls eine Modulationseinrichtung 29 für
das von der Lichtquelle 28 abgestrahlte Licht angeordnet.
Außerdem trägt der Meßbalken 21 zwei Umlenkeinheiten 26 und
27, die sich entlang des Meßbalkens 21 verschieben lassen und
von denen jede das von der Lichtquelle 28 kommende Lichtbündel
so in einer Horizontalebene in voneinander verschiedene Rich
tungen umlenkt, daß beispielsweise das Lineal 2 von zwei aus
verschiedener Richtung kommenden Lichtbündeln getroffen wird.
Dabei ist die Position des Auftreffpunktes in einem meßbalken
orientierten Koordinatensystem unzweideutig bestimmt durch die
Stellung der beiden Umlenkeinheiten 26 und 27 entlang des Meß
balkens 21 und durch die beiden Winkel zwischen den umgelenkten
Lichtbündeln von den beiden Umlenkeinheiten 26 und 27 einerseits
und deren gegenseitigem Abstand andererseits. In Fig. 2 sind die
umgelenkten Lichtbündel in einer Horizontalebene liegend darge
stellt, so daß sie auf einen in dieser Ebene liegenden Punkt
auf dem Lineal 2 auftreffen, es ist jedoch auch möglich, an
stelle der an den Kontrollpunkten am Fahrzeug 1 aufgehängten
Lineale 2 bis 7 die entsprechenden Kontrollpunkte selbst für
die Messungen heranzuziehen, wobei dann die Umlenkeinheiten 26
und 27 das an ihnen einfallende Lichtbündel auch in der Verti
kalen umlenken müssen, so daß es auf die entsprechenden Kon
trollpunkte am Fahrzeug 1 auftrifft. Diese Abwandlung ist im
übringen selbstverständlich auch bei dem oben in Verbindung mit
der Darstellung in Fig. 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel
möglich.
Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 2 sind die Umlenkeinhei
ten 26 und 27 mit Detektoren für die Erfassung von Markierun
gen auf dem Meßbalken 21 und mit Übertragungseinrichtungen für
eine Übertragung von den jeweils durchlaufenden Abstand betref
fender Information zu einer Zentraleinheit 22 versehen. Als
solche Übertragungseinrichtung ist in Fig. 2 ein Kabel zwischen
dem Meßbalken 21 und der Zentraleinheit 22 gezeigt, es ist je
doch auch eine drahtlose Übertragung beispielsweise auf akusti
schem Wege oder mittels modulierten Infrarotlichts möglich.
Die ein zu vermessendes Fahrzeugmodell betreffende Informa
tion kann vor der Messung in Speicher in der Zentraleinheit 22
in an sich bekannter Weise beispielsweise mittels einer Magnet
karte, eines Lochstreifens, einer Cassette, einer Lochscheibe
usw. eingegeben werden. Die beiden Umlenkeinheiten 26 und 27
lassen sich entlang des Meßbalkens 21 entweder durch den Bedie
nungsmann 15 von Hand bewegen, wie dies oben für das Ausfüh
rungsbeispiel von Fig. 1 angegeben ist, wobei dann die Zentral
einheit 22 erheblich kleiner wird, als dies der Darstellung in
Fig. 2 entspricht, und daher von dem Bedienungsmann 15 ohne
weiteres in der Hand gehalten werden kann. Sie kann dann bei
spielsweise die Größe eines normalen Taschenrechners aufweisen.
In den Anzeigefenstern dieser Zentraleinheit 22 kommen dann für
die Umlenkeinheit, mit welcher der Bedienungsmann gerade arbei
tet, der Normabstand, der tatsächliche Abstand und die Diffe
renz zwischen diesen beiden Werte in der gleichen Weise und
für die gleichen Arbeitsbedingungen zur Anzeige, wie dies oben
für das Ausführungsbeispiel von Fig. 1 beschrieben ist. Ange
merkt sei noch, daß die Umlenkeinheit 26 einen Umlenkwinkel von
90° in bezug auf den Meßbalken 21 aufweisen kann, so daß ihre
Bewegung entlang des Meßbalkens 21 unmittelbar die Abstände in
der x-Richtung entlang der Längsachse des Fahrzeuges 1 zwischen
den Linealen 2 bis 7 anzeigt. Die Umlenkeinheit 27 bewirkt eine
von 90° verschiedene Umlenkung, und der Abstand zwischen den
Linealen mit der gleichen x-Koordinate in der y-Richtung wie
beispielsweise den Linealpaaren 2/3 oder 4/5 oder 6/7 ergibt
sich dann aus dem Abstand auf dem Meßbalken 21 zwischen den
Stellungen der Umlenkeinheit 27 für ein Auftreffen des umgelenk
ten Lichtbündels auf jedem der beiden Lineale eines Paares di
vidiert durch den Tangens des Winkels zwischen dem Meßbalken 21
einerseits und dem umgelenkten Lichtbündel anderseits. Wenn die
ser Winkel 45° beträgt, ist der von der Umlenkeinheit 27 auf dem
Meßbalken 21 durchlaufene Abstand gleich dem interessierenden
Abstand in der y -Richtung.
Es ist jedoch auch möglich, die Umlenkeinheiten 26 und 27
mit steuerbaren Antriebsmotoren auszurüsten, und in diesem Falle
kann der Bedienungsmann 15 den gesamten Meßvorgang vor der Zen
traleinheit 22 stehend oder sitzend zur Durchführung bringen,
wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Dabei ist es möglich, die
Zentraleinheit 22 die Antriebsmotoren automatisch so steuern
zu lassen, daß sie die Umlenkeinheiten 26 und 27 in Abhängig
keit von den für das jeweilige Fahrzeugmodell eingegebenen Da
ten in passende Stellungen entlang des Meßbalkens 21 zu bringen.
Wenn das zu vermessende Fahrzeug 1 gerichtet werden muß,
wird der Richtvorgang so lange fortgesetzt, bis das umgelenkte
Lichtbündel jeweils in korrekter Weise auf die einzelnen Linea
le 2 bis 7 auftrifft. Wenn das Fahrzeug 1 leidiglich vermessen
werden soll, können die Umlenkeinheiten 26 und 27 automatisch
in die für das jeweilige Fahrzeugmodell passenden Stellungen
auf dem Meßbalken 21 gebracht und von der Tastensteuerung durch
den Bedienungsmann 16 in eine Position bewegt werden, in der
ein umgelenktes Lichtbündel tatsächlich auf einen vorgesehenen
Auftreffpunkt trifft, oder der Bedienungsmann 15 kann statt des
sen die Umlenkeinheiten 26 und 27 von ihrer Ausgangsposition
aus unter Niederdrücken von entsprechenden Tasten an der Tasta
tur der Zentraleinheit 22 verschieben.
Wie bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 kommt es auf den
Abstand zwischen verschiedenen Stellungen für jede Umlenkein
heit 26 oder 27 entlang des Meßbalkens 21 an. Der Bedienungs
mann 15 markiert dazu mittels einer parallelen Taste oder eines
speziellen Kodes diejenige Stellung für die jeweilige Umlenk
einheit 26 und 27, die als Ausgangsposition für eine Messung
dient. Die Umlenkwinkel für die durch die Umlenkeinheiten 26
und 27 bewirkte Lichtbündelumlenkung brauchen keine festen Wer
te aufzuweisen, sie können vielmehr kontinuierlich oder stufen
weise einstellbar sein, indem beispielsweise einer der in den
Umlenkeinheiten 26 und 27 vorgesehenen Spiegel verdreht werden
kann. Was den optischen Aufbau der Umlenkeinheiten 26 und 27
anbelangt, so ist es zweckmäßig, die Lichtbündelumlenkung mit
Hilfe zweier reflektierender Flächen zu bewirken, die in einem
in Anologie zu den reflektierenden Oberflächen in einem Penta
gonsprisma gewählten Winkelabstand zueinander stehen, und den
Winkel zwischen diesen Spiegeln einzustellen. Dies macht die Um
lenkeinheiten 26 und 27 unempfindlich gegenüber ungewollten Ver
drehungen in bezug auf den Meßbalken 21. Die Verdrehung eines
der Spiegel kann beispielsweise an einer Mikrometerschraube ab
gelesen werden, sie kann aber auch in der Weise zur Anzeige
gebracht werden, daß der Spiegel mit einem Drehmelder gekoppelt
wird, wobei dann die Verdrehung des Spiegels von der Zentral
einheit 22 aus ferngesteuert werden kann.
In der vorangehenden Beschreibung ist angenommen worden, daß
die Lichtbündelumlenkung in einer Ebene und zwar zweckmäßig in
der Horizontalebene erfolgt und daß die umgelenkten Lichtbündel
auf vorgegebene Auftreffpunkte auf Linealen 2 bis 7 auftreffen,
die an speziellen Kontrollpunkten am Fahrzeug 1 aufgehängt sind.
Wenn nun die Umlenkeinheiten 12 und 14 bzw. 26 und 27 selbst
oder die Zentraleinheit 22 mit entsprechenden Rechner ausge
rüstet sind, so bereitet es auch keine Arbeitserschwernis, wenn
die Lichtbündel auch in vertikaler Richtung umgelenkt werden,
so daß sie direkt auf die Kontrollpunkte am Fahrzeug 1 auftref
fen, da ein solcher Rechner ohne weiteres so programmiert werden
kann, daß er auf der Basis der eingestellten Winkel auch die
Höhe der jeweiligen Kontrollpunkte am Fahrzeug 1 oberhalb der
Horizontalebene berechnet. Die Umlenkeinheiten 12 und 14 bzw.
26 und 27 können in diesem Falle mit Dreheinrichtungen und einem
Vertikalwinkelumsetzer beispielsweise nach Art eines Pendelbe
schleunigungsmessers für die Höheneinstellung und die Vertikal
winkelanzeige für das umgelenkte Lichtbündel ausgestatet wer
den. Wenn für die Umlenkung mit zwei in Analogie zu den reflek
tierenden Flächen eines Pentagonprismas angeordneten Spiegeln
gearbeitet wird, ist es zweckmäßig, diese Einrichtungen für die
Höheneinstellung und Höhenanzeige so anzuordnen, daß die Winkel
halbierende zwischen den reflektierenden Flächen gekippt wird,
wobei diese Kippung zweckmäßig rund um einen Drehpunkt auf der
optischen Achse für das einfallende Lichtbündel geschieht. Der
Rechner führt eine geometrische Berechnung des Höhenwinkels für
diese Winkelhalbierende und auch für die Abweichung des Um
lenkwinkels von der Horizontalebene aufgrund der Höheneinstel
lung für das Lichtbündel durch. Eine andere Variante für eine
Vertikaleinstellung des Lichtbündels besteht darin, beispiels
weise mittels einer Libelle oder eines servogesteuert in
Nullstellung gebrachten Winkelumsetzers dafür zu sorgen, daß
die Winkelhalbierende zwischen den reflektierenden Flächen ho
rizontal gehalten wird, und das dann von den Spiegeln in der
Horizontalebene umgelenkte Lichtbündel in vertikaler Richtung
mittels einer in den Strahlengang eingefügten drehbaren Umlenk
einrichtung wie beispielsweise eines Spiegels od. dgl. umzulen
ken.
Die Darstellung in Fig. 3 zeigt schematisch in Form eines
Blockschaltbildes ein mögliches Ausführungsbeispiel für den
elektrischen Aufbau einer Anordnung gemäß der Erfindung. In me
chanischer Hinsicht kann die Anordnung von Fig. 3 beispielswei
se der Ausführungsform von Fig. 2 entsprechen. In Fig. 3 ist an
einem Ende eines Meßbalkens 25 eine Lichtquelle 30 angeordnet,
von der wieder zu verlangen ist, daß sie ein schmales kollimier
tes Lichtbündel abzugeben vermag, damit der Auftreffpunkt die
ses Lichtbündel auf einem Lineal von einem Bedienungsmann an
seinem Standort nahe des Meßbalkens 25 klar erkannt werden kann.
Diese Forderung läßt sich mit Hilfe eines He/Ne-Lasers erfüllen.
In bevorzugter Ausführung ist im Strahlengang für das von der
Lichtquelle 30 emittierte Lichtbündel unmittelbar im Anschluß
an die Lichtquelle 30 eine Modulationseinrichtung vorgesehen,
die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine rotierende
Scheibe 31 aufweist, die durch einen Antriebsmotor 32 in Drehung
um eine zur optischen Achse der Lichtquelle 30 parallele Achse
versetzt werden kann und auf einem Ring mit Polarisatoren be
setzt ist, die alternierend je eine von zwei verschiedenen Po
larisationsrichtungen aufweisen.
Auf dem Meßbalken 25 sind weiter zwei Umlenkeinheiten 34 und
35 angeordnet. Beide Umlenkeinheiten 34 und 35 enthalten Spie
gel 36 und 37 bzw. 38 und 39, die in Analogie zu den reflektie
renden Flächen eines Pentagonprismas angeordnet sind. Die Um
lenkeinheit 34 soll eine rechtwinklige Umlenkung des von der
Lichtquelle 30 einfallenden Lichtbündels unter einem Winkel von
90° in bezug auf den Meßbalken 25 bewirken, die Spiegel 36 und
37 in der Umlenkeinheit 34 schließen dazu einen Winkel Φ von
45° miteinander ein. Die Umlenkeinheit 35 soll eine Umlenkung
des einfallenden Lichtbündels um einen stumpfen Winkel bewir
ken; wenn dabei ein Winkel von 45° zwischen dem austretenden
Lichtbündel und dem Meßbalken 25 erreicht werden soll, schlie
ßen die Spiegel 38 und 39 in der Umlenkeinheit 35 miteinander
einen Winkel R von 67,5° ein. Dank der Anordnung der Spiegel
36 bis 39 in den Umlenkeinheiten 34 und 35 in Analogie zu den
reflektierenden Flächen eines Pentagonprismas werden die Umlenk
einheiten 34 und 35 unempfindlich gegenüber einer Verdrehung auf
dem Meßbalken 25.
Wenn nun der Spiegel 37 ein polarisierter Spiegel beispiels
weise mit einem dichroitischen Überzug ist, der in einer Rich
tung polarisiertes Licht reflektiert und in einer anderen Rich
tung polarisiertes Licht passieren läßt, so wird das von der
Lichtquelle 30 kommende Lichtbündel während einer halben Umdre
hung der rotierenden Scheibe 31 am Spiegel 37 reflektiert; wäh
rend der anderen halben Umdrehung der rotierenden Scheibe 31
kann dieses Lichtbündel den Spiegel 37 jedoch passieren. Wie
bereits erwähnt, kann anstelle der Modulationseinrichtung mit
der rotierenden Scheibe 31 und des polarisierten Spiegels 37
ein Spiegel aus Flüssigkristallen verwendet werden, wobei an
die Elektroden für die Flüssigkristalle eine pulsförmige Wech
selspannung angelegt wird.
Die Umlenkeinheiten 34 und 35 sind jede mit einem Detektor
40 bzw. 41 für die Ablesung von auf dem Meßbalken 25 vorgesehe
nen Markierungen 42 versehen. Jeder dieser Detektoren 40 und
41 enthält einen Vorwärts/Rückwärts-Zähler, der an einen Daten
verarbeitungseinheit 43 angeschlossen ist, die zu bestimmten
Zeitpunkten den Zählerstand ausliest. An die Datenverarbeitungs
einheit 43 ist weiter ein Speicher 44 angeschlossen, in den über
einen Dateneingang Information über das Meßobjekt eingelesen
werden kann. Die an dem Meßobjekt tatsächlich erhaltenen Meß
daten lassen sich über eine optische Anzeigeeinrichtung sicht
bar und über eine akustische Anzeigeeinrichtung 46 hörbar ma
chen, die beide von der Datenverarbeitungseinheit 43 betrieben
werden. Mit Hilfe einer Tastatur 47 kann ein Bedienungsmann da
bei angeben, welche Funktionen jeweils wiedergegeben werden sol
len. Über eine Steuereinrichtung 48, die in Fig. 3 als bevor
zugte Variante in gestrichelten Linien dargestellt ist, kann
die Datenverarbeitungseinheit 43 Antriebsmotoren 49 und 50 für
die Umlenkeinheiten 34 bzw. 35 betreiben.
Die Darstellung in Fig. 3 entspricht einem Einbau der Daten
verarbeitungseinheit 43, des Speichers 44, der Anzeigeeinrich
tungen 45 und 46, der Tastatur 47 und der Steuereinrichtung 48
in eine Zentraleinheit, jedoch ist es ebenso möglich, alle die
se Baustufen jeweils gesondert in die Umlenkeinheiten 34 und 35
einzubauen.
Bei Steuerung der Umlenkeinheiten 34 und 35 von einer Zen
traleinheit 22 aus, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, werden
die entsprechenden Stellbefehle von der Datenverarbeitungsein
heit 43 über die Steuereinrichtung 48 an die Antriebsmotoren
49 bzw. 50 gegeben, die dann die Umlenkeinheiten 34 und 35 auf
dem Meßbalken 25 in Entsprechung zu den bei Beginn der Messung
in den Speicher 44 eingegebenen Daten verstellen. Die Steuer
einrichtung 48 kann auch für eine Einstellung des Winkels zwi
schen den Spiegeln 36 und 37 bzw. 38 und 39 in den Umlenkein
heiten 34 und 35 für die Zwecke einer Änderung des Umlenkwin
kels über Einstelleinrichtungen 51 bzw. 52 in den Umlenkeinhei
ten 34 und 35 sorgen. In den Umlenkeinheiten 34 und 35 sind
schließlich noch Horizontalindikatoren 53 bzw. 54 vorgesehen,
die so angeordnet sind, daß sie eine Abweichung der Winkelhal
bierenden für den Winkel zwischen den Spiegeln 36 und 37 bzw.
38 und 39 in den Umlenkeinheiten 34 und 35 von der Horizontal
lage erfassen, wobei diese Horizontalindikatoren 53 und 54 je
weils mit Einstelleinrichtungen gekoppelt sein können, die
eine automatische Einstellung der Umlenkeinheiten 34 und 35 in
der Weise bewirken, daß die Horizontalindikatoren 53 und 54
stets eine horizontale Stellung der entsprechenden Winkelhal
bierenden feststellen. Für eine Vertikalverstellung der von
den Umlenkeinheiten 34 und 35 ausgehenden umgelenkten Lichtbün
del kann eine in der Zeichnung nicht eigens dargestellte Ablenk
einrichtung üblicher Art vorgesehen sein, oder es kann diese
Vertikalverstellung durch eine Verdrehung der Horizontalindi
katoren 53 und 54 bis zu einer jeweils von der Datenverarbei
tungseinheit 43 berechneten speziellen Neigung vorgesehen sein.
Als Horizontalindikatoren 53 und 54 eignen sich beispielsweise
Pendelbeschleunigungsmesser der in der SW-PS 78 06 294-0 beschrie
benen Art.
Die Datenverarbeitungseinheit 43 berechnet zweckmäßig die
Positionen für die Kontrollpunkte in Koordinaten in einem ob
jektfesten Koordinatensystem, das in bezug auf den Meßbalken 25
bei Beginn des Meßvorganges durch eine Messung gegenüber Be
zugspunkten bestimmt wird. Wenn eine Zentraleinheit verwendet
wird, kann diese nach Abschluß einer Serie von Messungen spe
zielle Daten für das Meßobjekt berechnen, wobei als solche spe
zielle Daten beispielsweise Diagonalmeßwerte und/oder Prüfwerte
in Betracht kommen, die angeben, ob die Kontrollpunkte des Meß
objektes innerhalb vorbestimmter Toleranzen auf einer spezifi
schen Kurve od. dgl. liegen, die vor Beginn der Messungen in den
Speicher 44 der Datenverarbeitungseinheit 43 eingelesen worden
sind. Auf der Grundlage dieser Kriterien kann dann im Ablese
fenster der Zentraleinheit angezeigt werden, ob das Meßobjekt
den dafür festgelegten Daten entspricht oder nicht.
Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche Abwandlungen mög
lich. So können beispielsweise die Umlenkeinheiten 12, 14, 26,
27, 34 und 35 nicht auf die Umlenkung von Lichtbündeln einge
richtet sein, die von einer gesonderten Lichtquelle entlang
des Meßbalkens emittiert werden, sondern sie können statt des
sen jeweils mit einer eigenen Lichtquelle ausgestattet sein,
die in der Lage ist, Lichtbündel unter verschiedenen Winkeln
in bezug auf den Meßbalken auszusenden.
Claims (8)
1. Anordnung zum Überprüfen der Abmessungsgenauigkeit und/oder
zum Messen von Abmessungen an großen Objekten, insbesondere
Fahrzeugkarosserien, die mit Kontrollpunkten versehen sind,
mit wenigstens einem neben dem Objekt aufgestellten Meßbalken
und wenigstens einer entlang des Meßbalkens verschiebbaren
Projektionseinheit, durch die ein schmales Lichtbündel unter
einem Winkel bezüglich des Meßbalkens abstrahlbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung
folgende Bestandteile umfaßt:
- - einen Speicher (4) zur Speicherung von Daten, die zumindest einen ausgewählen Teil der Bewegung der Projektionseinheit (12, 14; 26, 27; 34, 35) auf dem Meßbalken (8, 9; 21; 25) darstellen,
- - eine Eingabevorrichtung zum Eingeben von Standardmeßdaten eines Standardmodells des Objekts in den Speicher (44),
- - eine Recheneinheit (43), durch die unter Verwendung von Meß daten, die durch einen oder mehrere auf wenigstens einen Kontrollpunkt des Objekts gerichtete Meßvorgänge gewonnen wurden, die Sollpositionen der übrigen Kontrollpunkte in bezug auf den Meßbalken (8, 9; 21; 25) sowie die Sollpo sitionen der Projektionseinheit (12, 14; 26, 27; 34, 35) berechenbar sind, die diese bei gegebener Winkeleinstellung einnehmen muß, damit das Lichtbündel auf die übrigen Kon trollpunkte auftrifft, wenn sich diese in ihren Sollpo sitionen befinden,
- - eine Leseeinheit (40, 41) für jede Projektionseinheit (12, 14; 26, 27; 34, 35) zum automatischen Ablesen des Abstandes zwischen der Projektionseinheit (12, 14; 26, 27; 34, 35) und einem Bezugspunkt auf dem Meßbalken (8, 9; 21; 25) und
- - Anzeigevorrichtungen (45, 46) zur Erzeugung optischer und/oder akustischer Signale, wenn sich die eine gegebene Winkeleinstellung besitzende Projektionseinheit (12, 14; 26, 27; 34, 35) in oder in der Nähe einer Sollposition befindet.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß im Speicher (44) Mittel
zum Speichern der Abweichungstoleranzen der Positionen
der Kontrollpunkte von den Sollpositionen des Standard
modells vorgesehen sind und daß durch die Anzeigevor
richtungen (45, 46) Signale abgebar sind, wenn die Pro
jektionseinheit (12, 14; 26, 27; 34, 35) von einer Soll
position einen Abstand besitzt, der innerhalb des Tole
ranzbereiches liegt.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Projektionseinheit
(12, 14; 26, 27) das Lichtbündel in einer Ebene abstrahlt,
in der die Abmessungen des Standardmodells in einem zwei
dimensionalen Bezugssystem festgelegt sind, und daß durch
die Recheneinheit (43) die auf das zweidimensionale Bezugs
system bezogenen Meßdaten des Objekts mit den Daten des
Standardmodells vergleichbar und Abweichungen von relevanten
eingestellten Meßpunktwerten anzeigbar sind.
4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Richtung des von der Projektionseinheit (12, 14; 26, 27)
abgestrahlten Lichtbündels bezüglich der Bewegungsbahn
der Projektionseinheit entlang des Meßbalkens in zwei
Dimensionen veränderbar ist, und daß durch die Rechenein
heit (43) Berechnungen und Vergleiche für gemessene und
gespeicherte Daten in einem dreidimensionalen Bezugs
system durchführbar sind und daß die Anzeigevorrichtungen
(45, 46) durch die Recheneinheit (43) zur optischen Anzeige
und/oder zur Abgabe eines akustischen Signals ansteuerbar
sind, wenn die Positionen der durch Messung erfaßten Kon
trollpunkte innerhalb vorgegebener Toleranzgrenzen liegen.
5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß sie
mehrere Projektionseinrichtungen (12, 14) umfaßt, von de
nen jede eine eigene Recheneinheit und eine zugehörige
optische Wiedergabeeinheit umfaßt (Fig. 1).
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß sie
mehrere Projektionseinrichtungen (26, 27) umfaßt, die mit
einer gemeinsamen Recheneinheit (22) zusammenarbeiten
(Fig. 2).
7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Recheneinheit (43) Mittel umfaßt, die dazu dienen, nach
Abschluß einer Serie von Meßvorgängen, bei der mehrere
Kontrollpunkte messend umfaßt wurden, spezielle Berech
nungen auf der Basis der berechneten Positionen der Kon
trollpunkte, wie die Berechnung von Diagonalmaßen oder
der Form einer gekrümmten Kurve mit zeichnerisch darge
stellten Kontrollpunkten durchzuführen, und daß die Rechen
einheit (43) auf der Basis dieser speziellen Berechnungen
optisch oder akustisch anzeigt, ob das Objekt einwand
frei ist oder nicht.
8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Projektionseinheit (12, 14; 26, 27; 34, 35) eine Strahlab
lenkvorrichtung umfaßt, durch die ein von einer Licht
quelle (10; 18) parallel zum Meßbalken (8, 9; 21, 25)
emittiertes Lichtbündel umlenkbar ist.
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