JP4553573B2 - 測定系の較正のための方法と装置 - Google Patents
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Description
2 レーザートラッカー
3 光電式センサー
4 測定補助器具
5 反射器
5’ 補助の反射器
6 光点
7 測定光線
9 この発明にもとづく較正装置
10 反射器部品
11 回転テーブル
12 偏向部品
30,31 座標系
40 入出射面
41 入出射面と平行な面
42 光源
1A,1B,2A,2B 軸
C 回転軸
Claims (17)
- 互いの相対的な位置を変化させることができないレーザートラッカー(2)及び光電式センサー(3)を持つ測定機器(1)と、測定補助器具(4)と、システム計算機とを有する測定系であって、その際この測定補助器具(4)上には、このレーザートラッカー(2)から照射される測定光線(7)を反射するための少なくとも一つの反射器(5)と、この光電式センサー(3)により検知可能な、既知の光点配列を成す少なくとも三つの光点(6)とが配置されている測定系を較正するための方法において、
この測定補助器具(4)は、三つ未満の反射器(5)を有する場合には、補助の反射器(5’)の配列と固定的に連結されることと、
この測定補助器具(4)は、場合によってはこの補助の反射器(5’)の配列と共に、この測定補助器具(4)に対して相対的な少なくとも二つの互いに異なる回転軸の周りを回転されることと、
これらの少なくとも二つの回転軸のそれぞれの周りにおける少なくとも二つの回転位置のそれぞれにおいて、少なくとも三つの反射器(5)と場合によっては補助の反射器(5’)に関しては、レーザートラッカー(2)によって、測定データが検知され、そして少なくとも三つの光点(6)に関しては、光電式センサー(3)によって、測定データが検知されることと、
レーザートラッカー(2)の測定データからは、レーザートラッカー(2)に対して相対的な反射器配列の位置と方向が計算され、光電式センサー(3)の測定データからは、光電式センサー(3)に対して相対的な光点配列の位置と方向が計算されることと、
これらの二つの配列の位置と方向から、反射器配列に対して相対的な少なくとも二つの回転軸(1B,2B)と光点配列に対して相対的な少なくとも二つの回転軸(1A,2A)とが計算されることと、
これらの二つの配列における同等の回転軸(1Aと1B、2Aと2B)を同一視することによって、較正データを計算し、システム計算機に保存することと、
を特徴とする方法。 - 前記の測定補助器具(4)に対して相対的な少なくとも二つの異なる回転軸は、
この測定補助器具(4)を、場合によっては補助の反射器(5’)の配列と共に、固定した回転軸(C)の周りに回転させることと、
この測定補助器具(4)を、場合によっては補助の反射器(5’)の配列と共に、この固定した回転軸(C)に対して相対的な少なくとも二つの異なる方向を向くように付け替えることと、
によって作り出されることを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記の測定補助器具(4)に対して相対的な少なくとも二つの異なる回転軸、即ち、少なくとも固定した第一の仮想的な回転軸と固定した第二の仮想的な回転軸は、
この測定補助器具(4)が、場合によっては補助の反射器(5’)の配列と共に、少なくとも二つの異なる第一の方向、即ち、少なくとも一番目の第一の方向と二番目の第一の方向及び少なくとも二つの第二の方向、即ち、少なくとも一番目の第二の方向と二番目の第二の方向を向くように取り付けられる場合に、この一番目と二番目の第二の方向は、固定した第一の仮想的な回転軸の周りの回転によって、一番目の第一の方向を少なくとも一番目の第二の方向に変換可能であるとともに、固定した第二の仮想的な回転軸の周りの回転によって、二番目の第一の方向を少なくとも二番目の第二の方向に変換可能であるように選ばれることを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記の固定した回転軸(C)は、反射器配列と光点配列の中央の領域を通ることを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 前記の測定補助器具(4)に対して相対的な異なる回転軸間の角度は、少なくとも25°〜30°であることを特徴とする請求項1〜4までのいずれか一つに記載の方法。
- 前記の測定データの検出措置に関して、光電式センサー(3)の光軸は、ほぼ前記の固定した回転軸(C)または仮想的な回転軸上にあることを特徴とする請求項1〜5までのいずれか一つに記載の方法。
- 前記の光電式センサー(3)に対して相対的な光点配列の位置と方向の計算措置に関して、繰り返しバックサイト法を用いることを特徴とする請求項1〜6までのいずれか一つに記載の方法。
- 前記のレーザートラッカー(2)に対して相対的な反射器配列の位置と方向の計算に関して、ローカル軸調整法を用い、その際そのためには、さしあたって反射器(5)と場合によっては補助の反射器(5’)の相対的な位置が検出されることを特徴とする請求項1〜7までのいずれか一つに記載の方法。
- 互いの相対的な位置を変化させることができないレーザートラッカー(2)及び光電式センサー(3)を持つ測定機器(1)と、測定補助器具(4)と、システム計算機とを有する測定系であって、その際この測定補助器具(4)上には、このレーザートラッカー(2)から照射される測定光線(7)を反射するための少なくとも一つの反射器(5)と、この光電式センサー(3)により検知可能な、互いに相対的に既知の位置にある少なくとも三つの光点(6)とが配置されている測定系を較正するための装置において、
測定補助器具(4)が、少なくとも三つの反射器(5)を有し、
この装置(9)は、少なくとも二つの異なる方向に対して、この測定補助器具(4)をこの装置(9)上に取り付けることができる取付手段を有することと、
この装置(9)は、さらに、測定機器(1)のレーザートラッカー(2)と光電式センサー(3)によって、これらのそれぞれの方向に対して測定補助器具(4)を測定可能なように、取り付けた測定補助器具(4)を測定機器(1)に対して相対的に少なくとも二つの互いに異なる回転軸の周りに回転させた位置に配置することができる配置手段を有することと、
を特徴とするか、あるいは
測定補助器具(4)が、三つ未満の反射器(5)を有するとともに、この装置(9)が、さらに、少なくとも一つの補助の反射器(5’)を持つ反射器部品(10)を有し、反射器(5)と補助の反射器(5’)の合計が少なくとも三つとなっていることと、
この装置(9)は、少なくとも二つの異なる方向に対して反射器部品(10)を測定補助器具(4)と共にこの装置(9)上に取り付けることができる取付手段を有することと、
この装置(9)は、さらに、測定機器(1)のレーザートラッカー(2)と光電式センサー(3)によって、これらのそれぞれの方向に対して反射器部品(10)を測定補助器具(4)と共に測定可能なように、取り付けた反射器部品(10)を測定補助器具(4)と共に測定機器(1)に対して相対的に少なくとも二つの互いに異なる回転軸の周りに回転させた位置に配置することができる配置手段を有することと、
を特徴とする装置。 - この装置は、反射器部品(10)を有することと、
前記の測定補助器具(4)は、前記の反射器部品(10)に取り付けることができることと、
この反射器部品(10)は、それに取り付けられた測定補助器具(4)と共に、少なくとも二つの方向を向くように取り付け可能であることと、
を特徴とする請求項9に記載の装置。 - この装置は、一つの回転テーブル(11)と、この回転テーブルに取り付けられた測定補助器具(4)あるいは測定補助器具(4)とそれと固定的に連結された反射器部品(10)を少なくとも二つの異なる方向に向けることが可能な偏向部品(12)とを有することと、
前記の取付手段は、この偏向部品(12)に配置されることと、
を特徴とする請求項9〜10までのいずれか一つに記載の装置。 - 前記の偏向部品(12)は、楔形であることを特徴とする請求項11に記載の装置。
- 前記の取付手段は、前記の回転テーブル(11)の回転軸(C)がそれに取り付けられた測定補助器具(4)の光点配列の中央の領域を通るように配置されることを特徴とする請求項11または12に記載の装置。
- この装置は、前記の測定補助器具(4)を少なくとも四つの異なる方向に対して取り付けることができる取付手段を有し、その際これらの方向の中の少なくとも二つ方向から成る複数のグループが、固定した仮想的な軸の周りの回転によって互いに変換可能であり、これらのグループに対する回転軸は、測定補助器具(4)に対して相対的な少なくとも二つの異なる回転軸、即ち、少なくとも固定した第一の仮想的な回転軸と固定した第二の仮想的な回転軸であり、これらの仮想的な回転軸は、測定補助器具(4)が、場合によっては補助の反射器(5’)の配列と共に、少なくとも二つの異なる第一の方向、即ち、少なくとも一番目の第一の方向と二番目の第一の方向及び少なくとも二つの第二の方向、即ち、少なくとも一番目の第二の方向と二番目の第二の方向を向くように取り付けられる場合に、この一番目と二番目の第二の方向は、固定した第一の仮想的な回転軸の周りの回転によって、一番目の第一の方向を少なくとも一番目の第二の方向に変換可能であるとともに、固定した第二の仮想的な回転軸の周りの回転によって、二番目の第一の方向を少なくとも二番目の第二の方向に変換可能であるように選ばれることを特徴とする請求項9〜10までのいずれか一つに記載の装置。
- 互いの相対的な位置を変化させることができないレーザートラッカー(2)及び光電式センサー(3)を持つ測定機器(1)と、測定補助器具(4)と、システム計算機とを有する測定系であって、その際この測定補助器具(4)上には、このレーザートラッカー(2)から照射される測定光線(7)を反射するための少なくとも一つの反射器(5)と、この光電式センサー(3)により検知可能な、既知の光点配列を成す少なくとも三つの光点(6)とが配置されている測定系において、
この測定補助器具(4)は、三つ未満の反射器(5)を有する場合には、補助の反射器(5’)の配列と固定的に連結されることと、
この測定補助器具(4)は、場合によってはこの補助の反射器(5’)の配列と共に、この測定補助器具(4)に対して相対的な少なくとも二つの互いに異なる回転軸の周りを回転されることと、
これらの少なくとも二つの回転軸のそれぞれの周りにおける少なくとも二つの回転位置のそれぞれにおいて、少なくとも三つの反射器(5)と場合によっては補助の反射器(5’)に関しては、レーザートラッカー(2)によって、測定データが検知され、そして少なくとも三つの光点(6)に関しては、光電式センサー(3)によって、測定データが検知されることと、
このシステム計算機は、請求項1〜8までのいずれか一つに記載の方法の計算措置を実施するように構成されていることと、
このシステム計算機は、この方法にもとづき計算された較正データ用の保存エリアを有することと、
このシステム計算機は、さらにこの保存されている較正データを利用する計算措置を実施するように構成されていることと、
を特徴とする測定系。 - 前記の測定補助器具(4)は、請求項9〜14までのいずれか一つに記載の装置に取り付けるための手段を有することを特徴とする請求項15に記載の測定系。
- 前記の測定補助器具(4)の反射器(5)の中の少なくとも一つは、稜の部分を欠いた直角プリズムであることと、
この稜の部分を欠いた部分から最も離れた稜の部分の後に、光電式センサー(3)によって検知可能な光点(6)を配置していることと、
を特徴とする請求項15または16に記載の測定系。
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