BR102016002355A2

BR102016002355A2 - aparelho e método para determinação de desvio de posição alvo de dois corpos

Info

Publication number: BR102016002355A2
Application number: BR102016002355A
Authority: BR
Inventors: Roland Hölzl
Original assignee: Pruftechnik Dieter Busch Ag
Priority date: 2015-02-04
Filing date: 2016-02-02
Publication date: 2016-09-27
Also published as: RU2015119372A; RU2653771C2; KR20160096000A; US20160223320A1; EP3054264B1; MX2015004816A; CN105841674A; CA2887214A1; US9605951B2; UA114209C2; EP3054264A1; JP2016142737A; MX348395B

Abstract

resumo "aparelho e método para determinação de desvio de posição alvo de dois corpos" a invenção refere-se a um aparelho (18) para detecção de um desvio de posição alvo de dois corpos (10, 12), com uma primeira unidade de medição (14) para colocação no primeiro corpo (10), uma segunda unidade de medição (18) para colocação no segundo corpo (12), e uma unidade de avaliação (22). a primeira unidade de medição (14) possui meios (24) para gerar pelo menos um feixe de feixes de luz (28) e uma área de espalhamento (34) para espalhar a luz (wv, pv) que atinge a área de espalhamento, e a segunda unidade de medição (18) possui uma disposição refletora (38) para refletir o feixe de feixes de luz (28) na área de espalhamento (34). a unidade de avaliação (22) é configurada de modo a detectar a partir das imagens, um desvio na posição alvo dos corpos (10, 12). a invenção se refere adicionalmente a um método de detecção do desvio na posição alvo.

Description

“APARELHO E MÉTODO PARA DETERMINAÇÃO DE DESVIO DE POSIÇÃO ALVO DE DOIS CORPOS” [001 ] A invenção refere-se a um aparelho e a um método para detecção de desvio de posição alvo de dois corpos, com uma primeira unidade de medição a ser localizada no primeiro corpo, uma segunda unidade de medição a ser localizada no segundo corpo e uma unidade de avaliação.

[002] Tal aparelho também pode ser altemativamente ou adicionalmente projetado para ser utilizado para determinar a orientação de dois corpos, em particular eixos, com relação um ao outro.

[003] Em dispositivos do tipo descrito acima, pelo menos uma das duas unidades de medição possui tipicamente uma fonte de luz para gerar um feixe de luz, o ponto de impacto do qual é determinado em um ou mais detectores na outra unidade de medição, ou em um detector na unidade de medição equipado com fonte de luz, onde no último caso a outra unidade de medição reflete o feixe de luz. Tipicamente, a fim de determinar a orientação dos corpos por exemplo, eixos — com relação ao outro, a posição do ponto de impacto do feixe de luz é determinada em várias posições angulares de rotação. Para se realizar isso, as unidades de medição são movidas ao longo de superfícies circunferenciais dos eixos, ou os eixos são girados com as unidades de medição localizadas nas superfícies circunferenciais.

[004] Em DE 33 20 163 Al e DE 39 11 307 Al, os aparelhos de medição de posição de eixo são descritos nos quais a primeira unidade de medição emite um feixe de luz que é refletido de volta para um detector ótico na primeira unidade de medição por um prisma de espelho da segunda unidade de medição.

[005] Em DE 33 35 336 Al, um aparelho de medição de posição de eixo é descrito onde ambas a primeira e a segunda unidades de medição emitem, cada uma, um feixe de luz, e cada uma possui um detector ótico, onde cada feixe de luz é projetado no detector na outra unidade de medição.

[006] Um aparelho de medição de posição de eixo trabalhando de acordo com esse princípio é descrito também em U.S. 6.873.931 Bl, onde cada uma das duas unidades de medição é equipada com um par de sensores de aceleração de eixo geométrico duplo para detecção automática do ângulo de rotação do eixo.

[007] Um aparelho de medição de posição de eixo é conhecido a partir de DE 38 14 466 Al onde a primeira unidade de medição emite um feixe de luz que atinge dois detectores óticos dispostos um atrás do outro em uma direção axial na segunda unidade de medição.

[008] Um aparelho de medição de posição de eixo é conhecido a partir de WO 03/067187 A onde a primeira unidade de medição emite um feixe em formato de ventilador que atinge dois detectores óticos dispostos um atrás do outro em uma direção axial na segunda unidade de medição.

[009] Um aparelho de medição de posição de eixo é conhecido a partir de WO 00/28275 Al onde duas unidades de medição são fixadas a cada extremidade dos dois eixos, onde a primeira unidade de medição emite um feixe de luz em formato de ventilador que atinge lateralmente três pinos de marcação dispostos em um plano da segunda unidade de medição.

[010] Em EP 0 962 746 A2, um aparelho de medição de posição de eixo é descrito no qual a primeira unidade possui uma fonte de feixe de luz em uma primeira cor, um divisor de feixe, e um detector CCD sensível à cor, e a segunda unidade possui uma fonte para um feixe de luz em uma segunda cor e um divisor de cor (divisor de feixe seletivo de cor) que reflete a primeira cor e transmite a segunda; a fonte de luz da segunda unidade é disposta, a partir da perspectiva da primeira unidade, atrás do divisor de cor, e a fonte de luz da primeira unidade é disposta, a partir da perspectiva da segunda unidade, atrás do divisor de feixe. O feixe de luz emitido pela primeira unidade penetra primeiro no divisor de feixe da primeira unidade e é então refletido pelo divisor de cor da segunda unidade. Esse feixe refletido é, por sua vez, refletido no divisor de feixe da primeira unidade para atingir o detector. O feixe de luz da segunda unidade penetra primeiro o divisor de cores da segunda unidade, e é então refletido na direção do detector pelo divisor de feixe da primeira unidade.

[011] Em EP2093 5 3 7 A1, um aparelho de medição de posição de eixo é descrito no qual a primeira unidade de medição emite um feixe de luz em formato de ventilador que atinge dois detectores de tira ótica da segunda unidade de medição dispostos lateralmente em paralelo a uma distância um do outro, e onde a direção longitudinal dos detectores é perpendicular ao plano do feixe de luz em formato de ventilador.

[012] Em todos os aparelhos de medição de posição de eixo mencionados acima, o ponto de impacto de um feixe de luz em uma superfície de detector é determinado e avaliado.

[013] E conhecido, a partir de DE 40 41 723 Al, um aparelho para determinação da posição de um ponto de medição relativo a um ponto de referência para o controle ou gerenciamento do movimento de avanço de um furo de perfuração, tal aparelho possuindo múltiplas estações de medição dispostas no furo de perfuração ou no cabeçote de perfuração e cada um possuindo uma câmera com um marcador, onde cada câmera registra o marcador da câmera vizinha ou estação de medição vizinha.

[014] A partir de WO 2010/042039 Al, um aparelho de medição de alinhamento de eixo é conhecido onde cada uma das duas unidades de medição é equipada com uma câmera posicionada em um alojamento, e onde o lado do alojamento voltado para a outra unidade é fornecido com um padrão ótico que é gravado pela câmera oposta. O lado do alojamento suportando o padrão é, em cada caso, fornecido com uma abertura através da qual o padrão oposto é projetado. Em uma modalidade alternativa, uma das duas unidades é equipada apenas com uma câmera, mas não com um padrão, enquanto a outra unidade não possui qualquer câmera, mas é fornecida com um padrão tridimensional.

[015] EP 1 211 480 A2 descreve um aparelho de medição de alinhamento de eixo no qual a primeira unidade de medição é fornecida com uma fonte de luz que direciona um feixe de luz para a segunda unidade de medição, que é equipada com uma tela matte; o lado da tela matte voltado para longe da primeira unidade de medição sendo apresentado por meio de ótica adequada em um detector de imagem que também faz parte da segunda unidade de medição.

[016] Em DE 101 43 812 Al 3 e DE 101 17 390 Al, um aparelho de medição de alinhamento de eixo é descrito onde a primeira unidade de medição possui uma fonte de luz para criar um feixe aberto em leque e a segunda unidade de medição oposta possui um sistema ótico parcialmente refletor com uma tela matte traseira além de uma câmera que registra o lado da tela matte voltado para longe da primeira unidade de medição com um ponto de luz primário do feixe vindo diretamente da fonte de luz e com um ponto de luz secundário do feixe refletido a partir do sistema ótico parcialmente refletor da segunda unidade de medição e um refletor no lado dianteiro da primeira unidade de medição.

[017] Um receptor a laser com uma câmera para medição de máquina está disponível a partir da companhia Wente CamSorik GmbEÍ, 38108 Braunschweig, Alemanha, sob a marca registrada LaserTrac.

[018] Um aparelho para determinação da posição de dois elementos mecânicos ou corpos com relação um ao outro é conhecido a partir de EP 2 801 788 Al, onde uma primeira unidade de medição para colocação em um primeiro elemento mecânico ou um primeiro corpo de dois elementos mecânicos ou corpos possui meios para a geração de pelo menos um feixe de feixes de luz, uma área de espalhamento para espalhar a luz que atinge a área de espalhamento, e uma câmera para registrar as imagens da área de espalhamento. Esse aparelho conhecido é adicionalmente ou altemativamente adequado também para detecção e determinação do desvio de posição alvo dos corpos a partir de uma posição alvo. Nessa solução conhecida, a câmera é fixada lateralmente em um ângulo para a área de espalhamento, respectivamente o eixo geométrico ótico da câmera não é orientado de forma perpendicular à área de espalhamento. Uma segunda unidade de medição para colocação no segundo elemento mecânico ou segundo corpo possui uma disposição de refletor que está voltada para a primeira unidade de medição quando as unidades de medição são fixadas ao elemento mecânico relevante ou corpos a fim de refletir o feixe de feixes de luz na área de espalhamento. Adicionalmente, uma unidade de processamento é fornecida nessa solução conhecida que é configurada para identificar o ponto de impacto do feixe de feixes de luz refletidos a partir da disposição de refletor para a área de espalhamento utilizando dados de imagem supridos pela câmera e para determinar a partir disso, a posição do primeiro corpo e do segundo corpo com relação um ao outro, ou, adicionalmente ou altemativamente, para detectar ou determinar o desvio de posição alvo dos corpos de uma posição alvo respectiva. A fim de determinar as coordenadas de ponto central dos pontos de impacto, é necessário que distorções na perspectiva do sistema ótico causadas pela orientação da câmera desviando de uma orientação perpendicular com relação à área de espalhamento seja corrigida, por um processo intrincado envolvendo uma avaliação adequada de imagens gravadas pela câmera.

[019] É um objetivo da presente invenção se oferecer um aparelho e um método para detecção ou determinação de um desvio de posição alvo de dois corpos onde o desvio de posição alvo pode ser simplesmente e praticamente determinado com base nas imagens da câmera dos pontos de impacto em um feixe de feixes de luz em uma área de espalhamento.

[020] Esse objetivo é alcançado de acordo com a invenção por um aparelho possuindo as características da reivindicação 1, e por um método com as características da reivindicação 10.

[021] O aparelho de acordo com a invenção para determinação ou detecção de um desvio de posição alvo é distinguido em particular pelo fato de a segunda unidade de medição, isso é, a unidade de medição com disposição de refletor, possuir uma câmera para gravar as imagens da área de espalhamento. Em contraste com a solução conhecida a partir de EP 2 801 788 Al, a câmera para gravação de imagens da área de espalhamento na solução de acordo com a invenção não é fornecida na primeira unidade de medição, isso é, não na unidade de medição possuindo meios para a geração de pelo menos um feixe de feixes de luz e possuindo a área de espalhamento para espalhar a luz que atinge a superfície de espalhamento. Isso tem a vantagem de o eixo geométrico ótico da câmera no estado no qual as unidades de medição são localizadas nos corpos poder ser orientado de fonna perpendicular ou quase perpendicular à área de espalhamento. Isso não é possível na solução conhecida a partir de EP 2 801 788 Al, visto que iria bloquear o percurso de feixe do feixe de luz. Uma orientação perpendicular ou essencialmente perpendicular do eixo geométrico ótico da câmera para a área de espalhamento possui a vantagem de nenhuma distorção de perspectiva ocorrer, o que deve ser compensado com um esforço significativo na solução conhecida a partir de EP 2 801 788 Al pela análise das imagens ou dados de imagem gravados pela câmera.

[022] Como um todo, com o aparelho de acordo com a invenção, o desvio de posição alvo dos corpos pode ser simplesmente e praticamente determinada com base nas imagens de câmera da área de espalhamento, e especificamente a partir dos pontos de impacto do feixe de feixes de luz na área de espalhamento respectivamente com base nas posições de impacto do feixe de feixes de luz na área de espalhamento.

[023] A unidade de avaliação é configurada de modo a determinar, utilizando-se os dados de imagem fornecidos pela câmera, pelo menos um ponto de impacto do feixe de feixes deluz refletidos a partir da disposição refletora na área de espalhamento, e para detectar ou determinar a partir do ponto de impacto um desvio da posição do primeiro corpo a partir da posição alvo do primeiro corpo, e/ou um desvio na posição do segundo corpo a partir de uma posição alvo do segundo corpo. A fim de se detectar ou determinar a partir do ponto de impacto, o desvio na posição do primeiro corpo a partir de uma posição alvo do primeiro corpo e o desvio na posição do segundo corpo a partir de uma posição alvo do segundo corpo, a unidade de avaliação pode ser configurada para determinar o desvio ou alteração do ponto de impacto na área de espalhamento do feixe de feixes de luz refletido a partir da disposição refletora a partir de uma posição de referência ou posição alvo onde a posição de referência ou alvo é a posição do feixe refletido de feixes de luz quando o primeiro corpo está na posição alvo para o primeiro corpo e o segundo corpo está na posição alvo para o segundo corpo. O desvio ou mudança pode ser expresso, por exemplo, na forma de diferenças de coordenada quantificando o desvio de posição do feixe refletido de luz na área de espalhamento a partir da posição de referência ou alvo. A fim de detectar um desvio do corpo ou corpos da posição ou posições alvo, também pode ser suficiente que a unidade de avaliação seja configurada para exibir, no caso de um desvio de uma posição de referência ou alvo do ponto de impacto do feixe de feixes de luz refletidos a partir da disposição refletora na área de espalhamento, esse desvio ou mudança, ou para indicar tal desvio ou mudança, por exemplo, pela emissão de um aviso ou sinal de notificação. A posição do primeiro ou do segundo corpo pode ser caracterizada ou definida em particular, por exemplo, por um eixo geométrico de corpo do primeiro ou segundo corpo, de modo que, quando a referência for feita para a posição do primeiro corpo ou segundo corpo, seja compreendido como significando a posição do eixo geométrico do corpo do primeiro ou segundo corpo, por exemplo, em um sistema de coordenadas tridimensionais predefinido. O eixo geométrico de corpo pode ser, por exemplo, um eixo geométrico longitudinal do corpo, ou qualquer outro eixo geométrico arbitrário penetrando o corpo.

[024] O primeiro corpo e/ou o segundo corpo podem compreender qualquer corpo arbitrário, o desvio do qual de uma posição alvo em um sistema de coordenadas tridimensionais ou sistema espacial tridimensional pode ser detectado ou determinado por meio do aparelho de acordo com a invenção. Em particular, o primeiro e segundo corpos podem ser eixos conectados um ao outro por meio de um acoplamento, onde os eixos em suas posições alvo são alinhados um com o outro de modo que um desvio indesejável de uma orientação alinhada possa ser vantajosamente determinado por meio do aparelho de acordo com a invenção. Um desvio do corpo ou corpos pode resultar, por exemplo, de expansão térmica. Pode-se pensar, por exemplo, em um deslocamento dos eixos a partir de uma orientação alinhada com relação um ao outro em consequência da expansão térmica durante a operação dos eixos. Para sistemas técnicos, o aparelho de acordo com a invenção pode ser utilizado em particular em uma capacidade de monitoramento, soando um alarme tão logo pelo menos um dos corpos desvie de sua posição alvo, ou desvie de sua posição alvo por pelo menos uma quantidade especificada em pelo menos uma direção espacial especificada. Em particular, os sistemas técnicos com dois corpos que são submetidos a várias influências externas, tal como, por exemplo, sistemas de propulsão marinha, podem ser vantajosamente monitorados de forma muito eficiente utilizando-se o aparelho de acordo com a invenção.

[025] Para se aperfeiçoar a facilidade de utilização, a câmera é montada em uma modalidade pratica de forma destacável na disposição refletora, ou manualmente destacável na disposição refletora.

[026] É especialmente preferível que a câmera seja montada de forma destacável na disposição refletora através de um suporte de montagem, respeetivamente a câmera é montada de forma destacável em um suporte de montagem que é fixado à disposição refletora. Adicionalmente, o suporte de montagem é fixado nesse caso a um lado da disposição refletora voltado para longe da área de espalhamento. O suporte de montagem permite uma montagem robusta e muito estável. Devido à fixação do suporte de montagem a um lado da disposição refletora voltado para longe da área de espalhamento, uma influência de ruptura do percurso do feixe de feixes deluz é simplesmente e praticamente evitada.

[027] Em uma modalidade prática adicional, a segunda unidade de medição possui um smartphone, onde a câmera é fornecida no smartphone, respectivamente é a câmera do smartphone. Vantajosamente, como um produto de consumo em massa, um smartphone pode ser adquirido a um custo relativamente razoável, ou já é de propriedade do usuário por outras razões.

[028] O smartphone também pode ser vantajosamente montado na disposição refletora através de um suporte de montagem fixado à disposição refletora; o suporte de montagem pode ser fixado a um lado da disposição refletora voltado para longe da área de espalhamento, com as vantagens descritas acima.

[029] A fim de se garantir a facilidade de utilização na detecção de um desvio de posição alvo, o smartphone é preferivelmente montado de forma destacável no suporte de montagem, ou preferivelmente montado de forma destacável e articulada no suporte de montagem. O smartphone pode, obviamente, altemativamente, ser montado de forma destacável ou destacável e articulada na disposição refletora sem fornecimento do suporte de montagem. A facilidade de utilização é especialmente vantajosa em "movimento", onde o monitor do smartphone deve ser visível pelo usuário.

Em máquinas grandes, com um eixo curto, o sistema é montado muito perto do alojamento de máquina, de modo que o monitor seja dificilmente legível, especialmente quando o smartphone é montado reto. Por essa razão, a articulação é altamente vantajosa. O smartphone é especialmente e vantajosamente montado de forma transversal, a fim de uma faixa maior de articulação poder ser alcançada.

[030] Em uma modalidade preferida, o smartphone pode compreender a unidade de avaliação. Altemativamente, a unidade de avaliação também pode ser formada como um analisador de dados separado do smartphone, ou pode ser fornecida na forma de um módulo de análise de um sistema de análise, ou em qualquer outra forma conhecida dos versados na técnica. Os dados de imagem supridos pela câmera podem ser transmitidos para a unidade de avaliação através de qualquer tipo de conexão de dados, por exemplo, através de uma conexão de dados Bluetooth ou um cabo de transmissão de dados padrão, ou através de qualquer outra conexão de transmisao de dados padrão conhecida dos versados na técnica.

[031] Em uma modalidade especialmente pratica do aparelho, o primeiro corpo é um primeiro eixo e o segundo corpo é um segundo eixo, com a primeira unidade de medição projetada para ser localizada em uma superfície circunferencial do primeiro eixo e a segunda unidade de medição projetada para ser localizada em uma superfície circunferencial do segundo eixo. O aparelho possui pelo menos um inclinômetro para medir o ângulo de rotação de uma posição girada do primeiro eixo e/ou do segundo eixo. A unidade de avaliação é configurada para determinar a falta de alinhamento angular horizontal e/ou vertical e/ou a falta de alinhamento paralelo horizontal e/ou a falta de alinhamento paralelo vertical do primeiro e/ou segundo eixo com relação a uma posição alvo do primeiro e/ou segundo eixo, utilizando como uma base o ângulo de rotação medido em várias posições giradas do primeiro e/ou segundo eixo, e o ponto (ou pontos) de impacto do feixe de feixes de luz refletidos a partir da disposição refletora na área de espalhamento nessas posições giradas.

[032] O número de diferentes posições giradas do primeiro e/ou segundo eixo em tomo do eixo geométrico de rotação de cada eixo necessárias a fim de detectar ou determinar a falta de alinhamento angular horizontal e/ou a falta de alinhamento angular vertical e/ou a falta de alinhamento paralelo horizontal e/ou a falta de alinhamento paralelo vertical do primeiro e/ou segundo eixo com relação a uma posição alvo dos primeiro e/ou segundo eixos é pelo menos cinco para um eixo singular, visto que apenas um dos eixos é movido para várias posições giradas diferentes, ou pelo menos três, se cada um dos dois eixos for movido para várias posições giradas diferentes.

[033] Na modalidade especialmente prática acima, a primeira unidade de medição pode, preferivelmente, possuir um primeiro inclinômetro para medir o ângulo de rotação de uma posição girada do primeiro eixo, e a segunda unidade de medição, um segundo inclinômetro para medir o ângulo de rotação de uma posição girada do segundo eixo; o primeiro ou segundo inclinômetro podendo, em particular, ser utilizado também para medir a folga (também chamada de "backlash") em um acoplamento conectando os dois eixos um ao outro.

[034] Se a segunda unidade de medição possuir um smartphone fornecido com uma câmera (ver também acima), o pelo menos um inclinômetro ou o segundo inclinômetro pode ser fornecido no smartphone respectivamente o pelo menos um inclinômetro ou o segundo inclinômetro podendo ser um inclinômetro do smartphone. Dessa forma, a função de medição de inclinação utilizando um inclinômetro já disponível em um smartphone existente pode, vantajosamente, ser utilizada para aperfeiçoar a facilidade de utilização.

[035] No método de detecção de um desvio de posição alvo de dois corpos de acordo com a invenção, uma primeira unidade de medição é localizada em um primeiro corpo dentre dois corpos, e uma segunda unidade de medição é localizada em um segundo corpo dos dois corpos. Um feixe de feixes deluz é então gerado utilizando a primeira unidade de medição, refletido em uma área de espalhamento da primeira unidade de medição por meio de uma disposição refletora da segunda unidade de medição, e pelo menos uma imagem da área de espalhamento é então gravada por uma câmera da segunda unidade de medição. A pelo menos uma imagem é avaliada a fim de determinar pelo menos um ponto de impacto (WV, PV) do feixe de feixes de luz refletido na área de espalhamento pela disposição refletora e para detectar a partir disso um desvio na posição do segundo corpo a partir de uma posição alvo do segundo corpo.

[036] O método de acordo com a invenção também pode ser distinguido em particular visto que, em contraste com a solução conhecida a partir de EP 2 801 788 Al, a segunda unidade de medição, isso é, a unidade de medição com a disposição refletora, possui uma câmera para registrar as imagens da área de espalhamento, ou pelo fato de pelo menos uma imagem da área de espalhamento ser gravada por uma câmera da segunda unidade de medição, juntamente com as vantagens já descritas acima.

[037] A fim de se detectar ou determinar o desvio na posição do primeiro corpo de uma posição alvo do primeiro corpo e/ou o desvio na posição do segundo corpo a partir de uma posição alvo do segundo corpo a partir de pelo menos um ponto de impacto, o método de acordo com a invenção determina preferivelmente ou detecta o desvio (deslocamento respectivo) do feixe de feixes de luz refletido a partir da disposição refletora na área de espalhamento a partir de uma posição de referência ou alvo na área de espalhamento. A posição de referência ou alvo do feixe refletido de feixes de luz utilizado é fornecida quando o primeiro corpo está na posiao alvo para o primeiro corpo e o segundo corpo na posição alvo para o segundo corpo. Para se determinar a posição de referência ou alvo, uma vez que a primeira unidade de medição tenha sido localizada no primeiro corpo e a segunda unidade de medição localizada no segundo corpo, a câmera da segunda unidade de medição registra pelo menos uma imagem da área de espalhamento quando o primeiro corpo está na posição alvo para o primeiro corpo e o segundo corpo está na posição alvo para o segundo corpo, e essa imagem é avaliada a fim de determinar ou detectar a posição alvo ou de referência na área de espalhamento. Visto que os corpos ainda não estão localizados em suas posições alvo, os mesmos são movidos para essas posições para essa finalidade.

[038] O desvio ou deslocamento pode ser mencionado, por exemplo, na forma de diferenças de coordenadas quantificando o desvio entre a posição do feixe de luz refletido na área de espalhamento e a posição de referência ou alvo. A fim de detectar um desvio do corpo ou corpos da posição ou posições alvo, pode ser suficiente se exibir um desvio ou deslocamento do ponto de impacto na área de espalhamento do feixe de feixes de luz refletido a partir da disposição refletora com relação à área de referência ou alvo, ou indicar tal desvio, por exemplo, pelo envio de um sinal de aviso ou um sinal de notificação.

[039] E adicionalmente vantajoso na solução de acordo com a invenção que, pela utilização de uma câmera e uma área de espalhamento que é projetada na câmera em vez deum detector ótico que o feixe refletido de feixes de luz atinge diretamente, um sistema particularmente simples e flexível pode ser realizado. Em particular, a câmera utilizada nessa solução pode ser um produto de mercado de massa projetado para uso de consumidor, tal como uma câmera fotográfica ou um smartphone, que são relativamente baratos ou já são de propriedade do usuário por outras razões.

[040] Em uma modalidade prática, a disposição refletora possui uma superfície traseira e uma segunda superfície traseira disposta em um ângulo com relação à outra a fim de refletir o feixe de feixes de luz a partir da primeira superfície traseira para a segunda superfície traseira, e, dessa forma, na direção da área de espalhamento.

[041] Preferivelmente, as primeira e segunda superfícies traseiras da disposição refletora são dispostas quase que de forma perpendicular na diraçao uma da outra, ou a primeira e segunda superfícies traseiras da disposição refletora são dispostas quase que verticalmente na direção uma da outra, e a disposição refletora é formada como um prisma ou prisma Porro ou prisma triplo.

[042] Especialmente de forma preferível, uma das superfícies da disposição refletora voltada para a primeira unidade de medição é formada para refletir uma parte do feixe de feixes de luz na área de espalhamento e para transmitir outra parte do feixe de feixes de luz para a primeira superfície traseira.

[043] Em uma modalidade prática adicional, o feixe de feixes de luz é um primeiro feixe de feixes de luz, e os meios para a geração do primeiro feixe de feixes de luz também são projetados de modo a gerar um segundo feixe de feixes de luz. Os dois feixes de feixes de luz são emitidos essencialmente na mesma direção, mas diferem de forma espectral. Uma superfície da disposição refletora voltada para a primeira unidade de medição é formada como um divisor de cores, e é, dessa forma, mais refletora para o primeiro feixe de feixes de luz do que para o segundo, e mais transmissora para o segundo feixe de feixes de luz do que a primeira. Pelo menos uma primeira superfície traseira da disposição refletora é fornecida a fim de refletir o segundo feixe transmissor de feixes de luz através da superfície voltada para a primeira unidade de medição.

[044] Uma borda do prisma é preferivelmente orientada essencialmente de forma tangencial com relação às superfícies circunferenciais do eixo.

[045] Em uma modalidade preferida, a área de espalhamento é equipada com marcas de referência e/ou a área de espalhamento é fornecida com múltiplos códigos gráficos distribuídos através das áreas de espalhamento (60A, 60B, 60C, 60D) a fim de codificar dados relacionados com a área de espalhamento e/ou unidade de medição equipada com área de espalhamento.

[046] A câmera pode, preferivelmente, possuir uma lente de comprimento focal fixo.

[047] Modalidades ilustrativas da invenção são descritas em maiores detalhes abaixo com base no desenho em anexo. Especificamente, as ilustrações mostram o seguinte: [048] A figura 1 é uma vista lateral esquematica de uma primeira modalidade ilustrativa de um aparelho de acordo com a invenção;

[049] A figura 2 é uma vista lateral esquematica de uma segunda modalidade ilustrativa de um aparelho de acordo com a invenção;

[050] A figura 3 é uma vista frontal da área de espalhamento do aparelho de acordo com as figuras 1 e 2;

[051 ] A figura 4 é uma vista em perspectiva de uma primeira unidade de medição de uma modalidade ilustrativa adicional de um aparelho de acordo com a invenção; e [052] A figura 5 é um exemplo de uma área de espalhamento equipada com quatro códigos QR.

[053] O aparelho 8 de acordo com a figura 1 para determinar a posição de um primeiro corpo 10 na forma de um eixo 10 e um segundo corpo mecânico 12 na forma de um eixo 12 com relação uma o outro compreende uma primeira unidade de medição 14 para colocação no primeiro corpo 10, uma segunda unidade de medição 18 para colocação do segundo corpo 12 e uma unidade de avaliação 22. A primeira unidade de medição 14 possui um elemento 16 para colocação em uma superfície circunferencial do eixo 10, e a segunda unidade de medição 18 possui um elemento 20 para colocação em uma superfície circunferencial do eixo 12. Esses elementos 16, 20 também possuem hastes 9 (ver figura 4, ilustrada aqui apenas para o elemento 16) para ajuste de altura vantajoso. Em particular, a disposição refletora 38 é montada nessas hastes 9 de modo que a altura da primeira possa ser ajustada.

[054] A primeira unidade de medição 14 possui um meio 24 para a geração de um feixe de feixes de luz 28; os meios 24 são realizados na forma de uma fonte de luz 24 para gerar luz de laser. Adicionalmente, a primeira unidde de medição 14 possui uma área espalhada 34 para espalhar a luz que atinge a área de espalhamento 34 (WV, PV, ver também figura 3).

[055] A segunda unidade de medição 18 possui uma disposição refletora 38 que está voltada para a primeira unidade de medição 14 quando as unidades de medição 14, 18 são localizadas no corpo correspondente 10, 12 a fim de refletir o feixe de feixes de luz 28 na superfície de espalhamento 34.

[056] Adicionalmente, a segunda unidade de medição 18 possui uma câmera 36 para registrar imagens da área de espalhamento 34.

[057] A segunda unidade de medição 18 também possui um smartphone 15 e a câmera 36 é fornecida no smartphone 15.

[058] O smartphone 15 é fixado à disposição refletora 38 por um suporte de montagem 11 que é fixado à disposição refletora 38.0 suporte de montagem 11 é fixado a um lado 13 da disposição refletora 38 voltado para longe da área de espalhamento 34. O smartphone 15 é montado de forma destacável e articulada no suporte de montagem 11.

[059] O primeiro corpo 10 é, dessa forma, um primeiro eixo 10, e o segundo corpo 12 é, dessa forma, um segundo eixo 12.

[060] A primeira unidade de medição 14 é configurada para ser localizada em uma superfície circunferencial do primeiro eixo 10, e a segunda unidade de medição 18 é configurada para ser localizada em uma superfície circunferencial do segundo eixo 12.

[061] A primeira unidade de medição 14 possui um primeiro inclinômetro 17 para medir o ângulo de rotação de uma posição girada do primeiro eixo 10, e a segunda unidade de medição 18 possui um segundo inclinômetro 19 para medir o ângulo de rotação de uma posição girada do segundo eixo 12. A medição do ângulo de rotação correspondente é, dessa forma, realizada pela medição do ângulo de inclinação da unidade de medição correspondente 14, 18 pelo inclinômetro relevante 17, 19. No que diz respeito à unidade de avaliação 22 ser implementada ou instalada no smartphone 15, os valores angulares dos inclinômetros 17, 19 são transmitidos através de Bluetooth par ao smartphone 15 respectivamente pela unidade de avaliação 22. Um aplicativo correspondente também pode ser protegido pela comunicação Bluetooth, como, de outra forma, qualquer usuário arbitrário com uma ponteira a laser e uma folha de metal poderia utilizar o aplicativo para realizar medições sem autorização. O aplicativo pode ser projetado de modo que, uma vez que as dimensões tenham sido registradas, a medição seja realizada pressionando-se o botão "INICIAR" (ou talvez depois de um anúncio de voz).

[062] A unidade de avaliação 22 é configurada a fim de determinar a partir dos dados de imagem supridos pela câmera 36 pelo menos um ponto de impacto do feixe de feixes de luz 28 refletido a partir da disposição refletora 38 na área de espalhamento 34 em várias posições giradas do primeiro e/ou segundo eixo 10, 12 e para detectar a partir do ponto de impacto um desvio na posição do primeiro eixo 10 de uma posição alvo do primeiro eixo 10 e um desvio na posição do segundo eixo 12 a partir de uma posição alvo do segundo eixo 12. Se os eixos 10, 12 estiverem localizados em suas posições alvo, os eixos 10, 12 são orientados de modo a serem alinhados um com o outro, respectivamente os eixos 10, 12 são alinhados um com o outro em suas posições alvo.

[063] A unidade de avaliação 22 é adicionalmente projetada para determinar a falta de alinhamento angular horizontal e/ou a falta de alinhamento angular vertical e/ou a falta de alinhamento paralelo horizontal e/ou a falta de alinhamento paralelo vertical do primeiro e/ou segundo eixo 10, 12 em comparação com a posição alvo do primeiro e/ou segundo eixo 10, 12 com base no ângulo de rotação do primeiro e/ou segundo eixo medido em diferentes posições giradas, e com base nos pontos de impacto do feixe de feixes de luz refletido a partir da disposição refletora 38 na área de espalhamento nessas posições giradas.

[064] A fonte de luz 24 é montada de modo a ser rotativa ascendentemente e descendentemente (não ilustrada).

[065] Em uma modalidade ilustrativa de um método (ver figura 1) de detecção de desvios de posição alvo dos dois eixos 10, 12 com relação um ao outro, a primeira unidade de medição 14 é localizada no primeiro eixo 10 e a segunda unidade de medição 18 é localizada no segundo eixo 12. Adicionalmente, um feixe de feixes de luz 28 é gerado por meio da primeira unidade de medição 14, o feixe de feixes de luz 28 é refletido a partir de uma disposição refletora 38 da segunda unidade de medição 18 em uma área de espalhamento 34 da primeira unidade de medição 14. Pelo menos uma imagem da área de espalhamento 34 é criada pela câmera 36 da segunda unidade de medição 18, e a pelo menos uma imagem é analisada a fim de identificar pelo menos um ponto de impacto (WV, PV) na área de espalhamento 34 do feixe de feixes de luz refletido a partir da disposição refletora e para determinar a partir disso um desvio na posição do primeiro corpo a partir de uma posição alvo do primeiro corpo, e um desvio na posição do segundo corpo a partir de uma posição alvo do segundo corpo.

[066] Em particular, as imagens da área de espalhamento 34 também podem ser capturadas em posições giradas diferentes dos eixos 10, 12 e essas imagens podem ser avaliadas a fim de identificar o ponto de impacto dessas várias posições giradas do feixe de feixes de luz 28 refletido a partir da disposição refletora 38 na área de espalhamento 34, e para determinar a partir daí e do ângulo de rotação das várias posições giradas medidas pelos inclinômetros 17, 18, a falta de alinhamento angular horizontal e/ou a falta de alinhamento angular vertical e/ou a falta de alinhamento paralelo horizontal e/ou a falta de alinhamento paralelo vertical do primeiro e segundo eixos com relação à posição alvo do primeiro e/ou segundo eixos 10, 12.

[067] Dependendo do smartphone e da ótica da câmera, uma distância mínima entre a área de espalhamento 34 e a câmera 36 deve ser mantida de modo que a câmera 36 possa ser focada adequadamente. Essa distância pode ser grande.

[068] Na condição na qual as unidades de medição 14, 18 são localizadas nos eixos 10, 12, o eixo geométrico ótico 39 da câmera 36 é orientado de forma perpendicular ou essencialmente perpendicular à área de espalhamento 34.

[069] Em suas posições alvo, os dois eixos 10 e 12 são posicionados de modo a serem alinhados em linha um com o outro ou quase alinhados com relação a um eixo geométrico de referência 26; o aparelho 8 com duas unidades de medição 14, 18 servindo em particular para detectar ou determinar uma possível falta de alinhamento angular horizontal e/ou falta de alinhamento angular vertical e/ou uma falta de alinhamento paralelo horizontal e/ou uma falta de alinhamento paralelo vertical com relação ao eixo geométrico de referência 26. O aparelho também compreende tipicamente meios para indicar o resultado em particular com relação à falta de alinhamento angular ou falta de alinhamento paralelo (não ilustrado nas ilustrações).

[070] Em adição à fonte de luz 24 para gerar o feixe de feixes de luz 28, a primeira unidade de medição 14 também compreende um collimator (não ilustrado) para colimar o feixe de feixes de luz 28.

[071] A câmera 36 possui ótica (não ilustrada) para projetar a área de espalhamento 34 em um sensor de câmera (não ilustrado). A área de espalhamento 34 está voltada para a segunda unidade de medição 18 quando as duas unidades de medição 14, 18 estão em uma posição de medição. A fonte de luz 24 também pode (não ilustrada aqui) ser posicionada atrás da área de espalhamento 34 como observado a partir da segunda unidade de medição 18 e emite o feixe de feixes de luz 28 através de uma abertura correspondente na área de espalhamento 34.

[072] A disposição refletora 38 possui uma primeira superfície traseira 42 e uma segunda superfície traseira 44; as superfícies traseiras 42, 44 são dispostas em um ângulo uma à outra, tipicamente um ângulo reto, formando, assim, uma borda 46 entre si; nos exemplos ilustrados, a disposição refletora é formada como um prisma Porro (também referido como "prisma de telhado"), onde duas superfícies laterais paralelas do prisma são formadas por triângulos retos congruentes conectados pelas superfícies limítrofes posicionadas em ângulos retos com relação às superfícies triangulares. A borda 46 é posicionada essencialmente em uma tangente com relação às superfícies circunferenciais dos eixos 10, 12.

[073] Atrás da área de espalhamento 34 (como observado a partir da segunda unidade de medição 18), a primeira unidade de medição 14 possui um alojamento 32 contendo a fonte de luz 24 e a parte eletrônica associada. A fonte de luz 24 é preferivelmente pulsada de forma aleatória, a fím de minimizar a suscetibilidade à oscilação. Adicionalmente, o alojamento 32 contém a fonte de energia (baterias ou pacotes de bateria) para a fonte de luz 24 e partes eletrônicas de gerenciamento de energia adequadas. No total, o alojamento 32 não deve ser significativamente mais espesso do que as hastes 9 fornecidas para conexão ao elemento de posicionamento 16 (ver figura 4).

[074] O inclinômetro 17 com um monitor 33 (ver figura 3) pode ser integrado, por exemplo, ao alojamento 32, ver figuras 1 e 2. O inclinômetro 17 pode ser formado, por exemplo, como um inclinômetro MEMS.

[075] A primeira unidade de medição 14 é preferivelmente formada de modo que o feixe ou feixes de feixes de luz 28, 30 sejam direcionados diretamente para a disposição refletora 38 da segunda unidade de medição 18 sem interposição de um elemento refletor, isso é, nenhum elemento refletor é disposto entre a fonte de luz 24 e a disposição refletora 38.

[076] A modalidade ilustrativa de acordo com a figura 2 é distinguida da modalidade ilustrativa de acordo com a figura 1 visto que a disposição refletora 38 possui uma superfície dianteira 40. Essa superfície dianteira 40 é formada como uma superfície parcialmente refletora para o feixe de feixes de luz 28; uma primeira parte 28' do feixe de feixes de luz é refletida a partir da superfície dianteira 40 na direção da área de espalhamento 34, enquanto uma segunda parte 28" do feixe de feixes de luz 28 é transmitida através da superfície dianteira 40 na direção da segunda superfície traseira 44 a ser refletida a partir da segunda superfície traseira 44 para a primeira superfície traseira 42, e a partir daí através da superfície dianteira 40 na direção da área de espalhamento 34.

[077] Nas modalidades ilustrativas, os pontos de impacto (isso é, os pontos de luz) dos feixes de feixes de luz 28' e 28" na área de espalhamento 34 são denotados com WV e PV. A capacidade de reflexo da superfície dianteira 40 para o feixe de feixes de luz 28 é preferivelmente escolhida de modo que as intensidades dos dois feixes refletidos de feixes de luz 28' e 28" difiram, permitindo, assim, que dois pontos de impacto WV e PV na área de espalhamento 34 sejam distinguidos um do outro.

[078] De acordo com uma modalidade modificada, a disposição de acordo com a figura 2 pode ser equipada com uma fonte de luz 24 que pode emitir um segundo feixe de feixes de luz 30 (apresentado na figura 2 por linhas pontilhadas) em adição ao primeiro feixe de feixes de luz 28, de modo que dois feixes de feixes de luz 28, 30 sejam emitidos geralmente e na mesma direção, mas difiram em termos de seu espectro (por exemplo, a fonte de luz 24 pode ser formada como um diodo de laser de onda dupla emitindo um feixe de feixes de luz em um comprimento de onda de aproximadamente 660 nm no espectro vermelho e um feixe de feixes de luz de aproximadamente 780 nm no espectro infravermelho; altemativamente, a fonte de luz 24 também pode ter dois diodos a laser de cores diferentes).

[079] Nesse caso, a superfície dianteira 40 da disposição refletora 38 é formada como um divisor de cores, podendo ser formada, por exemplo, de modo a ser mais fortemente refletora para o primeiro feixe de feixes de luz 28 do que o segundo feixe de feixes de luz 30, e, de forma correspondente, mais transmissiva para o segundo feixe de feixes de luz 30 do que para o primeiro feixe de feixes de luz 28. O feixe de feixes de luz projetado na figura 2 como 28" então corresponde ao segundo feixe de feixes deluz 30 depois de ter sido transmitido a partir da superfície dianteira 40 e refletido pelas duas superfícies traseiras 42, 44. O feixe de feixes de luz projetado como 28' na figura 2 então corresponde ao primeiro feixe de feixes de luz 28 refletido na superfície dianteira 40.

[080] Os dois pontos de impacto WV e PV diferem, dessa forma, em sua composição espectral e podem ser facilmente distinguidos por meio de uma câmera sensível a cores 36.

[081 ] Na disposição ilustrada na figura 2, o ponto de impacto WV (ver figura 3) do feixe de feixes de luz 28' refletido a partir da superfície dianteira 40 representa uma medição da falta de alinhamento angular dos dois eixos 10, 12 e o ponto de impacto PV do feixe de feixes de luz 28" refletido a partir das duas superfícies traseiras 42, 44 representa uma medição da falta de alinhamento paralelo dos dois eixos 10, 12.

[082] A área de espalhamento 34 (ver figura 3) é fornecida com marcas de medição 50, que podem ser formadas, por exemplo, como cruzes, a fim de simplificar a avaliação das imagens da área de espalhamento 34 gravadas pela câmera 36. Uma fonte de luz externa, tal como um LED (não ilustrado), pode ser fornecida de modo que as marcas 50 também sejam visíveis em um ambiente escuro. Uma fonte de luz externa com um LED para iluminar a área de espalhamento pode, em particular, também ser fornecida no smartphone 15. Altemativamente, a iluminação de fundo (não ilustrada) da área de espalhamento 34 pode ser fornecida. Por exemplo, uma folha metálica com recortes adequados pode ser colada a uma superfície de vidro jateado (feita de vidro ou plástico), trazendo, assim, para dentro, a luz branca difusa através do alojamento 32. A área de espalhamento 34 é preferivelmente formada de modo a ser plana ou essencialmente plana.

[083] A área de espalhamento 34 pode ser deslocada para trás (não ilustrada) para permitir uma melhor transferência do peso para um dispositivo de tensionamento (ver também figura 4). Além disso é fornecido um painel de circuito (não ilustrado) com um furo para um sensor de luz (no fundo, não ilustrado) e Bluetooth. O sensor de luz é utilizado para ajustar a saída de laser para o nível de luz ambiente.

[084] Nos aparelhos de acordo com as figuras 1 e 2, a câmera 36 é disposta e equipada de modo a apresentar a área de espalhamento 34 completamente ou o mais completamente possível no sensor de câmera.

[085] Preferivelmente, a ótica da câmera 36 compreende lentes fixas. Altemativamente, a câmera 36 do smartphone 15 também pode ter uma lente de zoom. A resolução da câmera é preferivelmente de pelo menos 8 megapixels. A câmera é preferivelmente operada no modo macro.

[086] Visto que a câmera 36 é formada como um smartphone 15, ou a câmera 36 é a câmera 36 de um smartphone 15, o monitor do smartphone pode ser vantajosamente utilizado como uma interface de usuário gráfica (GUI); do contrário, um dispositivo adicional desse tipo, tal como, por exemplo, um smartphone ou um computador tablet, poderia, adicionalmente, ser utilizado para controle de operador. A operação de voz com um fone ou com ""Google GLASS" também pode ser utilizada, por exemplo.

[087] A câmera 36 dos aparelhos de acordo com as figuras 1 e 2 é preferivelmente equipada com uma função OCR para detecção do ângulo de inclinação exibido no monitor do inclinômetro 17 ou 19; altemativamente, o valor angular pode ser transmitido diretamente para a câmera 36, por exemplo, através de um link Bluetooth.

[088] Visto que a câmera 36 é a câmera 16 de um smartphone 15, o inclinômetro tipicamente integrado também pode ser utilizado para determinar o ângulo de inclinação.

[089] Na avaliação das imagens gravadas pela câmera 36, uma correção pode ser feita aos erros de imagem sistemáticos do tipo que pode ser causado, por exemplo, pela borda do prisma 46.

[090] A avaliação das imagens é realizada na unidade de avaliação esquematicamente ilustrada 22 que pode compreender uma parte da câmera, em particular se a câmera 36 for fornecida no smartphone 15, que oferece de forma inerente uma capacidade de computação relativamente grande.

[091] Antes de se iniciar uma medição utilizando o aparelho de acordo com a figura 2, as duas unidades de medição 14, 18 são primeiramente ajustadas uma com relação à outra de modo que os feixes refletidos de feixes de luz 28', 28" impactem aproximadamente o centro da área de espalhamento 34 (não apresentada na figura 2). Para essa finalidade, por exemplo, a segunda unidade de medição 18 pode ser fornecida com um mecanismo de ajuste de altura (não ilustrado) para ajustar a posição da segunda unidade de medição 18 em uma direção radial com relação ao eixo 12 e com um mecanismo de ajuste angular para inclinar a segunda unidade de medição 18 com relação à direção radial do eixo 12 e com um ajuste da segunda unidade de medição 18 em torno da direção radial.

[092] Uma vez que as duas unidades de medição 14, 18 foram ajustadas com relação uma à outra, os pontos de impacto dos feixes refletidos de feixes de luz 28', 28" a princípio indicam a falta de alinhamento dos dois eixos 10 e 12 com relação um ao outro quando os dois eixos 10 e 12 juntamente com as unidades de medição 14, 18 são girados em tomo do eixo geométrico 26; o percurso de cada ponto de impacto dependendo do ângulo de rotação (que, por sua vez, pode ser determinado por meio da função do inclinômetro) pode então ser observado e analisado da forma normal a fim de determinar a falta de alinhamento angular horizontal e/ou a falta de alinhamento angular vertical e/ou a falta de alinhamento paralelo horizontal e/ou a falta de alinhamento paralelo vertical dos eixos 10, 12, em particular com relação à posição alvo do primeiro e segundo eixos 10, 12 (tal método é descrito, por exemplo, em DE 39 11 307 Al para um único feixe de feixes de luz).

[093] Se a disposição refletora 38 do aparelho de acordo com afigura 2 for configurada como um prisma triplo, o ponto de impacto do feixe de feixes de luz 28" refletido pelas superfícies traseiras 42, 44 indica a falta de alinhamento paralelo em ambas as direções.

[094] Depois que a falta de alinhamento ou desvios de posição alvo foram determinados, um ajuste dos eixos 10, 12 é realizado em uma posição angular particular; as medições são realizadas durante esse ajuste dos eixos a fim de estabelecer quando a falta de alinhamento foi mais efetivamente corrigida. Tal método também é descrito, por exemplo, em DE 39 11 307 Al.

[095] Se um prisma triplo for utilizado, o ajuste dos eixos pode ser realizado, por exemplo, na posição de "doze horas" das duas unidades de medição 14, 18. Se um prisma Porro (também conhecido como um "prisma de telhado"), o ajuste pode ser realizado, por exemplo, nas posições de três horas ou nove horas.

[096] Durante o processo de medição de orientação e enquanto se ajusta os eixos, a câmera registra tipicamente imagens da área de espalhamento 34 continuamente e em uma taxa relativamente alta, por exemplo, cinco imagens podem ser gravadas e processadas por segundo. Visto que a câmera é um smartphone, ou a câmera é a câmera de um smartphone, a criação e avaliação das imagens podem ser realizadas, por exemplo, na forma de um aplicativo adequado (ver acima).

[097] Como uma alternativa à gravação contínua de imagens, o modo de gravação pode, por exemplo, também ser selecionado de modo que uma imagem seja criada com base no ângulo de inclinação atual, por exemplo, sempre que o ângulo mudar por uma quantidade determinada, por exemplo, 1 grau.

[098] Os aparelhos de acordo com as figuras 1 e 2 podem, opcionalmente, compreender um fone Bluetooth usado durante o processo de alinhamento pelo operador que tem a tarefa de alinhar os eixos e servindo para receber sem fio os valores de falta de alinhamento sendo calculados pela unidade de avaliação 22 a fim de fornecer os mesmos de forma acústica para a pessoa responsável pela realização do ajuste. Isso é vantajoso visto que é tipicamente difícil para o operador ler o monitor do smartphone 15 durante o processo de ajuste. O fone também pode ser utilizado para utilizar a conexão Bluetooth para controle de voz do smartphone 15.

[099] Altemativamente, o operador pode fazer uso de um segundo smartphone ou um computador tablet para mostrar o monitor do smartphone 15 servindo como câmera através de uma conexão Bluetooth (por exemplo, utilizando VNC) de uma forma mais facilmente legível para o operador; o smartphone 15 podendo ser controlado através do segundo smartphone ou computador tablet pela operação da tela de toque, ver também WO 97/36146.

[100] A superfície projetada mede tipicamente aproximadamente 40 x 40 mm; um pixel, dessa forma, corresponde a cerca de 20 pm se a resolução da câmera for de 8 megapixels (correspondendo a uma resolução vertical de aproximadamente 2.500 pixels). Se, altemativamente, uma câmera compacta com, por exemplo, 16 megapixels for utilizada, uma resolução de cerca de 7 pm pode ser alcançada.

[101] Altemativamente, é fundamentalmente possível que uma câmera com uma lente especial seja utilizada, ou, no caso de smartphone utilizado aqui, um amplificador pode ser localizado na frente do smartphone. As dimensões da área de espalhamento 34 a ser exibida também podem ser reduzidas, por exemplo, para uma faixa de 20 x 20 mm para 30 x 30 mm.

[102] É fundamentalmente concebível que as imagens da câmera 36 sejam transmitidas sem fio (por exemplo, através de WiFi), por exemplo, para uma plataforma móvel. Um cartão SD especial pode, por exemplo, ser utilizado nesse caso.

[103] O uso de um smartphone como câmera fornece fundamentalmente muitas vantagens: tais dispositivos são muito flexíveis e poderosos em termos de programação e desenho da interface de usuário gráfica; em particular, reconhecimento de gesto, exibição de um teclado e localização são possíveis. Adicionalmente, o usuário realizando a medição de orientação pode utilizar um dispositivo, a operação do qual já é muito familiar para ele. Smartphones também oferecem muitas interfaces, por exemplo, também em uma base de dados de manutenção; em particular, as interfaces sem fio estão disponíveis e podem ser utilizadas para conectar a uma plataforma de operação móvel adicional, um fone (com supressão de eco e ruído), Google Glass, uma correia de vibração, etc. Adicionalmente, o smartphone pode ser utilizado da forma normal durante períodos nos quais não está sendo utilizado para medições de orientação.

[104] De acordo com uma modalidade da invenção, a área de espalhamento 34 é equipada com múltiplos códigos óticos bidimensionais, por exemplo, um código QR, distribuídos através da área de espalhamento tipicamente um padrão de grade; os mesmos são impressos na área de espalhamento e servem para codificar informações/dados referentes à área de espalhamento ou unidade de medição equipada com a área de espalhamento, tal como o número serial da unidade de medição, as dimensões nos eixos geométricos X e Y da área de espalhamento (por exemplo, em mm), fatores de correção referentes à precisão ou erros da impressora utilizada para imprimir a área de espalhamento (por exemplo, os valores para alongamento ou compressão das direções X e Y), o número de códigos na área de espalhamento, a posição de cada código na instalação (número de linha e coluna), e a distância de cada código do ponto de origem do sistema de coordenadas da área de espalhamento (por exemplo, em μιη). Os códigos individuais podem ser dispostos, por exemplo, de modo a se tocarem e cobrirem toda a área de espalhamento, ver, por exemplo, figura 5, onde quatro códigos 60A, 60B, 60C e 60D são ilustrados. O número e a resolução dos códigos devem ser otimizados para refletir a resolução da impressora e da câmera. Em vez de um código QR, outros códigos gráficos proprietários podem, a princípio, ser utilizados também.

[105] O fornecimento de códigos gráficos na área de espalhamento 34 tem as seguintes vantagens: não é necessário se fotografar toda a superfície refletora com uma margem de segurança, simplificando a tarefa do operador. Os códigos podem ser reconstruídos a fim de gerar uma imagem alvo de modo que valores de ponto suficientes estejam disponíveis para linearização das imagens da área de espalhamento (parâmetros internos e externos). Os códigos na área de espalhamento podem ser identificados como tal com base em marcas particulares. A posição maior pode ser alcançada na determinação do ponto de impacto. A área de espalhamento pode ser corrigida com relação à precisão da impressora utilizada para imprimir na área de espalhamento.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Aparelho (8) para detecção de um desvio de posição alvo de dois corpos (10, 12), com uma primeira unidade de medição (14) a ser localizada no primeiro corpo (10), uma segunda unidade de medição (18) a ser localizada no segundo corpo (12) e uma unidade de avaliação (22), caracterizado pelo fato de a primeira unidade de medição (14) possuir meios (24) para gerar pelo menos um feixe de feixes deluz (28) e uma área de espalhamento (34) para espalhar luz (WV, PV) que atinge a área de espalhamento; onde a segunda unidade de medição (18) possui uma disposição refletora (38) que está voltada para a primeira unidade de medição (14) quando as unidades de medição (14, 18) são localizadas em corpos correspondentes (10, 12) a fim de refletir o feixe de feixes deluz (28) na área de espalhamento (34), e onde a segunda unidade de medição (18) possui uma câmera (36) para registrar as imagens da área de espalhamento (34); onde a unidade de avaliação (22) é configurada para determinar pelo menos um ponto de impacto na área de espalhamento (34) do feixe de feixes de luz (28) refletido a partir da disposição refletora (38) a partir dos dados de imagem supridos pela câmera (36) e para detectar a partir do ponto de impacto um desvio na posição do primeiro corpo (10) a partir de uma posição alvo do primeiro corpo (10) e um desvio na posição do segundo corpo (12) a partir de uma posição alvo do segundo corpo (12).

2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a câmera (36) ser montada de forma removível na disposição refletora (38).

3. Aparelho, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de a câmera (36) ser montada de forma removível na disposição refletora (38) por um suporte de montagem fixado à disposição refletora (38), onde o suporte de montagem é fixado a um lado da disposição refletora (38) voltada para longe da área de espalhamento (34).

4. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a segunda unidade de medição (18) possuir um smartphone (15), onde a câmera (36) é fornecida no smartphone (15).

5. Aparelho, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de o smartphone (15) ser montado na disposição refletora (38) por um suporte de montagem (11) fixado à disposição refletora (38), onde o suporte de montagem (11) é fixado a um lado (13) da disposição refletora (38) voltado para longe da área de espalhamento (34).

6. Aparelho, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de o smartphone (15) ser montado de forma removível no suporte de montagem (11).

7. Aparelho, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de o smartphone (15) ser montado de forma removível e articulada no suporte de montagem (11).

8. Aparelho, de acordo com uma das reivindicações de 4 a 7, caracterizado pelo fato de o smartphone (15) compreender a unidade de avaliação (22).

9. Aparelho, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de o primeiro corpo (10) ser um primeiro eixo (10) e o segundo corpo (12) ser um segundo eixo (12), onde a primeira unidade de medição (14) é configurada para ser localizada em uma superfície circunferencial do primeiro eixo (10) e a segunda unidade de medição (18) ser configurada para ser localizada em uma superfície circunferencial do segundo eixo (12), onde o aparelho possui pelo menos um inclinômetro (17, 19) para medir o ângulo de rotação de uma posição girada do primeiro eixo (10) e/ou o segundo eixo (12), onde a unidade de avaliação (22) é configurada para determinar a falta de alinhamento angular horizontal e/ou a falta de alinhamento angular vertical e/ou a falta de alinhamento paralelo horizontal e/ou a falta de alinhamento paralelo vertical dos primeiro e segundo eixos com relação a uma posição alvo do primeiro e segundo eixos (10, 12) com base no ângulo de rotação medido em posições giradas diferentes dos primeiro e/ou segundo eixos, e com base no ponto de impacto na área de espalhamento (34) do feixe de feixes de luz refletido a partir da disposição refletora (38) nessas posições giradas

10. Método de detecção de um desvio de posição alvo de dois corpos (10, 12) caracterizado pelo fato de: uma primeira unidade de medição (14) ser localizada em um primeiro corpo (10) dos dois corpos (10, 12), e uma segunda unidade de medição (18) ser localizada em um segundo corpo (12) dos dois coipos (10, 12), um feixe de feixes de luz (28) ser gerado por meio da primeira unidade de medição (14), o feixe de feixes (28) sendo refletido em uma área de espalhamento (34) da primeira unidade de medição (14) por meio de uma disposição refletora (38) da segunda unidade de medição (18); pelo menos uma imagem da área de espalhamento (34) ser gravada por uma câmera (36) da segunda unidade de medição (18); e a pelo menos uma imagem ser avaliada a fim de determinar pelo menos um ponto de impacto (WV, PV) na área de espalhamento (34) do feixe de feixes de luz refletido a partir da disposição refletora, e para detectar a partir do mesmo um desvio na posição do primeiro corpo de uma posição alvo do primeiro corpo e um desvio da posição do segundo corpo de uma posição alvo do segundo corpo.