Die Erfindung liegt auf dem Gebiete der Messtechnik und betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäss den Oberbegriffen der entsprechenden unabhängigen Patentansprüche. Verfahren und Vorrichtung dienen zur Messung der Distanz zwischen zwei Punkten.
Es ist bekannt, die Distanz zwischen zwei beliebigen Punkten im Raum mithilfe eines Laser-Trackers und eines Retroreflektors zu messen. Unter einem Retroreflektor ist ein Reflektor zu verstehen, der einen Strahl unabhängig von seinem Einfallswinkel parallel zu sich selbst reflektiert. Unter einem Laser-Tracker ist ein Instrument zu verstehen, das im Wesentlichen die folgenden Funktionseinheiten aufweist:
einen Laser, der einen Laserstrahl aussendet, ein Mittel zur Einstellung der Laserstrahlrichtung, ein Mittel zur Messung von Änderungen der Laserstrahlrichtung, ein Mittel zur Detektion der Verschiebung zwischen dem auf den Retroreflektor gerichteten Laserstrahl und dem reflektierten Strahl, ein Mittel zur Minimierung dieser Verschiebung durch automatische Veränderung der Laserstrahlrichtung und ein Mittel zur interferometrischen Auswertung von ausgesendetem und reflektiertem Laserstrahl zur Bestimmung von Distanzänderungen zwischen Laser und Reflektor.
Zur Messung der Distanz zwischen zwei beliebigen Punkten im Raum mithilfe eines Laser-Trackers und eines Retroreflektors wird gemäss dem Stande der Technik der Reflektor in einem der beiden Punkte positioniert, wird der Laserstrahl des Trackers auf den Reflektor gerichtet und wird dann der Reflektor vom ersten Punkt zum zweiten Punkt bewegt, wobei er vom Laserstrahl des Trackers verfolgt wird. Aus der Veränderung der Richtung des Laserstrahles und aus der Veränderung der Distanz zwischen Tracker und Reflektor bei der Verschiebung des Reflektors vom ersten zum zweiten Punkt wird mit triangulatorischen Methoden die Distanz zwischen den beiden Punkten berechnet.
Die Genauigkeit, die mit einer derartigen triangulatorischen Distanzmessung erreicht werden kann, ist abhängig von der Genauigkeit, mit der der Reflektor in den Punkten positionierbar ist, sowie von den -Genauigkeiten der Winkel- und der Distanzmessungen, die zur Bestimmung der Richtungsänderung und der Distanzänderung zur Anwendung kommen. Die Winkelmessung mit bekannten Winkelgebern hat üblicherweise eine Genauigkeit im Bereiche von etwa einer Bogensekunde, die Distanzmessung mit interferometrischen Methoden eine Genauigkeit im Bereiche von 1 bis 3 mu m.
Bei triangulatorischen Distanzmessungen im Bereiche von Metern ist es die Genauigkeit der Winkelmessung, die sich in der Genauigkeit der Distanzmessung insbesondere niederschlägt, sodass es für eine Erhöhung der Genauigkeit der Distanzmessung insbesondere notwendig wäre, die Genauigkeit der Winkelmessung zu erhöhen.
Die Erfindung stellt sich nun die Aufgabe, die Genauigkeit von Distanzmessungen mithilfe von Laser-Tracker und Retroreflektor zu verbessern. Es soll ein Verfahren und eine Vorrichtung geschaffen werden, die es erlauben, mit einer gegenüber dem Stande der Technik markant erhöhten Genauigkeit unter Verwendung eines gängigen Laser-Trackers und eines gängigen Retroreflektors Distanzen zwischen in weiten Grenzen beliebig im Raume positionierten Punkten zu messen, wobei das Verfahren gegenüber dem Stande der Technik keinen zusätzlichen Mess- und/oder Rechenaufwand bedingen soll und wobei die zusätzlich zu Laser-Tracker und Retroreflektor verwendete Vorrichtung einfach herstellbar und einfach anwendbar sein soll.
Diese Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren und die Vorrichtung, wie sie in den entsprechenden unabhängigen Patentansprüchen definiert sind.
Das erfindungsgemässe Verfahren beruht im Wesentlichen darauf, mit geeigneten Mitteln den vom Laser-Tracker ausgesendeten Laserstrahl derart umzulenken, dass die beiden Punkte, deren Distanz zu bestimmen ist, vom umgelenkten Laserstrahl getroffen werden, dass der umgelenkte Laserstrahl also auf der Geraden durch die beiden Punkte verläuft. Wenn nun der Reflektor vom einen der Punkte zum anderen bewegt wird, ändert sich zwar die Distanz zwischen Tracker und Reflektor und kann diese Distanzänderung interferometrisch ermittelt werden, die Richtung des Laserstrahles ist aber für die erste Reflektorposition und für die zweite Reflektorposition dieselbe. Dadurch beschränkt sich die Messung auf eine relative Distanzmessung, die interferometrisch und mit der oben genannten hohen Genauigkeit durchgeführt werden kann.
Eine Winkelmessung mit der ebenfalls oben genannten, weniger hohen Genauigkeit wird vermieden oder, wie weiter unten noch gezeigt werden soll, höchstens für die Berechnung eines Korrekturfaktors verwendet.
Die Vorrichtung, die zusätzlich zu Laser-Tracker und Retroreflektor für die Durchführung des Verfahrens anzuwenden ist, weist ein Umlenkmittel zum Umlenken des Laserstrahles (z.B. einen Spiegel mit einstellbarer Orientierung) und ein Reflektor-Positioniermittel (z.B. einen Magnethalter) zum Positionieren des Reflektors auf. Ferner weist die Vorrichtung ein Markiermittel auf, das bei der Ausrichtung des Laserstrahles durch die zwei Punkte zum Markieren des einen der zwei Punkte dient. Das Markiermittel ist beispielsweise ein auf dem genannten Reflektor-Positioniermittel positionierbares Fadenkreuz.
Zur Messung der Distanz zwischen einem ersten und einem zweiten Punkt nach dem erfindungsgemässen Verfahren wird der Reflektor im ersten Punkt und das Markier mittel im zweiten Punkt positioniert. Dann wird der Laserstrahl des Laser-Trackers, der in einer beliebigen Tracker-Position positioniert ist, über das Umlenkmittel auf den Reflektor gerichtet, wobei das Umlenkmittel derart eingestellt wird, dass der Trackerstrahl durch die vom Markiermittel markierte zweite Reflektor-Position zum Reflektor verläuft. Das Markiermittel wird dann aus dem Strahlengang entfernt (ohne Trackingverlust), der Reflektor wird (gegen das Umlenkmittel) in die Position des Markiermittels gebracht und die Reflektorverschiebung wird interferometrisch ausgewertet, was direkt die Distanz zwischen dem ersten und dem zweiten Punkt ergibt.
Die Tracker-Position und die Einstellung des Umlenkmittels bleiben während der Messung unverändert.
Bei Verwendung eines Reflektors, bei dem ein zentraler Teil des Laserstrahles unreflektiert durch den Reflektor verläuft, ist es auch möglich, den Laserstrahl durch den Reflektor auf das Markiermittel zu richten und dann den Reflektor vom Umlenkmittel weg auf den zweiten Punkt zu bringen. Die Auswertung der interferometrischen Messung bleibt gleich, wie oben für den umgekehrten Fall beschrieben.
Die Genauigkeit des erfindungsgemässen Distanzmessverfahrens ist nicht abhängig von der Richtung des Trackerstrahles und auch nicht vom Winkel, mit dem dieser auf das Umlenkmittel trifft. Sie ist ebenso wenig abhängig vom exakten Verlauf der Reflektorbewegung zwischen dem ersten und dem zweiten Punkt, während der der Reflektor vom Trackerstrahl verfolgt wird. Die Richtung des Trackerstrahles ändert sich dabei gegebenenfalls, ist aber am Ende der Bewegung im Wesentlichen dieselbe wie bei Beginn.
Genau wie bei den eingangs erwähnten Verfahren ist die Genauigkeit des erfindungsgemässen Verfahrens abhängig von der Genauigkeit der Reflektor- bzw. Mar kiermittel-Positionierung und werden für eine genaue Positionierung im Wesentlichen dieselben Massnahmen ergriffen.
Für Fälle, in denen der Reflektor und das Markiermittel nicht direkt in zu vermessenden Punkten positionierbar sind, werden Positionier-Mittel verwendet, die eine genau definierte relative Position des optischen Zentrums des Reflektors zum relevanten Punkt ergeben. Aus der gemessenen Distanz zwischen dem optischen Zentrum des Sensors in den zwei Positionen wird dann rechnerisch auf die effektiv gesuchte Distanz zwischen den relevanten Punkten geschlossen.
Das erfindungsgemässe Verfahren und eine beispielhafte Ausführungsform der Vorrichtung, die zusätzlich zu Laser-Tracker und Retroreflektor zur Durchführung des Verfahrens angewendet wird, werden im Zusammenhang mit den folgenden Figuren im Detail beschrieben. Dabei zeigen: Fig. 1 bis 3 die Verfahrensschritte des erfindungsgemässen Verfahrens; Fig. 4 eine beispielhafte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung.
Fig. 1 bis 3 zeigen das Prinzip des erfindungsgemässen Verfahrens und illustrieren seine aufeinander folgenden Schritte. Die Fig. zeigen einen ersten Punkt P.1 und einen zweiten Punkt P.2, deren Abstand D zu bestimmen ist, wobei der Einfachheit halber P.1 und P.2 mit den Reflektorpositionen (Positionen des optischen Zentrums des Reflektors) gleichgesetzt werden. Die Figuren zeigen ferner eine Trackerposition 3, einen Trackerstrahl 4, einen einstellbaren Spiegel 5 (Umlenkmittel), einen Retroreflektor 6 und ein Fadenkreuz 7 (Markiermittel).
Die Verfahrensschritte sind die folgenden: - Reflektor 6 im ersten Punkt P.1, Fadenkreuz 7 im zweiten Punkt P.2 positionieren und Trackerstrahl 4 durch entsprechende Einstellung des Spiegels 5 und automatische Nachführung des Trackerstrahles 4 durch den vom Markiermittel markierten, zweiten Punkt P.2 auf den im ersten Punkt P.1 positionierten Reflektor 6 richten (Fig. 1); - Fadenkreuz 7 vom zweiten Punkt entfernen, ohne den Laserstrahl zu unterbrechen; - Reflektor 6 vom ersten Punkt P.1 zum zweiten Punkt P.2 bringen und dabei mit dem Trackerstrahl 4 automatisch verfolgen, wobei die Veränderung der Distanz zwischen Tracker und Reflektor interferometrisch verfolgt wird (Fig. 2);
- Reflektor 6 in zweitem Punkt P.2 an Stelle des Fadenkreuzes 7 positionieren und Distanzänderung bestimmen (Fig. 3).In den Fig. 1 bis 3 ist der erste Punkt P.1, von dem die Bewegung des Reflektors 6 ausgeht, weiter vom Spiegel 5 entfernt als der zweite Punkt P.2, in dem die Reflektorbewegung endet. Dies ist notwendig, wenn ein bekannter Tripelspiegel oder ein bekanntes Tripelprisma als Reflektor verwendet wird. Ein als Reflektor verwendetes Tripelprisma kann aber an seiner Spitze eine zur Basisfläche parallele Austrittsfläche oder der Tripelspiegel eine entsprechende Austrittsöffnung aufweisen, derart, dass ein zentraler Teil des auf den Reflektor gerichteten Laserstrahles nicht reflektiert wird, sondern den Reflektor im Wesentlichen geradlinig durchdringt.
Bei Verwendung eines derart ausgestalteten Reflektors kann der erste Punkt P.1 auch näher beim Spiegel 5 liegen und kann der den im ersten Punkt P.1 positionierten Reflektor durchdringende, zentrale Teil des Laserstrahles zur Ausrichtung auf das im zweiten Punkt P.2 positionierte Fadenkreuz 7 gerichtet werden, während der reflektierte, periphere Laserstrahl-Teil für die interferometrische Auswertung verwendet wird.
Die Einstellung des umgelenkten Laserstrahles durch das Fadenkreuz 7, die vor der effektiven interferometrischen Messung durch beispielsweise manuelle Einstellung des Spiegels 5 realisiert wird, ist gegebenenfalls weniger genau als die entsprechende Ausrichtung des Laserstrahles auf den im zweiten Punkt positionierten Reflektor am Ende der Messung. Daraus kann sich zwischen Anfang (Fig. 1) und Ende der Messung (Fig. 3) eine kleine Verschiebung der Trackerstrahl-Richtung ergeben. Diese Richtungsveränderung kann in bekannter Weise durch Winkelmessung ermittelt werden und kann zur Berechnung eines Korrekturfaktors für die Distanzmessung verwendet werden.
Fig. 4 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung des erflndungsgemässen Verfahrens und einen von einem Laser-Tracker 9 ausgesendeten und mithilfe der Vorrichtung umgelenkten Laserstrahl 4. Die Vorrichtung weist als Reflektor-Positioniermittel einen Magnethalter 10 auf, der, gegebenenfalls mithilfe von Befestigungssmitteln (nicht dargestellt), derart im Bereiche des einen der zu vermessenden Punkte montierbar ist, dass mit seiner Hilfe der Reflektor oder gegebenenfalls das Fadenkreuz 7 darauf eine genau definierte Position (P.2) einnimmt. Mit dem Magnethalter 10 ist über eine Grundplatte 11 der Spiegel 5 verbunden, derart, dass er um zwei senkrecht zueinander stehende Achsen verschwenkbar ist.
In der dargestellten Ausführungsform ist die erste Schwenkachse A.1 parallel zur Grundplatte 11 ausgerichtet und ist die zweite Schwenkachse A.2 gleichzeitig die Achse des ringförmigen Magnethalters 10. Die Grundplatte 11 ist also um den Magnethalter 12 verschwenkbar oder drehbar (A.2) und der Spiegel 5 ist zusätzlich relativ zur Grundplatte verschwenkbar (A.1).
Die in der Fig. 4 dargestellte Vorrichtung ist ein sehr einfaches Werkzeug, das problemlos an verschiedensten Objekten montierbar ist. Der Vorteil der in der Fig. 4 dargestellten spezifischen Spiegelanordnung besteht darin, dass damit Distanzen zwischen dem einen Punkt, in dessen Bereich die Vorrichtung montiert ist, und in verschiedensten Richtungen von diesem Punkt entfernten, anderen Punkten messbar sind, ohne dass die Vorrichtung ummontiert werden muss.
Das erfindungsgemässe Verfahren, dessen Prinzip im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 3 beschrieben wurde, ist auf verschiedenste Arten automatisierbar und eine entsprechende Unterstützung kann problemlos in die Bedienungssoftware des Laser-Trackers eingebaut werden. Einige Automatisierungsbeispiele sind in den folgenden Abschnitten beschrieben.
Der erste Schritt des Verfahrens, das heisst die Einstellung des Umlenkmittels so, dass der Laserstrahl eines stationären Laser-Trackers nach der Umlenkung auf der durch die beiden Punkte, deren Distanz zu messen ist, definierten Geraden verläuft, wird dadurch automatisiert, dass mithilfe des Trackers zuerst die Positionen der beiden Punkte in bekannter Weise bestimmt werden und dass dann die für die Ausrichtung des Laserstrahles durch die beiden Punkte notwendige Umlenkmittel-Einstellung für die vorgegebene Tracker-Position und die durch Messung ermittelten Punkt-Positionen berechnet wird. Dann wird das Umlenkmittel entsprechend eingestellt.
Üblicherweise bietet die Software eines Laser-Trackers einen so genannten Build-Modus an, der die Positionierung von Reflektoren an Punkten mit vorgegebenen Raumkoordinaten unterstützt. Während ein Benutzer den Reflektor bewegt, berechnet die Tracker-Software in diesem Modus die Abweichung der momentanen Reflektor-Koordinaten von den vorgegebenen Koordinaten und visualisiert diese Abweichungen für den Benutzer. Die Bewegung des Reflektors wird fortgeführt, bis die genannten Abweichungen gleich null sind.
Wenn nun als Umlenkmittel beispielsweise der in der Fig. 4 dargestellte Spiegel 5 verwendet wird und wenn an diesem Spiegel beispielsweise zwei Reflektoren angeordnet werden, kann die einzustellende Spiegelposition in Koordinaten für die zwei Reflektoren berechnet werden und kann die Spiegeleinstellung durch den Benutzer mithilfe des genannten Build-Modus durchgeführt werden.
Der zweite Schritt des erfindungsgemässen Verfahrens, das heisst die interferometrische Messung der Distanz zwischen den zwei Punkten, kann beispielsweise durch Hin- und Herbewegen des Reflektors zwischen den beiden Punkten, durch Nullsetzung der Interferometerdistanz, vor jeder Bewegung und durch Berechnung der effektiven Distanz aus den aufsummierten Distanzänderungen (Absolutwerte) realisiert und von der Software des Laser-Trackers entsprechend unterstützt werden.
The invention is in the field of measurement technology and relates to a method and a device according to the preambles of the corresponding independent claims. The method and the device serve to measure the distance between two points.
It is known to measure the distance between any two points in space using a laser tracker and a retroreflector. A retroreflector is a reflector that reflects a beam parallel to itself regardless of its angle of incidence. A laser tracker is an instrument that essentially has the following functional units:
a laser which emits a laser beam, a means for adjusting the laser beam direction, a means for measuring changes in the laser beam direction, a means for detecting the displacement between the laser beam directed onto the retroreflector and the reflected beam, a means for minimizing this displacement by automatic means Change in the laser beam direction and a means for interferometric evaluation of emitted and reflected laser beams to determine changes in distance between the laser and the reflector.
To measure the distance between any two points in space using a laser tracker and a retroreflector, the reflector is positioned in one of the two points according to the prior art, the laser beam of the tracker is directed onto the reflector and then becomes the reflector from the first point moved to the second point, being tracked by the laser beam of the tracker. The distance between the two points is calculated from the change in the direction of the laser beam and from the change in the distance between the tracker and reflector when the reflector is shifted from the first to the second point.
The accuracy that can be achieved with such a triangular distance measurement depends on the accuracy with which the reflector can be positioned in the points and on the inaccuracies of the angle and distance measurements, which are used to determine the change in direction and the change in distance Application come. The angle measurement with known angle transmitters usually has an accuracy in the range of approximately one arc second, the distance measurement with interferometric methods has an accuracy in the range of 1 to 3 μm.
In the case of triangulatory distance measurements in the range of meters, it is the accuracy of the angle measurement that is particularly reflected in the accuracy of the distance measurement, so that it would be necessary in particular to increase the accuracy of the distance measurement to increase the accuracy of the angle measurement.
The object of the invention is to improve the accuracy of distance measurements using a laser tracker and retroreflector. The aim is to create a method and a device which allow distances to be measured between points which are positioned anywhere in space within a wide range, using a conventional laser tracker and a common retroreflector, with a markedly increased accuracy compared to the prior art Compared to the prior art, the method should not require any additional measurement and / or computation effort and the device used in addition to the laser tracker and retroreflector should be easy to manufacture and easy to use.
This object is achieved by the method and the device as defined in the corresponding independent patent claims.
The method according to the invention is essentially based on using suitable means to deflect the laser beam emitted by the laser tracker in such a way that the two points, the distance of which is to be determined, are hit by the deflected laser beam, that is to say the deflected laser beam is on the straight line through the two points runs. If the reflector is moved from one of the points to the other, the distance between the tracker and reflector changes and this change in distance can be determined interferometrically, but the direction of the laser beam is the same for the first reflector position and for the second reflector position. As a result, the measurement is limited to a relative distance measurement, which can be carried out interferometrically and with the high accuracy mentioned above.
An angle measurement with the less high accuracy also mentioned above is avoided or, as will be shown further below, is used at most for the calculation of a correction factor.
The device, which is to be used in addition to the laser tracker and retroreflector for carrying out the method, has a deflection means for deflecting the laser beam (e.g. a mirror with adjustable orientation) and a reflector positioning means (e.g. a magnet holder) for positioning the reflector. Furthermore, the device has a marking means which serves to mark the one of the two points when the laser beam is aligned through the two points. The marking means is, for example, a crosshair that can be positioned on said reflector positioning means.
To measure the distance between a first and a second point according to the inventive method, the reflector is positioned in the first point and the marker in the second point. Then the laser beam of the laser tracker, which is positioned in any tracker position, is directed via the deflecting means onto the reflector, the deflecting means being adjusted in such a way that the tracker beam passes through the second reflector position marked by the marking means to the reflector. The marking agent is then removed from the beam path (without loss of tracking), the reflector is brought into the position of the marking agent (against the deflecting agent) and the reflector displacement is evaluated interferometrically, which directly gives the distance between the first and the second point.
The tracker position and the deflector setting remain unchanged during the measurement.
When using a reflector in which a central part of the laser beam passes through the reflector without being reflected, it is also possible to direct the laser beam through the reflector onto the marking means and then to bring the reflector away from the deflecting means to the second point. The evaluation of the interferometric measurement remains the same as described above for the reverse case.
The accuracy of the distance measuring method according to the invention is not dependent on the direction of the tracker beam and also not on the angle with which it strikes the deflection means. It is also not dependent on the exact course of the reflector movement between the first and the second point during which the reflector is tracked by the tracker beam. The direction of the tracker beam may change, but is essentially the same at the end of the movement as at the beginning.
Just as with the methods mentioned at the outset, the accuracy of the method according to the invention depends on the accuracy of the positioning of the reflector or marking means and essentially the same measures are taken for accurate positioning.
For cases in which the reflector and the marking means cannot be positioned directly in points to be measured, positioning means are used which result in a precisely defined relative position of the optical center of the reflector to the relevant point. From the measured distance between the optical center of the sensor in the two positions, the actually searched distance between the relevant points is then calculated.
The method according to the invention and an exemplary embodiment of the device which is used in addition to the laser tracker and retroreflector to carry out the method are described in detail in connection with the following figures. 1 to 3 show the method steps of the method according to the invention; Fig. 4 shows an exemplary embodiment of the device according to the invention.
1 to 3 show the principle of the method according to the invention and illustrate its successive steps. The figures show a first point P.1 and a second point P.2, the distance D of which is to be determined, P.1 and P.2 being equated with the reflector positions (positions of the optical center of the reflector) for the sake of simplicity. The figures also show a tracker position 3, a tracker beam 4, an adjustable mirror 5 (deflection means), a retroreflector 6 and a crosshair 7 (marking means).
The process steps are as follows: - Position reflector 6 in the first point P.1, crosshair 7 in the second point P.2 and tracker beam 4 by adjusting the mirror 5 accordingly and automatically tracking the tracker beam 4 by the second point P marked by the marking means. 2 point at the reflector 6 positioned in the first point P.1 (FIG. 1); - Remove crosshairs 7 from the second point without interrupting the laser beam; - Bring the reflector 6 from the first point P.1 to the second point P.2 and automatically track it with the tracker beam 4, the change in the distance between tracker and reflector being tracked interferometrically (FIG. 2);
- Position the reflector 6 in the second point P.2 instead of the crosshair 7 and determine the change in distance (Fig. 3). In Figs. 1 to 3, the first point P.1, from which the movement of the reflector 6 starts, is further from Mirror 5 is removed as the second point P.2 at which the reflector movement ends. This is necessary if a known triple mirror or a known triple prism is used as the reflector. However, a triple prism used as a reflector can have at its tip an exit surface parallel to the base surface, or the triple mirror can have a corresponding exit opening such that a central part of the laser beam directed onto the reflector is not reflected, but rather penetrates the reflector essentially in a straight line.
When using a reflector designed in this way, the first point P.1 can also be closer to the mirror 5 and the central part of the laser beam penetrating the reflector positioned in the first point P.1 can be aligned to the cross hair 7 positioned in the second point P.2 be directed while the reflected, peripheral laser beam part is used for the interferometric evaluation.
The setting of the deflected laser beam by the cross hair 7, which is implemented before the effective interferometric measurement by, for example, manual adjustment of the mirror 5, is possibly less accurate than the corresponding alignment of the laser beam to the reflector positioned in the second point at the end of the measurement. This can result in a slight shift in the direction of the tracker beam between the start (FIG. 1) and the end of the measurement (FIG. 3). This change in direction can be determined in a known manner by angle measurement and can be used to calculate a correction factor for the distance measurement.
4 shows an exemplary embodiment of the device for carrying out the method according to the invention and a laser beam 4 emitted by a laser tracker 9 and deflected with the aid of the device. (not shown), can be mounted in the area of one of the points to be measured in such a way that the reflector or possibly the crosshair 7 assumes a precisely defined position (P.2) thereon. The mirror 5 is connected to the magnet holder 10 via a base plate 11 in such a way that it can be pivoted about two axes which are perpendicular to one another.
In the illustrated embodiment, the first pivot axis A.1 is aligned parallel to the base plate 11 and the second pivot axis A.2 is at the same time the axis of the ring-shaped magnet holder 10. The base plate 11 can thus be pivoted or rotated about the magnet holder 12 (A.2) and the mirror 5 can also be pivoted relative to the base plate (A.1).
The device shown in Fig. 4 is a very simple tool that can be easily mounted on a wide variety of objects. The advantage of the specific mirror arrangement shown in FIG. 4 is that distances between the one point in the area in which the device is mounted and other points distant from this point can be measured without having to re-assemble the device got to.
The method according to the invention, the principle of which was described in connection with FIGS. 1 to 3, can be automated in a wide variety of ways and appropriate support can be built into the operating software of the laser tracker without any problems. Some automation examples are described in the following sections.
The first step of the process, i.e. the adjustment of the deflection means so that the laser beam of a stationary laser tracker after the deflection runs on the straight line defined by the two points whose distance is to be measured, is automated by using the tracker first the positions of the two points are determined in a known manner and then the deflection means setting necessary for the alignment of the laser beam by the two points is calculated for the predetermined tracker position and the point positions determined by measurement. Then the deflecting means is adjusted accordingly.
The software of a laser tracker usually offers a so-called build mode, which supports the positioning of reflectors at points with given spatial coordinates. In this mode, while a user moves the reflector, the tracker software calculates the deviation of the current reflector coordinates from the specified coordinates and visualizes these deviations for the user. The movement of the reflector continues until the deviations mentioned are zero.
If, for example, the mirror 5 shown in FIG. 4 is used as the deflecting means and if two reflectors are arranged on this mirror, for example, the mirror position to be set can be calculated in coordinates for the two reflectors and the mirror setting can be set by the user with the aid of the build mentioned Mode.
The second step of the method according to the invention, i.e. the interferometric measurement of the distance between the two points, can be done, for example, by moving the reflector back and forth between the two points, by zeroing the interferometer distance, before each movement and by calculating the effective distance from the summed Distance changes (absolute values) are realized and supported by the software of the laser tracker.