CN104142133A - 用于确定机械部件位置的装置 - Google Patents

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CN104142133A CN201410188255.5A CN201410188255A CN104142133A CN 104142133 A CN104142133 A CN 104142133A CN 201410188255 A CN201410188255 A CN 201410188255A CN 104142133 A CN104142133 A CN 104142133A
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Abstract

本发明涉及用于确定第一机械部件(10,156)和第二机械部件(12,154)的彼此相对位置的装置，具有用于安装在第一机械部件上的第一测量单元(14,114,214)、用于安装在第二机械部件上的第二测量单元(18,118,218)和分析单元(22)，其中第一测量单元具有用于产生光线束(28,128,228)的机构(24,124,224)，第二测量单元具有用于散射照中散射面的光的散射面(34,134,234)、照相机(36)和用于在照相机上成像该散射面的机构，其中当这些测量单元安装在各机械部件上时，该散射面朝向第一测量单元以便被光线束照中，该分析单元被构造成由该照相机所提供的图像数据来确定第一测量单元所发出的光线束在散射面上的照中位置并由此确定第一机械部件和第二机械部件的彼此相对位置，其中该照相机指向该散射面的朝向第一测量单元的一侧。

Description

用于确定机械部件位置的装置
技术领域
本发明涉及用于确定第一机械部件和第二机械部件的彼此相对位置的装置，具有用于安装在第一机械部件上的第一测量单元和用于安装在第二机械部件上的第二测量单元以及分析单元，其中，所述两个测量单元中的至少一个具有用于产生光线的光源，该光线照射在另一测量单元上的至少一个表面上的照中点被确定。
这样的装置例如可被设计用于确定两个轴相互对准，用于确定多个孔的笔直度或对准取向，用于确定边缘的笔直度，或者用于不同表面点的水平高度确定。
背景技术
一般，为了确定多个轴相互对准，在多个转动角位上确定光线照中点的位置，为此目的，使多个测量单元沿这些轴的周面移动或者使这些轴连同安装在周面上的测量单元一起转动。
DE3335336A1描述了一种轴校准测量装置，其中，第一测量单元和第二测量单元均发出光线并且均具有光学探测器，在这里，光线均被引导向另一测量单元的探测器。
按照此原理工作的轴校准测量装置也在US6,873,931B1中有所描述，其中，两个测量单元均配备有两个双轴加速度传感器用于自动测量轴的转动角度。
从DE3814466A1中知道一种轴校准测量装置，其中第一测量单元发出光线，该光线照中第二测量单元的沿轴向前后布置的两个光学探测器。
从WO03/067187A1中知道一种轴校准测量装置，其中第一测量单元发出扇形光线，其照中第二测量单元的沿轴向前后布置的两个光学探测器。
从WO00/28275A1中知道一种轴校准测量装置，其中两个测量单元被分别安装到两个轴的正面上，其中第一测量单元发出扇形光线，其侧向照中布置在第二测量装置的一个平面内的三个标记针。
EP2093537A1描述了一种轴校准测量装置，其中第一测量单元发出扇状发散光线，其照中第二测量单元的两个光学条纹探测器，它们侧向间隔且相互平行布置，其中探测器的长度方向垂直于光线的扇形平面布置。
EP0543971B1描述了一种用于确定透平内孔相对于基准轴线对准的装置，其中表示基准轴线的激光被引导至一双轴光学探测器，该光学探测器的一支脚贴靠孔壁放置并且在周向上使该光学探测器沿孔壁移动以在多个转动角度确定激光照中点。
US2007/0201040A1描述了一种用于确定一表面上的多个测量点的水平的装置，其中，在水平平面内以恒定角速度转动的激光被引导至一个安置在各测量点的双轴光学探测器，以便由照中点的竖向分量来确定测量点的高度并且由探测器水平扫描的时刻持续时间来确定测量点相对于激光源的角度和距离。EP1473540A1描述了一种相似的装置，其中，激光通过一转动的五角棱柱被引导至探测器，并且激光具有取决于转动角度的强度分布，借此可以确定测量点的角度。
对于在此所述的所有测量装置，都是确定并分析光线在探测器表面上的照中点。
从DE4041723A1中知道一种用于确定测量点相对于基准点位置以引导或控制钻机前进的装置，该装置具有多个测量站，它们布置在钻机内或者钻头上，每个测量站具有带有标记的照相机，每个照相机拍摄相邻的照相机或测量站的标记。
从WO2010/042039A1中知道一种轴校准测量装置，其中两个测量单元中的每一个配备有安置在壳体内的照相机，其中，朝向另一单元的壳体侧面配设有光图，其被对置的照相机拍摄。配设有光图的壳体侧面均配备有开口，对置的图形经过该开口被成像。在一个替代设计中，两个单元中只有一个单元配设有照相机，但没有图形，而另一单元不具有照相机，但配设有立体图形。
在EP1211480A2中描述了一种轴校准测量装置，其中第一测量单元配备有光源，其发出光线到第二测量单元，第二测量单元配设有毛玻璃，毛玻璃的背对第一测量单元的一侧通过适当的光学元件被成像到也构成第二测量单元一部分的图像探测器上。
在DE10143812A1和DE10117390A1中描述了一种轴校准测量装置，其中第一测量单元具有用于产生扇状发散光线的光源，对置的第二测量单元具有包括背侧毛玻璃的局部反射光学系统以及照相机，该照相机拍摄背对第一测量单元的毛玻璃侧，利用了直接来自光源的光线的主光斑和由第二测量单元的局部反射光学系统和在第一测量单元的正面的反射器所反射的光线的光斑。
用于机器测量的带照相机的激光接收器可以以商品名LaserTrac从德国的Wente CamSorik公司(38108Braunschweig)得到。
本发明的任务是提供一种用于确定两个机械部件的彼此相对位置的装置，例如用于轴校准测量，该装置的设计非常简单、灵活且成本低廉。本发明的又一个任务是提供一种相应的方法。
根据本发明，该任务通过根据权利要求1或4的装置以及根据权利要求10的方法来完成。
在根据本发明的解决方案中有利的是，通过使用照相机和在照相机上成像的散射面，而不是使用反射光线束所直接照中的光学探测器，可以实现一种非常简单灵活的系统。尤其是，可以作为照相机使用为最终用户设计的批量生产产品，例如像照相照相机或智能手机，其能以相当低的成本来获得，或者使用者因其它原因而本来就已拥有。
根据本发明的一个实施方式，照相机能相对于所述两个测量单元自由移动并且能以徒手形式使用，例如以便将散射面成像到照相机上。根据一个替代实施方式，照相机可作为测量单元的一部分来构成，其也具有用于产生光线束的机构，或者它可以被安装至该测量单元上。
本发明尤其可被用于确定两个轴相互对准，用于确定孔的笔直度或对准取向，用以确定边缘笔直度，或者用于各表面点的水平高度确定。
由从属权利要求得到了本发明的优选实施方式。
附图说明
以下将结合附图来举例详述本发明，其中：
图1是根据本发明的位置确定装置的第一例子的轻微侧向透视图；
图2是图1的装置的散射面的前视图；
图3是配设有散射面的图1的装置的测量单元在使用时的透视图；
图4是表示截取理论如何可被用于修正在照相机上的散射面图像的透视扭曲的示意图；
图5是利用本发明的装置测量的透平定子的纵向剖视图；
图6是图5的装置的要安装在内壁上的测量单元的前侧向视图；
图7示出了根据本发明的测量装置被用于水平高度测量的例子；
图8示出了利用图7的装置拍摄的图像的例子；以及
图9示出了具有四个QR码的散射面的例子。
具体实施方式
图1-3示出了根据本发明的用于确定机器(未示出)的第一轴10和机器(未示出)的第二轴12相互对准的装置的第一例子。该装置包括具有用于安装在第一轴10周面上的部件16的第一测量单元14以及具有用于安装在第二轴12周面上的部件20的第二测量单元18。
两个轴10、12前后布置并且尽可能相对于基准轴线26被校准，其中，具有这两个测量单元14和18的装置用于确定相对于基准轴线26的或彼此相对的角度偏差和/或平行偏差。一般，该装置还包括用于显示关于角度偏差或平行偏差的结果的机构(附图未示出)。
第一测量单元14包括用于产生光线束28的光源24、用于准直光线束28的准直器(未示出)。
第二测量单元18包括散射面34和拍摄散射面34的照片的照相机36。
照相机36具有光学元件35用于将散射面34成像到照相机传感器(未示出)上。照相机36能以侧向角度倾斜安装到散射面34，例如不阻碍在第一测量单元18上发出的光线至少在散射面34的中央区域内照中。
当这两个测量单元14、18位于测量位置时，散射面34朝向第一测量单元14。
在图1和图2的例子中，光线束28在散射面34上的照中点(即光斑)被标为PV。
第一测量单元14具有壳体32，壳体内装有光源24和相关电路。光源24最好被随机脉冲化以尽量减小振荡敏感性。另外，壳体32内装有用于光源24的电源(干电池或蓄电池)，还有合适的电源控制电路。总之，壳体32不应比通常设置用于连接至安装部件16的定位杆(图1未示出)厚许多。
在散射面34的后面(当从第一测量单元14看时)，第二测量单元18具有壳体27，壳体能容纳倾斜仪31，例如用于确定第二测量单元18的倾斜角度和进而配备有第二测量单元18的轴10的转动角位。这种带有显示器33的倾斜仪31可被集成在壳体27内，例如见图1和图2。在这种情况下，倾斜仪31例如能以MEMS倾斜仪的形式构成。
最好如此构成第一测量单元14，光线束28在没有中间接设反射元件情况下被直接引导至第二测量单元18的散射面34，即，在光源24和散射面34之间未设有反射元件。
根据图2，散射面34配设有测量标记50，该测量标记例如能以十字形式来设计，以帮助照相机36所拍摄的散射面34图像的分析。为了在昏暗环境下也能看到所述标记50，可以在照相机36上设置外光源例如像LED23。或者，可以设置散射面34的背光25。在这种情况下，带有适当切口的金属箔可以被粘接到毛玻璃面(由玻璃或塑料制造)上，其中扩散白光经壳体32被耦合输入。
散射面34最好基本呈平面构成。根据图1和图3，照相机36可相对于散射面34侧移和倾转地布置。在这种情况下，照相机36也可以安装在例如安装部件(它例如可以是链条张紧器)16下方。照相机36此时如此取向，它在该照相机传感器上尽量完整地成像该散射面34，但未遮挡光线束28。在这种情况下也可设置散射光阑(未示出)，其也可被有利地用于照相机36和散射面34的机械稳定化。
照相机36例如可以呈紧凑照相机或智能手机或移动电话相机形式来构成。光学元件35最好是固定镜头，因为这样的镜头比变焦镜头更稳定。优选地，照相机传感器的分辨率至少是8兆像素。该照相机优选在低倍状态下工作。
就照相机呈智能手机形式而言，智能手机的显示器可被有利地用作图形用户界面(GUI)。否则，这类的其它装置例如像智能手机或平板电脑还可被用于用户控制。在这种情况下也可使用例如利用耳机或预期在2013年出现的“Google Glass”的声控装置。
对照相机所拍摄的图像的分析可以如下进行：分析目标是要确定光线束28的照中点PV的中心点坐标。在此过程中，拍摄图像被初始修正，即，由照相机36的侧倾转布置所造成的光学系统的透视失真和任何失真将会被补偿。这例如可基于测量标记50实现，该测量标记的全球坐标是准确已知的。光线束28的照中点可基于颜色与背景区分开，从而用于中心点确定的区域是有限的。随即进行借助重心评估的中心点确定。因为测量标记50的全球坐标是准确已知的，故可以计算像素坐标，从而能在全球坐标中确定光线束的照中点WV和PV的中心点。
另一种可能性是使用截线定理来计算照中点坐标，如在图4中针对照中点PV示意所示的那样。在这种情况下利用水平逃逸点VPH和竖向逃逸点VPV。
也可以确定光线束照中点PV的平均直径并用其来评估光源24和散射面34之间的即第一测量单元14和第二测量单元18之间的距离。
就第二测量单元18具有用于由倾斜仪31测量的倾斜角度的显示器33而言，照相机36最好配备有光学字符识别(OCR)功能以掌握该角度值；或者，可以通过例如蓝牙链接将该角度值直接传输给照相机36。
就照相机36呈智能手机形式而言，通常集成在智能手机中的倾斜仪29也可被用于确定倾斜角度。
可以在用22示意标示的分析单元内进行图像分析，该分析单元可构成照相机的一部分，尤其当牵涉到智能手机时，其本来就由厂方配备有相对高的计算能力。
开始测量前，这两个测量单元14、18最初被彼此相对调节，从而光线束28大致照中散射面34的中心。为此目的，第一测量单元14例如可以配设有用于相对于该轴10径向移动第一测量单元14位置的高度调节机构(未示出)和用于相对于轴10的径向倾转第一测量单元14的角度调节机构以及围绕径向调节第一测量单元14的调节机构。
在这两个测量单元14、18的彼此相对调节完成后，当使这两个轴10和12连同安装在其上的测量单元14、18围绕轴线26转动时，可由光束28的照中位置牵扯到这两个轴10、12的彼此相对失准，其中，各照中点的走向根据转动角度(其又可通过倾斜仪功能来定)而定并且按照已知方式加以分析，以推断所述轴10、12的竖向偏差、水平偏差和角度偏差(这种方法例如在EP1211480A2或WO98/33039A1中有所描述)。
在失准确定后，在特定角位进行轴10、12的调节，此时在轴调节过程中进行测量以确定何时最佳修正失准。
一般，在校准测量过程中和在轴调节过程中，照相机以相对高的速度连续拍摄散射面34的图像并加以分析，此时例如可以每秒产生并处理五幅图像。就该照相机是智能手机而言，图像的拍摄和分析例如能以适当的应用程序形式实现。
作为连续拍摄图像的替代，图像拍摄方式也是可选的，从而例如图像拍摄依据当前倾斜角度，例如无论何时都以特定增量如1°改变角度。
该校准装置能可选地包括蓝牙耳机，其由执行轴调节的操作者在调节过程中佩戴并且用于无线接收由呈智能手机形式的照相机36的分析单元22所确定的当前偏差值，以便可听见地呈现给执行轴调节的人员。这就在调节过程中操作者一般难以看到智能手机36的显示而言是有利的。在这种情况下也可使用耳机以便使用蓝牙链接用于智能手机36的声控。
或者，第二智能手机或平板电脑可被操作者用来通过蓝牙链接(例如通过VNC)而以能被操作者更好理解的方式呈现作为照相机的智能手机36的显示，此时也可以通过该第二智能手机或平板电脑借助触屏显示器来控制智能手机36，也见WO97/36146。
一般，成像表面的尺寸约为40×40mm，在此情况下，当该照相机的分辨率是8兆像素(对应于约2500像素的竖向分辨率)时，一个像素对应于约20μm。当例如使用具有16兆像素的紧凑型照相机时，可以获得约7μm的分辨率。
原则上也可以使用具有特殊光学元件的照相机，或者在智能手机情况下可以使用中间放大镜。待成像的散射面34尺寸也可被缩小到例如20×20mm到30×30mm。
在这种情况下，原则上可以想到该照相机图像被无线传输(例如通过WLAN)给例如移动平台。在此例如可以使用专用SD卡。
根据图1-3的实施方式的改动方式，照相机36能以自由照相机形式构成，其可相对于这两个测量单元14、18自由移动并被操作者手持以拍摄散射面34照片，例如或者安装在三脚架上。在这种情况下，照相机可以在低倍状态工作并在拍摄时大致安装在散射面34附近，或者在这样做是不可能的或不希望的情况下，照相机以手机镜头工作，从而也可在例如大于1米的距离下拍摄图像。
原则上，照相机可被结合至第一测量单元14，即使是在这样的情况下，即在拍摄中照相机以如下方式被安装到第一测量单元14上的固定位置，在已经完成校准测量和调整之后，照相机可与第一测量单元14拆分开并被用在别处。这在照相机是智能手机情况下是特别有利的。
原则上，智能手机被用作照相机带来了许多好处：因而，这样的装置就图形用户界面的编程和设计而言是非常灵活且功能强大的；尤其是，可以实现姿势识别、键盘渐显和定位这样的事。另外，执行校准测量的用户能使用他本来就已基本熟悉其操作的装置。而且，智能手机提供许多界面，例如像那些也在维护数据库中的界面。尤其在这种情况下可以获得无线界面，其可被用于链接到另一移动工作平台、耳机(具有回声和噪音抑制)、Google Glass、振动带等。另外，智能手机有时也可以在不被用于校准测量时被正常使用。
这些测量单元10、12不仅可以被用于轴校准，而且在适当改动情况下可被用于其它的地点确定方法。
图5和图6示出了第一测量单元114和第二测量单元118可以如何被用于确定透平定子152的部件即导向叶轮圈154相对于透平转子轴承156校准的例子，这些部件要被如此调节，即，导向叶轮圈154的中心开口160的柱形壁158的弯曲中心线和透平转子轴承156的柱形支承面162的弯曲中心线相互对准。为此，第一测量单元114如此安装在转子轴承156上，见图5中的右侧，即，光源124所产生的光线束128大致平行于最终的、还要精确调节的转子转轴164经过被导向叶轮圈154的开口壁158所围绕的测量空间被发出。
第二测量单元118通过垫块120被连接至支脚121，该支脚安装在其中一个导向叶轮圈154的中心开口160的内壁138上，从而光线128照中第二测量单元118的散射面134。第二测量单元118可以与图1-3的第二测量单元相似地被设计成具有侧装的照相机36，用于拍摄散射面134以确定光线128的照中点PV位置。支脚121设置用于抗倾转而可滑动地支承在壁158上，此时第二测量单元118可沿周向移位以便在第二测量单元118的不同的转动角度拍摄散射面134的图像。为此目的，如此构成支脚121，它可被固定在相对于壁158的各测量位置上，做法是例如其以磁性支脚形式构成。第二测量单元118最好包括用于确定转动角度的倾斜仪131。
通过针对至少三个不同转动角度确定光线128的照中点，可以确定内壁158相对于光线128和进而相对于转子轴承156的基准轴线的校准。这样的方法例如在EP0543971B1中有描述。
图7示出了根据本发明的位置确定装置的一个替代应用，在此，第一测量单元214和第二测量单元218被用于在一待测表面上的测量点的水平高度测量。在此情况下如此构造第一测量单元214，即它产生绕竖轴在水平平面内转动的光线228，该光线一般以恒定角速度转动并由此在基本水平的方向定期扫过第二测量单元218的散射面234。在这里，第二测量单元218也可与图1-3的测量单元18或者图5的测量单元118相似地设计成具有侧装的照相机36。
为了这样的水平高度测量，拍摄散射面234的至少一个图像，其随后就光线228的照中点被分析以确定与先前测量位置相比的水平高度差，对于先前测量位置，第二测量单元218或测量单元218的支脚220被安装在待测表面上的其它位置(在图7中用A表示第一测量位置，用B表示第二测量位置)。
图8示出了光线228的照中点如何在水平方向上扫过散射面234的示意性例子。在此过程中，在对应于转动角度φ1的时刻t1，光线228照中散射面234左侧边缘上的点A1，该点随后以条纹235形式在水平方向上移动经过散射面234，并且在对应于转动角度φ2的时刻t2，再次在点A2离开散射面234。当光线228的转动速度ω保持相当恒定时，导致时间和转动角度之间的良好相关性。
当散射面234随后通过照相机236被拍摄时，出现可在图像上看到的各种可能性，这些可能性取决于图片拍摄时刻和曝光长度。当曝光长度与转动速度ω相比相对长时，将在图像上看到基本水平的拖影，其长度在没有延伸超出图像整个宽度情况下取决于曝光时间和转动速度ω。相反，对于较短的曝光时间，形成了点、圆或水平椭圆。
以下将介绍几种可能的拍摄模式。
根据第一变型，照相机36能以近似摄影模式来工作，此时，以有规律的时间间隔即利用特定帧速来拍摄散射面234的图像，并且只有光线228的照中点位于散射面234的预定区域(该区域在图8中用标记237表示)内的图像才被随后分析。在图8的例子中，对于照中点A3满足该条件，但对于照中点A4没有满足。在此情况下，预定区域237一般大致位于散射面234的x方向的中心。对于照中点位于区域237内的图像，照中点的y坐标随后被分析以获得该测量位置的竖向水平高度。这样的照中点的y坐标分析在以下情况下也是可行的，此时图像中的照中点在水平方向上被模糊，在此情况下可以在此附加获得散射面234的校平角度，其对应于拖影相对于水平面的倾斜度。
在替代的拍摄方式中，照相机没有处于摄影模式，而是具有触发功能，这造成照相机36只在光线228的照中点位于散射面234的预定区域例如区域237中时才会拍摄散射面234的图像。这样一来，可以避免就像在前述拍摄模式中那样的在图像拍摄后专门挑选特定图像的努力。
另外，照相机36可通过无线数据链接(如蓝牙链接)被结合至第一测量单元214，以从第一测量单元218向照相机36传输关于光线228的转动频率和转动角度的数据，此时照相机根据需要可通过这种无线数据链接也控制光线228的转动频率。根据第一例子，这样的数据链接可被如此利用，即，照相机以固定帧速拍摄散射面234的图像(即近似摄影模式)，并且照相机36通过数据链接调节转动频率，从而其中两幅拍摄图像(一般是先后两幅拍摄图像)均显示光线228在散射面234上的一个照中点，该照中点尽量水平地移位离开另一点(在图8中将会满足这种情况，例如对于具有照中点A1和A2的图像)。在这种情况下，所述两个照中点的水平间距被确定，并且由帧速、转动频率和这两个照中点的水平间距，可计算出第二测量单元218至第一测量单元214的(径向)间距。在此过程中，在照中点被模糊的情况下，总是计算出最优拟合线并可通过重心计算来确定照中点水平间距。
当第二测量单元218至第一测量单元214的距离显著大于这两个照中点的水平间距时，照中点水平间距大致对应于弧长，转动角度φ可由光线228的预定转动频率ω和照相机36的帧速的倒数来精确确定，从而随后可确定半径即光源224和散射面234之间距离。就第一测量单元214的转动角度φ被传输给照相机36而言，散射面234的相对角位也是已知的，从而可确定测量位置的角位和其距第一测量单元214的距离连同测量位置的水平高度。
在另一个替代实施方式中，可以通过适当选择曝光时间和转动频率来拍摄带有模糊的照中点的图像，此时模糊的水平长度被确定并且由此根据图像曝光时间和光线228的转动频率来确定第二测量单元218和第一测量单元214之间的距离。
在图1-3的装置的另一改动方式中，图1-3的装置被构造用于确定主体的笔直度。在这种情况下，这些测量单元18、22具有用于以面方式形状配合安装在待测主体的表面上的部件，而不是用于安装在轴10、14的各自周面上的部件20。此时的待测表面的笔直度偏差导致这些测量单元18、22彼此相对倾转或扭转，这导致了光线28在散射面34上的照中点的相应移位，由此可求出待测表面的相应的笔直度偏差。这些测量单元可被移动经过待测表面以便测量整个表面。
根据本发明的一个实施方式，该散射面可配备有多个两维光学码例如QR码，其分散在散射面上且一般以格栅形式，其能被印在散射面上并用于关于该散射面或配备有散射面的测量单元的信息/数据的编码，例如像测量单元的序列号，散射面在x和y方向上的尺寸(例如单位mm)，与用于印刻散射面的打印机的精度或误差相关的修正系数(例如在x和y方向上的伸缩量)，散射面的编码数量，各编码在格栅中的位置(行号和列号)，以及各编码距散射面的坐标系原点的距离(例如单位μm)。在这种情况下，各独立编码可以如此排列，即它们彼此相邻以覆盖整个散射面，例如参见图9，在这里示出四个编码60A、60B、60C、60D。编码的数量和分辨率应该对应于打印机和照相机的分辨率被优化。代替QR码，原则上也可以使用其它的专用图形码。
在散射面上设置图形码有以下优点：整个反射器表面连同保护边缘一起不需要被拍照，这意味着方便了使用者。编码可以被重建以产生目标图像，从而可获得足够多的点用于散射面图像的线性化(内参数和外参数)。可以结合某些标记来识别散射面上的编码。可以获得照中位置确定时的较高精度。散射面可以与被用于印刻该散射面的打印机的精度相关地被修正。

Claims (15)

1.一种用于确定第一机械部件(10,156)和第二机械部件(12,154)的彼此相对位置的装置，具有用于安装在第一机械部件上的第一测量单元(14,114,214)、用于安装在第二机械部件上的第二测量单元(18,118,218)以及分析单元(22)，其中，
第一测量单元具有用于产生光线束(28,128,228)的机构(24,124,224)，
第二测量单元具有用于散射照中散射面的光的散射面(34,134,234)、照相机(36)和用于在照相机上成像该散射面的机构，
该散射面在这些测量单元安装在各机械部件上时朝向第一测量单元，以便被光线束照中，
该分析单元被构造成从由照相机所提供的图像数据来确定第一测量单元所发出的光线束在该散射面上的照中位置并由此确定第一机械部件和第二机械部件的彼此相对位置，
该照相机被指向该散射面的朝向第一测量单元的一侧。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征是，该照相机(36)相对于该散射面(34,134,234)侧向错开布置，或者该照相机(36)相对于该散射面(34,134,234)侧向错开且倾转布置。
3.根据前述权利要求之一的装置，其特征是，第二测量单元(18,118,218)具有用于该照相机(36)的可分离固定的机构，和/或用于在照相机(36)上成像散射面(34,134,234)的所述机构是具有固定焦距的镜头，和/或该照相机(36)具有照亮该散射面(34,134,234)的机构(23)，和/或该照相机(36)安装在形成散射光阑的光学屏蔽部件上。
4.一种用于确定第一机械部件(10,156)和第二机械部件(12,154)的彼此相对位置的装置，具有用于安装在第一机械部件上的第一测量单元(14,114,214)、用于安装在第二机械部件上的第二测量单元(18,118,218)、照相机(36)和分析单元(22)，其中，
第一测量单元具有用于产生光线束(28,128,228)的机构(24,124,224)，
第二测量单元具有用于散射照中该散射面的光的散射面(34,134,234)，
该散射面在这些测量单元安装在各机械部件上时朝向第一测量单元，以便被光线束照中，
该照相机能相对于这两个测量单元自由移动并具有用于在照相机上成像该散射面的机构，
该分析单元被构造成从由照相机所提供的图像数据来确定第一测量单元所发出的光线束在该散射面上的照中位置并由此确定第一机械部件和第二机械部件的彼此相对位置，
该照相机被构造成指向该散射面的朝向第一测量单元的一侧。
5.根据前述权利要求之一的装置，其特征是，该分析单元(22)被构造成与散射面(34,134,234)的倾转相关地校正由照相机(36)提供的图像数据，和/或该散射面(34,134,234)基本上是平的，和/或第二测量单元(18,118,218)具有用于该散射面(34,134,234)的背光(25)，和/或该照相机(36)呈智能手机形式，和/或第一机械部件是第一轴(10)且第二机械部件是第二轴(12)，其中第一测量单元(14)被构造成安装在第一轴的周面上而第二测量单元(18)被构造成安装在第二轴的周面上。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征是，该分析单元(22)被构造用于由在这些轴(10,12)的不同转动角位所拍摄的图像数据来确定这些轴的角度偏差以及竖向和水平偏差，和/或该照相机(36)具有倾斜仪(29)。
7.根据权利要求1至5之一所述的装置，其特征是，用于产生光线束(228)的所述机构(214)被构造用于产生绕竖轴(z)在水平平面内转动的光线束，或者第一测量单元(14,114,214)和/或第二测量单元(18,118,218)是如此构造的，即它们能沿第一机械部件或第二机械部件的边缘或表面移位，并且该分析单元被构造用于由在这些测量单元的不同位置上沿所述边缘或表面获得的图像数据来确定第一机械部件或第二机械部件的边缘或表面的笔直度，或者第二机械部件具有凹形柱形弯曲主体表面(158)，其中第二测量单元(218)是如此构造的，它能在主体表面的周向上移位以便在第二测量单元的不同转动角位上获取图像数据，其中该分析单元(229)被构造用于由图像数据来确定该主体表面的相对于由光线束(228)所规定的基准方向的角度偏差以及竖向和水平偏差。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征是，用于产生光线束(228)的所述机构(214)被构造成产生围绕竖轴(z)在水平平面内转动的光线束，并且该分析单元(22)被构造用于由图像数据来确定第一机械部件和第二机械部件之间的竖向水平高度差。
9.根据前述权利要求之一所述的装置，其特征是，该散射面(34,134,234)被构造成是不透所述光线束(28,128,228)，和/或该散射面(34,134,234)配设有多个测量标记(50)，和/或该散射面(34,134,234)配设有分散在该散射面上的多个图形码(60A,60B,60C,60D)用于与该散射面和/或配设有该散射面的测量单元的数据相关的编码。
10.一种确定第一机械部件(10,156)和第二机械部件(12,154)的彼此相对位置的方法，其中，
第一测量单元(14,114,214)安装在第一机械部件上并且第二测量单元(18,118,218)安装在第二机械部件上，
光线束(28,128,228)通过第一测量单元来产生并且被引导向散射面或第二测量单元的朝向第一测量单元的散射面(34,134,234)，
使能相对于这两个测量单元自由移动的照相机(36)就位并且拍摄该散射面的至少一个图像，或者通过在第二测量单元处加入的且指向散射面的照相机(36)拍摄该散射面的至少一个图像，
分析所述至少一个图像以确定在反射器组件上所反射的光线束在该散射面上的照中点(PV,A1,A2,A3,A4)并由此确定第一机械部件和第二机械部件的彼此相对位置。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征是，该照相机(36)指向该散射面(34,134,234)的朝向第一测量单元(14,114,214)的一侧，和/或该散射面(34,134,234)以毛玻璃形式构成并且使该照相机(36)指向该毛玻璃的背对第一测量单元(14,114,214)的一侧。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征是，在水平平面内围绕竖轴(z)转动地产生该光线束(228)，并且由图像数据来确定第一机械部件和第二机械部件之间的竖向水平高度差。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征是，该照相机(36)按照以规定时间间隔拍摄散射面的图像的模式工作，但只分析光线束的照中点(A3)位于该散射面的预定区域(237)内的图像，或者该照相机(36)具有触发功能，这造成该照相机总是只有在该光线束(228)的照中点(A3)位于该散射面的预定区域(237)内时才拍摄该散射面(234)的图像。
14.根据权利要求12或13所述的方法，其特征是，该照相机(36)通过无线数据链接被结合至第一测量单元(214)以便从第一测量单元向该照相机(36)传输关于转动频率和转动角度的数据。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征是，
该照相机(36)能通过数据链接控制光线束的转动频率，或者
从该照相机(36)的、光线束(228)在散射面上的照中点以水平模糊方式(235)被示出的图像中确定模糊的水平长度并由此根据图像曝光时间和光线束的转动频率来计算第二测量单元(218)距第一测量单元(214)的距离，或者
该照相机(36)能通过数据链接控制光线束的转动频率，并且该照相机(36)以固定的帧速拍摄该散射面(234)的照片，并且该转动频率由该照相机通过数据链接来如此调节，即，其中两幅拍摄图像分别显示该光线束在该散射面上的一个彼此尽量水平错分开的照中点(A1,A2)，其中所述两个照中点的水平间距被确定，并且由帧速、光线束的转动频率和所述两个照中点的水平间距来计算第二测量单元距第一测量单元的距离。
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