DE102015004498A1 - Koordinaten-Messvorrichtung, Photogrammetrie-Box und Verfahren zum Koordinatenmessen - Google Patents

Koordinaten-Messvorrichtung, Photogrammetrie-Box und Verfahren zum Koordinatenmessen Download PDF

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Reinhard Dörner
Karl Pfahler
Virginia Roth
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Koordinaten-Messvorrichtung (7) zum Messen, Antasten oder Anreißen von Punkten oder Linien an einer Kraftfahrzeug-Karosserie (18), mit einem Messarm (15), an dem ein Photogrammetrie-Sensor (17) angeordnet ist. Dabei ist vorgesehen, dass die Koordinaten-Messvorrichtung (7) einen Adapter (29) aufweist, der eingerichtet ist zur Befestigung einer Koordinaten-Messmimik (31), wobei der Adapter (29) an dem Messarm (15) in definierter Lage relativ zu dem Photogrammetrie-Sensor (17) anordenbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Koordinaten-Messvorrichtung zum Messen, Antasten oder Anreißen von Punkten oder Linien an einer Fahrzeug-Karosserie, eine Photogrammetrie-Box zur Vermessung eines Kraftfahrzeugs, und ein Verfahren zum Koordinatenmessen, Antasten oder Anreißen von Punkten oder Linien an einer Fahrzeug-Karosserie.
  • Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2012 020 720 A1 ist ein Verfahren zur Vermessung eines Kraftfahrzeugs im Rahmen eines Aufprallversuchs bekannt, wobei eine Photogrammetrie-Box bereitgestellt wird, die ein Photogrammetrie-Koordinatensystem aufspannt. Ein Kraftfahrzeug, welches ein Kraftfahrzeug-Koordinatensystem aufspannt, wird in die Photogrammetrie-Box eingebracht und relativ zu dem Photogrammetrie-Koordinatensystem zumindest entlang einer in dem Photogrammetrie-Koordinatensystem bekannten Geraden ausgerichtet. Es werden mindestens drei in dem Kraftfahrzeug-Koordinatensystem bekannte Ausrichtpunkte in das Photogrammetrie-Koordinatensystem eingemessen. Es wird eine Transformation von dem Photogrammetrie-Koordinatensystem in das Kraftfahrzeug-Koordinatensystem aufgestellt, und es werden mindestens drei Einmesspunkte auf dem Kraftfahrzeug in das Photogrammetrie-Koordinatensystem eingemessen. Da bei Nutzung eines rein photogrammetrischen Messsystems zur Vermessung von insbesondere deformierten Karosserien keine Anreißlinien und nur mit Mühe Messpunkte und Punkteraster sowie Sitznormpositionen festgelegt werden können, ist zusätzlich vorgesehen, dass mindestens eine Anreißlinie auf dem Kraftfahrzeug mithilfe einer entlang einer Führungsnut verlagerbaren Koordinaten-Messvorrichtung erzeugt wird. Dabei kann ein Messarm mit einer Anreißspitze versehen werden, wobei mit dem Messarm ein Photogrammetrie-Sensor verbunden ist. Es zeigt sich allerdings, dass Anreißspitzen einem hohen Verschleiß unterliegen und daher häufig gewechselt werden müssen. Auch ist es teilweise wünschenswert, Anreißnadeln durch Anreißstifte oder auch Taster zur Koordinatenmessung zu ersetzen. Im Rahmen des bekannten Verfahrens existiert keine definierte Möglichkeit, mit der gewährleistet werden könnte, dass die Anreißspitzen, -stifte oder Taster auch nach einem Tausch stets denselben, definierten Punkt oder jedenfalls einen genau bestimmten, oder einfach zu bestimmenden Punkt in dem Photogrammetrie-Koordinatensystem aufweisen. Es ist daher grundsätzlich nötig, jede neue Anreißspitze vollständig neu in das Photogrammetrie-Koordinatensystem einzumessen, was sehr aufwändig ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Koordinaten-Messvorrichtung, eine Photogrammetrie-Box und ein Verfahren zum Koordinatenmessen, Antasten oder Anreißen von Punkten oder Linien an einer Fahrzeug-Karosserie zu schaffen, wobei die genannten Nachteile nicht auftreten.
  • Die Aufgabe wird gelöst, indem die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche geschaffen werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem eine Koordinaten-Messvorrichtung zum Messen, Antasten oder Anreißen von Punkten oder Linien an einer Fahrzeug-Karosserie geschaffen wird, die einen Messarm aufweist, an dem ein Photogrammetrie-Sensor angeordnet ist. Die Koordinaten-Messvorrichtung weist einen Adapter auf, der eingerichtet ist zur Befestigung einer Koordinaten-Messmimik, wobei der Adapter an dem Messarm in definierter Lage relativ zu dem Photogrammetrie-Sensor anordenbar ist. Die Koordinaten-Messmimik ist in definierter Lage relativ zu dem Adapter an diesem befestigbar. Somit ist stets die Relativlage des Adapters zu dem Photogrammetrie-Sensor genau bestimmt, wobei zugleich aufgrund der Ausbildung des Adapters zur definierten Befestigung der Koordinaten-Messmimik auch deren Relativlage zu dem Adapter genau bestimmt ist. Damit ist letztlich auch die Relativlage zwischen der Koordinaten-Messmimik und dem Photogrammetrie-Sensor genau bestimmt. Die Position des Photogrammetrie-Sensors kann in einer Photogrammetrie-Box in einfacher und sehr schneller Weise erfasst werden, oder ist nach einem Einmessen desselben in die Photogrammetrie-Box bereits bekannt. Wird dann eine Koordinaten-Messmimik an dem Adapter angeordnet, ist automatisch auch deren Position genau bekannt, da ihre Relativlage zu dem Photogrammetrie-Sensor bekannt ist. Es bedarf daher keiner aufwändigen Neuvermessung nach einem Tausch der Koordinaten-Messmimik. Selbst wenn verschieden lange oder verschieden ausgebildete Koordinaten-Messmimiken an dem Adapter befestigt werden, genügt eine bloße Kenntnis von deren geometrischer Ausbildung, um die Position relativ zu dem Photogrammetrie-Sensor festlegen zu können.
  • Indem der Messarm mit dem Photogrammetrie-Sensor verbunden wird, wird in vorteilhafter Weise ein photogrammetrisches Verfahren mit einem Koordinatenmessverfahren kombiniert. Mit rein photogrammetrischen Messsystemen ist es nämlich nur mit Mühe möglich, Messpunkte und Punkteraster sowie Sitznormpositionen festzulegen, wobei keine Anreißlinien erzeugt werden können. Wird andererseits eine Vermessung beispielsweise einer deformierten Karosserie mit einer mechanischen Koordinatenmessmaschine durchgeführt, lassen sich Anreißlinien, Punkteraster und Sitzpositionen ohne weiteres festlegen. Dabei ist jedoch der Zeitaufwand und auch der materielle Aufwand sehr hoch. Daher wird bei der hier vorgeschlagenen Koordinaten-Messvorrichtung vorteilhaft ein photogrammetrisches Messsystem mit einem mechanischen Koordinatenmessverfahren kombiniert. Dazu wird der als optische Sensor ausgebildete Photogrammetrie-Sensor mit dem insbesondere als linear geführter Höhenreißer ausgebildeten Messarm fest verbunden, sodass über den optischen Sensor die Lage des Messarms in dem Photogrammetrie-Koordinatensystem definiert ist. Mit dem Messarm können Anreißlinien, Anrissnetze sowohl innen als auch außen am Fahrzeug nach Fahrzeugmaßvorgaben gezogen werden. Da der Messarm definierte Positionen anzeigen kann, sind Normeinstellungen von Fahrzeugsitzen kein Problem. Zugleich ist die Erfassung der Position des Messarms in dem Photogrammetrie-Koordinatensystem mithilfe des Photogrammetrie-Sensors sehr einfach und schnell und mit geringem materiellem Aufwand möglich.
  • Der Begriff „Koordinaten-Messmimik” steht hier allgemein für eine an dem Messarm und insbesondere an dem Adapter befestigbare Antast- oder Anreißmimik. Diese kann einen Taster, eine Anreißspitze, insbesondere eine Anreißnadel, einen Anreißstift und/oder Zusatzteile aufweisen, wie Winkel, Verlängerungen und andere Elemente, welche einen – gegebenenfalls auch komplexen – Anbau an den Messarm ermöglichen, sodass insbesondere auch schwer zugängliche Bereiche, insbesondere in einem Fahrzeuginnenraum, mit der Koordinaten-Messmimik erreicht werden können. Die Koordinaten-Messmimik kann insbesondere als eines der genannten Elemente ausgebildet sein. Bei den genannten Elementen handelt es sich vorzugsweise um Normteile, welche genau definierte Abmessungen aufweisen, die bekannt sind. Ist daher die Position des Adapters relativ zu dem Photogrammetrie-Sensor definiert, können die weiteren Elemente der Koordinaten-Messmimik ohne weiteres mit dem Adapter verbunden werden, wobei sich letztlich die Position einer Spitze der Koordinaten-Messmimik aus einer einfachen Kombination von deren geometrischen Maßen mit der bekannten Lage des Adapters ergibt.
  • Bevorzug ist wenigstens ein vorbestimmter Punkt des Adapters in definierter Lage relativ zu dem Photogrammetrie-Sensor anordenbar. Der Adapter ist also derart an dem Messarm befestigbar, dass der wenigstens eine vorbestimmte Punkt bezüglich seiner Lage relativ zu dem Photogrammetrie-Sensor, insbesondere relativ zu dessen optischem Zentrum, festgelegt ist.
  • Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Koordinaten-Messvorrichtung ist der Adapter als Würfeladapter ausgebildet. Dabei handelt es sich um ein aus der Koordinatenmesstechnik bekanntes Standardelement, welches eingerichtet ist zur lagegenauen und definierten Befestigung einer Koordinaten-Messmimik. Dabei ist der Würfeladapter nicht zwingend würfelförmig ausgebildet, vielmehr kann er auch eine pyramidale oder prismatische Form, oder eine andere, bestimmte Geometrie aufweisen. Es wird allerdings eine Würfelform für den Würfeladapter bevorzugt. Jedenfalls weist der Würfeladapter sehr genau bekannte Abmessungen auf, wobei eine Koordinaten-Messmimik mit hoher Reproduzierbarkeit und Genauigkeit an dem Würfeladapter befestig bar ist.
  • Der wenigstens eine vorbestimmte Punkt des Adapters ist vorzugsweise ein Mittelpunkt des Würfeladapters. Somit lässt sich in besonders einfacher und sehr genau bestimmter Weise die Lage des vorbestimmten Punkts einerseits und der an dem Würfeladapter befestigten Koordinaten-Messmimik andererseits relativ zu dem Photogrammetrie-Sensor bestimmen.
  • Es wird ein Ausführungsbeispiel der Koordinaten-Messvorrichtung bevorzugt, das sich durch eine Messspitze auszeichnet, die alternativ zu dem Adapter derart positionierbar, vorzugsweise an dem Messarm anordenbar, ist, dass ein vorbestimmter Punkt der Messspitze relativ zu dem Photogrammetrie-Sensor an dem Ort des vorbestimmten Punktes des Adapters anordenbar ist. Dies ermöglicht eine einfache und schnelle Kalibrierung des Messarms mithilfe der Messspitze, indem mit dieser ein bestimmter Punkt angetastet wird, wobei dann mittels des Photogrammetrie-Sensors eine Lage des bestimmten Punkts, eine Lage des Photogrammetrie-Sensors in dem Photogrammetrie-Koordinatensystem und letztlich die Relativlage des bestimmten Punkts, mithin der Messspitze, und dem Photogrammetrie-Sensor bestimmt wird. Die Messspitze wird vorzugsweise nur zur Kalibration des Messarms verwendet. Danach wird sie insbesondere zum Antasten oder Anreißen von Punkten oder Linien an einer Fahrzeug-Karosserie durch den Adapter ersetzt, wobei dessen vorbestimmter Punkt, insbesondere dessen Mittelpunkt, relativ zu dem Photogrammetrie-Sensor genau an dem Ort zu liegen kommt, an welchem zuvor der vorbestimmte Punkt der Messspitze angeordnet war. Somit ist nun auch die Lage des Würfeladapters genau bekannt und der Messarm damit kalibriert. Der vorbestimmte Punkt der Messspitze ist vorzugsweise deren Spitze, mit welcher ein bestimmter Punkt in einer Photogrammetrie-Box antastbar ist.
  • Es wird auch ein Ausführungsbeispiel der Koordinaten-Messvorrichtung bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass der Photogrammetrie-Sensor an einem mit dem Messarm lösbar verbundenen Haltearm befestigt ist, wobei die Messspitze ebenfalls an dem Haltearm befestigbar ist. Der Adapter ist vorzugsweise an dem Messarm und/oder an dem Haltearm befestigbar. Der Haltearm bildet also mit dem Photogrammetrie-Sensor und der Messspitze oder dem Adapter eine von dem Messarm lösbare Messeinheit, sodass diese Elemente insbesondere als ein überdimensionaler mobiler Taster von dem Messarm gelöst und völlig frei und flexibel in der Photogrammetrie-Box zum Antasten und/oder Anreißen von Punkten und/oder Linien verwendet werden können. Dabei bleiben alle kalibrierten Maße erhalten, da diese sich auf die über den Haltearm und/oder dessen Anordnung an dem Messarm vermittelten Relativpositionen beziehen. Es sind nämlich sowohl der Photogrammetrie-Sensor als auch die Messspitze stets an dem Haltearm befestigt. Der Haltearm selbst ist an dem Messarm in definierter Relativlage zu diesem befestigbar. Die mobile Verwendung des Haltearms ist insbesondere zur Kalibrierung der Messeinheit relevant, da diese besonders einfach durchgeführt werden kann, wenn der Haltearm von dem Messarm gelöst ist. Anschließend kann der Haltearm wieder mit dem Messarm in definierter Relativlage verbunden werden, ohne dass sich die einmal kalibrierten Maße verändern. Vielmehr ist dann zugleich auch der Messarm – insbesondere mit dem an diesem befestigbaren Adapter – kalibriert.
  • Gemäß einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Koordinaten-Messvorrichtung ist der Adapter an dem Messarm befestigt. Die Messspitze wird dagegen an dem Haltearm befestigt. Der Photogrammetrie-Sensor ist wiederum an dem Haltearm befestigt. Daher können die Messspitze, der Haltearm und der Photogrammetrie-Sensor als mobile Einheit entnommen und unabhängig von dem Messarm insbesondere zur Kalibration verwendet werden. Die Beziehung zwischen dem vorbestimmten Punkt der Messspitze und dem vorbestimmten Punkt des Adapters ist dann definiert einerseits über die definierte Befestigung der Messspitze an dem Haltearm und damit deren festgelegter Relativposition zu dem Photogrammetrie-Sensor, und andererseits über die definierte Befestigung des Haltearms an dem Messarm, wobei zugleich die relative Lage des Haltearms und damit auch des Photogrammetrie-Sensors zu dem Adapter festgelegt ist. In einem durch den Photogrammetrie-Sensor einerseits und den Haltearm andererseits festgelegten Koordinatensystem befinden sich dann der vorbestimmte Punkt der Messspitze und der vorbestimmte Punkt des Adapters relativ zu dem Photogrammetrie-Sensor – allerdings natürlich zu verschiedenen Zeiten – an demselben Ort, nämlich einerseits wenn die Messspitze an dem Haltearm befestigt ist und andererseits wenn der Haltearm mit dem Photogrammetrie-Sensor an dem Messarm befestigt und damit relativ zu dem Adapter festgelegt ist.
  • Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Koordinaten-Messvorrichtung ist es möglich, dass sowohl die Messspitze als auch der Adapter – alternativ und zu verschiedenen Zeiten – an dem Haltearm befestigbar sind. In diesem Fall wird die übereinstimmende Relativlage der vorbestimmten Punkte des Adapters einerseits und der Messspitze andererseits über deren definierte Befestigung an dem Haltearm vermittelt, an dem auch der Photogrammetrie-Sensor angeordnet ist.
  • Der Haltearm ist vorzugsweise als Welle, als Rohr, insbesondere als Hohlrohr, ganz besonders als Aluminiumrohr, ausgebildet. Der mobile Taster kann so besonders leicht und damit einfach handhabbar ausgebildet sein.
  • Vorzugsweise ist der Messarm drehbar ausgebildet, wobei es auch möglich ist, dass der Haltearm in dem Messarm drehbar aufgenommen sein kann. Besonders bevorzugt ist der Messarm oder der Haltearm definiert in Schritten von 45° um seine Längsachse oder um eine andere Achse drehbar. Zusammen mit dem Mess- oder Haltearm wird zugleich dann auch der Photogrammetrie-Sensor sowie bevorzugt die Messspitze und/oder der Adapter gedreht.
  • Es wird auch ein Ausführungsbeispiel der Koordinaten-Messvorrichtung bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass der Messarm an einer Lagerung, insbesondere linear verstellbar und/oder drehbar verstellbar montiert ist. Mittels der Lagerung kann eine definierte Position innerhalb einer Photogrammetrie-Box vorgegeben werden. Der Messarm ist gemeinsam mit der Lagerung vergleichsweise schwer und immobil, sodass sich hier in besonderer Weise die Vorteile des lösbaren Haltearms verwirklichen. Die Lagerung weist vorzugsweise ein Führungselement auf, welches eingerichtet ist zur Verbindung mit einer Linearführung einer Photogrammetrie-Box. Der Messarm ist in diesem Fall in einer definierten Richtung in der Photogrammetrie-Box entlang der Linearführung verlagerbar. Vorzugsweise verläuft die Linearführung in X-Richtung eines Photogrammetrie-Koordinatensystems, welches durch die Photogrammetrie-Box aufgespannt wird. Der Messarm ist vorzugsweise relativ zu der Lagerung sowohl in Z-Richtung als auch in Y-Richtung des Photogrammetrie-Koordinatensystems verstellbar. Bevorzug ist das Führungselement als Bodenplatte ausgebildet. Die Linearführung ist vorzugsweise als Führungsnut ausgebildet, mit welcher die Bodenplatte zusammenwirken kann. Somit kann eine sichere und stabile Führung des Messarms mittels der Lagerung in der Photogrammetrie-Box gewährleistet werden.
  • Der mit dem Messarm lösbar verbundene Haltearm ermöglicht eine Herausnahme der kalibrierten Messeinheit von Messspitze, Koordinaten-Messmimik und/oder Adapter, Haltearm und Photogrammetrie-Sensor aus der linear geführten Anordnung des Messarms, so dass sie frei und mobil verwendet werden kann.
  • Wichtig ist, dass der Photogrammetrie-Sensor stets freie Sicht zu der Messreferenz der Photogrammetrie-Box, mithin deren Messwänden, besitzt. Somit kann insbesondere auch an optisch unzugänglichen Stellen gemessen werden. Dabei muss die Koordinaten-Messmimik oder die Messspitze, wenn sie zum Messen oder zur Punktanzeige genutzt wird, nicht unbedingt rechtwinklig zu dem Fahrzeug stehen, solange der Photogrammetrie-Sensor freie Sicht zur Messreferenz an den Messwänden hat.
  • Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Photogrammetrie-Sensor relativ zu dem Messarm und/oder relativ zu dem Haltearm schwenkbar gelagert ist, wobei er insbesondere um eine Längsachse des Messarms und/oder des Haltearms verschwenkt werden kann. Es ist zusätzlich oder alternativ möglich, dass der Photogrammetrie-Sensor um wenigstens eine andere Achse, insbesondere um eine Horizontale, auf der Längsachse des Messarms und/oder des Haltearms senkrecht stehende Achse, schwenkbar gehalten ist. Besonders bevorzugt ist der Photogrammetrie-Sensor definiert in Schritten von 45° verschwenkbar. Eine Verschwenkbarkeit des Photogrammetrie-Sensors hat den Vorteil, dass auch unzugängliche Stellen ohne Weiteres angetastet und/oder angerissen werden können, wobei mittels des verschwenkbaren Photogrammetrie-Sensors gewährleistet werden kann, dass dieser stets freie Sicht auf wenigstens eine Messreferenz der Photogrammetrie-Box, mithin auf wenigstens eine Messwand, besitzt.
  • Die Aufgabe wird auch gelöst, indem eine Photogrammetrie-Box zur Vermessung eines Kraftfahrzeugs geschaffen wird, wobei die Photogrammetrie-Box ein Photogrammetrie-Koordinatensystem aufweist. Die Photogrammetrie-Box zeichnet sich durch eine Koordinaten-Messvorrichtung nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele aus. Dabei ist vorzugsweise in der Photogrammetrie-Box eine Linearführung in einer ersten Richtung vorgesehen. Diese erste Richtung wird vorzugsweise – insbesondere per Konvention – als X-Richtung bezeichnet. Ein Führungselement der Koordinaten-Messvorrichtung ist bevorzugt mit der Linearführung der Photogrammetrie-Box wirkverbindbar. Es verwirklichen sich in Zusammenhang mit der Photogrammetrie-Box insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit der Koordinaten-Messvorrichtung erläutert wurden. Insbesondere lassen sich in der Photogrammetrie-Box mithilfe der Koordinaten-Messvorrichtung in sehr einfacher und schneller Weise Punkte und/oder Linien an einer Fahrzeug-Karosserie, welche in der Photogrammetrie-Box angeordnet ist, antasten oder anreißen, wobei die Vorteile einer photogrammetrischen Messung mit den Vorteilen eines Koordinatenmessverfahrens kombiniert werden können. Mithilfe des Adapters der Koordinaten-Messvorrichtung ist es ohne weiteres möglich, eine Koordinaten-Messmimik schnell zu tauschen, wobei eine Kalibration der Koordinaten-Messvorrichtung erhalten bleibt. Es bedarf also in diesem Fall – wie bereits in Zusammenhang mit der Koordinaten-Messvorrichtung erläutert – keiner Neuvermessung oder Neukalibrierung der Koordinaten-Messvorrichtung.
  • Die Photogrammetrie-Box weist vorzugsweise wenigstens zwei Wände auf, die mit Messmarken versehen sind. Dabei zeigen die Messmarken definierte Punkte in dem Photogrammetrie-Koordinatensystem an. Hat der Photogrammetrie-Sensor freie Sicht auf die Wände der Photogrammetrie-Box und insbesondere auf die Messmarken, ist es auf der Grundlage einer durch den Photogrammetrie-Sensor durchgeführten Abbildung sowie allgemeiner optischer Gesetze, und insbesondere durch die Anwendung von Strahlensätzen, ohne weiteres möglich, die Position des Photogrammetrie-Sensors in der Photogrammetrie-Box zu bestimmen. Somit kann zugleich auch die Position der Koordinaten-Messmimik und/oder der Messspitze der Koordinaten-Messvorrichtung bestimmt werden.
  • In der Photogrammetrie-Box wird der Höhenreißer in Form der Koordinaten-Messvorrichtung insbesondere parallel zur X-Achse linear geführt. Somit können Anreißlinien, Anrissnetze sowie innen als auch außen am Fahrzeug nach Fahrzeugmaßvorgaben gezogen werden. Da der Anreißer definierte Positionen anzeigen kann, sind Normeinstellungen von Fahrzeugsitzen kein Problem.
  • Vorzugsweise ist es möglich, die linear geführte Koordinaten-Messvorrichtung aus der Linearführung herauszunehmen, sodass die gesamte Koordinaten-Messvorrichtung auch mobil genutzt werden kann. Alternativ oder zusätzlich ist es bevorzugt möglich, einen mit dem Messarm lösbar verbundenen Haltearm von dem Messarm zu lösen, wobei der Adapter und/oder die Messspitze sowie der Photogrammetrie-Sensor an dem Haltearm befestigbar sind. Somit kann in einfacher Weise ein mobiler Taster aus dem Messarm gelöst und an beliebiger Stelle in der Photogrammetrie-Box mobil verwendet werden, solange der Photogrammetrie-Sensor freie Sicht auf wenigstens eine der Wände der Photogrammetrie-Box, insbesondere auf die dort angeordneten Messmarken besitzt.
  • Es wird ein Ausführungsbeispiel der Photogrammetrie-Box bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass die Linearführung als Führungsnut ausgebildet ist. Dies ist eine ebenso einfache wie effiziente Ausgestaltung der Linearführung, die zugleich eine sehr genaue und sichere Definition der Führungsachse beziehungsweise der Richtung, in welcher die Koordinaten-Messvorrichtung geführt ist, bietet. Vorzugsweise ist die Führungsnut in einer Bodenplatte der Photogrammetrie-Box angeordnet. Sie kann dadurch sehr stabil und insbesondere unverrückbar, damit bezüglich ihrer Relativlage zu den Wänden der Photogrammetrie-Box hoch definiert angeordnet sein.
  • Es wird auch ein Ausführungsbeispiel der Photogrammetrie-Box bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass diese einen zusätzlichen, frei verlagerbaren Photogrammetrie-Sensor aufweist. Es ist also zusätzlich zu dem von der Koordinaten-Messvorrichtung umfassten Photogrammetrie-Sensor noch ein zweiter, mobiler Photogrammetrie-Sensor vorgesehen. Dies bietet einen zeitlichen Vorteil in der Vermessung einer in der Photogrammetrie-Box angeordneten Fahrzeug-Karosserie. Bevorzugt sind dabei beide Photogrammetrie-Sensoren in das gleiche Koordinatensystem eingemessen, insbesondere in das Photogrammetrie-Koordinatensystem der Photogrammetrie-Box. Ist dann das Kraftfahrzeug – insbesondere in der Weise, welche in der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2012 020 720 A1 beschrieben ist – relativ zu der Photogrammetrie-Box bezüglich seiner Drehlage definiert ausgerichtet beziehungsweise in Übereinstimmung gebracht, weist das Kraftfahrzeug-Koordinatensystem relativ zu dem Photogrammetrie-Koordinatensystem nur noch eine einfache Verschiebung oder Translation auf. Es ist dann möglich, die Photogrammetrie-Sensoren mittels eines einzigen, in beiden Koordinatensystemen bekannten Punkts in das Fahrzeug-Koordinatensystem zu transformieren. Dies ermöglicht einen besonders schnellen, sicheren und einfachen Wechsel der Koordinatensysteme und damit eine beschleunigte Vermessung des Kraftfahrzeugs.
  • Die Aufgabe wird schließlich auch gelöst, indem ein Verfahren zum Koordinatenmessen, Antasten oder Anreißen von Punkten oder Linien an einer Fahrzeug-Karosserie geschaffen wird, das sich dadurch auszeichnet, dass eine Photogrammetrie-Box nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele verwendet wird. Alternativ oder zusätzlich wird bevorzugt eine Koordinaten-Messvorrichtung nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele verwendet. Dabei ergeben sich jeweils insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit der Koordinaten-Messvorrichtung und der Photogrammetrie-Box erläutert wurden.
  • Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Messarm kalibriert wird, indem der vorbestimmte Punkt des Adapters und/oder der vorbestimmte Punkt der Messspitze raumfest relativ zu dem Photogrammetrie-Koordinatensystem angeordnet wird, wobei die Lage des Photogrammetrie-Sensors – insbesondere von dessen optischem Zentrum – in der Photogrammetrie-Box an wenigstens zwei verschiedenen Orten photogrammetrisch bestimmt wird.
  • Dabei ist es gemäß einer ersten Variante nicht erforderlich, dass der Ort des vorbestimmten Punktes des Adapters und/oder der Messspitze in dem Photogrammetrie-Koordinatensystem bekannt ist. Es genügt vielmehr, dass dieser konstant gehalten wird, wobei lediglich der Photogrammetrie-Sensor verlagert, und insbesondere durch Festhalten des vorbestimmten Punkts um diesen geschwenkt wird. Dabei bewegt sich der Photogrammetrie-Sensor zwingend auf einer Kreislinie oder auf einer Kugelfläche um den festgehaltenen, vorbestimmten Punkt. Wird so eine Mehrzahl von Lagen des Photogrammetrie-Sensors in der Photogrammetrie-Box an verschiedenen Orten gemessen, kann daraus insbesondere die entsprechende Kreislinie und/oder Kugelschale rekonstruiert und damit zugleich auch die Lage des Mittelpunkts derselben, also die Lage des vorbestimmten Punkts, bestimmt werden. Somit ist dann auch die Relativlage zwischen dem vorbestimmten Punkt und dem Photogrammetrie-Sensor genau bekannt, sodass die Koordinaten-Messvorrichtung kalibriert ist.
  • Gemäß einer anderen Variante ist es möglich, dass die Lage des vorbestimmten Punkts des Adapters und/oder der Messspitze in dem Photogrammetrie-Koordinatensystem bekannt ist, dass also insbesondere ein in der Photogrammetrie-Box bekannter Punkt mit dem vorbestimmten Punkt angetastet wird. Es bedarf dann zur Kalibration der Koordinaten-Messvorrichtung einer geringeren Anzahl an Messungen der Lage des Photogrammetrie-Sensors in der Photogrammetrie-Box an einer geringeren Zahl verschiedener Orte, um zu einem ähnlich genauen und definierten Kalibrationsergebnis zu kommen, wie wenn die Lage des vorbestimmten Punkts nicht bekannt ist.
  • Besonders bevorzugt wird im Rahmen des Kalibrationsverfahrens die Lage des Photogrammetrie-Sensors in der Photogrammetrie-Box an wenigstens drei verschiedenen Orten photogrammetrisch bestimmt. Es ist vorzugsweise möglich, diese Lage auch an mehr als drei Orten zu bestimmen. Dabei kann insbesondere eine Überbestimmung der Relativlage zwischen dem vorbestimmten Punkt und dem Photogrammetrie-Sensor herbeigeführt werden, was zur Steigerung der Genauigkeit des Verfahrens verwendet werden kann.
  • Schließlich wird eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass zum Kalibrieren des Messarms die Messspitze verwendet wird, wobei zum Antasten oder Anreißen der Adapter verwendet wird. Dieser Ausgestaltung liegt der Gedanke zugrunde, dass der vorzugsweise als vorbestimmter Punkt dienende Mittelpunkt des Adapters nicht frei zugänglich, sondern vielmehr in dem Adapter angeordnet ist. Daher kann dieser vorbestimmte Punkt zur Kalibration der Koordinaten-Messvorrichtung nicht unmittelbar angetastet werden. Der Adapter kann daher insbesondere von dem Messarm entfernt werden, wobei anstelle des Adapters die Messspitze an dem Messarm angeordnet wird. Besonders bevorzugt wird allerdings zur Kalibration der Haltearm aus dem Messarm entnommen, wobei der Adapter an dem Messarm angeordnet bleibt. An dem Haltearm wird dann die Messspitze derart in definierter Relativlage zu dem Photogrammetrie-Sensor angeordnet, dass ihr vorbestimmter Punkt, insbesondere ihre Spitze, in dem durch den Photogrammetrie-Sensor und den Haltearm aufgespannten Koordinatensystem am Ort des vorbestimmten Punkt des Adapters angeordnet wird. Mittels der Messspitze, deren Spitze genau an dem vorbestimmten Punkt des Adapters angeordnet beziehungsweise mit diesem kongruent ist, kann dann ein fester Punkt in der Photogrammetrie-Box angetastet werden, um die Koordinaten-Messvorrichtung zu kalibrieren. Nach erfolgter Kalibration kann die Messspitze wiederum abgenommen werden, und der Adapter oder dar Haltearm kann an dem Messarm montiert werden. Da dessen Mittelpunkt nunmehr jedoch genau mit der Lage der Spitze der Messspitze relativ zu dem Photogrammetrie-Sensor übereinstimmt, bleibt die Kalibration der Koordinaten-Messvorrichtung erhalten. Bei Kenntnis der genauen Ausgestaltung einer mit dem Adapter verbundenen Koordinaten-Messmimik, insbesondere eines Tasters, einer Anreißspitze, einer Anreißnadel, eines Anreißstifts oder eines anderen Teils, genügt daher die genaue Kenntnis von dessen geometrischer Ausgestaltung, um eine voll kalibrierte, funktionsfähige Koordinaten-Messvorrichtung zu erhalten.
  • Die Messspitze wird also vorzugsweise nur zur Kalibrierung montiert. Dabei ist sie erfindungsgemäß so dimensioniert, dass ihre Spitze genau bis zum Mittelpunkt des an dem Messarm montierten Würfeladapters reicht. Der Adapter bietet dabei die Möglichkeit, eine Koordinaten-Messmimik an den Mittelpunkt des Würfels zu montieren. Dadurch ist eine einfache Verlängerung des Messarms gegeben. Vorteilhaft können dann durch die bloße Eingabe des Verlängerungswerts in Abhängigkeit von der Länge der Koordinaten-Messmimik nun die Messkoordinaten bestimmt werden.
  • Ist die Koordinaten-Messvorrichtung so konzipiert, dass der Haltearm mit dem Photogrammetrie-Sensor in dem Messarm oder der Messarm selbst in 45°-Schritten gedreht werden kann, ist es dadurch möglich, auch an optisch unzugänglichen Stellen zu messen. Wird die Koordinaten-Messmimik dabei zum Messen oder zur Punktanzeige genutzt, muss sie nicht unbedingt rechtwinklig zum Fahrzeug stehen, wenn der Photogrammetrie-Sensor freie Sicht zu der Messreferenz, also insbesondere den Messmarken, an den Messwänden, nämlich den Wänden der Photogrammetrie-Box, hat.
  • Die Beschreibung der Koordinaten-Messvorrichtung, der Photogrammetrie-Box und des Verfahrens sind komplementär zueinander zu verstehen. Merkmale der Koordinaten-Messvorrichtung und der Photogrammetrie-Box, die explizit oder implizit in Zusammenhang mit dem Verfahren erläutert wurden, sind bevorzugt einzeln oder miteinander kombiniert Merkmale eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Koordinaten-Messvorrichtung oder der Photogrammetrie-Box. Verfahrensschritte, die explizit oder implizit in Zusammenhang mit der Koordinaten-Messvorrichtung oder der Photogrammetrie-Box erläutert wurden, sind bevorzugt einzeln oder miteinander kombiniert Schritte einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens. Dieses zeichnet sich bevorzugt durch wenigstens einen Verfahrensschritt aus, der durch wenigstens ein Merkmal der Koordinaten-Messvorrichtung und/oder der Photogrammetrie-Box bedingt ist. Die Koordinaten-Messvorrichtung und/oder die Photogrammetrie-Box zeichnet/zeichnen sich bevorzugt durch wenigstens ein Merkmal aus, welches durch wenigstens einen Verfahrensschritt einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens bedingt ist.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Photogrammetrie-Box;
  • 2 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Koordinaten-Messvorrichtung;
  • 3 eine schematische Darstellung eines Details der Koordinaten-Messvorrichtung gemäß 2;
  • 4 eine schematische Darstellung eines weiteren Details der Koordinaten-Messvorrichtung gemäß 2, und
  • 5 eine schematische Darstellung des Kalibrationsprinzips für die Koordinaten-Messvorrichtung gemäß 2.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Photogrammetrie-Box 1 zur Vermessung eines Kraftfahrzeugs in Draufsicht. Dieses spannt ein Photogrammetrie-Koordinatensystem auf, wobei die Photogrammetrie-Box 1 konkret Wände 3, 3', 3'' aufweist, die insbesondere als in Leichtbauweise aufgeständerte Wände ausgebildet sind, und die das Photogrammetrie-Koordinatensystem aufspannen. Auf den Wänden 3, 3', 3'' sind insbesondere Messmarken angeordnet, die in 1 aufgrund der Perspektive nicht dargestellt sind, und die Punkte in dem Photogrammetrie-Koordinatensystem darstellen. Diese Messmarken können von einem Photogrammetrie-Sensor erfasst werden, und der Sensor kann anhand optischer Gesetze, insbesondere anhand von Strahlensätzen sowie einer Abbildung der für den Photogrammetrie-Sensor sichtbaren Messmarken in dem Photogrammetrie-Sensor, seine Position innerhalb des Photogrammetrie-Koordinatensystems feststellen.
  • Eine X-Achse des Photogrammetrie-Koordinatensystems ist in 1 durch einen Pfeil P dargestellt.
  • In der Photogrammetrie-Box 1 ist eine Linearführung 5 vorgesehen, die sich in einer ersten Richtung, hier in X-Richtung erstreckt. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel 1 sind zusätzlich drei weitere Linearführungen 5', 5'', 5''' vorgesehen, die sich auf jeweils gegenüberliegenden Seiten der Photogrammetrie-Box 1 paarweise in X-Richtung und paarweise in Y-Richtung, das heißt in 1 horizontal, erstrecken. Eine Z-Richtung des Photogrammetrie-Koordinatensystems steht senkrecht auf der Bildebene von 1.
  • In der Photogrammetrie-Box 1 ist eine Koordinaten-Messvorrichtung 7 angeordnet, die ein Führungselement 9 aufweist, welches mit der Linearführung 5 wirkverbunden ist. Daher ist es möglich, die Koordinaten-Messvorrichtung 7 mit dem Führungselement 9 in definierter Weise in der durch die Linearführung 5 vorgegebenen Richtung, hier also in X-Richtung, zu verlagern. Vorzugsweise ist das Führungselement 9 aus der Linearführung 5 herausnehmbar und in eine andere Linearführung 5', 5'', 5''' einsetzbar. Es ist so sehr flexibel innerhalb der Photogrammetrie-Box 1 verwendbar.
  • Die Linearführung 5 ist hier als Führungsnut 11 ausgebildet, die in eine Bodenplatte 13 der Photogrammetrie-Box 1 eingelassen ist.
  • Die Koordinaten-Messvorrichtung 7, die insbesondere eingerichtet ist zum Antasten oder Anreißen von Punkten oder Linien an einer in der Photogrammetrie-Box 1 angeordneten Kraftfahrzeug-Karosserie, weist einen Messarm 15 auf, an dem ein Photogrammetrie-Sensor 17 angeordnet ist. Das Führungselement 9 ist Teil einer in 1 nicht dargestellten Lagerung der Koordinaten-Messvorrichtung 7.
  • In 1 ist strichliert eine Kraftfahrzeug-Karosserie 18 angedeutet, die auf vier vorzugsweise in die Bodenplatte 13 eingelassenen und bevorzugt unabhängig voneinander höhenverstellbaren Stempeln 19, 19', 19'', 19''' angeordnet werden kann.
  • Zusätzlich zu der Koordinaten-Messvorrichtung 7 ist in der Photogrammetrie-Box 1 noch ein zweiter, frei verlagerbar Photogrammetrie-Sensor 21 angeordnet, der vorzugsweise mit einem Messrechner 23 wirkverbunden ist. Auch der erste Photogrammetrie-Sensor 17 ist vorzugsweise mit dem Messrechner 23 wirkverbunden. Dabei ist es möglich, dass wenigstens einer der Photogrammetrie-Sensoren 17, 21 drahtlos mit dem Messrechner 23 wirkverbunden ist. Durch den frei verlagerbaren, zweiten Photogrammetrie-Sensor 21 kann die Flexibilität und Schnelligkeit einer Messung in der Photogrammetrie-Box 1 deutlich erhöht werden.
  • In 1 ist auch noch ein zentraler Bildschirm 25 dargestellt, der vorzugsweise ebenfalls mit dem Messrechner 23 wirkverbunden ist und der Darstellung von aktuell gemessenen Koordinaten an einen Werker dient.
  • Schließlich ist in 1 noch schematisch eine Kraneinrichtung 27 dargestellt, die zur Versorgung der Photogrammetrie-Box 1 mit schweren Gütern und/oder gegebenenfalls zur Verlagerung der Wände 3, 3', 3'' sowie gegebenenfalls auch zum Ein- und Ausheben der Kraftfahrzeug-Karosserie 18 dient.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Koordinaten-Messvorrichtung 7. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. An dem Messarm 15 ist ein Adapter 29 angeordnet, der vorzugsweise als Würfeladapter, insbesondere als genormter Standard-Würfeladapter aus dem Bereich der Koordinatenmesstechnik, ausgebildet ist. An dem Adapter 29 ist wiederum eine Koordinaten-Messmimik 31 angeordnet. Dabei ist der Adapter 29 an dem Messarm 15 in definierter Lage relativ zu dem Photogrammetrie-Sensor 17 angeordnet, wobei dadurch zugleich auch die Koordinaten-Messmimik 31, deren Abmessung insbesondere im Neuzustand sehr genau bekannt ist, in definierter Lage relativ zu dem Photogrammetrie-Sensor 17 angeordnet ist. Bei einem Tausch der Koordinaten-Messmimik 31, die beispielsweise als Anreißspitze ausgebildet sein kann, wird zum Beispiel eine neue Anreißspitze wiederum ebenfalls in definierter Lage relativ zu dem Photogrammetrie-Sensor 17 angeordnet, weil dies durch den Adapter 29 gewährleistet wird. Für eine genaue Kenntnis der Lage einer Spitze der Koordinaten-Messmimik 31 bedarf es daher nur einer Kenntnis der genauen geometrischen Ausbildung der Koordinaten-Messmimik 31, wenn die Relativlage des Adapters 29 zu dem Photogrammetrie-Sensor 17 kalibriert ist. Wird dann in der Photogrammetrie-Box 1 die Lage des Photogrammetrie-Sensors 17 auf photogrammetrischem Wege bestimmt, was sehr schnell und zugleich zuverlässig möglich ist, ist dann zugleich und sofort auch die Lage der Koordinaten-Messmimik 31 bekannt. Es bedarf also insbesondere bei einem Tausch derselben keiner Neukalibration.
  • Das Führungselement 9 ist hier Teil einer Lagerung 33, an welcher der Messarm 15 verstellbar montiert ist, nämlich insbesondere verstellbar in Y-Richtung und in Z-Richtung des Photogrammetrie-Koordinatensystems. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn das Führungselement 9 mit der Linearführung 5 verbunden ist, sodass es in der Linearführung 5 in X-Richtung verlagerbar ist. Ist das Führungselement 9 beispielsweise in einer zweiten Linearführung 5' in Y-Richtung verlagerbar, ist der Messarm 15 mit der Lagerung 33 in X-Richtung und in Z-Richtung verlagerbar verbunden.
  • In 2 ist noch angedeutet, dass der Photogrammetrie-Sensor 17 vorzugsweise relativ zu dem Messarm 15 um dessen Längsachse verschwenkt werden kann, insbesondere um stets freie Sicht auf wenigstens eine der Wände 3, 3', 3'' zu gewährleisten.
  • 3 zeigt eine schematische Detaildarstellung der Koordinaten-Messvorrichtung 7 gemäß den 1 und 2. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Hier ist ein Haltearm 35 dargestellt, der lösbar mit dem Messarm 15 verbindbar ist. Der Haltearm 35 ist vorzugsweise als Welle, als Rohr, insbesondere als Hohlrohr, und besonders bevorzugt als Aluminiumrohr, ausgebildet. Dabei ist er vorzugsweise in dem Messarm 15 aufnehmbar und an diesem in definierter Position festlegbar.
  • Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind der Photogrammetrie-Sensor 17 und die Koordinaten-Messmimik 31 beide an dem Haltearm 35 befestigt, sodass sie gemeinsam mit diesem von dem Messarm 15 gelöst und insgesamt als mobiler Taster verwendet werden können. Es ist dann möglich, die aus dem Haltearm 35, der Koordinaten-Messmimik 31 und dem Photogrammetrie-Sensor 17 gebildete Messeinheit 37 flexibel auch unabhängig von dem Messarm 15, insbesondere als mobiler Taster, zu verwenden.
  • 4 zeigt eine weitere Detaildarstellung der Koordinaten-Messvorrichtung 7 gemäß den 1 bis 3. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Hier ist wiederum der Adapter 29 dargestellt, der als Würfeladapter ausgebildet ist, und an dem die Koordinaten-Messmimik 31 befestigt ist. Es ist möglich, dass der Adapter 29 an dem in 4 innerhalb des Messarms 15 liegenden und daher nicht direkt sichtbaren Haltearm 35 befestigt ist.
  • Der Adapter 29 ist in diesem Fall vorzugsweise von dem Haltearm 35 lösbar. Anstelle des Adapters 29 kann dann an dem Haltearm 35 eine Messspitze 39 befestigt werden, die in 5 dargestellt ist. Dabei ist die Messspitze 39 derart an dem Messarm 15 und insbesondere an dem Haltearm 35 anordenbar, dass ein vorbestimmter Punkt der Messspitze 39 relativ zu dem Photogrammetrie-Sensor 17 an einem Ort eines vorbestimmten Punkts des Adapters 29 anordenbar ist. Somit ist es möglich, den Messarm 15 beziehungsweise die Messeinheit 37 mithilfe der Messspitze 39 zu kalibrieren.
  • Es wird aber insbesondere auch ein Ausführungsbeispiel bevorzugt, bei welchem der Adapter 29 an dem Messarm 15 und nicht an dem Haltearm 35 befestigt ist. In diesem Fall bleibt der Adapter 29 an dem Messarm 15, wenn der Photogrammetrie-Sensor 17 mit dem Haltearm 35 aus dem Messarm 15 herausgenommen beziehungsweise von diesem gelöst wird. An dem Haltearm 35 kann dann die Messspitze 39 in definierter Relativlage zu dem Photogrammetrie-Sensor 17 befestigt werden, um eine Kalibration durchzuführen. Dabei ist dann über die definierte Befestigung der Messspitze 39 an dem Haltearm 35 einerseits und die definierte Befestigung des Haltearms 35 an dem Messarm 15 relativ zu dem Adapter 29 andererseits gewährleistet, dass ein vorbestimmter Punkt der Messspitze 39, insbesondere deren Spitze, relativ zu dem Photogrammetrie-Sensor 17 an dem Ort eines vorbestimmten Punkts des Adapters 29 angeordnet ist, sodass eine exakte Kalibration möglich ist.
  • 5 zeigt eine schematische Prinzipdarstellung der Grundlage eines solchen Kalibrierverfahrens, wobei hier dargestellt ist, dass eine Spitze 41 der Messspitze 39, wenn diese auf dem Messarm 15, insbesondere aber auf dem Haltearm 35, montiert ist, als vorbestimmter Punkt genau mit einem Mittelpunkt 43 des Adapters 29 als dessen vorbestimmtem Punkt in Relation zu dem Photogrammetrie-Sensor 17 zusammenfällt, wobei der Mittelpunkt 43 die entsprechende Lage einnimmt, wenn der Adapter 29 an dem Messarm 15, insbesondere aber dem Haltearm 35, montiert ist.
  • Zur Kalibration des Messarms 15 beziehungsweise der Messeinheit 37 wird bevorzugt die Spitze 41 der Messspitze 39 raumfest relativ zu dem Photogrammetrie-Koordinatensystem angeordnet, wobei die Lage des Photogrammetrie-Sensors 17 in der Photogrammetrie-Box an wenigstens zwei, vorzugsweise an wenigstens drei verschiedenen Orten photogrammetrisch bestimmt wird. Somit wird quasi eine Schwenkbewegung um den festgehaltenen Punkt der Spitze 41 durchgeführt, wobei die verschiedenen Orte des Photogrammetrie-Sensors 17 direkt bestimmbar sind, und wobei aus diesen wiederum der Mittelpunkt der Schwenkbewegung und mithin der Ort der Spitze 41 bestimmt werden kann. Somit kann auch die Relativlage zwischen der Spitze 41 und dem optischen Zentrum des Photogrammetrie-Sensors 17 bestimmt werden. Wird anschließend die Messspitze 39 entfernt und stattdessen der Adapter 29 an dem Haltearm 35, oder der Haltearm 35 relativ zu dem Photogrammetrie-Sensor 17 an dem Messarm 15 befestigt, weist dessen Mittelpunkt 43 genau den Ort auf, welcher zuvor für die Spitze 41 der Messspitze 39 bestimmt wurde. Dieser Ort ist daher nun als Referenzort in seiner Relativlage zu dem optischen Zentrum des Photogrammetrie-Sensors 17 genau bekannt. Wird nun in definierter Weise mit dem Adapter 29 eine Koordinaten-Messmimik 31 verbunden, deren geometrische Ausbildung bekannt ist, so ist zugleich auch eine Lage von deren Spitze genau bekannt. Es ist dann insbesondere in sehr einfacher und schneller Weise möglich, Anreißlinien, Anrissnetze und/oder Anrisspunkte sowohl innen als auch außen an dem Kraftfahrzeug 18 nach Fahrzeugmaßvorgaben zu ziehen.
  • Es zeigt sich noch, dass der Haltearm 35 und somit die gesamte Messeinheit 37 bevorzugt in den Messarm 15 oder aber mit diesem gemeinsam in der Lagerung 33 drehbar gehalten ist, insbesondere in definierten 45°-Schritten drehbar. Es ist dann auch möglich, an optisch unzulänglichen Stellen zu messen, wobei insbesondere die Koordinaten-Messmimik 31 nicht rechtwinklig zum Fahrzeug stehen muss. Allerdings muss gewährleistet sein, dass der Photogrammetrie-Sensor 17 stets freie Sicht zu wenigstens einer der Wände 3, 3', 3'' hat, um seine Position photogrammetrisch bestimmen zu können.
  • Insgesamt zeigt sich, dass die Koordinaten-Messvorrichtung 7, die Photogrammetrie-Box 1 und das Verfahren zum Koordinatenmessen, Antasten oder Anreißen von Punkten oder Linien an einer Fahrzeug-Karosserie eine schnelle Vermessung und dadurch einen deutlich erhöhten Fahrzeugdurchsatz ermöglichen. Weiter vorteilhaft ist die einfache Handhabung und Flexibilität der Koordinaten-Messvorrichtung 7 und der Photogrammetrie-Box 1, wobei kaum zusätzliche bauliche Maßnahmen erforderlich sind. Dies führt zu einer hohen Effizienz des Geräteaufbaus. Bisher verwendete Messutensilien, insbesondere Anreißspitzen, Anreißnadeln, Anreißstifte und/oder Zusatzteile wie Winkel, Verlängerungselemente, Taster und andere Komponenten, können kostengünstig weiterverwendet werden, insbesondere da sie ohne weiteres mit dem Adapter 29 verbindbar sind. Vorteilhaft sind die ehemals separaten Vorteile aus einem photogrammetrischen Messsystem mit denen eines mechanischen Koordinatenmessverfahrens vereint. Weiter vorteilhaft kann die Messeinheit 37 vom optischen Zentrum des Photogrammetrie-Sensors 17 bis zu dem Mittelpunkt 43 des Adapters 29 kalibriert werden, womit insbesondere ein einfacher Austausch von Anreißspitzen, auch bei verschiedenen Längen derselben, gegeben ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102012020720 A1 [0002, 0026]

Claims (10)

  1. Koordinaten-Messvorrichtung (7) zum Messen, Antasten oder Anreißen von Punkten oder Linien an einer Kraftfahrzeug-Karosserie (18), mit – einem Messarm (15), an dem – ein Photogrammetrie-Sensor (17) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Koordinaten-Messvorrichtung (7) einen Adapter (29) aufweist, der eingerichtet ist zur Befestigung einer Koordinaten-Messmimik (31), wobei der Adapter (29) an dem Messarm (15) in definierter Lage relativ zu dem Photogrammetrie-Sensor (17) anordenbar ist.
  2. Koordinaten-Messvorrichtung (7) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Messspitze (39), die alternativ zu dem Adapter (29) derart positionierbar ist, dass ein vorbestimmter Punkt (41) der Messspitze (39) relativ zu dem Photogrammetrie-Sensor (17) an einem Ort eines vorbestimmten Punktes (43) des Adapters (29) anordenbar ist.
  3. Koordinaten-Messvorrichtung (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Photogrammetrie-Sensor (17) an einem mit dem Messarm (15) lösbar verbundenen Haltearm (35) befestigt ist, wobei die Messspitze (39) ebenfalls an dem Haltearm (35) befestigbar ist, und wobei der Adapter (29) an dem Messarm (15) oder an dem Haltearm (35) befestigbar ist.
  4. Koordinaten-Messvorrichtung (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Messarm (15) an einer Lagerung (33) verstellbar montiert ist, wobei die Lagerung (33) vorzugsweise ein Führungselement (9) zur Verbindung mit einer Linearführung (5', 5', 5'') aufweist.
  5. Photogrammetrie-Box (1) zur Vermessung eines Kraftfahrzeugs (18), die ein Photogrammetrie-Koordinatensystem aufspannt, gekennzeichnet durch eine Koordinaten-Messvorrichtung (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei vorzugsweise ein Führungselement (9) der Koordinaten-Messvorrichtung (7) mit einer in einer ersten Richtung vorgesehenen Linearführung (5', 5', 5'') der Photogrammetrie-Box (1) wirkverbindbar ist.
  6. Photogrammetrie-Box (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Linearführung (5', 5', 5'') als Führungsnut (11) ausgebildet ist, wobei die Führungsnut vorzugsweise in einer Bodenplatte (13) der Photogrammetrie-Box (1) angeordnet, insbesondere in die Bodenplatte (13) eingelassen ist.
  7. Photogrammetrie-Box (1) nach einem der Ansprüche 5 und 6, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen, frei verlagerbaren Photogrammetrie-Sensor (21).
  8. Verfahren zum Koordinatenmessen, Antasten oder Anreißen von Punkten oder Linien an einer Fahrzeug-Karosserie (18), dadurch gekennzeichnet, dass eine Photogrammetrie-Box (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7 oder eine Koordinaten-Messvorrichtung (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 verwendet wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Messarm (15) kalibriert wird, indem ein vorbestimmter Punkt (43) des Adapters (29) und/oder ein vorbestimmter Punkt (41) der Messspitze (39) raumfest relativ zu dem Photogrammetrie-Koordinatensystem angeordnet wird, wobei die Lage des Photogrammetrie-Sensors (17) in der Photogrammetrie-Box (1) an wenigstens zwei verschiedenen Orten photogrammetrisch bestimmt wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass zum Kalibrieren des Messarms (15) die Messspitze (39) verwendet wird, wobei diese zum Antasten oder Anreißen durch den Adapter (29) ersetzt wird.
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