DE102020212496A1 - Vorrichtung zum Bestimmen der räumlichen Koordinaten einer Anzahl von Punkten auf einer Oberfläche - Google Patents

Vorrichtung zum Bestimmen der räumlichen Koordinaten einer Anzahl von Punkten auf einer Oberfläche Download PDF

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Abstract

Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung zum Bestimmen der räumlichen Koordinaten einer Anzahl von Punkten auf einer Oberfläche mit- (mindestens) einer Schiene und (mindestens) einem darauf angetriebenen Messwagen und einer Positions-Bestimmungseinrichtung, die eingerichtet ist, die Position des Messwagens entlang der Schiene als elektronisches Datensignal aufzunehmen, und mit- (mindestens) einem 2d-Scanner am Messwagen, der eingerichtet ist, Ortskoordinaten einer Anzahl von Punkten auf einer Linie quer zur Schiene als elektronische Datensignale aufzunehmen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zum Bestimmen der räumlichen Koordinaten einer Anzahl von Punkten auf einer Oberfläche zum Beispiel zur Qualitätssicherung in der Fertigung, und nur zum Beispiel im Haus- oder Schiffbau.
  • Zum Beispiel zum Feststellen der Geometrie eines Gebäudes, zum Prüfen der Maßhaltigkeit einer Oberfläche in einer zum Beispiel maschinenbaulichen Produktion oder der Gestalt einer aerodynamisch relevanten Freiform-Oberfläche eines Windflügels einer Windkraftanlage oder einer Laminierform dafür gibt es regelmäßig Bedarf, die tatsächliche räumliche Gestalt einer Oberfläche, insbesondere auch einer großen Oberfläche, zu überprüfen. Durch Verschleiß, thermische Verformung zum Beispiel beim Schweißen oder durch Fertigungstoleranzen, um nur einige Ursachen für das Abweichen der Gestalt einer Oberfläche von einem vorgesehenen „Soll-Zustand“ zu nennen, kommen Abweichungen zustande, die nicht tolerierbar sind und daher erkannt werden müssen, um sie, gegebenenfalls, zu beseitigen oder anderwärtig damit umzugehen. Einen ähnlichen Bedarf gibt an der Bestimmung der Gestalt eines Objektes, eines Bauteils oder auch einer Baugruppe, für das keine Planungsunterlagen (mehr) zur Verfügung stehen: Ein historisches Bauwerk etwa (an das zum Beispiel ein moderner Seitenflügel angebaut werden soll und dessen Anschlussmaße benötigt werden), ein schon lange in Betrieb befindliches Schiff, zum Beispiel in dessen Räumen unter Deck (wo Umbau erfolgen soll, aber das Bestimmen der Anschlussmaße in jedem einzelnen der Räume einen regelmäßig das angemessene Umbaubudget sprengenden Aufwand darstellen). Dabei bedeutet „einer Oberfläche“ erfindungsgemäß die Trennfläche (völlig beliebiger räumlicher Gesamtgestalt) zwischen einem festen (oder auch zum Beispiel mindestens teilweise gummi-elastischen) Körper und seiner Umgebung - mindestens ein Bereich seiner Außenfläche. Die ist also, erfindungsgemäß, auch dann „eine Oberfläche“, wenn (zum Beispiel bei einer Autokarosserie) Türspalten verlaufen, wenn ein stetiger Oberflächenbereich (zum Beispiel ein ebener) von Konturknicken und/oder umgrenzt ist und/oder übergeht in wie auch immer zerklüftete Oberflächenbereiche.
  • Zu diesem Zweck sind 3d-Laserscanner bekannt, die üblicherweise auf einem Stativ montiert die räumliche Umgebung kugelförmig radial „abtasten“ können und in der Lage sind, bezogen auf einen Nullpunkt (wie insbesondere den Kugelmittelpunkt der kugelförmig radialen Abtastung) den Abstand und die Winkelkoordinaten zu bestimmen von Punkten, an denen der vom 3d-Scanner ausgesandte Laserstrahl auf die zu vermessende Oberfläche trifft. So entsteht, durch eine Anzahl solcher Scans in verschiedene Richtungen, eine „Wolke“ von Punkten der Oberfläche, und CAD- oder andere Programme sind dann zum Beispiel in der Lage, diese mit den Konstruktionsvorgaben, dem Soll-Zustand der Oberfläche, zu vergleichen - und gegebenenfalls Abweichungen erkennbar zu machen.
  • Diese 3d-Scanner sind teuer. Und ihr Messergebnis wird zum Beispiel und insbesondere dann ungenau, wenn deren Laserstrahl spitzwinklig auf die Oberfläche trifft. Auch nimmt mit spitzer werdendem Auftreffwinkel (bei kontinuierlicher Winkelgeschwindigkeit und Scan-Rate des Scanners) prinzipiell inhärent die Dichte der gescannten Punkte ab. Dies aber ist dieser Messmethode nur begrenzt vermeidlich, insbesondere nämlich wenn die Oberfläche im Wesentlichen eben ist und groß - und also mit einem (gemessen an der Größe der Oberfläche relativ) nahe daran stehenden 3d-Scanner abgetastet wird: Schon ein vor der Mitte einer Oberfläche stehender Scanner lässt, geometrisch logisch, seinen Laserstrahl unter etwa 45° auf den Rand der Oberfläche treffen, wenn der Scanner so weit von der Oberfläche entfernt steht, wie diese sich von ihrer Mitte nach links und rechts erstreckt. Steht der Scanner noch näher an der Oberfläche, wird der Winkel (gemäß den trigonometrischen Gesetzen) überproportional spitzwinkliger - und die Messung ungenauer.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Bestimmen der räumlichen Koordinaten einer Anzahl von Punkten auf einer Oberfläche zu schaffen, die einfacher, daher kostengünstiger, und genauer ist. Diese Aufgabe wird von einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Eine erfindungsgemäße Vorrichtung dient dem Bestimmen der räumlichen Koordinaten einer Anzahl von Punkten auf einer Oberfläche (oder auch mehrerer einander benachbarter). Das der Erfindung zu Grunde liegende Messprinzip und -ziel wurde bereits einleitend erklärt. Auch mit der erfindungsgemäßen Messvorrichtung werden die Koordinaten bestimmt bezüglich eines Koordinatensystems, und zwar nur zum Beispiel eines Kartesischen. Indem die Punkte, unmittelbar (oder auch mittelbar, zum Beispiel durch Umrechnung zwischen zwei Systemen mit verschiedenen, aber bekannter räumlicher Beziehung zueinander stehenden Nullpunkten und Orientierungen) im selben Koordinatensystem stehen, geben die Punkte „Stützstellen“ her, die durch die vermessene Oberfläche verläuft. Je dichter die Punktwolke ist, desto genauer ist die Oberfläche beschrieben. Die Zwischenräume lassen sich mittels zum Beispiel CAD-Programmen durch mathematische Mittelung, Inter- oder Extrapolation, Spline-Berechnung und noch verschiedene andere Methoden „füllen“. Entweder Punkte der Punktwolke direkt oder ein daraus berechnetes mathematisches Modell der Oberfläche lassen sich dann als ein wesentliches Ziel der vorliegenden Erfindung, zum Beispiel wiederum mittels CAD oder auch anderen insbesondere darauf spezialisierten Programmen vergleichen mit Konstruktionsdaten insbesondere einem CAD-Modell der Oberfläche - insbesondere um Abweichungen festzustellen.
  • Erfindungsgemäß nun weist die Vorrichtung (mindestens) einen 2d-Scanner auf. Gemessen an den einleitend beschriebenen 3d-Scannern sind die 2d- technisch einfacher und deshalb und wegen ihrer größeren Verbreitung preiswerter. Ihre denen gegenüber um eine Dimension eingeschränkte Funktion erschließt sich aus ihrem Namen angesichts des einleitende Gesagten: sie sind eingerichtet, die räumliche Umgebung (nicht wie die 3d- kugelförmig sondern) „kreisscheibenförmig“ (in einer Ebene) radial „abzutasten“, und sind entsprechend in der Lage, bezogen auf einen Nullpunkt (wie insbesondere den „Kreisscheibenmittelpunkt“ oder Ausgangspunkt der kugelförmig radialen Abtastung) den Abstand und die Winkelkoordinate (als zwei Ortskoordinaten) zu bestimmen von Punkten einer zu vermessenden Oberfläche - die in einer Ebene (oder allgemeiner, einer aus Strahlen gebildeten Fläche) liegen: Punkten, nämlich an denen der vom 3d-Scanner (in seiner Messebene oder - fläche kreisförmig) ausgesandte Laserstrahl auf die zu vermessende Oberfläche trifft. So entsteht, durch eine Anzahl solcher Scans in die verschiedenen Richtungen, auch hier eine Wolke von Punkten der Oberfläche - bei dem 2d-Scanner aber denklogisch nur entlang einer Linie, nämlich der Schnittlinie zwischen der Oberfläche und der Ebene oder Fläche, in der der 2d-Scanner misst. Insbesondere um nun auch quer zu der Linie Oberflächenpunkte aufnehmen zu können, hat die erfindungsgemäße Vorrichtung auch (mindestens) eine (insbesondere gerade) Schiene und (mindestens) einem darauf (insbesondere motorisch) angetriebenen Messwagen, auf dem der 2d-Scanner insbesondere quer (insbesondere rechtwinklig) zu der Linie (oder Messebene des 2d-Scanners) verfahrbar ist. Eine Positions-Bestimmungseinrichtung (oder auch mehrere, zum Beispiel für redundantes Messen möglicherweise auch hier zum Verbessern der Genauigkeit zum Beispiel durch Mittelung der redundant gemessenen Werte) dann ist eingerichtet, die Position des Messwagens entlang der Schiene als elektronisches Datensignal (insbesondere als eine Ortskoordinate) aufzunehmen und/oder zu berechnen.
  • Erkennbar arbeitet ein solcher 2d-Scanner vergleichbar einem Radar: üblicherweise radial und rotierend wird ein Laserstrahl ausgesendet (wenngleich zum Beispiel zum Vermessen einer im Wesentlichen ebenen Bauteiloberfläche zum Beispiel mit einem Laser-Scan-Winkel von 120°) und dessen Reflektion an der zu vermessenden Oberfläche messtechnisch ausgewertet. Unterdiesem Aspekt ist auch erfindungsgemäß nicht nur der soweit beschriebene 2d-Scanner erfindungsgemäß einsetzbar, sondern auch andere bekannte (oder zukünftig bekanntwerdende) Messeinrichtungen, die in der Lage sind, Ortskoordinaten von Punkten (oder direkt Linien) einer Oberfläche in einer Ebene (oder allgemeiner einer Fläche) aufzunehmen. Folglich sind zum Beispiel das bereits erwähnte Radar (messtechnisch zum Beispiel bekannt zur Füllstandsmessung in Groß-Treibstofftanks) oder Ultraschall-basierte Messeinrichtungen erfindungsgemäß unter den Begriff „2d-Scanner“ gefasst.
  • Erklärt sei des Weiteren, dass, erfindungsgemäß, das Messen „in einer Ebene (oder allgemeiner einer Fläche)“ nicht im strengen mathematischen Sinne verstanden werden soll. So hat zwar ein Laserstrahl prinzipiell keine Streuung aber durchaus schon eine endliche Querausdehnung - also sozusagen eine Höhe der Messebene (oder allgemeiner -fläche). Es ist aber sogar auch erfindungsgemäß, dass der „2d-Scanner“, weil sein zu Grunde liegendes Messprinzip es bewerkstelligt - oder sogar durch zusätzliche Vorrichtungsmaßnahmen - die Punkte der zu vermessenden Oberfläche nicht in einer mathematischen Ebene (ohne Höhenausdehnung), sondern in einem (im Wesentlichen insbesondere scheibenförmigen) Raum misst aufnimmt oder erzeugt. Dazu kann ein Messstrahl wie zum Beispiel der Laserstrahl eines 2d-Laserscanners durchaus auch erfindungsgemäß seine Abtastrichtung aus der Ebene (oder allgemeiner Fläche) heraus quer, sozusagen ins 3-Dimensionale richten lassen. Sogar die Verwendung eines 3d-Scanners an einem erfindungsgemäß auf einer Schiene verfahrbaren Messwagen ist erfindungsgemäß denkbar, insbesondere zum Vermessen spezieller Oberflächen wie zum Beispiel Innenflächen von Rohren, zum Beispiel dann, wenn diese komplexere Hinterschnitte aufweist, die für einen Messstrahl „Verschattungen“ erzeugen könnten.
  • Der erfindungsgemäße „2d-Scanner“ ist also in diesem Sinne eingerichtet, Punktkoordinaten (nämlich insbesondere den Abstand des Punkts von einem Referenzpunkt am Scanner sowie den Winkel zwischen der Verbindungsgeraden zwischen Referenzpunkt und Punkt und einer bezüglich dem Messwagen ortsfesten Linie; ) einer Anzahl von Punkten auf einer (insbesondere in einer „Ebene“ oder allgemeiner „Fläche“ liegenden) „Linie“ quer (insbesondere rechtwinklig) zur Schiene als elektronische Datensignale aufzunehmen. Diese Punktkoordinaten sind relativ zur Position des Messwagens auf der Schiene, die sich mittels der Positions-Bestimmungseinrichtung aufnehmen lässt. Verrechnet mit dieser Messwagen-Position lassen sich aus den (in verschiedenen Messwagen-Positionen aufgenommenen) 2d-Scan-Punktkoordinaten die Ortskoordinaten der aufgenommenen Oberflächenpunkte bestimmen, und zwar insbesondere in einem gemeinsamen Koordinatensystem.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist zum Beispiel zur Qualitätssicherung an Stahlplatten-Bauteilen, die zum Beispiel beim Schweißen Verzug ausgesetzt sind, geeignet. Auch lassen sich damit (insbesondere großflächige, besonders bevorzugt längliche) GFK-Formen oder Bauteile wie zum Beispiel in der Windflügel-Herstellung für Windkraftanlagen vermessen. Auch im Bauwesen oder im Schiffbau gibt es passende Messaufgaben zum Beispiel eines Abschnitts eines Schiffskörpers, wie zum Beispiel eines Rumpfes oder (einem Abschnitt) einer Fassade oder Fundamentfläche. Insbesondere für Messaufgaben im Bauwesen kann die erfindungsgemäße Vorrichtung durch eine Messeinrichtung zum Bestimmen der Position der Vorrichtung bezüglich einer Horizontalebene des Ortes ergänzt sein.
  • Insbesondere um aus den (in verschiedenen Messwagen-Positionen aufgenommenen) 2d-Scan-Punktkoordinaten die räumlichen Ortskoordinaten der aufgenommenen Oberflächenpunkte zu bestimmen, und zwar insbesondere in einem gemeinsamen Koordinatensystem, nämlich durch Verrechnen mit der Messwagen-Position, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Steuerung und/oder Regelung aufweisen, die eingerichtet ist, den Motorantrieb und die Weg-Messeinrichtung und den 2d-Scanner in Abhängigkeit voneinander zu betreiben.
  • Besonders bevorzugt ist die Steuerung und/oder Regelung eingerichtet, den Motorantrieb und die Weg-Messeinrichtung und den 2d-Scanner so zu betreiben, dass der Messwagen beim Scannen fährt (oder alternativ eben steht -auch dies ist eine erfindungsgemäße Möglichkeit mit eigenen Vorteilen wie zum Beispiel einfacherem Verrechnungs-Algorithmus), während der 2d-Scanner angesteuert wird, Ortskoordinaten einer Anzahl von Punkten auf einer Linie aufzunehmen. Wenn der Messwagen fährt, während der 2d-Scanner in seiner Messfläche oder -ebene die zu vermessende Oberfläche überstreicht. Es ist wesentlich, dass zum Beispiel durch ein zeitliches Triggern die momentane Messwagen-Position und der jeweils gleichzeitige Punkt-Scan sich zuordnen lassen. Diese Methode ermöglicht, bei allerdings etwas aufwendigerer Datenverarbeitung eine schnellere Messprozedur, weil der Messwagen eben nicht jeweils erst einmal zum Stillstand kommen muss. Auch verhindert die möglicherweise kontinuierliche Geschwindigkeit des Messwagens Beschleunigungskräfte, Ruckeln, durch Anfahren und Bremsen, die entweder für den jeweils nächsten Scan abgewartet werden müssen, oder die die Genauigkeit zum Beispiel (durch möglicherweise so verursachte elastische Verformung in der Vorrichtung) vermindern. Die erwähnte Alternative kann zeitaufwändiger sein, wenn nämlich der Wagen, schrittweise, verfahren wird, um in seiner jeweils nächsten Position abzuwarten, bis der 2d-Scanner seinen Scan auf der „Linie“ dieser Position abgeschlossen hat. Für die Datenverarbeitung einfacher ist hier, dass dieser jeweilige gesamte Scan sich der einen Messwagen-Position-Koordinate zurechnen lässt.
  • Möglicherweise sind mehrere der 2d-Scanner an einem (oder möglicherweise sogar mehreren) Messwagen angebracht, und zwar vorzugsweise in einer Reihe quer (insbesondere rechtwinklig) zur Schiene, insbesondere mit parallelen (oder sogar identischen) Messebenen, insbesondere ebenfalls quer (insbesondere rechtwinklig) zur Schiene. So kann die Vorrichtung auch in größerer Nähe zur zu vermessenden Oberfläche eine größere Breite mit besserer Genauigkeit vermessen - weil nämlich zum einen der Winkel zwischen dem Mess-(Laser)-Strahl und der Oberfläche messtechnisch günstig stumpfer wird, und weil zum anderen die Vorrichtung sich dann möglicherweise so einrichten lässt, dass die von den verschiedenen Scannern gescannten „Linien“ auf der Oberfläche sich zum Beispiel so überschneiden können, dass Linienbereiche doppelt oder mehrfach, nämlich von zwei oder mehr der Scanner, also auch aus verschiedenen Perspektiven gescannt werden. Dieses „Oversampling“ erzeugt Redundanzen, die zum Beispiel durch statistisches Verrechnen (zum Beispiel auch in einem Prozessor der Vorrichtung) für höhere Genauigkeit sorgen.
  • In einer insbesondere transportablen Ausgestaltung der Vorrichtung ist die Schiene als (insbesondere knickstabilisierter) Träger (und dazu möglicherweise auch zerlegbar) konstruiert, etwa nach Art eines Baukranauslegers mit mindestens zwei (vorzugsweise drei oder sogar vier) parallelen Längsträgern mit Diagonalaussteifungsstabwerk dazwischen. So kann die Schiene auch als Turm sogar im Wesentlichen senkrecht positionierbar sein und die Vorrichtung Messaufgaben an hohen aufrechten Wänden oder in Rohren erfüllen. Auch kann die Schiene entsprechende Sockel- und/oder Befestigungseinrichtungen (auch spezialisiert an bestimmte Messaufgaben: nur zum Beispiel an glatten Oberflächen mittels Saugnäpfen, an entsprechenden Stahloberflächen mittels Magneten) aufweisen, um sich, möglicherweise auch, anders als waagerecht orientiert positionieren zu lassen.
  • Weitere Vorteile, Ausgestaltungen und Details der Erfindung werden im Folgenden in der Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen:
    • 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung,
    • 2 eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach 1,
    • 3 eine räumliche Ansicht einer alternativen erfindungsgemäßen Vorrichtung und
    • 4 einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung nach 3 in einem Rohr.
  • Gemäß den Figuren dient eine erfindungsgemäße Vorrichtung 2 dem Bestimmen der räumlichen Koordinaten einer Anzahl von Punkten auf einer Oberfläche 4. Dazu weist die Vorrichtung 2 drei 2d-Laserscanner 6 auf. Sie können ihre räumliche Umgebung unter ungefähr 120° „fächerförmig“ (in einer Ebene 8) radial „abtasten“ (siehe insbesondere 1) und sind entsprechend in der Lage, bezogen auf einen jeweiligen Nullpunkt 10 den Abstand und die Winkelkoordinate (als Ortskoordinaten) zu bestimmen von Punkten in der fächerförmigen Ebene 8 (oder allgemeiner aus den Mess-Laserstrahlen gebildeten Fläche 8), an denen der vom jeweiligen 2d-Scanner 6 ausgesandte Laserstrahl auf die zu vermessende Oberfläche 4 trifft. So entsteht, durch eine Anzahl solcher Scans in die verschiedenen Richtungen des fächerförmigen Messbereichs 8 des jeweiligen Scanners 6, eine Wolke von Punkten der Oberfläche entlang einer Linie 12, nämlich der Schnittlinie 12 zwischen der zu vermessenden Oberfläche 4 und der fächerförmigen Ebene 8, in der der jeweilige 2d-Scanner 6 misst.
  • Insbesondere um nun auch quer zu der Linie 12 Oberflächenpunkte aufnehmen zu können, hat die Vorrichtung 2 auch zwei gerade Schienen 14 und einem darauf motorisch angetriebenen Messwagen 18, auf dem die 2d-Scanner 6 quer zu den Messebenen 12 [Bitte in 2 ergänzen] der 2d-Scanner 6 verfahrbar ist. Eine Positions-Bestimmungseinrichtung dann ist eingerichtet, die Position des Messwagens 18 entlang den Schienen 14 aufzunehmen.
  • Insbesondere um aus den in verschiedenen Positionen des Messwagens 18 aufgenommenen 2d-Scan-Punktkoordinaten die räumlichen Ortskoordinaten der aufgenommenen Oberflächenpunkte zu bestimmen, und zwar insbesondere in einem gemeinsamen Koordinatensystem, nämlich durch Verrechnen mit der Messwagen-Position, weist die Vorrichtung 2 eine speicherprogrammierbare Steuerung 20 auf, die eingerichtet ist, den Antrieb 22 des Messwagens 18 und die Weg-Messeinrichtung 16 und die Laserscanner 6 in Abhängigkeit voneinander geregelt zu betreiben.
  • In der Vorrichtung 2 sind mehrere, nämlich wie gesagt drei, der Laserscanner 6 an dem Messwagen 18 angebracht, und zwar in einer Reihe quer zu den Schienen 14 mit parallelen Messebenen 8 ebenfalls quer, und rechtwinklig, zu den Schienen 14. So kann die Vorrichtung 2 auch in größerer Nähe zur zu vermessenden Oberfläche 4 eine größere Breite mit besserer Genauigkeit vermessen - weil nämlich zum einen der Winkel zwischen den Mess-Laserstrahlen 8 und der Oberfläche 4 messtechnisch günstig stumpfer wird, und weil zum anderen die Vorrichtung sich dann so einrichten lässt (1), dass die von den verschiedenen Scannern gescannten „Linien“ auf der Oberfläche sich so überschneiden, dass Linienbereiche doppelt, nämlich von zwei oder mehreren der Scanner 6, also auch aus verschiedenen Perspektiven (Winkeln) gescannt werden. Dieses „Oversampling“ erzeugt Redundanzen, die zum Beispiel durch statistisches Verrechnen (zum Beispiel auch in einem Prozessor 20 der Vorrichtung) für höhere Genauigkeit sorgen. Zum Beispiel um Interferenzen der Laserstrahlen nebeneinander messender Scanner zu vermeiden, können deren Messebenen auch nur geringfügig zueinander parallelversetzt sein, um sich nicht zu durchkreuzen.
  • Die Schienen 14 sind als knickstabilisierter Träger konstruiert etwa nach Art eines Baukranauslegers mit mindestens zwei parallelen Längsträgern 14 mit Diagonal- und Queraussteifungsstabwerk 24 dazwischen. So können die Schienen 14 auch als Turm sogar im Wesentlichen senkrecht positioniert werden und die Vorrichtung Messaufgaben an hohen aufrechten Wänden oder in Rohren erfüllen.
  • Während die Ausgestaltung gemäß 1 und 2 insbesondere (aber nicht ausschließlich) für Messaufgaben in einem Halbzylinder-mantelförmigen Bereich (im Querschnitt (1) der Anordnung 2 einem Bereich von gut 180°) besonders geeignet ist mit ihren drei nebeneinander angeordneten Scannern 6 gemäß 1, eignet sich die Ausgestaltung gemäß 3 und 4 auch für „Rundum-Messungen“, für einen Vollzylinder-mantelförmigen Bereich (siehe dessen Querschnitt 4). Dies ist zum Beispiel für das Aufnehmen des Innenraums von Rohren 26 (4) oder auch nur zum Beispiel Räumen (nicht dargestellt) in Gebäuden oder Schiffen besonders geeignet.
  • Bezugszeichenliste
  • 2
    Vorrichtung
    4
    Zu vermessende Oberfläche
    6
    2d-Laserscanner
    8
    Messebene 8 der 2d-Laserscanner 6; aus den Mess-Laserstrahlen gebildeten Fläche
    10
    Nullpunkt der 2d-Laserscanner 6
    12
    Messlinie der 2d-Laserscanner 6; Schnittlinie 12 zwischen der zu vermessenden Oberfläche 4 und der fächerförmigen Ebene 8, in der der jeweilige 2d-Scanner 6 misst
    14
    Schiene
    16
    Weg-Messeinrichtung
    18
    Messwagen
    20
    speicherprogrammierbare Steuerung
    18
    Motorantrieb 22 des Messwagens
    14
    Diagonal- und Queraussteifungsstabwerk 24 der Schienen
    26
    Rohr

Claims (5)

  1. Vorrichtung zum Bestimmen der räumlichen Koordinaten einer Anzahl von Punkten auf einer Oberfläche mit - einer Schiene und einem darauf angetriebenen Messwagen und einer Positions-Bestimmungseinrichtung, die eingerichtet ist, die Position des Messwagens entlang der Schiene als elektronisches Datensignal aufzunehmen, und mit - einem 2d-Scanner am Messwagen, der eingerichtet ist, Ortskoordinaten einer Anzahl von Punkten auf einer Linie quer zur Schiene als elektronische Datensignale aufzunehmen.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Steuerung und/oder Regelung, die eingerichtet ist, den Motorantrieb und die Weg-Messeinrichtung und den 2d-Scanner in Abhängigkeit voneinander zu betreiben.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung und/oder Regelung eingerichtet ist, den Motorantrieb und die Weg-Messeinrichtung und den 2d-Scanner so zu betreiben, dass der Messwagen fährt, während der 2d-Scanner angesteuert wird, Ortskoordinaten einer Anzahl von Punkten auf einer Linie aufzunehmen.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mehrere der 2d-Scanner an einem Messwagen in einer Reihe quer zur Schiene.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiene als Träger eingerichtet ist und/oder Sockel- und/oder Befestigungseinrichtungen aufweist, sich auch anders als waagerecht orientiert positionieren zu lassen und/oder transportabel und/oder zerlegbar zu sein.
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