DE10352719A1

DE10352719A1 - Verfahren zur Ausrichtung von zwei Objekten und Laser-Zielplatteneinheit sowie Punktstrahlereinheit hierzu

Info

Publication number: DE10352719A1
Application number: DE2003152719
Authority: DE
Inventors: Holger Wente
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-11-12
Filing date: 2003-11-12
Publication date: 2005-06-23

Abstract

Ein Verfahren zur Ausrichtung von zwei Objekten (5, 10) mit einer optischen Vermessungseinrichtung, bestehend aus mindestens einer Laserstrahlquelle (1) an einem ersten Objekt (5) und einer Zielplatte (6) an einem zweiten Objekt (10) zur Messung der Lage von Laserauftreffpunkten der Laserstrahlquelle (1), wobei die Laserstrahlquelle (1) um eine die Ausrichtung des ersten Objektes (5) festlegende erste Rotationsachse (4) rotierbar und die Zielplatte (6) um eine die Ausrichtung des zweiten Objektes (10) festlegende zweite Rotationsachse (9) rotierbar ist, hat die Schritte: DOLLAR A a) Rotation der Zielplatte (6) um die zweite Rotationsachse (9) und Bestimmen eines Zielplatten-Drehachsenschnittspunktes (P) als Regressionskreismittelpunkt der bei nicht rotierender Laserstrahlquelle (1) mit der rotierenden Zielplatte (6) aufgenommenen Schar von Laserauftreffpunkten der gegenüberliegenden Laserstrahlquelle (1); DOLLAR A b) Rotation der Laserstrahlquelle (1) um die erste Rotationsachse (4) und Bestimmen eines Regressionskreismittelpunktes (S) der mit der nicht rotierenden Zielplatte (6) aufgenommenen Schar von Laserauftreffpunkten; DOLLAR A c) Ausrichten der relativen Lage der Objekte (5, 10) zueinander und/oder des Kippwinkels mindestens eines der Objekte (5, 10) solange, bis der Zielplatten-Drehachsenschnittpunkt (P) und der Regressionskreismittelpunkt (S) zusammenfallen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausrichtung von zwei Objekten mit einer optischen Vermessungseinrichtung bestehend aus mindestens einer Laserstrahlquelle an einem ersten Objekt und einer Zielplatte an einem zweiten Objekt zur Messung der Lage von Laserauftreffpunkten der Laserstrahlquelle, wobei die Laserstrahlquelle um eine die Ausrichtung des ersten Objektes festlegende erste Rotationsachse rotierbar und die Zielplatte um eine die Ausrichtung des zweiten Objektes festlegende zweite Rotationsachse rotierbar ist.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Laser-Zielplatteneinheit sowie eine Punktstrahlereinheit zur Durchführung eines solchen Verfahrens.
Zur Vermessung von Objekten ist bekannt, eine Messachse mit einem Laserstrahl zu definieren und den Strahlenverlauf mit Hilfe einer Projektionsfläche und eines Bildaufnehmers zu bestimmen. Hierbei wird der Abstand zwischen dem Leuchtmittel und der Projektionsfläche variiert und die Koordinaten des Laser strahlpunktes auf der Projektionsfläche mit Hilfe des Bildaufnehmers erfasst. Auf diese Weise können z. B. Werkzeugmaschinen geometrisch vermessen und ausgerichtet werden. Die Projektionsfläche mit Bildaufnehmer wird im Folgenden als Zielplatte bezeichnet.

So ist beispielsweise in der DE-OS 196 43 955 A1 eine Laserstrahlquelle für ein Vermessungssystem beschrieben, die zum Aufspannen einer Ebene oder einer Kegelfläche durch den Laserstrahl drehbar gelagert ist.

In der DE-OS 38 14 466 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Feststellen der relativen Lage einer Bezugsachse eines Objektes bezüglich eines Referenzlaserstrahls beschrieben, die in der Projektionsrichtung des Referenzlaserstrahls hintereinander angeordnete Positionsdetektoren aufweist. Aus den Auftreffpunkten des Laserstrahls auf die Zielplatten der voneinander beabstandeten Positionsdetektoren kann die relative Lage eines Objektes bezüglich des Laserstrahls errechnet werden.

Weiterhin ist aus der DE 39 11 307 C2 ein Verfahren zum Feststellen bekannt, ob zwei hintereinander angeordnete Wellen hinsichtlich ihrer Mittelachse fluchten oder versetzt sind. Hierbei wird eine Laserstrahlquelle mit einer ersten Welle und eine Zielplatte mit einer zweiten Welle fest verbunden und der Laserstrahl auf die Zielplatte gerichtet. Zudem wird eine Laserstrahlquelle auf der zweiten Welle fest angeordnet und auf eine Zielplatte auf der ersten Welle ausgerichtet. In der Messwinkelposition werden Strahldurchtrittspunkte durch die Zielplatten bestimmt und die Wellen so ausgerichtet, dass ein aus den Strahldurchtrittspunkten bestimmter Winkel- und Parallelversatz eliminiert wird.

In der GB 2 151 518 A ist eine um eine Rotationsachse rotierbare Laserstrahlquelle offenbart, wobei der Mittelpunkt oder Schwerpunkt der Schar von Strahl durchtrittspunkten durch eine Zielplatte den virtuellen Strahldurchtrittspunkt einer Rotationsachse bestimmt wird.

Bei der Ausrichtung von zwei Objekten mit diesen bekannten Vermessungseinrichtungen besteht das Problem darin, dass nach Justierung der relativen Lage der Objekte zueinander und nach Justierung des Kippwinkels mindestens eines der Objekte iterativ relativ aufwändige Messungen vorgenommen werden müssen. Zudem müssen die Vermessungseinrichtungen werksseitig ausgerichtet werden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein verbessertes Verfahren zur Ausrichtung von zwei Objekten mit einer optischen Vermessungseinrichtung zu schaffen.

Die Aufgabe wird mit dem gattungsgemäßen Verfahren erfindungsgemäß gelöst durch

a) Rotation der Zielplatte um die zweite Rotationsachse und Bestimmen eines Zielplatten-Drehachsenschnittpunktes als Regressionskreismittelpunkt der bei nicht rotierender Laserstrahlquelle mit der rotierenden Zielplatte aufgenommenen Schar von Laserauftreffpunkten der gegenüberliegenden Laserstrahlquelle;
b) Rotation der Laserstrahlquelle um die erste Rotationsachse und Bestimmen eines Regressionskreismittelpunktes der mit der nicht rotierenden Zielplatte aufgenommenen Schar von Laserauftreffpunkten;
c) Ausrichtung der relativen Lage der Objekte zueinander und/oder des Kippwinkels mindestens eines der Objekte solange, bis der Zielplatten-Drehachsenschnittpunkt und der Regressionskreismittelpunkt zusammenfallen.

Durch die Rotation der Zielplatte im Schritt a) wird vorteilhaft die Zielplatte kalibriert und mit dem Zielplatten-Drehachsenschnittpunkt die Lage der zweiten Rotationsachse bestimmt.

Der bei der Rotation der Zielplatte bestimmte Zielplatten-Drehachsenschnittpunkt wird dann in Bezug zu dem durch Rotation der Laserstrahlquelle ermittelten Regressionskreismittelpunkt gesetzt, wobei auf einfache Weise durch iterative Justierung die beiden Objekte einfach und schnell ausgerichtet werden können.

Um die erste und zweite Rotationsachse fluchtend aufeinander ausrichten zu können, muss der Grad der Verschiebung der relativen Lage der Objekte zueinander und der Kippwinkel zwischen den Objekten unabhängig voneinander bestimmt werden können. Hierzu kann beispielsweise ein Verschieben der Laserstrahlquelle auf der ersten Rotationsachse und/oder der Zielplatte auf der zweiten Rotationsachse und bestimmen eines zweiten aktualisierten Regressionskreismittelpunktes erfolgen. Die relative Lage der Objekte zueinander und der Kippwinkel der Objekte wird solange ausgerichtet, bis der Zielplatten-Drehachsenschnittpunkt und der erste und zweite Regressionskreismittelpunkt zusammenfallen.

Vorteilhaft ist es, wenn ein erster Regressionskreismittelpunkt mit einer ersten Zielplatte gleichzeitig mit einem zweiten Regressionskreismittelpunkt mit einer entlang der zweiten Rotationsachse von der ersten Zielplatte beabstandeten zweiten Zielplatte bestimmt wird. Dabei muss die der Laserstrahlquelle nächstliegende Zielplatte laserstrahldurchlässig sein, so dass der Laserstrahl auf von der Laserstrahlquelle entfernter liegende Zielplatte weitergeleitet wird.

Das Ausrichten der Kippwinkels erfolgt vorzugsweise in Abhängigkeit von dem Grad der Übereinstimmung zwischen Zielplatten-Drehachsenschnittpunkt und Regressionskreismittelpunkt, wenn die Zielplatte und die Laserstrahlquelle den größeren Abstand voneinander haben. Das Ausrichten der relativen Lage der Objekte zueinander erfolgt hingegen in Abhängigkeit von dem Grad der Übereinstimmung zwischen Zielplatten-Drehachsenschnittpunkt und Regressionskreismittelpunkt, wenn die Zielplatte und die Laserstrahlquelle den kleineren Abstand voneinander haben.

Alternativ kann das Ausrichten auch umgekehrt erfolgen, indem die relative Lage der Objekte zueinander in Abhängigkeit von dem Grad der Übereinstimmung zwischen Zielplatten-Drehachsenschnittpunkt und Regressionskreismittelpunkt ausgerichtet wird, wenn die Zielplatte und die Laserstrahlquelle den größeren Abstand voneinander haben. Das Ausrichten des Kippwinkels erfolgt dann in Abhängigkeit von dem Grad der Übereinstimmung zwischen Zielplatten-Drehachsenschnittpunkt und Regressionskreismittelpunkt, wenn die Zielplatte und die Laserstrahlquelle den kleinen Abstand voneinander haben.

Eine besonders einfache und schnelle Vermessung und Justierung ist mit einer optischen Vermessungseinrichtung möglich, die eine erste Laser-Zielplatteneinheit, die eine um die erste Rotationsachse rotierbare erste Zielplatte und eine um die erste Rotationsachse mitrotierbar am Umfang der ersten Zielplatte angeordneten ersten Laserstrahlquelle an dem ersten Objekte, und eine zweite Laser-Zielplatteneinheit, die eine um die zweite Rotationsachse rotierbare zweite Zielplatte und eine um die zweite Rotationsachse mitrotierbar am Umfang der Zielplatte angeordnete zweite Laserstrahlquelle an dem zweiten Objekt aufweist. Bei einer solchen optischen Vermessungseinrichtung hat das Verfahren die Schritte:

a) Rotieren der ersten Laser-Zielplatteneinheit um die erste Rotationsachse, wobei die erste Laserstrahlquelle auf die zweite Zielplatte und die zweite Laserstrahlquelle auf die erste Zielplatte ausgerichtet ist und die zweite Laser-Zielplatteneinheit nicht rotiert wird;
b) Bestimmen eines ersten Zielplatten-Drehachsenschnittpunktes aus der mit der rotierenden ersten Zielplatte aufgenommenen Schar von Laserauftreffpunkten der gegenüberliegenden zweiten nicht rotierenden Laserstrahlquelle;
c) Bestimmen eines ersten Regressionkreismittelpunktes aus der mit der nicht rotierenden zweiten Zielplatte aufgenommenen Schar von Laserauftreffpunkten der gegenüberliegenden ersten rotierenden Laserstrahlquelle;
d) Rotieren der zweiten Laser-Zielplatteneinheit um die zweite Rotationsachse, wobei die erste Laserstrahlquelle auf die zweite Zielplatte und die zweite Laserstrahlquelle auf die erste Zielplatte ausgerichtet ist und die zweite Laser-Zielplatteneinheit nicht rotiert wird;
e) Bestimmen eines zweiten Regressionskreismittelpunktes aus der mit der nicht rotierenden ersten Zielplatte aufgenommenen Schar von Laserauftreffpunkten der gegenüberliegenden zweiten rotierenden Laserstrahlquelle;
f) Bestimmen eines zweiten Zielplatten-Drehachsenschnittpunktes aus der mit der rotierenden zweiten Zielplatte aufgenommenen Schar von Laserauftreffpunkten der gegenüberliegenden ersten nicht rotierenden Laserstrahlquelle;
g) Ausrichten der relativen Lage der Objekte zueinander und/oder des Kippwinkels mindestens eines der Objekte solange, bis der aktuelle erste Ziel platten-Drehachsenschnittpunkt und der aktuelle zweite Regressionskreismittelpunkt zusammenfallen und der aktuelle zweite Zielplatten-Drehachsenschnittpunkt und der aktuelle erste Regressionskreismittelpunkt zusammenfallen.

Bei diesem Verfahren erfolgt die Kalibrierung bzw. Bestimmung der Lage der Rotationsachse auf der Zielplattenebene gleichzeitig mit der Bestimmung des Strahldurchtrittspunktes derselben Rotationsachse auf der anderen gegenüberliegenden Zielplatte. Nach Justieren des Winkelversatzes und möglichst unabhängig davon des Parallelversatzes werden die Regressionskreismittelpunkte und ggf. die Zielplatten-Drehachsenschnittpunkte aktualisiert und die Justierung und Aktualisierung solange durchgeführt, bis der erste Zielplatten-Drehachsenschnittpunkt und zweite Regressionskreismittelpunkt sowie der zweite Zielplatten-Drehachsenschnittpunkt und der erste Regressionskreismittelpunkt zusammenfallen.

Die Justierung des Kippwinkels getrennt von der Justierung der relativen Lage der Objekte ermöglicht, dass jede Einstellung eines Fortschritt garantiert. Dabei wird eine Zielplatte der Justierung des Winkelversatzes und die andere Zielplatte der Justierung des Parallelversatzes zugeordnet. Beispielsweise kann das Zusammenfallen des ersten Zielplatten-Drehachsenschnittpunktes und zweiten Regressionskreismittelpunktes ausschließlich durch Einstellen des Winkelversatzes und das Zusammenfallen des zweiten Zielplatten-Drehachsenschnittpunktes und ersten Regressionskreismittelpunktes ausschließlich durch Einstellen des Parallelversatzes, d. h. der relativen Lage der Objekte zueinander, erreicht werden.

Das Aktualisieren der Zielplatten-Drehachsenschnittpunkte und/oder Regressionskreismittelpunkte erfolgt vorzugsweise durch Verschiebung des jeweiligen Zielplatten Drehachsenschnittpunktes oder Regressionskreismittelpunktes linear zu einer erkannten Verlagerung eines Laserauftreffpunktes auf der Zielplatte bei nicht weiter rotierter Zielplatte und Laserstrahlquelle. Dabei wird angenommen, dass der Regressionskreis selbst nicht mehr wesentlich verändert ist.

Das Aktualisieren des Regressionskreismittelpunktes kann aber auch durch Wiederholen der entsprechenden Rotationsschritte und Bestimmen eines neuen Regressionskreismittelpunktes aus einer mit der Zielplatte aktuell aufgenommenen Schar von Laserauftreffpunkten erfolgen.

Aufgabe der Erfindung ist es weiterhin, eine verbesserte Laser-Zielplatteneinheit zur Durchführung des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels des Verfahrens zu schaffen.

Die Aufgabe wird mit einer Laser-Zielplatteneinheit gelöst, die eine in einem Gehäuse rotierbar aufgenommenen Zielplatte mit Messmitteln zur Bestimmung der Positionen von Laserauftreffpunkten auf der Zielplatte und einer an dem Umfang des Gehäuses zur Einstellung des Laserstrahlwinkels bezogen auf die Rotationsachse des Gehäuse kippbar montieren Laserstrahlquelle hat, wobei das Gehäuse eine im an das Objekt eingebauten Zustand an das Objekt angrenzende Passfläche hat, die eine zur Ausrichtung der Objekte genutzte Rotationsachse festlegt.

Vorzugsweise ist die Passfläche eine zylindrische Außenfläche oder die Innenfläche einer Bohrung, so dass die Laser-Zielplatteneinheit auf ein Wellenende aufgesteckt oder in eine Bohrung des Objektes eingesteckt werden kann und die Passfläche in Verbindung mit der korrespondieren Aufnahme des Objektes ein Rotationslager bildet.

Anstelle der Kombination eines Lasers mit einer Zielplatte kann auch mindestens ein Punktstrahler in Verbindung mit einer Kamera eingesetzt werden. Dabei er setzt die Kamera die gerichtete Laserstrahlquelle und der Punktstrahler die Zielplatte. Ansonsten ist die dem Verfahren zugrundeliegende Theorie identisch.

Die Aufgabe wird somit gleichermaßen mit dem Verfahren gemäß der Ansprüche 12 bis 17 und der Punktstrahlereinheit zur Durchführung einer Ausführungsvariante des Verfahrens gelöst.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
1 – Skizze einer optischen Vermessungseinrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit rotierbarer Laserstrahlquelle und rotierbarer Zielplatte;
2 – Skizze einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Verschiebung der Zielplatte auf der zweiten Rotationsachse;
3 – Skizze einer optischen Vermessungseinrichtung zur Durchführung einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens;
4 – Skizze einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens mit zwei hintereinander angeordneten Zielplatten;
5 – Skizze einer vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens mit versetzt voneinander angeordneten Punktstrahlern;
6a und 6b – Querschnittsansicht einer Punktstrahlereinheit zur Durchführung des Verfahrens gemäß 5.
Die 1 lässt eine Skizze einer optischen Vermessungseinrichtung erkennen, bei der eine Laserstrahlquelle 1 mit einem rotierbar in einem Gehäuse 2 angeordneten Laser 3 vorgesehen ist. Das Gehäuse 2 legt eine erste Rotationsachse 4 fest, um die der Laser 3 rotiert. Dabei kann beispielsweise der Außenumfang eines zylindrischen Gehäuses 2 zum Einstecken in eine zu vermessende Bohrung eines ersten Objektes 5 vorgesehen sein, wobei die Mittelachse des zylindrischen Gehäuses 2 die erste Rotationsachse 4 definiert. In entsprechender Weise kann aber auch der Innenumfang einer Bohrung in einem Gehäuse 2 die Rotationsachse 4 festlegen, wobei die Bohrung des Gehäuses 2 auf ein auszurichtendes Wellenende aufsteckbar ist. Ziel ist es hierbei, die bekannten Drehachsen der Objekte 5, 10 durch eine geeignete Lagerung aufzunehmen.
Die optische Vermessungseinrichtung hat weiterhin eine Zielplatte 6 mit einer Mattscheibe 7 und einer nicht dargestellten Detektionseinheit, wie beispielsweise einer Beobachtungskamera auf der Rückseite der Mattscheibe 7, zur Erfassung der Positionen von Laserstrahlauftreffpunkten auf der Mattscheibe.
Die Zielplatte 6 ist ebenfalls rotierbar in einem Gehäuse 8 angeordnet, das eine zweite Rotationsachse 9 festlegt. Das Gehäuse 8 kann wiederum an ein zweites Objekt 10 montiert werden, das relativ zu dem ersten Objekt 5 ausgerichtet werden soll.
In einem ersten Schritt a) erfolgt durch Rotation der Zielplatte 6 um die zweite Rotationsachse 9 eine Kalibrierung der Zielplatte 6 derart, dass bei nicht rotierender Laserstrahlquelle 1 aus der mit der rotierenden Zielplatte 6 aufgenommenen Schar von Laserauftreffpunkten ein ersten Zielplatten-Drehachsenschnittpunkt P₁ mit der Zielplatte 6 bestimmt wird.
Anschließend erfolgt in einem zweiten Schritt b) eine Rotation der Laserstrahlquelle 1 um die erste Rotationsachse 4, wobei ein erster Regressionsmittelpunkt S₁ aus der mit der Zielplatte 6 aufgenommenen Schar von Laserauftreffpunkten bei nicht rotierender Zielplatte bestimmt wird.
Sofern die erste und zweite Rotationsachse 4 und 9 einen Winkelversatz (vertikal und/oder horizontal) oder einen Parallelversatz (vertikal und/oder horizontal) zueinander aufweisen, fallen der erste Zielplatten-Drehachsenschnittpunkt P₁ und der erste Regressionskreismittelpunkt S₁ nicht zusammen. Durch Justieren des Kippwinkels und vorzugsweise getrennt davon der relativen Lage der Objekte zueinander und werden nun die Objekte 5 und 10 solange ausgerichtet, bis die aktuellen ersten Zielplatten-Drehachsenschnittpunkte P₁ und Regressionskreismittelpunkte S₁ zusammenfallen.
Es ist zu bemerken, dass beim Auftreffen des rotierenden Laserstrahls auf die Zielplatte 6 die Laserauftreffpunkte eine Ellipse bzw. einen Kreis beschreiben. Der Mittelpunkt des Kreises ist der Schnittpunkt der Rotationsachse 4 mit der Zielplatte 6. Der Austrittsstrahl des Laser beschreibt bei der Rotation der Laserstrahlquelle 1 den Mantel eines Kegels. Die Kegelachse entspricht der Rotationsachse 4, die wiederum aufgrund des mit Passfläche versehenen Gehäuses der Lagerachse des zu vermessenden Objektes entspricht.
Der Zielplatten-Drehachsenschnittpunkt kann jedoch auch mit dem Regressionskreismittelpunkt zusammenfallen, falls die erste und zweite Rotationsachse windschiefe Gerade zueinander bilden. Daher muss kontrolliert werden, ob die Objekte neben einem Winkelversatz auch einen Parallelversatz zueinander aufweisen. Die Überprüfung des Winkelversatzes unabhängig von dem Parallelversatz kann auf unterschiedliche Weise erfolgen.
Die 2 lässt eine Ausführungsform des Verfahrens erkennen, bei dem nach der in der 1 skizzierten Messung die Zielplatte 6 auf der zweiten Rotationsachse 9 verschoben wird. Anschließend wird der Schritt b) mit der Rotation der Laserstrahlquelle 1 wiederholt, um einen weiteren Schnittpunkt S₂ der ersten Rotationsachse 4 mit der Zielplatte 6 zu erhalten.
Anschließend erfolgt ein Justieren entweder des Kippwinkels oder der relativen Lage der Objekte und eine iterative Veränderung des Abstandes zwischen Laser strahlquelle 1 und Zielplatte 6 und Justierung solange, bis die aktuellen Regressionskreismittelpunkte S₁, S₂ mit dem bei der Kalibrierung im Schritt a) gewonnenen Zielplatten-Drehachsenschnittpunkt P₁ zusammenfallen.
Die Kalibrierung im Schritt a) wird vorzugsweise einmalig durchgeführt, kann aber auch zwischendurch wiederholt werden.
Die Aktualisierung der Regressionskreismittelpunkte S₁, S₂ kann durch wiederholte Rotations der Laserstrahlquelle 1 und Bestimmen eines aktuellen Regressionskreismittelpunktes S₁, S₂ aus der mit der Zielplatte 6 aufgenommenen Schar von Laserauftreffpunkten erfolgen. Bevorzugt ist es jedoch, wenn nach der Durchführung der Schritte a) und b) die Zielplatte 6 und die Laserstrahlquelle 1 nicht weiter rotiert werden und eine Verschiebung des Regressionskreismittelpunktes aus der Verlagerung des Laserauftreffpunktes auf die Zielplatte 6 bestimmt wird. Der Verlagerungsvektor des Laserauftreffpunktes entspricht nämlich genau dem Verschiebungsvektor zugehörigen Regressionskreismittelpunktes S₁, S₂, sofern sich dieser nicht wesentlich in seiner Form geändert hat. Dies ist insbesondere der Fall, wenn der Lasereinstrahlwinkel und damit die Projektionsausrichtung nur unwesentlich geändert ist.
Bei dem Verfahren ist zu beachten, dass die Rotation um die Passfläche des Gehäuses 2, 8 erfolgen muss, die die Rotationsachse 4, 9 jeweils festlegt. Da eine kalibrierte rotierbare Aufhängung der Zielplatte 6 bzw. der Laserstrahlquelle 1 in das Gehäuse 2, 8 kaum mit ausreichender Genauigkeit möglich ist, wird vorgeschlagen, die Zielplatte 6 bzw. die Laserstrahlquelle 1 fest in das Gehäuse 2, 8 zu montieren und das Gehäuse 2, 8 mit der Passfläche rotierbar in die entsprechende Bohrung oder das auf das entsprechende Wellenende des auszurichtenden Objektes 5, 10 ein- bzw. aufzusetzen.
Da die Ausrichtung der Objekte 5, 10 in der Regel durch die Lage von Passbohrungen oder Wellenenden beschrieben wird, ist sicherzustellen, dass die Messeinrichtung durch geeignete nahezu spielfreie Lagerung drehbar an die Passbohrung oder das Wellenende angebunden wird. Ggf. sind entsprechende Funktionselemente an den Objekten 5, 10 nachzurüsten.
Die 3 lässt eine optische Vermessungseinrichtung zur Durchführung einer alternativen Ausführungsform des Verfahrens zur Justierung der Ausrichtung von zwei Objekten 5, 10 mit Laser-Zielplatteneinheiten 11a, 11b erkennen, deren Gehäuse 12a, 12b mit einer Bohrung auf ein Wellenende 13 eines Objektes 10 oder mit einem Zylinder 14 in eine Bohrung eines Objektes 5 mit einer Passfläche auf- bzw. eingesteckt wird. Die Bohrung 13 bzw. der Zylinder 14 definieren die jeweilige Rotationsachse 4, 9.
Die Laser-Zielplatteneinheit 11a, 11b hat eine Zielplatte 6 mit Messmitteln zur Bestimmung der Positionen von Laserauftreffpunkten auf der Zielplatte 6 sowie eine an dem Umfang des Gehäuses 12a, 12b angeordnete Laserstrahlquelle 1. Die Laserstrahlquelle 1 ist kippbar an dem Gehäuse 12a, 12b montiert, so dass der Laserstrahlwinkel bezogen auf die jeweilige Rotationsachse 4, 9 des Gehäuses 12a, 12b so einstellbar ist, dass der Laserstrahl einer Laserstrahlquelle 1 auf die gegenüberliegend angeordnete Zielplatte 6 der anderen Laser-Zielplatteneinheit 11a, 11b gerichtet ist.
In einem Schritt a) wird die erste Laser-Zielplatteneinheit 11a rotiert. Dabei wird ein erster Zielplatten-Drehachsenschnittpunkt P₁ durch die erste rotierende Zielplatte 6a der ersten Laser-Zielplatteneinheit 11a aus der mit der ersten Zielplatte 6a aufgenommenen Schar von Laserauftreffpunkten der zweiten nicht rotierenden Laserstrahlquelle 1b der zweiten Laser-Zielplatteneinheit 11b bestimmt.
Weiterhin wird ein erster Regressionskreismittelpunkt S₁ aus der mit der nicht rotierenden zweiten Zielplatte 6b der zweiten Laser-Zielplatteneinheit 11b aufgenommenen Schar von Laserauftreffpunkten der ersten rotierenden Laserstrahlquelle 1a der ersten Laser-Zielplatteneinheit 11a bestimmt.
In einem zweiten Schritt wird die zweite Laser-Zielplatteneinheit 11b um die zweite Rotationsachse 4 rotiert, während die erste Laser-Zielplatteneinheit 11a nicht rotiert wird. Wiederum sind die erste Laserstrahlquelle 1a auf die zweite Zielplatte 6b und die zweite Laserstrahlquelle 1b auf die erste Zielplatte 6b ausgerichtet.
Es wird ein zweiter Regressionskreismittelpunkt S₂ aus der mit der nicht rotierenden ersten Zielplatte 6a aufgenommenen Schar von Laserauftreffpunkten der zweiten rotierenden Laserstrahlquelle 1b bestimmt. Weiterhin wird ein zweiter Zielplatten-Drehachsenschnittpunkt P₂ aus der mit der rotierenden zweiten Zielplatte 6b aufgenommenen Schar von Laserauftreffpunkten der ersten nicht rotierenden Laserstrahlquelle 1a bestimmt.
Die Ausrichtung der beiden Objekte 5, 10 wird nun so justiert, dass der erste Zielplatten-Drehachsenschnittpunkt P₁ und der zweite Regressionskreismittelpunkt S₂ sowie der zweite Zielplatten-Drehachsenschnittpunkt P₂ und der erste Regressionskreismittelpunkt S₁ jeweils zusammenfallen. Dabei ist es vorteilhaft, wenn der erste Zielplatten-Drehachsenschnittpunkt P₁ und der zweite Regressionskreismittelpunkt S₂ der ersten Zielplatte 6a in Verbindung mit der Einstellung des Winkelversatzes und der zweite Zielplatten-Drehachsenschnittpunkt P₂ und der erste Regressionsmittelpunkt S₁ der zweiten Zielplatte 6b in Verbindung mit der Einstellung des Parallelversatzes, d. h. der relativen Lage zueinander ausgewertet werden.
Die Aktualisierung der Regressionskreismittelpunkte S₁, S₂ durch Verfolgung der Laserauftreffpunkte auf der ersten und zweiten Laser-Zielplatteneinheit 11a, 11b werden iterativ zusammen mit dem Justieren des Kippwinkels getrennt von dem Justieren der relativen Lage der Objekte solange wiederholt, bis die aktuellen Regressionskreismittelpunkte S₁, S₂ und die zugeordneten Zielplatten-Drehachsenschnittpunkte P₁, P₂ mit einer gewünschten Genauigkeit zusammenfallen.
Es ist anzumerken, dass die Rotation grundsätzlich nicht notwendigerweise um 360° um die Rotationsachse erfolgen muss. Ausreichend ist auch die Aufnahme mehrerer einzelner Messpunkte oder Teilkreise an mehreren Mess-Winkelpositionen.
Die 4 lässt eine Skizze einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens mit zwei entlang der zweiten Rotationsachse 9 hintereinander angeordneten Zielplatten 6a, 6b erkennen. Die der Laserstrahlquelle 1 nächstliegende Zielplatte 6b laserstrahldurchlässig ist, so dass der Laserstrahl von der Laserstrahlquelle 1 durch die Zielplatte 6b zur ersten Zielplatte 6a gelangen kann.
Zunächst wird in einem ersten Schritt durch Drehung des für beide Zielplatten 6a, 6b gemeinsamen Gehäuses der erste Zielplatten-Drehachsenschnittpunkt P₁ und der zweite Zielplatten-Drehachsenschnittpunkt P₂ mit den Mattscheibenebenen der Zielplatten 6a, 6b gleichzeitig bestimmt.
Anschließend wird durch Rotation des Lasers um die erste Rotationsachse 4 ein erster Regressionskreismittelpunkt S₁ mit der ersten Zielplatte 6a und ein zweiter Regressionskreismittelpunkt S₂ mit der zweiten Zielplatte 6b bestimmt.
Anschließend wird in bereits oben erläuterter Weise durch Justierung des Kippwinkels sowie Justierung der relativen Lage der Objekte 5, 10 zueinander der erste Zielplatten-Drehachsenschnittpunkt P₁ und der erste Regressionskreismittelpunkt S₁ sowie der zweite Zielplatten-Drehachsenschnittpunkt P₂ und der zweite Regressionskreismittelpunkt S₂ zur Deckung gebracht.
Wiederum sollte die Justierung des Kippwinkels einer der Zielplatten 6a, 6b und die Justierung der relativen Lage der Objekte zueinander der anderen Zielplatte 6b, 6a mit den entsprechenden Zielplatten-Drehachsenschnittpunkten P und Regressionskreismittelpunkten S zugeordnet werden.
Die 5 lässt eine Skizze einer vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Verwendung einer Kamera 15 erkennen, die rotierbar mit einer Passfläche mit dem ersten Objekt 5 verbunden ist. Gegenüberliegend von der Kamera ist ein Gehäuse 16 mit einem ersten Punktstrahler 17a und einem zweiten Punktstrahler 17b angeordnet. Die Punktstrahler 17a, 17b sind in Richtung der zweiten Rotationsachse 9, um die das Gehäuse 16 an dem Objekt 10 rotierbar ist, voneinander beabstandet angeordnet. Der erste und zweite Punktstrahler 17a, 17b sind zudem zueinander relativ zu der zweiten Rotationsachse 9 durch Auswahl unterschiedlicher Abstände zur zweiten Rotationsachse 9 versetzt, so dass sie sich nicht verdecken, wenn die Punktstrahler 17a, 17b mit dem Gehäuse 16 gleichzeitig drehen.
Durch Drehung der Kamera 15 werden zwei konzentrische Kreise als Abbildung der Punktstrahler 17a und 17b aufgenommen, die denselben Kameradrehachsenschnittpunkt P der ersten Rotationsachse 4 durch die Ebene des Kameraaufnahmesensors beschreiben.
Durch Rotation des Gehäuses 16 mit dem Punktstrahlern 17a und 17b werden in Abhängigkeit von dem Winkelversatz der Objekte 5 und 10 zueinander sowie der Verschiebung der Objekte 5 und 10 zueinander zwei Kreise aufgenommen, die einen gemeinsamen Regressionskreismittelpunkt P₂ haben, der aus den aufgenommenen Punkten des ersten Punktstrahlers 17a und des zweiten Punktstrahlers 17b bestimmt wird.
Durch Justierung des Kippwinkels und getrennt davon der relativen Lage der Objekte 5, 10 zueinander werden die Regressionskreismittelpunkte S₁, S₂ und der Kamera-Drehachsenschnittpunkt P zur Deckung gebracht. Dabei ist eine weitere Rotation des Gehäuses 16 mit dem Punktstrahlern 17a, 17b nicht mehr erforderlich. vielmehr reicht es aus, den Verschiebungsvektor der Punktstrahler 17a und 17b zu beobachten und linear hierzu die Regressionskreismittelpunkte S₁ und S₂ zu verschieben.
Wiederum wird einer der Punktstrahler 17a, 17b beobachtet und ausgewertet, um den Kippwinkel zu justieren und der andere Punktstrahler 17b, 17a beobachtet und ausgewertet, um die relative Verschiebung der Objekte 5, 10 zueinander durchzuführen.
Die 6a lässt eine Querschnittsansicht eines Punktstrahlers und die 6b eine Frontansicht der Punktstrahlereinheit 16 erkennen. Es wird deutlich, dass die Punktstrahler 16a und 16b entlang der z weiten Rotationsachse 9 voneinander beabstandet sind. Dabei ist ein erster Rotationsstrahler 17a im Zentrum der Punktstrahlereinheit 16 auf der zweiten Rotationsachse und ein zweiter Rotationsstrahler 17b radial von der zweiten Rotationsachse 9 beabstandet. Dies wird aus der Frontansicht der 6b noch deutlicher.

Claims

Verfahren zur Ausrichtung von zwei Objekten (5, 10) mit einer optischen Vermessungseinrichtung bestehend aus mindestens einer Laserstrahlquelle (1) an einem ersten Objekt (5) und einer Zielplatte (6) zu einem zweiten Objekt (10) zur Messung der Lage von Laserauftreffpunkten der Laserstrahlquelle (1), wobei die Laserstrahlquelle (1) um eine die Ausrichtung des ersten Objektes (5) festlegende erste Rotationsachse (4) rotierbar und die Zielplatte (6) um eine die Ausrichtung des zweiten Objektes (10) festlegende zweite Rotationsachse (9) rotierbar ist, gekennzeichnet durch a) Rotation der Zielplatte (6) um die zweite Rotationsachse (9) und Bestimmen eines Zielplatten-Drehachsenschnittpunktes (P) als Regressionskreismittelpunkt der bei nicht rotierender Laserstrahlquelle (1) mit der rotierenden Zielplatte (6) aufgenommenen Schar von Laserauftreffpunkten der gegenüberliegenden Laserstrahlquelle (1); b) Rotation der Laserstrahlquelle (1) um die erste Rotationsachse (4) und Bestimmen eines Regressionskreismittelpunktes (S) der mit der nicht rotierenden Zielplatte (6) aufgenommenen Schar von Laserauftreffpunkten; c) Ausrichten der relativen Lage der Objekte (5, 10) zueinander und/oder des Kippwinkels mindestens eines der Objekte (5, 10) solange, bis der Zielplatten-Drehachsenschnittpunkt (P) und der Regressionskreismittelpunkt (S) zusammenfallen.
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Verschieben der Laserstrahlquelle (1) auf der ersten Rotationsachse (4) und/oder der Zielplatte (6) auf der zweiten Rotationsachse (9), Bestimmen eines zweiten aktualisierten Regressionskreismittelpunktes (S₂) und Wiederholen des Schrittes c).
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch gleichzeitiges Bestimmen eines ersten Regressionskreismittelpunktes (S₁) mit einer ersten Zielplatte (6a) und eines zweiten Regressionskreismittelpunktes (S₂) mit einer entlang der zweiten Rotationsachse (9) von der ersten Zielplatte (6a) beabstandeten zweiten Zielplatte (6b), wobei die der Laserstrahlquelle (1) nächstliegende Zielplatte (6b) laserstrahldurchlässig ist.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch Ausrichten des Kippwinkels in Abhängigkeit von dem Grad der Übereinstimmung zwischen Zielplatten-Drehachsenschnittpunkt (P₁) und Regressionskreismittelpunkt (S₁, S₂), wenn die Zielplatte (6) und die Laserstrahlquelle (1) den größeren Abstand voneinander haben, und Ausrichten der relativen Lage der Objekte (5, 10) zueinander in Abhängigkeit von dem Grad der Übereinstimmung zwischen Zielplatten-Drehachsenschnittpunkt (P₁) und Regressi onskreismittelpunkt (S₁, S₂), wenn die Zielplatte (6) und die Laserstrahlquelle (1) den kleineren Abstand voneinander haben.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch Ausrichten der relativen Lage der Objekte (5, 10) zueinander in Abhängigkeit von dem Grad der Übereinstimmung zwischen Zielplatten-Drehachsenschnittpunkt (P₁) und Regressionskreismittelpunkt (S₁, S₂), wenn die Zielplatte (6) und die Laserstrahlquelle (1) den größeren Abstand voneinander haben, und Ausrichten des Kippwinkels in Abhängigkeit von dem Grad der Übereinstimmung zwischen Zielplatten-Drehachsenschnittpunkt (P₁) und Regressionskreismittelpunkt (S₁, S₂), wenn die Zielplatte (6) und die Laserstrahlquelle (1) den kleineren Abstand voneinander haben.
Verfahren nach Anspruch 1 mit einer optischen Vermessungseinrichtung mit einer Laser-Zielplatteneinheit (12a), die eine um die erste Rotationsachse (4) rotierbare erste Zielplatte (6) und eine um die erste Rotationsachse (4) mitrotierbar am Umfang der ersten Zielplatte (6a) angeordneten ersten Laserstrahlquelle (1a) an dem ersten Objekt (5) aufweist, und einer zweiten Laser-Zielplatteneinheit (12b), die eine um die zweite Rotationsachse (9) rotierbare zweite Zielplatte (6b) und eine um die zweite Rotationsachse (9) mitrotierbar am Umfang der zweiten Zielplatte (6b) angeordneten zweiten Laserstrahlquelle (1b) an dem zweiten Objekt (10) aufweist, gekennzeichnet durch a) Rotieren der ersten Laser-Zielplatteneinheit (12a) um die erste Rotationsachse (4), wobei die erste Laserstrahlquelle (1a) auf die zweite Zielplatte (6b) und die zweite Laserstrahlquelle (1b) auf die erste Zielplatte (6a) ausgerichtet ist und die zweite Laser-Zielplatteneinheit (12b) nicht rotiert wird; b) Bestimmen eines ersten Zielplatten-Drehachsenschnittpunktes (P₁) aus der mit der rotierenden ersten Zielplatte (6a) aufgenommenen Schar von Laserauftreffpunkten der gegenüberliegenden zweiten nicht rotierenden Laserstrahlquelle (1b); c) Bestimmen eines ersten Regressionskreismittelpunktes (S₁) aus der mit der nicht rotierenden zweiten Zielplatte (6b) aufgenommenen Schar von Laserauftreffpunkten der gegenüberliegenden ersten rotierenden Laserstrahlquelle (1a); d) Rotieren der zweiten Laser-Zielplatteneinheit (12b) um die zweite Rotationsachse (9), wobei die erste Laserstrahlquelle (1a) auf die zweite Zielplatte (6b) und die zweite Laserstrahlquelle (1b) auf die erste Zielplatte (6a) ausgerichtet ist und die zweite Laser-Zielplatteneinheit (12b) nicht rotiert wird; e) Bestimmen eines zweiten Regressionskreismittelpunktes (S₂) aus der mit der nicht rotierenden ersten Zielplatte (6a) aufgenommenen Schar von Laserauftreffpunkten der gegenüberliegenden zweiten rotierenden Laserstrahlquelle (1b); f) Bestimmen eines zweiten Zielplatten-Drehachsenschnittpunktes (P₂) aus der mit der rotierenden zweiten Zielplatte (6b) aufgenommenen Schar von Laserauftreffpunkten der gegenüberliegenden ersten nicht rotierenden Laserstrahlquelle (1a); g) Ausrichten der relativen Lage der Objekte (5, 10) zueinander und/oder des Kippwinkels mindestens eines der Objekte (5, 10) solange, bis der aktuelle erste Zielplatten-Drehachsenschnittpunkt (P₁) und der aktuelle zweite Regressionskreismittelpunkt (S₂) zusammen fallen und der aktuelle zweite Zielplatten-Drehachsenschnittpunkt (P₂) und der aktuelle erste Regressionskreismittelpunkt (S₁) zusammenfallen.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Justieren des Kippwinkels in Abhängigkeit von dem Grad der Übereinstimmung eines ersten Paares von Zielplatten-Drehachsenschnittpunkt (P₁) und Regressionskreismittelpunkt (S₂) und das Justieren der relativen Lage der Objekte (5, 10) in Abhängigkeit von dem Grad der Übereinstimmung eines zweiten Paares von Zielplatten-Drehachsenschnittpunkt (P₂) und Regressionskreismittelpunkt (S₁) getrennt voneinander erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aktualisieren von Zielplatten-Drehachsenschnittpunkten (P) und/oder Regressionskreismittelpunkten (S) durch Verschiebung des jeweiligen Zielplatten-Drehachsenschnittpunktes (P) oder Regressionskreismittelpunktes (S) linear zu einer erkannten Verlagerung eines Laserauftreffpunktes auf der Zielplatte (6) bei nicht weiter rotierter Zielplatte (6) und Laserstrahlquelle (1) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aktualisieren der Regressionskreismittelpunkte (S) durch Wiederholen der entsprechenden Rotationsschritte und Bestimmen eines neuen Regressionskreismittelpunktes (S) aus einer mit der Zielplatte (6) aktuell aufgenommenen Schar von Laserauftreffpunkten.
Laser-Zielplatteneinheit (12) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 6 oder 7, gekennzeichnet durch eine in einem Gehäuse (8) rotierbar aufgenommene Zielplatte (6) mit Messmitteln zur Bestimmung der Positionen von Laserauftreffpunkten auf der Zielplatte (6) und einer an dem Umfang des Gehäuses (8) zur Einstellung des Laserstrahlwinkels bezogen auf die Rotationsachse (4, 9) des Gehäuses (8) kippbar montierten Laserstrahlquelle (1), wobei das Gehäuse (8) eine im an das Objekt (5, 10) eingebauten Zustand an das Objekt (5, 10) angrenzende Passfläche hat, die eine zur Ausrichtung der Objekte (5, 10) genutzte Rotationsachse (4, 9) festlegt.
Laser-Zielplatteneinheit (12) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Passfläche eine zylindrische Außenfläche oder die Innenfläche einer Bohrung ist, um in Verbindung mit einer korrespondierenden Aufnahme des Objektes (5, 10) ein Rotationslager zu bilden.
Verfahren zur Ausrichtung von zwei Objekten (5, 10) mit einer optischen Vermessungseinrichtung bestehend aus mindestens einer Kamera an einem ersten Objekt (5) und einem Punktstrahler an dem zweiten Objekt (10), wobei die Kamera zur Messung der Position des Punktstrahlers vorgesehen ist und um eine die Ausrichtung des ersten Objektes (5) festlegende erste Rotationsachse (4) rotierbar und der Punktstrahler um eine die Ausrichtung des zweiten Objektes (10) festlegende zweite Rotationsachse (9) rotierbar ist, gekennzeichnet durch a) Rotation der Kamera um die zweite Rotationsachse (9) und Bestimmen eines Kamera-Drehachsenschnittpunktes bei nicht rotierendem Punktstrahler als Regressionskreismittelpunkt der mit der Kamera aufgenommenen Schar von Lichtpunkten; b) Rotation des Punktstrahlers um die erste Rotationsachse (4) und Bestimmen eines Regressionskreismittelpunktes aus der mit der Kamera aufgenommenen Schar von Lichtpunkten; c) Ausrichten der relativen Lage der Objekte (5, 10) zueinander und/oder des Kippwinkels mindestens eines der Objekte (5, 10) solange, bis der Kamera-Drehachsenschnittpunkt und der Regressionskreismittelpunkt zusammenfallen.
Verfahren nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch Verschieben des Punktstrahlers auf der ersten Rotationsachse (4) und/oder der Kamera auf der zweiten Rotationsachse (9), Bestimmen eines zweiten aktualisierten Regressionskreismittelpunktes (S₂) und Wiederholen des Schrittes c).
Verfahren nach Anspruch 12 mit einer optischen Vermessungseinrichtung mit einer ersten Kamera-Punktstrahlereinheit, die eine um die erste Rotationsachse (4) rotierbare erste Kamera und einen um die erste Rotationsachse (4) mitrotierbar am Umfang der ersten Kamera angeordneten ersten Punktstrahler an dem ersten Objekt (5) aufweist, und eine zweite Kamera-Punktstrahlereinheit, die eine um die zweite Rotationsachse (9) rotierbare zweite Kamera und einen um die zweite Rotationsachse (9) mitrotierbar am Umfang der zweiten Kamera angeordneten zweiten Punktstrahler an dem zweiten Objekt (10) aufweist, gekennzeichnet durch a) Rotieren der ersten Kamera-Punktstrahlereinheit um die erste Rotationsachse (4), wobei die erste Kamera auf den zweiten Punktstrahler und die zweite Kamera auf den ersten Punktstrahler ausgerichtet ist und die zweite Kamera-Punktstrahlereinheit nicht rotiert wird; b) Bestimmen eines ersten Kamera-Drehachsenschnittpunktes (P₁) aus dem Regressionskreismittelpunkt der mit der rotierenden ersten Kamera aufgenommenen Schar von Lichtpunkten des zweiten nicht rotierenden Punktstrahlers; c) Bestimmen eines ersten Regressionskreismittelpunktes (S₁) aus der mit der nicht rotierenden zweiten Kamera aufgenommenen Schar von Lichtpunkten des ersten rotierenden Punktstrahlers; d) Rotieren der zweiten Kamera-Punktstrahlereinheit um die zweite Rotationsachse (9), wobei die erste Kamera auf den zweiten Punktstrahler und die zweite Kamera auf den ersten Punktstrahler ausgerichtet und die erste Kamera-Punktstrahlereinheit nicht rotiert wird; e) Bestimmen eines zweiten Kamera-Drehachsenschnittpunktes (P₂) aus dem Regressionskreismittelpunkt der mit der nicht rotierenden ersten Kamera aufgenommenen Schar von Lichtpunkten des zweiten rotierenden Punktstrahlers; f) Bestimmen eines zweiten Regressionskreismittelpunktes (S₂) aus der mit der rotierenden zweiten Kamera aufgenommenen Schar von Lichtpunkten des ersten nicht rotierenden Punktstrahlers; g) Ausrichten der relativen Lage der Objekte (5, 10) zueinander und/oder des Kippwinkels mindestens eines der Objekte (5, 10) solange, bis der aktuelle erste Kamera-Drehachsenschnittpunkt (P₁) und der aktuelle zweite Regressionskreismittelpunkt (S₂) zusammenfallen und der aktuelle zweite Kamera-Drehachsenschnittpunkt (P₂) und der aktuelle erste Regressionskreismittelpunkt (S₁) zusammenfallen.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Justieren des Kippwinkels in Abhängigkeit von dem Grad der Übereinstimmung eines ersten Paares von Kamera-Drehachsenschnittpunkt (P₁) und Regressi onskreismittelpunkt (S₂) und das Justieren der relativen Lage der Objekte (5, 10) in Abhängigkeit von dem Grad der Übereinstimmung eines zweiten Paares von Kamera-Drehachsenschnittpunkt (P₂) und Regressionskreismittelpunkt (S₁) getrennt voneinander erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch gleichzeitiges Bestimmen eines ersten Regressionskreismittelpunktes (S₁) und eines zweiten Regressionskreismittelpunktes (S₂) aus dem von der Kamera aufgenommenen Bild von zwei gegenüberliegenden um die zweite Rotationsachse (9) gleichzeitig rotierenden Punktstrahlern, die sich nicht verdeckend mit unterschiedlichem Radius zur zweiten Rotationsachse (9) versetzt und mit unterschiedlicher Entfernung zur Kamera angeordnet sind, und Ausrichten der relativen Lage der Objekte (5, 10) zueinander, bis der Kamera-Drehachsenschnittpunkt (P) und der erste Regressionskreismittelpunkt (S₁) zusammenfallen und des Kippwinkels mindestens eines der Objekte (5, 10) solange, bis der Kamera-Drehachsenschnittpunkt (P) und der zweite Regressionskreismittelpunkt (S₂) zusammenfallen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Aktualisieren von Kamera-Drehachsenschnittpunkten (P) und/oder Regressionskreismittelpunkten (S) durch Verschiebung des jeweiligen Kamera-Drehachsenschnittpunktes (P) oder Regressionskreismittelpunktes (S) linear zu einer erkannten Verlagerung eines von der Kamera aufgenommenen Lichtpunktes des Punktstrahlers bei nicht weiter rotierter Kamera und nicht weiter rotiertem Punktstrahler erfolgt.
Punktstrahlereinheit zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch ein Gehäuse mit einer im an das Objekt (5, 10) eingebauten Zustand an das Objekt (5, 10) angrenzenden Passfläche, die eine zur Ausrichtung der Objekte (5, 10) genutzte zweite Rotationsachse (9) festlegt, und zwei Punktstrahlern an dem Gehäuse, die sich nicht verdeckend mit unterschiedlichem Radius zu einer gemeinsamen zweiten Rotationsachse (9) versetzt und entlang der zweiten Rotationsachse voneinander beabstandet angeordnet sind.