Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Laserstrahl-Nivelliereinrichtung,
bestehend aus einem Laserstrahl-Nivelliergerät, welches Laserstrahl-Nivelliergerät Mittel
zur Erzeugung eines Laserstrahles und einen rotierbaren, den Laserstrahl
aussendenden Kopf aufweist, wobei der durch den rotierbaren Kopf
in eine Rotationsbewegung versetzbare Laserstrahl die zu Messzwecken
verwendbare, waagerechte, senkrechte oder geneigte Laserebene bildet, und
bestehend aus einem Hilfsmittel, mit dem der vom Laserstrahl-Nivelliergerät ausgesandte
Laserstrahl empfangbar ist. Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren
zum Betrieb dieser Laserstrahl-Nivelliereinrichtung.The
The present invention relates to a laser beam leveling device,
consisting of a laser beam leveling device, which laser beam leveling means
for generating a laser beam and a rotatable, the laser beam
having the emitting head, wherein by the rotatable head
in a rotational movement displaceable laser beam for measurement purposes
usable, horizontal, vertical or inclined laser plane forms, and
consisting of an aid with which emitted by the laser beam leveling device
Laser beam is receivable. Furthermore, the invention relates to a method
for operating this laser beam leveling device.
Derartige
Laserstrahl-Nivelliergeräte
dienen dazu, eine waagerechte oder eine geneigte Ebene festzulegen
und werden für
Bauzwecke verwendet. Dabei wird der aus dem Gerät austretende, durch einen
Drehkopf in eine waagerechte oder um einen gewünschten Prozentsatz geneigte
Rotation versetzt. Der kontinuierlich um 360° rotierende Laserstrahl bildet
die Laserebene. Ein entsprechendes Laserstrahl-Nivelliergerät ist aus DE 41 33 381 ersichtlich. Der
Laserstrahl ist an beliebiger Stelle rund um das Nivelliergerät sichtbar,
beispielsweise an einer Mauerfläche,
die er bei seiner raschen Rotation immer wieder passiert, oder er
kann mittels eines geeigneten Empfangsgerätes sichtbar gemacht werden. Hierdurch
lässt sich
die Neigung der gedachten Ebene zwischen dem Nivelliergerät und der
Auftreff-Stelle des Laserstrahles messen. Ein solches Laserstrahl-Nivelliergerät ermöglicht es,
eine Vielzahl von Mess- und Kontroll-arbeiten durchzuführen. Anwendung
finden Laserstrahl-Nivelliergeräte
beispielsweise beim Erdaushub und der Planierung von Baugruben,
beim Kontrollieren von Betonfundamenten und Betondecken, beim Ausrichten
von Schalungen, beim Einnivellieren von Gleiskörpern für Hochbaukrane und vieles mehr.
Es sind sowohl Laserstrahl-Nivelliergeräte bekannt, die einen von blossem Auge
sichtbaren Laserstrahl aussenden, wie auch Geräte die eine Laserlichtquelle
aufweisen, deren Laserlicht nur von einem besonderen Empfangsgerät wahrgenommen
und angezeigt werden kann. Je nach Tageslichtverhältnissen,
Beschaffenheit der Auftreff-Fläche
und der Entfernung zum Laserstrahl-Nivelliergerät, kommt es vor, dass ein sogenannter
sichtbarer Laserstrahl nur schwach erkennbar ist. Um insbesondere
einen sichtbaren Laserstrahl, beispielsweise an einer gewünschten
Stelle auf einer Mauer besser sehen zu können, ist es bekannt, das Laserstrahl-Nivelliergerät mit einer
besonderen Steuerungsfunktion auszustatten, d. h. einem Scanning.
Hierbei wird die kontinuierliche, um 360° erfolgende Rotation des Laserstrahles
unterbrochen. Dieser wird stattdessen in eine Hin- und Her-Bewegung
versetzt, dem sogenannten Scanning. Durch das rasche Hin- und Her-Bewegen
des Laserstrahles in einem begrenzten Winkelbereich, wird das auftreffende
Laserlicht in diesem Bereich deutlich besser sichtbar. Zur Durchführung von
Messarbeiten, kann dieser Scanning-Winkelbereich nach und nach verschoben
werden.Such laser beam levelers serve to define a horizontal or inclined plane and are used for construction purposes. In this case, the emerging from the device, is offset by a rotary head in a horizontal or inclined by a desired percentage rotation. The 360 ° rotating laser beam continuously forms the laser plane. A corresponding laser beam leveling device is off DE 41 33 381 seen. The laser beam is visible at any point around the leveling device, for example on a wall surface, which it repeatedly happens during its rapid rotation, or it can be made visible by means of a suitable receiving device. In this way, the inclination of the imaginary plane between the leveling device and the point of impact of the laser beam can be measured. Such a laser beam leveling device makes it possible to perform a variety of measuring and control work. For example, laser beam leveling equipment can be used for excavating and planing excavations, controlling concrete foundations and concrete floors, aligning formwork, leveling track structures for tower cranes, and much more. There are known both laser beam leveling devices that emit a visible to the naked eye laser beam, as well as devices that have a laser light source whose laser light can be perceived and displayed only by a special receiver. Depending on the daylight conditions, the nature of the impact surface and the distance to the laser beam leveling device, it happens that a so-called visible laser beam is only slightly visible. In order in particular to be able to better see a visible laser beam, for example at a desired location on a wall, it is known to equip the laser beam leveling device with a special control function, ie a scanning. In this case, the continuous, 360 ° rotation of the laser beam is interrupted. This is instead put into a back-and-forth movement, the so-called scanning. By rapidly moving the laser beam in a limited angular range, the incident laser light is much more visible in this area. To carry out measuring work, this scanning angle range can be shifted gradually.
Die
Bedienungsperson kann hierzu der Steuerung des Laserstrahl-Nivelliergerätes nach
und nach den entsprechenden Steuerungsbefehl eingeben. Um diese
Arbeit zu vereinfachen wurde versucht, ein mit einer Spiegelfläche versehenes
Hiflsmittel zu verwenden. Das vom Spiegel zum Laserstrahl-Nivelliergerät zurück reflektierte
Laserlicht wird dort aufgefangen und als Steuerungssignal zur Auslösung der
Scanning-Funktion verwendet. In der Prazis entstehen hierbei jedoch
häufig
Probleme, indem die Steuerung oftmals auch auf andere reflektierende Flächen ansprechen
kann, so z. B. auf Fensterscheiben, Fahrzeugrückspiegel, verchromtes Werkzeug usw.,
so dass durch die vermeintliche Automation eine damit nicht beabsichtigte
und ganz und gar unerwünschte
Verzögerung
der Messarbeit verursacht werden kann. Dies ist bei diesem Gerät nicht
zuletzt auch deshalb der Fall, weil ein direktes Eingreifen durch
die Bedienungsperson nur am Laserstrahl-Nivelliergerät selbst
möglich
ist, so dass diese von der u. U. relativ entfernten Mess-Stelle
zum Gerät
zurückgehen
muss, um entsprechende Tasten zu betätigen.The
For this purpose, the operator can control the laser beam leveling device
and enter the appropriate control command. Around
To simplify work, a mirrored surface was tried
Hiflsmittel to use. That reflected back from the mirror to the laser beam leveler
Laser light is caught there and used as a control signal to trigger the
Scanning function used. In practice, however, arise here
often
Problems in that the controller often also respond to other reflective surfaces
can, so z. B. on windows, vehicle rearview mirror, chrome tool, etc.,
so that by the supposed automation a not intended
and completely unwanted
delay
the measuring work can be caused. This is not with this device
last also because of the case, because a direct intervention by
the operator only on the laser beam leveling device itself
possible
is, so that these of the u. U. relatively distant measuring point
to the device
return
must to press appropriate keys.
Zum
Stand der Technik seien noch CH
654 618 und die Veröffentlichung „Der Roboter-Theodolit Topomat” von H.
Matthias angegeben. CH 654 618 beschreibt
ein Winkelmessgerät,
insbesondere ein Tachymeter zur Geländeaufnahme. Nach manuellem Anzielen
und Ausrichtung eines Reflektors am Zielort, wird dessen Ausrichtung
dem Tachymeter übermittelt.
Grundlage der Berechnungen ist die Nordrichtung und die Lotrichtung,
wobei der Tachymeter die Komplementärwinkel errechnet und ein Messfernrohr
ausrichtet. Beim „Roboter-Theodoliten Topomat” wird zur
Grobdetektion des Reflektors ein Infrarotimpuls mittels einer Optik
aufgefächert.
Damit wird der Suchbereich vergrössert.
Zur Ortung des Reflektors wird die auf diesem auftreffende Energie gemessen.
Der aufgefächerte
Infrarotimpuls ist von blossem Auge nicht sichtbar. Aus beiden Veröffentlichungen
lässt sich
nichts entnehmen, was zur Lösung
des vorgehend beschriebenen Problems beitragen könnte.The state of the art is still CH 654 618 and the publication "The Robot Theodolite Topomat" by H. Matthias stated. CH 654 618 describes an angle measuring device, in particular a total station tachymeter. After manual aiming and alignment of a reflector at the destination, its orientation is transmitted to the total station. The calculations are based on the north direction and the perpendicular direction, whereby the total station calculates the complementary angles and aligns a measuring telescope. In the case of the "robotic theodolite Topomat", an infrared pulse is fanned out by means of optics for coarse detection of the reflector. This enlarges the search area. To locate the reflector, the incident on this energy is measured. The fanned infrared pulse is invisible to the naked eye. From both publications nothing can be found, which could contribute to the solution of the problem described above.
Aus
der DE 93 10 971 U1 ist
ein Rotationslaser mit verbesserter Sichtbarkeit bekannt.From the DE 93 10 971 U1 is a rotating laser with improved visibility known.
Die
vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Laserstrahl-Nivelliereinrichtung,
die die Möglichkeit
des Abrufens einer Hin- und Her-Bewegung des Laserstrahles, d. h.
eines Scannens, bietet, unter Zuhilfenahme eines Hilfsmittels so
zu verbessern, dass ein zuverlässiges,
störungsfreies
Arbeiten möglich
ist.The present invention has as its object to provide a laser beam leveling device, which offers the possibility of retrieving a reciprocating movement of the laser beam, ie a scan, with the aid of an auxiliary verbes so that reliable, trouble-free work is possible.
Die
erfindungsgemässe
Laserstrahl-Nivelliereinrichtung entspricht den kennzeichnenden Merkmalen
des Patentanspruchs 1. Das erfindungsgemässe Verfahren geht aus den
kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 11 hervor.The
invention
Laser beam leveling device corresponds to the characterizing features
of patent claim 1. The inventive method is based on
Characteristic features of claim 11.
Nachfolgend
wird anhand der Zeichnung ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
näher beschrieben.following
is based on the drawing, a preferred embodiment of the subject invention
described in more detail.
1 zeigt
eine Ansicht des Nivelliergerätes und
des Hilfsmittels; 1 shows a view of the leveling device and the aid;
2 zeigt
eine Funktionsdarstellung des Nivelliergerätes und des Hilfsmittels nach 1; 2 shows a functional representation of the leveling device and the aid after 1 ;
3 zeigt
schematisch die Optik-Teile des Nivelliergerätes; 3 schematically shows the optical parts of the leveling device;
4 zeigt
ein Detail des Nivelliergerätes nach 3; 4 shows a detail of the leveling device 3 ;
5–6 zeigen
drei zusätzliche
Varianten des Hilfsmittels. 5 - 6 show three additional variants of the aid.
Der
Antrieb und die Steuerung des Laserstrahl-Nivelliergerätes 1 sind
in einem zylindrischen Gehäuse
untergebracht, welches vorzugsweise auf einem Stativ befestigbar
ist. Oben ragt der den Laserstrahl 2 aussendende, normalerweise
um 360° rotierende
Kopf 3 aus dem Gehäuse.
Der Kopf 3 kann durch eine den Laserstrahl hindurchlassende
Haube vor Feuchtigkeit und Staub geschützt werden.The drive and control of the laser beam leveling device 1 are housed in a cylindrical housing, which is preferably attachable to a tripod. At the top it projects the laser beam 2 emitting, usually by 360 ° rotating head 3 out of the case. The head 3 can be protected from moisture and dust by a hood passing the laser beam.
An
der Mess-Stelle wird der Laserstrahl 2 durch ein Hilfsmittel 4 empfangen.
Dieses Hilfsmittel weist ein lichtempfindliches Element auf, z.
B. Fotozellen 5, zum Empfang des Laserstrahles 2.
Damit der Laserstrahl 2 leichter gefunden werden kann, sind
mehrere Fotozellen 5 in einer senkrechten Reihe angeordnet.
Das Hilfsmittel 4 weist zudem eine Infrarot-Lichtquelle 6 sowie
eine oder mehrere Bedienungs-Tasten 7 auf. Die Fotozellen 5,
die Infrarot-Lichtquelle 6 und die Bedienungs-Tasten 7 sind jeweils
mit einer Steuerung 8 verbunden. Letztere kann verhältnismässig einfach
sein und insbesondere aus einem Microchip bestehen.At the measuring point becomes the laser beam 2 through an aid 4 receive. This aid comprises a photosensitive element, e.g. B. photocells 5 , to receive the laser beam 2 , Thus the laser beam 2 can be found more easily, are several photocells 5 arranged in a vertical row. The tool 4 also has an infrared light source 6 and one or more control buttons 7 on. The photocells 5 , the infrared light source 6 and the operation buttons 7 are each with a controller 8th connected. The latter can be relatively simple and in particular consist of a microchip.
Wie
aus 3 ersichtlich, ist der rotierbare Kopf 3 des
Laserstrahl-Nivelliergerätes 1 mittels
mindestens eines Kugellagers 9 im Bereich einer kreisrunden Öffnung am
oberen Ende des Nivelliergeräte-Gehäuses an
einer entsprechenden Halterung gelagert. Hierzu ist der Kopf 3 an
seinem unteren Ende mit einem Rohrstück 10 versehen, an
dem auch ein Zahnkranz 11 drehfest angeordnet ist. Die
Rotation des Kopfes 3 wird von einem Elektromotor 12 bewirkt,
der an seiner Antriebsachse mit einem Zahnrad 13 versehen
ist, welches am Zahnkranz 11 angreift. Die optischen Bauteile
des Laserstrahl-Nivelliergerätes 1 sind
in wartungsfreundlicher Weise in einem Rohr-Gehäuse 14 angeordnet.
Insbesondere sind hier die Laser-Lichtquelle 15, eine optische
Linse 16 und ein optisches Element 17, auf dessen
Zweck später
eingegangen wird, fest angeordnet. Der von der Laser-Lichtquelle 15 erzeugte
Laserstrahl 2 ist vertikal nach oben, zum Kopf 3 hin
gerichtet und erreicht diesen nachdem er von der Linse 16 gebündelt wurde.
Im Kopf 3 ist ein Pentaprisma 18 angeordnet, das
den Laserstrahl 2 in die Horizontale umlenkt. Das Pentaprisma 18 ist
fest im Kopf 3 angeordnet, so dass es mit diesem mitrotiert.
Da der Laserstrahl 2 durch den um 360° rotierenden Kopf 3 ähnlich einem Leuchtturmlicht
schwenkbar ist, wird die zu Messzwecken verwendbare Laserebene gebildet.
Das vorliegende Laserstrahl-Nivelliergerät 1 soll darüberhinaus
die Möglichkeit
einer sog. Scanning-Funktion, d.
h. einer Hin- und Her-Bewegung des Laserstrahles 2 in einem
begrenzten Winkelbereich, bieten. Zu diesem Zweck ist eine Kontrolle
der Drehposition des Kopfes 3 erforderlich. Dies erfolgt
am einfachsten mittels einer kreisrunden Scheibe 19, welche,
wie der Zahnkranz 11, drehfest und annähernd waagerecht am den Kopf 3 tragenden
Rohrstück 10 angeordnet ist.
Die Scheibe 19 ist im Bereich ihres Umfangs mit in regelmässigen Abständen angeordneten
Markierungen 20 versehen. Die Markierungen 20 müssen dabei
einen deutlichen Helligkeits-Kontrast zur sie umgebenden Fläche der
Scheibe 19 aufweisen. Durch einen diesen Kontrast erkennenden,
ortsfest angeordneten Markenleser 21, kann das Drehen der Scheibe 19 erkannt
werden. Vorzugsweise ist noch ein baugleicher zweiter Markenleser 22 vorgesehen, der
gegenüber
dem ersten phasenverschoben angeordnet ist. Das Vorhandensein zweier
Markenleser 21 und 22 verbessert die Kontrolle
der Drehposition bzw. Drehrichtung der Scheibe 19.How out 3 can be seen, is the rotatable head 3 of the laser beam leveling device 1 by means of at least one ball bearing 9 in the region of a circular opening at the upper end of the leveling device housing mounted on a corresponding bracket. This is the head 3 at its lower end with a piece of pipe 10 provided, on which also a sprocket 11 is arranged rotationally fixed. The rotation of the head 3 is powered by an electric motor 12 causes, on its drive axle with a gear 13 is provided, which on the sprocket 11 attacks. The optical components of the laser beam leveling device 1 are in a maintenance-friendly manner in a tube housing 14 arranged. In particular, here are the laser light source 15 , an optical lens 16 and an optical element 17 , whose purpose will be discussed later, firmly arranged. The one from the laser light source 15 generated laser beam 2 is vertical up, to the head 3 directed and reaches this after he from the lens 16 was bundled. In the head 3 is a pentaprism 18 arranged that the laser beam 2 deflected into the horizontal. The pentaprism 18 is firmly in the head 3 arranged so that it rotates with this. Because the laser beam 2 through the 360 ° rotating head 3 similar to a lighthouse light is pivotable, the usable for measurement purposes laser plane is formed. The present laser beam leveling device 1 is also the possibility of a so-called. Scanning function, ie, a reciprocating motion of the laser beam 2 in a limited angular range, offer. For this purpose, a control of the rotational position of the head 3 required. This is most easily done by means of a circular disc 19 which, like the sprocket 11 , rotatable and almost horizontal on the head 3 carrying pipe section 10 is arranged. The disc 19 is in the region of its circumference with regularly spaced markings 20 Mistake. The marks 20 have a clear brightness contrast to the surrounding surface of the disc 19 exhibit. Through this contrast recognizing, fixed arranged brand reader 21 , may be turning the disc 19 be recognized. Preferably, there is still a structurally identical second brand reader 22 provided, which is arranged opposite to the first phase-shifted. The presence of two brand readers 21 and 22 improves the control of the rotational position or direction of rotation of the disc 19 ,
Das
erfindungsgemässe
Laserstrahl-Nivelliergerät 1,
zusammen mit dem dazugehörigen
Hilfsmittel 4, funktioniert wie folgt: Das beim normalen
Betrieb einer 360°-Rotation
an sich nicht erforderliche Hilfsmittel 4 wird, wenn eine
Scanning-Funktion gewünscht
wird, in den Bereich des Laserstrahles 2 gehalten. Der Laserstrahl 2 trifft
dabei auf die Fotozellen 5, wodurch über die Steuerung 8 ein
kurzes Aufleuchten der Infrarot-Lichtquelle 6 bewirkt wird.
Der Infrarot-Lichtstrahl 23 geht, in umgekehrter Richtung zum
Laserstrahl 2, zum Laserstrahl-Nivelliergerät 1 zurück. Der
Infrarot-Lichtstrahl 23 gelangt zum im Kopf 3 des
Laserstrahl-Nivelliergerätes 1 angeordneten
Pentaprisma 18 und wird von diesem nach unten, in das Innere
des Gerätes
umgelenkt, wo es auf das optische Element 17 trifft. Das
optische Element 17 ist eine das Laserlicht 2 hindurchlassende,
jedoch mit einer Beschichtung versehene Scheibe. Durch die Beschichtung
wirkt das optische Element 17 nach oben wie ein Spiegel.
Es ist so angeordnet, dass der von oben kommende Infrarot-Lichtstrahl 23 um
annähernd
90° seitlich
umgelenkt wird, so dass dieser auf eine Fotozelle 24 trifft.
Das optische Element 17 ist vorzugsweise so konzipiert,
dass es einen sichtbaren Laserstrahl, der bei einer Frequenz von
ca 500–650 nm
liegt, von unten nach oben ungehindert, d. h. in möglichst
unverminderter Lichtstärke
durchlässt. Demgegenüber soll
der von oben kommende Infrarot-Lichtstrahl, welcher bei einer Frequenz
von ca 870 nm liegt, annähernd
vollständig
zur Fotozelle 24 umgelenkt werden, um dort zuverlässig empfangbar zu
sein. Sowohl diese Fotozelle 24, wie auch die Markenleser 21 und 22,
der die Rotation des Kopfes 3 bewirkende Elektromotor 12 sowie
die Laser-Lichtquelle 15 sind mit einer Geräte-Steuerung 25 verbunden,
durch welche alle Geräte-Funktionen
steuerbar sind. Die Geräte-Steuerung 25 ist
so ausgelegt, dass das Auftreffen des Infrarot-Lichtstrahles 23 auf
der Fotozelle 24 die Scanning-Funktion auslöst, d. h.
die Hin- und Her-Bewegung
des Laserstrahles 2 in einem begrenzten Winkelbereich.The inventive laser beam leveling device 1 , along with the associated tool 4 , works as follows: The tool that is not required per the normal operation of a 360 ° rotation 4 If a scanning function is desired, it is in the area of the laser beam 2 held. The laser beam 2 meets the photocells 5 , which over the control 8th a brief flash of the infrared light source 6 is effected. The infrared light beam 23 goes, in the opposite direction to the laser beam 2 , to the laser beam leveler 1 back. The infrared light beam 23 gets to the head 3 of the laser beam leveling device 1 arranged pentaprism 18 and from this down, is redirected to the interior of the device, where it is on the optical element 17 meets. The optical element 17 one is the laser light 2 passing but provided with a coating disc. Through the coating, the optical element acts 17 to upstairs like a mirror. It is arranged so that the coming from above infrared light beam 23 is deflected by approximately 90 ° sideways, so that this on a photocell 24 meets. The optical element 17 is preferably designed so that it allows a visible laser beam, which is at a frequency of about 500-650 nm, unhindered from bottom to top, ie in the least possible light intensity. In contrast, the coming from above infrared light beam, which is at a frequency of about 870 nm, almost completely to the photocell 24 be redirected in order to be reliably receivable there. Both this photocell 24 as well as the brand readers 21 and 22 that the rotation of the head 3 causing electric motor 12 as well as the laser light source 15 are with a device control 25 connected, by which all device functions are controllable. The device control 25 is designed so that the impact of the infrared light beam 23 on the photocell 24 the scanning function triggers, ie the reciprocating motion of the laser beam 2 in a limited angular range.
Hierzu
wird der Elektromotor 12, in Abhängigkeit von den über die
Markenleser 21 und 22 eingehenden Rotations-Informationen,
von der Geräte-Steuerung 25 angesteuert.For this purpose, the electric motor 12 , depending on the over the brand reader 21 and 22 incoming rotation information, from the device control 25 driven.
Es
gibt verschiedene Möglichkeiten,
das Scannen, bzw. das Hin- und
Her-Bewegen des Laserstrahles 2 auszulegen. In einer sehr
einfachen Ausführung
der Steuerungsfunktionen, löst
der Infrarot-Lichtstrahl 23 sofort das in seinem Winkelmass 26 vorgegebene
Scanning aus. Möglich
ist es auch die unvermeidbare, wenn auch kurze Reaktionszeit miteinzuberechnen,
indem der Kopf 3 vor dem Ausführen des Scannens, zur Kompensierung
der Reaktionszeit, um einige Winkelgrade zurückgedreht wird. Weiter kann
das Scannen so gesteuert werden, dass es zu beiden Seiten der erfassten
Position des Hilfsmittels 4 erfolgt, d. h. dass das Hin-
und Her-Bewegen
jeweils so ausgeführt
wird, dass sich die Hilfsmittel-Position
annähernd
in der Mitte des Winkelmasses 26 befindet. Denkbar ist
es aber auch, die Hilfsmittel-Position als linker oder ggf. rechter
Endanschlag des Schwenkwinkels anzunehmen. Es sei hier eingefügt, dass
das Hilfsmittel 4 nach dem Auslösen der Scanning-Funktion nicht
weiter in den Laserstrahl 2 gehalten werden muss. Das Laserstrahl-Nivelliergerät 1 und/oder
das Hilfsmittel 4 können
bezüglich
ihrer Steuerungen 25 bzw. 8 und den damit verbundenen
Eingabe-Tasten 28 bzw. 7 so ausgelegt sein, dass
das Winkelmass 26 des Scannens jeweils frei wählbar ist.
Auch ein durch Tastendruck während
der Messarbeit wahlweises Vergrössern
oder Verkleinern des Winkelmasses 26 kann ohne weiteres
vorgesehen werden.There are several ways to scan or move the laser beam back and forth 2 interpreted. In a very simple version of the control functions, the infrared light beam triggers 23 immediately in his Winkelmass 26 predetermined scanning off. It is also possible to include the unavoidable, albeit short reaction time by the head 3 before performing the scan, to compensate for the reaction time, by turning back a few degrees. Further, the scanning may be controlled to be on both sides of the detected position of the tool 4 takes place, ie that the reciprocating is carried out in each case so that the auxiliary position is approximately in the middle of the angle 26 located. It is also conceivable, however, to assume the auxiliary position as the left or possibly the right end stop of the swivel angle. It should be inserted here that the aid 4 after triggering the scanning function no further into the laser beam 2 must be kept. The laser beam leveling device 1 and / or the aid 4 can with respect to their controls 25 respectively. 8th and the associated input keys 28 respectively. 7 be designed so that the angle 26 each of the scanning is freely selectable. Also by pressing a key during the measurement work optional enlargement or reduction of the angle 26 can be provided without further ado.
Zur
Steigerung des Bedienungskomforts kann eine weitere Steuerungsfunktion
vorgesehen werden, indem von der Bedienungsperson während der
Messarbeit je nach Bedarf der Anfangs- und Endpunkt des Scanning-Winkelmasses 27 bestimmbar ist.
Dies erfolgt vorzugsweise so, dass ein erstes Infrarot-Signal des
Hilfsmittels 4 vom Laserstrahl-Nivelliergerät 1 als
Anfangspunkt des Winkelmasses 27 festgehalten wird und
ein zweites, aus einer räumlich versetzten
Position eintreffendes Signal, als Endpunkt des Winkelmasses 27 gespeichert
wird. In 2 ist diese zweite Position
des Hilfsmittels 4 gestrichelt angedeutet. Beispielsweise
ist das Hilfsmittel 4 so ausgelegt, dass insbesondere das
zweite Signal für
den Endpunkt durch Drücken
einer Taste 7 ausgelöst
wird. Das erste Signal für
den Anfangspunkt kann auch in diesem Fall automatisch ausgelöst werden,
sobald der Laserstrahl 2 auf die Fotozellen 5 trifft.
Hierdurch ist eine rasche Reaktion gewährleistet, so dass das Scannen
genau im gewünschten
Bereich stattfindet. Dies wäre
bei einer manuellen Auslösung
durch die Bedienungsperson, wegen der raschen Rotation des Drehkopfes 3,
kaum möglich.
Da die unterschiedlichen Reaktionszeiten von verschiedenen Bedienungspersonen,
d. h. die Geschwindigkeit mit der diese die Schwenkposition des
Laserstrahles 2 erfassen und auf eine Taste drücken können, steuerungstechnisch
nicht Erfassbar sind, ist ein exaktes Ausrichten des Scanning-Bereiches
mit einer herkömmlichen,
manuell zu betätigenden
Fernsteuerung, schwierig. Das vorliegende Hilfsmittel 4 ist
daher einer normalen Fernsteuerung hoch überlegen. Auch im Fall der
manuellen Auslösung des
Endpunktes des Winkelmasses 27 ergeben sich keine Schwierigkeiten,
da zu diesem Zeitpunkt der Scanning-Bereich an sich schon feststeht
und es nur noch um die örtliche
Bestimmung des besagten Endpunktes geht. Letzteres ist von der persönlichen
Reaktionsfähigkeit
der Bedienungsperson völlig
unabhängig.To increase the ease of use, a further control function may be provided by the operator during the measuring work as needed, the starting and ending point of the scanning angle 27 is determinable. This is preferably done so that a first infrared signal of the auxiliary 4 from the laser beam leveling device 1 as the starting point of the angle measure 27 is held and a second, arriving from a spatially offset position signal, as the end point of the angle measure 27 is stored. In 2 is this second position of the tool 4 indicated by dashed lines. For example, this is the tool 4 designed so that in particular the second signal for the end point by pressing a button 7 is triggered. The first signal for the starting point can also be triggered automatically in this case as soon as the laser beam 2 on the photocells 5 meets. This ensures a quick response, so that scanning takes place exactly in the desired area. This would be a manual trigger by the operator, because of the rapid rotation of the turret 3 , hardly possible. Since the different reaction times of different operators, ie the speed with which these the pivotal position of the laser beam 2 capture and press a button are not technically detectable control, exact alignment of the scanning area with a conventional, manually operated remote control, difficult. The present aid 4 is therefore superior to a normal remote control. Also in the case of manual release of the end point of the angle measure 27 There are no difficulties, since at this time, the scanning area is already fixed in itself and it is only about the local determination of the said end point. The latter is completely independent of the personal responsiveness of the operator.
Die
Kombination des beschriebenen Laserstrahl-Nivelliergerätes 1 mit
einem automatisch reagierenden Hilfsmittel 4 ermöglicht ausser
dem Auslösen
eines Scannens auch andere interessante Anwendungen. So kann im
Zusammenwirken der automatischen Rückmeldung des Auftreffens des
Laserstrahles 2 und der Kontrolle der Drehposition des Kopfes 3 über die
Scheibe 19 auch die Winkel-Bestimmung eines bestimmten
Punktes im 360°-Drehbereich
erfolgen. Umgekehrt könnte,
auch über
das Hilfsmittel 4, der Steuerung 25 ein gewünschter Punkt
angegeben werden, der dann durch das Laserstrahl-Nivelliergerät 1,
d. h. durch den in die entsprechende Drehposition gesteuerten Drehkopf 3 und den
diesen verlassenden Laserstrahl 2, angeleuchtet und so
im Raum bezeichnet wird.The combination of the described laser beam leveling device 1 with an automatically responding tool 4 allows other interesting applications besides triggering a scan. Thus, in the interaction of the automatic feedback of the impact of the laser beam 2 and the control of the rotational position of the head 3 over the glass 19 Also, the angle determination of a certain point in the 360 ° rotation range done. Conversely, could also about the tool 4 , the controller 25 a desired point is then given by the laser beam leveling device 1 , ie by the controlled in the corresponding rotational position rotary head 3 and the laser beam leaving this 2 , illuminated and so in the room is called.
Ausser
dieser Winkel-Bestimmung ist ausserdem das Messen der Distanz zwischen
dem Laserstrahl-Nivelliergerät 1 und
dem Hilfsmittel 4 denkbar. Dies erfolgt am zuverlässigsten
mittels einer der Steuerung 25 zugeordneten Zeitmessvorrichtung, durch
welche der Zeitunterschied zwischen einem gezielten Aussenden des
Laserstrahles 2 in Richtung auf das Hilfsmittel 4 und
dem Eintreffen der hierdurch vom Hilfsmittel 4 ausgehenden
Rückmeldung
ermittelt wird.In addition to this angle determination is also measuring the distance between the laser beam leveling 1 and the tool 4 conceivable. This is done most reliably by means of one of control 25 associated timing device, by which the time difference between a targeted emission of the laser beam 2 towards the tool 4 and the arrival of this by the aid 4 Outgoing feedback is determined.
Eine
Distanzmessung ist aber auch über eine
besondere Gestaltung des Hilfsmittels 4 nach 5 denkbar.
Die Fotozellen 5 sind hier in zwei mit Abstand parallel
zueinander stehenden Reihen angeordnet. Der rotierende Laserstrahl 2 trifft
also zuerst auf die eine Reihe und löst dabei ein erstes Signal
aus und danach auf die zweite Reihe, wobei ein zweites Signal des
Hilfsmittels 4 an das Laserstrahl-Nivelliergerät 1 ausgelöst wird.
Da im Laserstrahl-Nivelliergerät 1 die
Kontrolle der jeweiligen Drehposition des Kopfes 3 über die
Scheibe 19 erfolgt, kann durch eine entsprechende Programmierung
der Steuerung 25 aus der Winkelabweichung der beiden Rücksignale
die Distanz zwischen dem Laserstrahl-Nivelliergerät 1 und
dem Hilfsmittel 4 ermittelt werden. Je weiter das Hilfsmittel 4 entfernt
ist, desto kleiner wird logischerweise der Winkelunterschied sein,
aus dem die beiden Signale eintreffen. Jedem ermittelten Winkelunterschied
entspricht eine bestimmte Entfernung. Zu einer möglichst genauen Messung ist
es von Vorteil, wenn die beiden Fotozellen-Reihen 5 auf
dem Hilfsmittel 4 möglichst
weit auseinander angeordnet werden.A distance measurement is also about a special design of the tool 4 to 5 conceivable. The photocells 5 are arranged here in two spaced parallel rows. The rotating laser beam 2 So first hits the one row and triggers a first signal and then on the second row, with a second signal of the aid 4 to the laser beam leveling device 1 is triggered. As in the laser beam leveling device 1 the control of the respective rotational position of the head 3 over the glass 19 can be done by programming the controller accordingly 25 from the angular deviation of the two return signals, the distance between the laser beam leveling device 1 and the tool 4 be determined. The further the aid 4 is removed, the smaller will logically be the angle difference from which the two signals arrive. Each determined angle difference corresponds to a certain distance. For a very accurate measurement, it is advantageous if the two photocell rows 5 on the aid 4 be arranged as far apart as possible.
Eine
Distanzmessung mittels der beiden Fotozellen-Reihen 5 des
Hilfsmittels 4 kann, ausser über einer Ermittlung des Winkelunterschieds,
auch noch auf andere Weise erfolgen. Bei einer feststehenden Rotationsgeschwindigkeit
des Kopfes 3 bei seiner 360° Umdrehung kann, zumindest in
einem gewissen Entfernungsbereich, durch Messung der Zeit, die der
vorbeikommende Laserstrahl 2 von der einen Fotozellen-Reihe 5 zur
anderen benötigt,
die Distanz zwischen dem Laserstrahl-Nivelliergerät 1 und
dem Hilfsmittel 4 errechnet werden. Diese Variante hat
den Vorteil, dass die Distanzmessung auch ausschliesslich im Hilfsmittel 4 stattfinden kann,
indem die erforderliche Zeitmessvorrichtung in dessen Steuerung 8 integriert
wird. Da jeder möglichen Schwenk-Zeit
des Laserstrahles 2 zwischen den beiden Fotozellen-Reihen 5 eine
bestimmte Entfernung entspricht, ist es an sich nicht schwierig, über die
entsprechend programmierte Steuerung 8 eine Anzeige der
jeweiligen Distanz zu bewirken. Selbstverständlich kann diese Zeitmessungs-Steuerungsfunktion anstatt
im Hilfsmittel 4 auch im Laserstrahl-Nivelliergerät vorgesehen
sein.A distance measurement by means of the two photocell rows 5 of the aid 4 can be done in a different way, except for a determination of the angle difference. At a fixed rotational speed of the head 3 at its 360 ° rotation, at least in a certain distance range, by measuring the time, the passing laser beam 2 from the one photocell series 5 secondly, the distance between the laser beam leveling device 1 and the tool 4 be calculated. This variant has the advantage that the distance measurement also exclusively in the aid 4 can take place by the required timing device in its control 8th is integrated. Because of every possible swing time of the laser beam 2 between the two photocell rows 5 a certain distance, it is not difficult in itself, via the appropriately programmed control 8th to effect an indication of the respective distance. Of course, this timekeeping control function can be used instead of in resource 4 also be provided in the laser beam leveling device.
Gemäss 6 kann
das Hilfsmittel 4 mit einem Display, d. h. einer Anzeige 29 versehen
sein. Diese ist, wie schon die Fotozellen 5, die Infrarot-Lichtquelle 6 und
die Bedienungs-Tasten 7, mit der Hilfsmittel-Steuerung 8 verbunden.
Auf dieser Anzeige 29 sind für die Bedienungsperson Daten
anzeigbar, beispielsweise vom eingestellten Betriebsmodus bis hin
zur gemessenen Distanz zwischen dem Laserstrahl-Nivelliergerät 1 und
dem Hilfsmittel 4.According to 6 can the aid 4 with a display, ie a display 29 be provided. This is, like the photocells 5 , the infrared light source 6 and the operation buttons 7 , with the resource control 8th connected. On this ad 29 Data can be displayed to the operator, for example, from the set operating mode to the measured distance between the laser beam leveling device 1 and the tool 4 ,
Das
Hilfsmittel 4 kann, zusätzlich
zu den beschriebenen, mit beliebigen weiteren Fernsteuerungsfunktionen
ausgestattet werden. Es ist ausdrücklich zu betonen, dass anstelle
der Infrarot-Lichtquelle 6 auch
eine beliebige andere fernsteuerungstechnisch einsetzbare Vorrichtung
einsetzbar ist. So kann anstatt einer Infrarot- beispielsweise eine
Laser-Lichtquelle 6 vorhanden sein. Gemäss 7 ist auch
eine Funkvorrichtung denkbar. Letztere besteht aus einer am Hilfsmittel 4 angeordneten
Vorrichtung 30 zum Aussenden eines Funksignals 31 und
einer am Laserstrahl-Nivelliergerät 1 vorgesehenen
Empfangsvorrichtung, d. h. einer Antenne 32.The tool 4 can, in addition to those described, be equipped with any other remote control functions. It is expressly to emphasize that instead of the infrared light source 6 also any other remote control technically usable device can be used. Thus, instead of an infrared, for example, a laser light source 6 to be available. According to 7 is also a radio device conceivable. The latter consists of an aid 4 arranged device 30 to broadcast a radio signal 31 and one on the laser beam leveler 1 provided receiving device, ie an antenna 32 ,
