DE3941144C2 - Koordinatenmeßgerät zur berührungslosen Vermessung eines Objekts - Google Patents
Koordinatenmeßgerät zur berührungslosen Vermessung eines ObjektsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Koordinatenmeßgerät nach dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1. Ein derartiges Koordinatenmeßgerät ist aus der EP 02 56 968 A1 bekannt.
Für die taktile Objektvermessung sind Koordinatenmeßgeräte in
verschiedenen Bauformen bekannt. All diese Geräte besitzen
einen in drei Raumrichtungen positionierbaren Meßarm, an
dessen Ende ein das zu vermessende Objekt mechanisch
berührender Tastkopf befestigt ist.
Für Anwendungsfälle, in denen sehr große Werkstücke vermessen
werden müssen oder eine hohe Punktdichte verlangt wird, sind
diese Geräte weniger geeignet. Denn da jeder Meßpunkt einzeln
angefahren werden muß, ergeben sich hierbei relativ lange
Meßzeiten.
Es ist deshalb bereits vorgeschlagen worden, derartige
Objekte optisch durch einen räumlichen Vorwärtseinschnitt von
mindestens zwei Punkten aus, beispielsweise mit Hilfe von
zwei Theodoliten zu vermessen.
Mit einfachen, manuell arbeitenden Systemen dieser Art ist
aber ebenfalls keine signifikante Meßzeitverkürzung zu
erreichen, da dann ebenfalls wieder jeder Meßpunkt einzeln
vom Bedienpersonal mit beiden optischen Zielgeräten angepeilt
werden muß.
Es ist daher weiter vorgeschlagen worden, die Achsen der
Theodolite zu motorisieren und in den Strahlengang des
Beobachtungsfernrohrs der Theodolite elektronische Sensoren
in Form von CCD-Kameras einzukoppeln, deren Bild anschließend
automatisch in einer angeschlossenen Bildverarbeitungseinheit
ausgewertet wird. Ein derartiges Meßsystem ist beispielsweise
in den VDI Berichten Nr. 711, 1988 auf Seite 139-151
beschrieben.
Das bekannte System ist jedoch sehr aufwendig und teuer, da
es für ein Meßsystem zur Vermessung von Objekten aus dem
industriellen Bereich eine ganze Reihe unnötiger Komponenten
enthält. Denn die verwendeten Theodolite sind
Spezialinstrumente für die Geodäsie und enthalten z. B.
Kompensatoren, Horizontiervorrichtungen, mechanische
Grob/Feintriebe für die Winkeleinstellung, mehrfach
abgetastete Winkelkreise und eine Reihe von Bauteilen, die
lediglich für eine manuelle Bedienung und für geodätische
Anwendungen erforderlich sind, nicht aber für Messungen an
Industrieobjekten.
Andererseits liefern die Theodolite nur im horizontierten
Zustand mit lotrecht gestellter Stehachse brauchbare
Winkelwerte. Dies wiederum schränkt die Anwendbarkeit für ein
Meßsystem zur Vermessung von Objekten im industriellen
Bereich stark ein.
Absolut wird für industrielle Objekte eine bedeutend höhere
Meßgenauigkeit als im geodätischen Bereich gefordert. Denn
die Abmessungen der interessierenden Objekte sollen auf
wenige µm genau bestimmt werden. Das erfordert, daß die
räumliche Zuordnung zwischen den für die Messung verwendeten
Sensoren und dem Meßobjekt selbst sich während eines
Meßzyklus möglichst nicht verändert, sondern in dem genannten
Bereich stabil erhalten bleibt. Mit Theodoliten, die auf drei
Füßen einfach neben dem zu vermessenden Objekt aufgestellt
werden, läßt sich diese Forderung nur sehr schwer erfüllen.
Denn aufgrund von Schwingungen, Temperatureinflüssen etc.
ändern sich die Lagebeziehungen zwischen Objekt und Sensor.
Der eingangs genannten EP 02 56 968 A1 ist eine Vorrichtung zur berührungslosen
Vermessung von Objekten großer Ausdehnung entnehmbar, die
mit zwei motorisch verdreh- und schwenkbaren Videokameras
arbeitet, deren Signale zusammen mit den Winkeldaten von den
Dreh- bzw. Schwenkachsen zugeordneten Gebern einem Rechner
zur Bestimmung der Koordinatenwerte zugeführt sind. Abgesehen
davon daß hier nicht gesagt ist welchen Aufbau die benutzte
Dreh- und Schwenkeinrichtung besitzt, wird das Problem der
lagemäßigen Fixierung von Meßobjekt und Sensor dort ebenfalls
nicht angesprochen.
Schließlich ist in der US-PS 42 26 536 ein berührungslos
optisch arbeitendes Meßsystem zur Konturvermessung von z. B.
Rotorblättern beschrieben, bei denen je zwei
Markenprojektoren und zwei elektro-optische Tracker an einem
gemeinsamen Rahmen befestigt sind, der auf Schienen
verfahrbar ist, so daß optische Schnitte über die ganze Länge
des Objekts erzeugt und nach dem Triangulationsprinzip
vermessen werden können.
Dieses System arbeitet ebenfalls relativ langsam, da der
elektro-optische Tracker der über die Objektoberfläche
bewegten Lichtmarke exakt nachgeführt werden muß. Konstante
Lagebeziehungen zwischen dem Meßsystem einerseits und dem zu
vermessenden Objekt andererseits hängen von der Qualität der
verwendeten Lager und Führungen des verschiebbaren Rahmens ab
und lassen sich sicher nicht in dem oben angegebenen Bereich
der Meßgenauigkeit von wenigen µm einhalten.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Koordinatenmeßgerät zur berührungslosen Vermessung eines
Objekts zu schaffen, das möglichst genaue Meßergebnisse bei
gleichzeitig möglichst kurzer Meßzeit liefert.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1
angegebenen Maßnahmen gelöst.
Hierdurch entsteht ein von Umgebungseinflüssen weitgehend
entkoppeltes berührungslos arbeitendes Koordinatenmeßgerät,
das abgesehen von den motorisch verdreh- und schwenkbaren
Videokameras keine bewegten Teile besitzt, und mit dem auch
Großobjekte mit einer Vielzahl von Meßpunkten sehr schnell
vermessen werden können. Da die Videokameras und das Objekt
zusammen an einem schwingungsgedämpften Tisch angebaut sind,
bleibt die Lagebeziehung zwischen ihnen mit hoher Genauigkeit
erhalten. Entsprechend lassen sich lange Meßzyklen ohne
Nachkalibrieren des Systems erzielen.
Das neue Koordinatenmeßgerät besitzt außerdem einen relativ
einfachen Aufbau, denn viele Teile können aus bereits
existierenden taktilen Koordinatenmeßgeräten übernommen
werden. So ist es beispielsweise nicht erforderlich, einen
teuren Theodoliten als Träger für die Videokameras vorzusehen.
Hierfür kann vielmehr ein an sich bekanntes und in taktilen
Koordinatenmeßgeräten zur auswechselbaren Halterung von
allseitig ausrichtbaren mechanischen Tastern am Meßarm eines
Koordinatenmeßgerätes bisher eingesetztes Dreh/Schwenkgelenk
verwendet werden. Ein solches Gelenk ist beispielsweise in
der DE 37 40 070 A1 beschrieben. Auch der
schwingungsgedämpfte Tisch, an dem diese Gelenke mit
den davon getragenen Videokameras angebaut sind, kann der Tisch
eines bekannten taktilen Koordinatenmeßgerätes sein, wobei
selbstverständlich eine präzise Bearbeitung von
Führungsflächen nicht erforderlich ist, weil ja keine
bewegten Teile auf diesen Tisch geführt werden müssen.
Es kann sogar zweckmäßig sein, die Dreh/Schwenkgelenke mit
den Winkelpositionsgebern zusätzlich an den Tisch eines taktilen
Koordinatenmeßgerätes anzubauen. Ein derartiges kombiniertes
Meßgerät kann dann je nach der gewünschten Meßaufgabe sowohl
mechanisch einzelne Punkte antasten als auch eine Vielzahl
von Meßpunkten gleichzeitig optisch erfassen.
Zweckmäßig ist es, wenn die die Videokameras tragenden
Dreh/Schwenkgelenke auf höhenverstellbaren Säulen befestigt
sind. Dies ermöglicht es, das Meßsystem an unterschiedliche
Objektgeometrien anzupassen und inbesondere waagerechte
optische Schnitte des zu vermessenden Objektes in
unterschiedlichen Höhen aufzunehmen.
Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn die Videokameras mit einer
entsprechenden Halterung auswechselbar an eine Aufnahmeplatte
des Dreh/Schwenkgelenks angesetzt sind. Jede Kamera kann dann
sehr einfach beispielsweise gegen einen Ziel-Markenprojektor
ausgewechselt werden, mit dessen Hilfe Punkte auf glatten
Objektoberflächen markiert werden.
Es ist weiterhin zweckmäßig, in den Tisch für das zu
vermessende Objekt einen Drehtisch zu integrieren. Dies
erlaubt es, mit einer minimalen Anzahl von zwei
Videokameras die Objekte voll umfänglich zu vermessen.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der
nachstehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der
Fig. 1-6 der beigefügten Zeichnung.
Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung eines
berührungslos arbeitenden Koordinatenmeßgerätes als
ein erstes Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung;
Fig. 2 ist eine perspektivische Darstellung eines
abgewandelten, zweiten Ausführungsbeispiels der
Erfindung;
Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht des
Dreh/Schwenkgelenks 6a aus Fig. 1;
Fig. 4 ist eine perspektivische Darstellung einer Videokamera
7a aus Fig. 1 mit Blick auf die auswechselbare
Halterung zum auswechselbaren Befestigen;
Fig. 5 zeigt einen anstelle der Videokamera 7a aus Fig. 4 am
Dreh/Schwenkgelenk nach Fig. 3 befestigbaren
Markenprojektor;
Fig. 6 ist ein Blockschaltbild der wesentlichen
Komponenten des Koordinatenmeßgerätes aus Fig. 1.
Kernstück des in Fig. 1 dargestellten berührungslosen
Koordinatenmeßgerätes bildet ein stabiler Tisch 1 aus
beispielsweise Granit, der gegen Umwelteinflüsse isoliert auf
vier Schwingungsdämpfern 4a-d ruht. Auf diesem Tisch 1
ist mittels einer Halterung 2 das zu vermessende Werkstück
3 aufgesetzt.
An den Ecken des Tisches sind vier starre Säulen 5a-5d
angebaut. Diese Säulen tragen vier motorisch dreh- und
schwenkbare Gelenke 6a-6d, die mit Winkelpositionsgebern für
die Dreh- und die Schwenkachse ausgerüstet sind. Der genaue
Aufbau dieser Gelenke 6a-6d ist in der DE 37 40 070 A1
beschrieben.
Die Dreh/Schwenkgelenke 6a-6d besitzen weder überflüssige
Einrichtungen für die visuelle Beobachtung noch müssen sie
nach dem Erdschwerefeld ausgerichtet werden. Vielmehr ist die
exakte Lage der vier grob senkrecht ausgerichteten Drehachsen
der Dreh/Schwenkgelenke 6a-d einmal durch Kalibrierung
bestimmt worden und im Rechner des Koordinatenmeßgerätes
abgelegt.
Wie aus der vergrößerten Darstellung nach Fig. 3 hervorgeht,
besitzt jedes der Dreh/Schwenkgelenke, im dargestellten Fall
das Gelenk 6a eine Aufnahmeplatte 16, die mit drei
Rasten 15 in Form von Kugelpaaren versehen ist. Diese
Rasten 15 stellen eine lagegemäße hochgenau reproduzierbare
Dreipunktauflage dar. An diese Dreipunktauflage ist je eine
Kamera 7a-d ansetzbar. Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß am
Kameragehäuse eine entsprechende Halterung 14 mit drei
radial ausgerichteten walzenförmigen Zentrierkörpern 13
vorgesehen ist, die sich auf den Kugelpaaren 15 des
betreffenden Dreh/Schwenkgelenks 6a abstützen und dort
durch Magnetkräfte sicher gehalten sind.
Zur motorischen Ausrichtung der Dreh/Schwenkgelenke 6a-d
und zur Verarbeitung der Meßwerte der Winkelwerte ihrer Geber
dient eine Schaltung, die in dem mit 8 bezeichneten Schrank
untergebracht ist. Dieser Schrank enthält auch die Elektronik
zur Versorgung der Kameras 7a-d und zur Verarbeitung und
Abspeicherung ihres Videosignals. Der Kontakt zwischen Kamera
und Dreh/Schwenkgelenk wird durch entsprechende Kontaktstifte
auf der Wechselfläche der Aufnahmeplatte 16 des
Dreh/Schwenkgelenks und der Halterung 14 an der
Kamera sichergestellt. Mit 9 ist eine verfahrbare
Eingabetastatur bezeichnet, die an den Steuerschrank 8
angeschlossen ist und mit der das Koordinatenmeßgerät bedient
werden kann.
Die Kameras 7a-d des Koordinatenmeßgerätes in Fig. 1 können
deshalb mit Hilfe der Dreh/Schwenkgelenke bezüglich der
optischen Achse ihres Objektivs 12 in alle Raumrichtungen
ausgerichtet werden und erlauben die vollständige
berührungslose Vermessung des Objekts 3 wie nachher noch
beschrieben wird.
Über die durch die Aufnahmeplatte 16 an den Dreh/Schwenkgelenken
6a-d gebildeten Schnittstellen ist es nun leicht möglich,
andere für die optische Vermessung des Objekts 3
geeignete Sensoren oder Beleuchtungseinrichtungen
einzuwechseln. Beispielsweise läßt sich anstatt einer Kamera
der in Fig. 5 dargestellte Ziel-Markenprojektor 17
einwechseln, mit dem auf unstrukturierte Bereiche des Objekts
3 Lichtpunkte projiziert werden, deren Position dann mit
einer oder mehreren Kameras ausgemessen wird. Die Kameras
7a-d lassen sich außerdem gegen Fixfokuskameras mit anderer
Brennweite oder mit unterschiedlichen, an das zu vermessende
Objekt 3 angepaßten Arbeitsabständen austauschen.
Gleichfalls ist es möglich, Einrichtungen zur Beleuchtung des
gesamten Objektes an die Aufnahmeplatte 16 anzusetzen. Die
Halterungen 14 an einer Kamera 7a oder einem
Markenprojektor 17 ist hierbei so angebracht, daß ihre
Symmetrieachse durch den Schwerpunkt des betreffenden Gerätes
geht und das Gerät dementsprechend drehmomentfrei am
Dreh/Schwenkgelenk aufgenommen ist.
Die Kameras 7a-d besitzen ein sogenanntes flächenhaftes
CCD-Array als lichtempfindlichen Flächensensor. Mit solchen
Sensoren erreicht man typischerweise Auflösungen von ca.
500×500 Bildelementen. Die Bildfläche eines Sensors ist in
der Regel kleiner als 50 mm2. Diese von der Anzahl der
Bildelemente her begrenzte Auflösung ist für hochgenaue
Vermessungen von Industrieobjekten in der Regel nicht
ausreichend. Es ist daher erforderlich, das Objekt in
mehreren Teilbildern zu erfassen, die räumliche Lage der
Teilbilder in verschiedenen Winkelstellungen der
Dreh/Schwenkgelenke festzustellen und die räumliche Lage der
Teilbilder in einem gemeinsamen Koordinatensystem zu
bestimmen, in dem die von den Dreh/Schwenkgelenken 6a-d
gelieferten Winkelpositionswerte in den verschiedenen
Stellungen zusammen mit den von der Kamera gelieferten
Lageinformationen eines interessierenden Objektpunktes in der
Bildebene der jeweils einzelnen Sensoren miteinander verrechnet werden. Bei
einem Bildfeld einer Videokamera von z. B. 2°×2° ist es deshalb
erforderlich, daß jedes Dreh/Schwenkgelenk 7 die darauf
aufgebaute Kamera grob auf ca. 1° positioniert und dann bei
Stillstand den exakten Winkelwert dem Rechner des
Koordinatenmeßgerätes meldet.
Der mit dem Koordinatenmeßgerät nach Fig. 1 durchgeführte
Meßablauf läßt sich am besten anhand des Blockschaltbilds
nach Fig. 6 beschreiben. Dort ist mit 18 die Steuerung
bezeichnet, von der die vier Dreh/Schwenkeinrichtungen 6a-d
auf Kommandobefehle des Rechners 10 hin die
Dreh/Schwenkeinrichtungen 6a-d so positionieren, daß die
darauf befestigenden Kameras 7a-d jeweils paarweise
interessierende Objektpunkte im Bildfeld ihres CCD-Sensors
aufnehmen.
Die Videosignale der Kameras 7a-d sind einer
Bildverarbeitungseinrichtung 11 zugeführt, die einen
Bildspeicher 29 besitzt. In diesen Bildspeicher können für
jede Videokamera mehrere Bilder abgespeichert werden, die den
verschiedenen Winkelstellungen der Kamera entsprechen.
Während eines Meßzyklus wird also die Objektoberfläche in
verschiedenen Winkelstellungen der Kameras vollständig
aufgenommen, die aufgenommenen Bilder im Bildspeicher 29
abgespeichert und anschließend die in den Bildern zweier
verschiedener Kameras gleichzeitig auftretenden
interessierenden Objektdetails wie z. B. Kanten, Marken etc.
im Bildkoordinatensystem des Sensors der jeweiligen Kamera
herausgearbeitet. Diese von den Kameras gelieferten
Lagemeßwerten werden an den Rechner 10 des
Koordinatenmeßgerätes übergeben. Gleichzeitig erhält der
Rechner 10 von der Steuerung 18 der vier
Dreh/Schwenkgelenke die Winkelmeßwerte, die den
Orientierungen der Kameras zum Zeitpunkt der Bildaufnahme
entsprechen. Diese Winkelmeßwerte geben in Verbindung mit der
Lage des Projektionszentrums des Objektivs 12 jeder Kamera
die Orientierung des Bildkoordinatensystems in gemeinsamen
Koordinatensystem des Gesamtgerätes wieder. Der Rechner ist
daher in der Lage, mit den aus der Photogrammetrie bekannten
Algorithmen des räumlichen Vorwärtseinschnitts die
Objektkoordinaten eindeutig aus den gelieferten
Winkelmeßwerten, allen gespeicherten Kalibrierdaten und den
von der Bildverarbeitungseinrichtung gelieferten
Meßdaten zu berechnen.
In diese Berechnung geht die exakte Einbaulage der vier
Dreh/Schwenkgelenke sowie die Rechtwinkligkeit der jeweiligen
Drehachse relativ zur Schwenkachse ein. Diese Kalibrierdaten
sind für die vier Dreh/Schwenkgelenke einmal bestimmt und in
dem Speicher 19 des Rechners 10 des Koordinatenmeßgerätes
abgelegt. Der Speicher 19 enthält außerdem Kalibrierdaten
der vier Videokameras 7a-d. Dies sind Daten, die
Geometrieabweichungen des Sensors selbst sowie die
Verzeichnung der Objektive 12 der Videokameras beinhalten.
Zur Ausgabe der unter Berücksichtigung der Kalibrierdaten aus
dem Speicher 19 berechneten Objektkoordinaten ist eine
Ausgabeeinheit 20 vorgesehen.
Die Vermessung des kompletten Werkstücks als Objekt kann bei
entsprechend groß dimensionierten Bildspeichern "in einem
Zuge" erfolgen, indem alle interessierenden Meßpunkte
zunächst aufgenommen und die entsprechenden Teilbilder
abgespeichert werden. Der für die Auswertung der Bilder
erforderliche Rechenprozeß kann dann anschließend erfolgen,
während bereits das nächste zu vermessende Werkstück auf den
Tisch 1 des Koordinatenmeßgerätes aufgelegt wird. Bei
begrenztem Bildspeicherplatz oder ausgedehnten Objekten, die
in eine Vielzahl von Teilbildern zerlegt werden müssen, wird
der Rechenprozeß für die Auswertung parallel oder
intermittierend zur eigentlichen Objektvermessung ablaufen.
Dann ist es besonders wichtig, daß die räumliche Zuordnung
zwischen dem Werkstück und der Lage der Drehachsen der
Dreh/Schwenkgelenke 6a-d exakt erhalten bleibt. Dies ist
durch den beschriebenen stabilen Aufbau gewährleistet.
Gleiches gilt auch für das reproduzierbare Anbringen der
Videokameras 7a-d an den Aufnahmeplatten 16 der
Dreh/Schwenkgelenke 6a-d. Nach einem Auswechselvorgang
müssen diese ihre Position hochgenau wieder einnehmen, wenn
ein zeitaufwendiges Nachkalibrieren der Kamerapositionen
vermieden werden soll.
In Fig. 2 ist ein leicht abgewandeltes Ausführungsbeispiel
des Koordinatenmeßgerätes dargestellt.
Gleiche Teile wie Tisch, Steuerschrank, Tastatur und
Schwingungsdämpfer sind mit im Vergleich zu Fig. 1 um 20
höheren Bezugsziffern versehen. Auf ihre nochmalige
Beschreibung kann hier verzichtet werden. Im Unterschied zum
Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind in Fig. 2 nur zwei
Kameras 27a und 27b an einer Seite des Tisches 21
befestigt. Um das Objekt 23 voll umfänglich vermessen zu
können, ist dieses auf einem Drehtisch 22 aufgenommen, der
in den eigentlichen Werkstücktisch 21 integriert ist. Die
Kameras 27a und b und die sie haltenden Dreh/Schwenkgelenke
26a und b sind höhenverstellbar in zwei teleskopartig
auseinanderschiebbaren Säulen 25a und 25b befestigt. Hierbei
sind die beweglichen Teile der Säulen mit 28a und 28b
bezeichnet. Weiterhin ist zwischen den beiden Säulen 25b und
25c eine dritte Säule 25c am Tisch 21 befestigt, deren
Teleskopauszug 28c über ein darauf befestigtes
Dreh/Schwenkgelenk 26c einen Markenprojektor 17 trägt.
Der Markenprojektor 17 dient dazu, ausgewählte Punkte auf
der Oberfläche des Objekts 23 mit einem Laserspot zu
markieren, wobei die markierten Stellen dann gleichzeitig von
den beiden Kameras 27a und 27b angezielt und vermessen
werden.
Auf dem Tisch 21 sind außerdem drei Kalibrierkörper 29a, 29b
und 29c in Form von aufgestelzten Kugeln angebracht. Diese
Kalibrierkörper dienen dazu, um in den Pausen, während der
das Objekt 23 gewechselt wird, die Lage der Kameras 27a
und 27b durch einen optischen Rückwärtsschnitt zu
rekalibrieren und hierbei insbesondere den Abstand a sowie
die über die Auszüge 28a und 28b einstellbaren Höhen b1 und
b2 der beiden Drehachsen der Dreh/Schwenkgelenke 26a und b
hochgenau zu bestimmen.
Der schaltungstechnische Aufbau des Koordinatenmeßgerätes aus
Fig. 2 entspricht dem in Fig. 6 für das Koordinatenmeßgerät
aus Fig. 1 dargestellten mit dem
Unterschied, daß der Rechner des Koordinatenmeßgerätes
zusätzlich den vom Drehtisch 22 gelieferten Winkelwert bei
der Koordinatenberechnung mitberücksichtigt.
Claims (7)
1. Koordinatenmeßgerät zur berührungslosen Vermessung eines
Objektes mit
- - mehreren Videokameras (7; 27), die auf motorisch dreh- und schwenkbaren Winkelpositionsgebern (6; 26) befestigt und im gegenseitigen Abstand neben dem Objekt aufgestellt sind, einem Rechner (10), der aus Bilddaten der Videokameras und mit den Winkeldaten der Winkelpositionsgeber (6, 26) Koordinatenwerte des Objekts bestimmt, gekennzeichnet durch
- - einen mit einer Schwingungsdämpfung (4; 24) versehenen Tisch (1; (21) an den die motorisch dreh- und schwenkbaren Winkelpositionsgeber (6; 26) mit den Kameras (7; 27) angebaut sind und auf dem das Objekt gehaltert ist,
- - eine Bildverarbeitungseinrichtung (11), die einen Bildspeicher (29) aufweist, in dem für jede der Videokameras (7a-c) mehrere Bilder abspeicherbar sind, und die dem Rechner (10) Meßdaten liefert, die die Lage eines interessierenden Objektpunktes in den Bildebenen der Kameras charakterisieren und
- - eine Steuerung (18), die die Videokameras (7a-7d) so positioniert, daß jede der Videokameras die Objektoberfläche in mehreren verschiedenen Winkelstellungen aufnimmt und interessierende Objektpunkte jeweils im Bildfeld zweier der Videokameras liegen.
2. Koordinatenmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Winkelpositionsgeber (26) jeweils auf
höhenverstellbaren Säulen (28) befestigt sind.
3. Koordinatenmeßgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die dreh- und schwenkbaren Winkelpositionsgeber (6)
jeweils mit einer Aufnahmeplatte (16) zusammenwirken und die
Videokameras (7) mit einer entsprechenden Halterung (14)
versehen sind, mit der sie sich auswechselbar an der Aufnahmeplatte
(16) befestigen lassen.
4. Koordinatenmeßgerät nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Ziel-
Markenprojektoren (17) vorgesehen sind, die anstelle
einer Videokamera (7a) auswechselbar an der Aufnahmeplatte
(16) befestigbar sind.
5. Koordinatenmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß in den Tisch (21) ein
Drehtisch (22) integriert ist und die Winkeldaten eines dem
Drehtisch zugeordneten Meßsystems dem Rechner
(10) zugeführt werden.
6. Koordinatenmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß auf dem Tisch (21) mehrere
Kalibrierkörper (29a, b) im Bildfeld der Videokameras (26a, c)
aufgestellt sind.
7. Koordinatenmeßgerät nach einem Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Rechner (10) einen Speicher (19)
besitzt, in dem Kalibrierwerte abgelegt sind, die
die Achslagen der Winkelpositionsgeber (6a-c) oder Korrekturen
für die Videokameras (7a-c) beschreiben.
Priority Applications (3)
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US07/616,627 US5285397A (en) | 1989-12-13 | 1990-11-21 | Coordinate-measuring machine for non-contact measurement of objects |
CH3713/90A CH681656A5 (de) | 1989-12-13 | 1990-11-23 |
Applications Claiming Priority (1)
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DE3941144A1 DE3941144A1 (de) | 1991-06-20 |
DE3941144C2 true DE3941144C2 (de) | 1994-01-13 |
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DE3941144A Revoked DE3941144C2 (de) | 1989-12-13 | 1989-12-13 | Koordinatenmeßgerät zur berührungslosen Vermessung eines Objekts |
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