DE4341578A1 - Rotationslaser zur Vermessung der Rechtwinkligkeit von Großbauteilen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Rotationslaser zur Vermessung der Rechtwinkligkeit von Großbauteilen, insbesondere im Fahrzeug- und Maschinenbau, mit einem zur Längsachse kontinuierlich ste­ henden und einem um die Längsachse mittels motorisch angetrie­ benem Laserumlenkprisma rotierenden Laserstrahl, welche mit am Großbauteil vorgesehenen Laser-Empfängern in Wirkverbindung bringbar sind.

Zu Vermessungsarbeiten im Bauwesen werden zunehmend rotierende Laser eingesetzt, die sich über drei Achsen selbst nivellieren und sowohl vertikal als auch horizontal Verwendung finden. Diese sogenannten Rotationslaser senden einen zu der Längsachse ste­ henden, kontinuierlichen Laserstrahl und einen im rechten Winkel dazu um die Längsachse rotierenden Laserstrahl aus. Der rotie­ rende Laserstrahl wird durch ein motorisch angetriebenes Umlenk­ prisma, auch Umlenkspiegel oder dergleichen, erzeugt. In Ver­ bindung mit Automatik-Laser-Empfängern, welche die rotierenden und damit für die Empfänger unterbrochenen Laserstrahlen ein­ fangen und deren Position digital anzeigen beziehungsweise ver­ werten können, ist die Meßgenauigkeit derart erhöht worden, daß diese Laser mit den Empfängern auch im Fahrzeug- und Maschinen­ bau Anwendung finden. Jedoch besteht noch der Nachteil, daß der in Längsrichtung stehende Laserstrahl kontinuierlich austritt, so daß der in diesen Strahlengang eingebrachte Empfänger, wel­ cher auf periodische Laserimpulse anspricht, nicht wirksam wird und nur durch Sichtkontrolle oder andere aufwendige Einrichtun­ gen eine meßtechnische Erfassung möglich ist. Zwar sind bei Bearbeitungslasern höherer Leistung einige Verfahren und Vor­ richtungen zum Modulieren und zur Unterbrechung von Laserstrah­ len (DE 32 26 811, DE 33 10 627 und DE 40 08 606) bekannt, jedoch weisen sie den gemeinsamen Nachteil auf, daß diese Lösungen Scheiben mit Öffnungen oder Spiegel mit außermittig zum Laser­ strahl liegenden Dreh- und Schwenkachsen vorsehen, deren Schwin­ gungen bei der Bewegung/Rotation die Konstanz der Nivellier­ ebene beeinträchtigen, so daß sie für Meßlaser ungeeignet sind.

Desweiteren ist eine impulsförmige Erzeugung von Laserstrahlen, wie in der DE 33 10 627 ausführlich dargelegt, sehr kostenaufwen­ dig und in der Frequenz begrenzt.

Der im Patentanspruch angegebenen Erfindung liegt das Problem zu Grunde, in Vermeidung der voranbeschriebenen Nachteile kosten­ günstig einen Rotationslaser derart zu komplettieren, daß mit diesem in zwei beziehungsweise drei Achsen, unter Verwendung gleicher Zielmarken, Messungen durchgeführt werden können. Er­ findungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zwei oder mehrere, im Strahlengang des kontinuierlichen Laserstrahles ge­ geneinander verdrehbare Polarisationsfilter angeordnet sind, von denen mindestens ein Polarisationsfilter, vorzugsweise am Gehäu­ se des Rotationslasers angeordnet, feststehend und mindestens ein weiterer Polarisationsfilter, vorzugsweise mit dem Laser­ umlenkprisma rotierend vorgesehen ist.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung bestehen insbesondere darin, daß Rechtwinkligkeitsmessungen in zwei bzw. drei Ebenen problemlos mit einer Zielmarke durchgeführt werden können.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die dazugehörige Zeichnung zeigt eine Einsatzvariante des erfindungsgemäßen Rotationslasers zur Ver­ messung der Rechtwinkligkeit eines Großbauteils, beispielsweise einer Vorrichtung oder eines Fahrzeugbauteils. Hieraus ist er­ sichtlich, daß der Rotationslaser 1 in dem, in seiner Längsrich­ tung erzeugten Strahlengang am eigenmotorisch angetriebenen Laserumlenkprisma 2 sowie in gleicher Richtung am Gehäuse 3 zentrisch zur Achse des kontinuierlich stehenden Laserstrahles 4 jeweils mit einem Polarisationsfilter 5, 5′ versehen ist. Der Polarisationsfilter 5′ ist vorteilhafterweise derart am Gehäuse 3 befestigt, daß dieser aus dem Strahlengang des Laserstrahles 4 herausgeschwenkt werden kann und demzufolge wieder ein kon­ tinuierlicher Laserstrahl zur Verfügung steht. Mit der Inbetriebnahme des Rotationslasers 1 wird der Polarisationsfil­ ter 5 in Rotation versetzt, wobei der, das Laserumlenkprisma 2 durchdringende Anteil der Laserstrahlen 4 auf den Polarisations­ filter 5, auftrifft und je nach Stellung der Polarisationsfilter 5, 5, der Laserstrahl 4 abwechselnd durchgelassen, behindert bzw. gesperrt werden. Die so entstehenden Impulse des Laserstrahles 4 können jetzt auch von den in Längsrichtung des Rotationslasers 1 vorgesehenen Laser-Empfängern 6 erfaßt bzw. verwertet werden.

Zur rechtwinkligen Vermessung des Großbauteiles wird der Rota­ tionslaser 1 mittels seines Laserstrahles 4 in Verbindung mit einem oder mehreren, dann versetzt angeordneten Laser-Empfän­ gern 6 zum Längsträger 7 der Vorrichtung 8 ausgerichtet. Anschließend erfolgt die Kontrolle der Rechtwinkligkeit der auf den Längsträgern 7 angeordneten geraden oder auch gekrümmten Querträger 9, wobei hierzu der bereits zur Ausrichtung des Rota­ tionslasers 1 zum Längsträger 7 verwendete oder mehrere derarti­ ge Laser-Empfänger 6 mit den Querträgern 9 in Verbindung ge­ bracht werden. Anhand der auf den oder die Laser-Empfänger 6 auftreffenden Impulse des rotierenden Laserstrahles 10 kann die Rechtwinkligkeit der Querträger 9 zu den Längsträgern 7 ermittelt bzw. gegebenenfalls korrigiert werden. Die hierbei verwendeten Laser-Empfänger 6 besitzen Sensoren, welche den Meßbereich abfahren und die Lichtebene selbstständig suchen, wobei die gefundene Position (Zielmarke) digital anzeigbar ist.

Bezugszeichenliste

1 Rotationslaser
2 Laserumlenkprisma
3 Gehäuse
4 Laserstrahl in Längsrichtung
5, 5′ Polarisationsfilter
6 Laser-Empfänger
7 Längsträger
8 Vorrichtung
9 Querträger
10 Laserstrahl rotierend

Claims (1)

1. Rotationslaser zur Vermessung der Rechtwinkligkeit von Großbau­ teilen, insbesondere im Fahrzeug- und Maschinenbau, mit einem zur Längsachse kontinuierlich stehenden und einem um die Längs­ achse mittels motorisch angetriebenen Laserumlenkprisma rotie­ renden Laserstrahl, welche mit am Großbauteil vorgesehenen La­ ser-Empfängern in Wirkverbindung bringbar sind, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwei oder mehrere, im Strahlengang des kontinuier­ lichen Laserstrahles (4) gegeneinander verdrehbare Polarisationsfilter (5, 5′) angeordnet sind, von denen minde­ stens ein Polarisationsfilter (5), vorzugsweise am Gehäuse (3) des Rotationslasers (1) angeordnet, feststehend und mindestens ein weiterer Polarisationsfilter (5), vorzugsweise mit dem Laserumlenkprisma (2) rotierend vorgesehen ist.