DE69423971T2

DE69423971T2 - Apparat zum messen der dimensionen von grossen objekten

Info

Publication number: DE69423971T2
Application number: DE69423971T
Authority: DE
Inventors: Rudolf Wiklund
Original assignee: Dataliner AB
Current assignee: Dataliner AB
Priority date: 1993-09-30
Filing date: 1994-09-28
Publication date: 2000-12-28
Anticipated expiration: 2014-09-29
Also published as: SE9303191D0; US5721618A; SE502409C2; JPH09505883A; EP0721566B1; SE9303191L; DE69423971D1; EP0721566A1; WO1995009345A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Meßgerät der im Oberbegriff von Anspruch 1 definierten Art.
Die Abmessungen von Fahrzeugchassis werden mit Hilfe von Verfahren ermittelt, bei denen eine Meßeinheit, die längs einer Meßschiene bewegbar ist, veranlaßt wird, einen Lasermeßstrahl auf Meßpunkte auf dem Fahrzeugchassis zu richten. Die Position der Einheit längs einer vertikalen Skala auf der Meßschiene wird bezüglich eines jeden Meßpunktes am Chassis abgelesen. Dieser Meßwert wird einem Speicher zugeführt und danach in einem Rechner, beispielsweise einem personal computer oder einem Minicomputer verarbeitet, der eine ausreichende Datenverarbeitungskapazität besitzt, um die erforderlichen Berechnungen durchzuführen. Die Meßwerte werden mit dem Rechner verarbeitet und als absolute Werte zusammen mit dem Ausmaß ausgegeben, in welchem diese Werte von entsprechenden Werten abweichen, die man erhält, wenn man ein Standardfahrzeug des betroffenen tatsächlichen Modells ausmißt. Folglich sind die zu verschiedenen Marken oder Modellen von Fahrzeugen gehörenden Daten zum Laden in das verwendete Datensystem verfügbar oder wurden bereits in den Festwertspeichern gespeichert, die mit dem Computersystem verbunden sind.
Die USA-Patentschrift 4,556,322 beschreibt eine Anordnung zur Durchführung solcher Messungen mit nur einer einzigen Meßschiene, die in der Nähe des zu vermessenden Wagens oder Fahrzeugs positioniert ist. Die USA-Patentschrift 4,492,471 beschreibt eine vereinfachte Kalibrierung des Systems. Diese Patentschrift beschreibt eine ältere Generation des Systems gemäß der vorliegenden Erfindung, die von derselben Anmelderin stammt. Das ältere System hatte eine Schiene und einen "Schlitten", der längs der Schiene unter der Kontrolle einer Bedienungsperson verschoben wurde, welche auf Anzeigelineale blickte, die an Meßpunkten des zu vermessenden Gegenstandes plaziert waren. Es war die Bedienungsperson, die anzeigte, wenn ein Treffer auf einem Anzeigelineal erfolgte. Der Treffer wurde nicht automatisch angezeigt. Somit war das in diesem Patent beschriebene System nicht automatisch. Die Schiene war mit einem Maßstab versehen. Dieser Maßstab konnte seinerseits mit Sensoren versehen sein. Ein Problem bei den bekannten Verfahren besteht darin, daß es nicht möglich ist, auch in vertikaler Richtung, (d. h. längs einer Z-Achse) schnell und automatisch zu messen. Manuelle Kalibrierungen, Installationen und Meßschritte benötigen zu ihrer Durchführung eine lange Zeit und erfordern eine umfangreiche Kenntnis des verwendeten Meßsystems.
Hauptziel der Erfindung ist es, ein System zu schaffen, das es ermöglicht, große Gegenstände, beispielsweise ein Fahrzeugchassis vollständig automatisch zu vermessen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein System zu schaffen, das keine spezielle Installation und Kalibrierung des Meßgerätes in Bezug auf das zu vermessende Objekt erfordert.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein System zu schaffen, das es ermöglicht, ein Objekt automatisch in drei Dimensionen zu vermessen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein System zu schaffen, das eine gute Eindringfähigkeit an verschiedenen Meßpunkten bei einer Messung von einer Meßschiene besitzt, d. h. es soll möglich sein, alle Fahrzeugmeßpunkte mit einem Meßstrahl von der Meßschiene zu erreichen.
Die Erfindung basiert auf einem Meßsystem zum Messen der Abmessungen eines großen Gegenstandes, wie z. B. eines Fahrzeugfahrgestells, das folgende Bestandteile umfaßt: einen Schlitten, der längs eines in der Nähe des zu vermessenden Objektes angeordneten Meßweges bewegbar ist, optische Einrichtungen, die auf dem Schlitten montiert sind und ein dünnes optisches Meßbündel auf das zu vermessende Objekt aussenden, eine Anzahl von Treffer-Anzeigeeinheiten, die auf dem zu vermessenden Objekt in der Nähe des Meßpunktes positioniert sind, auf den das Meßbündel gerichtet ist, und einen Meßpfad-Positionsanzeiger. Die Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Anzeigeanordnung auf dem Schlitten, die mit jeder Treffer-Anzeigeeinheit am Objekt zusammenarbeitet, um eine automatische Anzeige für jeden Treffer auf jeder Anzeigeeinheit durch das Meßbündel zu liefern, wobei der Pfad-Positionsanzeiger automatisch arbeitet und auf dem Schlitten angebracht ist, und der Pfad-Positionsanzeiger so ausgebildet ist, daß er die Position des Schlittens längs des Meßpfades bei jeder automatischen Trefferanzeige durch ein Steuersignal der Anzeigeanordnung ausliest.
Das Meßsystem kann eine Recheneinheit umfassen, die einen Schlitten-Antriebsmotor derart steuert, daß die Bewegungsfolge des Schlittens automatisch gesteuert wird, wobei der Schlitten mit einer Meßbündel-Ablenkungseinstelleinrichtung versehen ist, um den Wert des Meßwinkels bezüglich des Meßpfades in einer Referenzebene des zu vermessenden Objekts einzustellen, wobei eine Steuerung durch die Recheneinheit möglich ist, und wobei jede Meßsequenz eine Bewegung des Schlittens längs des Pfades umfaßt, wobei das Meßbündel in wenigstens zwei Winkelpositionen in der Referenzebene winkelmäßig eingestellt wird, und wobei während jeder Meßsequenz jede Treffer-Anzeigeeinheit durch das Meßbündel aus wenigstens zwei Richtungen abgetastet werden soll. In jeder Position längs des Meßpfades, in der eine Anzeige von der Anzeigeanordnung abgegeben wird, veranlaßt die Recheneinheit den Meßschlitten sich mit einer vorbestimmten Häufigkeit über diese Position hinweg vor und zurück zu bewegen. Die Treffer-Anzeigeeinheit umfaßt vorzugsweise eine Reflektoreinrichtung an jedem Meßpunkt und das Meßbündel wird von der Anzeigeanordnung auf die Reflektoreinrichtung durch eine Bündel- Ablenkanordnung übertragen. Das Licht der Anzeigeanordnung, das von der Reflektoreinrichtung reflektiert wird, läuft durch die Bündel-Ablenkanordnung in einer zur Richtung des Meßbündels entgegengesetzten Richtung und von dort zu einer Detektoranordnung. Jede Treffer-Anzeigeeinheit umfaßt vorzugsweise ein Maßstabsmuster, das in Verbindung mit einem der Meßpunkte angeordnet ist, wobei das Maßstabsmuster derart ausgebildet ist, daß die Anzeigeanordnung verschiedene Signalmuster entsprechend verschiedenen Höhen des Meßbündels entstehen läßt, wenn das Meßbündel das Maßstabsmuster abtastet, wenn sich der Schlitten geradlinig längs der Meßschiene bewegt. Das Maßstabsmuster kann wenigstens zwei Musterteile umfassen, die gemeinsam geeignet sind, unterschiedliche Grade der Feinauflösung der vertikalen Lokalisierung des Lichtbündels auf dem Maßstabsmuster während eines Schwenks über den Maßstab so zu liefern, daß jeder Musterteil für einen speziellen Grad von Feinauflösung eine Anzeige eines vertikalen Abschnitts längs des Maßstabsmusters liefert, innerhalb dessen der Musterteil, der den nächst feineren Grad der Feinauflösung aufweist, eine Anzeige seiner Auflösung liefert. Der Meßschlitten kann auch mit einer servogesteuerten Neigungs-Einstelleinrichtung versehen sein, die derart arbeitet, daß der Schlitten unter einem solchen Winkel geneigt gehalten wird, daß das Meßbündel während eines Meßzykluses in ein und derselben Richtung mit einem festen, eingestellten Ausgangswinkel unabhängig von der momentanen Position des Schlittens auf dem Meßpfad gehalten wird.
Die Erfindung wird im folgenden im einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben; in dieser zeigen:
Fig. 1 einen Schlitten, der sich längs einer Meßschiene bewegt und eine erste Ausführungsform eines Meßsystems gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt,
Fig. 2 bis Fig. 9 unterschiedliche Ausführungsformen einer an einem Meßpunkt angeordneten Reflektoreinrichtung,
Fig. 10 eine Realisierungsform des Bewegungsmusters eines Meßbündels, das auf das zu vermessende Objekt gerichtet ist,
Fig. 11A in schematischer Weise einen Schlitten, der eine zweite Ausführungsform einer Meßanordnung gemäß der Erfindung umfaßt,
Fig. 11B in schematischer Weise eine Seitenansicht einer Ausführungsform der Spiegeleinrichtung 171 in Fig. 11A in vergrößertem Maßstab, und
Fig. 12 ein Blockschema einer Ausführungsform einer Berechnungsschaltung, die gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
Fig. 1 zeigt einen Schlitten 1, der längs einer Meßschiene 2 bewegbar ist, die einen Meßpfad bildet. Diese Meßschiene dient dazu, in der Nähe eines zu vermessenden Objektes, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs angeordnet zu werden. Das zu vermessende Objekt ist mit Meßeinrichtungen 3 bis 8 versehen, mit deren Hilfe das Auftreffen eines Lichtbündels, das gemäß der Erfindung vorzugsweise von einem Laser stammt, auf einem Meßpunkt automatisch angezeigt werden kann, wobei ein solches Auftreffen manchmal als "Treffer" bezeichnet wird. Die Meßeinrichtungen können entweder wenigstens ein reflektierendes Feld zum Zurückreflektieren von übertragener Strahlung aufweisen oder können mit Strahlungsanzeigern versehen sein. Wie jedoch unten noch mehr im einzelnen erläutert wird, sind die Meßeinrichtungen vorzugsweise mit Maßstabsmustern versehen, die reflektierende und nicht reflektierende Teile umfassen, und die gewünschtenfalls an sogenannten Linealen vorgesehen sind, die von geeigneten Meßpunkten an dem zu ver messenden Objekt nach unten hängen. Letzteres trifft besonders dann zu, wenn es sich bei dem zu vermessenden Objekt um ein Fahrzeugchassis handelt. Die Maßstabsmuster können auch an dem zu vermessenden Objekt beispielsweise in Form von Aufklebern angebracht sein.
Der Schlitten 1 wird in beiden Richtungen durch einen ein Gummirad 10 antreibenden Motor 9 oder eine andere geeignete Antriebseinrichtung zwischen Meßschiene 2 und dem Schlitten 1 auf einer seiner Seiten angetrieben. Der Motor 9 wird von einer Steuerungseinheit 11 so gesteuert, daß er den Schlitten 1 längs der Schiene in der einen oder der anderen Richtung, d. h. in der X-Richtung mit Hilfe des Rades 10 antreibt. Zwischen der Schiene und dem Schlitten ist auf der Seite, welche der Seite, auf der das Rad 10 montiert ist, gegenüberliegt, ein Paar von sich frei drehenden Rädern 12, 13 montiert, die den Schlitten quer zur Schiene und auch senkrecht, d. h. in der Y- und der Z-Richtung tragen und fixieren.
Wie sich aus der folgenden Beschreibung ergibt, kann der Schlitten 1 rückwärts und vorwärts längs der Schiene 2 einmal oder mehrere Male über die gesamte Länge des zu vermessenden Gegenstandes angetrieben werden, oder er kann alternativ längs der Schiene 2 von Position zu Position, in der jeweils ein Treffer auf einem Lineal angezeigt wird, bewegt werden, wobei es möglich ist, den Schlitten für jede Trefferanzeigeposition einige Dezimeter über diese Position hinweg mehrmals vor und zurück zu bewegen, um definitiv die Schienenposition zu bestimmen, worauf er dann zur nächsten Position weiterbewegt wird, an welcher ein Treffer angezeigt wird, und so weiter, oder alternativ kann der Schlitten insbesondere dann, wenn ein Treffer auf einem Maßstabsmuster angezeigt worden ist, auch konstant weiter bewegt werden, wobei einer seiner Teile in der das Lichtbündel emittierenden Einheit rotiert und es kann entweder der Schlitten längs der Schiene vor und zurück bewegt werden oder er kann während einer Feinermittlung der Position der gefundenen Anzeigeeinrichtung 3 bis 8 zum Stillstand gebracht werden.
Die Steuereinheit 11 ist vorzugsweise ein Rechner, beispielsweise ein Mikrocomputer der herkömmlichen Art, in welchem Software gespeichert worden ist. Die Steuereinheit kann von einer Bedienungsperson mit Hilfe einer Tastatur 11A oder dergleichen betätigt werden. Die gewählte Software ist an die gewünschte Verwendung des Meßgerätes angepaßt. Das Meßgerät kann einfach rückwärts und vorwärts über die volle Länge des Kraftfahrzeugs bewegt werden, wenn beispielsweise im Rahmen einer jährlichen Inspektion die Abmessungen des Kraftfahrzeugs überprüft werden. Wenn ein beschädigtes Fahrzeug ausgerichtet wird, kann statt dessen erforderlich sein, die Position einer Reihe von Meßpunkten während des tatsächlichen Ausrichtvorganges dadurch zu überwachen, daß das Meßgerät über genau diese Positionen auf der Meßschiene vor und zurück bewegt wird, an denen ein Treffer auf den Linealen registriert wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ist derart flexibel, daß eine viele der beschriebenen Ausführungsformen wahlweise und alternativ zueinander verwendet werden können.
Eine Lichtquelle 14, die ein schmales Lichtbündel aufweist, vorzugsweise ein Laser, ist an einem Ende der Schiene 2 angeordnet und so ausgerichtet, daß der Lichtbündelpfad von der Lichtquelle 14 längs der Schiene verläuft. Der Lichtbündelpfad verläuft durch ein rechtwinkeliges Prisma 15 hindurch, das eine Seitenoberfläche besitzt, die sich quer zum Lichtbündelpfad von der Lichtquelle in Richtung des Auftreffens erstreckt.
Der Lichtbündelpfad trifft dann auf einen Spiegel 16 in einer pentagon-förmigen Spiegelanordnung. Der Spiegel 16 ist auf dem Schlitten 1 fest montiert. Der Spiegel 16 lenkt das Lichtbündel auf einen weiteren Spiegel 17 in der Spiegelanordnung. Der Spiegel 17 kann mit Hilfe einer Einstelleinrichtung 18, beispielsweise eines Schrittmotors, der von der Steuereinrichtung 11 gesteuert wird, in verschiedene Drehstellungen gedreht werden. Es können auch andere Anordnungen zur Erzielung unterschiedlicher Winkelpositionen verwendet werden. Pentagon-Anordnungen dieser Art sind aus dem Stand der Technik bekannt und beispielsweise in der US-Patentschrift 4,556,322 beschrieben.
Im Fall der Ausführungsform der Fig. 1 erfaßt ein Null-Detektor 19 die Relation zwischen dem Winkel des Schrittmotors und der absoluten Winkelposition des Spiegels. Die Signale des Null-Detektors 19 werden der Steuereinrichtung 11 zugeführt, die den Motor 18 vermittels einer Servosteuerung so steuert, daß die gewünschten Positionen des Spiegels 17 erhalten werden. In dieser Hinsicht wird der Winkel eines ausgehenden Bündels 20 während einer Meßperiode der Meßsequenz festgehalten, doch kann ein gewählter Winkel α (oder β) zwischen dem zurückkommenden Laserbündel und dem abgehenden Bündel 20 gewählt werden. Die Winkel α und β können irgendwelche gewünschte Werte besitzen, d. h. der eine Winkel kann spitz und der andere stumpf sein oder es können beide spitz oder stumpf sein. Auch ist es möglich und in vielen Fällen günstig, während einer Untersuchung mehr als zwei Winkel zu wählen. Wenn eine Vielzahl von Meßpunkten gewählt wird, können diese Meßpunkte oder die ihnen benachbarten Anzeigeanordnungen, wie z. B. die unten beschriebenen Meßlineale, an Stellen liegen, die unter bestimmten ausgewählten Winkeln unzugänglich sind. Eine hohe Eindringkapazität beim Messen aller ausgewählten Meßpunkte wird erreicht, weil viele verschiedene Winkelpositionen gewählt werden können.
Ein Sensor 21 erfaßt, ob der Schlitten horizontal in einer Richtung liegt, die zumindest näherungsweise der Halbierungslinie der Pentagon-Spiegelanordnung 16, 17 entspricht, oder ob diese Bedingung nicht erfüllt ist. Der Sensor ist vorzugsweise ein Vertikalwinkel- Detektor, dessen Ausgangssignal der elektronischen Ablesung einer Libelle entspricht und der Steuereinrichtung 11 zugeführt wird. Ein Motor 22, der in der Lage ist, den Schlitten um eine Achse 23 zu drehen, die im wesentlichen unter einem rechten Winkel zur Winkelhalbierenden zwischen den Spiegeln 16 und 17 verläuft, wird von der Steuerungseinrichtung 11 gesteuert, die den Motor 22 so servo-steuert, daß das Ausgangssignal vom Sensor 21 immer gleich Null ist. Eine Anordnung dieser Art ist aus der US- Patentschrift 4,441,818 bekannt. In der Praxis ist die Schiene 2 nicht vollständig gerade. Die Servo-Anordnung einschließlich der Elemente 21 und 22 beseitigt die Einflüsse einer nicht geraden Schiene, wenn der Schlitten 1 bewegt wird.
Gemäß der Erfindung wird der Schlitten 1 längs der Meßschiene vorwärts und rückwärts angetrieben. Wenn sich der Schlitten längs der Schiene bewegt, trifft das abgehende Meßbündel 20 auf die verschiedenen Lineale oder Aufkleber 3 bis 8, die vorzugsweise mit Meßmaßstäben versehen sind, die reflektierende und nicht reflektierende Teile besitzen.
Wenn das Lichtbündel auf einen reflektierenden Teil auftrifft, wird das Licht in der dem Bündel 20 entgegengesetzten Richtung durch die Pentagon-Spiegelanordnung 16, 17 reflektiert. Eine Aperturblende 23, die im Lichtbündelpfad beispielsweise zwischen den Spiegeln 16 und 17 angeordnet werden kann, blendet alle Lichtstrahlen aus, die in anderen Richtungen reflektiert werden. Das reflektierte Lichtbündel wird dann von der Hypotenusen-Seite des rechtwinkeligen Prismas 15 auf eine Optik 24 abgelenkt, die in Fig. 1 schematisch als Linse dargestellt ist und das reflektierte Licht auf einem Lichtdetektor 25 sammelt.
Diese Anordnung und insbesondere die Pentagon-Spiegelanordnung lenkt somit reflektiertes Licht zur Erzielung einer Anzeige in einer der Richtung des ausgesandten Lichtes genau entgegengesetzten Richtung unabhängig von einer Drehung des Spiegels ab, d. h. das Licht verläuft längs der selben optischen Achse sowohl zu den Linealen oder Aufklebern 3 bis 8 als auch von diesen weg. Da Licht mit oder ohne das Vorhandensein der Blende 23 teilweise aufgrund der endlichen Ausdehnung der Spiegel und teilweise aufgrund der seitlichen Begrenzung der Linse 24 ausgeblendet wird, kann die Blende 23 weggelassen werden. Zur Erzielung eines ausreichend großen Ausgangssignals wird der Detektor 25 ausreichend groß gemacht, um sicherzustellen, daß das Licht durch ihn nicht abgeschwächt wird.
Die Fig. 2 bis 9 zeigen unterschiedliche Ausführungsformen von Linealen, die Maßstabsmuster aufweisen und an Meßpunkten an dem zu vermessenden Objekt aufgehängt sind oder an ihm in einer anderen geeigneten Weise angebracht werden, beispielsweise in Form von Klebestreifen aufgeklebt werden, die reflektierende und nicht reflektierende Teile besitzen. Die verschiedenen Lineale werden so angeordnet, daß die Höhenposition eines Meßbündels, das auf das Lineal auftrifft, auf der Basis der Konfiguration des Signals ermittelt werden kann, das vom Detektor 25 erhalten wird, wenn sich der Schlitten 1 längs des zu vermessenden Objektes und längs der Schiene 2 während eines Meßzykluses bewegt.
Fig. 2 zeigt das Maßstabsmuster eines reflektierenden Teils 30 des Lineals 31 in Form eines gleichschenkeligen Dreiecks, dessen Basis nach unten weist. Das Signal S1, das erhalten wird, wenn sich der Lichtbündelpfad 20 über das Lineal 30 bewegt, ist in diesem Fall ein Impuls, der für unterschiedliche Höhen unterschiedliche zeitliche Längen besitzt. Die zeitliche Dauer oder zeitliche Länge ist jedoch mit der linearen Skala auf der Schiene 2 korreliert und es kann somit angenommen werden, daß sie ein Längenmaß darstellt. Natürlich kann das Dreieck auch mit der Unterseite nach oben angeordnet sein und dennoch die gleiche Funktion erfüllen.
Fig. 3 zeigt das Maßstabsmuster von zwei reflektierenden Teilen 33 und 34 des Lineals 35. Die reflektierenden Teile 33 und 34 haben die Form von Bändern oder Streifen, die längs der gleichlangen Seiten eines gleichschenkeligen Dreiecks angeordnet sind. In diesem Fall besitzt das Signal 52, das erhalten wird, wenn sich der Lichtbündelpfad 16 über das Lineal bewegt, die Form von zwei Impulsen, deren Impulsabstand für unterschiedliche Höhen unterschiedliche Werte aufweist.
Das Lineal 37 aus Fig. 4 ist nahezu vollständig mit einer reflektierenden Schicht 38 bedeckt. Diese Schicht umfaßt zwei nicht reflektierende Teile 39 und 40, welche die Form von Streifen besitzen, die längs der gleichlangen Seiten eines gleichschenkeligen Dreiecks angeordnet sind. Das Signal 53, das erhalten wird, wenn sich der Lichtbündelpfad 41 über das Lineal bewegt, umfaßt in diesem Fall drei Impulse mit einem mittleren Impuls, der für verschiedene Höhen unterschiedlich ist. Die spezielle Pulsform, die erhalten wird, zeigt deutlich an, daß ein Maßstabsmuster von dem Lichtbündel getroffen worden ist.
Bei der Ausführungsform in Fig. 5 ist der reflektierende Teil 42 des Lineals 43 als gleichschenkeliges Dreieck mit nach unten weisender Basis ausgebildet. Ein inneres Dreieck 44 im reflektierenden Teil 42 hat eine geringere Reflektivität, die beispielsweise durch Siebdrucken von Reihen über die reflektierende Oberfläche erzielt wird. In diesem Fall werden zwei Seitenstreifen 45 und 46 mit hoher Reflektivität erhalten, die längs der gleichlangen Schenkel des gleichschenkeligen Dreiecks angeordnet und auf den jeweiligen Seiten des Teils 44 mit geringerer Reflektivität positioniert sind. Das Signal 54, das erhalten wird, wenn sich der Lichtbündelpfad 47 über das Maßstabsmuster bewegt, besitzt in diesem Fall die Form von zwei Impulsen mit einem Impulszwischenraum, der sich nicht bis zum Nullpegel erstreckt. Diese Ausführungsform ermöglicht es, diejenigen kurzen Impulse, die zueinander gehören, ohne weiteres zu detektieren.
Die Fig. 6 bis 9 zeigen weitere Ausführungsformen von Maßstabsmustern. Diese Maßstabsmuster besitzen auch andere Anwendungsmöglichkeiten als die Verwendung in Verbindung mit einem sich längs der Meßschiene gemäß der Erfindung hin und her bewegenden Schlitten. Jede dieser Ausführungsformen besitzt einen reflektierenden Hintergrund mit aufgebrachten Teilen aus nicht reflektierendem Material, beispielsweise in der Form von stumpf schwarzem Pigment oder aufgeklebten stumpf schwarzen Streifen. Ein nicht reflektierender Teil, der eine größere Erstreckung in der Richtung besitzt, in der das Meßbündel über das Maßstabsmuster verläuft, als einer der inneren, nicht reflektierenden, an dem Lineal angebrachten Teile, ist längs wenigstens einer Seitenkante, vorzugsweise längs beider Seitenkanten des Maßstabsmusters angebracht. Da die Seitenteile relativ breit sind, beispielsweise eine Breite von 5 mm im Gegensatz zu einer Breite von 2 mm im Fall der inneren nicht reflektierenden Teile aufweisen, ist es für die Recheneinheit 11 einfach, zwischen Randteilen und Meßteilen in einem Skalenmuster zu unterscheiden. Darüber hinaus ist es einfach zu erkennen, ob ein Maßstabsmuster teilweise getroffen wird oder nicht und ob eine Messung unter einem anderen Winkel α oder β bezüglich der Schiene 2 ausgeführt werden muß oder nicht.
Wenn sich das Meßbündel bei einer Bewegung des Schlittens 1 längs der Schiene 2 frei im Raum bewegt, ohne auf ein Lineal aufzutreffen, werden aus der Umgebung Reflexionen erhalten, die dazu führen, daß die vom Detektor 25 erfaßten Lichtstrahlen bei der Bewegung des Schlittens längs des Bündels sich relativ verändern. Dadurch, daß am Anfang einer Abtastung über ein Maßstabsmuster ein völlig schwarzer Teil erfaßt wird, erhält man ein Untersignal, das für einen gegebenen Zeitraum nahezu gleich Null ist und dadurch anzeigt, daß ein Meßbündel begonnen hat, über ein Maßstabsmuster zu streichen, und daß die Messung eines neuen Maßstabsmusters begonnen hat. Diese Anzeige wird auch benötigt, wenn ein Lineal, das mit einem Maßstabsmuster versehen ist, durch ein anderes Lineal oder einen anderen Gegenstand teilweise verdeckt ist. Die nicht reflektierenden Kantenteile sind breiter als die übrigen nicht reflektierenden Teile, um es auf einfache Weise zu ermöglichen, diese Randteile vom Rest aufgrund der Impulslänge des erhaltenen Detektorsignals zu unterscheiden.
Das Lineal-Maßstabsmuster ist vorzugsweise bezüglich der Mittellinie des Lineals symmetrisch ausgebildet. Dies liefert insbesondere eine klare Information dahingehend, ob das Maßstabsmuster teilweise verdeckt ist oder nicht. Ein Impulsmuster, das vom Detektor 25 erhalten wird, und das nicht aus zwei zueinander spiegelbildlichen Impulsmusterhälften besteht, zeigt an, daß das Maßstabsmuster teilweise verdeckt ist und nicht verwendet werden sollte, um die Position eines Lineals oder einer ähnlichen Meßanordnung zu ermitteln. Die Fig. 6 und 7 zeigen zwei Ausführungsformen von symmetrischen Maßstabsmustern. Die erhaltenen Impulsbreiten sind vollständig mit den Abständen korreliert, die der Schlitten 1 längs der Schiene 2 durchläuft. Die Weite oder Breite der nicht reflektierenden Seitenkanten ist vollständig bekannt und beispielsweise auf 5 mm festgelegt. Dies ermöglicht es, ein nicht gerades Lineal zu erkennen, d. h. ein Lineal, das sich nicht parallel zur Schiene erstreckt, so daß eine Skalenkorrektur bezüglich dieses Lineals durchgeführt werden kann. Da die Breite einer jeden Seitenkante des Skalenmusters bekannt ist, kann die detektierte Höhe korrigiert werden, weil die gemessene Breite dividiert durch die gemessene Höhe gleich der bekannten Breite dividiert durch die korrekte Höhe ist.
Fig. 6 zeigt eine spezielle Ausführungsform der nicht reflektierenden Teile eines Lineals 50, das einen reflektierenden Hintergrund besitzt, um sowohl eine grobe Abschätzung der Höhe als auch eine Feinbestimmung der Höhe mit einer Reihe von Linealabschnitten zu liefern. Die nicht reflektierenden Streifen 51 und 52 sind schräg und spiegelbildlich zueinander in Bezug auf eine Mittellinie angeordnet. Die Streifen 51 und 52 erstrecken sich praktisch über die gesamte Länge des Lineals 50 und bilden ein Grob-Abschätzungssystem. Um es zu ermöglichen, eine feinere Unterteilung zu erhalten, als dies mit den Streifen 51 und 52 möglich ist, die bezüglich der Mittellinie des Lineals 50 eine relativ kleine Neigung besitzen, ist das Skalenmuster auf dem Lineal längs dessen Länge in eine Vielzahl von Abschnitten unterteilt, wobei jeder Abschnitt zwei schräg angeordnete, nicht reflektierende Streifen 53, 54; 55, 56; 57, 58; 59, 60; 61, 62 mit wesentlich größerer Neigung bezüglich der Mittellinie als die Streifen 51, 52 aufweist. Jeder nicht reflektierende breite Streifen 63 und 64 ist an einer jeweiligen Kante des Skalenmusters vorgesehen. Das Signal 55, das erhalten wird, wenn sich das Lichtbündel 65 über das Lineal 50 bewegt, besitzt in diesem Fall eine Impulssequenz aus sechs negativen Impulsen, die mit einem breiten Startimpuls beginnt und mit einem breiten Stoppimpuls endet.
Der Abstand zwischen dem Startimpuls und dem Stoppimpuls liefert ein Maß für die Zeitskala des Impulszuges 55. Die Zeitskala ist vollständig korreliert mit der Länge der Skala auf der Schiene. Obwohl der Schlitten 1 (Fig. 1) längs dem zu vermessenden Gegenstand mit einer Geschwindigkeit bewegt wird, die für jede Zeiteinheit festgelegt ist, können eines oder mehrere der Lineale mehr oder weniger schräg positioniert sein, d. h. bezüglich der Meßschiene 2 unter einem Winkel angeordnet sein. Der Start- und der Stoppimpuls liefern eine Anzeige unabhängig von solchen Bedingungen. In diesem Fall berechnet die Recheneinheit 11 die Höhenposition, wobei die betreffende, mit der Länge der Skala auf der Schiene korrelierte und mit Hilfe des Start- und des Stoppimpulses erhaltene Zeitskala berücksichtigt wird, d. h. es wird eine Skaleneichung für jede Impulsfolge durchgeführt, die als Ergebnis des Auftreffens des Meßbündels auf ein Lineal bei einer Bewegung des Schlittens längs der Schiene erhalten wird, bevor die tatsächliche Höhenberechnung auf der Basis der verschiedenen Impulsabstände in der empfangenen Signalsequenz durchgeführt wird. Dies kann natürlich auch bei der Mehrzahl der beschriebenen Meßlineale erfolgen.
Eine grobe Abschätzung der Höhenposition kann mit Hilfe der beiden am nächsten bei der Mitte liegenden Impulse durchgeführt werden, wobei der momentan verwendete Abschnitt des Lineals im wesentlichen durch diese Impulse bestimmt wird. Die beiden außerhalb der beiden mittleren Impulse angeordneten Impulse liefern klarer Weise eine genauere Eichung der Höhenposition des Lichtbündelpfades 65 auf dem Lineal innerhalb dieses Abschnittes, als sie durch den Impulsabstand zwischen den Mittelimpulsen gegeben wird.
Es ist offensichtlich, daß ein Sektor in mehr als zwei Schritte unterteilt werden kann. Beispielsweise kann bezüglich der Grobabschätzung jeder Abschnitt seinerseits in Zwischenabschnitte unterteilt sein, von denen jeder seinerseits fein unterteilt ist. Dies führt zur Hinzufügung von weiteren Streifen im Maßstabsmuster, wobei sich diese Streifen in jedem Zwischenabschnitt des Grobabschätzungsabschnitts bezüglich der Lineal-Mittellinie mit einer noch größeren Neigung schräg erstrecken, als dies in Fig. 6 bezüglich der Streifen in jedem Unterabschnitt wiedergegeben ist (nicht dargestellt).
Fig. 7 zeigt ein weiteres spezielles Ausführungsbeispiel von nicht reflektierenden Teilen auf einem Lineal 67, das einen reflektierenden Hintergrund besitzt, um in einer Reihe von Abschnitten auf dem Lineal 67 eine grobe Höhenabschätzung und eine genauere Höhenabschätzung zu liefern. Diese Ausführungsform umfaßt innerhalb eines jeden Abschnittes zwei wechselseitig parallele, schräg angeordnete, nicht reflektierende Streifen 68, 69; 70, 71 und 72, 73; 74, 75 und 76, 77; 78, 79 und 80, 81; 82, 83 auf jeder Seite der Mittellinie des Lineals 67. Ein nicht reflektierender Streifen 84 und 85 ist auf der jeweiligen Kante des Lineals 67 vorgesehen. Wie im Fall der Ausführungsform nach Fig. 6 umfaßt das Signal (nicht dargestellt), das erhalten wird, wenn sich der Lichtbündelpfad über das Maßstabsmuster auf dem Lineal 67 bewegt, eine Impulsfolge aus sechs Impulsen, die mit einem breiten Startimpuls beginnt und einem breiten Stoppimpuls endet. Jeder Abschnitt hat einen individuellen Abstand zwischen den parallelen Streifen, wodurch der betroffene Abschnitt durch den Impulsabstand zwischen dem zweiten und dritten nach unten gehenden Impuls und auch zwischen dem vierten und fünften nach unten gehenden Impuls in der erhaltenen Impulsserie von sechs nach unten gehenden Impulsen angezeigt wird. Die Feineichung innerhalb eines Abschnittes wird durch den Impulsabstand zwischen dem dritten und dem vierten Impuls gegeben.
Fig. 8 und 9 zeigen zwei Varianten von Linealen, die ein Skalenmuster besitzen, das eine Grobabschätzung und eine Feinerfassung der Höhenposition liefert. Im Fall dieser Varianten ist jedoch das Skalenmuster asymmetrisch zur Linealmittellinie. Diese Ausfüh rungsformen umfassen auch einen jeweils nicht reflektierenden Streifen 90 und 91, der an der jeweiligen Seitenkante des Lineals vorgesehen ist, um eine Zeitskala und eine Anzeige dafür zu liefern, daß das Meßbündel auf ein Skalenmuster aufgetroffen ist. Beide Ausführungsformen sind längs ihrer jeweiligen Länge in Abschnitte unterteilt. Ein nicht reflektierender Streifen 92 und 93 ist nahe am Startstreifen 90 angeordnet und ist so positioniert, daß er innerhalb eines jeden Abschnittes parallel zum Startstreifen verläuft, aber stufenweise an den Abschnittsgrenzen abgebogen ist, so daß er in den unterschiedlichen Abschnitten weiter und weiter vom Startstreifen entfernt ist. Dies liefert in einfacher Weise eine Anzeige für den Abschnitt, über welchen das Lichtbündel läuft. Jeder Abschnitt kann in Unterabschnitte unterteilt sein und eine Anzeige für den Unterabschnitt, innerhalb dessen sich das Lichtbündel bewegt, wird dadurch erhalten, daß man die Anzahl der nach unten gehenden Impulse für unterschiedliche Unterabschnitte unterschiedlich macht, beispielsweise zwei oder drei Impulse für verschiedene Unterabschnitte. Fig. 8 und 9 zeigen Beispiele von zwei verschiedenen Ausführungsformen von Mustern von nicht reflektierenden Teilen auf einem reflektierenden Hintergrund, mit denen dieses Ziel erreicht werden kann.
Die Meßhöhe soll in Relation zum Lineal-Aufhängepunkt, d. h. in Relation zum Meßpunkt gesehen werden. Das Skalenmuster wird an die Länge oder den Abstand vom Meßpunkt angepaßt und ist in Relation zu dieser Länge oder diesem Abstand völlig bestimmt. Folglich müssen blattartige Aufkleber, die Skalenmuster tragen und auf die Lineale aufgeklebt sind, klar markiert sein, um anzugeben, wo der in Rede stehende Meßpunkt in Relation zu dem Meß-Aufkleber oder -Blatt plaziert werden soll.
Fig. 10 zeigt die Schiene 2 und den Schlitten 1 sowie die Lichtquelle 14 von oben. Der Schlitten 1 wird längs der Schiene 2 geradlinig vor und zurück bewegt, wie dies durch den Pfeil angedeutet ist.
Das zu vermessende Objekt wird lediglich durch seine Lineale 101 bis 106 wiedergegeben, die vorzugsweise von speziell ausgewählten Meßpunkten bezüglich des zu vermessenden Objekts nach unten hängen.
Zumindest fünf unterschiedliche Durchlaufformen der Einheit längs der Schiene während eines Meßvorganges können erhalten werden:

Erste Durchlaufform

Während einer ersten Periode einer vollständigen Meßsequenz wird die Pentagon-Anordnung (16, 17 in Fig. 1) auf eine erste Winkelposition α für den auf das zu vermessende Objekt abgelenkten Bündelpfad eingestellt. Der Schlitten wird automatisch oder von Hand mindestens einmal längs des Objektes bewegt, wobei das im unteren Bereich der Fig. 10 gezeigte Signal SA, d. h. ein Impulszug erhalten wird, der eine Anzahl von Impulsen jedes Mal dann aufweist, wenn das Lichtbündel sich über ein Meßskalenmuster bewegt. Während einer zweiten Periode wird die Pentagon-Anordnung auf eine zweite Winkelposition (3 für den abgelenkten Bündelpfad eingestellt. Der Schlitten wird wieder automatisch oder von Hand wenigstens einmal längs des zu vermessenden Gegenstandes bewegt und es wird das im unteren Bereich von Fig. 10 gezeigte Signal SB erhalten.

Zweite Durchlaufform

Es ist nur erforderlich, den Schlitten 1 einmal längs der Schiene 2 bei jedem Meßzyklus zu bewegen, um eine relativ gute Abschätzung der Positionen der Meßpunkte zu erhalten. Es kann jedoch ein wesentlich genaueres Ergebnis erzielt werden, wenn der Schlitten längs der Schiene mehrere Male vor und zurück bewegt wird und die Berechnungseinheit 11 einen Mittelwert aus den Daten berechnet, die von allen Durchläufen des Schlittens längs der Schiene jedes Mal dann erhalten werden, wenn das Meßbündel auf ein Lineal auftrifft. Dies kann besonders geeignet sein, wenn der Schlitten automatisch angetrieben wird. Die Einstellung der Pentagon-Anordnung 16, 17 kann ebenfalls vollständig automatisch durchgeführt werden.

Dritte Durchlaufform

Anstatt den Schlitten bei jedem Arbeitszyklus längs der gesamten Länge der Schiene rückwärts und vorwärts zu bewegen, kann der Schlitten jedes Mal dann, wenn die Berechnungseinheit 11 aufgrund der Analyse der vom Detektor 25 empfangenen Impulssignale einen Treffer auf einem Lineal oder einem Maßstabsmuster anzeigt, rückwärts und vorwärts über einen Abstand von einigen Dezimetern, beispielsweise drei Dezimetern in der einen und der anderen Richtung gerade über den Ort hinweg bewegt werden, in welchem der Treffer registriert wurde, und es kann ein Mittelwert aus den verschiedenen Impulspositionen in den hierbei erhaltenen Signalen berechnet werden. Der Schlitten kann dann bewegt werden, bis der nächste Treffer angezeigt wird, und der Schlitten kann an dieser Stelle wieder eine geeignete Anzahl von Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen ausführen, usw.
Im Fall der zuvor beschriebenen Realisierungsformen wird die zweidimensionale Position des Meßlineals in der X-Y-Ebene durch eine geometrische Dreiecksberechnung so berechnet, daß die Koordinaten für den Scheitel eines Dreiecks auf einem Lineal erhalten werden, wobei der Abstand längs der Schiene zwischen den durch die Signale SA und SB für ein und das selbe Lineal angezeigten Treffern als Basis verwendet wird und die Kenntnis der vorbestimmten Winkel α und 13 mit eingeht. Wie zuvor erwähnt, kann das erfindungsgemäße Konzept auch ohne Verwendung der speziellen, dargestellten Maßstabsmuster angewendet werden, wobei in diesem Fall nur der Scheitel des Dreiecks in einer X-Y-Ebene in der zuvor beschriebenen Weise berechnet wird. In diesem FaLl werden keine speziellen Maßstabsmuster verwendet und es ist lediglich die Befestigung von Reflektoren in der Nähe eines jeden Meßpunktes erforderlich, beispielsweise von Reflektoren in der Form von vollständig reflektierenden Linealen, die von den Meßpunkten herunter hängen.
Die Position eines Treffers in der Z-Richtung wird ebenfalls mit Hilfe der Maßstabslineale oder ähnlicher Einrichtungen gemessen. Die Berechnungseinheit 11 führt die Berechnung durch Analyse der wechselseitigen Bedingungen zwischen den Impulsen in wenigstens einem der beiden Impulszüge in den Signalen SA und SB für das betroffene Maßstabsmuster entsprechend den oben unter Bezugnahme auf die verschiedenen Realisierungsformen von mit Maßstabsmustern versehenen Linealen beschriebenen Prinzipien durch.

Vierte Durchlaufform

Es kann auch günstig sein, nur einige wenige spezielle Meßpunkte zu betrachten oder anzusteuern, beispielsweise während eines Fahrzeug-Richtvorganges. Dies kann dadurch erzielt werden, daß zunächst alle der Fahrzeug-Meßpunkte in einer ersten Meßsequenz ausgemessen werden und daß dann der Schütten rückwärts und vorwärts lediglich über diejenigen Positionen längs der Schiene hinweg bewegt wird, an denen das Lichtbündel auf die Meßskalen der überwachten Meßpunkte fällt. Wenn die Arbeit am Fahrzeug beendet ist, können alle Meßpunkte am Fahrzeug erneut ausgemessen werden, um sicherzustellen, daß alle Meßpunkte richtig positioniert sind, d. h. während des Geraderichtens des Fahrzeuges ihre Position nicht verändert haben.
Wenn speziell nur einige wenige Meßpunkte überwacht werden, kann es unpraktisch sein, ein Dreiecks-Meßverfahren zu verwenden, um den Abstand eines Lineals von der Schiene mit Hilfe von Winkeleinstellungen des abgehenden Lichtbündels in einer horizontalen Ebene zu verwenden. Folglich können Messungen, die an den betreffenden Linealen durchgeführt werden, in unterschiedlichen Höhen an den überwachten Linealen durchgeführt werden. Das abgehende Lichtbündel wird dann so angehoben, daß es auf einen höheren Teil des Lineal-Maßstabsmusters auftrifft. Entweder die Neigung des Schlittens 1 auf der Schiene 2 oder die Neigung des Pentagon-Spiegels 17 auf dem Schlitten 1 wird so eingestellt, daß sich der Lichtbündelpfad bezüglich einer horizontalen Ebene schräg erstreckt. Die Höhenposition des Meßlichtbündels auf dem Lineal wird in der zuvor beschriebenen Weise gemessen. Der abstand des Lineals von der Schiene 2 kann dann dadurch ermittelt werden, daß der Lichtpfad nach oben und unten um einen vorbestimmten Winkel, beispielsweise 6º verkippt wird. Natürlich kann der Lichtbündelpfad unter verschiedenen Winkeln nach oben und unten gekippt werden.
Der Abstand kann dann geometrisch auf der Basis des Dreiecks berechnet werden, das erhalten wird und dessen Scheitelwinkel auf der Schiene 2 und dessen Basis auf dem Lineal liegt, deren Länge mit dem Abstand zwischen den beiden resultierenden Höhenpositionen berechnet wird, wenn der Lichtbündelpfad nach oben und nach unten gekippt wird, und mit der Signalkonfiguration, die erhalten wird, wenn der Schlitten längs der Schiene 2 vorwärts und rückwärts bewegt wird. Die Berechnungseinheit 11 berechnet die drei Koordinaten für die beiden auf jedem Lineal erhaltenen Positionen in der zuvor beschriebenen Weise. In diesem Zusammenhang wird natürlich die Verkippung (α und β) des Lichtbündels bezüglich der Meßschiene in der geometrischen Berechnung berücksichtigt.

Fünfte Durchlaufform

Ausführungsformen, bei denen der Spiegel 17 auf eine feste Winkelposition α oder β während eines Meßzyklus eingestellt ist, wurden oben beschrieben. Es ist jedoch auch möglich, einen rotierenden oder oszillierenden Spiegel 17 zu verwenden, um eine noch wirk samere Messung der Positionen der Maßstabsmusterpositionen zu liefern. Eine Ausführungsform, die dieses Merkmal besitzt, ist in den Fig. 11A und 11B dargestellt.
Wie in Fig. 11B gezeigt, kann der drehbare Spiegel 171 aus Fig. 11A Spiegel 171A bzw. 171B besitzen, die mit ihren Rücken aufeinander zuweisend montiert sind, wobei wenigstens einer von ihnen, nämlich der Spiegel 171B bezüglich einer vertikalen Ebene schräg verläuft. Der Motor 181 dreht die Spiegel 171A und 171B. Somit läuft das Lichtbündel vom Laser 14 über die Maßstabsmuster auf den Maßstabseinrichtungen 3 bis 8 alternierend auf zwei verschiedenen Höhen.
Da es wünschenswert ist, die Werte vom Detektor 25 für die gewählten Winkelposition ct oder β in der horizontalen Ebene zumindest bei der Grobermittlung für die Maßstabsmuster-Positionen angezeigt zu bekommen, liefert der Rechner 11 ein Steuersignal an eine Zerhackerschaltung 192 immer dann, wenn einer der beiden Spiegel eine Winkelposition bezüglich der gewählten Winkelposition besitzt, wie dies durch das Winkelpositionsmeßgerät 191 angezeigt wird, das am Motor 181 angeordnet ist und dessen Signal dem Computer 11 zugeführt wird. Die Motorgeschwindigkeit des Motors 181 ist ziemlich hoch und somit auch die Zerhackerrate. Das Signal vom Detektor wird dann durch das Abtasten etwas aufgespalten, doch führt dies zu keinen Schwierigkeiten, wenn die Abtast- bzw. Zerhackerrate genügend hoch ist. Der Signaleingang der Zerhackerschaltung 192 ist mit dem Ausgang des Detektors 25 verbunden und führt das Detektorsignal unter Steuerung vom Computer 11 an einen ersten Computersignaleingang SA, der einer ersten Bündelhöhe quer über ein Maßstabsmuster entspricht, wenn der erst erwähnte Spiegel 171A das Laserbündel 14 reflektiert, und an einen zweiten Computersignaleingang SB, der einer zweiten Bündelhöhe entspricht, wenn der zweite Spiegel 171B das Laserbündel 14 reflektiert.
Ein anderer Weg, zwei Bündel zur Verfügung zu stellen, die unterschiedliche Höhen auf den Maßstabsmustern besitzen, besteht darin, einen Strahlenteiler (nicht dargestellt) im Lichtbündelpfad vom Laser 14 vorzusehen, der das Laserbündel in zwei Bündel aufspaltet, die bezüglich einander eine kleine Winkelabweichung von beispielsweise 7º besitzen. Der Bündelteiler kann das Bündel so aufspalten, daß die ausgehenden Bündel unterschiedliche Polarisationen besitzen. Der Detektor 25 kann dann ein Detektor sein, der für unterschiedliche Polarisationen sensibel ist, so daß Messungen des auftreffenden Lichts der ersten Polarisation an einem ersten Ausgang und solche für auftreffendes Licht mit der zweiten Polarisation an einem zweiten Ausgang des Detektors erzeugt werden. Statt unterschiedlich polarisierte Lichtbündel zu verwenden, können die Bündel mit unterschiedlichen Frequenzen moduliert werden und somit am Ausgang des Detektors individuell erkennbar sein und somit ihren jeweiligen Eingängen SA und SB des Computers 11 zugeführt werden. Dann kann der Spiegel 171 (in Fig. 11A) ein einzelner Spiegel sein, der so angetrieben wird, daß er zwischen zwei Winkelpositionen vor und zurück schwingt. In diesem Fall werden die beiden Höhenpositionen des Lichtbündelpfades quer über die Maßstabsmuster gleichzeitig erzeugt und der Abtastpfad, der durch die Drehung des drehbaren Spiegels 171 zur Verfügung gestellt wird, ist wesentlich kürzer, als wenn der Spiegel um eine volle Drehung herum gedreht wird.
Zwei unterschiedliche Vorgehensweisen für die Feinerfassung können vorgesehen werden:
1. Die Abtastung wird immer bei der eingestellten Winkelposition α oder β durchgeführt und die z-Position und die x-, y-Position (wie für die vierte Durchlaufform beschrieben) oder die möglichen schrägen Positionen der Maßstabsmuster (oder beide, wenn drei rotierende Spiegel vorgesehen werden) werden lediglich unter Berücksichtigung der Schlittenpositionen abgeleitet, wenn sich der Schlitten längs der Schiene bewegt. Die Bewegungsgeschwindigkeit des Schlittens längs der Schiene kann niedriger sein, wenn die Feinerfassung durchgeführt wird.
2. Die Abtastung wird bei der eingestellten Winkelposition α oder β durchgeführt, wenn sich der Schlitten längs der Schiene bewegt und die Grobpositionen der Maßstabsmuster werden ermittelt, und dann werden die x-, y-, z-Positionen und möglicherweise Schiefstellungen der Maßstabsmuster lediglich unter Berücksichtigung der Schlittenpositionen auf der Schiene abgeleitet. Wenn jedoch die Grobposition eines Maßstabsmusters ermittelt ist, wird die Feinerfassung derart durchgeführt, daß entweder die Abtastbündel über die Maßstabsmuster zur Verfügung gestellt werden, während sich der Schlitten immer noch längs der Schiene bewegt, oder es wird der Schlitten zu einem momentanen Stillstand gebracht, um die Feinpositions-Anzeige des in Rede stehenden Maßstabsmusters lediglich unter Verwendung der Drehung der Spiegeleinrichtung 171 zu erhalten, durch welche die beiden Abtastbündel über die Maßstabsmuster geführt werden. Während der Feinerfassung muß das Signal des Detektors nur in der Weise ausgewertet werden, daß zwischen den Signalen unterschieden wird, die aufgrund der Reflexionen durch die unterschiedlichen Spiegel 171A bzw. 171B entstehen, wenn diese Ausführungsform verwendet wird, so daß das Signal vom Detektor 25 in adequater Weise den Computer-Signaleingängen SA und SB für die Winkelpositionen auf jeder Seite um die eingestellte Winkelposition herum zugeführt wird. Es kann jedoch auch ebenso ein Abtasten mit einer hohen Abtastrate vorgesehen werden.
Auf diese Weise werden die Höhe und die möglichen Schrägstellungen der Maßstabsmuster gleichzeitig geliefert und es kann eine Fein-Höhenposition schnell und mit guter Auflösung ermittelt werden.
Während oben beschrieben wurde, daß zwei Spiegel am Motor 181 vorgesehen werden können, liegt es auch im Rahmen der Erfindung, mehr als zwei Spiegel als Facetten auf einer rotierenden Trommel vorzusehen und verschiedene schräge Positionen bezüglich einer vertikalen Ebene zu verwenden, wie oben beschrieben. Die Zerhackerschaltung 192 mit ihrer Steuerung kann natürlich als Teil eines Programms im Computer 11 realisiert werden.

Berechnungsprinzipien

Die geometrischen Berechnungsprinzipien sind als solche dem Fachmann bekannt und müssen im vorliegenden Dokument nicht im einzelnen beschrieben werden. Die Zeit punkte, zu denen das Lichtbündel auf nicht reflektierendes und reflektierendes Material auf den Linealen auftrifft, werden der Berechnungseinheit 11 zugeführt, da dies auch eine Anzeige für die momentane Position des Schlittens längs der Meßschiene bei jedem Treffer ist. Im Fall der Ausführungsform der Fig. 1 wird dies durch den Motor 9 erreicht, obwohl klar ist, daß jede geeignete Art von Positionsindikator, die für diesen Zweck geeignet ist, verwendet werden kann.
Viele verschiedene Arten von Positionsanzeigeeinrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Angezeigte Treffer, die dem gleichen Teil eines jeden Lineals, beispielsweise dem Startstreifen der in den Fig. 6 bis 9 dargestellten Ausführungsformen entsprechen, werden verwendet, um die Position des Schlittens 1 längs der Meßschiene 2 im Fall eines Treffers zu berechnen.
Ein Problem, das auftreten kann, besteht darin, daß die Maßstäbe einander verdecken. Dieses Problem wird dadurch gelöst, daß der gemessene Positionspunkt zu einer vorbestimmten vorweggenommenen Position mit gegebenen Toleranzgrenzen in Bezug gesetzt wird. Wenn z. B. ein Fahrzeugchassis ausgemessen wird, dann werden Messungen verwendet, die vorher an einem Standardfahrzeug des gleichen Modells oder Typs durchgeführt wurden. Diese Messungen können in einem Speicher in der Berechnungseinheit 11 gespeichert werden. Da das zu vermessende Objekt bezüglich der Meßschiene schräg angeordnet sein kann und da das zu vermessende Objekt auch bezüglich der horizontalen Ebene geneigt sein kann, sollte in dieser Hinsicht berücksichtigt werden, daß es das Gesamtmeßbild der Treffer oder des Auftreffens des Lichtbündels ist, das die Information hinsichtlich der vorweggenommenen Positionen liefert.
Wenn eine gemessene Position übermäßig abweicht, d. h. eine Abweichung aufweist, die größer ist als die für die Positionsanzeige festgelegte Toleranz, dann wird die für diese Position erhaltene Messung ausgeschlossen. Wenn die bezüglich der Abmessungen des zu vermessenden Objekts erhaltenen Informationen unzureichend sind, dann wird die Pentagon-Anordnung 16, 17 auf eine andere Winkelposition eingestellt und der Schlitten 1 wird längs der Meßschiene 2 zumindest so weit bewegt, daß er einen Positionspunkt auf der Schiene durchläuft, der gemäß der Berechnung, die in der Berechnungseinheit 11 in Übereinstimmung mit den gegebenen Daten durchgeführt wird, der Punkt sein sollte, der einen Treffer auf dem betreffenden Lineal unter der neuen Winkelposition der Pentagon- Anordnung liefert. Es wird somit ein neues "Trefferbild" erhalten, d. h. beim Auftreffen ein neuer Impulszug und somit eine weitere Möglichkeit einer akzeptierten Messung.
Wenn die Berechnungseinheit 11 alle Meßdaten gemäß den bekannten geometrischen Prinzipien berechnet hat, können die Daten vorteilhafterweise in gedruckter Form durch einen Drucker 26 ausgegeben werden, der mit der Berechnungseinheit 11 verbunden ist, und/oder sie können auf einem Bildschirm 27 oder einer ähnlichen Vorrichtung dargestellt werden.
Die Recheneinheit kann entweder eine Darstellung der unmittelbar erhaltenen Meßwerte liefern oder eine Vergleichsberechnung dahingehend durchführen, wo die verschiedenen berechneten Meßpunkte im Vergleich dazu angeordnet sind, wo sie angeordnet wären, wenn das betreffende Chassis das Chassis eines Standardwagens des gleichen Modells oder des gleichen Typs wäre. Im letzteren Fall wird die Bedienungsperson, welche die Meßvorgänge überwacht, vorzugsweise über die Tastatur 11A angeben, welche Meßpunkte an dem zu vermessenden Objekt als Referenzpunkte bei der Vergleichsberechnung genommen werden sollen. Es sollten drei Referenzpunkte sein. Mit Hilfe der gespeicherten Daten bezüglich des Standardfahrzeuges berechnet die Berechnungseinheit, wo die übrigen Meßpunkte im Raum liegen sollten, und führt dann einen Vergleich zwischen diesen Positionen und den tatsächlich gemessenen Positionen durch. Dies kann besonders vorteilhaft sein, wenn ein in einem Unfall beschädigter Wagen in Verbindung mit einem Richtvorgang an diesem Wagen vermessen wird. Messungen können nach jedem Richtvorgang durchgeführt werden und die Bedienungsperson ist in der Lage, auf der Basis des Meßergebnisses zu entscheiden, wie der nächste Fahrzeug-Richtvorgang durchgeführt werden soll oder ob das durch den Fahrzeug-Richtvorgang erhaltene Ergebnis zufriedenstellend ist.
Man sieht, daß das erfindungsgemäße Meßgerät gut geeignet ist, um die Meßwerte von Fahrzeugen beispielsweise in Verbindung mit jährlichen Fahrzeug-Überprüfungsinspektionen zusätzlich zu seinen Einsatzmöglichkeiten bei Fahrzeug-Richtvorgängen auszuführen.
Es ist auch möglich, genaue Vermessungen eines Gegenstandes durchzuführen, der mit Maßstabsmustern versehen ist, die nicht auf einem perfekt senkrecht hängenden Lineal angebracht sind. Beispielsweise kann es günstig sein, die Lineale an einer halbfesten Reibkupplung statt an einem praktisch reibungsfreien Universalgelenk aufzuhängen. Dies macht die Maßstäbe unempfindlich gegen Einfluß von Wind am Meßort. Das Meßverfahren wird zunächst in der oben beschriebenen Weise durchgeführt. Das Lichtbündel wird dann entweder bezüglich der verwendeten Referenzebene, die in der gleichen Weise verwendet wird, wie dies oben unter Bezugnahme auf die vierte Durchlaufform beschrieben wurde, geneigt oder das Lichtbündel wird dadurch parallel bewegt, daß ein Periskop (nicht dargestellt) in den Lichtbündelpfad auf der Ausgangsseite eingesetzt wird. Die Neigung der Lineale wird dann gemäß bekannter geometrischer Prinzipien dadurch berechnet, daß ein Vergleich zwischen der gemessenen Höhenposition und der Höhenposition durchgeführt wird, die sich aus der Bewegung des Bündels ergeben haben sollte, als dessen Höhenposition geändert wurde. Somit wird im Fall dieser Ausführungsform die Position des betroffenen Lineals bezüglich der Schiene nicht ermittelt, wobei dieses durch Messungen in der Referenzebene unter unterschiedlich eingestellten Winkeln α und β durchgeführt wird. Bei den zuvor beschriebenen vierten und fünften Durchlaufformen, bei denen die Winkel nach oben und nach unten verstellt werden, kann ebenfalls diese Art von Kompensation dadurch durchgeführt werden, daß eine zusätzliche nach oben oder unten gerichtete Ausrichtung unter einem Winkel erfolgt, der von dem Winkel verschieden ist, der zur Bestimmung der Position der Meßskala im Raum verwendet wird.
Der Meßschlitten 1 hat günstiger Weise seine eigene Stromversorgung. Meßdaten können bequemer Weise zwischen Einheiten auf dem Schlitten und der Berechnungseinheit 11 über wenigstens eine Infrarot-Verbindung übertragen werden, welche auf die Lichtquelle 14 (vorzugsweise einen Laser) gerichtet ist. Es kann günstig sein, die Meßsignale zu verstärken, bevor sie der Recheneinheit 11 zugeführt werden. Diese Verstärkung kann entweder in der Einheit 11 oder alternativ in bevorzugter Weise vor dem Übertragen der Signale vom Schlitten zur Einheit 11 durchgeführt werden. Fig. 12 zeigt eine für diesen Zweck gedachte Schaltung. Das Signal vom Detektor 25 wird in einem Verstärker 110 verstärkt. Bei diesem Beispiel wurde angenommen, daß das Skalenmuster von der in Fig. 2 gezeigten Art ist, und ein Ausgangssignal S1 erzeugt. Die Zeiten tx1 und tx2, die mit Schlittenpositionen längs der Meßschiene 2 korreliert sind, wenn der Signalwert von S1 einen vorbestimmten Schwellenwert in der einen oder der anderen Richtung durchläuft, werden durch eine Schaltung 111 angezeigt, die einen Impuls tx1' und tx2' für jedes Überschreiten des Schwellenwertes abgibt.
Der Schienenpositionsindikator 9 zeigt ständig die Position des Schlittens 1 an. Diese Ausgangssignale werden an den Signaleingang eines Analog/Digital-Konverters 112 abgegeben. Es ist auch möglich, einen ein direktes Digitalsignal abgebenden Schienenpositions-Sensor anstelle von zwei getrennten Einheiten 9 und 112 zu verwenden. Das Ausgangssignal der Schaltung 111 wird an einen Triggereingang des Analog/Digital-Konverters 112 gelegt, der beim Empfang eines Triggersignals eine Analog/-Digital-Wandlung des Signals an seinem Signaleingang durchführt und das gewandelte Signal an einen Prozessor 113, gewünschtenfalls zusammen mit einem Triggersignal abgibt, das den Prozessor aktiviert, um das Ausgangssignal vom Konverter 112 zu empfangen. Der Prozessor 113 speichert die Positionssignale x1 und x2, die zu den Zeitpunkten tx1' und tx2' empfangen werden, in einem Speicher 114 zusammen mit den Zeitpunkten, die dem Prozessor 113 auch direkt von der Schaltung 113 zugeführt wurden, und die Zeit, die mit Hilfe einer im Prozessor enthaltenen Zeitgeberschaltung angegeben wurde.
Wie oben erwähnt, werden die Signale von den Einheiten 21 und 19 auch an die Einheit 11 übertragen und folglich werden auch diese Signale an den Prozessor 113 übergeben, selbstverständlich nachdem sie einer Analog/Digital-Wandlung unterzogen wurden. Der Prozessor 113 ist mit einem Sender/Empfänger 115 verbunden, der unterschiedliche Daten vom Prozessor 113 an die Recheneinheit 11 vorzugsweise im Zeitmultiplex-Verfahren überträgt, und Daten von der Recheneinheit 11 empfängt, um verschiedene Einheiten auf dem Schlitten, wie z. B. die Einheiten 18, 22 und 9 zu steuern. Es versteht sich, daß es möglich und günstig ist, es dem Prozessor 113 zu ermöglichen, den Motor 22 dadurch servo zu steuern, daß das Element 21 direkt abgetastet wird, anstatt es der Recheneinheit 11 zu ermöglichen, dieses Element zu kontrollieren, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Die Servosteuerung der Einheiten 18 und 19 kann ebenfalls vom Prozessor 113 durchgeführt werden.
Es versteht sich, daß viele Abwandlungen und Modifikationen innerhalb des Rahmens der durch die folgenden Ansprüche definierten Erfindung möglich sind. Beispielsweise können die Skalen statt mit reflektierenden und nicht reflektierenden Teilen mit Teilen versehen sein, die Sensoren oder Detektoren aufweisen, welche ein Signal erzeugen, wenn ein Meßlichtbündel vom Schlitten auf sie auftrifft. Die sich ergebenden Reaktionssignale können an die Recheneinheit 11 in irgend einer geeigneten Weise beispielsweise drahtlos unter Verwendung von Radiowellen, durch eine Infrarot-Verbindung, Schallwellen usw. übertragen werden. Die Bündel-Versetzungseinrichtung in den Fig. 2 und 11A ist als Pentagon-Spiegelanordnung dargestellt. Für den Fachmann ist jedoch klar, daß statt dessen auch ein drehbares oder rotierendes Prisma verwendet werden könnte. Abweichungen schräg zu einer horizontalen Ebene könnten dadurch erzeugt werden, daß man beispielsweise wenigstens zwei Pentagon-Prismen um eine Rotationsachse drehbar anordnet, von denen wenigstens eine bezüglich der horizontalen Ebene schief steht, oder dergleichen. Das Hauptmerkmal der Ablenkeinheit besteht darin, daß sie das Bündel in der oben beschriebenen steuerbaren Weise in unterschiedliche Richtungen ablenken kann. Auch kann anstelle von zwei festen Spiegeln in Fig. 11B ein drehbarer Spiegel vorgesehen werden, der einstellbare Einstellungen schräg zu einer horizontalen Ebene aufweist.

Claims

1. Meßsystem zum Messen der Abmessungen eines großen Gegenstandes, wie zum Beispiel eines Fahrzeugfahrgestells, das folgende Bestandteile umfaßt: einen Schlitten (1), der längs eines Meßweges (2) bewegbar und in der Nähe des zu vermessenden Objekts angeordnet ist, optische Einrichtungen (15 bis 17), die auf dem Schlitten (1) montiert sind und ein dünnes optisches Meßbündel (20) auf das zu vermessende Objekt aussenden, eine Anzahl von Treffer-Anzeigeeinheiten (3 bis 8; 101 bis 106), die auf dem zu vermessenden Objekt in der Nähe des Meßpunktes positioniert sind, auf den das Meßbündel (20) gerichtet ist, und einen Meßpfad-Positionsanzeiger (9), dadurch gekennzeichnet, daß es weiterhin folgende Bestandteile umfaßt:

a) eine Anzeigeanordnung (11, 15 bis 17, 24, 25) auf dem Schlitten, die mit jeder Treffer-Anzeigeeinheit (3 bis 8; 101 bis 106) am Objekt zusammenarbeitet, um eine automatische Anzeige für jeden Treffer auf jeder Anzeigeeinheit durch das Meßbündel (20) zu liefern;

b) wobei der Meßpfad-Positionsanzeiger (9) automatisch arbeitet und auf dem Schlitten positioniert ist, und

c) der Meßpfad-Positionsanzeiger (9) ausgebildet ist, um die Position längs des Pfades bei jeder automatischen Trefferanzeige durch ein Steuersignal der Anzeigeanordnung auszulesen.

2. Meßsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß eine Recheneinheit (11) vorgesehen ist, die einen Schlitten-Antriebsmotor (9) derart steuert, daß die Bewegungsfolge des Schlittens (1) automatisch gesteuert wird,

daß der Schlitten mit einer Meßbündel-Ablenkungseinstelleinrichtung versehen ist, um den Wert des Meßwinkels bezüglich des Meßpfades in einer Referenzebene des zu vermessenden Objekts einzustellen, wobei eine Steuerung durch die Recheneinheit (11) möglich ist, und

daß jede Meßsequenz eine Bewegung des Schlittens längs des Pfades umfaßt, wobei das Meßbündel in wenigstens zwei Winkelpositionen in der Referenzebene winkelmäßig eingestellt wird, und

wobei während jeder Meßsequenz jede Treffer-Anzeigeeinheit durch das Meßbündel aus wenigstens zwei Richtungen abgetastet wird.

3. Meßsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Position längs des Meßpfades, in der eine Anzeige von der Anzeigeanordnung abgegeben wird, die Recheneinheit (11) den Meßschlitten (1) veranlaßt, sich mit ei ner vorbestimmten Häufigkeit an dieser Position vorbei vor und zurück zu bewegen.

4. Meßsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Treffer-Anzeigeeinheit (3 bis 8; 101 bis 106) eine Reflektoreinrichtung an jedem Meßpunkt umfaßt,

daß das Meßbündel von der Anzeigeanordnung auf die Reflektoreinrichtung durch eine Bündel-Ablenkanordnung (16, 17) übertragen wird, und

daß in der Anzeigeanordnung Licht, das von der Reflektoreinrichtung reflektiert wird, durch die Bündel-Ablenkanordnung in einer zur Richtung des Meßbündels entgegengesetzten Richtung und von dort zu einer Detektoranordnung (25) läuft.

5. Meßsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Treffer-Anzeigeeinheit (3 bis 8; 101 bis 106) ein Maßstabsmuster umfaßt, das in Verbindung mit einem der Meßpunkte angeordnet ist, wobei das Maßstabsmuster derart ausgebildet ist, daß die Anzeigeanordnung verschiedene Signalmuster entsprechend verschiedenen Höhen des Meßbündels entstehen läßt, wenn das Meßbündel das Maßstabsmuster abtastet, wenn sich der Schlitten geradlinig längs der Meßschiene bewegt.

6. Meßsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Maßstabsmuster reflektierende und nichtreflektierende Musterteile umfaßt und daß die Anzeigeeinheit einen Detektor (25) für reflektiertes Licht umfaßt, dem Licht, das von dem Maßstabsmuster reflektiert wird, zugeführt werden soll, wobei wenigstens ein Musterteil der einen Art so ausgebildet ist, daß sich wenigstens Teile des Musterteils längs zweier Seiten eines Dreiecks unter dem selben Winkel zu einer zumindest im wesentlichen vertikalen Mittellinie des Maßstabsmusters erstrecken.

7. Meßsystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Maßstabsmuster wenigstens zwei Musterteile umfaßt, die zusammen geeignet sind, unterschiedliche Grade von Feinauflösungen der vertikalen Lokalisierung des Lichtbündels auf dem Maßstabsmuster während eines Schwenks über den Maßstab so zu liefern, daß jeder Musterteil für einen speziellen Grad von Feinauflösung eine Anzeige eines vertikalen Abschnitts längs des Maßstabsmusters liefert, innerhalb dessen der Musterteil, der den nächstfeineren Grad der Feinauflösung aufweist, eine Anzeige seiner Auflösung liefert.

8. Meßsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Musterteil in eine Anzahl von Abschnitten längs seiner vertikalen Richtung unterteilt ist, wobei jeder Abschnitt wenigstens einen Musterteil (51, 52; 70, 71, in Fig. 7; 90, 92; 103, 104) umfaßt, durch den die momentane Höhe des Meßbündels innerhalb des identifizierten Abschnittes identifiziert werden kann.

9. Meßsystem nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Maßstabsmuster Teilmuster für die Maßstabskalibrierung des Signalmusters umfaßt, das von dem Detektor (25) für das reflektierte Licht erhalten wird, wenn sich der Schlitten längs des Meßpfades bewegt.

10. Meßsystem nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß während des Überstreichens des Maßstabsmusters durch das Meßbündel die Recheneinheit (11) so arbeitet, daß sie die von der Anzeigeanordnung erhaltenen Signalmuster mit gespeicherten Daten bezüglich eines vorhergesehenen Signalmusters überprüft und nur solche Signalmuster akzeptiert, die die gespeicherten Daten erfüllen.

11. Meßsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßschlitten mit einer servogesteuerten Neigungs-Einstelleinrichtung (22, 21, 113 oder 11) versehen ist, die derart arbeitet, daß der Schlitten unter einem solchen Winkel geneigt gehalten wird, daß das Meßbündel während eines Meßzykluses in ein und derselben Richtung mit einem festen, eingestellten Ausgangswinkel unabhängig von der momentanen Position des Schlittens (1) auf dem Meßpfad (2) gehalten wird.

12. Meßsystem nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßschlitten (1) eine Meßbündel-Verschiebeanordnung umfaßt, die so arbeitet, daß sich die Referenzebene des dünnen Meßbündels ändert, und daß die Recheneinheit (11) so aufgebaut ist, daß sie die Koordinaten eines Treffers auf einem Maßstabsmuster berechnet, wenn das System mit der außer Eingriff gebrachten Bündel-Verschiebeanordnung und mit der in Eingriff gebrachten Bündel-Verschiebeanordnung betrieben wird.

13. Meßsystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die räumliche Position der Meßskala relativ zum Meßpfad (2) mit Hilfe der Recheneinheit (11) definiert wird, die so arbeitet, daß sie die Bündel-Verschiebeanordnung veranlaßt, den Bündelpfad unter vorbestimmten Winkeln bezüglich einer horizontalen Ebene, beispielsweise im Winkel von +6º und -6 nach oben und nach unten abzuwinkeln, und daß die räumliche Position der Meßskala geometrisch anhand des erhaltenen Dreiecks berechnet wird, dessen spitzen Winkel sich auf dem Meßpfad und dessen Basis sich auf dem Lineal befindet, deren Länge mit Hilfe des Abstandes zwischen den beiden Höhenpositionen berechnet wird, die erhalten werden, wenn der Bündelpfad nach oben und unten abgewinkelt wird, sowie durch das Signalmuster, das erhalten wird, wenn eine Bewegung längs des Meßpfades vorwärts und rückwärts erfolgt, wobei die Neigung (α und β) des Meßbündels bezüglich des Meßpfades in der geometrischen Berechnung berücksichtigt wird.

14. Meßsystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinheit (11) so aufgebaut ist, daß sie jegliche Neigung des Maßstabsmusters bezüglich einer vertikalen Ebene auf der Basis eines Vergleichs korrigiert, der zwischen den Ergebnissen ausgeführt wird, die sich aus zwei Durchläufen der Einheit längs des Meßpfades mit unterschiedlichen Bündelverschiebungen ergeben, die von der Bündel-Verschiebeanordnung bewirkt werden.

15. Meßsystem nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Bündel-Verschiebeanordnung einen sich drehenden Teil umfaßt, der eine Bündel-Abtastbewegung über die Anzeigeeinheiten (3 bis 8; 101 bis 106) liefert, und wenigstens zwei Bündel-Ablenkeinheiten (171A, 171B) dieses Teils in Folge um eine Rotationsachse umfaßt und verschiedene Verschiebungs-Neigungen bezüglich einer horizontalen Ebene aufweist, um die Referenzebene der Abtastbewegung des dünnen Meßbündels über die Maßstabsmuster der Reihe nach zu ändern.

16. Meßsystem nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Bündel-Verschiebeanordnung einen oszillierenden Teil umfaßt, der eine Bündel-Abtastbewegung über die Anzeigeeinheiten erzeugt, und daß wenigstens zwei Meßbündel vorgesehen sind, die wechselseitig unterschiedliche Winkelabweichungen bezüglich einer horizontalen Ebene besitzen, um zwei Abtastbewegungen durch ein dünnes Meßbündel über die Maßstabsmuster in unterschiedlichen Höhen zu liefern.

17. Meßsystem nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Feinanzeige der Bündelposition bezüglich eines speziellen Maßstabsmusters der Schlitten durch die Recheneinheit (11) so gesteuert wird, daß er sich langsamer auf der Schiene bewegt, als während einer Grobabtastung, die lediglich dazu dient, um die Positionen der Maßstabsmuster zu finden, oder daß er zu einem Stillstand gebracht wird, der es dem sich bewegenden Spiegelteil ermöglicht, für die Bündel-Abtastbewegung zu sorgen.

18. Meßsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Treffer-Anzeigeeinheit eine Reflektoreinrichtung in jedem Meßpunkt umfaßt, daß das Meßsystem eine Bündel-Ablenkanordnung (16, 17) umfaßt, die so arbeitet, daß sie das Meßbündel auf die Reflektoreinrichtung sendet, und daß das Licht des von der Reflektoreinrichtung reflektierten Meßbündels durch die Bündelablenkanordnung in einer Richtung läuft, die der Richtung des Meßbündels entgegengesetzt ist, und von dort zu einer Detektoranordnung (25) gelangt.