EP1756514A1 - Device for positioning markings - Google Patents

Device for positioning markings

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Publication number
EP1756514A1
EP1756514A1 EP05737898A EP05737898A EP1756514A1 EP 1756514 A1 EP1756514 A1 EP 1756514A1 EP 05737898 A EP05737898 A EP 05737898A EP 05737898 A EP05737898 A EP 05737898A EP 1756514 A1 EP1756514 A1 EP 1756514A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
device unit
distance
unit
laser
reference surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP05737898A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Erhard Hoffmann
Stefan Clauss
Joachim Hecht
Christian Heine
Reiner Krapf
Julian Bergmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1756514A1 publication Critical patent/EP1756514A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C15/00Surveying instruments or accessories not provided for in groups G01C1/00 - G01C13/00
    • G01C15/002Active optical surveying means

Definitions

  • the invention relates to a device for positioning markings according to the preamble of claim 1.
  • Devices for positioning markings or for leveling markings, starting from a first reference marking are particularly common in the construction laser sector.
  • a typical task is to create two drill holes at a given distance at a given level. Assuming that a first mark corresponds to a later, first borehole, it is helpful for many users to know exactly where to start and drill the second borehole. After marking or drilling the first hole, this includes determining the distance and the position of the second or all further holes.
  • Construction lasers are available on the market and are available in different versions. There are, for example, rotating lasers that span a plane in space using a rotating, visible laser beam. Devices with manual leveling are available, for example via adjusting screws or vials, semi-automatic or fully automatic leveling. Due to this leveling, it is possible with the appropriate devices to generate an exactly horizontal or vertical alignment of the light signal.
  • line lasers that use a laser beam that clearly diverges in one plane, which, when it intersects the plane of a reference surface, projects a line on this reference surface, for example a wall, a floor or a ceiling, without the need to rotate the laser signal ,
  • Water trolleys with built-in laser function are known which, like the devices already described, can either be applied directly to a building site, or can be attached to rotatable auxiliary brackets and / or on tripods.
  • Line lasers are also known, which can be attached to a wall with the aid of a tool, such as a nail, a screw or a drill hole insert, and which can either be leveled manually using a built-in level or are self-leveling in the manner of a laser pendulum.
  • Such devices make it possible, for example, to project a laser beam in the previously leveled plane onto a wall in order to be able to position corresponding markings.
  • a laser beam leveling device is known from EP 1367364 ⁇ 2, which can be arranged with its housing on a reference surface, wherein a pendulum is arranged in the housing, which is pivotally coupled to the housing and carries at least one light source.
  • the pendulum which is subject to gravity, aligns the at least one light source horizontally, so that a light signal emitted by the light source generates an exactly horizontal line.
  • the device according to the invention for positioning marking hereinafter also called marking device for short, has a first device unit serving as a base part with means for arranging this first device unit at a predeterminable first position of a reference surface. Furthermore, this first device unit has optical signaling means for generating directional information.
  • a second device unit which serves as a running unit and can be positioned relative to the first device unit, and which has means which make it possible to determine the distance of this second device unit from the first device unit, and in particular from the predeterminable first position, it is possible to mark exactly in one predeterminable distance and to put on a predeterminable straight line.
  • a user starting from a first reference mark, for example a first borehole, to quickly and exactly make further markings, for example for further holes at a defined distance and in a defined horizontal or vertical position, without, for example, another person or another aid , such as a meter stick to help.
  • a first reference mark for example a first borehole
  • the means for determining the distance of the second device unit from the first device unit are designed as an optical measuring system. This can be done, for example, in the form of an optical distance measurement.
  • the distance measurement can take place, for example, according to the principle of a transit time measurement, a phase measurement, or else according to the triangulation principle.
  • the optical signal means of the first device unit which generate directional information for the second device unit, are used to determine the optical distance of the second device unit relative to the first device unit. This can be done, for example, by an under one
  • the second device unit advantageously has a light-sensitive sensor, for example a linear or two-dimensional one
  • Diode line which makes it possible to determine the relative distance of the second via the point of impact of the optical signal means emitted by the first device unit
  • Device unit from the first device unit and in particular from the first
  • the optical signaling means of the first device unit are advantageously visible from at least one laser, in particular a laser diode with emission
  • the optical signaling means of the first device unit are advantageously designed to be self-leveling. This is achieved, for example, in that the laser forming the optical signaling means is designed as a so-called pendulum laser in the housing of the first device unit and is therefore self-leveling in the gravitational field in such a way that the light emitted by the first device unit runs exactly horizontally.
  • the first device unit has means which make it possible to manually level the optical signal means for generating the directional information.
  • the first device unit can be provided, for example, with one or more vials, which allow the user to adjust the first device unit attached to the first reference surface.
  • the means for determining the distance of the second device unit relative to the first can be provided
  • the second device unit can have wheels, rollers or rolling elements, for example, which are designed as displacement transducers and detect the travel distance traveled by the second device unit.
  • the path for the second device unit can also be designed optomechanically, analogously, for example, to a scroll wheel in a computer mouse.
  • the second device unit can essentially be realized by a measuring tape in the first device unit, which can be pulled out of the first device unit along the direction specified by the optical signaling means and thus enables the desired distance and to determine the position of the second marking position.
  • a measuring tape or a measuring cord performing the same function can, for example, also be present in the second device unit and have means that allow this measuring tape or this measuring cord to be used with a
  • the device according to the invention has, in the first device unit and / or in the second device unit, display means which allow the distance value of the second device unit to be reproduced from the first device unit, and in particular from the first predetermined position on the reference surface.
  • display means which allow the distance value of the second device unit to be reproduced from the first device unit, and in particular from the first predetermined position on the reference surface.
  • Such a display should advantageously be embodied in the second device unit, since this is the active unit, ie the unit moved by the user, and is therefore directly visible to a user.
  • the device, in particular the second device unit advantageously has marking means which make it possible to mark a second position on the reference surface. This second position corresponds to the determined distance from the predeterminable first position along the direction specified by the first device unit by means of the optical signaling means.
  • Such a marking device can be designed, for example, as a stamp integrated in the device, in particular in the second device unit of the device, as an integrated ink spatter, which can, for example, mechanically, electronically, thermally, pneumatically or piezoceramically produce an ink blob on the reference surface.
  • a marking device can, for example, also be integrated through an integrated bore in the second device unit, which allows the exact position of the second marking to be marked or marked by means of a pen.
  • the device according to the invention makes it possible, relative to a first, predefinable reference marking, to make a second marking on a reference surface, which lies in a precisely predeterminable direction, at a defined distance from the first predefinable reference marking.
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of the device according to the invention for positioning markings in a schematic top view
  • 2 shows the exemplary embodiment of the device according to the invention according to FIG. 1 in a schematic frontal view
  • FIG 3 shows a second exemplary embodiment of the device according to the invention for positioning markings in a schematic top view.
  • the device shows a first exemplary embodiment of the device according to the invention for positioning markings.
  • the device consists of two device units.
  • the first device unit 10 is formed from a stationary base device, whereas the second device unit 12 is formed by a device that can be positioned relative to the first device unit
  • Running element is formed.
  • the first device unit 10 is fastened via a fastening element 14 to a reference surface 16, which can be the surface of a wall, a floor or a ceiling, for example.
  • the fastening elements 14 can be fixedly connected to the first device unit 10, or can also be connected to the latter via a magnetic coupling, for example.
  • the first device unit 10 can be inserted into a bore 36, for example a wall, via a pin 18.
  • there are further mechanisms for fastening the first device unit 10 to the reference surface a. also claws, clamps, clamps, one or more nails, screws or glue or a balloon.
  • fastening elements 14 are also to be understood, for example one or a plurality of contact points, for example on the back of the device 10, with which the base element is pressed by a user only by hand against a reference surface, for example a wall, and in position held and thus "attached" to the wall.
  • the first device unit 10 has optical signaling means 20, for example a line laser, which makes it possible to project a straight line 22 onto the surface of the reference surface 16.
  • the line laser advantageously emits light in the visible spectral range, for example red or green light.
  • the first device unit 10 and thus the line laser 20 or the laser line 22 can be leveled.
  • the second device unit 12 forms an extendable additional module which can be moved in the direction of the arrow 26 along the direction information given by the laser line 22 about the surface of the reference surface 16.
  • the second device unit 12 has a displacement transducer 28 which, in the exemplary embodiment in FIG. 1, measures the distance traveled via the rollers 30 of the second device unit.
  • the second device unit can be placed on the hand to be marked
  • the rollers 30, which can for example also be designed as cogs, on the one hand detect contact with the wall and on the other hand the distance traveled.
  • the distance covered by the running device 12 can be transmitted to the user by means of a display 32.
  • the display 32 can be preset such that it is for the
  • the running device 12 has not yet been moved, the distance of its marking unit 34 to the position of a first bore 36 is automatically displayed.
  • the display 32 of the distance traveled by the running device 12 can also be set to zero or a preset value by the user at any time.
  • the “reset function” in the second device unit 12 it can also be used without the base module 10.
  • the treadmill 12 can now be moved a known distance from its rest position along the direction information given by the laser line 22, as is indicated in FIG. 1 by the device 12 ′ shown.
  • the position determined in this way can then be marked, for example, by means of an indexing pen or colored pencil.
  • it is possible to make a second marking relative to a first reference marking which, for example, lies exactly horizontally at a defined distance from the reference marking.
  • the desired second borehole 40 can be made, for example.
  • FIG. 2 shows the device according to the invention according to FIG.
  • the second device unit 12 serving as a running device is displaced along the direction information specified by the laser line 22 until a desired distance is reached.
  • the required position can be marked at the desired location by means of the marking unit 34.
  • FIGS. 1 and 2 which are only in one
  • marking means can be brought onto the surface of the reference surface, as marking means in alternative embodiments, for example, also stamps integrated in the device 12 or integrated ink splashes, which are analogous to mechanical, electronic, thermal, pneumatic or also piezoceramic Inkjet printer, apply a blob of ink to the position provided for marking.
  • this distance can also be opto-mechanical, analogous to a Scroll wheel in a computer mouse, via an ultrasound distance measurement, or else via a distance measurement based on electromagnetic radiation, such as a laser range finder or a radar distance finder.
  • a corresponding transmitter and an associated receiver of the distance measuring device can be present in the first device unit 10. It is also conceivable to accommodate the transmitter and receiver in the base device of the first device unit 10 and to provide only one reflector for the measurement signal in the treadmill of the second device unit 12.
  • the measuring and evaluation unit could also be provided in the first device unit 10 via a rollable line connection, so that only the display 32 would then be formed in the treadmill 12.
  • the second device unit 12 is configured in the first device unit 10 and extendable tape measure or a cable pull, which are pulled out to the position, for example, of a desired hole and via a display, for example a di ital display on the tape measure itself or on the stationary first device unit 10, the current distance between the reference mark and the desired second mark can be represented.
  • a display for example a di ital display on the tape measure itself or on the stationary first device unit 10.
  • the length between the base station, i.e. of the first device unit 10 and the end of the cable which is distant from the base station 10, which corresponds to the second housing unit 12 in this embodiment, can be reproduced via an output, for example an optical or acoustic output of the first device unit 10.
  • An output for example an optical or acoustic output of the first device unit 10.
  • the device according to the invention can also be designed such that such a measuring tape or a measuring cord in the form of, for example, a cable is not formed in the stationary housing part 10 but in the running element 12 and can be fastened to the base station 10 via corresponding connecting means.
  • a line laser 20 which projects a laser line 22 onto the surface of a reference surface 16, as described in the exemplary embodiment in FIG. 1 or FIG. 2, the use of a point laser can be advantageous in a further embodiment of the device according to the invention.
  • This laser which is a collimated fine
  • a point can be projected onto the extendable additional module of the second device unit 12, which corresponds to a marking, for example the imprint of a crosshair on the second device unit 12. If the second device unit 12 is now moved exactly parallel to the first device unit 10, this remains punctiform light signal emitted by the first device unit 10
  • Deviations from the directional information output by the first device unit 10 by means of the point laser become visible when the laser point moves out relative to the crosshair.
  • Such an embodiment of the optical signaling means for generating directional information has the advantage that unevenness in the reference surface, ie, for example the wall, is less of an issue since the predetermined travel distance is not projected over the reference surface, but rather is transmitted directly from the base device 10 to the running device 12.
  • the point laser which provides the optical signaling means for generating the directional information, can also be used for the optical distance measurement between the base unit 10 and the running device 12 by modulating the laser signal so that a time of flight measurement or a phase evaluation of the distance between the running device 12 and the basic device 10 can be determined.
  • a light-sensitive sensor surface can also be formed on this device unit instead of a target imprint on the second device unit.
  • This light-sensitive sensor surface is designed, for example, as a PSD (Position Sensitive Detector) and can be implemented, for example, in the form of a CCD (Charge Coupled Device) or CMOS sensor.
  • the point-shaped laser beam then ideally has the position 0.0 (in the case of 2-D sensors) or 0
  • the PSD can on the one hand acoustically and / or Send optical warning signals to the user and also mathematically correct errors in the distance determination generated by the non-parallel method, since the deviation over the distance traveled and the deviation of the laser point from the PSD center X, 0 can be calculated.
  • FIG. 3 shows an alternative embodiment of the device according to the invention, with an optical distance sensor.
  • the device according to FIG. 3 consists of a stationary device 10, as has been described for example in connection with the device according to FIG. 1 or FIG. 2.
  • the first device unit 10 of the inventive device according to FIG. 3 has corresponding means for leveling the unit, for example those described in connection with FIG. 1
  • the first device unit 10 has one, two or more lasers 54, 62, 64, which can provide corresponding direction information.
  • a laser signal 50 is oriented obliquely to the surface 52 of the reference surface 16.
  • FIG. 3 can be realized in that the light 50 emitted by a laser 54 is emitted at an angle other than zero to the reference surface 16.
  • the distance X of the second device unit 13 'relative to a zero position of the second device unit 13 can be determined via corresponding trigonometric functions, or the current distance X' of a marking unit can be correspondingly determined 68 the second
  • Device unit 13 can be defined for the position of the first device unit 10 and thus for a reference position 18.
  • a second laser signal 60 starting from a laser 62 is helpful as a reference signal, especially for uneven walls, but can in principle also be omitted.
  • a single line laser 64 which serves both as an optical signaling means for generating the directional information and also supplies distance information to the stationary device unit 10 over the width of the laser bundle, in the device according to the invention according to FIG. 3.
  • a laser 64 can take the place of the laser 62, which is a line or
  • Line laser formed and throws a corresponding line 66 on the surface 52 of the reference surface 16. If the second device unit 13 or 13 'is now moved along the surface 52 of the reference surface 16, the lateral extent of the laser beam 66 can be determined at each location X by means of a flat or line-shaped optical detector 56. Knowing the opening angle of the streak
  • Laser bundle 66 can determine the respective distance from the generating laser source 64 and thus the distance from the first device unit 10 from its cross-sectional dimension.
  • the device 13 or 13 ' has corresponding marking means 68, as would be discussed, for example, in the description of the exemplary embodiment according to FIG. 1 or FIG. 2 and would not be listed conclusively.
  • the device according to the invention for positioning markings is not limited to the exemplary embodiments shown in the figures. In particular, the device according to the invention is not limited to the positioning of boreholes.

Abstract

The invention relates to a device for positioning markings, said device comprising a first appliance unit (10), means (14) for arranging the first appliance unit (10) in a pre-determinable first position (18) of a reference surface (16), and optical signal means (20,22,50,54,60,62,64,66) for producing directional information. According to the invention, the device is provided with a second appliance unit (12,13) that can be positioned in relation to the first appliance unit (10) and comprises means (20,22,28,50,54,56,58,60,62,64,66) for determining the distance between the second appliance unit (12,13) and the first appliance unit (10) in the direction pre-determined by the first appliance unit.

Description

Vorrichtung zur Positionierung von MarkierungenMark positioning device
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Positionierung von Markierungen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for positioning markings according to the preamble of claim 1.
Stand der TechnikState of the art
Geräte zur Positionierung von Markierungen bzw. zur Nivellierung von Markierungen, ausgehend von einer ersten Referenzmarkierung sind vor allem im Baulaserbereich verbreitet. So besteht beispielsweise eine typische Aufgabe darin, zwei Bohrlöcher in einem vorgegebenen Abstand auf einem vorgegebenen Niveau zu erzeugen. Nimmt man an, dass eine erste Markierung einem späteren, ersten Bohrloch entspricht, so ist es für viele Anwender hilfreich zu wissen, wo genau sie das zweite Bohrloch anzusetzen und zu bohren haben. Dazu gehört nach der Markierung bzw. Bohrung des ersten Loches die Bestimmung des Abstands und der Lage des zweiten bzw. aller weiteren Bohrlöcher.Devices for positioning markings or for leveling markings, starting from a first reference marking, are particularly common in the construction laser sector. For example, a typical task is to create two drill holes at a given distance at a given level. Assuming that a first mark corresponds to a later, first borehole, it is helpful for many users to know exactly where to start and drill the second borehole. After marking or drilling the first hole, this includes determining the distance and the position of the second or all further holes.
Marktüblich sind Baulaser, die in verschiedenen Varianten erhältlich sind. So gibt es beispielsweise Rotationslaser, die durch einen rotierenden, sichtbaren Laserstrahl eine Ebene im Raum aufspannen. Dabei sind Geräte mit manueller Nivellierung, beispielsweise über Stellschrauben oder Libellen, teilautomatischer oder auch vollautomatischer Nivellierung erhältlich. Aufgrund dieser Nivellierung ist es mit den entsprechenden Geräten möglich, eine exakt horizontale oder vertikale Ausrichtung des Lichtsignals zu erzeugen.Construction lasers are available on the market and are available in different versions. There are, for example, rotating lasers that span a plane in space using a rotating, visible laser beam. Devices with manual leveling are available, for example via adjusting screws or vials, semi-automatic or fully automatic leveling. Due to this leveling, it is possible with the appropriate devices to generate an exactly horizontal or vertical alignment of the light signal.
Weiterhin gibt es sogenannte Linienlaser, die einen in einer Ebene deutlich divergierenden Laserstrahl verwenden, der, wenn er die Ebene einer Referenzfläche schneidet, eine Linie auf dieser Referenzfläche, beispielsweise einer Wand, eines Bodens oder Decken projizierl, ohne dass eine Rotation des Lasersignals notwendig ist.Furthermore, there are so-called line lasers that use a laser beam that clearly diverges in one plane, which, when it intersects the plane of a reference surface, projects a line on this reference surface, for example a wall, a floor or a ceiling, without the need to rotate the laser signal ,
Des weiteren sind einfache Laser mit Nivelliermöglichkeiten, wie beispielsweiseThere are also simple lasers with leveling options, such as
Wasserwagen mit eingebauter Laserfunktion bekannt, die, wie die bereits beschriebenen Geräte, entweder direkt auf einen Baugrund aufgebracht werden können, oder auf drehbaren Hilfshalterungen und/oder auf Stativen befestigt werden können. Bekannl sind auch Linienlaser, die sich mit Hilfe eines Hilfsmittels, wie beispielsweise eines Nagels, einer Schraube oder eines Bohrlocheinsatzes an einer Wand befestigen lassen und dort entweder manuell über eine eingebaute Libelle nivellieren lassen oder nach Art eines Laserpendels selbstnivellierend sind. Solche Geräte ermöglichen es, einen Laserstrahl in der zuvor einnivellierten Ebene beispielsweise auf eine Wand zu projizieren um entsprechende Markierungen positionieren zu können.Water trolleys with built-in laser function are known which, like the devices already described, can either be applied directly to a building site, or can be attached to rotatable auxiliary brackets and / or on tripods. Line lasers are also known, which can be attached to a wall with the aid of a tool, such as a nail, a screw or a drill hole insert, and which can either be leveled manually using a built-in level or are self-leveling in the manner of a laser pendulum. Such devices make it possible, for example, to project a laser beam in the previously leveled plane onto a wall in order to be able to position corresponding markings.
Aus der EP 1367364 Λ2 ist ein Laserstrahlnivelliergerät bekannt, das mit seinem Gehäuse an einer Referenzfläche angeordnet werden kann, wobei in dem Gehäuse ein Pendel angeordnet ist, das schwenkbar mit dem Gehäuse gekoppelt ist und zumindest eine Lichtquelle trägt. Das der Gravitation unterliegende Pendel richtet die zumindest eine Lichtquelle waagerecht aus, so dass ein von der Lichtquelle ausgesendetes Lichtsignal eine exakt waagerecht verlaufende Linie erzeugt.A laser beam leveling device is known from EP 1367364 Λ2, which can be arranged with its housing on a reference surface, wherein a pendulum is arranged in the housing, which is pivotally coupled to the housing and carries at least one light source. The pendulum, which is subject to gravity, aligns the at least one light source horizontally, so that a light signal emitted by the light source generates an exactly horizontal line.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Positionierung von Markierung im folgenden auch kurz Markierungsgerät genannt, weist eine erste als Basisteil dienende Geräteeinheit mit Mitteln zur Anordnung dieser ersten Geräteeinheit an einer vorgebbaren ersten Position einer Referenzfläche auf. Des weiteren verfugt diese erste Geräteeinheit über optische Signalmittel zur Erzeugung einer Richtungsinformation. Mittels einer zweiten, als Laufeinheit dienenden und gegenüber der ersten Geräteeinheit posilionierbaren Geräteeinheit, welche über Mittel verfügt, die es ermöglichen, den Abstand dieser zweiten Geräteeinheit zur ersten Geräteeinheit, und insbesondere zur vorgebbaren ersten Position zu ermitteln, ist es möglich, Markierungen exakt in einem vorgebbaren Abstand und auf einer vorgebbaren Geraden zu setzen.The device according to the invention for positioning marking, hereinafter also called marking device for short, has a first device unit serving as a base part with means for arranging this first device unit at a predeterminable first position of a reference surface. Furthermore, this first device unit has optical signaling means for generating directional information. By means of a second device unit, which serves as a running unit and can be positioned relative to the first device unit, and which has means which make it possible to determine the distance of this second device unit from the first device unit, and in particular from the predeterminable first position, it is possible to mark exactly in one predeterminable distance and to put on a predeterminable straight line.
Dies ermöglicht es beispielsweise einem Anwender, ausgehend von einer ersten Referenzmarkierung, beispielsweise einem ersten Bohrloch, schnell und exakt weitere Markierungen, beispielsweise für weitere Bohrungen in definiertem Abstand und in definierter horizontaler oder vertikaler Lage anzubringen, ohne dass beispielsweise eine weitere Person oder ein weiteres Hilfsmittel, wie beispielsweise ein Meterstab zu Hilfe herangezogen werden müssen.This enables, for example, a user, starting from a first reference mark, for example a first borehole, to quickly and exactly make further markings, for example for further holes at a defined distance and in a defined horizontal or vertical position, without, for example, another person or another aid , such as a meter stick to help.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Λusführungsformen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich. In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Mittel zur Bestimmung des Abstands der zweiten Geräteeinheit zur ersten Geräteeinheit als ein optisches Messsystem ausgebildet. Dies kann beispielsweise in Form einer optischen Entfernungsmessung ausgeführt sein. Die Entfernungsmessung kann beispielsweise nach dem Prinzip einer Laufzeitmessung, einer Phasenmessung, oder aber auch nach dem Triangulationsprinzip erfolgen.Advantageous embodiments and developments of the device according to the invention are possible due to the features listed in the subclaims. In an advantageous embodiment of the device according to the invention, the means for determining the distance of the second device unit from the first device unit are designed as an optical measuring system. This can be done, for example, in the form of an optical distance measurement. The distance measurement can take place, for example, according to the principle of a transit time measurement, a phase measurement, or else according to the triangulation principle.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform werden zur optischen Abstandsbestimmung der zweiten Geräteeinheit relativ zur ersten Geräteeinheit die optischen Signalmittel der ersten Geräteeinheil, welche eine Richtungsinformation für die zweite Geräteeinheit erzeugen, genutzt. Dies kann beispielsweise durch ein unter einemIn a particularly advantageous embodiment, the optical signal means of the first device unit, which generate directional information for the second device unit, are used to determine the optical distance of the second device unit relative to the first device unit. This can be done, for example, by an under one
Winkel zu der Referenzfläche verlaufendes Lichtsignal, welches von der erstenLight signal running at an angle to the reference surface, which is from the first
Geräteeinheit ausgesendet wird, realisiert werden. Über die relative Höhe des Lichtsignals zur Referenzfläche lässt sich bei bekanntem Winkel eineUnit is sent out, can be realized. At a known angle, one can use the relative height of the light signal to the reference surface
Abstandsinformation zur Lichtquelle und somit zur ersten Geräteeinheit gewinnen. Bei einem solchen Messsystem weist in vorteilhafter Weise die zweite Geräteeinheit einen lichtempfindlichen Sensor, beispielsweise eine lineare oder zweidimensionaleGet distance information to the light source and thus to the first device unit. In such a measuring system, the second device unit advantageously has a light-sensitive sensor, for example a linear or two-dimensional one
Diodenzeile auf, welche es ermöglicht, über den Auftreffpunkt des von der ersten Geräteeinheit ausgesendeten, optischen Signalmittels den relativen Abstand der zweitenDiode line, which makes it possible to determine the relative distance of the second via the point of impact of the optical signal means emitted by the first device unit
Geräteeinheit von der ersten Geräteeinheit und insbesondere von der erstenDevice unit from the first device unit and in particular from the first
Referenzposition auf der Referenzfläche zu bestimmen.To determine the reference position on the reference surface.
In vorteilhafter Weise werden die optischen Signalmittel der ersten Geräteeinheit von mindestens einem Laser, insbesondere einer Laserdiode mit Emission im sichtbarenThe optical signaling means of the first device unit are advantageously visible from at least one laser, in particular a laser diode with emission
Spektralbereich gebildet. Auf diese Weise ist es möglich eine gut sichtbare und wohl definierte Richtungsinformation für die Verschiebung der zweiten Geräteeinheit zu erzeugen.Spectral range formed. In this way it is possible to generate clearly visible and well-defined direction information for the displacement of the second device unit.
In vorteilhafter Weise sind die optischen Signalmittel der ersten Geräteeinheit selbstnivellierend ausgebildet. Dies ist beispielsweise dadurch realisiert, dass der die optischen Signalmittel bildende Laser als sogenannter Pendellaser im Gehäuse der ersten Geräteeinheit ausgebildet ist und sich somit im Gravitationsfeld derart selbstständig nivelliert, dass das von der ersten Geräteeinheit ausgesendete Licht exakt waagerecht verläuft. In alternativen Λusführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass die erste Geräteeinheit über Mittel verfügt, die es ermöglichen, die optischen Signalmittel zur Erzeugung der Richtungsinformation manuell zu nivellieren. Dazu kann die erste Geräteeinheit beispielsweise mit einer oder mehreren Libellen versehen sein, die dem Nutzer die Einjustierung der an der ersten Referenzfläche befestigten ersten Geräteeinheit gestattet.The optical signaling means of the first device unit are advantageously designed to be self-leveling. This is achieved, for example, in that the laser forming the optical signaling means is designed as a so-called pendulum laser in the housing of the first device unit and is therefore self-leveling in the gravitational field in such a way that the light emitted by the first device unit runs exactly horizontally. In alternative embodiments of the device according to the invention it can be provided that the first device unit has means which make it possible to manually level the optical signal means for generating the directional information. For this purpose, the first device unit can be provided, for example, with one or more vials, which allow the user to adjust the first device unit attached to the first reference surface.
In alternativen Λusführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, die Mittel zur Λbstandsbestimmung der zweiten Geräteeinheit relativ zur erstenIn alternative embodiments of the device according to the invention, the means for determining the distance of the second device unit relative to the first can be provided
Geräteeinheit als ein mechanisches Messsystem auszubilden. Dabei kann die zweite Geräteeinheit beispielsweise über Räder, Rollen oder Wälzkörper verfügen, die als Wegaufhehmer ausgebildet sind und den zurückgelegten Verfahrweg der zweiten Geräteeinheit detektieren. Darüber hinaus kann die Wegaufhahme für die zweite Geräteeinheit auch auf optomechanischem Weg, analog beispielsweise einem Scrollrad bei einer Computermaus ausgebildet sein.To design the device unit as a mechanical measuring system. The second device unit can have wheels, rollers or rolling elements, for example, which are designed as displacement transducers and detect the travel distance traveled by the second device unit. In addition, the path for the second device unit can also be designed optomechanically, analogously, for example, to a scroll wheel in a computer mouse.
In einer sehr einfachen und kostengünstigen Λusführungsforrn der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die zweite Geräteeinheit im wesentlichen durch ein Maßband in der ersten Geräteeinheit realisiert sein, welches sich aus der ersten Geräteeinheit entlang der durch die optischen Signalmittel vorgegebenen Richtung herausziehen lässt und somit ermöglicht, den gewünschten Abstand und die Lage der zweiten Markierungsposition zu ermitteln. Ein solches Maßband bzw. eine die gleiche Funktion übernehmende Messschnur kann beispielsweise auch in der zweiten Geräteeinheit vorhanden sein und Mittel aufweisen, die es gestatten, dieses Maßband bzw. diese Maßschnur mit einemIn a very simple and inexpensive embodiment of the device according to the invention, the second device unit can essentially be realized by a measuring tape in the first device unit, which can be pulled out of the first device unit along the direction specified by the optical signaling means and thus enables the desired distance and to determine the position of the second marking position. Such a measuring tape or a measuring cord performing the same function can, for example, also be present in the second device unit and have means that allow this measuring tape or this measuring cord to be used with a
Ende an der ersten Geräteeinheit zu befestigen.Attach the end to the first device unit.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung verfugt in der ersten Geräteeinheit und/oder in der zweiten Geräteeinheit über Λnzeigemitlel, die es gestatten, den Λbstandswert der zweiten Geräteeinheit von der ersten Geräteeinheit, und insbesondere von der ersten vorgegebenen Position auf der Referenzfläche wiederzugeben. In vorteilhafter Weise sollte eine solche Anzeige bevorzugt in der zweiten Geräteeinheit ausgebildet sein, da diese die aktive d. h. durch den Nutzer bewegte Einheit ist und somit von einem Nutzer direkt einsehbar ist. In vorteilhafter Weise verfügt die Vorrichtung, insbesondere die zweite Geräteeinheit über Markierungsmiltel, die es ermöglichen eine zweite Position auf der Referenzfläche zu markieren. Diese zweite Position entspricht dem ermittelten Abstand zur vorgebbaren ersten Position entlang der von der ersten Geräteeinheit mittels der optischen Signalmittel vorgegebenen Richtung. Eine solche Markiereinrichtung kann beispielsweise als eine in der Vorrichtung, insbesondere in der zweiten Geräteeinheit der Vorrichtung, integrierter Stempel, als ein integrierter Tintenspritzer, der beispielsweise mechanisch, elektronisch, thermisch, pneumatisch oder auch piezokeramisch einen Tintenklecks auf der Referenzfläche erzeugen kann, ausgebildet sein. Eine solche Markiereinrichtung kann beispielsweise auch durch eine integrierte Bohrung in der zweiten Geräteeinheit integriert sein, die es gestattet, mittels eines Stiftes die genaue Position der zweiten Markierung anzuzeichnen bzw. anzureißen.The device according to the invention has, in the first device unit and / or in the second device unit, display means which allow the distance value of the second device unit to be reproduced from the first device unit, and in particular from the first predetermined position on the reference surface. Such a display should advantageously be embodied in the second device unit, since this is the active unit, ie the unit moved by the user, and is therefore directly visible to a user. The device, in particular the second device unit, advantageously has marking means which make it possible to mark a second position on the reference surface. This second position corresponds to the determined distance from the predeterminable first position along the direction specified by the first device unit by means of the optical signaling means. Such a marking device can be designed, for example, as a stamp integrated in the device, in particular in the second device unit of the device, as an integrated ink spatter, which can, for example, mechanically, electronically, thermally, pneumatically or piezoceramically produce an ink blob on the reference surface. Such a marking device can, for example, also be integrated through an integrated bore in the second device unit, which allows the exact position of the second marking to be marked or marked by means of a pen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung gestattet es, relativ zu einer ersten, vorgebbaren Referenzmarkierung, eine zweite Markierung auf einer Referenzfläche anzubringen, die in exakt vorgebbarer Richtung, in definiertem Abstand zur ersten vorgebbaren Referenzmarkierung liegt.The device according to the invention makes it possible, relative to a first, predefinable reference marking, to make a second marking on a reference surface, which lies in a precisely predeterminable direction, at a defined distance from the first predefinable reference marking.
Weitere Vorteile der erfϊndungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele.Further advantages of the device according to the invention result from the following description of some exemplary embodiments.
Zeichnungdrawing
In der Zeichnung sind Ausfuhrungsbeispiele der erfϊndungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, die in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert werden sollen. DieExemplary embodiments of the device according to the invention are shown in the drawing and are to be explained in more detail in the description below. The
Figuren der Zeichnung, deren Beschreibung sowie die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Ein Fachmann wird diese Merkmale auch einzeln betrachten und zu weiteren, sinnvollen Kombinationen zusammenfassen, die somit als ebenfalls offenbart anzusehen sind.Figures of the drawing, their description and the claims contain numerous features in combination. A person skilled in the art will also consider these features individually and combine them into further, meaningful combinations, which are therefore also to be regarded as disclosed.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Positionierung von Markierungen in einer schematisierten Aufsicht, Fig. 2 das Λusführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 1 in einer schematisierten Frontalansicht,1 shows a first exemplary embodiment of the device according to the invention for positioning markings in a schematic top view, 2 shows the exemplary embodiment of the device according to the invention according to FIG. 1 in a schematic frontal view,
Fig. 3 ein zweites Λusführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Positionierung von Markierungen in einer schematisierten Aufsicht.3 shows a second exemplary embodiment of the device according to the invention for positioning markings in a schematic top view.
Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Positionierung von Markierungen. Die Vorrichtung besteht aus zwei Geräteeinheiten. Die erste Geräteeinheit 10 wird gebildet aus einem stationären Basisgerät, wohingegen die zweite Geräteeinheit 12 durch ein gegenüber der ersten Geräteeinheit positionierbares1 shows a first exemplary embodiment of the device according to the invention for positioning markings. The device consists of two device units. The first device unit 10 is formed from a stationary base device, whereas the second device unit 12 is formed by a device that can be positioned relative to the first device unit
Laufelement gebildet wird. Die erste Geräteeinheit 10 wird über ein Befestigungselement 14 auf einer Referenzfläche 16, die beispielsweise die Oberfläche einer Wand, eines Bodens oder einer Decke sein kann, befestigt. Die Befestigungselemente 14 können fest mit der ersten Geräteeinheit 10 verbunden, oder aber auch beispielsweise über eine Magnetkupplung mit dieser verbindbar sein. In einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die erste Geräteeinheit 10 über einen Stift 18 in eine Bohrung 36, beispielsweise einer Wand eingeführt werden. Als weitere Mechanismen zur Befestigung der ersten Geräteeinheit 10 an der Referenzfläche bieten sich beispielsweise neben dem in Fig. 1 gezeigten Stift 18 u. a. auch Krallen, Klammem, Klemmen, ein bzw. mehrere Nägel, Schrauben oder auch Klebstoff oder ein Ballon an.Running element is formed. The first device unit 10 is fastened via a fastening element 14 to a reference surface 16, which can be the surface of a wall, a floor or a ceiling, for example. The fastening elements 14 can be fixedly connected to the first device unit 10, or can also be connected to the latter via a magnetic coupling, for example. In one embodiment of the device according to the invention, the first device unit 10 can be inserted into a bore 36, for example a wall, via a pin 18. In addition to the pin 18 u shown in FIG. 1, there are further mechanisms for fastening the first device unit 10 to the reference surface. a. also claws, clamps, clamps, one or more nails, screws or glue or a balloon.
Im Rahmen dieser Erfindung sollen ebenfalls als Befestigungselemente 14 verstanden werden, beispielsweise ein oder eine Mehrzahl von Anlagepunkten beispielsweise auf der Geräterückseite der Geräteeinheit 10, mit denen das Basiselement von einem Anwender lediglich per Hand gegen ein Referenzfläche, beispielsweise eine Wand, gedrückt wird und in Position gehalten und somit auf der Wand „befestigt" wird.Within the scope of this invention, fastening elements 14 are also to be understood, for example one or a plurality of contact points, for example on the back of the device 10, with which the base element is pressed by a user only by hand against a reference surface, for example a wall, and in position held and thus "attached" to the wall.
Die erste Geräteeinheit 10 verfügt über optische Signalmittel 20, beispielsweise über einen Linienlaser, der es ermöglicht eine gerade Linie 22 auf die Oberfläche der Referenzfläche 16 zu projizieren. Dazu sendet der Linienlaser in vorteilhafter Weise Licht im sichtbaren Spektralbereich, beispielsweise rotes oder grünes Licht aus. Aufgrund der auf der Oberfläche der Referenzfläche 16 projizierten Laserlinie 22 ergibt sich eine eindeutige Richtungsinformation, ausgehend von der ersten Geräteeinheit 10. Mit Hilfe von Justagemitteln 24, die im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 schematisch als Libellen 24 dargestellt sind, kann die erste Geräteeinheit 10 und somit der Linienlaser 20 bzw. die Laserlinie 22 nivelliert werden. Neben dieser manuellen Nivellierung der Laserlinie 22 ist es in anderen Ausführungsformen der erfϊndungsgemäßen Vorrichtung aber ebenso möglich, ein Laserelement vorzusehen, welches in an sich bekannter Weise als Pendellaser ausgebildet ist, so dass die Laserlinie 22 selbsttätig nivelliert wird.The first device unit 10 has optical signaling means 20, for example a line laser, which makes it possible to project a straight line 22 onto the surface of the reference surface 16. For this purpose, the line laser advantageously emits light in the visible spectral range, for example red or green light. Based on the laser line 22 projected onto the surface of the reference surface 16, there is unambiguous directional information, starting from the first device unit 10. With the aid of adjustment means 24, which are shown schematically as vials 24 in the exemplary embodiment according to FIG. 1, the first device unit 10 and thus the line laser 20 or the laser line 22 can be leveled. In addition to this manual leveling of the laser line 22 is however, in other embodiments of the device according to the invention it is also possible to provide a laser element which is designed in a manner known per se as a pendulum laser, so that the laser line 22 is automatically leveled.
Die zweite Geräteeinheit 12 bildet ein ausziehbares Zusatzmodul, welches entlang der durch die Laserlinie 22 vorgegebenen Richtungsinformation über die Oberfläche der Referenzfläche 16 in Richtung des Pfeils 26 verfahren werden kann. Die zweite Geräteeinheit 12 besitzt dazu einen Wegaufhehmer 28 der im Λusführungsbeispiel der Figur 1 über die Rollen 30 der zweiten Geräteeinheit die zurückgelegte Strecke misst. Bei einem Messvorgang kann die zweite Geräteeinheit mit der Hand auf der zu markierendenThe second device unit 12 forms an extendable additional module which can be moved in the direction of the arrow 26 along the direction information given by the laser line 22 about the surface of the reference surface 16. For this purpose, the second device unit 12 has a displacement transducer 28 which, in the exemplary embodiment in FIG. 1, measures the distance traveled via the rollers 30 of the second device unit. During a measuring process, the second device unit can be placed on the hand to be marked
Wand bewegt werden, wobei dem Laserstrahl 22 gefolgt wird. Die Rollen 30, die beispielsweise auch als Rädchen ausgestaltet sein können, delektieren zum einen den Kontakt mit der Wand und zum anderen die dabei zurückgelegte Strecke. Die durch das Laufgerät 12 zurückgelegte Strecke kann dem Nutzer mittels einer Anzeige 32 übermittelt werden. Dabei kann die Anzeige 32 derart voreingestellt sein, dass sie für denWall are moved, following the laser beam 22. The rollers 30, which can for example also be designed as cogs, on the one hand detect contact with the wall and on the other hand the distance traveled. The distance covered by the running device 12 can be transmitted to the user by means of a display 32. The display 32 can be preset such that it is for the
Fall des noch nicht verschobenen Laufgeräts 12 den Abstand ihrer Markierungseinheit 34 zu der Position einer ersten Bohrung 36 automatisch anzeigt.If the running device 12 has not yet been moved, the distance of its marking unit 34 to the position of a first bore 36 is automatically displayed.
Über eine entsprechende Resetfunktion und zugehörige Schaltmittel 38 kann die Anzeige 32 der vom Laufgerät 12 zurückgelegten Strecke jedoch auch vom Nutzer jederzeit auf den Wert Null oder einen voreingestellten Wert gesetzt werden. Durch Ausbildung der „Reset-Funktion" in der zweiten Geräteeinheit 12 kann diese auch ohne das Basismodul 10 genutzt werden. Ebenso ist es aber auch möglich, die „Reset-Funktion" zu automatisieren, so dass beispielsweise die Anzeige32 zurückgestellt wird, falls die zweite Geräteeinheit 12 die erste Geräteeinheit 10 kontaktiert.Using a corresponding reset function and associated switching means 38, the display 32 of the distance traveled by the running device 12 can also be set to zero or a preset value by the user at any time. By forming the “reset function” in the second device unit 12, it can also be used without the base module 10. However, it is also possible to automate the “reset function” so that, for example, the display 32 is reset if the second one Device unit 12 contacts the first device unit 10.
Das Laufgerät 12 kann nun um eine vorbekannte Strecke aus seiner Ruheposition entlang der von der Laserlinie 22 vorgegebenen Richtungsinformation verschoben werden, wie dies in Fig. 1 durch das dargestellte Gerät 12' angedeutet ist. Über die Markierungseinheit 34 an der zweiten Geräteeinheit 12 kann dann beispielsweise die so ermittelte Position mittels eines Λnreißstiftes oder Farbstiftes markiert werden. Auf diese Weise ist es möglich, eine zweite Markierung relativ zu einer ersten Referenzmarkierung anzubringen, die beispielsweise exakt horizontal in definiertem Abstand zur Referenzmarkierung liegt. An dieser Stelle lässt sich dann nach Entfernen der zweiten Geräteeinheit 12' beispielsweise das gewünschte zweite Bohrloch 40 anbringen. Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß Fig. 1 in einer Frontalansicht, wie sie sich beispielsweise für einen Nutzer ergeben würde, falls dieser entsprechende Markierungsarbeiten an einer Wand vornehmen würde, die in diesem Fall parallel zur Zeichnungsebene verlaufen würde. Die als Laufgerät dienende zweite Geräteeinheit 12 wird ausgehend von der als Basiseinheit dienenden ersten Geräleeinheit 10 entlang der durch die Laserlinie 22 vorgegebenen Richtungsinformation verschoben, bis ein gewünschter Abstand erreicht ist. Mittels der Markierungseinheit 34 kann an der gewünschten Stelle die erforderliche Position markiert werden. Neben der Markierungseinheit 34 gemäß der Darstellung in Fig. 1 bzw. 2, die lediglich in einerThe treadmill 12 can now be moved a known distance from its rest position along the direction information given by the laser line 22, as is indicated in FIG. 1 by the device 12 ′ shown. Via the marking unit 34 on the second device unit 12, the position determined in this way can then be marked, for example, by means of an indexing pen or colored pencil. In this way, it is possible to make a second marking relative to a first reference marking, which, for example, lies exactly horizontally at a defined distance from the reference marking. At this point, after removal of the second device unit 12 ', the desired second borehole 40 can be made, for example. FIG. 2 shows the device according to the invention according to FIG. 1 in a frontal view, as would arise, for example, for a user if he would carry out corresponding marking work on a wall, which in this case would run parallel to the plane of the drawing. Starting from the first device unit 10 serving as the base unit, the second device unit 12 serving as a running device is displaced along the direction information specified by the laser line 22 until a desired distance is reached. The required position can be marked at the desired location by means of the marking unit 34. In addition to the marking unit 34 as shown in FIGS. 1 and 2, which are only in one
Öffnung im Gerät besteht, durch die entsprechende Markierungsmittel auf die Oberfläche der Referenzfläche gebracht werden können, sind als Markierungsmittel in alternativen Ausführungsformen beispielsweise auch im Gerät 12 integrierte Stempel, oder integrierte Tintenspritzer, die auf mechanischem, elektronischem, thermischem, pneumatischem oder auch piezokeramisch analog einen Tintenstrahldrucker, einen Tintenklecks auf die zur Markierung vorgesehene Position aufbringen, möglich.There is an opening in the device, through which corresponding marking means can be brought onto the surface of the reference surface, as marking means in alternative embodiments, for example, also stamps integrated in the device 12 or integrated ink splashes, which are analogous to mechanical, electronic, thermal, pneumatic or also piezoceramic Inkjet printer, apply a blob of ink to the position provided for marking.
Neben der im Ausführungsbeispiel der erfϊndungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 1 bzw. Fig. 2 beschriebenen mechanischen Abstandsbestimmung zwischen dem Laufgerät 12 und der Basiseinheit 10 und somit zwischen den beiden Positionen, die zu markieren sind, kann dieser Abstand beispielsweise auch opto-mechanisch, analog einem Scrollrad bei einer Computermaus, über eine Ultraschallentfernungsmessung, oder aber auch über eine Entfernungsmessung aufgrund von elektromagnetischer Strahlung, wie beispielsweise einem Laserentfernungsmesser oder einem Radarentfemungsmesser bestimmt werden. Dazu kann in der ersten Geräteeinheit 10 ein entsprechender Sender und in der zweiten Geräteeinheit 12 ein zugehöriger Empfänger des Entfernungsmessgeräts vorhanden sein. Ebenso vorstellbar ist es, Sender und Empfänger im Basisgerät der ersten Geräleeinheit 10 unterzubringen und in dem Laufgerät der zweiten Geräteeinheit 12 lediglich einen Reflektor für das Messsignal vorzusehen. Über eine aufrollbare Leitungsverbindung könnte die Mess- und Auswerteeinheit auch in der ersten Geräteeinheit 10 vorgesehen sein, so dass lediglich die Anzeige 32 dann im Laufgerät 12 ausgebildet wäre.In addition to the mechanical distance determination between the treadmill 12 and the base unit 10 described in the exemplary embodiment of the device according to FIG. 1 or FIG. 2 and thus between the two positions that are to be marked, this distance can also be opto-mechanical, analogous to a Scroll wheel in a computer mouse, via an ultrasound distance measurement, or else via a distance measurement based on electromagnetic radiation, such as a laser range finder or a radar distance finder. For this purpose, a corresponding transmitter and an associated receiver of the distance measuring device can be present in the first device unit 10. It is also conceivable to accommodate the transmitter and receiver in the base device of the first device unit 10 and to provide only one reflector for the measurement signal in the treadmill of the second device unit 12. The measuring and evaluation unit could also be provided in the first device unit 10 via a rollable line connection, so that only the display 32 would then be formed in the treadmill 12.
In alternativen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, die zweite Geräteeinheit 12 über ein in der ersten Geräteeinheit 10 ausgebildetes und ausziehbares Maßband oder einen Seilzug zu realisieren, die jeweils bis zur Position beispielsweise einer gewünschten Bohrung herausgezogen werden und über eine Anzeige, beispielsweise eine di itale Anzeige am Maßband selbst oder an der stationären ersten Geräteeinheit 10 den aktuellen Abstand zwischen der Referenzmarkierung und der gewünschten zweiten Markierung darstellen lassen können. Im Falle eines Seilzugesbzw.In alternative embodiments of the device according to the invention, it can be provided that the second device unit 12 is configured in the first device unit 10 and extendable tape measure or a cable pull, which are pulled out to the position, for example, of a desired hole and via a display, for example a di ital display on the tape measure itself or on the stationary first device unit 10, the current distance between the reference mark and the desired second mark can be represented. In the case of a cable
Einer Maßschnur kann die Länge zwischen der Basisstation, d.h. der ersten Geräteeinheit 10 und dem von der Basisstation 10 entfernt liegenden Ende des Seilzuges, der in dieser Λusführungsform der zweiten Gehäuseeinheit 12 enspricht, über eine Ausgabe, beispielsweise eine optische oder akustische Ausgabe der ersten Geräteeinheit 10 wiedergegeben werden. Eine Streckenskalierung auf dem Seilzug ist nicht notwendig.The length between the base station, i.e. of the first device unit 10 and the end of the cable which is distant from the base station 10, which corresponds to the second housing unit 12 in this embodiment, can be reproduced via an output, for example an optical or acoustic output of the first device unit 10. A route scaling on the cable is not necessary.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch derart ausgebildet sein, dass ein solches Maßband bzw. eine Maßschnur in Form von beispielsweise einem Seilzug nicht im stationären Gehäuseteil 10 sondern im Laufelement 12 ausgebildet ist und über entsprechende Verbindungsmittel an der Basisstation 10 befestigt werden kann.The device according to the invention can also be designed such that such a measuring tape or a measuring cord in the form of, for example, a cable is not formed in the stationary housing part 10 but in the running element 12 and can be fastened to the base station 10 via corresponding connecting means.
Neben der im Ausfuhrungsbeispiel der Fig. 1 bzw. Fig. 2 beschriebenen Verwendung eines Linienlasers 20, der eine Laserlinie 22 auf die Oberfläche einer Referenzfläche 16 projiziert, kann in einer weiteren Ausgestaltung der erfϊndungsgemäßen Vorrichtung die Verwendung eines Punktlasers vorteilhaft sein. Dieser Laser, der ein kollimiertes feinesIn addition to the use of a line laser 20, which projects a laser line 22 onto the surface of a reference surface 16, as described in the exemplary embodiment in FIG. 1 or FIG. 2, the use of a point laser can be advantageous in a further embodiment of the device according to the invention. This laser, which is a collimated fine
Strahlenbündel erzeugt, kann dabei auf das ausziehbare Zusatzmodul der zweiten Geräteeinheit 12 einen Punkt projizieren, der mit einer Markierung, beispielsweise dem Aufdruck eines Fadenkreuzes auf der zweiten Geräteeinheit 12 korrespondiert Wird nun die zweite Geräteeinheit 12 exakt parallel zur ersten Geräteeinheit 10 verfahren, so verbleibt das von der ersten Geräteeinheit 10 ausgesendete punktförmige Lichtsignal imIf the beam is generated, a point can be projected onto the extendable additional module of the second device unit 12, which corresponds to a marking, for example the imprint of a crosshair on the second device unit 12. If the second device unit 12 is now moved exactly parallel to the first device unit 10, this remains punctiform light signal emitted by the first device unit 10
Kreuzungspunkt des Fadenkreuzes des Laufmoduls 12. Abweichungen von der von der ersten Geräteeinheit 10 mittels des Punktlasers ausgegebenen Richtungsinformation werden durch ein Auswandern des Laserpunkls relativ zum Fadenkreuz sichtbar. Eine derartige Ausgestaltung der optischen Signalmittel zur Erzeugung einer Richtungsinformation hat den Vorteil, dass Unebenheiten der Referenzfläche, d. h. beispielsweise der Wand weniger stören, da die vorgegebene Verfahrstrecke nicht über die Referenzfläche projiziert wird, sondern direkt vom Basisgerät 10 auf das Laufgerät 12 übertragen wird. Dabei kann in einer weiteren, vorteilhaften Option der Punktlaser, der die optischen Signalmittel zur Erzeugung der Richtungsinformation bereitstellt, gleichzeitig auch zur optischen Abstandsmessung zwischen dem Basisgerät 10 und dem Laufgerät 12 genutzt werden, indem das Lasersignal moduliert wird, so dass über eine Laufzeitmessung bzw. eine Phasenauswertung der Abstand zwischen dem Laufgerät 12 und dem Basisgerät 10 ermittelt werden kann.Crossing point of the crosshair of the running module 12. Deviations from the directional information output by the first device unit 10 by means of the point laser become visible when the laser point moves out relative to the crosshair. Such an embodiment of the optical signaling means for generating directional information has the advantage that unevenness in the reference surface, ie, for example the wall, is less of an issue since the predetermined travel distance is not projected over the reference surface, but rather is transmitted directly from the base device 10 to the running device 12. In a further advantageous option, the point laser, which provides the optical signaling means for generating the directional information, can also be used for the optical distance measurement between the base unit 10 and the running device 12 by modulating the laser signal so that a time of flight measurement or a phase evaluation of the distance between the running device 12 and the basic device 10 can be determined.
In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, in der ebenfalls ein Punktlaser als optisches Signalmittel zur Erzeugung einer Richtungsinformation genutzt wird, kann an Stelle eines Zielaufdrucks auf der zweiten Geräteeinheit auch eine lichtempfindliche Sensorfläche an dieser Geräteeinheit ausgebildet sein. Diese lichtempfindliche Sensorfläche ist beispielsweise als ein PSD (Position Sensitive Detector) ausgebildet und kann beispielsweise in Form eines CCD (Charge Coupled Device) oder CMOS-Sensors realisiert sein. In der Mittel eines solchen Sensors hat der punktfδrmige Laserstrahl dann idealer Weise die Position 0,0 (bei 2-D-Sensoren) oder 0In a further embodiment of the device according to the invention, in which a point laser is also used as an optical signaling means for generating directional information, a light-sensitive sensor surface can also be formed on this device unit instead of a target imprint on the second device unit. This light-sensitive sensor surface is designed, for example, as a PSD (Position Sensitive Detector) and can be implemented, for example, in the form of a CCD (Charge Coupled Device) or CMOS sensor. In the middle of such a sensor, the point-shaped laser beam then ideally has the position 0.0 (in the case of 2-D sensors) or 0
(bei 1 -D-Sensoren). Bewegt ein Nutzer das Laufgerät 12 nun nicht parallel über die Referenzfläche, in dem er beispielsweise „Schlangenlinien" über eine Wand fahrt, so dass die gemessene Strecke größer angegeben wird als der zurückgelegte Abstand in Wirklichkeit ist, so kann der PSD einerseits akustische und/oder optische Warnsignale an den Nutzer senden und zudem auch durch das nichtparallele Verfahren erzeugte Fehler in der Λbstandsbestimmung mathematisch korrigieren, da die Abweichung über die verfahrene Strecke und die Abweichung des Laserpunkts von der PSD-Mitte X, 0 berechnet werden kann.(with 1 -D sensors). If a user now does not move the treadmill 12 parallel over the reference surface, for example by driving "serpentine lines" over a wall, so that the measured distance is specified to be greater than the distance actually covered, the PSD can on the one hand acoustically and / or Send optical warning signals to the user and also mathematically correct errors in the distance determination generated by the non-parallel method, since the deviation over the distance traveled and the deviation of the laser point from the PSD center X, 0 can be calculated.
Fig. 3 zeigt eine alternative Λusfuhrungsform der erfϊndungsgemäßen Vorrichtung, mit einem optischen Λbstandssensor. Die Vorrichtung gemäß Fig. 3 besteht aus einem stationären Gerät 10, wie dies beispielsweise in Zusammenhang mit der Vorrichtung gemäß Fig. 1 bzw. Fig. 2 beschrieben worden ist. Die erste Geräteeinheit 10 der erfϊndungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 3 verfügt über entsprechende Mittel zur Nivelherung der Einheit, beispielsweise die in Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebenen3 shows an alternative embodiment of the device according to the invention, with an optical distance sensor. The device according to FIG. 3 consists of a stationary device 10, as has been described for example in connection with the device according to FIG. 1 or FIG. 2. The first device unit 10 of the inventive device according to FIG. 3 has corresponding means for leveling the unit, for example those described in connection with FIG. 1
Justagemittel 24 in Form von Libellen. Des weiteren verfügt die erste Geräteeinheit 10 über einen, zwei oder mehrere Laser 54,62,64, die eine entsprechende Richtungsinformation vorgeben können. Insbesondere ist ein Lasersignal 50 schräg zur Oberfläche 52 der Referenzfläche 16 ausgerichtet. Dies kann beispielsweise, wie in Fig. 3 dargestellt, dadurch realisiert werden, dass das von einem Laser 54 ausgesendete Licht 50 unter einem von Null verschiedenem Winkel zur Referenzfläche 16 abgestrahlt wird.Adjustment means 24 in the form of dragonflies. Furthermore, the first device unit 10 has one, two or more lasers 54, 62, 64, which can provide corresponding direction information. In particular, a laser signal 50 is oriented obliquely to the surface 52 of the reference surface 16. For example, as in FIG. 3 can be realized in that the light 50 emitted by a laser 54 is emitted at an angle other than zero to the reference surface 16.
Die zweite Geräteeinheit 13 der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 3 weist einen optischen Detektor 56, beispielsweise eine lichtempfindliche Diodenzeile 58 auf, welche die relative Position Y des Lasersignals 50 des Lasers 54 bestimmt. Da der Winkel des Lichlsignals 50 zur Wand bekannt ist, kann über entsprechende trigonometrische Funktionen der Abstand X der zweiten Geräteeinheit 13' relativ zu einer Null-Position der zweiten Geräteeinheit 13 bestimmt werden, bzw. kann in entsprechender Weise der aktuelle Abstand X' einer Markierungseinheit 68 der zweiten3 has an optical detector 56, for example a light-sensitive diode row 58, which determines the relative position Y of the laser signal 50 of the laser 54. Since the angle of the light signal 50 to the wall is known, the distance X of the second device unit 13 'relative to a zero position of the second device unit 13 can be determined via corresponding trigonometric functions, or the current distance X' of a marking unit can be correspondingly determined 68 the second
Geräteeinheit 13 zur Position der ersten Geräteeinheit 10 und damit zu einer Referenzposition 18 definiert werden. Ein zweites Lasersignal 60 ausgehend von einem Laser 62 ist als Referenzsignal, vor allem bei unebenen Wänden, hilfreich, kann aber prinzipiell auch weggelassen werden.Device unit 13 can be defined for the position of the first device unit 10 and thus for a reference position 18. A second laser signal 60 starting from a laser 62 is helpful as a reference signal, especially for uneven walls, but can in principle also be omitted.
In vorteilhafter Weise ist es auch möglich, einen einzelnen Linienlaser 64, der sowohl als optisches Signalmittel zur Erzeugung der Richtungsinformation dient, als auch über die Breite des Laserbündels eine Abstandsinformation zur stationären Geräteeinheit 10 liefert, in der erfϊndungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 3 zu verwenden. Dazu kann beispielsweise ein Laser 64 an die Stelle des Lasers 62 treten, der als Strich- oderIn an advantageous manner, it is also possible to use a single line laser 64, which serves both as an optical signaling means for generating the directional information and also supplies distance information to the stationary device unit 10 over the width of the laser bundle, in the device according to the invention according to FIG. 3. For this purpose, for example, a laser 64 can take the place of the laser 62, which is a line or
Linienlaser ausgebildet und eine entsprechende Linie 66 auf die Oberfläche 52 der Referenzfläche 16 wirft. Wird die zweite Geräteeinheit 13, bzw. 13' nunmehr entlang der Oberfläche 52 der Referenzfläche 16 verschoben, so lässt sich mittels eines flächigen, bzw. linienfδrmigen optischen Detektors 56 an jedem Ort X die laterale Ausdehnung des Laserbündels 66 ermitteln. Über die Kenntnis des Öflhungswinkels des strichfδrmigenLine laser formed and throws a corresponding line 66 on the surface 52 of the reference surface 16. If the second device unit 13 or 13 'is now moved along the surface 52 of the reference surface 16, the lateral extent of the laser beam 66 can be determined at each location X by means of a flat or line-shaped optical detector 56. Knowing the opening angle of the streak
Laserbündels 66 lässt sich aus dessen Querschnittsdimension der jeweilige Abstand von der erzeugenden Laserquelle 64 und somit der Abstand von der ersten Geräteeinheit 10 ermitteln.Laser bundle 66 can determine the respective distance from the generating laser source 64 and thus the distance from the first device unit 10 from its cross-sectional dimension.
Die Vorrichtung 13 bzw. 13' verfügt über entsprechende Markierungsmittel 68, wie sie beispielsweise bei der Beschreibung des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1 bzw. Fig. 2 diskutiert und nicht abschließend aufgeführt würden.The device 13 or 13 'has corresponding marking means 68, as would be discussed, for example, in the description of the exemplary embodiment according to FIG. 1 or FIG. 2 and would not be listed conclusively.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Positionierung von Markierungen ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Λusführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht beschränkt auf die Positionierung von Bohrlöchern. The device according to the invention for positioning markings is not limited to the exemplary embodiments shown in the figures. In particular, the device according to the invention is not limited to the positioning of boreholes.

Claims

Λnsprüche Λnsprüche
1. Vorrichtung zur Positionierung von Markierungen, mit einer ersten Geräteeinheit (10), mit Mitteln (14) zur Anordnung der ersten Geräteeinheit (10) an einer vorgebbaren ersten Position (18) einer Referenzfläche (16) sowie mit optischen Signalmitteln (20,22,50,54, 60,62,64,66) zur Erzeugung einer Richtungsinformation, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung über eine zweite, gegenüber der ersten Geräteeinheit (10) positionierbaren Geräteeinheit (12,13) verfügt, welche Mittel (20,22,28,50,54,56,58,60,62,64,66) aufweist, die es ermöglichen, den Abstand der zweiten Geräteeinheit (12,13) zur ersten Geräteeinheit (10) entlang der von der ersten Geräteeinheit vorgegebenen Richtung zu ermitteln.1. Device for positioning markings, with a first device unit (10), with means (14) for arranging the first device unit (10) at a predeterminable first position (18) of a reference surface (16) and with optical signaling means (20, 22 , 50, 54, 60, 62, 64, 66) for generating directional information, characterized in that the device has a second device unit (12, 13) that can be positioned relative to the first device unit (10), which means (20, 22 , 28,50,54,56,58,60,62,64,66), which make it possible to increase the distance between the second device unit (12, 13) and the first device unit (10) along the direction specified by the first device unit determine.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Abstandsbestimmung (20,22,28,50,54,56,58,60,62,64,66) ein optisches Messsystem umfassen.2. Device according to claim 1, characterized in that the means for determining the distance (20,22,28,50,54,56,58,60,62,64,66) comprise an optical measuring system.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Messsystem zur Λbstandsbestimmung optische Signalmittel (20,22,50,54,60,62,64,66) der ersten Geräteeinheit (10) umfasst.3. Device according to claim 2, characterized in that the optical measuring system for distance determination comprises optical signaling means (20, 22, 50, 54, 60, 62, 64, 66) of the first device unit (10).
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Messsystem zur Abstandsbestimmung zumindest einen lichtempfindlichen Sensor (56,58) umfasst.4. The device according to claim 2 or 3, characterized in that the optical measuring system for determining the distance comprises at least one light-sensitive sensor (56,58).
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Signalmittel (20,22,50,54,60,62,64,66) zumindest einen Laser (20,54,62,64) umfassen.5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the optical signaling means (20, 22, 50, 54, 60, 62, 64, 66) comprise at least one laser (20, 54, 62, 64).
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Geräleeinheit (10) über Mittel (24) verfügt, die es ermöglichen, die optischen Signalmitteln (20,22,50,54,60,62,64,66) zur Erzeugung einer Richtungsinformation relativ zur Referenzfläche (16) zu nivellieren.6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the first noise unit (10) has means (24) which enable the optical signaling means (20,22,50,54,60,62,64,66) level in order to generate directional information relative to the reference surface (16).
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Signalmittel (20,22j50,54,60,62,64,66) selbstnivellierend sind. 7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the optical signaling means (20,22j50,54,60,62,64,66) are self-leveling.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Λbstandsbestimmung ein mechanisches Messsystem (28) umfassen.8. The device according to claim 1, characterized in that the means for distance determination comprise a mechanical measuring system (28).
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das mechanische Messsystem zur Abslandsbestimmung einen mit der zweiten Geräteseinheit (12) verbundenen Wegaufnehmer (28) umfasst.9. The device according to claim 8, characterized in that the mechanical measuring system for the determination of the descent comprises a displacement sensor (28) connected to the second device unit (12).
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Abstandsbestimmung ein Radarmesssystem umfassen.10. The device according to claim 1, characterized in that the means for determining the distance comprise a radar measuring system.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10,12,13) über Λnzeigemittel (32) verfügt, die es gestalten, den Λbslandswert der zweiten Geräteeinheit (12,13) zu der ersten Geräteeinheit (10) wiederzugeben.11. The device according to one of the preceding claims, characterized in that the device (10, 12, 13) has display means (32) which design the country value of the second device unit (12, 13) to the first device unit (10). play.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Geräteeinheit (12,13) über Markierungsmittel (34,68) verfügt, die es ermöglichen, eine zweite Position auf der Referenzfläche (16) zu markieren, die dem ermittelten Abstand zur vorgebbaren ersten Position entlang der von der ersten Geräteeinheit (10) vorgegebenen Richtung entspricht. 12. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the second device unit (12, 13) has marking means (34, 68) which make it possible to mark a second position on the reference surface (16) that corresponds to the determined distance corresponds to the predefinable first position along the direction predefined by the first device unit (10).
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