EP4078084A1 - Laser-nivelliergerät und verfahren zum nivellieren - Google Patents
Laser-nivelliergerät und verfahren zum nivellierenInfo
- Publication number
- EP4078084A1 EP4078084A1 EP20815776.8A EP20815776A EP4078084A1 EP 4078084 A1 EP4078084 A1 EP 4078084A1 EP 20815776 A EP20815776 A EP 20815776A EP 4078084 A1 EP4078084 A1 EP 4078084A1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- laser
- laser emission
- emission device
- alignment
- projection 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C15/00—Surveying instruments or accessories not provided for in groups G01C1/00 - G01C13/00
- G01C15/002—Active optical surveying means
- G01C15/004—Reference lines, planes or sectors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C15/00—Surveying instruments or accessories not provided for in groups G01C1/00 - G01C13/00
- G01C15/002—Active optical surveying means
- G01C15/008—Active optical surveying means combined with inclination sensor
Definitions
- the invention relates to a laser leveling device and a method for leveling using a laser leveling device according to the invention.
- a leveling device for generating an optical leveling signal which has a housing and a light signal device for generating a leveling signal, which is arranged in the housing so as to oscillate, the housing having an outlet opening for the leveling signal.
- Pendellaservorrich device The general structure of a Pendellaservorrich device is known from DE 10 2007 039 343 A1. More specific embodiments of pendulum laser devices are known from DE 10 2007 039 340 A1 and from DE 10 2009 016 169 A1 and DE 421 08 24 A1.
- the invention is based on a laser leveling device comprising at least one laser emission device for emitting an at least one-dimensional, Laser marking, in particular a laser line, in the emission direction onto a projection surface.
- the laser leveling device have a first sensor device for determining an actual alignment of the at least one laser emission device with respect to the projection surface, a control device set up to calculate a target alignment of the at least one laser emission device based at least on that averaged actual alignment of the at least one laser emission device with respect to the projection surface, as well as a positioning device for aligning the at least one laser emission device according to the target alignment.
- the laser leveling device is used to generate at least one optical laser marking in the context of leveling, aligning, measuring and / or marking tasks, as they occur in particular in the craft sector.
- laser leveling devices are used in the interior of buildings, in construction work, in the application of markings on walls or the like.
- the laser marking can be given, for example, by a one-dimensional laser line. Any configurations of the at least one-dimensional laser line are conceivable, for example a continuous line or linear pattern of laser markings such as laser points (dotted laser line) or laser lines (dashed laser line).
- a two-dimensional laser marking is also conceivable, for example an (elongated) rectangle or the like.
- the laser marking can be implemented as a laser cross made up of at least two intersecting laser lines.
- an orthogonal laser cross is conceivable in which two laser lines intersect at a right angle.
- the laser marking is generated on a distant object by projecting the emitted laser radiation.
- the area of the object onto which the laser marking is emitted is referred to in the following as the projection surface.
- the projection surface is a flat surface, for example a wall, a sloping roof, a floor or a ceiling.
- the laser leveling device can be implemented as a stationary device and / or as a hand-held device.
- a laser emission device is used to emit the laser marking onto the projection surface.
- the at least one laser emission device is set up to emit an at least one-dimensional laser marking, in particular a laser line, and to project it onto the projection surface.
- the at least one laser emission device emits laser radiation in one or under an emission direction onto the projection surface.
- the emission direction is the direction in which the laser power is emitted for the most part or on average. “Essentially” is to be understood to mean at least 60%, in particular at least 80%, in particular at least 90%. For example, in the case of a laser light emitted strahlför mig, the emission device is collinear with the emitted laser beam.
- the direction of emission is given, for example, by the direction in which the radiation - assuming a sufficiently large distance from the projection surface - essentially (i.e. on average) takes place. It should be noted that the implementation of the present invention depends on the emission direction implemented by the at least one laser emission device and not necessarily on the manner in which the emission of the laser radiation is implemented.
- the at least one laser emission device can be used in particular as at least one beam-shaping and / or beam-directing and / or the optical element influencing the properties of the laser radiation, in particular, for example, as a lens, filter, diffractive element, mirror, reflector, optically transparent disk or the like, be realized or at least include such an optical element.
- optical elements refers to any choice and / or combination of such optical elements.
- cylindrical lenses can be used to technically simply fan out a laser beam emitted by a laser light source to form a laser plane, so that a laser line is created when this laser plane is projected onto the projection surface.
- the emission direction is in the the optics is used as a laser emission device is defined or determined by the optics.
- the said cylindrical lens defines the emission direction of the laser plane generated and emitted by it on the basis of its refraction properties.
- the at least one laser emission device has at least one laser light source for generating the optical laser marking on the projection surface, for example a laser, a semiconductor laser or a laser diode.
- the at least one laser emission device has a laser light source and optics.
- the optics can be selected as a diffractive element for converting the laser beam emitted by the laser light source into a laser plane for generating the at least one-dimensional laser marking, in particular the laser line.
- the diffractive element and the laser light source together form the laser emission device.
- the at least one laser emission device can also have non-optical elements, for example means for adjustment and / or electronic circuits for controlling the laser light source and / or for controlling other components of the laser emission device.
- the first sensor device is used to determine an actual alignment of the at least one laser emission device with respect to the projection surface.
- the first sensor device thus also serves to determine an actual alignment of the at least one laser marking emitted by means of the at least one laser emission device with respect to the projection surface. "With respect to” is to be understood here in particular as “relative to”.
- the first sensor device comprises at least one distance sensor for contactless distance measurement in a distance measurement direction, the distance sensor being movably, in particular rotatable or adjustable, mounted with respect to a rotation axis, the Distance measuring direction forms a predetermined angle to the axis of rotation, the first sensor device being set up, based on at least three distance measurements in different directions, ie under different relative arrangements of the distance sensor to the axis of rotation, the actual alignment of the at least one laser emission device with respect to the projection surface to determine.
- the distance sensor can in particular be implemented as a laser range finder and / or an ultrasound range finder and / or a radar range finder.
- the distance sensor can be implemented as a SPAD laser range finder.
- the predetermined angle can in particular be an acute angle of less than 90 °, in particular less than 60 °, very particularly less than 30 ° (opening of the angle in the direction of the projection surface).
- a target point to which the distance sensor determines a distance on the projection surface describes an ellipse on the projection surface.
- a relative alignment of the at least one laser emission device with respect to the projection surface can be determined by calculation.
- at least two vectors can be determined from at least three distance measurements Ai, A2, A3 including the associated angles pi, P2, P3, which are in the plane of projection, with a respective vector connecting the target points of two distance measurements.
- a first vector can be defined between the target points of the distance measurements A1, A2 and a second vector between the target points of the distance measurements A2, A3.
- a normal vector of the projection surface can then be calculated by calculating the vector cross product, using which in turn an actual alignment of the at least one laser emission device with respect to the projection surface can be determined. It is also conceivable to carry out a large number of distance measurements to a large number of target points on the ellipse.
- the first sensor device comprises at least three spaced apart or three angularly arranged distance sensors for contactless Distance measurement, wherein the first sensor device is set up to determine the actual alignment of the at least one laser emission device with respect to the projection surface based on three distance measurements of the distance sensors.
- a movable, in particular rotatable or adjustable, mounting of a (in particular individual) distance sensor can be dispensed with, so that a mechanically particularly robust laser leveling device can be implemented.
- the first sensor device comprises at least one spatially resolved time-of-flight distance sensor for capturing spatially resolved distance measurements, the first sensor device being set up to determine the actual alignment of the at least one based on the spatially resolved distance measurements To determine laser Emissi onsvoriques with respect to the projection area.
- a time-of-flight distance sensor is known in principle to a person skilled in the art. In this way, the actual alignment of the at least one laser emission device with respect to the projection surface can be determined particularly quickly.
- the first sensor device comprises at least one stereo camera, the first sensor device being configured to determine the actual alignment of the at least one laser emission device with respect to the projection surface based on image data from the stereo camera.
- the first sensor device can also comprise a so-called "active stereo camera", in which a pattern or the like is projected onto the projection surface by means of an additional projector in order to generate features that can be detected in the image data (particularly suitable for projection surfaces with little structure such as white walls) .
- the first sensor device comprises
- a laser for emitting laser radiation in a transmission direction the laser being movable, in particular rotatable, with respect to an axis of rotation or adjustable, is mounted, the laser forming a predetermined angle to the axis of rotation,
- the first sensor device is set up to capture at least one image when laser radiation is emitted in at least three different directions, the image environment comprising at least the laser radiation projected onto the projection surface, and the actual orientation of the at least one image from the at least one image to determine a laser emission device with respect to the projection area.
- the first sensor device is set up to carry out an image evaluation or image analysis and to determine an actual alignment of the at least one laser emission device with respect to the projection surface from the position of the target points in the at least one image.
- the first sensor device comprises
- the first sensor device is set up to capture at least one image when laser radiation is emitted in the at least three transmission directions, the image environment comprising at least the laser radiation projected onto the projection surface and the actual alignment of the at least one from the at least one image To determine laser emission device with respect to the projection surface.
- a movable, in particular rotatable or adjustable, mounting of a laser can be dispensed with, so that a mechanically particularly robust laser leveling device can be implemented.
- Determine is to be understood in particular to mean that a statement or information is derived that draws a conclusion about the actual orientation of the at least allows a laser emission device with respect to the projection surface.
- an actual alignment of another (further) component - for example a housing or the first sensor device itself - is determined with respect to the projection surface
- Laser emission device to the other component - for example via an engine position or a design-related relative arrangement or the like - then an actual alignment of the at least one laser emission device with respect to the projection surface at least indirectly via the actual alignment of the other component with respect to the Projection area can be determined or calculated.
- the control device is used to control, in particular to operate, the laser leveling device.
- the control device is set up at least to calculate the target alignment of the at least one laser emission device based at least on the determined actual alignment of the at least one laser emission device with respect to the projection surface.
- the control device has at least one processor, a memory and an operating program with evaluation routines and / or calculation routines and / or control routines.
- the control device is signal-connected to further components of the laser leveling device, for example a positioning device, a laser light source, the first sensor device or the like.
- the evaluation routines and / or calculation routines include in particular suitable and specially parameterized functions, for example tri gonometric functions, to determine a respective target alignment of the at least one laser emission device based on an actual alignment of the at least one laser emission device with respect to the projection surface, in particular based on to be able to calculate the actual alignment with respect to the projection surface and an actual alignment with respect to a reference external to the device.
- suitable and specially parameterized functions for example tri gonometric functions
- the positioning device is used to align the at least one laser emission device according to the target alignment.
- the positioning device is set up to align the laser emission device, i.e. the optics and / or the laser light source.
- the at least one laser emission device can be rotated at least about a first axis using the positioning device.
- the first axis runs parallel or collinear to the emission direction of the at least one laser emission device.
- the laser emission device sends a laser line onto the projection surface
- the angle of incline of this laser line can be changed by rotating the laser emission device.
- the laser line can be rotated on the projection surface.
- the rotation can also be limited to a given angular range, for example due to the design.
- the rotation around the first axis defines a so-called roll angle of the laser emission device.
- the at least one laser emission device can be rotated at least about a second axis using the positioning device. If the at least one laser emission device sends, for example, a laser line onto the projection surface, the alignment of the laser line can be changed in a further degree of freedom by rotating the at least one laser emission device around the second axis. The rotation can also be limited to a given angular range.
- the first axis and the second axis are substantially orthogonal to one another. “Essentially orthogonal” is to be understood in particular to mean that the two axes have a maximum deviation from an orthogonal arrangement that is less than 15%, in particular less than 10%, in particular less than 5%.
- the rotation about the second axis can define a so-called pitch angle (also: pitch angle or elevation angle or vertical angle or elevation angle) of the at least one laser emission device and thus the emission direction. If this pitch angle changes, then consequently a height (also: elevation or altitude), ie a vertical position, of the laser marking emitted onto the projection surface changes.
- the at least one laser emission device can be rotated at least about a third axis using the positioning device.
- the alignment of the laser line can be changed again with a further degree of freedom by rotating the at least one laser emission device around the third axis.
- the rotation can also be limited to a given angular range.
- the second axis and the third axis are substantially orthogonal to one another.
- the rotation about the third axis can define a so-called yaw angle (also: azimuthal angle or horizontal angle or yaw angle) of the at least one laser emission device and thus the emission direction. If this yaw angle changes, a horizontal direction (also: azimuth), i.e. a horizontal position, of the laser marking emitted on the projection surface changes.
- the three axes span a Cartesian coordinate system.
- the positioning device advantageously enables the at least one laser emission device to be freely aligned in a plurality of degrees of freedom, in particular in at least 3 straight lines of freedom.
- the positioning device has a first positioning element, in particular a roll positioning element, for rotating the at least one laser emission device about the first axis.
- the positioning device has a second position for rotating the at least one laser emission device about the second axis.
- tioning element in particular a pitch positioning element.
- the positioning device has a third positioning element, in particular a yaw positioning element, for rotating the at least one laser emission device about the third axis.
- a positioning element is to be understood as meaning, in particular, a device or a mechanism of the positioning device which is used to actively adjust or change the alignment of the at least one laser emission device.
- the alignment of the at least one laser emission device can be changed by means of the positioning elements until a desired target alignment of the at least one laser emission device is achieved.
- the first positioning element is used to actively align the at least one laser emission device around the first axis
- the second positioning element is used to actively align the at least one laser emission device around the second axis
- the third positioning element is used to actively align the at least a laser emitter around the third axis.
- At least one of the positioning elements comprises an electromechanical actuator.
- all positioning elements i.e. the first positioning element and the second positioning element and the third positioning element, comprise an electromechanical actuator for generating a movement for aligning the at least one laser emission device.
- An electromechanical actuator for example, an electric motor, in particular a servomotor, and / or a piezo element is conceivable.
- An electromechanical actuator is particularly suitable for performing an automated alignment of the at least one laser emission device in accordance with the target alignment.
- the positioning elements are controlled by the control device of the laser leveling device, in particular regulated. In particular, a “self-leveling” laser leveling device can be specified in this way.
- At least one of the positioning elements is made manually, in particular mechanically, operable.
- “Manually operable” is to be understood in particular as meaning that a user of the laser leveling device can carry out a manual alignment of the at least one laser emission device using the positioning element.
- a positioning element is implemented as a mechanical adjusting screw, whereby by turning the adjusting screw - in particular in addition to a motorized actuation by an electromechanical actuator - an alignment of the at least one laser emission device is changed manually and thus a target alignment tion can be achieved.
- the laser leveling device has an output device, by means of which information on an actuation of the first positioning element and / or the second positioning element and / or the third positioning element to be carried out - to achieve the target alignment a user can be output.
- An “output device” should be understood to mean a means that is provided to output at least one item of changing information acoustically, visually and / or tactilely to a user.
- the output can be implemented, for example, by means of a screen, in particular a touch-sensitive screen. Alternatively or additionally, it is conceivable that information or results to be output are also output to a data processing system.
- the latter includes at least an output of information to an external device such as a smartphone, a tablet PC, a PC and to another external data device that appears useful to a person skilled in the art and is connected to the laser leveling device via a data communication interface.
- the output device can be accommodated directly in the housing of the laser leveling device and can also be supplemented via an external output device.
- the user is able to actuate the positioning elements in such a way that the target alignment of the at least one laser emission device is obtained.
- further information can be output by means of the output device, for example a warning if a laser line emitted onto the projection surface is not “in the water”.
- the laser leveling device has an input device, by means of which a user can specify an angle of inclination that the, in particular one-dimensional, laser marking should have on the projection surface, the control device being set up to set the target alignment to calculate the at least one laser emission device in such a way that the laser marking can be emitted, in particular is emitted, at the predetermined pitch angle.
- the angle of inclination can be specified with respect to a reference external to the device, for example the direction of gravitation (vertical) or the horizon (horizontal). If no such information is entered by the user, it is conceivable that the laser leveling device automatically sets or controls a predefined angle of inclination, for example 0 ° or 90 °.
- An “input device” should be understood to mean a means that is provided to provide at least one piece of information acoustically, visually and / or tactilely from the user to the laser leveling device.
- the input can be implemented, for example, by means of a touch-sensitive screen and / or a keyboard and / or other operating elements.
- the input device can serve to switch the emission of the laser marking on and off.
- the laser leveling device has a device for checking an alignment of the laser leveling device, in particular the at least one laser emission device, with respect to a reference external to the device.
- the device-external reference can in particular be given by the direction of gravity and / or the earth's magnetic field.
- the device for checking the alignment can be implemented, for example, by a level (spirit level) and / or an inclination sensor, in particular an acceleration sensor and / or a rotation rate sensor and / or a magnetic field sensor and / or an electro-optical level and / or an electrolytically operating sensor
- the inclination sensor outputs an alignment of the laser leveling device to the user by means of the output device.
- Such can it can be achieved in a particularly simple manner that a defined reference of the at least one laser emission device to a reference external to the device can be established at least indirectly.
- the control device is set up in such a way that the calculation of the target alignment of the at least one laser emission device is based at least on the determined actual alignment with respect to the projection surface, the calculation taking place on the assumption that the Laser leveling device, in particular the laser emission device, has already been aligned (“pre-leveled”) with respect to the device-external reference by means of the device for checking an alignment.
- the laser marking is implemented, for example, by a laser line, it can be sufficient that the laser line on the projection surface horizontally (perpendicular to the direction of gravitation) or vertically (in the direction of gravitation) or at a defined angle of inclination, in particular specified by the user (with regard to the reference external to the device ) is aligned.
- the “device-external reference” is to be understood in particular as a reference variable that is external and independent of the laser leveling device, in particular a direction.
- the device-external reference can be implemented, for example, as the gravitational direction and / or as the north direction of the earth's magnetic field.
- the external reference can also be freely definable by the user of the laser leveling device. For example, when using the laser leveling device in the interior of a building, starting from a slightly sloping wall, the external reference can be defined by the "top-bottom" direction of this wall - that is, a vertical is given by this slightly sloping wall (in other words : the alignment of the slightly sloping wall replaces the plumb direction).
- the laser leveling device has a second sensor device for determining an actual alignment of the at least one laser emission device with respect to at least one device-external reference a laser emission device based on the determined actual alignment of the at least one laser emission device Direction with respect to the device-external reference and the determined actual alignment of the at least one laser emission device with respect to the projection surface is set up.
- the second sensor device is used to determine an actual alignment of the at least one laser emission device with respect to at least one reference external to the device.
- the second sensor device also serves to determine an actual alignment of the at least one laser marking, in particular laser line, emitted by means of the laser emission device, with regard to the reference external to the device.
- the laser leveling device can therefore be further simplified and automated in its use.
- the laser leveling device can also be used on an uneven surface and / or hand-held.
- a rotation of the at least one laser emission device about the second axis defines an elevation angle or vertical angle of the emission direction with respect to the at least one device-external reference (for example with respect to the gravitational direction, see below) or that a rotation of the at least one laser emission device around the third axis defines an azimuthal angle (horizon angle) of the emission direction with respect to the at least one device-external reference (for example with respect to the earth's magnetic field, see below).
- the second sensor device is set up to determine the actual alignment of the at least one laser emission device with respect to the direction of gravity and / or with respect to the geomagnetic field as a reference external to the device. In this way it can be achieved that a defined reference of the at least one laser emission device to a vertical or horizontal and / or a spatial direction (compass direction) can be established. It can also be achieved in this way that the, in particular one-dimensional, laser marking is emitted on the projection surface in a leveled manner with respect to the reference external to the device.
- the laser marking is implemented, for example, by a laser line
- the laser line is aligned on the projection surface horizontally (perpendicular to the direction of gravity) or vertically (in the direction of gravity) or at a defined angle of inclination, in particular specified by the user (with respect to the direction of gravity).
- laser markings can be generated in this way, in particular projected onto the projection surface, which show one of the orientation of floors, ceilings, walls or other objects, for example the vertical wall of a cabinet, but in particular also one of the orientation of a housing of the Laser level, provide independent reference.
- the second sensor device comprises at least one inclination sensor, in particular an acceleration sensor and / or a rotation rate sensor and / or a magnetic field sensor and / or an electro-optical level and / or an electrolytically operating sensor.
- inclination sensor in particular an acceleration sensor and / or a rotation rate sensor and / or a magnetic field sensor and / or an electro-optical level and / or an electrolytically operating sensor.
- the laser leveling device comprises
- At least one further laser emission device for emitting a further, in particular one-dimensional, laser marking, in particular a laser line, in a further emission direction onto the projection surface
- control device is further set up to calculate a further target alignment of the at least one further laser emission device based on the determined further actual alignment with respect to the projection surface, and A further positioning device for aligning the at least one further laser emission device according to the further target alignment.
- a laser leveling device can be specified which can emit a plurality of laser markings onto the projection surface.
- parallel laser lines with a defined, in particular predeterminable, distance from one another and / or orthogonally intersecting laser lines (laser cross) and / or laser lines which intersect at a defined, in particular predeterminable, angle can be emitted onto the projection surface.
- each further positioning device also has three axes about which each further laser emission device can be rotated.
- each further positioning device also has positioning elements.
- each further laser emission device can also be rotated about a further first axis using the respective further positioning device.
- the respective further first axis can run parallel or collinear to the emission direction of the respective further laser emission device.
- a respective further second axis of the respective further positioning device - for example for setting the pitch angle of the respective further laser emission device - can be identical to the second axis of the (first) positioning device.
- second positioning elements of the (first) positioning device and each further positioning device can be identical, i.e. the same component.
- a respective further third axis of the respective further positioning device - for example for setting the yaw angle of the respective further laser emission device - can be identical to the third axis of the (first) positioning device.
- third positioning elements of the (first) positioning device and each further positioning device can be identical, i.e. the same component.
- the laser leveling device has two laser emission devices for emitting two one-dimensional laser markings in the form of laser lines.
- the laser leveling device has two positioning devices for aligning the respective laser emission devices according to a respective target alignment.
- the first positioning device comprises a first (Roll) positioning element, a second (pitch) positioning element and a third (yaw) positioning element, so that the first laser emission device can be rotated around three axes in 3 degrees of freedom.
- the second positioning device also includes a first (rolling) positioning element, a second (pitch) positioning element and a third (yaw) positioning element, so that the second laser emission device can also be rotated around three axes in 3 degrees of freedom.
- all positioning elements for the respective positioning device are provided as separate components (ie 6 positioning elements).
- the third (yaw) positioning element is implemented as an identical positioning element (common component) for both positioning devices (ie 5 positioning elements).
- the second (pitch) positioning element is also implemented as an identical positioning element (common component) for both positioning devices (ie 4 positioning elements).
- an actual alignment of the two laser emission devices with respect to the projection surface can be determined indirectly by initially establishing an actual alignment of the laser leveling device (for example the housing, but at least the first sensor device) with respect to the projection surface is detected and the actual alignment of the two laser emission devices is then calculated from a position of the positioning elements (here implemented as stepper motors, for example).
- each laser emission device has its own assigned first sensor device for determining the respective actual alignment.
- the control device is set up to calculate the two target orientations of the two laser emission devices based on the respective actual orientations with respect to the projection surface.
- a color of a respective laser marking distinguishable from a color of a further laser marking so that the laser markings are in principle distinguishable for a user of the laser leveling device.
- a vertical laser line can be selected in red
- a horizontal laser line is selected in green.
- the laser markings have distinguishable patterns, for example distinguishable dashed lines (short lines, long lines, dash-dot sequences, dots, etc. And / or distinguishable emission forms such as flashing quickly, flashing slowly, changing intensity, continuously lit or the like.
- the laser leveling device comprises at least one further second sensor device for determining a further actual alignment of the at least one further laser emission device with respect to at least the device external reference
- the control device also for calculating the further target alignment of the at least one further laser emission device is set up based on the determined further actual alignment with respect to the ge device-external reference and the determined further actual alignment with respect to the projection surface.
- Another aspect of the invention relates to a method for leveling using the laser leveling device according to the invention.
- the process comprises at least the following process steps:
- an actual alignment of the at least one laser emission device with respect to at least one device-external reference is determined using at least one second sensor device, the target alignment of the at least one laser emission device based on the determined actual - Alignment of the at least one laser emission device with respect to the projection surface and based on the determined actual alignment of the at least one laser emission device with respect to the device-external reference is calculated using the control device.
- the at least one laser emission device is aligned on the projection surface by rotating the at least one laser emission device about a second axis or about a second axis and a third axis.
- the rotation about the second axis defines the pitch angle in particular
- the rotation about the third axis defines the yaw angle in particular.
- an output device in particular an output device of the laser leveling device, provides a user of the laser leveling device with information on an alignment to be carried out - in particular rotation, of at least one laser level - to achieve the target alignment. Emission device issued.
- a user of the laser leveling device uses an input device of the laser leveling device to specify an angle of inclination that the, in particular one-dimensional, laser marking should have on the projection surface - Alignment of the laser Emissi onsvorraum is calculated in such a way that the laser marking is emitted at the given pitch angle.
- the slope angle can be specified in particular with respect to a reference external to the device - as described, for example, the direction of gravity and / or the geomagnetic field.
- Figure 1 is a schematic view of an embodiment of the fiction, contemporary laser leveling device
- FIG. 2 is a schematic view of an alternative embodiment of the laser leveling device according to the invention.
- FIG. 3 shows a schematic view of a laser leveling device according to the invention in an exemplary application
- FIG. 4 shows a schematic view of a laser leveling device according to the invention in a second exemplary application
- FIG. 5 shows a schematic view of a laser leveling device according to the invention in a third exemplary application
- FIG. 6 shows a schematic view of a laser leveling device according to the invention in a fourth exemplary application
- FIG. 7 shows a schematic view of an alternative exemplary embodiment of the laser leveling device according to the invention (a) and three detailed views of the first sensor device (b-e);
- FIG. 8 is a schematic view of an alternative embodiment of the laser leveling device according to the invention.
- FIG. 9 shows a process diagram of an exemplary embodiment of the process according to the invention.
- FIG. 1 shows a schematic view of a first exemplary embodiment of the laser leveling device 10 according to the invention.
- the laser leveling device 10 is used to generate two optical laser markings 16, 16a, 16b in the frame of leveling, aligning, measuring and / or marking tasks (see FIG. 3a).
- the laser leveling device 10 comprises a base plate 12, which here is part of a housing of the laser leveling device 10 (not shown further).
- the base plate 12 is used to receive and fasten a first laser emission device 14, 14a for emitting a first one-dimensional laser marking 16, 16a, here a laser line, in a first emission direction 18, 18a on a projection surface 20 (not shown here, but compare Figure 3a, 4a, 5a).
- the first laser emission device 14, 14a comprises a laser diode as a laser light source for generating and emitting laser radiation and a cylinder lens as an optical system for converting the laser radiation into a laser plane 26 (laser light source and cylinder lens are not shown here, but are known to a person skilled in the art ).
- the first laser emission device 14, 14a is movably mounted on a first positioning device 22, 22a, the first positioning device 22, 22a serving to align the first laser emission device 14, 14a according to a first target alignment.
- the base plate 12 serves to accommodate a second laser emission device 14, 14b for emitting a second one-dimensional laser marking 16, 16b, here also a laser line, in a second emission direction 18, 18b onto the projection surface 20.
- the second laser emission device 14 , 14b is movably mounted on a second positioning device 22, 22b, the second positioning device 22, 22b serving to align the second laser emission device 14, 14b according to a second target alignment.
- the first and second positioning devices 22, 22a, 22b are set up to align or position the first and second laser emission devices 14, 14a, 14b, ie the laser light source and the cylindrical lens, according to a respective target alignment.
- the first laser emission device 14, 14a can be rotated about a first axis 30, 30a of the first positioning device 22, 22a using a first positioning element 36, 36a of the first positioning device 22, 22a.
- the first laser emission device 14, 14a can about a second axis 32, 32a of the first positioning device 22, 22a be rotated using a second positioning element 38, 38a of the first positioning device 22, 22a.
- the first laser emission device 14, 14a can be rotated about a third axis 34, 34a of the first positioning device 22, 22a using a third positioning element 40, 40a of the first positioning device 22, 22a.
- the first axis 30, 30a, the second axis 32, 32a and the third axis 34, 34a of the first Positioniervorrich device 22, 22a are each perpendicular to each other and form a Cartesian coordinate system.
- the second laser emission device 14, 14b can also be rotated about a first axis 30, 30b of the second positioning device 22, 22b using a first positioning element 36, 36b of the second positioning device 22, 22b.
- the second laser emission device 14, 14b can be rotated about a second axis 32, 32b of the second positioning device 22, 22b using a second positioning element 38, 38b of the second positioning device 22, 22b.
- the second laser emission device 14, 14b can also be rotated about a third axis 34, 34b of the second positioning device 22, 22b using a third positioning element 40, 40b of the second positioning device 22, 22b.
- the first axis 30, 30b, the second axis 32, 32b and the third axis 34, 34b of the second positioning device 22, 22b are also perpendicular to one another and form a Cartesian coordinate system.
- the positioning elements 36, 36a, 36b, 38, 38a, 38b, 40, 40a, 40b of both positioning devices 22, 22a, 22b are each implemented as actuators in the form of controllable servo motors (stepper motors) (not shown here).
- stepper motors controllable servo motors
- the rotation about each of the aforementioned axes 30, 30a, 30b, 32, 32a, 32b, 34, 34a, 34b is unlimited (i.e. multiple rotations are possible in principle).
- the laser leveling device 10 has a first sensor device 24 for determining an actual alignment of the first laser emission device 14, 14a and the second laser emission device 14, 14b with respect to the projection surface 20.
- the first sensor device 24 comprises a stereo camera 28, comprising two cameras 28a, 28b which are arranged at a distance from one another and which work in the visual spectrum here.
- the two cameras 28a, 28b allow under synchronous or essentially simultaneous recording of images of the scenery from (slightly) different directions or perspectives due to the design, the simultaneous recording of stereoscopic half-images required for 3D images.
- stereo cameras 28 are known to the person skilled in the art.
- the first sensor device 24 is set up to determine the actual alignment of the first laser emission device 14, 14a and the actual alignment of the second laser emission device 14, 14b with respect to the projection surface 20 based on image data from the stereo camera 28. In this case, the actual alignment of the base plate 12 carrying the stereo camera 28 (in particular of the housing) with respect to the projection surface 20 is actually determined. Using the positions (e.g.
- the actual alignment of the first laser emission device 14, 14a or the actual alignment of the second laser emission device 14, 14b with respect to the projection surface 20 can then be calculated indirectly.
- the first sensor device 24 (alternatively also the control device of the laser leveling device 10) is set up to carry out this calculation.
- the laser leveling device 10 has a second sensor device 44 for determining an actual alignment of the first laser emission device 14, 14a and an actual alignment of the second laser emission device 14, 14b with respect to the gravitational direction 46a as a device-external reference 46.
- the second sensor device 44 comprises an inclination sensor, here in the form of an acceleration sensor and a rotation rate sensor (not shown in more detail).
- the actual alignment of the base plate 12 carrying the second sensor device 44 (in particular of the housing) with respect to the device external reference 46 is actually determined.
- the second sensor device 44 (alternatively also the control device of the laser leveling device 10) is set up for performing this calculation.
- the laser leveling device 10 also includes a control device 42.
- the control device 42 is used to control, in particular to operate, the laser leveling device 10.
- the control device 42 has a processor, a memory and at least one operating program with calculation routines and control routines .
- the control device 42 is connected to the other components of the laser leveling device 10, here with the first sensor device 24, the second sensor device 44, the first positioning device 22, 22a - in particular with the servomotors of the positioning elements 36, 36a, 38, 38a, 40 , 40a of the first positioning device 22, 22a -, the second positioning device 22, 22b - in particular with the servomotors of the positioning elements 36, 36b, 38, 38b, 40, 40b of the second positioning device 22, 22b - as well as signaling with the laser light source connected to their control.
- the control device 42 is specifically set up to calculate a target alignment of the first laser emission device 14, 14a based on the actual alignment of the first laser emission device 14, 14a with respect to the projection surface 20 and with respect to the device-external reference 46, as well To calculate a target alignment of the second laser emission device 14, 14b based on the actual alignment of the second laser emission device 14, 14b with respect to the projection surface 20 and with respect to the external reference 46. Furthermore, the control device 42 is set up to control the servomotors in a targeted manner in such a way that the first laser emission device 14, 14a and the second laser emission device 14, 14b assume their respective target orientations.
- FIG 2 shows a schematic view of a first alternativeselfsbei game of the laser leveling device 10 according to the invention.
- the laser leveling device 10 comprises a base plate 12, which is part of a housing of the laser leveling device 10, not shown here.
- the base plate 12 serves to receive and fasten a first laser emission device 14, 14a for emitting a first one-dimensional laser marking 16, 16a, here a laser line, in a first emission direction 18, 18a onto a projection surface 20 (not here shown in more detail, but compare Figure 3a).
- the first laser emission device 14, 14a comprises a laser diode as a laser light source for generating and emitting laser radiation and a cylindrical lens as an optical system for converting the laser radiation into a laser plane 26 (laser light source and cylinder lens are not shown here).
- the first laser emission device 14, 14a is movably mounted on a first positioning device 22, 22a, the first positioning device 22, 22a serving to align the first laser emission device 14, 14a according to a first target alignment.
- the base plate 12 is used to accommodate a second laser Emissi onsvorraum 14, 14b to emit a second one-dimensional laser marking 16, 16b, here also a laser line, in a second emission direction 18, 18b on the projection surface 20.
- the second laser emission device 14, 14b is movably mounted on a second positioning device 22, 22b, where the second positioning device 22, 22b is used to align the second laser emission device 14, 14b according to a second target alignment.
- the first and second positioning devices 22, 22a, 22b are designed to align the first laser emission device 14, 14a and the second laser emission device 14, 14b, ie the laser light source and the cylinder lens, according to a respective target alignment or to position.
- the first laser emission device 14, 14a can be rotated about a first axis 30, 30a of the first positioning device 22, 22a using a first positioning element 36, 36a of the first positioning device 22, 22a.
- the first laser emission device 14, 14a can be rotated about a second axis 32, 32a of the first positioning device 22, 22a using a second positioning element 38, 38a of the first positioning device 22, 22a.
- the first laser emission device 14, 14a can be rotated about a third axis 34, 34a of the first positioning device 22, 22a using a third positioning element 40, 40a of the first positioning device 22, 22a.
- the first axis 30, 30a, the second axis 32, 32a and the third axis 34, 34a of the first positioning device 22, 22a are each perpendicular to one another and form a Cartesian coordinate system.
- the second laser emission device 14, 14b about a first axis 30, 30b of the second Positioniervor device 22, 22b using a first positioning element 36, 36b of the second positioning device 22, 22b are rotated.
- the second laser emission device 14, 14b can be rotated about a second axis 32, 32b of the second positioning device 22, 22b using a second positioning element 38, 38b of the second positioning device 22, 22b.
- the second laser emission device 14, 14b can also be rotated about a third axis 34, 34b of the second positioning device 22, 22b using a third positioning element 40, 40b of the second positioning device 22, 22b.
- the first axis 30, 30b, the second axis 32, 32b and the third axis 34, 34b of the second positioning device 22, 22b are also each perpendicular to one another and form a Cartesian coordinate system.
- the first and second positioning elements 36, 36a, 36b, 38, 38a, 38b of both Po sitioniervoriquesen 22, 22a, 22b are each implemented as actuators in the form of controllable servomotors (not shown here).
- the rotation about the first axis 30, 30a, 30b and the second axis 32, 32a, 32b is unlimited (i.e. multiple rotations are possible in principle).
- the third Positionierele elements 40, 40a, 40b of the two positioning devices 22, 22a, 22b are implemented as one component.
- the third positioning element 40, 40a, 40b can be operated manually, i.e. rotated by hand, so that a user of the laser leveling device 10 can manually rotate the base plate 12 together with the components carried.
- the rotation about the third axis 34, 34a, 34b is unlimited (i.e. multiple rotations are possible in principle).
- the third positioning element 40, 40a, 40b is provided to be arranged on a base, for example a table or a tripod or the like.
- the leveling device 10 has a device 50 for checking the alignment of the laser leveling device 10 with respect to the direction of gravity 46a as an external reference 46 in the form of a level.
- the user can arrange and align the laser leveling device 10 on the base (not shown here) in such a way that the laser leveling device 10 and in particular the positioning devices 22, 22a, 22b and thus also the first laser emission device 14, 14a and the second laser emission device 14, 14b have a defined alignment with respect to the gravitational direction 46a.
- the laser leveling device 10 has a first sensor device 24 for determining an actual alignment of the first laser emission device 14, 14a and an actual alignment of the second laser emission device 14, 14b with respect to the projection surface 20.
- the first sensor device 24 comprises a spatially resolving time-of-flight distance sensor 48 for detecting spatially resolved distance measurements, the first sensor device 24 being set up to determine the actual alignment of the first laser emission device 14, 14a and 14 based on the spatially resolved distance measurements to determine the actual alignment of the second laser emission device 14, 14b with respect to the projection surface 20.
- the actual alignment of the base plate 12 (in particular of the housing) carrying the time-of-flight distance sensor 48 with respect to the projection surface 20 is determined.
- the actual alignment of the first laser emission device 14, 14a or the actual alignment of the second laser emission device 14, 14b with respect to the projection surface 20 can then be calculated indirectly.
- the first sensor device 24 (alternatively also the control device of the laser leveling device 10) is set up to carry out this calculation.
- the laser leveling device 10 can already be aligned by a user with respect to the gravitational direction 46a by means of the level indicator, there is no second sensor device 44 for determining an actual alignment of the first laser emission device 14, 14a and an actual alignment of the in this exemplary embodiment second laser emission device 14, 14b with respect to the gravitational direction 46a is necessary.
- the laser leveling device 10 also includes a control device 42.
- the control device 42 is used to control, in particular to operate, the laser leveling device 10.
- the control device 42 has a processor, a memory and at least one operating program with calculation routines and control routines .
- the control device 42 is with the further components of the laser leveling device 10, here with the first sensor device 24, the first positioning device 22, 22a - in particular with the servomotors of the positioning elements 36, 36a, 38, 38a, the first positioning device 22, 22a -, the second positioning device 22 , 22b - in particular with the servomotors of the positioning elements 36, 36b, 38, 38b, the second positioning device 22, 22b - as well as with the laser light source for their control.
- the control device 42 is specially designed to calculate a target alignment of the first laser emission device 14, 14a based on the actual alignment of the first laser emission device 14, 14a with respect to the projection surface 20, as well as a target alignment of the second laser emission device 14, 14a.
- Emission device 14, 14b based on the actual alignment of the second laser emission device 14, 14b with respect to the projection surface 20 to calculate.
- control device 42 is set up to control the servomotors of the first positioning device 22, 22a - in particular the servomotors of the positioning elements 36, 36a, 38, 38a - and the servomotors of the second positioning device 22, 22b - in particular the servomotors of the positioning elements 36, 36b , 38, 38b - to be controlled in such a way that the first laser emission device 14, 14a and the second laser emission device 14, 14b assume their respective target orientations.
- the laser markings 16 are implemented as one-dimensional laser lines 16a, 16b.
- the laser lines 16a, 16b are each implemented as a continuous line in red.
- FIG. 3 shows a first application of the laser leveling device 10 according to the invention, as it was presented in FIG. 1 or 2 (shown here without a base plate 12).
- the first laser emission device 14, 14a and the second laser emission device 14, 14b are aligned by means of the first positioning device 22, 22a and the second positioning device 22, 22b ( Figure 3b), so that two horizontal laser markings on the projection surface 20 gen 16 appear in the form of two laser lines 16a, 16b ( Figure 3a).
- the two laser markings 16 are orthogonal to the external reference 46, ie to the direction of gravity 46a.
- 1 or 2 can also have an input device (not shown here), which is implemented here in the form of a data communication interface for receiving information entered by means of an external data device (for example a smartphone).
- an input device for example, a distance d at which the two laser lines 16a, 16b appear on the projection surface 20 can be specified by a user of the laser leveling device 10.
- the control device 42 is also set up to calculate the target alignment of the first laser emission device 14, 14a and the target alignment of the second laser emission device 14, 14b such that the laser lines 16a, 16b as parallel lines with the predetermined Distance d appear on the projection surface 20.
- FIG. 4 shows a second application of the laser leveling device 10 according to the invention, as it was presented in FIGS. 1 to 3 (shown here without a base plate 12).
- the first laser emission device 14, 14a and the second laser emission device 14, 14b are aligned by means of the first positioning device 22, 22a and the second positioning device 22, 22b (FIG Lasermar markings 16 appear in the form of two laser lines 16a, 16b ( Figure 4a).
- the two laser markings 16 have an inclination angle 52 to the device-external reference 46, ie to the gravitational direction 46a.
- the laser leveling device 10 shown in Figures 1 or 2 can also have an input device here, for example in the form of operating elements (not shown here) for inputting the angle of incline 52 two laser lines 16a, 16b appear on the projection surface, can be specified by the user of the laser leveling device 10.
- the control device 42 is set up to calculate the target alignment of the first laser emission device 14, 14a and the target alignment of the second laser emission device 14, 14b in such a way that the laser lines 16a, 16b are parallel lines with the predetermined distance d and appear on the projection surface 20 at the angle of inclination 52 with respect to the gravitational direction 46a.
- FIG. 5 shows a third application of the laser leveling device 10 according to the invention, as was presented in FIGS.
- the first laser emission device 14, 14a and the second laser emission device 14, 14b are aligned by means of the first positioning device 22, 22a and the second positioning device 22, 22b (FIG running and intersecting laser markings 16 in the form of two laser lines 16a, 16b appear (FIG. 5a).
- a first of the two laser markings, laser line 16a has a predetermined inclination angle 52 to the device-external reference 46, ie to the gravitational direction 46a.
- the second laser marking 16, laser line 16b has a predetermined angle Q to the first laser line 16a. Both the incline angle 52 and the angle Q were entered by a user using the input device and were thus specified.
- the control device 42 is set up to calculate the target alignment of the first laser emission device 14, 14a and the target alignment of the second laser emission device 14, 14b in such a way that the laser lines 16a, 16b with the corresponding cutting angle Q as well as below predetermined inclination angle 52 with respect to the gravitational direction 46a appear on the projection surface 20.
- FIG. 6 shows a fourth application of the laser leveling device 10 according to the invention, as was presented in FIGS. 1 to 5 (shown here without a base plate 12).
- the first laser emission device 14, 14a and the second laser emission device 14, 14b are aligned by means of the first positioning device 22, 22a and the second positioning device 22, 22b (FIG Running laser markings 16 in the form of two laser lines 16a, 16b appear (FIG. 6a).
- a first of the two laser markings, laser line 16a runs orthogonally to the device-external reference 46, ie to the gravitational direction 46a.
- the second laser marking 16, laser line 16b has an angle of 90 ° to the first laser line 16a and thus runs parallel to the reference 46 external to the device, ie to the gravitational direction 46a. Consequently, the laser lines 16a, 16b form a laser cross on the projection surface 20.
- the control device 42 is set up to calculate the target alignment of the first laser emission device 14, 14a and the target alignment of the second laser emission device 14, 14b in this way , that the laser lines 16a, 16b appear on the projection surface 20 with a corresponding right cutting angle as well as with a predetermined orientation with respect to the gravitational direction 46a.
- FIGS. 7a and 7b show a further exemplary embodiment in which the laser leveling device 10 of FIG. 1 is modified.
- the control device 42 and the second sensor device 44 are not shown for the sake of clarity.
- the laser leveling device 10 shown in FIG. 7a has a different first sensor device 24 than the exemplary embodiments in FIGS. 1 and 2 for determining an actual alignment of the first laser emission device 14, 14a and an actual alignment of the second laser emission device 14, 14b with respect to the projection surface 20.
- the first sensor device 24 comprises a distance sensor 54 for contactless distance measurement in a distance measuring direction 56.
- the distance sensor 54 is implemented as a laser range finder, here a SPAD laser range finder.
- the distance sensor 54 is rotatably mounted with respect to an axis of rotation 58.
- the distance measuring direction 56 forms an angle 60 (f) of 20 ° to the axis of rotation 58.
- the first sensor device 24 is directed to this, based on three distance measurements in different distance measuring directions 56a, 56b, 56c, ie with different relative arrangements of the distance sensor 54 to the axis of rotation 58, the actual alignment of the first laser emission device 14, 14a and the actual - To determine the alignment of the second laser emission device 14, 14b with respect to the projection surface 20.
- the actual alignment can also be determined indirectly by calculation (cf. statements on the stereo camera).
- a relative alignment of the first sensor device 24 with respect to the projection surface 20 is calculated. As illustrated in FIG.
- two vectors 64a, 64b can be determined, which are located in the projection surface 20.
- a respective vector 64a, 64b connects two target points 62.
- vector 64a is defined between target points 62 of distance measurements A1, A2, while vector 64b is defined between target points 62 of distance measurements A2, A3.
- a Cartesian coordinate system 66 can then be introduced in which the z-axis is collinear with the axis of rotation 58, while the x-axis and the y-axis are perpendicular to one another and perpendicular run to the axis of rotation 58.
- the following system of equations can be set up, which allows the specification of the vector coordinates with respect to the defined coordinate system 66. The following apply:
- a normal vector 68 (cf. FIG. 7b) of the projection surface 20 can then be calculated by calculating the vector cross product.
- the actual alignment - here the introduced coordinate system 66 and thus the first sensor device 24 - can be calculated for the projection surface 20.
- FIG. 7 shows a schematic view of a further exemplary embodiment of the laser leveling device 10 according to the invention.
- the laser leveling device 10 is implemented here as a hand-held laser leveling device 10.
- the laser leveling device 10 comprises a housing 68 which is used to accommodate a laser emission device 14, 14c for emitting a one-dimensional laser marking 16, here also a laser line 16c, in an emission direction 18 onto a projection surface 20.
- the housing 68 also houses a laser light source for generating and emitting laser radiation (not shown in detail here).
- the laser emission device 14, 14c comprises a cylinder lens as an optical system for converting the laser radiation emitted by the laser light source into a laser plane 26 (the cylinder lens is not shown in detail here).
- the Zylin derlinse is arranged in a front housing part 70 of the housing 68.
- the front housing part 70 can be rotated about a first axis 30, 30c with respect to the rest of the housing part and is therefore movably supported.
- the front housing part 70 represents a positioning device 22, 22c in which the cylinder lens is mounted as a laser emission device 14, 14c.
- the positioning device 22, 22c is used to align the laser emission device 14, 14c according to a target alignment.
- the front housing part 70 also represents a first (rolling) positioning element 36, 36c of the positioning device 22, 22c, which a user of the laser leveling device 10 can manually rotate freely with his hand (see arrows).
- the first axis 30, 30c runs collinearly with the emission direction 18, 18c of the first laser emission device 14, 14c.
- the laser leveling device 10 has a first sensor device 24 for determining an actual alignment of the laser emission device 14, 14c with respect to the projection surface 20.
- the first sensor device 24 comprises a spatially resolving time-of-flight distance sensor (arranged here on the side of the front housing part 70 facing the projection surface 20) for recording spatially resolved distance measurements, the first sensor device 24 being set up based on to determine the actual alignment of the laser emission device 14, 14c with respect to the projection surface 20 using the spatially resolved distance measurements.
- the actual alignment of the front housing part 70 (in particular of the housing) carrying the time-of-flight distance sensor 48 with respect to the projection surface 20 is determined. Since the cylinder lens is used as a laser Emission device 14, 14c has a fixed, construction-related reference to the first sensor device 24, the actual alignment of the laser emission device 14, 14c with respect to the projection surface 20 can consequently also be determined.
- the laser leveling device 10 has a second sensor device 44 for determining an actual alignment of the laser emission device 14, 14c with respect to the gravitational direction 46a as a device-external reference 46 (not shown in detail here).
- the second sensor device 44 comprises an inclination sensor, here in the form of an acceleration sensor and a rotation rate sensor.
- the actual orientation of the front housing part 70 accommodating the second sensor device 44 is determined with respect to the reference 46 external to the device. Consequently, the actual alignment of the laser emission device 14, 14c with respect to the device-external reference 46 is also determined.
- a control device 42 arranged in the housing 68 (not shown in detail here) a target alignment of the laser emission device 14, 14c, in particular the positioning device 22, 22c - for example in the case of a horizontally aligned laser marking 16.
- the control device 42 is used to control, in particular the operation, of the laser leveling device 10.
- the control device 42 has a processor, a memory and at least one operating program with calculation routines and control routines.
- the control device 42 is signal-connected to the other components of the laser leveling device 10, here to the first sensor device 24, the second sensor device 44 and to the laser light source.
- the control device 42 is specifically designed to calculate a target alignment of the laser emission device 14, 14c based on the actual alignment of the first laser emission device 14, 14c with respect to the projection surface 20 and with respect to the reference 46 external to the device.
- an output device 72 here in the form of a screen assigned to the housing 70, information about a - for Achievement of the target alignment -to be carried out actuation of the positioning element 36, 36c are output to the user.
- the control device 42 is also set up to specifically control the output device 72 for outputting corresponding information such as, for example, “turn optics 10 ° to the right”.
- the laser leveling device 10 has a connection for a tripod thread on its rear side (not shown in detail here).
- FIG. 9 shows an exemplary embodiment of the method 100 according to the invention for leveling using a laser leveling device 10 according to the invention.
- the following embodiment relates, by way of example, to the laser leveling device 10 as shown in FIG.
- a user of the laser leveling device 10 aligns the at least two laser emission devices 14, 14a, 14b on the projection surface 20.
- the user first roughly positions the laser leveling device 10 in advance.
- the third positioning element 40, 40a, 40b and the second positioning element 38, 38a, 38b and / or by rotating the laser leveling device 10 a more precise alignment of the first laser emission devices 14, 14a and the second laser emission devices can be achieved 14, 14b take place in the direction of the projection surface 20.
- a second method step 104 the first sensor device 24 of the laser leveling device 10 determines an actual alignment of the first laser emission device 14, 14a with respect to the projection surface 20 and an actual alignment of the second laser emission device 14, 14b with respect to the projection surface 20. This takes place, for example, using the stereo camera 28, as was described for FIG. Furthermore, in this method step 104, an actual alignment of the first laser emission device 14, 14a with respect to a device-external reference 46 and an actual alignment of the second laser emission device 14, 14b with respect to the device-external reference 46 are determined using the second sensor device 44 .
- a target alignment of the first laser emission device 14, 14a is determined based on the determined actual alignment of the first laser emission device 14, 14a with respect to the projection surface 20 and based on the determined actual alignment of the first laser emission device device 14, 14a with respect to the device-external reference 46 is calculated by the control device 42. Furthermore, a target alignment of the second laser emission device 14, 14b is determined based on the determined actual alignment of the second laser emission device 14, 14b with respect to the projection surface 20 and based on the determined actual alignment of the second laser emission device 14, 14b is calculated by the control device 42 with respect to the device-external reference 46.
- the first laser emission device 14, 14a according to the target alignment of the first laser emission device 14, 14a by rotating the first laser emission device 14, 14a around the first axis 30, 30a, the second axis 32, 32a and / or the third axis 34, 34a using the positioning device 22, 22a, in particular using the first positioning element 36, 36a, the second positioning element 38, 38a or the third positioning element 40, 40a of the first positioning device 22, 22b tet.
- the second laser emission device 14, 14b according to the target alignment of the second laser emission device 14, 14b by rotating the second laser emission device 14, 14b about the first axis 30, 30b, the second axis 32, 32b and / or the third axis 34, 34b using the second positioning device 22, 22b, in particular using the first positioning element 36, 36b, the second positioning element 38, 38b and the third positioning element 40, 40b of the second positioning device 22, 22b, respectively.
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Conveying And Assembling Of Building Elements In Situ (AREA)
Abstract
Es wird ein Laser-Nivelliergerät (10) vorgeschlagen, umfassend zumindest eine Laser-Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) zum Aussenden einer, insbeson- dere eindimensionalen, Lasermarkierung (16, 16a, 16b, 16c), in Emissionsrichtung (18, 18a, 18b, 18c) auf eine Projektionsfläche (20), die gekennzeichnet ist durch eine erste Sensorvorrichtung (24) zur Ermittlung einer Ist-Ausrichtung der zumin- dest einen Laser-Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) bezüglich der Projekti- onsfläche (20), eine Steuervorrichtung (42), die zur Berechnung einer Soll-Aus- richtung der zumindest einen Laser-Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) ba- sierend zumindest auf der ermittelten Ist-Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) bezüglich der Projektionsfläche (20) ein- gerichtet ist, sowie eine Positioniervorrichtung (22, 22a, 22b, 22c) zur Ausrichtung der zumindest einen Laser-Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) gemäß der Soll-Ausrichtung. Ferner wird ein Verfahren (100) zum Nivellieren vorgeschlagen.
Description
R. 383936 WO 2021/121895 PCT/EP2020/083481
- 1
Beschreibung
Titel
Laser-Nivelliergerät und Verfahren zum Nivellieren
Die Erfindung betrifft ein Laser-Nivelliergerät und ein Verfahren zum Nivellieren unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Laser-Nivelliergeräts.
Stand der Technik
Aus der DE 20 2011 004 651 Ul ist eine Nivelliervorrichtung zum Erzeugen eines optischen Nivelliersignals bekannt, die ein Gehäuse und eine in dem Gehäuse pendelbar angeordnete Lichtsignalvorrichtung zur Erzeugung eines Nivelliersig nals aufweist, wobei das Gehäuse über eine Austrittsöffnung für das Nivelliersignal verfügt.
Aus DE 10 2007 039 343 Al ist der allgemeine Aufbau einer Pendellaservorrich tung bekannt. Spezifischere Ausführungsformen von Pendellaservorrichtungen sind aus DE 10 2007 039 340 Al sowie aus DE 10 2009 016 169 Al und DE 421 08 24 Al bekannt.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einem Laser-Nivelliergerät umfassend zumindest eine Laser- Emissionsvorrichtung zum Aussenden einer, zumindest eindimensionalen,
Lasermarkierung, insbesondere einer Laserlinie, in Emissionsrichtung auf eine Projektionsfläche.
Es wird vorgeschlagen, dass das Laser-Nivelliergerät eine erste Sensorvorrichtung zur Ermittlung einer Ist-Ausrichtung der zumin dest einen Laser- Emissionsvorrichtung bezüglich der Projektionsfläche, eine Steuervorrichtung, eingerichtet zur Berechnung einer Soll-Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung basierend zumindest auf der er mittelten Ist- Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung be züglich der Projektionsfläche, sowie eine Positioniervorrichtung zur Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emis sionsvorrichtung gemäß der Soll-Ausrichtung umfasst.
Das Laser-Nivelliergerät dient der Erzeugung zumindest einer optischen Laser markierung im Rahmen von Nivellier-, Ausricht-, Vermessungs- und/oder Markie rungsaufgaben, wie sie insbesondere im handwerklichen Bereich auftreten. Bei spielsweise finden Laser-Nivelliergeräte Anwendung bei einem Innenausbau von Gebäuden, bei Bauarbeiten, bei der Anbringung von Markierungen an Wänden oder dergleichen. Die Lasermarkierung kann beispielsweise durch eine eindimen sionale Laserlinie gegeben sein. Es sind beliebige Ausgestaltungen der zumindest eindimensionalen Laserlinie denkbar, beispielsweise eine durchgehende Linie o- der lineare Muster von Lasermarkierungen wie Laserpunkten (gepunktete Laserli nie) oder Laserstrichen (gestrichelte Laserlinie). Ferner ist auch eine zweidimensi onale Lasermarkierung denkbar, beispielsweise ein (länglich gestrecktes) Recht eck oder dergleichen. Alternativ oder zusätzlich kann die Lasermarkierung als ein Laserkreuz aus zumindest zwei sich schneidenden Laserlinien realisiert sein. Ins besondere ist ein orthogonales Laserkreuz denkbar, bei dem sich zwei Laserlinien in einem rechten Winkel schneiden. Die Lasermarkierung wird auf einem entfern ten Gegenstand durch Projektion der emittierten Laserstrahlung erzeugt. Der Be reich des Gegenstands, auf den die Lasermarkierung emittiert wird, wird im Fol genden als Projektionsfläche bezeichnet. In typischen Anwendungsszenarien des Laser-Nivelliergeräts ist die Projektionsfläche durch eine ebene Fläche, beispiels weise eine Wand, eine Dachschräge, einen Fußboden oder eine Decke, gegeben.
Das Laser-Nivelliergerät kann als ein stationär betreibbares Gerät und/oder als ein handgehaltenes Gerät realisiert sein.
Eine Laser- Emissionsvorrichtung dient dem Aussenden der Lasermarkierung auf die Projektionsfläche. In einer Ausführungsform ist die zumindest eine Laser-Emis sionsvorrichtung dazu eingerichtet, eine zumindest eindimensionale Lasermarkie rung, insbesondere eine Laserlinie, zu emittieren und auf die Projektionsfläche zu projizieren. Die zumindest eine Laser- Emissionsvorrichtung emittiert dazu Laser strahlung in eine bzw. unter einer Emissionsrichtung auf die Projektionsfläche. Die Emissionsrichtung ist dabei diejenige Richtung, in der die Laser-Leistung im We sentlichen oder im Mittel abgestrahlt wird. Unter „im Wesentlichen“ ist zu zumin dest 60 %, insbesondere zu zumindest 80 %, ganz insbesondere zu zumindest 90 % zu verstehen. Beispielsweise ist die Emissionsvorrichtung bei einem strahlför mig emittierten Laserlicht kollinear mit dem emittierten Laserstrahl. Bei einer emit tierten Laserebene (die auf die Projektionsfläche projiziert dort eine Laserlinie er zeugt) ist die Emissionsrichtung beispielsweise durch diejenige Richtung gegeben, in die die Abstrahlung - unter Annahme eines hinreichend großen Abstands zur Projektionsfläche - im Wesentlichen (d.h. im Mittel) erfolgt. Es sei angemerkt, dass es für die Ausführung der vorliegenden Erfindung auf die durch die zumindest eine Laser- Emissionsvorrichtung realisierte Emissionsrichtung ankommt und nicht not wendigerweise auf die Art und Weise, wie die Emission der Laserstrahlung reali siert ist.
In einer Ausführungsform kann die zumindest eine Laser- Emissionsvorrichtung insbesondere als zumindest ein strahlformendes und/oder strahllenkendes und/o der die Eigenschaften der Laserstrahlung beeinflussendes optisches Element, ins besondere beispielsweise als Linse, Filter, diffraktives Element, Spiegel, Reflektor, optisch transparent Scheibe oder dergleichen, realisiert sein oder zumindest ein solches optisches Element umfassen. Im Folgenden wird mit „Optik“ jegliche Wahl und/oder Kombination derartiger optischer Elemente bezeichnet. Insbesondere Zylinderlinsen können genutzt werden, um technisch einfach eine Auffächerung eines von einer Laserlichtquelle emittierten Laserstrahls zu einer Laserebene zu realisieren, sodass bei Projektion dieser Laserebene auf die Projektionsfläche eine Laserlinie entsteht. Die Emissionsrichtung wird in dieser Ausführungsform, in der
die Optik als Laser- Emissionsvorrichtung verwendet wird, durch die Optik definiert bzw. bestimmt. Beispielsweise definiert die genannte Zylinderlinse auf Grund ihrer Brechungseigenschaften die Emissionsrichtung der durch sie erzeugten und emit tierten Laserebene.
In einer alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform weist die zumindest eine Laser- Emissionsvorrichtung zumindest eine Laserlichtquelle zur Erzeugung der optischen Lasermarkierung auf der Projektionsfläche auf, beispielsweise einen La ser, einen Halbleiterlaser oder eine Laserdiode.
In einer alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform weist die zumindest eine Laser- Emissionsvorrichtung eine Laserlichtquelle und eine Optik auf. Beispiels weise kann die Optik als ein diffraktives Element zur Umwandlung des von der Laserlichtquelle emittierten Laserstrahls in eine Laserebene zur Erzeugung der zu mindest eindimensionalen Lasermarkierung, insbesondere der Laserlinie, gewählt sein. Diffraktives Element und Laserlichtquelle gemeinsam bilden in dieser Aus führungsform die Laser- Emissionsvorrichtung.
Ferner kann die zumindest eine Laser- Emissionsvorrichtung auch nicht-optische Elemente, beispielsweise Mittel zur Justierung und/oder elektronische Schaltun gen zur Steuerung der Laserlichtquelle und/oder zur Steuerung anderer Kompo nenten der Laser- Emissionsvorrichtung, aufweisen.
Die erste Sensorvorrichtung dient der Ermittlung einer Ist-Ausrichtung der zumin dest einen Laser- Emissionsvorrichtung bezüglich der Projektionsfläche. Ebenso dient die erste Sensorvorrichtung somit der Ermittlung einer Ist-Ausrichtung der zumindest einen, mittels der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung emittier ten, Lasermarkierung bezüglich der Projektionsfläche. Unter „bezüglich“ ist hier insbesondere „relativ zu“ zu verstehen.
In einer Ausführungsform des Laser-Nivelliergeräts umfasst die erste Sensorvor richtung zumindest einen Abstandssensor zur berührungslosen Abstandsmessung in eine Abstandsmessrichtung, wobei der Abstandssensor bezüglich einer Rotati onsachse beweglich, insbesondere rotierbar oder stellbar, gelagert ist, wobei die
Abstandsmessrichtung einen vorgegebenen Winkel zur Rotationsachse ausbildet, wobei die erste Sensorvorrichtung dazu eingerichtet ist, basierend auf mindestens drei Abstandsmessungen in unterschiedliche Richtungen, d.h. unter unterschiedli chen relativen Anordnungen des Abstandssensors zur Rotationssachse, die Ist- Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung bezüglich der Pro jektionsfläche zu ermitteln. Der Abstandssensor kann dabei insbesondere als ein Laser- Entfernungsmesser und/oder ein Ultraschall- Entfernungsmesser und/oder ein Radar- Entfernungsmesser realisiert sein. Beispielsweise kann der Abstands sensor als ein SPAD-Laser- Entfernungsmesser realisiert sein. Der vorgegebene Winkel kann insbesondere ein spitzer Winkel von weniger als 90°, insbesondere von weniger als 60°, ganz insbesondere von weniger als 30° sein (Öffnung des Winkels Richtung Projektionsfläche). Bei einer vollständigen Rotation des Ab standssensors um die Rotationsachse beschreibt dabei ein Zielpunkt, zu dem der Abstandssensor auf der Projektionsfläche einen Abstand ermittelt, eine Ellipse auf der Projektionsfläche. Basierend auf den mindestens drei Abstandsmessungen kann rechnerisch eine relative Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissions vorrichtung bezüglich der Projektionsfläche bestimmt werden. Insbesondere las sen sich aus mindestens drei Abstandsmessungen Ai, A2, A3 samt zugehörigen Winkeln pi, P2, P3 zumindest zwei Vektoren bestimmen, die in der Projektionse bene liegen, wobei ein jeweiliger Vektor jeweils die Zielpunkte zweier Abstands messungen verbindet. Beispielsweise kann ein erster Vektor zwischen den Ziel punkten der Abstandsmessungen Al, A2 definiert sein und ein zweiter Vektor zwi schen den Zielpunkten der Abstandsmessungen A2, A3. Unter Verwendung dieser Vektoren kann anschließend durch Berechnung des Vektor-Kreuzprodukts ein Normalenvektor der Projektionsfläche berechnet werden, unter dessen Verwen dung wiederum eine Ist- Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrich tung bezüglich der Projektionsfläche ermittelt werden kann. Ferner ist denkbar, eine Vielzahl von Abstandsmessungen zu einer Vielzahl von Zielpunkten auf der Ellipse durchzuführen.
In einer alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform des Laser-Nivelliergeräts umfasst die erste Sensorvorrichtung zumindest drei zueinander beabstandete o- der drei winklig zueinander angeordnete Abstandssensoren zur berührungslosen
Abstandsmessung, wobei die erste Sensorvorrichtung dazu eingerichtet ist, basie rend auf drei Abstandsmessungen der Abstandssensoren die Ist-Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung bezüglich der Projektionsfläche zu ermitteln. Auf diese Weise kann auf eine bewegliche, insbesondere rotierbare oder stellbare, Lagerung eines (insbesondere einzelnen) Abstandssensors verzichtet werden, sodass ein mechanisch besonders robustes Laser-Nivelliergerät realisier bar ist.
In einer alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform des Laser-Nivelliergeräts umfasst die erste Sensorvorrichtung zumindest einen ortsauflösenden Time-of- Flight-Abstandssensor zur Erfassung ortsaufgelöster Abstandsmessungen, wobei die erste Sensorvorrichtung dazu eingerichtet ist, basierend auf den ortsaufgelös ten Abstandsmessungen die Ist- Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissi onsvorrichtung bezüglich der Projektionsfläche zu ermitteln. Ein Time-of-Flight- Ab standssensor ist einem Fachmann prinzipiell bekannt. Auf diese Weise kann eine besonders schnelle Ermittlung der Ist-Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung bezüglich der Projektionsfläche durchgeführt werden.
In einer alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform des Laser-Nivelliergeräts umfasst die erste Sensorvorrichtung zumindest eine Stereokamera, wobei die erste Sensorvorrichtung dazu eingerichtet ist, basierend auf Bilddaten der Stereo kamera die Ist- Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung be züglich der Projektionsfläche zu ermitteln. Alternativ oder zusätzlich kann die erste Sensorvorrichtung auch eine sogenannte „active Stereokamera“ umfassen, bei der zur Erzeugung von in den Bilddaten detektierbaren Merkmalen ein Muster oder desgleichen mittels eines zusätzlichen Projektors auf die Projektionsfläche proji ziert wird (insbesondere geeignet bei strukturarmen Projektionsflächen wie weißen Wänden).
In einer alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform des Laser-Nivelliergeräts umfasst die erste Sensorvorrichtung
• einen Laser zur Emission von Laserstrahlung in eine Senderichtung, wobei der Laser bezüglich einer Rotationsachse beweglich, insbesondere rotierbar
oder stellbar, gelagert ist, wobei der Laser einen vorgegebenen Winkel zur Rotationsachse ausbildet,
• zumindest eine Kamera zur Erfassung zumindest eines Bilds einer Bildumge bung,
• wobei die erste Sensorvorrichtung dazu eingerichtet ist, bei der Emission von Laserstrahlung in mindestens drei unterschiedliche Richtungen zumindest ein Bild zu erfassen, wobei die Bildumgebung zumindest die auf die Projektions fläche projizierte Laserstrahlung umfasst, und aus dem zumindest einen Bild die Ist- Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung bezüg lich der Projektionsfläche zu ermitteln.
Auf diese Weise kann ein konstruktiv besonders einfaches Laser-Nivelliergerät re alisiert werden. Die erste Sensorvorrichtung ist dabei dazu eingerichtet, eine Bild auswertung bzw. Bildanalyse durchzuführen und aus der Position der Zielpunkte in dem zumindest einen Bild eine Ist- Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emis sionsvorrichtung bezüglich der Projektionsfläche zu ermitteln.
In einer alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform des Laser-Nivelliergeräts umfasst die erste Sensorvorrichtung
• zumindest drei winklig zueinander angeordnete Laser zur Emission von La serstrahlung in jeweils eine Senderichtung,
• zumindest eine Kamera zur Erfassung zumindest eines Bilds einer Bildumge bung,
• wobei die erste Sensorvorrichtung dazu eingerichtet ist, bei der Emission von Laserstrahlung in die zumindest drei Senderichtungen zumindest ein Bild zu erfassen, wobei die Bildumgebung zumindest die auf die Projektionsfläche projizierte Laserstrahlung umfasst, und aus dem zumindest einen Bild die Ist- Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung bezüglich der Projektionsfläche zu ermitteln.
Auf diese Weise kann auf eine bewegliche, insbesondere rotierbare oder stellbare, Lagerung eines Lasers verzichtet werden, sodass ein mechanisch besonders ro bustes Laser-Nivelliergerät realisierbar ist.
Unter „ermitteln“ ist insbesondere zu verstehen, dass eine Aussage oder Informa tion abgeleitet wird, die einen Rückschluss auf die Ist-Ausrichtung der zumindest
einen Laser- Emissionsvorrichtung bezüglich der Projektionsfläche zulässt. So ist insbesondere denkbar, dass unter Verwendung der ersten Sensorvorrichtung zu nächst eine Ist-Ausrichtung einer anderen (weiteren) Komponente - beispiels weise eines Gehäuses oder der ersten Sensorvorrichtung selbst - bezüglich der Projektionsfläche bestimmt wird, wobei aus einem bekannten Bezug von der zu mindest einen Laser- Emissionsvorrichtung zu der anderen Komponente - bei spielsweise über eine Motorposition oder eine konstruktionsbedingte relative An ordnung oder dergleichen - anschließend eine Ist-Ausrichtung der zumindest ei nen Laser- Emissionsvorrichtung bezüglich der Projektionsfläche zumindest mittel bar über die Ist-Ausrichtung der anderen Komponente bezüglich der Projektions fläche ermittelt oder berechnet werden kann.
Die Steuervorrichtung dient der Steuerung, insbesondere dem Betrieb, des Laser- Nivelliergeräts. Die Steuervorrichtung ist zumindest zur Berechnung der Soll-Aus richtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung basierend zumindest auf der ermittelten Ist- Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrich tung bezüglich der Projektionsfläche eingerichtet. Dazu weist die Steuer vorrichtung zumindest einen Prozessor, einen Speicher und ein Betriebsprogramm mit Auswerteroutinen und/oder Berechnungs routinen und/oder Steuerroutinen auf. Insbesondere ist die Steuervorrichtung mit weiteren Komponenten des Laser-Nivelliergeräts, beispiels weise einer Positioniervorrichtung, einer Laserlichtquelle, der ersten Sensorvor richtung oder dergleichen signaltechnisch verbunden. Die Auswerteroutinen und/oder Berechnungsroutinen umfassen insbesondere geeignete und speziell parametrisierte Funktionen, beispielsweise tri gonometrische Funktionen, um eine jeweilige Soll-Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung basierend auf einer Ist- Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung bezüglich der Projektionsfläche, insbesondere basierend auf der Ist-Ausrichtung bezüglich der Projektionsfläche und einer Ist-Ausrichtung bezüglich einer geräteexternen Referenz, berechnen zu können.
Unter „vorgesehen“ oder „eingerichtet“ soll im Folgenden speziell „programmiert“, „ausgelegt“, „konzipiert“ und/oder „ausgestattet“ verstanden werden. Darunter,
dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion „vorgesehen“ oder „eingerichtet“ ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder aus führt oder dazu ausgelegt ist, die Funktion zu erfüllen
Die Positioniervorrichtung dient der Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emis sionsvorrichtung gemäß der Soll-Ausrichtung. In einer Ausführungsform ist die Po sitioniervorrichtung dazu eingerichtet, die Laser- Emissionsvorrichtung, d.h. die Optik und/oder die Laserlichtquelle, auszurichten. In einer Ausführungsform des Laser-Nivelliergeräts ist die zumindest eine Laser- Emissionsvorrichtung zumin dest um eine erste Achse unter Verwendung der Positioniervorrichtung rotierbar. Insbesondere verläuft die erste Achse parallel oder kollinear zur Emissionsrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung. Sendet die Laser- Emissionsvor richtung beispielsweise eine Laserlinie auf die Projektionsfläche aus, so kann diese Laserlinie durch Rotation der Laser- Emissionsvorrichtung in ihrem Stei gungswinkel verändert werden. Mit anderen Worten kann die Laserlinie auf der Projektionsfläche gedreht werden. Die Rotation kann dabei auch auf einen vorge gebenen Winkelbereich begrenzt sein, beispielsweise konstruktionsbedingt. Die Rotation um die erste Achse definiert einen sogenannten Roll-Winkel der Laser- Emissionsvorrichtung.
In einer alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform des Laser-Nivelliergeräts ist die zumindest eine Laser- Emissionsvorrichtung zumindest um eine zweite Achse unter Verwendung der Positioniervorrichtung rotierbar. Sendet die zumin dest eine Laser- Emissionsvorrichtung beispielsweise eine Laserlinie auf die Pro jektionsfläche aus, so kann die Ausrichtung der Laserlinie durch Rotation der zu mindest einen Laser- Emissionsvorrichtung um die zweite Achse in einem weiteren Freiheitsgrad verändert werden. Die Rotation kann dabei ebenfalls auf einen vor gegebenen Winkelbereich begrenzt sein. In einem Ausführungsbeispiel sind die erste Achse und die zweite Achse im Wesentlichen orthogonal zueinander. Unter „im Wesentlichen orthogonal“ ist insbesondere zu verstehen, dass die beiden Ach sen eine maximale Abweichung von einer orthogonalen Anordnung aufweisen, die weniger als 15 %, insbesondere weniger als 10 %, ganz insbesondere von weniger
als 5 % beträgt. Insbesondere kann die Rotation um die zweite Achse einen soge nannten Pitch-Winkel (auch: Nick-Winkel oder Elevationswinkel oder Vertikalwin kel oder Höhenwinkel) der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung und somit der Emissionsrichtung definieren. Ändert sich dieser Pitch-Winkel, so ändert sich folglich eine Höhe (auch: Elevation bzw. Altitude), d.h. eine vertikale Position, der auf die Projektionsfläche emittierten Lasermarkierung.
In einer alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform des Laser-Nivelliergeräts ist die zumindest eine Laser- Emissionsvorrichtung zumindest um eine dritte Achse unter Verwendung der Positioniervorrichtung rotierbar. Sendet die zumindest eine Laser- Emissionsvorrichtung beispielsweise eine Laserlinie auf die Projektionsflä che aus, so kann die Ausrichtung der Laserlinie durch Rotation der zumindest ei nen Laser- Emissionsvorrichtung um die dritte Achse nochmals in einem weiteren Freiheitsgrad verändert werden. Die Rotation kann dabei ebenfalls auf einen vor gegebenen Winkelbereich begrenzt sein. In einem Ausführungsbeispiel sind die zweite Achse und die dritte Achse im Wesentlichen orthogonal zueinander. Insbe sondere kann die Rotation um die dritte Achse einen sogenannten Yaw-Winkel (auch: Azimutalwinkel oder Horizontalwinkel oder Gier-Winkel) der zumindest ei nen Laser- Emissionsvorrichtung und somit der Emissionsrichtung definieren. Än dert sich dieser Yaw-Winkel, so ändert sich folglich eine horizontale Richtung (auch: Azimut), d.h. eine horizontale Position, der auf die Projektionsfläche emit tierten Lasermarkierung.
Insbesondere ist denkbar, dass die drei Achsen ein kartesisches Koordinatensys tem aufspannen. Vorteilhaft ermöglicht es die Positioniervorrichtung, die zumin dest eine Laser- Emissionsvorrichtung in einer Mehrzahl von Freiheitsgraden, ins besondere in zumindest 3 Freiheitgeraden, frei auszurichten.
In einer Ausführungsform des Laser-Nivelliergeräts weist die Positioniervorrich tung zur Rotation der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung um die erste Achse ein erstes Positionierelement, insbesondere ein Roll-Positionierelement, auf. Alternativ oder zusätzlich weist die Positioniervorrichtung zur Rotation der zu mindest einen Laser- Emissionsvorrichtung um die zweite Achse ein zweites Posi-
tionierelement, insbesondere ein Pitch-Positionierelement, auf. Wiederum alterna tiv oder zusätzlich weist die Positioniervorrichtung zur Rotation der zumindest ei nen Laser- Emissionsvorrichtung um die dritte Achse ein drittes Positionierelement, insbesondere ein Yaw-Positionierelement, auf. Unter einem Positionierelement ist insbesondere eine Vorrichtung oder ein Mechanismus der Positioniervorrichtung zu verstehen, die der aktiven Einstellung oder Änderung der Ausrichtung der zu mindest einen Laser- Emissionsvorrichtung dient. Insbesondere kann mittels der Positionierelemente eine Änderung der Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung solange erfolgen, bis eine gewünschte Soll-Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung erreicht ist. Das erste Positionierele ment dient dabei dem aktiven Ausrichten der zumindest einen Laser- Emissions vorrichtung um die erste Achse, das zweite Positionierelement dient dem aktiven Ausrichten der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung um die zweite Achse und/oder das dritte Positionierelement dient dem aktiven Ausrichten der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung um die dritte Achse.
In einer Ausführungsform des Laser-Nivelliergeräts umfasst zumindest eines der Positionierelemente einen elektromechanischen Aktor. In einem Ausführungsbei spiel umfassen alle Positionierelemente, d.h. das erste Positionierelement und das zweite Positionierelement und das dritte Positionierelement, einen elektromecha nischen Aktor zur Erzeugung einer Bewegung zur Ausrichtung der zumindest ei nen Laser- Emissionsvorrichtung. Als elektromechanischer Aktor ist beispielsweise ein Elektromotor, insbesondere ein Stellmotor, und/oder ein Piezo- Element denk bar. Ein elektromechanischer Aktor ist insbesondere geeignet, eine automatisierte Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung gemäß der Soll- Ausrichtung durchzuführen. In einem Ausführungsbeispiel werden die Positionie relemente von der Steuervorrichtung des Laser-Nivelliergeräts gesteuert, insbe sondere geregelt. Insbesondere kann derart ein „selbstnivellierendes“ Laser-Nivel- liergerät angegeben werden.
In einer alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform des Laser-Nivelliergeräts ist zumindest eines der Positionierelemente, insbesondere das erste Positionie relement und das zweite Positionierelement und das dritte Positionierelement, ma-
nuell, insbesondere mechanisch, betätigbar. Unter „manuell betätigbar“ ist insbe sondere zu verstehen, dass ein Nutzer des Laser-Nivelliergeräts eine manuelle Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung unter Verwendung des Positionierelements durchführen kann. Beispielsweise ist denkbar, dass ein Positionierelement als eine mechanische Stellschraube realisiert ist, wobei durch Drehen der Stellschraube - insbesondere auch neben einer motorisierten Betäti gung durch einen elektromechanischen Aktor - manuell eine Ausrichtung der zu mindest einen Laser- Emissionsvorrichtung verändert und somit eine Soll-Ausrich- tung erreicht werden kann.
In einer Ausführungsform des Laser-Nivelliergeräts weist das Laser-Nivelliergerät eine Ausgabevorrichtung auf, mittels der eine Information zu einer - zur Erreichung der Soll-Ausrichtung - vorzunehmenden Betätigung des ersten Positionierele ments und/oder des zweiten Positionierelements und/oder des dritten Positionie relements an einen Nutzer ausgebbar ist. Unter einer „Ausgabevorrichtung“ soll ein Mittel verstanden werden, das dazu vorgesehen ist, zumindest eine wech selnde Information akustisch, optisch und/oder taktil an einen Nutzer auszugeben. Die Ausgabe kann beispielsweise mittels eines Bildschirms, insbesondere eines berührungssensitiven Bildschirms, realisiert werden. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, dass auszugebende Informationen oder Ergebnisse auch an ein Daten verarbeitendes System ausgegeben werden. Letzteres umfasst zumindest eine Ausgabe einer Information an ein externes Gerät wie ein Smartphone, ein Tablet- PC, ein PC sowie an ein anderes, einem Fachmann als sinnvoll erscheinendes externes Datengerät, das über eine Datenkommunikationsschnittstelle des Laser- Nivelliergeräts mit diesem verbunden ist. Insbesondere kann die Ausgabevorrich tung direkt im Gehäuse des Laser-Nivelliergeräts untergebracht sein und kann zu sätzlich auch über eine externe Ausgabevorrichtung ergänzt werden. Unter Ver wendung der mittels der Ausgabevorrichtung an einen Nutzer des Laser-Nivellier- geräts ausgegeben Information ist es dem Nutzer möglich, die Positionierelemente derart zu betätigten, dass die Soll-Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissi onsvorrichtung erhalten wird. Ferner können weitere Informationen mittels der Ausgabevorrichtung ausgegeben werden, beispielsweise eine Warnung, wenn eine auf die Projektionsfläche emittierte Laserlinie nicht „im Wasser“ ist.
In einer Ausführungsform des Laser-Nivelliergeräts weist das Laser-Nivelliergerät eine Eingabevorrichtung auf, mittels der durch einen Nutzer ein Steigungswinkel vorgebbar ist, den die, insbesondere eindimensionale, Lasermarkierung auf der Projektionsfläche aufweisen soll, wobei die Steuervorrichtung dazu eingerichtet ist, die Soll-Ausrichtung der zumindest einen Laser-Emissionsvorrichtung derart zu berechnen, dass die Lasermarkierung unter dem vorgegebenen Steigungswinkel emittierbar ist, insbesondere emittiert wird. Insbesondere kann der Steigungswin kel bezüglich einer geräteexternen Referenz, beispielsweise der Gravitationsrich tung (Vertikale) oder dem Horizont (Horizontale), angegeben werden. Wird keine derartige Information durch den Nutzer eingegeben, so ist denkbar, dass das La- ser-Nivelliergerät automatisch einen vordefinierten Steigungswinkel, beispiels weise 0° oder 90°, einstellt bzw. ansteuert. Unter einer „Eingabevorrichtung“ soll ein Mittel verstanden werden, das dazu vorgesehen ist, zumindest eine Information akustisch, optisch und/oder taktil von dem Nutzer an das Laser-Nivelliergerät be reitzustellen. Die Eingabe kann beispielsweise mittels eines berührungssensitiven Bildschirms und/oder einer Tastatur und/oder anderweitigen Bedienelementen re alisiert werden. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, einzugebende Informationen mittels eines Daten verarbeitenden Systems wie einem Smartphone einzugeben, welches über eine Datenkommunikationsschnittstelle des Laser-Nivelliergeräts mit diesem verbunden ist. Ferner kann die Eingabevorrichtung dazu dienen, die Emis sion der Lasermarkierung ein- und auszuschalten.
In einer Ausführungsform des Laser-Nivelliergeräts weist das Laser-Nivelliergerät eine Vorrichtung zur Überprüfung einer Ausrichtung des Laser-Nivelliergeräts, ins besondere der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung, bezüglich einer ge räteexternen Referenz, auf. Die geräteexterne Referenz kann insbesondere durch die Gravitationsrichtung und/oder das Erdmagnetfeld gegeben sein. Die Vorrich tung zur Überprüfung der Ausrichtung kann beispielsweise durch eine Libelle (Wasserwaage) und/oder einen Inklinationssensor, insbesondere einen Beschleu nigungssensor und/oder einen Drehratensensor und/oder einen Magnetfeldsensor und/oder eine elektrooptische Libelle und/oder einen elektrolytisch arbeitenden Sensor, realisiert sein, wobei der Inklinationssensor eine Ausrichtung des Laser- Nivelliergeräts mittels der Ausgabevorrichtung an den Nutzer ausgibt. Derart kann
auf besonders einfache Weise erreicht werden, dass ein definierter Bezug der zu mindest einen Laser- Emissionsvorrichtung zu einer geräteexternen Referenz zu mindest mittelbar herstellbar ist. Insbesondere ist denkbar, dass die Steuervorrich tung derart eingerichtet ist, dass die Berechnung der Soll-Ausrichtung der zumin dest einen Laser- Emissionsvorrichtung basierend zumindest auf der ermittelten Ist-Ausrichtung bezüglich der Projektionsfläche erfolgt, wobei die Berechnung un ter der Annahme erfolgt, dass das Laser-Nivelliergerät, insbesondere die Laser- Emissionsvorrichtung, mittels der Vorrichtung zur Überprüfung einer Ausrichtung bereits bezüglich der geräteexternen Referenz ausgerichtet („vornivelliert“) wurde. Ist die Lasermarkierung beispielsweise durch eine Laserlinie realisiert, so kann er reicht werden, dass die Laserlinie auf der Projektionsfläche horizontal (senkrecht zur Gravitationsrichtung) oder vertikal (in Gravitationsrichtung) oder unter einem definierten, insbesondere durch den Nutzer vorgegebenen Steigungswinkel (be züglich der geräteexternen Referenz) ausgerichtet ist.
Unter der „geräteexternen Referenz“ ist insbesondere eine zu dem Laser-Nivellier- gerät externe und unabhängigen Bezugsgröße zu verstehen, insbesondere eine Richtung. Die geräteexterne Referenz kann beispielsweise als die Gravitations richtung und/oder als die Nord-Richtung des Erdmagnetfelds realisiert sein. Alter nativ oder zusätzlich kann die geräteexterne Referenz auch durch den Nutzer des Laser-Nivelliergeräts frei definierbar sein. Beispielsweise kann bei einer Anwen dung des Laser-Nivelliergeräts bei einem Gebäudeinnenausbau ausgehend von einer leicht schrägen Wand die geräteexterne Referenz durch die „Oben-Unten“- Richtung dieser Wand definiert sein - d.h. eine Vertikale ist durch diese leicht schräge Wand vorgegeben (mit anderen Worten: die Ausrichtung der leicht schrä gen Wand ersetzt die Lot- Richtung).
In einer alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform des Laser-Nivelliergeräts weist das Laser-Nivelliergerät eine zweite Sensorvorrichtung zur Ermittlung einer Ist- Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung bezüglich zumin dest einer geräteexternen Referenz auf, wobei die Steuervorrichtung zur Berech nung der Soll-Ausrichtung der zumindest einen Laser-Emissionsvorrichtung basie rend auf der ermittelten Ist- Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvor-
richtung bezüglich der geräteexternen Referenz sowie der ermittelten Ist-Ausrich tung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung bezüglich der Projektions fläche eingerichtet ist. Die zweite Sensorvorrichtung dient der Ermittlung einer Ist- Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung bezüglich zumin dest einer geräteexternen Referenz. Ebenso dient die zweite Sensorvorrichtung somit der Ermittlung einer Ist-Ausrichtung der zumindest einen - mittels der Laser- Emissionsvorrichtung emittierten - Lasermarkierung, insbesondere Laserlinie, be züglich der geräteexternen Referenz. Insbesondere kann auf diese Weise auf eine Ausrichtung des Laser-Nivelliergeräts (beispielsweise wie vorab im Zusammen hang mit der Vorrichtung zur Überprüfung einer Ausrichtung erläutert) verzichtet werden, da eine Ausrichtung des Laser-Nivelliergeräts bei der Berechnung der Soll-Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung bereits berück sichtigt wird. Das Laser-Nivelliergerät kann daher weiter in seiner Nutzung verein facht und automatisiert werden. Ferner kann eine Nutzung des Laser-Nivellierge- räts auch auf unebenem Untergrund und/oder handgehalten ermöglicht werden. Insbesondere kann erreicht werden, dass eine Rotation der zumindest einen La ser-Emissionsvorrichtung um die zweite Achse einen Elevationswinkel bzw. Verti kalwinkel der Emissionsrichtung bezüglich der zumindest einen geräteexternen Referenz (beispielsweise bezüglich der Gravitationsrichtung, vgl. unten) definiert bzw. dass eine Rotation der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung um die dritte Achse einen Azimutalwinkel (Horizontwinkel) der Emissionsrichtung bezüg lich der zumindest einen geräteexternen Referenz (beispielsweise bezüglich des Erdmagnetfelds, vgl. unten) definiert.
In einer Ausführungsform des Laser-Nivelliergeräts ist die zweite Sensorvorrich tung dazu eingerichtet, die Ist- Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissions vorrichtung bezüglich der Gravitationsrichtung und/oder bezüglich des Erdmagnet felds als geräteexterner Referenz zu ermitteln. Derart kann erreicht werden, dass ein definierter Bezug der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung zu einer Vertikalen bzw. Horizontalen und/oder einer Raumrichtung (Kompassrichtung) herstellbar ist. Ferner kann damit erreicht werden, dass die, insbesondere eindi mensionale, Lasermarkierung nivelliert bezüglich der geräteexternen Referenz auf die Projektionsfläche emittiert wird. Ist die Lasermarkierung beispielsweise durch eine Laserlinie realisiert, so kann vorteilhaft erreicht werden, dass die Laserlinie
auf der Projektionsfläche horizontal (senkrecht zur Gravitationsrichtung) oder ver tikal (in Gravitationsrichtung) oder unter einem definierten, insbesondere durch den Nutzer vorgegebenen Steigungswinkel (bezüglich der Gravitationsrichtung) ausgerichtet ist. Insbesondere lassen sich auf diese Weise Lasermarkierungen er zeugen, insbesondere auf die Projektionsfläche projizieren, die eine von einer Aus richtung von Böden, Decken, Wänden oder anderen Gegenständen, beispiels weise der vertikalen Wand eines Schranks, insbesondere aber auch eine von der Ausrichtung eines Gehäuses des Laser-Nivelliergeräts, unabhängige Referenz darstellen.
In einer Ausführungsform des Laser-Nivelliergeräts umfasst die zweite Sensorvor richtung zumindest einen Inklinationssensor, insbesondere einen Beschleuni gungssensor und/oder einen Drehratensensor und/oder einen Magnetfeldsensor und/oder eine elektrooptische Libelle und/oder einen elektrolytisch arbeitenden Sensor. Derartige Sensoren erlauben eine einfache, insbesondere kleinbauende, Integration in das Laser-Nivelliergerät bei gleichzeitig zuverlässiger Ermittlung ei nes Bezugs zu der geräteexternen Referenz.
In einer Ausführungsform des Laser-Nivelliergeräts umfasst das Laser-Nivellierge- rät
• zumindest eine weitere Laser- Emissionsvorrichtung zum Aussenden einer weiteren, insbesondere eindimensionalen, Lasermarkierung, insbesondere ei ner Laserlinie, in einer weiteren Emissionsrichtung auf die Projektionsfläche,
• wobei mittels der ersten Sensorvorrichtung eine weitere Ist-Ausrichtung der zumindest einen weiteren Laser- Emissionsvorrichtung bezüglich der Projekti onsfläche ermittelbar ist und/oder wobei mittels zumindest einer weiteren ers ten Sensorvorrichtung zur Ermittlung einer weiteren Ist-Ausrichtung der zu mindest einen weiteren Laser- Emissionsvorrichtung bezüglich der Projekti onsfläche eine weitere Ist-Ausrichtung der zumindest einen weiteren Laser- Emissionsvorrichtung bezüglich der Projektionsfläche ermittelbar ist,
• wobei die Steuervorrichtung ferner zur Berechnung einer weiteren Soll-Aus richtung der zumindest einen weiteren Laser- Emissionsvorrichtung basierend auf der ermittelten weiteren Ist-Ausrichtung bezüglich der Projektionsfläche eingerichtet ist, sowie
• eine weitere Positioniervorrichtung zur Ausrichtung der zumindest einen wei teren Laser- Emissionsvorrichtung gemäß der weiteren Soll- Ausrichtung.
Derart kann ein Laser-Nivelliergerät angegeben werden, das eine Mehrzahl von Lasermarkierungen auf die Projektionsfläche emittieren kann. Beispielsweise kön nen derart parallele Laserlinien mit einem definierten, insbesondere vorgebbaren, Abstand zueinander und/oder sich orthogonal schneidende Laserlinien (Laser kreuz) und/oder sich unter einem definierten, insbesondere vorgebbaren, Winkel schneidende Laserlinien auf die Projektionsfläche emittiert werden.
Insbesondere weist jede weitere Positioniervorrichtung ebenfalls drei Achsen auf, um die jede weitere Laser- Emissionsvorrichtung rotierbar ist. Dazu weist jede wei tere Positioniervorrichtung ebenfalls Positionierelemente auf. In einer Ausfüh rungsform ist jede weitere Laser- Emissionsvorrichtung ebenfalls um eine weitere erste Achse unter Verwendung der jeweiligen weiteren Positioniervorrichtung ro tierbar. Dabei kann die jeweilige weitere erste Achse parallel oder kollinear zur Emissionsrichtung der jeweiligen weiteren Laser- Emissionsvorrichtung verlaufen. Dabei kann ferner eine jeweilige weitere zweite Achse der jeweiligen weiteren Po sitioniervorrichtung - beispielsweise zur Einstellung des Pitch-Winkels der jeweili gen weiteren Laser- Emissionsvorrichtung - identisch sein mit der zweiten Achse der (ersten) Positioniervorrichtung. Insbesondere können zweite Positionierele mente der (ersten) Positioniervorrichtung und jeder weiteren Positioniervorrichtung identisch, d.h. dasselbe Bauteil, sein. Dabei kann ferner eine jeweilige weitere dritte Achse der jeweiligen weiteren Positioniervorrichtung - beispielsweise zur Einstellung des Yaw- Winkels der jeweiligen weiteren Laser- Emissionsvorrichtung - identisch sein mit der dritten Achse der (ersten) Positioniervorrichtung. Insbe sondere können dritte Positionierelemente der (ersten) Positioniervorrichtung und jeder weiteren Positioniervorrichtung identisch, d.h. dasselbe Bauteil, sein.
In einem Ausführungsbeispiel weist das Laser-Nivelliergerät zwei Laser-Emissi onsvorrichtungen zum Aussenden von zwei eindimensionalen Lasermarkierung in Form von Laserlinien auf. Das Laser-Nivelliergerät weist zwei Positioniervorrich tungen zur Ausrichtung der jeweiligen Laser- Emissionsvorrichtungen gemäß einer jeweiligen Soll-Ausrichtung auf. Die erste Positioniervorrichtung umfasst ein erstes
(Roll-) Positionierelement, ein zweites (Pitch-) Positionierelement sowie ein drittes (Yaw-) Positionierelement, sodass die erste Laser-Emissionsvorrichtung in 3 Frei heitsgraden um drei Achsen rotierbar ist. Die zweite Positioniervorrichtung umfasst ebenfalls ein erstes (Roll-) Positionierelement, ein zweites (Pitch-) Positionierele ment sowie ein drittes (Yaw-) Positionierelement, sodass auch die zweite Laser- Emissionsvorrichtung in 3 Freiheitsgraden um drei Achsen rotierbar ist. In einer Variante sind dabei alle Positionierelemente für die jeweilige Positioniervorrichtung als separate Bauteile vorgesehen (d.h. 6 Positionierelemente). In einer zweiten Variante ist das dritte (Yaw-) Positionierelement für beide Positioniervorrichtungen als identisches Positionierelement (gemeinschaftliches Bauteil) realisiert (d.h. 5 Positionierelemente). In einer alternativen oder zusätzlichen dritten Variante ist ebenfalls das zweite (Pitch-) Positionierelement für beide Positioniervorrichtungen als identisches Positionierelement (gemeinschaftliches Bauteil) realisiert (d.h. 4 Positionierelemente). Mittels einer ersten Sensorvorrichtung des Laser-Nivellier- geräts ist mittelbar eine Ist- Ausrichtung der zwei Laser- Emissionsvorrichtungen bezüglich der Projektionsfläche ermittelbar, indem zunächst eine Ist-Ausrichtung des Laser-Nivelliergeräts (beispielsweise des Gehäuses, zumindest jedoch der ersten Sensorvorrichtung) bezüglich der Projektionsfläche erfasst wird und an schließend aus einer Stellung der Positionierelemente (hier beispielsweise reali siert als Schrittmotoren) die Ist- Ausrichtung der zwei Laser- Emissionsvorrichtun gen berechnet wird. Alternativ ist denkbar, dass jede Laser- Emissionsvorrichtung eine eigene zugeordnete erste Sensorvorrichtung zur Ermittlung der jeweiligen Ist- Ausrichtung aufweist. Die Steuervorrichtung ist zur Berechnung der zwei Soll-Aus richtungen der zwei Laser- Emissionsvorrichtungen basierend auf den jeweiligen Ist-Ausrichtungen bezüglich der Projektionsfläche eingerichtet.
Dabei ist prinzipiell denkbar, eine Farbe einer jeweiligen Lasermarkierung unter scheidbar von einer Farbe einer weiteren Lasermarkierung zu wählen, sodass die Lasermarkierungen prinzipiell für einen Nutzer des Laser-Nivelliergeräts unter scheidbar sind. Beispielsweise kann eine vertikale Laserlinie in Rot gewählt sein, während eine horizontale Laserlinie in Grün gewählt ist. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, dass die Lasermarkierungen unterscheidbare Muster aufweisen, bei spielsweise unterscheidbare Strichelungen (kurze Striche, lange Striche, Strich- Punkt-Abfolgen, Punkte, ...) und/oder unterscheidbare Emissionsformen wie
schnell blinkend, langsam blinkend, intensitätsändernd, dauerhaft leuchtend oder dergleichen.
Ferner ist prinzipiell denkbar, dass das Laser-Nivelliergerät zumindest eine weitere zweite Sensorvorrichtung zur Ermittlung einer weiteren Ist-Ausrichtung der zumin dest einen weiteren Laser- Emissionsvorrichtung bezüglich zumindest der geräte externen Referenz umfasst, wobei die Steuervorrichtung ferner zur Berechnung der weiteren Soll-Ausrichtung der zumindest einen weiteren Laser- Emissionsvor richtung basierend auf der ermittelten weiteren Ist-Ausrichtung bezüglich der ge räteexternen Referenz sowie der ermittelten weiteren Ist-Ausrichtung bezüglich der Projektionsfläche eingerichtet ist.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Nivellieren unter Ver wendung des erfindungsgemäßen Laser-Nivelliergeräts. Das Verfahren umfasst zumindest die Verfahrensschritte:
• Ausrichten der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung, insbesondere der Emissionsrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung, auf die Projektionsfläche, insbesondere durch Rotation um die zweite Achse und/oder dritte Achse der Positioniervorrichtung,
• Ermitteln einer Ist- Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrich tung bezüglich der Projektionsfläche unter Verwendung der zumindest einen ersten Sensorvorrichtung,
• Berechnen einer Soll-Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvor richtung basierend auf der ermittelten Ist-Ausrichtung der zumindest einen La ser-Emissionsvorrichtung bezüglich der Projektionsfläche unter Verwendung der Steuervorrichtung,
• Ausrichten der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung gemäß der Soll- Ausrichtung unter Verwendung der Positioniervorrichtung, insbesondere durch Rotieren der Laser- Emissionsvorrichtung um die erste Achse und/oder die zweite Achse und/oder die dritte Achse der Positioniervorrichtung.
Es sei angemerkt, dass die im Rahmen der Beschreibung des Laser-Nivellierge- räts umfassten Ausführungsformen und Ausführungsbeispiele ebenfalls auf das
erfindungsgemäße Verfahren übertragbar sind und folglich auch für das erfin dungsgemäße Verfahren gelten und offenbart sind.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird im zweiten Verfahrensschritt ferner eine Ist- Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung bezüglich zumindest einer geräteexternen Referenz unter Verwendung zumindest einer zweiten Sensorvorrichtung ermittelt, wobei die Soll-Ausrichtung der zumindest ei nen Laser- Emissionsvorrichtung basierend auf der ermittelten Ist- Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung bezüglich der Projektionsfläche und basierend auf der ermittelten Ist- Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissi onsvorrichtung bezüglich der geräteexternen Referenz unter Verwendung der Steuervorrichtung berechnet wird.
In einer Ausführungsform des Verfahrens erfolgt das Ausrichten der zumindest ei nen Laser- Emissionsvorrichtung auf die Projektionsfläche durch Rotieren der zu mindest einen Laser- Emissionsvorrichtung um eine zweite Achse oder um eine zweite Achse und eine dritte Achse. Die Rotation um die zweite Achse definiert dabei insbesondere den Pitch-Winkel, während die Rotation um die dritte Achse insbesondere den Yaw-Winkel definiert.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird einem Nutzer des Laser-Nivellier- geräts mittels einer Ausgabevorrichtung, insbesondere einer Ausgabevorrichtung des Laser-Nivelliergeräts, eine Information zu einer - zur Erreichung der Soll-Aus richtung - vorzunehmenden Ausrichtung, insbesondere Rotation, der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung ausgegeben.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird in einem vorhergehenden Verfah rensschritt durch einen Nutzer des Laser-Nivelliergeräts mittels einer Eingabevor richtung des Laser-Nivelliergeräts ein Steigungswinkel vorgegeben, den die, ins besondere eindimensionale, Lasermarkierung auf der Projektionsfläche aufweisen soll, wobei mittels der Steuervorrichtung die Soll- Ausrichtung der Laser- Emissi onsvorrichtung derart berechnet wird, dass die Lasermarkierung unter dem vorge gebenen Steigungswinkel emittiert wird. Dabei kann der Steigungswinkel insbe sondere bezüglich einer geräteexternen Referenz - wie beschrieben beispiels weise der Gravitationsrichtung und/oder dem Erdmagnetfeld - spezifiziert werden.
Zeichnungen
Die Erfindung ist anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbei spielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Gleiche Bezugszei chen in den Figuren bezeichnen gleiche Elemente.
Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungs gemäßen Laser-Nivelliergeräts;
Figur 2 eine schematische Ansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Laser-Nivelliergeräts;
Figur 3 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Laser-Nivellierge- räts in einem beispielhaften Anwendungsfall;
Figur 4 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Laser-Nivellierge- räts in einem zweiten beispielhaften Anwendungsfall;
Figur 5 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Laser-Nivellierge- räts in einem dritten beispielhaften Anwendungsfall;
Figur 6 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Laser-Nivellierge- räts in einem vierten beispielhaften Anwendungsfall;
Figur 7 eine schematische Ansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Laser-Nivelliergeräts (a) sowie drei Detailansichten der ersten Sensorvorrichtung (b-e);
Figur 8 eine schematische Ansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Laser-Nivelliergeräts;
Figur 9 ein Verfahrensdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsge mäßen Verfahrens.
Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Laser-Nivelliergeräts 10. Das Laser-Nivelliergerät 10 dient der Erzeugung von zwei optischen Lasermarkierungen 16, 16a, 16b im Rahmen
von Nivellier-, Ausricht-, Vermessungs- und/oder Markierungsaufgaben (vgl. Figur 3a).
Das Laser-Nivelliergerät 10 umfasst eine Grundplatte 12, die hier Teil eines nicht weiter dargestellten Gehäuses des Laser-Nivelliergeräts 10 ist. Die Grundplatte 12 dient der Aufnahme und Befestigung einer ersten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a zum Aussenden einer ersten eindimensionalen Lasermarkierung 16, 16a, hier einer Laserlinie, in einer ersten Emissionsrichtung 18, 18a auf eine Projektionsflä che 20 (hier nicht näher dargestellt, vergleiche aber Figur 3a, 4a, 5a). Die erste Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a umfasst in diesem Ausführungsbeispiel eine Laserdiode als Laserlichtquelle zur Erzeugung und Emission von Laserstrahlung sowie eine Zylinderlinse als Optik zur Umwandlung der Laserstrahlung in eine La serebene 26 (Laserlichtquelle und Zylinderlinse sind hier nicht näher dargestellt, einem Fachmann allerdings bekannt). Die erste Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a ist an einer ersten Positioniervorrichtung 22, 22a beweglich montiert, wobei die ersten Positioniervorrichtung 22, 22a zur Ausrichtung der ersten Laser- Emissi onsvorrichtung 14, 14a gemäß einer ersten Soll-Ausrichtung dient.
Ferner dient die Grundplatte 12 der Aufnahme einer zweiten Laser- Emissionsvor richtung 14, 14b zum Aussenden einer zweiten eindimensionalen Lasermarkie rung 16, 16b, hier ebenfalls einer Laserlinie, in einer zweiten Emissionsrichtung 18, 18b auf die Projektionsfläche 20. Die zweite Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b ist an einer zweiten Positioniervorrichtung 22, 22b beweglich montiert, wobei die zweite Positioniervorrichtung 22, 22b zur Ausrichtung der zweiten Laser- Emis sionsvorrichtung 14, 14b gemäß einer zweiten Soll-Ausrichtung dient.
Die erste und die zweite Positioniervorrichtung 22, 22a, 22b sind dazu eingerichtet, die erste bzw. zweite Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a, 14b, d.h. die Laserlicht quelle und die Zylinderlinse, gemäß einer jeweiligen Soll-Ausrichtung auszurichten bzw. zu positionieren. Dazu kann die erste Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a um eine erste Achse 30, 30a der ersten Positioniervorrichtung 22, 22a unter Ver wendung eines ersten Positionierelements 36, 36a der ersten Positioniervorrich tung 22, 22a rotiert werden. Zusätzlich kann die erste Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a um eine zweite Achse 32, 32a der ersten Positioniervorrichtung 22, 22a
unter Verwendung eines zweiten Positionierelements 38, 38a der ersten Positio niervorrichtung 22, 22a rotiert werden. Abschließend kann die erste Laser- Emissi onsvorrichtung 14, 14a um eine dritte Achse 34, 34a der ersten Positioniervorrich tung 22, 22a unter Verwendung eines dritten Positionierelements 40, 40a der ers ten Positioniervorrichtung 22, 22a rotiert werden. Die erste Achse 30, 30a, die zweite Achse 32, 32a sowie die dritte Achse 34, 34a der ersten Positioniervorrich tung 22, 22a stehen jeweils senkrecht aufeinander und bilden ein kartesisches Ko ordinatensystem. Ebenfalls kann die zweite Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b um eine erste Achse 30, 30b der zweiten Positioniervorrichtung 22, 22b unter Ver wendung eines ersten Positionierelements 36, 36b der zweiten Positioniervorrich tung 22, 22b rotiert werden. Zusätzlich kann die zweite Laser- Emissionsvorrich tung 14, 14b um eine zweite Achse 32, 32b der zweiten Positioniervorrichtung 22, 22b unter Verwendung eines zweiten Positionierelements 38, 38b der zweiten Po sitioniervorrichtung 22, 22b rotiert werden. Abschließend kann auch die zweite La ser-Emissionsvorrichtung 14, 14b um eine dritte Achse 34, 34b der zweiten Posi tioniervorrichtung 22, 22b unter Verwendung eines dritten Positionierelements 40, 40b der zweiten Positioniervorrichtung 22, 22b rotiert werden. Die erste Achse 30, 30b, die zweite Achse 32, 32b sowie die dritte Achse 34, 34b der zweiten Positio niervorrichtung 22, 22b stehen ebenfalls jeweils senkrecht aufeinander und bilden ein kartesisches Koordinatensystem.
Die Positionierelemente 36, 36a, 36b, 38, 38a, 38b, 40, 40a, 40b beider Positio niervorrichtungen 22, 22a, 22b sind jeweils als Aktoren in Form von ansteuerbaren Stellmotoren (Schrittmotoren) realisiert (hier nicht näher dargestellt). Die Rotation um jede der zuvor genannten Achsen 30, 30a, 30b, 32, 32a, 32b, 34, 34a, 34b ist unbegrenzt möglich (d.h. Mehrfachumdrehungen sind prinzipiell möglich).
Das Laser-Nivelliergerät 10 weist eine erste Sensorvorrichtung 24 zur Ermittlung einer Ist- Ausrichtung der ersten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a und der zwei ten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b bezüglich der Projektionsfläche 20 auf. Die erste Sensorvorrichtung 24 umfasst eine Stereokamera 28, umfassend zwei zueinander beabstandet angeordnete Kameras 28a, 28b, die hier im visuellen Spektrum arbeiten. Die beiden Kameras 28a, 28b ermöglichen unter synchroner
oder im Wesentlichen zeitgleicher Aufnahme von Bildern der Szenerie aus kon struktionsbedingt (geringfügig) unterschiedlichen Richtungen oder Perspektiven die gleichzeitige Aufnahme von für 3D-Bilder erforderlichen stereoskopischen Halbbildern. Derartige Stereokameras 28 sind dem Fachmann bekannt. Die erste Sensorvorrichtung 24 ist dazu eingerichtet, basierend auf Bilddaten der Stereoka mera 28 die Ist- Ausrichtung der ersten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a und die Ist- Ausrichtung der zweiten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b bezüglich der Projektionsfläche 20 zu ermitteln. Dabei wird tatsächlich die Ist-Ausrichtung der die Stereokamera 28 tragenden Grundplatte 12 (insbesondere des Gehäuses) bezüg lich der Projektionsfläche 20 bestimmt. Unter Heranziehung der Positionen (z.B. Winkelpositionen oder Schrittpositionen) der Stellmotoren der Positionierelemente 36, 36a, 38, 38a, 40, 40a der ersten Positioniervorrichtung 22, 22a bzw. der Posi tionen der Stellmotoren der Positionierelemente 36, 36b, 38, 38b, 40, 40b der zwei ten Positioniervorrichtung 22, 22b kann sodann die Ist-Ausrichtung der ersten La ser-Emissionsvorrichtung 14, 14a bzw. die Ist-Ausrichtung der zweiten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b bezüglich der Projektionsfläche 20 mittelbar berech net werden. Die erste Sensorvorrichtung 24 (alternativ auch die Steuervorrichtung des Laser-Nivelliergeräts 10) ist zur Durchführung dieser Berechnung eingerichtet.
Das Laser-Nivelliergerät 10 weist eine zweite Sensorvorrichtung 44 zur Ermittlung einer Ist- Ausrichtung der ersten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a sowie einer Ist- Ausrichtung der zweiten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b bezüglich der Gravitationsrichtung 46a als geräteexterner Referenz 46 auf. Dazu umfasst die zweite Sensorvorrichtung 44 einen Inklinationssensor, hier in Form eines Be schleunigungssensors und eines Drehratensensors (nicht näher dargestellt). Auch in diesem Fall wird tatsächlich die Ist-Ausrichtung der die zweite Sensorvorrichtung 44 tragenden Grundplatte 12 (insbesondere des Gehäuses) bezüglich der geräte externen Referenz 46 bestimmt. Wiederum unter Heranziehung der Positionen der Stellmotoren der Positionierelemente 36, 36a, 38, 38a, 40, 40a der ersten Positio niervorrichtung 22, 22a bzw. der Positionen der Stellmotoren der Positionierele mente 36, 36b, 38, 38b, 40, 40b der zweiten Positioniervorrichtung 22, 22b kann sodann die Ist- Ausrichtung der ersten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a bzw. die Ist- Ausrichtung der zweiten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b bezüglich der
geräteexternen Referenz 46, hier der Gravitationsrichtung 46a, mittelbar berech net werden. Die zweite Sensorvorrichtung 44 (alternativ auch die Steuervorrich tung des Laser-Nivelliergeräts 10) ist zur Durchführung dieser Berechnung einge richtet.
Ferner umfasst das Laser-Nivelliergerät 10 eine Steuervorrichtung 42. Die Steuer vorrichtung 42 dient der Steuerung, insbesondere dem Betrieb, des Laser-Nivel- liergeräts 10. Die Steuervorrichtung 42 weist einen Prozessor, einen Speicher und zumindest ein Betriebsprogramm mit Berechnungs routinen und Steuerroutinen auf. Die Steuervorrichtung 42 ist mit den weiteren Komponenten des Laser-Nivelliergeräts 10, hier mit der ersten Sensor vorrichtung 24, der zweiten Sensorvorrichtung 44, der ersten Positioniervorrich tung 22, 22a - insbesondere mit den Stellmotoren der Positionierelemente 36, 36a, 38, 38a, 40, 40a der ersten Positioniervorrichtung 22, 22a -, der zweiten Positio niervorrichtung 22, 22b - insbesondere mit den Stellmotoren der Positionierele mente 36, 36b, 38, 38b, 40, 40b der zweiten Positioniervorrichtung 22, 22b -, so wie mit der Laserlichtquelle signaltechnisch zu deren Ansteuerung verbunden. Die Steuervorrichtung 42 ist speziell dazu eingerichtet, eine Soll-Ausrichtung der ers ten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a basierend auf der Ist- Ausrichtung der ers ten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a bezüglich der Projektionsfläche 20 und bezüglich der geräteexternen Referenz 46 zu berechnen, sowie eine Soll-Ausrich tung der zweiten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b basierend auf der Ist- Aus richtung der zweiten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b bezüglich der Projekti onsfläche 20 und bezüglich der geräteexternen Referenz 46 zu berechnen. Ferner ist die Steuervorrichtung 42 dazu eingerichtet, die Stellmotoren derart gezielt an zusteuern, dass die erste Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a und die zweite La ser-Emissionsvorrichtung 14, 14b ihre jeweiligen Soll-Ausrichtungen einnehmen.
Figur 2 zeigt eine schematische Ansicht eines ersten alternativen Ausführungsbei spiels des erfindungsgemäßen Laser-Nivelliergeräts 10. Das Laser-Nivelliergerät 10 umfasst eine Grundplatte 12, die hier Teil eines nicht weiter dargestellten Ge häuses des Laser-Nivelliergeräts 10 ist. Die Grundplatte 12 dient der Aufnahme und Befestigung einer ersten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a zum Aussenden einer ersten eindimensionalen Lasermarkierung 16, 16a, hier einer Laserlinie, in einer ersten Emissionsrichtung 18, 18a auf eine Projektionsfläche 20 (hier nicht
näher dargestellt, vergleiche aber Figur 3a). Die erste Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a umfasst in diesem Ausführungsbeispiel eine Laserdiode als Laserlicht quelle zur Erzeugung und Emission von Laserstrahlung sowie eine Zylinderlinse als Optik zur Umwandlung der Laserstrahlung in eine Laserebene 26 (Laserlicht quelle und Zylinderlinse sind hier nicht näher dargestellt). Die erste Laser-Emissi onsvorrichtung 14, 14a ist an einer ersten Positioniervorrichtung 22, 22a beweglich montiert, wobei die ersten Positioniervorrichtung 22, 22a zur Ausrichtung der ers ten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a gemäß einer ersten Soll- Ausrichtung dient. Ferner dient die Grundplatte 12 der Aufnahme einer zweiten Laser-Emissi onsvorrichtung 14, 14b zum Aussenden einer zweiten eindimensionalen Laser markierung 16, 16b, hier ebenfalls einer Laserlinie, in einer zweiten Emissionsrich tung 18, 18b auf die Projektionsfläche 20. Die zweite Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b ist an einer zweiten Positioniervorrichtung 22, 22b beweglich montiert, wo bei die zweite Positioniervorrichtung 22, 22b zur Ausrichtung der zweiten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b gemäß einer zweiten Soll-Ausrichtung dient.
Die erste und die zweite Positioniervorrichtung 22, 22a, 22b sind dazu eingerichtet, die erste Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a bzw. die zweite Laser- Emissionsvor richtung 14, 14b, d.h. die Laserlichtquelle und die Zylinderlinse, gemäß einer je weiligen Soll-Ausrichtung auszurichten oder zu positionieren. Dazu kann die erste Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a um eine erste Achse 30, 30a der ersten Posi tioniervorrichtung 22, 22a unter Verwendung eines ersten Positionierelements 36, 36a der ersten Positioniervorrichtung 22, 22a rotiert werden. Zusätzlich kann die erste Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a um eine zweite Achse 32, 32a der ers ten Positioniervorrichtung 22, 22a unter Verwendung eines zweiten Positionierele ments 38, 38a der ersten Positioniervorrichtung 22, 22a rotiert werden. Abschlie ßend kann die erste Laser-Emissionsvorrichtung 14, 14a um eine dritte Achse 34, 34a der ersten Positioniervorrichtung 22, 22a unter Verwendung eines dritten Po sitionierelements 40, 40a der ersten Positioniervorrichtung 22, 22a rotiert werden. Die erste Achse 30, 30a, die zweite Achse 32, 32a sowie die dritte Achse 34, 34a der ersten Positioniervorrichtung 22, 22a stehen jeweils senkrecht aufeinander und bilden ein kartesisches Koordinatensystem. Ebenfalls kann die zweite Laser- Emis sionsvorrichtung 14, 14b um eine erste Achse 30, 30b der zweiten Positioniervor richtung 22, 22b unter Verwendung eines ersten Positionierelements 36, 36b der
zweiten Positioniervorrichtung 22, 22b rotiert werden. Zusätzlich kann die zweite Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b um eine zweite Achse 32, 32b der zweiten Positioniervorrichtung 22, 22b unter Verwendung eines zweiten Positionierele ments 38, 38b der zweiten Positioniervorrichtung 22, 22b rotiert werden. Abschlie ßend kann auch die zweite Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b um eine dritte Achse 34, 34b der zweiten Positioniervorrichtung 22, 22b unter Verwendung eines dritten Positionierelements 40, 40b der zweiten Positioniervorrichtung 22, 22b ro tiert werden. Die erste Achse 30, 30b, die zweite Achse 32, 32b sowie die dritte Achse 34, 34b der zweiten Positioniervorrichtung 22, 22b stehen ebenfalls jeweils senkrecht aufeinander und bilden ein kartesisches Koordinatensystem.
Die ersten und zweiten Positionierelemente 36, 36a, 36b, 38, 38a, 38b beider Po sitioniervorrichtungen 22, 22a, 22b sind jeweils als Aktoren in Form von ansteuer baren Stellmotoren realisiert (hier nicht näher dargestellt). Die Rotation um die erste Achse 30, 30a, 30b und die zweite Achse 32, 32a, 32b ist unbegrenzt möglich (d.h. Mehrfachumdrehungen sind prinzipiell möglich). Die dritten Positionierele mente 40, 40a, 40b beider Positioniervorrichtungen 22, 22a, 22b sind als ein Bau teil realisiert. Dabei ist das dritte Positionierelement 40, 40a, 40b manuell betätig bar, d.h. von Hand rotierbar, sodass ein Nutzer des Laser-Nivelliergeräts 10 die Grundplatte 12 samt getragener Komponenten manuell drehen kann. Die Rotation um die dritte Achse 34, 34a, 34b ist unbegrenzt möglich (d.h. Mehrfachumdrehun gen sind prinzipiell möglich).
Das dritte Positionierelement 40, 40a, 40b ist dazu vorgesehen, auf einer Unterlage, beispielsweise einem Tisch oder einem Stativ oder dergleichen, angeordnet zu werden. Das Nivellier-Gerät 10 weist eine Vorrichtung 50 zur Überprüfung der Aus richtung des Laser-Nivelliergeräts 10 bezüglich der Gravitationsrichtung 46a als geräteexterner Referenz 46 in Form einer Libelle auf. Mittels der Libelle kann der Nutzer das Laser-Nivelliergerät 10 derart auf der Unterlage (hier nicht näher dar gestellt) anordnen und ausrichten, dass das Laser-Nivelliergerät 10 und insbeson dere die Positioniervorrichtungen 22, 22a, 22b und damit auch die erste Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a und die zweite Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b zu der Gravitationsrichtung 46a eine definierte Ausrichtung aufweisen.
Das Laser-Nivelliergerät 10 weist eine erste Sensorvorrichtung 24 zur Ermittlung einer Ist- Ausrichtung der ersten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a und einer Ist- Ausrichtung der zweiten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b bezüglich der Pro jektionsfläche 20 auf. Die erste Sensorvorrichtung 24 umfasst einen ortsauflösen- den Time-of-Flight- Abstandssensor 48 zur Erfassung ortsaufgelöster Abstands messungen, wobei die erste Sensorvorrichtung 24 dazu eingerichtet ist, basierend auf den ortsaufgelösten Abstandsmessungen die Ist-Ausrichtung der ersten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a und die Ist- Ausrichtung der zweiten Laser- Emissi onsvorrichtung 14, 14b bezüglich der Projektionsfläche 20 zu ermitteln. Dabei wird tatsächlich die Ist- Ausrichtung der den Time-of-Flight- Abstandssensor 48 tragen den Grundplatte 12 (insbesondere des Gehäuses) bezüglich der Projektionsfläche 20 bestimmt. Unter Heranziehung der Positionen der Stellmotoren des ersten Po sitionierelements 36, 36a und des zweiten Positionierelements, 38, 38a der ersten Positioniervorrichtung 22, 22a bzw. der Positionen der Stellmotoren des ersten Positionierelements 36, 36b und des zweiten Positionierelements, 38, 38b der zweiten Positioniervorrichtung 22, 22b kann sodann die Ist-Ausrichtung der ersten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a bzw. die Ist- Ausrichtung der zweiten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b bezüglich der Projektionsfläche 20 mittelbar berech net werden. Die erste Sensorvorrichtung 24 (alternativ auch die Steuervorrichtung des Laser-Nivelliergeräts 10) ist zur Durchführung dieser Berechnung eingerichtet.
Da das Laser-Nivelliergerät 10 bereits mittels der Libelle durch einen Nutzer be züglich der Gravitationsrichtung 46a ausrichtbar ist, ist in diesem Ausführungsbei spiel keine zweite Sensorvorrichtung 44 zur Ermittlung einer Ist-Ausrichtung der ersten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a sowie einer Ist- Ausrichtung der zwei ten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b bezüglich der Gravitationsrichtung 46a nötig.
Ferner umfasst das Laser-Nivelliergerät 10 eine Steuervorrichtung 42. Die Steuer vorrichtung 42 dient der Steuerung, insbesondere dem Betrieb, des Laser-Nivel- liergeräts 10. Die Steuervorrichtung 42 weist einen Prozessor, einen Speicher und zumindest ein Betriebsprogramm mit Berechnungs routinen und Steuerroutinen auf. Die Steuervorrichtung 42 ist mit den
weiteren Komponenten des Laser-Nivelliergeräts 10, hier mit der ersten Sensor vorrichtung 24, der ersten Positioniervorrichtung 22, 22a - insbesondere mit den Stellmotoren der Positionierelemente 36, 36a, 38, 38a, der ersten Positioniervor richtung 22, 22a -, der zweiten Positioniervorrichtung 22, 22b - insbesondere mit den Stellmotoren der Positionierelemente 36, 36b, 38, 38b, der zweiten Positio niervorrichtung 22, 22b -, sowie mit der Laserlichtquelle signaltechnisch zu deren Ansteuerung verbunden. Die Steuervorrichtung 42 ist speziell dazu eingerichtet, eine Soll- Ausrichtung der ersten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a basierend auf der Ist- Ausrichtung der ersten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a bezüglich der Projektionsfläche 20 zu berechnen, sowie eine Soll-Ausrichtung der zweiten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b basierend auf der Ist- Ausrichtung der zweiten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b bezüglich der Projektionsfläche 20 zu berech nen. Ferner ist die Steuervorrichtung 42 dazu eingerichtet, die Stellmotoren der ersten Positioniervorrichtung 22, 22a - insbesondere die Stellmotoren der Positio nierelemente 36, 36a, 38, 38a - sowie die Stellmotoren der zweiten Positioniervor richtung 22, 22b - insbesondere die Stellmotoren der Positionierelemente 36, 36b, 38, 38b - derart anzusteuern, dass die erste Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a und die zweite Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b ihre jeweiligen Soll- Ausrich tungen einnehmen.
Mit den in Figur 1 und Figur 2 gezeigten Ausführungsbeispielen des Laser-Nivel- liergeräts 10 ist es möglich, eine Mehrzahl von Lasermarkierungen 16 auf eine Projektionsfläche 20 emittieren kann. Dabei sind in beiden Ausführungsbeispielen die Lasermarkierungen 16 als eindimensionale Laserlinien 16a, 16b realisiert. Die Laserlinien 16a, 16b sind jeweils als durchgehende Linie in Rot realisiert.
Figur 3 zeigt einen ersten Anwendungsfall des erfindungsgemäßen Laser-Nivel- liergeräts 10, wie es in Figur 1 oder 2 vorgestellt wurde (hier ohne Grundplatte 12 dargestellt). Dabei sind die erste Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a und die zweite Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b derart mittels der ersten Positionier vorrichtung 22, 22a bzw. der zweiten Positioniervorrichtung 22, 22b ausgerichtet (Figur 3b), sodass auf der Projektionsfläche 20 zwei horizontale Lasermarkierun gen 16 in Form von zwei Laserlinien 16a, 16b erscheinen (Figur 3a). Die zwei La sermarkierungen 16 sind dabei orthogonal zur geräteexternen Referenz 46, d.h.
zur Gravitationsrichtung 46a. Das in den Figuren 1 oder 2 dargestellte Laser-Ni- velliergerät 10 kann ferner eine Eingabevorrichtung (hier nicht näher dargestellt) aufweisen, die hier in Form einer Datenkommunikationsschnittstelle zum Empfan gen von mittels eines externen Datengeräts (beispielsweise eines Smartphones) eingegebenen Informationen realisiert ist. Mittels der Eingabevorrichtung kann bei spielsweise ein Abstand d, mit dem die zwei Laserlinien 16a, 16b auf der Projekti onsfläche 20 erscheinen, durch einen Nutzer des Laser-Nivelliergeräts 10 vorgeb- bar sein. Die Steuervorrichtung 42 ist ferner dazu eingerichtet, die Soll-Ausrichtung der ersten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a sowie die Soll- Ausrichtung der zweiten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b derart zu berechnen, dass die Laser linien 16a, 16b als parallele Linien mit dem vorgegebenen Abstand d auf der Pro jektionsfläche 20 erscheinen.
Figur 4 zeigt einen zweiten Anwendungsfall des erfindungsgemäßen Laser-Nivel- liergeräts 10, wie es in den Figuren 1 bis 3 vorgestellt wurde (hier ohne Grundplatte 12 dargestellt). Dabei sind die erste Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a und die zweite Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b derart mittels der ersten Positionier vorrichtung 22, 22a bzw. der zweiten Positioniervorrichtung 22, 22b ausgerichtet (Figur 4b), dass auf der Projektionsfläche 20 zwei schräg verlaufende Lasermar kierungen 16 in Form von zwei Laserlinien 16a, 16b erscheinen (Figur 4a). Die zwei Lasermarkierungen 16 weisen dabei einen Steigungswinkel 52 zur geräteex ternen Referenz 46, d.h. zur Gravitationsrichtung 46a, auf. Das in den Figuren 1 oder 2 dargestellte Laser-Nivelliergerät 10 kann dazu auch hier eine Eingabevor richtung aufweisen, beispielsweise in Form von Bedienelementen (hier nicht näher dargestellt) zur Eingabe des Steigungswinkels 52. Mittels der Eingabevorrichtung kann ferner der Abstand d, mit dem die zwei Laserlinien 16a, 16b auf der Projekti onsfläche erscheinen, durch den Nutzer des Laser-Nivelliergeräts 10 vorgebbar sein. Die Steuervorrichtung 42 ist dazu eingerichtet, die Soll-Ausrichtung der ers ten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a sowie die Soll-Ausrichtung der zweiten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b derart zu berechnen, dass die Laserlinien 16a, 16b als parallele Linien mit dem vorgegebenen Abstand d und unter dem Steigungswinkel 52 bezüglich der Gravitationsrichtung 46a auf der Projektionsflä che 20 erscheinen.
Figur 5 zeigt einen dritten Anwendungsfall des erfindungsgemäßen Laser-Nivel- liergeräts 10, wie es in den Figuren 1 bis 4 vorgestellt wurde (hier ohne Grundplatte 12 dargestellt). Dabei sind die erste Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a und die zweite Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b derart mittels der ersten Positionier vorrichtung 22, 22a bzw. der zweiten Positioniervorrichtung 22, 22b ausgerichtet (Figur 5b), dass auf der Projektionsfläche 20 zwei schräg zueinander verlaufende und sich schneidende Lasermarkierungen 16 in Form von zwei Laserlinien 16a, 16b erscheinen (Figur 5a). Eine erste der zwei Lasermarkierungen, Laserlinie 16a, weist dabei einen vorgegebenen Steigungswinkel 52 zur geräteexternen Referenz 46, d.h. zur Gravitationsrichtung 46a, auf. Die zweite Lasermarkierung 16, Laser linie 16b, weist einen vorgegebenen Winkel Q zur ersten Laserlinie 16a auf. Sowohl der Steigungswinkel 52 als auch der Winkel Q wurden mittels der Eingabevorrich tung durch einen Nutzer eingegeben und somit vorgegeben. Die Steuervorrichtung 42 ist dazu eingerichtet, die Soll-Ausrichtung der ersten Laser- Emissionsvorrich tung 14, 14a sowie die Soll-Ausrichtung der zweiten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b derart zu berechnen, dass die Laserlinien 16a, 16b mit entsprechendem Schnittwinkel Q als auch unter vorgegebenem Steigungswinkel 52 bezüglich der Gravitationsrichtung 46a auf der Projektionsfläche 20 erscheinen.
Figur 6 zeigt einen vierten Anwendungsfall des erfindungsgemäßen Laser-Nivel- liergeräts 10, wie es in den Figuren 1 bis 5 vorgestellt wurde (hier ohne Grundplatte 12 dargestellt). Dabei sind die erste Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a und die zweite Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b derart mittels der ersten Positionier vorrichtung 22, 22a bzw. der zweiten Positioniervorrichtung 22, 22b ausgerichtet (Figur 6b), dass auf der Projektionsfläche 20 zwei orthogonal zueinander verlau fende Lasermarkierungen 16 in Form von zwei Laserlinien 16a, 16b erscheinen (Figur 6a). Eine erste der zwei Lasermarkierungen, Laserlinie 16a, verläuft dabei orthogonal zur geräteexternen Referenz 46, d.h. zur Gravitationsrichtung 46a. Die zweite Lasermarkierung 16, Laserlinie 16b, weist einen 90° Winkel zur ersten La serlinie 16a auf und verläuft somit parallel zur geräteexternen Referenz 46, d.h. zur Gravitationsrichtung 46a. Folglich bilden die Laserlinien 16a, 16b ein Laser kreuz auf der Projektionsfläche 20. Die Steuervorrichtung 42 ist dazu eingerichtet, die Soll-Ausrichtung der ersten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a sowie die Soll- Ausrichtung der zweiten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b derart zu berechnen,
dass die Laserlinien 16a, 16b mit entsprechendem rechten Schnittwinkel als auch unter vorgegebener Ausrichtung bezüglich der Gravitationsrichtung 46a auf der Projektionsfläche 20 erscheinen.
Figuren 7a und 7b zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem das Laser- Nivelliergerät 10 der Figur 1 modifiziert ist. In der Darstellung der Figur 7a sind zur Übersichtlichkeit nicht die Steuervorrichtung 42 sowie die zweite Sensorvorrich tung 44 eingezeichent. Insbesondere weist das in Figur 7a dargestellte Laser-Ni- velliergerät 10 gegenüber den Ausführungsbeispielen der Figuren 1 und 2 eine andere erste Sensorvorrichtung 24 zur Ermittlung einer Ist-Ausrichtung der ersten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a und einer Ist- Ausrichtung der zweiten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b bezüglich der Projektionsfläche 20 auf. Die erste Sensorvorrichtung 24 umfasst einen Abstandssensor 54 zur berührungslosen Ab standsmessung in eine Abstandsmessrichtung 56. Der Abstandssensor 54 ist als ein Laser- Entfernungsmesser, hier ein SPAD-Laser- Entfernungsmesser, realisiert. Laser- Entfernungsmesser und insbesondere auch SPAD-Laser- Entfernungsmesser sind dem Fachmann bekannt. Der Abstandssensor 54 ist be züglich einer Rotationsachse 58 rotierbar gelagert. Die Abstandsmessrichtung 56 bildet einen Winkel 60 (f) von 20° zur Rotationsachse 58 aus. Bei einer vollstän digen Rotation des Abstandssensors 54 um die Rotationsachse 58 beschreibt da bei ein Zielpunkt 62, zu dem der Abstandssensor 54 auf der Projektionsfläche 20 einen Abstand ermittelt, eine Ellipse. Die erste Sensorvorrichtung 24 ist dazu ein gerichtet, basierend auf drei Abstandsmessungen in unterschiedliche Abstands messrichtungen 56a, 56b, 56c, d.h. unter unterschiedlichen relativen Anordnungen des Abstandssensors 54 zur Rotationssachse 58, die Ist-Ausrichtung der ersten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a und die Ist- Ausrichtung der zweiten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b bezüglich der Projektionsfläche 20 zu ermitteln. Wie oben bereits ausgeführt, kann die Ermittlung der Ist-Ausrichtung auch mittelbar durch Berechnung erfolgen (vgl. Ausführungen zur Stereokamera). Basierend auf den drei Abstandsmessungen wird rechnerisch eine relative Ausrichtung der ers ten Sensorvorrichtung 24 bezüglich der Projektionsfläche 20 bestimmt. Wie in Fi gur 7b veranschaulicht, lassen sich aus den drei Abstandsmessungen Al, A2, A3 in den drei Abstandsmessrichtungen 56a, 56b, 56c samt zugehörigen Drehwinkeln pl, p2, p3 der Abstandsmessrichtung 56 um die Rotationsachse 58 (hier erhältlich
durch die Auslesung des Drehwinkels des zur Rotation verwendeten Motors) zwei Vektoren 64a, 64b bestimmen, die in der Projektionsfläche 20 liegen. Dabei ver bindet ein jeweiliger Vektor 64a, 64b jeweils zwei Zielpunkte 62. Hier ist Vektor 64a zwischen den Zielpunkten 62 der Abstandsmessungen Al, A2 definiert, während Vektor 64b zwischen den Zielpunkten 62 der Abstandsmessungen A2, A3 definiert ist.
Wie in Figur 7c, 7d und 7e dargestellt, kann sodann ein kartesisches Koordinaten system 66 eingeführt werden, bei dem die z-Achse kollinear mit der Rotations achse 58 verläuft, während die x-Achse und die y-Achse jeweils senkrecht zuei nander und senkrecht zur Rotationsachse 58 verlaufen. Die x-Achse definiert gleichzeitig, wie in Figur 7d gezeigt, den Drehwinkel p = 0°. In dieser Anordnung kann folgendes Gleichungssystem aufgestellt werden, das die Angabe der Vektor koordinaten bezüglich des definierten Koordinatensystems 66 erlaubt. Es gelten:
X = Ai sin f cos p Y = Ai sin<p sin Z = Ai cos f
Mit den zwei Vektoren 64a, 64b - bezogen auf das Koordinatensystem 66 - kann sodann durch Berechnung des Vektor- Kreuzprodukts ein Normalenvektor 68 (vgl. Figur 7b) der Projektionsfläche 20 berechnet werden. Unter Verwendung dieses Normalenvektors 68 kann anschließend die Ist-Ausrichtung - hier des eingeführ ten Koordinatensystems 66 und damit der ersten Sensorvorrichtung 24 - zur Pro jektionsfläche 20 berechnet werden.
Es sei angemerkt, dass für die Rotation des Abstandssensors 54 eine separate Rotationsvorrichtung (wie in Figur 7 dargestellt) vorgesehen sein kann. Alternativ kann die Rotation des Abstandssensors 54 auch mittels einer Positioniervorrich tung 22, beispielsweise der ersten Positioniervorrichtung 22, 22a, erfolgen, indem der Abstandssensor zusätzlich zur ersten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a auf beweglich und insbesondere rotierbar an der ersten Positioniervorrichtung 22, 22a angeordnet ist.
Figur 8 zeigt eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Laser-Nivelliergeräts 10. Das Laser-Nivelliergerät 10 ist hier als handgehaltenes Laser-Nivelliergerät 10 realisiert. Das Laser-Nivelliergerät 10 umfasst ein Gehäuse 68, das der Aufnahme einer Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14c zum Aussenden einer eindimensionalen Lasermarkierung 16, hier ebenfalls einer Laserlinie 16c, in einer Emissionsrichtung 18 auf eine Projektionsfläche 20 dient. Das Gehäuse 68 beherbergt ferner eine Laserlichtquelle zur Erzeugung und Emission von Laserstrahlung (hier nicht näher dargestellt). Die Laser- Emissions vorrichtung 14, 14c umfasst in diesem Ausführungsbeispiel eine Zylinderlinse als Optik zur Umwandlung der von der Laserlichtquelle emittierten Laserstrahlung in eine Laserebene 26 (die Zylinderlinse ist hier nicht näher dargestellt). Die Zylin derlinse ist dabei in einem vorderen Gehäuseteil 70 des Gehäuses 68 angeordnet. Der vordere Gehäuseteil 70 ist gegenüber dem restlichen Gehäuseteil um eine erste Achse 30, 30c rotierbar und somit beweglich gelagert. Der vordere Gehäu seteil 70 stellt dabei eine Positioniervorrichtung 22, 22c dar, in der die Zylinderlinse als Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14c montiert ist. Die Positioniervorrichtung 22, 22c dient der Ausrichtung der Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14c gemäß einer Soll-Ausrichtung. Das vordere Gehäuseteil 70 stellt ebenfalls ein erstes (Roll-) Po sitionierelement 36, 36c der Positioniervorrichtung 22, 22c dar, das ein Nutzer des Laser-Nivelliergeräts 10 mit seiner Hand manuell frei drehen kann (vgl. Pfeile). Dabei verläuft die erste Achse 30, 30c kollinear zur Emissionsrichtung 18, 18c der ersten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14c.
Das Laser-Nivelliergerät 10 weist eine erste Sensorvorrichtung 24 zur Ermittlung einer Ist- Ausrichtung der Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14c bezüglich der Pro jektionsfläche 20 auf. Die erste Sensorvorrichtung 24 umfasst einen ortsauflösen- den Time-of-Flight- Abstandssensor (hier auf der der Projektionsfläche 20 zuge wandten Seite des vorderen Gehäuseteils 70 angeordnet) zur Erfassung ortsauf gelöster Abstandsmessungen, wobei die erste Sensorvorrichtung 24 dazu einge richtet ist, basierend auf den ortsaufgelösten Abstandsmessungen die Ist-Ausrich tung der Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14c bezüglich der Projektionsfläche 20 zu ermitteln. Dabei wird tatsächlich die Ist- Ausrichtung des den Time-of-Flight- Ab standssensor 48 tragenden vorderen Gehäuseteils 70 (insbesondere des Gehäu ses) bezüglich der Projektionsfläche 20 bestimmt. Da die Zylinderlinse als Laser-
Emissionsvorrichtung 14, 14c einen festen, konstruktionsbedingten Bezug zur ers ten Sensorvorrichtung 24 aufweist, ist folglich auch die Ist-Ausrichtung der Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14c bezüglich der Projektionsfläche 20 ermittelbar.
Das Laser-Nivelliergerät 10 weist eine zweite Sensorvorrichtung 44 zur Ermittlung einer Ist- Ausrichtung der Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14c bezüglich der Gravi tationsrichtung 46a als geräteexterner Referenz 46 auf (hier nicht näher darge stellt). Dazu umfasst die zweite Sensorvorrichtung 44 einen Inklinationssensor, hier in Form eines Beschleunigungssensor und eines Drehratensensors. In diesem Fall wird die Ist-Ausrichtung des die zweite Sensorvorrichtung 44 beherbergenden vorderen Gehäuseteils 70 bezüglich der geräteexternen Referenz 46 bestimmt. Folglich ist damit auch die Ist- Ausrichtung der Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14c bezüglich der geräteexternen Referenz 46 bestimmt. Unter Heranziehung der Ist- Ausrichtung der Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14c bezüglich der Projektionsflä che 20 sowie der Ist- Ausrichtung der Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14c bezüg lich der geräteexternen Referenz 46 berechnet eine im Gehäuse 68 angeordnete Steuervorrichtung 42 (hier nicht näher dargestellt) eine Soll-Ausrichtung der Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14c, insbesondere der Positioniervorrichtung 22, 22c - beispielsweise für den Fall einer horizontal ausgerichteten Lasermarkierung 16. Die Steuervorrichtung 42 dient der Steuerung, insbesondere dem Betrieb, des La- ser-Nivelliergeräts 10. Die Steuervorrichtung 42 weist einen Prozessor, einen Speicher und zumindest ein Betriebsprogramm mit Berech nungsroutinen und Steuerroutinen auf. Die Steuervorrichtung 42 ist mit den weiteren Komponenten des Laser-Nivelliergeräts 10, hier mit der ersten Sensorvorrichtung 24, der zweiten Sensorvorrichtung 44 sowie mit der Laserlicht quelle signaltechnisch verbunden. Die Steuervorrichtung 42 ist speziell dazu ein gerichtet, eine Soll-Ausrichtung der Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14c basierend auf der Ist- Ausrichtung der ersten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14c bezüglich der Projektionsfläche 20 und bezüglich der geräteexternen Referenz 46 zu berech nen.
Unter Verwendung einer Ausgabevorrichtung 72, hier in Form eines dem Gehäuse 70 zugeordneten Bildschirms, kann anschließend eine Information zu einer - zur
Erreichung der Soll-Ausrichtung -vorzunehmenden Betätigung des Positionierele ments 36, 36c an den Nutzer ausgegeben werden. Unter Verwendung der ausge gebenen Information ist es dem Nutzer möglich, das Positionierelement 36, 36c durch Drehen derart zu betätigten, dass die Soll-Ausrichtung erhalten wird, unter der die Lasermarkierung 16 horizontal auf der Projektionsfläche 20 erscheint. Die Steuervorrichtung 42 ist ferner dazu eingerichtet, die Ausgabevorrichtung 72 zur Ausgabe entsprechender Informationen wie beispielsweise „Optik um 10° nach rechts drehen“ gezielt anzusteuern. Das Laser-Nivelliergerät 10 weist auf seiner Rückseite (hier nicht näher dargestellt) einen Anschluss für ein Stativgewinde auf.
In Figur 9 ist abschließend ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ver fahrens 100 zum Nivellieren unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Laser- Nivelliergeräts 10 dargestellt. Die folgende Ausführung bezieht sich beispielhaft auf das Laser-Nivelliergeräts 10, wie es in Figur 1 dargestellt ist.
In einem ersten Verfahrensschritt 102 richtet ein Nutzer des Laser-Nivelliergeräts 10 die zumindest zwei Laser- Emissionsvorrichtungen 14, 14a, 14b auf die Projek tionsfläche 20 aus. Dazu positioniert der Nutzer das Laser-Nivelliergerät 10 zu nächst grob vor. Unter Verwendung des dritten Positionierelements 40, 40a, 40b und des zweiten Positionierelements 38, 38a, 38b und/oder durch Drehen des La- ser-Nivelliergeräts 10 kann eine genauere Ausrichtung der ersten Laser-Emissi onsvorrichtungen 14, 14a sowie der zweiten Laser-Emissionsvorrichtungen 14, 14b in Richtung der Projektionsfläche 20 erfolgen.
In einem zweiten Verfahrensschritt 104 ermittelt die erste Sensorvorrichtung 24 des Laser-Nivelliergeräts 10 eine Ist-Ausrichtung der ersten Laser- Emissionsvor richtung 14, 14a bezüglich der Projektionsfläche 20 sowie eine Ist-Ausrichtung der zweiten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b bezüglich der Projektionsfläche 20. Dies erfolgt beispielsweise unter Verwendung der Stereokamera 28, wie es bei Figur 1 beschrieben wurde. Ferner wird in diesem Verfahrensschritt 104 eine Ist- Ausrichtung der ersten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a bezüglich einer gerä teexternen Referenz 46 sowie eine Ist- Ausrichtung der zweiten Laser- Emissions vorrichtung 14, 14b bezüglich der geräteexternen Referenz 46 unter Verwendung der zweiten Sensorvorrichtung 44 ermittelt.
In einem dritten Verfahrensschritt 106 wird eine Soll-Ausrichtung der ersten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a basierend auf der ermittelten Ist-Ausrichtung der ersten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a bezüglich der Projektionsfläche 20 und basierend auf der ermittelten Ist- Ausrichtung der ersten Laser- Emissionsvorrich tung 14, 14a bezüglich der geräteexternen Referenz 46 durch die Steuervorrich tung 42 berechnet. Ferner wird eine Soll-Ausrichtung der zweiten Laser- Emissi onsvorrichtung 14, 14b basierend auf der ermittelten Ist-Ausrichtung der zweiten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b bezüglich der Projektionsfläche 20 und basie rend auf der ermittelten Ist- Ausrichtung der zweiten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b bezüglich der geräteexternen Referenz 46 durch die Steuervorrichtung 42 berechnet.
In Verfahrensschritt 108 wird die erste Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a gemäß der Soll-Ausrichtung der ersten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a durch Rotie ren der ersten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a um die erste Achse 30, 30a, die zweite Achse 32, 32a und/oder die dritte Achse 34, 34a unter Verwendung der Positioniervorrichtung 22, 22a, insbesondere unter Verwendung des ersten Posi tionierelements 36, 36a, des zweiten Positionierelements 38, 38a bzw. des dritten Positionierelements 40, 40a der ersten Positioniervorrichtung 22, 22b, ausgerich tet. Gleichzeitig wird die zweite Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b gemäß der Soll-Ausrichtung der zweiten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b durch Rotieren der zweiten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b um die erste Achse 30, 30b, die zweite Achse 32, 32b und/oder die dritte Achse 34, 34b unter Verwendung der zweiten Positioniervorrichtung 22, 22b, insbesondere unter Verwendung des ers ten Positionierelements 36, 36b, des zweiten Positionierelements 38, 38b bzw. des dritten Positionierelements 40, 40b der zweiten Positioniervorrichtung 22, 22b, ausgerichtet.
Claims
1. Laser-Nivelliergerät (10), umfassend zumindest eine Laser- Emissionsvorrich tung (14, 14a, 14b, 14c) zum Aussenden einer, insbesondere eindimensiona len, Lasermarkierung (16, 16a, 16b, 16c), in Emissionsrichtung (18, 18a, 18b, 18c) auf eine Projektionsfläche (20), gekennzeichnet durch eine erste Sen sorvorrichtung (24) zur Ermittlung einer Ist-Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) bezüglich der Projektionsflä che (20), eine Steuervorrichtung (42), die zur Berechnung einer Soll-Ausrich tung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) ba sierend zumindest auf der ermittelten Ist-Ausrichtung der zumindest einen La ser-Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) bezüglich der Projektionsfläche (20) eingerichtet ist, sowie eine Positioniervorrichtung (22, 22a, 22b, 22c) zur Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) gemäß der Soll-Ausrichtung.
2. Laser-Nivelliergerät (10) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zweite Sensorvorrichtung (44) zur Ermittlung einer Ist-Ausrichtung der zumin dest einen Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) bezüglich zumin dest einer geräteexternen Referenz (46, 46a), wobei die Steuervorrichtung (42) zur Berechnung der Soll-Ausrichtung der zumindest einen Laser-Emissi onsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) basierend auf der ermittelten Ist-Ausrich tung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) be züglich der geräteexternen Referenz (46, 46a) sowie der ermittelten Ist-Aus richtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) bezüglich der Projektionsfläche (20) eingerichtet ist.
3. Laser-Nivelliergerät (10) nach einem der Ansprüche 1-2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) zumindest um eine erste Achse (30, 30a, 30b, 30c), die insbesondere parallel oder kollinear zur Emissionsrichtung (18, 18a, 18b, 18c) verläuft, unter Verwendung der Positioniervorrichtung (22, 22a, 22b, 22c) rotierbar ist.
4. Laser-Nivelliergerät (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) zumindest um eine zweite Achse (32, 32a, 32b) unter Verwendung der Positioniervor richtung (22, 22a, 22b, 22c) rotierbar ist, wobei insbesondere die erste Achse (30, 30a, 30b, 30c) und die zweite Achse (32, 32a, 32b) im Wesentlichen or thogonal zueinander sind.
5. Laser-Nivelliergerät (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) zumindest um eine dritte Achse (34, 34a, 34b) unter Verwendung der Positioniervorrich tung (22, 22a, 22b, 22c) rotierbar ist, wobei insbesondere die zweite Achse (32, 32a, 32b) und die dritte Achse (34, 34a, 34b) im Wesentlichen orthogonal zueinander sind.
6. Laser-Nivelliergerät (10) nach einem der Ansprüche 3-5, dadurch gekennzeichnet, dass die Positioniervorrichtung (22, 22a, 22b, 22c) zur Rotation der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) um die erste Achse (30, 30a, 30b, 30c) ein erstes Positionierelement (36, 36a, 36b, 36c) und/oder zur Rotation der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) um die zweite Achse (32, 32a, 32b) ein zweites Positionierele ment (38, 38a, 38b) und/oder zur Rotation der zumindest einen Laser- Emissi onsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) um die dritte Achse (34, 34a, 34b) ein drit tes Positionierelement (40, 40a, 40b) aufweist.
7. Laser-Nivelliergerät (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Positionierelemente (36, 38, 40), insbesondere das erste Positionierelement (36, 36a, 36b, 36c) und das zweite Positionierelement (38, 38a, 38b) und das dritte Positionierelement (40, 40a, 40b), einen elektrome chanischen Aktor umfasst, und/oder dass zumindest eines der Positionie relemente (36, 38, 40), insbesondere das erste Positionierelement (36, 36a, 36b, 36c) und das zweite Positionierelement (38, 38a, 38b) und das dritte Po sitionierelement (40, 40a, 40b), manuell betätigbar ist.
8. Laser-Nivelliergerät (10) nach einem der Ansprüche 6-7, dadurch gekennzeichnet, dass das Laser-Nivelliergerät (10) eine Ausgabevorrichtung (72) aufweist, mittels der eine Information zu einer - zur Erreichung der Soll-Aus richtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) - vorzunehmenden Betätigung des ersten Positionierelements (36, 36a, 36b, 36c) und/oder des zweiten Positionierelements (38, 38a, 38b) und/oder des dritten Positionierelements (40, 40a, 40b) an einen Nutzer ausgebbar ist.
9. Laser-Nivelliergerät (10) nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass das Laser-Nivelliergerät (10) eine Eingabevorrichtung auf weist, mittels der durch einen Nutzer ein Steigungswinkel (52) vorgebbar ist, den die Lasermarkierung (16, 16a, 16b, 16c) auf der Projektionsfläche (20) aufweisen soll, wobei die Steuervorrichtung (42) dazu eingerichtet ist, die Soll- Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) derart zu berechnen, dass die Lasermarkierung (16, 16a, 16b, 16c) unter dem vorgegebenen Steigungswinkel (52) emittierbar ist.
10. Laser-Nivelliergerät (10) nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass das Laser-Nivelliergerät (10) umfasst
• zumindest eine weitere Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) zum Aussenden einer weiteren Lasermarkierung (16, 16a, 16b, 16c) in einer weiteren Emissionsrichtung (18, 18a, 18b, 18c) auf die Projekti onsfläche (20),
• wobei mittels der ersten Sensorvorrichtung (24) eine weitere Ist-Ausrich tung der zumindest einen weiteren Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) bezüglich der Projektionsfläche (20) ermittelbar ist und/o der wobei mittels zumindest einer weiteren ersten Sensorvorrichtung (24) zur Ermittlung einer weiteren Ist-Ausrichtung der zumindest einen weiteren Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) bezüglich der Projektionsfläche (20) die weitere Ist-Ausrichtung der zumindest einen weiteren Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) bezüglich der Projektionsfläche (20) ermittelbar ist,
• wobei die Steuervorrichtung (42) ferner zur Berechnung einer weiteren Soll-Ausrichtung der zumindest einen weiteren Laser-Emissionsvorrich tung (14, 14a, 14b, 14c) basierend auf der ermittelten weiteren Ist-Aus richtung der zumindest einen weiteren Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) bezüglich der Projektionsfläche (20) eingerichtet ist, so wie
• eine weitere Positioniervorrichtung (22, 22a, 22b, 22c) zur Ausrichtung der zumindest einen weiteren Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) gemäß der weiteren Soll-Ausrichtung.
11. Verfahren zum Nivellieren unter Verwendung eines Laser-Nivelliergeräts (10) nach einem der Ansprüche 1-10, umfassend zumindest die Verfahrens schritte:
• Ausrichten der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c), insbesondere der Emissionsrichtung (18, 18a, 18b, 18c) der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c), auf die Projektionsfläche (20),
• Ermitteln einer Ist- Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissions vorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) bezüglich der Projektionsfläche (20) un ter Verwendung der zumindest einen ersten Sensorvorrichtung (24),
• Berechnen einer Soll-Ausrichtung der zumindest einen Laser-Emissi onsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) basierend auf der ermittelten Ist-Aus richtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) bezüglich der Projektionsfläche (20) unter Verwendung der Steu ervorrichtung (42),
• Ausrichten der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) gemäß der Soll-Ausrichtung unter Verwendung der Positio niervorrichtung (22, 22a, 22b, 22c).
12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei im zweiten Verfahrensschritt (104) ferner eine Ist- Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) bezüglich zumindest einer geräteexternen Referenz (46, 46a) unter Verwendung zumindest einer zweiten Sensorvorrichtung (44) ermittelt
wird, wobei die Soll- Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrich tung (14, 14a, 14b, 14c) basierend auf der ermittelten Ist-Ausrichtung der zu mindest einen Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) bezüglich der Projektionsfläche (20) und basierend auf der ermittelten Ist-Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) bezüglich der geräteexternen Referenz (46, 46a) unter Verwendung der Steuervorrich tung (42) berechnet wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 11-12, wobei das Ausrichten der zumin dest einen Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) auf die Projekti onsfläche (20) durch Rotieren der zumindest einen Laser- Emissionsvorrich tung (14, 14a, 14b, 14c) um eine erste Achse (30, 30a, 30b, 30c) und/oder um eine zweite Achse (32, 32a, 32b) und/oder um eine dritte Achse (34, 34a, 34b) erfolgt.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11-13, wobei einem Nutzer des Laser- Nivelliergeräts (10) mittels einer Ausgabevorrichtung (72) eine Information zu einer - zur Erreichung der Soll-Ausrichtung - vorzunehmenden Ausrichtung, insbesondere Rotation, der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) ausgegeben wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11-14, wobei in einem vorhergehenden Verfahrensschritt durch einen Nutzer des Laser-Nivelliergeräts (10) mittels ei ner Eingabevorrichtung des Laser-Nivelliergeräts (10) ein Steigungswinkel (52) vorgegeben wird, den die Lasermarkierung (16, 16a, 16b, 16c) auf der Projektionsfläche (20) aufweisen soll, wobei mittels der Steuervorrichtung (42) die Soll-Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) derart berechnet wird, dass die Lasermarkierung (16, 16a, 16b, 16c) unter dem vorgegebenen Steigungswinkel (52) emittiert wird.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019219951.8A DE102019219951A1 (de) | 2019-12-18 | 2019-12-18 | Laser-Nivelliergerät und Verfahren zum Nivellieren |
PCT/EP2020/083481 WO2021121895A1 (de) | 2019-12-18 | 2020-11-26 | Laser-nivelliergerät und verfahren zum nivellieren |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP4078084A1 true EP4078084A1 (de) | 2022-10-26 |
Family
ID=73598864
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP20815776.8A Pending EP4078084A1 (de) | 2019-12-18 | 2020-11-26 | Laser-nivelliergerät und verfahren zum nivellieren |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20230045402A1 (de) |
EP (1) | EP4078084A1 (de) |
CN (1) | CN115066590B (de) |
DE (1) | DE102019219951A1 (de) |
WO (1) | WO2021121895A1 (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE112019007245T5 (de) * | 2019-04-23 | 2022-01-05 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Laser-Nivelliergerät und ein Verfahren zur Verwendung desselben |
CN114295109A (zh) * | 2021-11-16 | 2022-04-08 | 深圳供电局有限公司 | 激光定位装置及方法 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4210824A1 (de) | 1992-04-01 | 1993-10-07 | Wolf Woco & Co Franz J | Elastisches Kreuzgelenk |
US7861427B2 (en) * | 2006-11-03 | 2011-01-04 | Trimble Kaiserslautern Gmbh | Grade indicating device and method |
DE102007039343A1 (de) | 2007-08-21 | 2009-02-26 | Robert Bosch Gmbh | Laservorrichtung und System mit einer Laservorrichtung |
DE102007039340A1 (de) | 2007-08-21 | 2009-02-26 | Robert Bosch Gmbh | Pendellaservorrichtung |
DE102007049123A1 (de) * | 2007-10-12 | 2009-04-16 | Robert Bosch Gmbh | Markier- und/oder Nivelliervorrichtung sowie Verfahren |
DE102009016169B4 (de) | 2009-04-03 | 2015-10-01 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Kreuzgelenk |
EP2458326A1 (de) * | 2010-11-25 | 2012-05-30 | Leica Geosystems AG | Rotationslaser |
DE202011004651U1 (de) | 2011-03-31 | 2011-11-02 | Robert Bosch Gmbh | Optische Nivelliervorrichtung |
EP2789973B1 (de) * | 2013-04-12 | 2017-11-22 | Hexagon Technology Center GmbH | Rotationslaser mit durch Aktuatoren gezielt verformbarer Linse |
RU2016130342A (ru) * | 2013-12-25 | 2018-01-26 | Роберт Бош Компани Лимитед | Многофункциональный лазерный нивелир |
DE102015213513A1 (de) * | 2015-07-17 | 2017-01-19 | Robert Bosch Gmbh | Lasermessvorrichtung |
DE102015223024A1 (de) * | 2015-11-23 | 2017-05-24 | Robert Bosch Gmbh | Laserentfernungsmessgerät |
DE102016225242A1 (de) * | 2016-12-16 | 2018-06-21 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Lasermoduls einer Laser-Nivelliervorrichtung sowie Laser-Nivelliervorrichtung |
DE102017208180A1 (de) * | 2017-05-16 | 2018-11-22 | Robert Bosch Gmbh | Laserentfernungsmessgerät |
-
2019
- 2019-12-18 DE DE102019219951.8A patent/DE102019219951A1/de active Pending
-
2020
- 2020-11-26 EP EP20815776.8A patent/EP4078084A1/de active Pending
- 2020-11-26 WO PCT/EP2020/083481 patent/WO2021121895A1/de unknown
- 2020-11-26 CN CN202080096885.3A patent/CN115066590B/zh active Active
- 2020-11-26 US US17/757,535 patent/US20230045402A1/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN115066590A (zh) | 2022-09-16 |
US20230045402A1 (en) | 2023-02-09 |
CN115066590B (zh) | 2024-06-25 |
DE102019219951A1 (de) | 2021-06-24 |
WO2021121895A1 (de) | 2021-06-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE10301971B4 (de) | Positionsbestimmungsvorrichtung | |
DE102014013678B3 (de) | Verfahren zum optischen Abtasten und Vermessen einer Umgebung mit einem Handscanner und Steuerung durch Gesten | |
DE102014013677B4 (de) | Verfahren zum optischen Abtasten und Vermessen einer Umgebung mit einem Handscanner und unterteiltem Display | |
EP1664674B1 (de) | Verfahren und system zur bestimmung der aktualposition eines handhaltbaren messgerätes im raum | |
EP2638358B1 (de) | Gerät zum vermessen und markieren von raumpunkten entlang horizontal verlaufender höhenlinien | |
EP2534443B1 (de) | System zur bodenvermessung | |
WO2017042402A2 (de) | Laserscanner | |
EP4078084A1 (de) | Laser-nivelliergerät und verfahren zum nivellieren | |
DE112012001254T5 (de) | Automatische Messung von Dimensionsdaten mit einem Lasertracker | |
EP2477000A1 (de) | Vermessungsgerät mit einer automatischen Darstellungswechsel-Funktionalität | |
EP3182065A1 (de) | Handhaltbares entfernungsmessgerät und verfahren zum erfassen relativer positionen | |
DE19815105B4 (de) | Vorrichtung und Verfahren zum Kalibrieren von Kamera bzw. Linse | |
EP2707745A1 (de) | Kalibrierverfahren für ein gerät mit scanfunktionalität | |
DE19922341A1 (de) | Verfahren und eine Anordnung zur Bestimmung der räumlichen Koordinaten mindestens eines Objektpunktes | |
EP2423640A1 (de) | Neigungssensor für ein Gerät und Verfahren zur Bestimmung der Neigung eines Gerätes | |
EP3479063B1 (de) | Verfahren zum vergleichen eines auf einen laserempfänger auftreffenden empfangsstrahls mit einem rotierenden laserstrahl | |
EP2997328A2 (de) | Vorrichtung zur nivellierung von schüttungen und baustoffen | |
EP3775993A1 (de) | Mobile vorrichtung und verfahren zum erfassen eines objektraums | |
DE102015106838B4 (de) | Verfahren zur Steuerung einer 3D-Messvorrichtung mittels des Bewegungspfades und Vorrichtung hierzu | |
DE102019219953A1 (de) | Laser-Nivelliergerät und Verfahren zum Nivellieren | |
WO2009024382A1 (de) | Pendellaservorrichtung | |
DE10329224B3 (de) | Ausrichtvorrichtung für ein optisches Gerät | |
DE29914297U1 (de) | Laserstrahl-Nivelliergerät | |
DE102014113015B4 (de) | Vorrichtung zum optischen Abtasten und Vermessen einer Umgebung, umfassend einen Handscanner mit Tragestruktur | |
EP1916500B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Projizieren einer horizontalen Arbeitslaserlinie |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: UNKNOWN |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE |
|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE |
|
17P | Request for examination filed |
Effective date: 20220718 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
|
DAV | Request for validation of the european patent (deleted) | ||
DAX | Request for extension of the european patent (deleted) |