DE4341578C2 - Rotationslaser zur Vermessung der Rechtwinkligkeit von Großbauteilen - Google Patents

Description

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

Zu Vermessungsarbeiten im Bauwesen werden zunehmend rotierende Laser eingesetzt, die sich über drei Achsen selbst nivellieren und sowohl vertikal als auch horizontal Verwendung finden. Diese sogenannten Rotationslaser senden einen zu der Längsachse ste­ henden, kontinuierlichen Laserstrahl und einen im rechten Winkel dazu um die Längsachse rotierenden Laserstrahl aus. Der rotie­ rende Laserstrahl wird durch ein motorisch angetriebenes Umlenk­ prisma, auch Umlenkspiegel oder dergleichen, erzeugt. In Ver­ bindung mit Automatik-Laser-Empfängern, welche die rotierenden und damit für die Empfänger unterbrochenen Laserstrahlen ein­ fangen und deren Position digital anzeigen beziehungsweise ver­ werten können, ist die Meßgenauigkeit derart erhöht worden, daß diese Laser mit den Empfängern auch im Fahrzeug- und Maschinen­ bau Anwendung finden. Jedoch besteht noch der Nachteil, daß der in Längsrichtung stehende Laserstrahl kontinuierlich austritt, so daß der in diesen Strahlengang eingebrachte Empfänger, wel­ cher auf periodische Laserimpulse anspricht, nicht wirksam wird und nur durch Sichtkontrolle oder andere aufwendige Einrichtun­ gen, wie beispielsweise nach DE 27 23 095 B2 mittels Laserstrahlmultiempfänger mit zentralem Sollwertaufnehmer und umgebenden Aberrationsaufnehmern, eine meßtechnische Erfassung möglich ist. Zwar sind auch besonders bei Bearbeitungslasern höherer Leistung einige Verfahren und Vorrichtungen zum Modulie­ ren und zur Unterbrechung von Laserstrahlen (DE 32 26 811 A1, DE 33 10 627 A1, DE 34 05 886 A1 und DE 40 08 605 A1) bekannt, jedoch weisen sie den gemeinsamen Nachteil auf, daß diese Lösungen Scheiben mit Öffnungen oder Spiegel mit außermittig zum Laserstrahl liegenden Dreh- und Schwenkachsen vorsehen, die sich teilweise sogar au­ ßerhalb des Laserstrahlsenders befinden und/ oder deren Schwin­ gungen bei der Bewegung/Rotation die Konstanz der Nivellier­ ebene beeinträchtigen, so daß sie für Meßlaser ungeeignet sind. Desweiteren ist eine impulsförmige Erzeugung von Laserstrahlen, wie in der DE 33 10 627 A1 ausführlich dargelegt, sehr kostenaufwen­ dig und in der Frequenz begrenzt.

Der im Patentanspruch angegebenen Erfindung liegt das Problem zu Grunde, in Vermeidung der voranbeschriebenen Nachteile kosten­ günstig einen Rotationslaser derart zu komplettieren, daß mit diesem in zwei beziehungsweise drei Achsen unter Verwendung gleicher Zielmarken/Laser-Empfänger Messungen durchgeführt werden können. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zwei im Strahlengang des kontinuierlichen Laserstrahls ge­ geneinander verdrehbare Polarisationsfilter vorgesehen sind, von denen ein Polarisationsfilter mit dem Laserumlenkprisma rotie­ rend und der zweite Polarisationsfilter nach dem Laserumlenkprisma feststehend angeordnet ist. Es ist weiterhin erfindungsgemäß, daß der zweite Polarisationsfilter am Gehäuse des Rotationslasers im Strahlengang des kontinuierlichen Laser­ strahls oder aus diesem herausschwenkbar angeordnet ist.

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

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die dazugehörige Zeichnung zeigt eine Einsatzvariante des erfindungsgemäßen Rotationslasers zur Ver­ messung der Rechtwinkligkeit eines Großbauteils, beispielsweise einer Vorrichtung oder eines Fahrzeugbauteils. Hieraus ist er­ sichtlich, daß der Rotationslaser 1 in dem, in seiner Längsrich­ tung erzeugten Strahlengang am eigenmotorisch angetriebenen Laserumlenkprisma 2 sowie in gleicher Richtung am Gehäuse 3 zentrisch zur Achse des kontinuierlich stehenden Laserstrahls 4 jeweils mit einem Polarisationsfilter 5, 5′ versehen ist. Der Polarisationsfilter 5′ ist vorteilhafterweise derart am Gehäuse 3 befestigt, daß dieser aus dem Strahlengang des Laserstrahls 4 herausgeschwenkt werden kann und demzufolge wieder ein kontinu­ ierlicher Laserstrahl zur Verfügung steht. Mit der Inbe­ triebnahme des Rotationslasers 1 wird der Polarisationsfilter 5 in Rotation versetzt, wobei der, das Laserumlenkprisma 2 durch­ dringende Anteil der Laserstrahlen 4 auf den Polarisationsfilter 5′ auftrifft und je nach Stellung der Polarisationsfilter 5, 5′ der Laserstrahl 4 abwechselnd durchgelassen, behindert bzw. gesperrt werden. Die so entstehenden Impulse des Laserstrahls 4 können jetzt auch von den in Längsrichtung des Rotationslasers 1 vorgesehenen Laser-Empfängern 6 erfaßt bzw. verwertet werden. Zur rechtwinkligen Vermessung des Großbauteiles wird der Rota­ tionslaser 1 mittels seines Laserstrahls 4 in Verbindung mit einem oder mehreren, dann versetzt angeordneten Laser-Empfän­ gern 6 zum Längsträger 7 der Vorrichtung 8 ausgerichtet. Anschließend erfolgt die Kontrolle der Rechtwinkligkeit der auf den Längsträgern 7 angeordneten geraden oder auch gekrümmten Querträger 9, wobei hierzu der bereits zur Ausrichtung des Rota­ tionslasers 1 zum Längsträger 7 verwendete oder mehrere derarti­ ge Laser-Empfänger 6 mit den Querträgern 9 in Verbindung ge­ bracht werden. Anhand der auf den oder die Laser-Empfänger 6 auftreffenden Impulse des rotierenden Laserstrahls 10 kann die Rechtwinkligkeit der Querträger 9 zu den Längsträger 7 ermittelt bzw. gegebenenfalls korrigiert werden. Die hierbei verwendeten Laser-Empfänger 6 besitzen Sensoren, welche den Meßbereich abfahren und die Lichtebene selbstständig suchen, wobei die gefundene Position (Zielmarke) digital anzeigbar ist.

Bezugszeichenliste

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

Claims (2)

1. Rotationslaser zur Vermessung der Rechtwinkligkeit von Großbauteilen, insbesondere im Fahrzeug- und Maschinenbau, mit einem zur Längsachse kontinuierlich stehenden und einem um die Längsachse mittels motorisch angetriebenen Laserumlenkprisma rotierenden Laserstrahl, welche mit am Großbauteil vorgesehenen Laser- Empfängern, die auf Impulslicht ansprechen, in Wirkverbindung bringbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwei im Strahlengang des kon­ tinuierlichen Laserstrahls (4) gegeneinander verdrehbare Polarisationsfilter (5, 5′) vorgesehen sind, von denen der erste Polarisationsfilter (5) mit dem Laserumlenkprisma (2) ro­ tierend und der zweite Polarisationsfilter (5′) nach dem Laserumlenkprisma (2) feststehend angeordnet ist.

2. Rotationslaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Polarisationsfilter (5′) am Gehäuse (3) des Rotationslasers (1) im Strahlengang des kontinuierlichen Laserstrahls (4) oder aus diesem herausschwenkbar angeordnet ist.