[发明专利]坐标测量装置

说明书

本发明提供一种坐标测量装置。本发明涉及一种用于检测可以在空间中移动并且包括回射器的目标物体的位置的坐标测量装置，其中，发生对所识别目标物体的自动标识和与所述目标物体相关联的规格的指配。

本申请是原案申请号为201711390952.9、申请日为2017年12月21日、发明名称为“坐标测量装置”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于检测可以在空间中移动并且包括回射器的目标物体的位置的坐标测量装置，其中，发生对所识别目标物体的自动标识和与所述目标物体相关联的规格的指配。

背景技术

被设计用于基于坐标连续地跟踪目标点并确定该点的位置的坐标测量装置总体上可以被统称为术语“激光跟踪仪”并特别是结合工业方法。在这种情况下，目标点可以通过回射(retroreflecting)单元(即，立方棱镜)来表示，该目标点通过测量装置的光学测量光束(特别是激光束)瞄准。该激光束被平行反射回至测量装置，其中，反射光束由该装置的检测单元检测。在这种情况下，例如借助于用于测角的传感器来确定该光束的发射或接收方向，该传感器被指配给该系统的偏转镜或瞄准单元。另外，在检测到该光束时，从测量装置至目标点的距离例如借助于传播时间测量或者相位差测量来确定。

根据现有技术的激光跟踪仪可以被设计成另外包括光学图像捕获单元，该光学图像捕获单元包括二维光敏阵列，例如，CCD或CID相机或者基于CMOS阵列的相机，或者包括像素阵列传感器和图像处理单元。该激光跟踪仪和相机可以特别是按不能改变它们相对于彼此的位置的这种方式相对于彼此安装。该相机例如可以与激光跟踪仪一起环绕其基本垂直轴旋转，但可独立于激光跟踪仪上下绕枢轴转动，并由此特别是与激光束的光学系统分离地设置。而且，相机可以被设计成例如根据特定应用仅围绕一个轴枢转。在另选实施方式中，相机可以以集成设计与激光光学系统一起安装在一个共享外壳中。

出于测量距离的目的，来自现有技术的激光跟踪仪包括至少一个测距装置，其中，该测距装置例如可以设计为干涉仪(IFM)。因为这种测距装置仅可以测量距离的相对变化，所以除了干涉仪以外，还将所谓的绝对距离测量装置(ADM)安装在现今的激光跟踪仪中。用于距离确定的测量装置的这种组合是已知的，例如，为AT901的形式，来自LeicaGeosystems AG的产品。用于借助于HeNe激光器确定距离的绝对距离测量装置和干涉仪的组合例如根据WO 2007/079600A1已知。

另外，在现代跟踪仪系统中，所接收测量光束与零位置的偏差以日益标准化的方式在传感器上被确定。借助于该可测量偏差，可以确定回射器中心与激光束在反射器上的入射点之间的位置差异，并且根据该偏差，激光束的取向可以按减小传感器上的偏差(特别是“零”)的这种方式被修正或调节，并由此，该光束沿反射器中心的方向取向。通过调节激光束取向，可以进行对目标点的连续目标跟踪，并且可以连续地确定目标点相对于测量装置的距离和位置。在这种情况下，该调节可以借助于偏转镜的取向改变来实现，偏转镜可以借助于马达来移动并且被设置用于偏转激光束，和/或借助于包括光束引导激光光学系统的瞄准单元的枢转。

为了连续目标跟踪的目的，根据现有技术的激光跟踪仪通常包括为位置敏感检测器(PSD)形式的跟踪区域传感器，其中，可以在该检测器上检测在目标上反射的测量激光辐射。关于这点，PSD被理解为是指相对于位置以模拟方式起作用的区域传感器，借助于PSD，可以确定传感器表面上的光分布的质心。在这种情况下，传感器的输出信号借助于一个或多个光敏区域生成，并且取决于光质心的特定位置。可以评估该输出信号，并且可以借助下游或集成电子系统来确定该质心。在这种情况下，确定入射光点的质心位置可以非常迅速并以非常高的分辨率进行。然而，借助于PSD，仅可以确定光分布的一个质心，并且不能确定多个光点的分布。

借助于该PSD，可以确定所检测光束的入射点与伺服控制零点的偏差，并且基于该偏差，可以将激光束与目标对准。为此，并且为了实现高准确度，该PSD的视场被选择为相对小，即，对应于测量激光束的光束直径。