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具有固定/松配轴承装置的基于激光的坐标测量装置

阅读：43发布：2021-05-12

专利汇可以提供具有固定/松配轴承装置的基于激光的坐标测量装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且基于激光的测量装置，用于测量远距离目标(85)的位置，特别是以用于检测能够在空间中移动的测量辅助设备(80)的位置和取向的激光跟踪器(1)的形式，基于激光的测量装置具有：限定直立轴(9)的基部(40)；可相对于基部(40)围绕直立轴(9)旋转的支承部(20)；望远镜单元(10)，其可相对于支承部(20)围绕倾斜轴(8)旋转，并具有用于发送激光束 (36)的装置；用于将望远镜单元(10)承载在支承部(20)上的第一轴承装置(60)；及用于将支承部(20)承载在基部(40)上的第二轴承装置(70)，其特征在于，第一轴承装置(60)采用固定/松配轴承装置的形式，第一轴承装置具有：轴(63)，其纵轴与倾斜轴(8)同轴地延伸；固定轴承 (61)；以及松配轴承(62)，和/或第二轴承装置(70)采用固定/松配轴承装置的形式，第二轴承装置具有：轴(73)，其纵轴与直立轴(9)同轴地延伸；固定轴承(71)以及松配轴承(72)。，下面是具有固定/松配轴承装置的基于激光的坐标测量装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种激光跟踪器(1)，该激光跟踪器(1)用于获取在空间中移动的测量辅助设备(80)的位置和取向，该激光跟踪器(1)用于测量远距离的目标(85)的位置，该激光跟踪器(1)包括：
·基部(40)，其限定直立轴(9)，
·支承部(20)，其能够相对于所述基部(40)围绕所述直立轴(9)旋转，
·望远镜单元(10)，其能够相对于所述支承部(20)围绕倾斜轴(8)旋转，并且具有：用于发射激光束(36)的装置；位置敏感检测器，该位置敏感检测器用于获取被测量辅助设备(80)的反光镜(81)反射的激光束(36)，使得能够根据所反射的激光束(36)在所述位置敏感检测器上的位置跟踪所述激光束(36)的取向，以进行连续目标跟踪；以及光学距离测量装置，该光学距离测量装置用于测量到所述测量辅助设备(80)的距离，
·用于获取所述望远镜单元(10)相对于所述支承部(20)的旋转角的装置，·用于所述望远镜单元(10)相对于所述支承部(20)的机动旋转的驱动装置，·第一轴承装置(60)，其具有第一轴(63)，所述第一轴(63)的纵轴与所述倾斜轴(8)同轴地延伸，所述第一轴承装置用于将所述望远镜单元(10)安装在所述支承部(20)上，以及·第二轴承装置(70)，其具有第二轴(73)，所述第二轴(73)的纵轴与所述直立轴(9)同轴地延伸，所述第二轴承装置用于将所述支承部(20)安装在所述基部(40)上，其特征在于，
所述激光跟踪器(1)适于倒置安装或者按相对于垂直的倾斜度安装，
所述第一轴承装置(60)和/或所述第二轴承装置(70)被构造为包括固定轴承(61、71)和松配轴承(62、72)的固定/松配轴承装置，以及
所述固定轴承(61、71)被设置成吸收在所述激光跟踪器(1)的任何取向上超出因所述激光跟踪器(1)的固有重量而造成的力的轴向力。
2.根据权利要求1所述的激光跟踪器(1)，
其特征在于，
在获取更大支承宽度的情况下，所述固定轴承(61)包括采用O式排布结构的两个成对设置的滚动轴承，从而允许可逆的轴向和径向载荷，并且确保很少的倾斜，以及在获取更小支承宽度的情况下，所述固定轴承(61)包括采用X式排布结构的两个成对设置的滚动轴承，从而允许可逆的轴向和径向载荷，并且准许更大的对准偏差。
3.根据权利要求1或2所述的激光跟踪器(1)，其中，至少所述第一轴承装置(60)被构造为固定/松配轴承，
其特征在于，
·所述支承部(20)包括第一支架(26)和第二支架(27)，所述第一支架(26)和所述第二支架(27)在所述倾斜轴(8)的水平位置围绕所述望远镜单元(10)接合在两侧上；并且·所述固定轴承(61)和所述松配轴承(62)沿所述倾斜轴(8)设置在所述望远镜单元(10)的不同侧上，所述固定轴承(61)设置在所述第一支架(26)中，并且所述松配轴承(62)设置在所述第二支架(27)中。
4.根据权利要求3所述的激光跟踪器(1)，
其特征在于，
用于获取所述望远镜单元(10)相对于所述支承部(20)的旋转角的装置包括设置在所述第二支架(27)中的用于获取所述第一轴(63)相对于所述支承部(20)的旋转角的角获取单元(66)。
5.根据权利要求3所述的激光跟踪器(1)，
其特征在于，
所述驱动装置包括马达(65)，所述马达被构造成驱动所述第一轴(63)旋转以使所述望远镜单元(10)围绕所述倾斜轴(8)旋转，所述马达
·被设置在所述第一支架(26)中，和/或
·是直接驱动马达。
6.根据权利要求3所述的激光跟踪器(1)，
其特征在于，
所述第一轴(63)包括：
·用于光学距离测量装置的射束路径的开口(69)，或者
·第一部件(63a)和第二部件(63b)，
·所述第一部件(63a)安装在所述固定轴承(61)上，并且在所述望远镜单元(10)的面向所述固定轴承(61)的一侧被牢固地连接到所述望远镜单元(10)；并且
·所述第二部件(63b)安装在所述松配轴承(62)上，并且在所述望远镜单元(10)的面向所述松配轴承(62)的一侧被牢固地连接到所述望远镜单元(10)。
7.根据权利要求6所述的激光跟踪器(1)，
其特征在于，
所述开口(69)沿测量轴延伸，所述测量轴由所述激光束(36)的发射方向限定和/或与所述倾斜轴(8)正交地延伸。
8.根据权利要求1或2所述的激光跟踪器(1)，其中，至少所述第二轴承装置(70)被构造为固定/松配轴承装置，
其特征在于，
·用于获取所述支承部(20)相对于所述基部(40)的旋转角的装置，和/或
·用于所述基部(20)相对于所述支承部(40)的机动旋转的驱动装置。
9.根据权利要求8所述的激光跟踪器(1)，
其特征在于，
用于获取所述支承部(20)相对于所述基部(40)的旋转角的装置包括用于获取所述第二轴(73)相对于所述基部(40)的旋转角的角获取单元。
10.根据权利要求8所述的激光跟踪器(1)，
其特征在于，
所述用于所述基部(20)相对于所述支承部(40)的机动旋转的驱动装置包括马达，所述马达被配置成驱动所述第二轴(73)旋转以使所述支承部(20)围绕所述直立轴(9)旋转。
11.根据权利要求10所述的激光跟踪器(1)，
其特征在于，
所述马达是直接驱动马达。
12.根据权利要求8所述的激光跟踪器(1)，
其特征在于，
所述固定轴承(71)用于吸收在所述激光跟踪器的任何取向上超出因所述激光跟踪器的能够相对于所述基部(40)围绕所述直立轴(29)旋转的部件的固有重量而导致的力的轴向力。
13.根据权利要求1或2所述的激光跟踪器(1)，
其特征在于，
所述固定轴承(61、71)用于吸收轴向力和径向力，并且
·包括两个成对设置的轴承，和/或
·被夹紧在一侧上。
14.根据权利要求13所述的激光跟踪器(1)，
其特征在于，
所述两个成对设置的轴承采用以下形式：
·两个单独的滚动轴承，或
·双轴轴承对。
15.根据权利要求1或2所述激光跟踪器(1)，
其特征在于，
所述松配轴承(62、72)用于吸收径向力而非用于吸收轴向力，并且包括：
·具有滚珠隔离圈的滚珠轴承；
·滑动轴承；
·空气轴承；或者
·磁性轴承。
16.根据权利要求1或2所述的激光跟踪器(1)，
其特征在于，
所述第一轴(63)或所述第二轴(73)
·具有所述固定轴承(61、71)和所述松配轴承(62、72)上的圆柱形运行表面；
·基本上为圆柱形；和/或
·是中空轴。
17.根据权利要求1或2所述的激光跟踪器(1)，
其特征在于，
光导系统，所述光导系统用于输送光，所述光导系统具有至少一个光导纤维(31、32)，·所述至少一个光导纤维(31、32)至少部分地延伸穿过所述第一轴(63)，和/或·至少部分地在所述支承部(20)中延伸的第一光纤(31)借助于插口连接部(33)连接到至少部分地在所述望远镜单元(10)中延伸的第二光纤(32)。
18.根据权利要求17所述的激光跟踪器(1)，
其特征在于，
用于输送光的所述光导系统专门用于输送激光束。
19.根据权利要求1或2所述激光跟踪器(1)，
其特征在于，
光导系统，所述光导系统用于输送光，所述光导系统具有至少一个光导纤维(31、32)，·所述至少一个光导纤维(31、32)至少部分地延伸穿过所述第一轴(63)，和/或·在被固定以防止旋转的同时，至少部分地在所述支承部(20)中延伸的第一光纤(31)借助于插口连接部(33)连接到至少部分地在所述望远镜单元(10)中延伸的第二光纤(32)。
20.根据权利要求1或2所述的激光跟踪器(1)，
其特征在于，
·所述光学距离测量装置具有干涉仪(13)组件和/或绝对距离仪(14)组件；和·所述望远镜单元包括测量照相机(12)，该测量照相机(12)被构造为具有可变放大倍率的可聚焦vario照相机系统，所述测量照相机(12)用于获取设置在所述测量辅助设备(80)上的目标标记(82)，以使得能够在所述测量照相机(12)获取的所述目标标记(82)的位置的帮助下确定所述测量辅助设备(80)的空间取向。
21.根据权利要求1或2所述的激光跟踪器(1)，
其特征在于，
所述望远镜单元包括：
·定位照相机(54)，该定位照相机用于近似定位所述测量辅助设备(80)，和/或·取景照相机(56)，该取景照相机用于向用户提供图像。
22.根据权利要求1所述的激光跟踪器(1)，
其特征在于，
所述位置敏感检测器是2D跟踪传感器。
23.一种根据权利要求1所述的激光跟踪器(1)中的固定/松配轴承装置(60、70)的用法，该固定/松配轴承装置(60、70)用于将能够围绕倾斜轴(8)旋转的望远镜单元(10)安装在所述激光跟踪器的支承部(20)上，和/或用于将能够围绕直立轴(9)旋转的支承部(20)安装在所述测量装置的基部(40)上，
其特征在于，
所述激光跟踪器(1)倒置安装或者按相对于垂直的倾斜度安装，
所述固定/松配轴承(60、70)包括：固定轴承(61、71)、松配轴承(62、72)、以及纵轴与所述倾斜轴(8)或所述直立轴(9)同轴地延伸的轴(63、73)，并且
所述固定轴承(61、71)被设置成吸收在所述激光跟踪器(1)的任何取向上超出因所述激光跟踪器(1)的固有重量而造成的力的轴向力。

说明书全文

具有固定/松配轴承装置的基于激光的坐标测量装置

[0001] 本发明涉及用于测量目标物体上的坐标的特别是被设置为激光跟踪器的基于激光的坐标测量装置，所述坐标测量装置包括用于可旋转望远镜单元的轴和/或用于可旋转支承部的轴的至少一个固定/松配(loose)轴承装置，并且涉及用于这种坐标测量装置的固定/松配轴承装置的使用。

[0002] 在介绍中所提及的类型的坐标测量装置包括：限定直立轴的基部、支承部以及望远镜单元，该望远镜单元用于发射测量射束并且用于接收在目标处反射的该测量辐射的至少一部分。该望远镜单元的取向借助于电动机按两个轴(直立轴或垂直轴、倾斜轴)来执行。该支承部可以相对于基部围绕直立轴按机动方式回转，并且该望远镜单元可以相对于支承部围绕倾斜轴按机动方式回转。测量轴根据测量辐射的发射方向来限定。

[0003] 该望远镜单元配备有光电机械组件，并且围绕倾斜轴借助于轴可旋转地安装在支承部上的一个或两个轴承位置处，该支承部同样可选地配备有光电机械组件。

[0004] WO2007/079600A1公开了这样一种具有激光跟踪器的基于激光的坐标测量装置，即，其具有可以针对至少两个轴旋转的望远镜单元，并且其中设置有距离测量装置的光发射与光接收光学器件、测量照相机以及取景照相机。该望远镜单元围绕倾斜轴可旋转地安装在支承部件上，而该支承部件围绕直立轴可旋转地安装在固定基部上。

[0005] 在介绍中提及类型的坐标测量装置中(从现有技术获知)，沿倾斜轴和/或直立轴将轴相应地安装固定在两侧。如果像通常一样将不同材料用于轴、轴承或支承部，则轴承的夹紧则作为工作温度范围的函数而变化。由倾斜轴的轴承的夹紧而产生的力的流动经由支承部的支架传导至倾斜轴。滞后效果不利地影响坐标测量装置的准确度。

[0006] 在这种情况下，轴的例如因轴承空气而造成的径向位移导致准确度损失。

[0007] 因此，本发明的一目的是，提供一种用于在介绍中所提及类型的坐标测量装置的承载概念，即，与现有技术相比，其改进了测量的准确度。

[0008] 根据本发明，该目的通过如权利要求1所述的、具有固定/松配轴承装置的基于激光的测量装置，并且通过如权利要求15所述的、基于激光的测量装置中的固定/松配轴承装置的用法来实现。本发明的有利构造可以相应地在所附权利要求中找到。

[0009] 根据本发明，一种基于激光的坐标测量装置，该基于激光的坐标测量装置包括沿倾斜轴和/或沿直立轴的、借助于固定/松配轴承安装的轴。

[0010] 优选的是，在这种情况下，所述坐标测量装置的可围绕直立轴旋转的支承部具有借助于固定/松配轴承安装在基部中的轴。而且，所述坐标测量装置的可围绕倾斜轴旋转的望远镜单元优选地具有借助于固定/松配轴承安装在所述支承部中的轴。

[0011] 具体来说，根据本发明的该固定/松配轴承相对于现有技术的优点如下：

[0012] ·在所述固定轴承处不发生轴向和径向活动；

[0013] ·所述轴的例如热致膨胀是非临界的；

[0014] ·轴向位置在轴向载荷下准确地限定，以及

[0015] ·所述轴的运行非常精确。

[0016] 根据本发明，在所述轴的所述固定/松配轴承中，沿两个方向吸收所述轴向力是通过单个轴承或轴承组(所谓的固定轴承)来承担的。除了轴向力以外，所述固定轴承还吸收径向力，并将这些力传导至所述支承部的相邻组件。这样，消除了纯固定轴承的缺点，而不会发生准确度损失，例如，因摇晃而造成的准确度损失。

[0017] 根据本发明，所述轴承(或轴承组)的夹紧仅发生在一侧上。由此，最小化了因热效应而造成的轴向误差以及由此产生的准确度损失。而且，所述轴的热致膨胀是非临界的并且不影响所述轴承的夹紧。所述轴承的夹紧因此在整个工作温度范围期间保持恒定。夹紧的轴承在最小的可能程度上触碰到连接部件，使得滞后效应被减到最小。整个轴系统具有高刚性。

[0018] 所述固定轴承包括一个或更多个滚珠轴承，具体地，滚动轴承。优选地，两个滚动轴承被成对安装。这例如可以借助于由具有相同公差范围的两个成对滚珠轴承组成的双轴承来实现。该双轴承的夹紧发生在一侧上。该构造在所谓的O式排布结构中通过内环上的轴向预应力或者在所谓的X式排布结构的情况下通过外环上的预应力来实现。利用外环或内环的宽度，可以通过预先的处理来限定期望的预应力。

[0019] 另选地，所述滚动轴承还可以包括两个单独的滚动轴承。该组合体通过O式排布结构中的内环或X式排布结构中的外环的轴向预应力来实现。所述外环或内环可以利用中间环和弹簧组合体来夹紧。预应力可以利用弹簧组合体可变地调节。

[0020] 根据本发明，所述松配轴承仅旨在吸收径向力，分布在所述松配轴承与所述固定轴承之间的径向载荷。所述松配轴承不吸收任何轴向力，并且可沿轴向移动。另选地，还有可能使用相对于所述支承部不移动并准许所述轴轴向移动的松配轴承。运行路径以圆筒设置，以使所述轴可以轴向位移。两个运行表面都具有高硬度质量。所述松配轴承优选地包括具有滚珠隔离圈的滚珠轴承，其具体可包括彼此稍微偏移的多行滚珠，以使每一个滚珠形成其本身的运行路径。这对于避免磨损来说特别有利，并且在运行路径受到冲击损害的情况下防止几个或全部滚珠在有问题的运行路径上运行。

[0021] 松配轴承的夹紧程度借助于连接部件的处理来实现。滚动主体具有比内和外运行表面稍大的尺寸。通过组装滚动主体、轴以及法兰，将所述轴承夹紧。由此，所述夹紧按确保该滚珠主体的最佳滚动的这种方式来选择。

[0022] 在特别优选的实施方式中，第一固定/松配轴承分布在所述支承部的两个支架之间，使得所述轴安装在所述望远镜单元的具有固定轴承的一侧和具有松配轴承的另一侧。

[0023] 因为由于坐标测量装置的非常高的准确度要求而不能容许轴承空气，所以所述松配轴承和所述固定轴承都被优选地预加应力，所述松配轴承被径向地预加应力，并且所述固定轴承既轴向地又径向地预加应力。

[0024] 所述滚动轴承优选地不直接被设置或夹紧在铝支架的相邻组件中，而是被设置或夹紧在钢制的连接部件中。因此可以在整个工作温度范围维持所述轴承与法兰之间的期望配合。所述钢制的连接部件牢固地连接至铝制组件。将因热效应而造成的轴向误差以及由此产生的准确度损失减到最小。

[0025] 如果所述固定轴承被设置成用于吸收在所述测量装置的任何取向上超出因所述测量装置的固有重量而造成的力的轴向力，则根据本发明的轴承还允许所述坐标测量装置按相对于垂直的倾斜度安装，而不发生所述轴的摇摆。甚至所述支承部相对于所述基部悬垂的倒置安装也是可能的。

[0026] 作为滚动轴承，还可以使用所谓的混合轴承，其中，滚动主体由陶瓷而不是钢制成。该解决方案的主要优点是，依靠更高准确度等级的更高可能准确度。由此，不可再现的误差(例如，摇摆误差或滞后误差)被减到最小。这对所述坐标测量装置的准确度具有直接影响。而且，陶瓷具有比钢低的摩擦系数，为此，根据工作模式，可以延长这种轴承的使用期限。而且，混合轴承在紧急状态下具有更好的工作特性。

[0027] 优选地，还设置了马达，其具体容纳在包含所述滚动轴承的所述支架中，并且其旨在驱动具有固定轴承的一侧的所述轴。具体地，直接驱动马达(就是说，没有中间传动的马达，例如，压电马达)可以被有利地用于此，以便能够避免因传动的作用而造成的误差。

[0028] 而且优选地，提供了用于确定所述望远镜单元相对于所述基部的取向的角测量功能，具体地，提供了角编码器，其容纳在包含所述松配轴承的所述支架中，并且旨在确定所述轴的绝对或相对位置。

[0029] 为了节省重量，所述轴可以优选地设置为中空的轴。而且，这使得有可能将供应线馈送到所述轴内部的所述望远镜单元中。具体地，这些是用于向所述望远镜单元的组件供电的线缆或用于将光束引入所述望远镜单元的光学组件中的光导。具体地，特别在所述距离测量装置被完全或部分地容纳在所述望远镜单元外部，或者激光束例如通过所述支承部中的激光器模块在所述望远镜单元外部生成时，光导是必需的。

[0030] 因为所述轴沿所述倾斜轴延伸，所以与测量轴(优选地与所述倾斜轴正交地延伸)交叉。在优选实施方式中，所述轴因此在这个位置处具有开口以用于所述光学距离测量单元的射束路径。

[0031] 另选地，所述轴还可以由两个部件构成，这两个部件将所述望远镜单元连接至所述支承部两侧。所述轴的第一部件因而安装在所述固定轴承上并且连接至所述望远镜单元的面对一侧，而所述轴的第二部件安装在所述松配轴承上并且连接至所述望远镜单元的另一侧。所述轴因而容纳在所述望远镜单元内部，具体地，由于空间的原因，这可以是有利的。然而，所述轴承的稳定性和刚性必须由所述望远镜单元的组件来确保。

[0032] 在另选实施方式中，所述松配轴承还可以被设置为滑动轴承、空气轴承或磁性轴承。在另一另选实施方式中，也可以省略所述松配轴承。在这种情况下，所述轴单独地安装在具有单一固定轴承的一侧。

[0033] 本发明的其它优点和特征可以在结合附图的当前优选实施方式的下列描述中找到。在图中：

[0034] 图1示意性地示出了根据本发明的坐标测量装置和测量辅助设备；

[0035] 图2示意性地示出了根据本发明的坐标测量装置的前视图；

[0036] 图3a示意性地示出了根据本发明的第一实施方式的坐标测量装置的两个固定/松配轴承装置的截面图；

[0037] 图3b示意性地示出了根据本发明的第二实施方式的坐标测量装置的一个固定/松配轴承装置的截面图；

[0038] 图4a示意性地示出了轴和固定轴承的截面图；

[0039] 图4b示意性地示出了轴和松配轴承的截面图；

[0040] 图5a至图5b示意性地示出了根据本发明的松配轴承的滚珠隔离圈的两个实施方式；

[0041] 图6a至图6b示意性地示出了根据本发明的固定轴承的两个实施方式；以及[0042] 图7示意性地示出了用于将支承部安装在基部上的垂直固定/松配轴承的结构。

[0043] 图1示出了根据本发明的、被构造为激光跟踪器1的坐标测量装置，该坐标测量装置包括：基部40、装配在基部40上并具有手柄21的支承部20、以及安装在支承部20的两个支架(未表示)上的望远镜单元10。所示的激光跟踪器1设置在架45上，并且借助于激光束36测量到达位于测量辅助设备80上的反光镜81的距离。该测量辅助设备80(在此作为示例，被设置为测量探针)还包括多个目标标记82(例如，采用反光点或自发光点的形式)和用于放置在目标物体85上的要测量的目标点上的测量头83。

[0044] 该激光跟踪器1包含测量照相机，该测量照相机被设置为具有可变缩放倍率的可聚焦的vario照相机系统，以便获取设置在测量辅助设备80上的目标标记82。通过借助于测量照相机获取到的目标标记82的位置，可以确定测量辅助设备80的空间取向。

[0045] 为了能够获取并跟踪测量辅助设备80的移动，以使激光束36保持与反光镜81的对准，激光跟踪器1具有位置敏感检测器(PSD)，特别是2D跟踪传感器，如例如在WO2007/079600A1中所公开的。

[0046] 该PSD优选地设置在望远镜单元10中，并且通过获取被目标(具体为反光镜81)反射的激光束36的取向，使得可以跟踪激光束36的对准。通过跟踪激光束对准，可以执行目标点的连续目标跟踪，从而可以连续确定目标点相对于测量装置的距离和位置。

[0047] 图2示出了根据本发明的被构造为激光跟踪器1的坐标测量装置的示例性实施方式的前视图。激光跟踪器1包括可以紧固在支承装置(在此，采用架45的形式来表示)上的基部40。支承部20以围绕垂直轴9可旋转地安装的方式装配在基部40上。支承部20包括第一支架26和第二支架27，第一支架26和第二支架27从支承部20向上突出，并且望远镜单元10借助于轴63以可相对于水平轴8倾斜的方式安装在第一支架26和第二支架27上。用于搬运激光跟踪器1的手柄21装配在两个支架26、27上。手柄21可以牢固地连接至支架26、27(例如由与其一起铸造而生成，或焊接)，以使其用作针对支架26、27(特别是在弯曲方面)的附加的稳定性部件。

[0048] 在该示例性实施方式中，多个光学器件设置在望远镜单元10上，具体地，测量照相机的光学器件52以及光学距离测量装置的激光发射和接收光学器件51。望远镜单元10还优选地包括用于近似定位测量辅助设备80的定位照相机54和用于向用户提供图像的取景照相机56的光学器件。

[0049] 图3a以图2的激光跟踪器1的截面图的形式示出了根据本发明的第一实施方式的悬挂在望远镜单元10上的第一固定/松配轴承装置60和根据本发明的处于支承部20和基部40上的第二固定/松配轴承装置70的视图。望远镜单元10在其内部包括不同光学组件，尤其是用于获取测量辅助设备80的空间取向的测量照相机12和具有用于测量到达测量辅助设备80的距离的干涉仪13和绝对距离仪14的光学距离测量装置。该测量照相机12被构造成具有可变放大倍率的可聚焦vario照相机系统。

[0050] 第一固定/松配轴承装置60允许围绕倾斜轴8旋转望远镜单元10，并且包含安装在两个横侧支架26、27中的轴63，固定轴承61设置在第一支架26中，而松配轴承62设置在第二支架27中。直接驱动马达65也设置在第一支架26中以便驱动轴63旋转。角编码器66设置在第二支架27中，以便获取轴63的相对和/或绝对位置，以确定望远镜单元10的当前取向。

[0051] 轴63优选地由钢、黄铜或陶瓷制成，并且基本上为圆柱形，具体地，在轴承61、62上具有圆柱形运行表面。轴63是中空的以使其适于容纳诸如线缆或光导31、32的供应线。在根据测量辐射的发射方向限定的测量轴的方向(具体地，与倾斜轴8并且与直立轴9正交地延伸)上，轴63具有具体用于光学距离测量装置的射束路径的垂直开口69。

[0052] 激光器模块30被集成到支承部20中，或集成到支架26、27中的一个中，激光器模块30优选为氦氖激光器模块，这里在第二支架27中表示。包括第一光纤31和第二光纤32的光导系统从激光器模块30起被引导穿过轴63而进入望远镜单元10中，直到干涉仪13的准直仪
34中。光导系统的在第一支架27中延伸的第一光纤31经由优选地设置在第一支架27中的插口连接部33不旋转地连接至光导系统的在望远镜单元10中延伸的第二光纤32。在支承部20中将插口连接部33与激光器模块30相邻地布置具有可以更容易地一起替换激光器模块30与第一光纤31的优点。

[0053] 第二固定/松配轴承装置70允许围绕直立轴9旋转支承部20，并且包含安装在基部40中并固定到支承部上的轴73，固定轴承71设置在基部40的面朝支承部20的上部中，而松配轴承72设置在下部中。直接驱动马达75设置在松配轴承72处以便驱动轴73旋转。角编码器76设置在固定轴承71中以便获取轴73的相对和/或绝对位置，以确定支承部20的当前取向。

[0054] 尽管该实施方式包含两个固定/松配轴承装置，同样可以想到，仅将一个轴承装置设置为固定/松配轴承装置。

[0055] 图3b以激光跟踪器1的截面图的形式示出了根据本发明的第二实施方式的第一固定/松配轴承装置60。与图3a示出的实施方式形成对比，轴由第一部件63a和第二部件63b构成。在这种情况下，径向力和轴向力需要经由望远镜单元10的组件传动。因此优选地，这些组件被特别稳定且坚硬地形成。具体地，它们可以由和轴相同的材料构成。在这个示例性实施方式中未示出第二固定/松配轴承装置70，但是第二固定/松配轴承装置70是可选的。

[0056] 图4a和图4b分别以截面图示出了相应安装在支架26、27中的第一固定/松配轴承装置60的轴60的一部分。图4a示出了固定轴承61安装第一支架26上，而图4b示出了松配轴承62安装第二支架27上。轴63是中空的，并且在装配时具有圆柱形状。

[0057] 图4a中示出的固定轴承61具有两个成对设置的滚动轴承，具体地，双轴轴承对或具有间隔球的轴轴承。成对设置的滚动轴承的X式排布结构通过示例来表示。

[0058] 图4b中示出松配轴承62包括具有滚珠隔离圈的滚珠轴承，旨在吸收径向力。该松配轴承62被固定在轴63上，并且在支架27中以沿轴向可移动的方式设置，以便能够在轴63的热致膨胀变化的情况下与轴63无应力地移动。松配轴承62的滚动主体相对于内运行表面和外运行表面具有特定过大尺寸。两个运行表面都具有高硬度质量。

[0059] 轴承61、62未直接安装在支架26、27的相邻的轻重量组件(具体来说，铝制组件)中，而是安装在钢制的连接部件67、68中。轴承与法兰之间的期望配合由此得以在整个工作温度范围期间保持。钢制连接部件67、68牢固地连接至支架26、27的组件22。由此将因热效应而造成的轴向误差和由此产生的准确度损失减到最小。

[0060] 图4b中还示出了通过中空的轴63馈送的光导系统。该光导系统包括被引导进入望远镜单元的第二光纤32、被引导至第二支架27中的激光器模块的第一光纤31以及用于这两个光纤的无旋转连接的插口连接部33。在这个示例性实施方式中，该插口连接部33设置在轴63内部。

[0061] 图5a至图5c都以侧视图方式示出松配轴承62、72的滚珠隔离圈的示例性实施方式。该滚珠隔离圈的滚珠由钢或陶瓷构成，并且分别彼此稍微偏移地设置，以使每一个滚珠形成其本身的运行路径。这对于避免磨损是有利的，并且在运行路径受到冲击损害的情况下防止几个或所有滚珠在有问题的运行路径上运行。

[0062] 图6a和图6b示出第一固定/松配轴承装置60的固定轴承61的两个示例性实施方式。分别示出了围绕固定轴承61与轴63和周围第一支架26的一部分的细节。同样示出了倾斜轴8。其同样应用于第二固定/松配轴承装置70的固定轴承71。

[0063] 图6a示出了固定轴承61的第一实施方式，具有采用所谓O式排布结构的两个成对的滚动轴承。滚珠接触点的连接线沿轴63的方向发散。由此获得较大的支承宽度，这使该单元非常具有刚性。该O式排布结构允许可逆的轴向和径向载荷，并且确保很少的倾斜。

[0064] 图6b示出了固定轴承61的第二实施方式，具有采用所谓X式排布结构的两个成对的滚动轴承。滚珠接触点的连接线沿轴63的方向会聚。由此获得较小的支承宽度，这导致该单元的降低的角刚性。该X排布结构准许更大的对准偏差，并且同样允许可逆的轴向和径向载荷。

[0065] 图7示出了根据本发明的被构造成激光跟踪器1的坐标测量装置的第二固定/松配轴承装置70的固定轴承71和松配轴承72的排布结构，借助于该结构，支承部20围绕直立轴9可旋转地装配在基部40上(还参见图3a)。固定在支承部20上的轴73利用固定轴承71和松配轴承72安装在基部40上。轴73如图所示优选为中空的轴。固定轴承71优选地位于轴73的面朝支承部20的部分上，并且松配轴承72位于背对支承部的部分上。松配轴承72被固定在轴73上，并且在基部40中轴向可移动地设置，以便能够在轴73的热致膨胀变化的情况下与轴
73无应力地移动。固定轴承71被构造成可吸收径向力和轴向力。该固定轴承71还优选地构造成能够吸收由于该装置的固有重量或者因可以围绕直立轴9相对于基部40旋转的装置部件的固有重量而出现的力，特别是轴向力，使得该装置还可以“倒置”使用，就是说，支承部
20悬挂在基部40下方。

[0066] 除了第一固定/松配轴承装置60以外，还可以设置第二固定/松配轴承装置70并与另一轴承装置相组合。

[0067] 要明白的是，这些表示图仅示意性地表示了可能示例性实施方式。不同方法同样可以彼此组合和与根据现有技术的方法和装置相组合。

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