(57)【要約】      （修正有）【課題】製造環境の温度変化によるサイズおよび作業ゾーン内の較正パターンの相対的位置の変化を考慮に入れるレーザプロジェクタを較正するためのマウント装置を提供する。【解決手段】アイテム１５２を再現可能に位置決めするためのマウント装置３４は、第１のマウント６０、第２のマウント８０および第３のマウント１００を含み、第１のマウント６０は、アイテム１５２に連結された第１の部材１２０を受けるように構成し、第１のマウント６０は、第１の部材１２０を３つの互いに直交する方向４４、４６、４８に沿った動作に対して抑制する。第２のマウント８０は、アイテム１５２に連結された第２の部材１２２を受け、第２の部材１２２を方向の２つ４６、４８に沿った動作に対して抑制する。第３のマウント１００は、アイテム１５２に連結された第３の部材１２４を受け、第３の部材１２４を方向の１つ４６に沿った動作に対して抑制する。【選択図】図１
2013215880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アイテム（１５２）を再現可能に位置決めするためのマウント装置（３４）であって、
前記アイテム（１５２）に連結された第１の部材（１２０）を受け、前記第１の部材（１２０）を３つの互いに直交する方向（４４、４６、４８）に沿った動作に対して抑制するように構成された第１のマウント（６０）と、
前記第１のマウント（６０）に対して固定的に位置決めされ、前記アイテム（１５２）に連結された第２の部材（１２２）を受け、前記第２の部材（１２２）を前記方向の２つ（４６、４８）に沿った動作に対して抑制するように構成された第２のマウント（８０）と、
前記第１および第２のマウント（８０）に対して固定的に位置決めされ、前記アイテム（１５２）に連結された第３の部材（１２４）を受け、前記第３の部材（１２４）を前記方向の１つ（４６）に沿った動作に対して抑制するように構成された第３のマウント（１００）とを含み、
前記第１、第２および第３の部材（１２０、１２２、１２４）は、前記アイテム（１５２）が３つの互いに直交する方向（４４、４６、４８）に沿った動作に対して抑制されないように、前記第１、第２および第３のマウント（６０、８０、１００）にそれぞれ係合されるマウント装置。
【請求項２】
前記第１、第２および第３のマウント（６０、８０、１００）が固定具に固定的に設置され、
前記固定具（５０）が基部（５２）および前記基部（５２）から上向きに延びる垂直部材（５４）を含み、
前記第１および第２のマウント（６０、８０）が前記基部（５２）に設置され、
前記第３のマウント（１００）が前記垂直部材（５４）に設置されている、請求項１に記載のマウント装置（３４）。
【請求項３】
前記第１、第２および第３のマウント（６０、８０、１００）の少なくとも１つが、
前記第１のマウント（６０）が円錐面（６４）を有する円錐形マウント（６２）を含み、
前記第２のマウント（８０）がＶ字形ブロック（８２）を含み、
前記第３のマウント（１００）が前記第１および第２のマウント（６０、８０）の上方にあるプレート部材（１０２）を含むように構成されている、請求項１または２のいずれか一項に記載のマウント装置（３４）。
【請求項４】
前記第１、第２および第３のマウント（６０、８０、１００）が前記アイテム（１５２）を設置するための三角形パターン（５８）を画成し、
前記アイテム（１５２）の重量によって前記アイテム（１５２）が前記第１、第２および第３のマウント（６０、８０、１００）に対して確実に位置決めされるように、前記第１、第２および第３のマウント（６０、８０、１００）が前記アイテム（１５２）を支持するように配置されており、前記マウント装置（３４）によって支持されるとき、前記アイテム（１５２）が垂直方向に対して約１０度未満の設置角度（１０８）に向くように、前記第１、第２および第３のマウント（６０、８０、１００）が互いに対して位置決めされている、請求項１ないし３のいずれか一項に記載のマウント装置（３４）。
【請求項５】
前記第１、第２および第３の部材（１２０、１２２、１２４）のそれぞれ１つが、前記第１、第２および第３のマウント（６０、８０、１００）にそれぞれ係合するように、前記アイテム（１５２）の縁部（１５４、１５６）から外向きに側方に延び、前記第１、第２および第３の部材（１２０、１２２、１２４）の少なくとも１つが球体（１２８）を含む、請求項１ないし４のいずれか一項に記載のマウント装置（３４）。
【請求項６】
前記アイテム（１５２）が較正基準（１５０）を含み、前記較正基準（１５０）はパネル部材（１５３）から構成され、
前記パネル部材（１５３）は対向する表面板（１６２）および前記表面板（１６２）の間に置かれたコア（１６４）を有するサンドイッチ構造（１６０）を含み、前記コア（１６４）はハニカム材料から形成されている、請求項１ないし５のいずれか一項に記載のマウント装置（３４）。
【請求項７】
前記マウント装置（３４）がレーザプロジェクタ（２８）のための較正システムのための較正基準（１５０）を再現可能に位置決めするためのものであり、前記較正基準（１５０）は三角形パターン（５８）で設置される少なくとも３つの一部分が球状である部材（１２０、１２２、１２４）を有する、請求項１に記載のマウント装置（３４）。
【請求項８】
アイテム（１５２）をマウント装置（３４）に支持する方法であって、
少なくとも一部が球状である第１、第２および第３の部材（１２０、１２２、１２４）を有するアイテム（１５２）を設けることと、
前記第１の部材（１２０）を、前記第１の部材（１２０）を３つの互いに直交する方向（４４、４６、４８）に沿った動作に対して抑制するように構成された第１のマウント（６０）で支持することと、
前記第２の部材（１２２）を、前記第２の部材（１２２）を前記方向の２つ（４６、４８）に正確に沿った動作に対して抑制するように構成された第２のマウント（８０）で支持することと、
前記第３の部材（１２４）を、前記第３の部材（１２４）を前記方向の１つ（４６）に正確に沿った動作に対して抑制するように構成された第３のマウント（１００）で支持することとを含む方法。
【請求項９】
前記第１の部材（１２０）を円錐形マウント（６２）で支持するステップと、
前記第２の部材（１２２）をＶ字形ブロック（８２）で支持するステップと、
前記第３の部材（１２４）を全体的に平坦な表面（１０４）で支持するステップとをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１、第２および第３のマウント（６０、８０、１００）を、実質的に同様の熱膨張係数を有する材料から形成するステップとをさらに含み、
前記アイテム（１５２）が較正基準を含み、
前記基準（１５０）がレーザプロジェクタ（２８）を較正する前に寸法の平衡を得ることができるステップと、
レーザプロジェクタ（２８）を、前記マウント装置（３４）を使用して第１の位置（３６）で較正するステップと、
前記レーザプロジェクタ（２８）を、前記マウント装置（３４）を使用して第２の位置（３８）で較正するステップとをさらに含む、請求項８または９のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は一般に測定システムに関し、より詳細には、レーザプロジェクタのための較正基準などのアイテムを支持しまたは設置するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザプロジェクタは様々な製造工程で使用される。例えば、レーザプロジェクタは構造組立品の部品配置に使用することができる。これに関して、１つまたは複数のレーザプロジェクタを作業ゾーンに取り付けることができ、１つまたは複数のレーザプロジェクタは組立治具で組み立てられる構造組立品の表面に幾何学パターンを直接投影するためのレーザビームを照射することができる。レーザビームによって投影された幾何学パターンによって、金物工具を使用せずに、あるコンポーネントを構造組立品の他のコンポーネントに対して、または基準系に対して比較的精密に位置決定することが容易になり得る。
【０００３】
レーザビームは比較的狭いビーム（例えば、０．０３０インチ）として投影することができる。好ましくは、レーザビームは、公称位置精度で構造組立品の表面に投影される。レーザビームを投影する位置精度は、好ましくは、構造組立品の製造公差未満である。例えば、レーザプロジェクタは、±０．０３０インチの構造組立品上の公称位置公差を有するコンポーネントを位置決定することができるように、１５フィートの公称距離で±０．０１５インチの公称位置精度を有する。
【０００４】
使用しなかった期間の後、または定期的な間隔で、レーザプロジェクタを動作させる前に、レーザプロジェクタの位置精度が公称公差の範囲内であることを確認する必要がある。これに関して、レーザビームを投影する位置精度は、レーザプロジェクタの検流計などの内部コンポーネントの劣化または故障によって、悪影響を受けることがある。レーザプロジェクタの位置精度を確認するための従来の方法は、構造に設置された較正パターンの使用を含む。レーザビームは較正パターンに対して投影され、較正パターンに対するレーザビームの偏差の測定値が記録される。
【０００５】
組立治具を含む作業ゾーン内の様々な位置で、レーザプロジェクタの位置精度を較正することが一般に望ましい。例えば、組立治具の反対側および上側および下側で、レーザプロジェクタの位置精度を較正することが一般に望ましい。較正パターンを膨張または収縮させることがある温度変化による作業ゾーン内の較正パターンの位置および／またはサイズの変化を考慮に入れることも、一般に望ましい。さらに、レーザプロジェクタが較正された後、較正パターンが製造工程と干渉しないように、較正パターンを作業ゾーンから除去することが好ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、製造環境の温度変化によるサイズおよび作業ゾーン内の較正パターンの相対的位置の変化を考慮に入れるレーザプロジェクタを較正するためのシステムおよび方法が、当技術分野で必要とされている。さらに、較正パターンを作業ゾーン内の様々な位置で位置決定することができ、および／または製造工程との干渉を避けるために較正を作業ゾーンから完全に除去することができる、レーザプロジェクタを較正するためのシステムおよび方法が当技術分野で必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
レーザプロジェクタの較正に関する上記の必要性は、較正基準などのアイテムをマウント装置に対して再現可能に位置合わせするためのマウント装置を提供する本開示によって特に対処される。マウント装置は、第１のマウント、第２のマウントおよび第３のマウントを有する固定具を含むことができる。第１のマウントは、アイテムに連結することができる第１の部材を受け、第１の部材を３つの互い直交する方向に沿った動作に対して抑制するように構成することができる。第２のマウントは、第１のマウントに対して固定的に位置決めすることができ、第２の部材を受けるように構成することができる。第２の部材は、アイテムに連結することができ、第２の部材を方向の２つに沿った動作に対して抑制することができる。第３のマウントは、第１および第２のマウントに対して固定的に位置決めすることができる。第３のマウントは、アイテムに固定的に連結することができる第３の部材を受けるように構成することができ、第３の部材を方向の１つに沿った動作に対して抑制することができる。第１、第２および第３の部材は、アイテム（例えば、較正基準）が３つの互いに直交する方向に沿った動作に対して抑制されないように、第１、第２および第３のマウントにそれぞれ係合することができる。有利には、上記のように較正基準を３つの互いに直交する方向に沿って抑制されないように動かすことによって、較正基準の既知の測定パターン（例えば、較正パターン）の歪みを防ぐことができる。
【０００８】
他の実施形態では、レーザプロジェクタのための較正システムが開示されている。較正システムは、設置される少なくとも３つの一部が球状である第１、第２および第３の部材を有することができる較正基準を含むことができる。較正システムはさらに、較正基準の再現可能な位置決めのためのマウント装置を含むことができる。マウント装置は、互いに対して固定され、第１、第２および第３の部材の三角形パターンに相補的とすることができる三角形パターンで設けられた第１のマウント、第２のマウントおよび第３のマウントを有する固定具を含むことができる。
【０００９】
第１のマウントは、アイテムに連結することができる第１の部材を受けるように構成することができ、第１の部材を３つの互いに直交する方向に沿った動作に対して抑制することができる。第２のマウントは、第１のマウントに対して固定的に位置決めすることができ、第２の部材を受けるように構成することができる。第２の部材は、アイテムに連結することができ、第２の部材を方向の２つに沿った動作に対して抑制することができる。第３のマウントは、第１および第２のマウントに対して固定的に位置決めすることができる。第３のマウントは、アイテムに固定的に連結することができる第３の部材を受けるように構成することができ、第３の部材を方向の１つに沿った動作に対して抑制することができる。第１、第２および第３の部材は、アイテムが３つの互いに直交する方向に沿った動作に対して抑制されないように、第１、第２および第３のマウントにそれぞれ係合することができる。上記のように、較正基準などのアイテムの抑制されない動作能力は、有利には、較正基準の面に設けることができる測定パターンの歪みを防ぐことができる。
【００１０】
較正基準などのアイテムをマウント装置に支持する方法も開示される。方法は、少なくとも一部が球状である第１、第２および第３の部材を備えたアイテムを設けることを含むことができる。方法はさらに、第１の部材を３つの互いに直交する方向に沿った動作に対して抑制するように構成された第１のマウントの第１の部材を係合することを含むことができる。方法はさらに、第２の部材を前記方向の２つに正確に沿った動作に対して抑制するように構成された第２のマウントの第２の部材を係合することを含むことができる。さらに、方法は、第３の部材を前記方向の１つに正確に沿った動作に対して抑制するように構成された第３のマウントの第３の部材を係合することを含むことができる。有利には、方法は、温度変化によって起きることがあるアイテムの熱膨張または熱収縮などの動き、またはアイテムの質量にかかる重力によるアイテムの下垂、弛みまたは歪みによるアイテムの動きに対して、アイテムを抑制することなくアイテムを支持する手段を提供することができる。
【００１１】
上記で述べた特徴、機能および利点は、本開示の様々な実施形態で個別に達成することができ、またはさらに他の実施形態で組み合わせることができ、そのさらなる詳細は以下の説明および図面を参照しながら明らかになるであろう。
【００１２】
本開示のこれらおよび他の特徴は、図を通して同様の番号は同様の部品を示す図面を参照すると、より明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】レーザプロジェクタおよび作業ゾーンに組立治具によって定位置に保持される構造組立品、ならびに較正基準を作業ゾーンのいくつかの位置に設置するための複数のマウント装置をさらに示す斜視図である。
【図２】作業ゾーンならびにレーザプロジェクタの相対的位置および較正基準のためのマウント装置の位置を示す上面図である。
【図３】作業ゾーンならびに設置される較正基準を有するマウント装置の１つを示す側面図である。
【図４】較正基準が３つの互いに直交する方向に沿った動作に対して抑制されないようにマウント装置の第１、第２および第３のマウントにそれぞれ設置される、第１、第２および第３の球状部材を有する較正基準の実施形態の前面図である。
【図５】図４の較正基準およびマウント装置の上面図である。
【図６】図４の較正基準およびマウント装置の側面図である。
【図７】マウント装置の第１、第２、および第３のマウントを支持するための固定具の前面図である。
【図８】図７のマウント装置の上面図である。
【図９】図７のマウント装置の側面図である。
【図１０】球状部材を支持するための円錐形マウントとして構成された第１のマウントの前面図である。
【図１１】図１０の円錐形マウントの上面図である。
【図１２】Ｖ字形ブロックとして構成された第２のマウントの前面図である。
【図１３】図１２のＶ字形ブロックの側面図である。
【図１４】図１２のＶ字形ブロックの上面図である。
【図１５】球状部材を設置することを示す較正基準の一部分の前面図である。
【図１６】較正基準に設置される球状部材の側面図である。
【図１７】レーザプロジェクタによって較正基準に投影される円形−菱形−正方形パターンを有する較正基準の前面図である。
【図１８】レーザプロジェクタによって較正基準に投影されるリトレースパターンを有する較正基準の前面図である。
【図１９】レーザプロジェクタによって較正基準に投影される垂直スパイクを有する較正基準の前面図である。
【図２０】レーザプロジェクタによって較正基準に投影される水平スパイクを有する較正基準の前面図である。
【図２１】レーザプロジェクタを較正する方法に含むことができる１つまたは複数の操作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本開示の好ましい様々な実施形態を示すための図面を参照すると、図１は構造または物品１４を支持するために使用することができる組立治具１２を含む作業ゾーン１０を示す図である。作業ゾーン１０は、コンポーネントを物品１４に位置決めし、および／または位置決定するため、穴パターン２４を物品１４上で位置決定するため、または他の目的で、レーザビーム３２を照射するための１つまたは複数のレーザプロジェクタ２８など、１つまたは複数の測定デバイスを含むことができる。
【００１５】
有利には、本開示は、レーザプロジェクタ２８を１つまたは複数の作業ゾーン１０でオンサイト較正するための較正基準１５０を支持するためのマウント装置３４を含むことができる、軽量で持ち運び可能な較正システムを含む。マウント装置３４は、レーザプロジェクタ２８を作業ゾーン１０の様々な位置で較正することができるように、作業ゾーン１０の１つまたは複数の位置で設置することができる。マウント装置３４は、較正基準１５０を、図１に示す第１、第２および第３の位置３６、３８、４０など様々な位置で、マウント装置３４に再現可能に設置することができるように構成することができる。
【００１６】
有利には、較正基準１５０は単純な構造とすることができ、較正基準１５０を、作業ゾーン１０内の様々な位置で、１つまたは複数のマウント装置３４に手動で再位置決めすることができるように、比較的軽量に構成することができる。作業ゾーン１０内のそれぞれの位置におけるマウント装置３４は、較正基準１５０の抑制されない動作を可能にするように構成することができる。較正基準１５０が一般にマウント装置３４上の１つの点（例えば、第１のマウント６０）に対して可動でなく、温度によって生じる較正基準１５０のいずれかの方向への膨張または収縮を許容するという点において、較正基準１５０の動作は抑制されない。そのような温度によって生じる較正基準１５０の変化は、較正基準１５０の面内熱膨張および／または面外熱膨張または収縮を含むことができる。そのような熱膨張または収縮は作業ゾーン１０内の周囲温度の変化によって生じることがあり、較正基準が動作に対して抑制されると、較正基準１５０の歪みを引き起こすことがある。
【００１７】
図１では、物品１４に関して実施することができる製造工程中または他の工程（例えば、検査）中、物品１４を組立治具１２に設置することができる。物品１４は、組立治具１２によって支持することができる単一のワークピースを含むことができ、または物品１４は組立治具１２によって支持することができるワークピースの組立品を含むことができる。これに関して、物品１４は、任意の組立品、準組立品、システム、サブシステム、デバイス、または限定はされないが、本明細書で開示されるマウント装置３４および／または較正システムの使用を有利に組み込むことができる他の要素を含むことができる。レーザプロジェクタ２８は、レーザビーム３２が物品１４の表面または組立治具１２上に、線、円弧、一連の線、一連の照準線などの幾何学要素または形状、または他の幾何学要素として表れるように、あらかじめ定められた方法で迅速かつ反復的にスキャンしまたは操縦することができるレーザビーム３２を照射することができる。このようにしてレーザプロジェクタ２８を使用して、１つまたは複数のワークピースを物品１４上で、または物品１４に対して、位置決定することができる。レーザプロジェクタ２８はまた、穴２２または穴パターン２４または他の特徴を物品１４上で位置決定し、または、様々な他の製造または検査工程のいずれか、および／または限定はされないが任意の種類の他の工程を補助するために使用することもできる。
【００１８】
組立治具１２は、上側および下側および側面を含むことができ、レーザプロジェクタ２８の較正が望ましい作業ゾーン１０の境界の一部分を画成することができる。複数の工具位置合わせターゲットまたは治具ターゲット２６を、治具組立品に設置し、または位置することができる。そのような治具ターゲット２６によって、作業ゾーン１０の基準座標系２２０に対して、レーザプロジェクタ２８と組立治具１２との位置合わせを容易にすることができる。基準座標系２２０は、Ｘ軸２２２、Ｙ軸２２４およびＺ軸２２６を含むことができる。治具ターゲット２６は、物品１４の第１および第２の端部１６、１８の物品１４の縁部２０、および物品１４の縁部２０の間の位置を含む物品１４の様々な他の位置など、物品１４に設置することもできる。治具ターゲット２６はさらに、作業ゾーン１０の床、壁、および／または天井など、作業ゾーン１０の他の領域に設置することもできる。治具ターゲット２６を作業ゾーン１０内の様々な位置で位置決定することによって、レーザプロジェクタ２８を組立治具１２、物品１４、および作業ゾーン１０の様々な位置と位置合わせすることができる。
【００１９】
図１はさらに、作業ゾーン１０のあらかじめ定められた位置に位置する複数のマウント装置３４を示す。例えば、図１は、組立治具１２の一端の第１の位置３６、組立治具１２のほぼ中間点の第２の位置３８、および組立治具１２の一端の第３の位置４０に位置するマウント装置３４を示す。作業ゾーン１０の３つのマウント装置３４が示されているが、任意の数のマウント装置３４を、治具組立品または作業ゾーン１０の他の位置を含む作業ゾーン１０の任意の位置に設けることができ、取り付けることができる。マウント装置３４は、作業ゾーン１０に永久的に設置し、または作業ゾーン１０に除去可能に設置することができる。例えば、マウント装置３４は、組立治具１２付近の作業ゾーン１０の床または組立治具１２によって支持される品物１４を含む作業ゾーン１０の他の構造に、永久的に連結し、または除去可能に連結することができる。マウント装置３４はまた、作業ゾーン１０の代表的な容量にわたってレーザプロジェクタ２８の較正を可能にするように、構造に近い作業ゾーン１０の天井（図示せず）、壁（図示せず）、または作業ゾーン１０の他の位置を含む、作業ゾーン１０の他の領域に永久的に連結し、または除去可能に連結することができる。
【００２０】
図１では、それぞれのマウント装置３４は第１のマウント６０、第２のマウント８０、第３のマウント１００を含むことができる。第１のマウント６０、第２のマウント８０、第３のマウント１００は互いに対して固定された位置に設置することができる。例えば、第１のマウント６０、第２のマウント８０、第３のマウント１００を、以下でより詳細に説明する固定具５０に固定的に連結することができる。あるいは、第１のマウント６０、第２のマウント８０、第３のマウント１００は、作業ゾーン１０の組立治具１２、床、壁、天井などの作業ゾーン１０の構造、または作業ゾーン１０の任意の他の構造に、個別の要素として設置することができる。これに関して、複数の実質的に同様のマウント装置３４を、レーザプロジェクタ２８の較正が望ましい作業ゾーン１０の任意の位置で位置決定することができる。
【００２１】
それぞれのマウント装置３４は、較正基準１５０などのアイテム１５２を支持するように構成することができる。ある実施形態では、較正基準１５０は、１つまたは複数の測定ターゲット１７２（図示せず）および／または測定パターン（図示せず）を設置することができる、比較的軽量で全体的に平坦なパネル部材１５３として構成することができる。測定ターゲット１７２は、レーザビーム３２の位置精度など、レーザプロジェクタ２８によって投影されるレーザビーム３２の精度を判断しやすくすることができる。これに関して、測定ターゲット１７２は、レーザプロジェクタ２８がレーザビーム３２を所定の投影距離のための特定の位置精度で投影しているかどうかを判断しやすくすることができる。例えば、レーザプロジェクタ２８は、レーザプロジェクタ２８と測定ターゲットとの間の所定の距離（例えば、２０フィート）に公称位置精度（例えば、±０．０２０インチ）でレーザビーム３２を投影することができるように、製造業者によって特定することができる。しかし、測定ターゲット１７２はレーザビーム３２の幅の精度も決定しやすくすることができる。例えば、測定ターゲット１７２は、所定の距離（例えば、２０フィート）に特定の公称ビーム幅（例えば、±０．０１５インチ）でレーザビーム３２が投影されているかどうかについて判断しやすくすることができる。
【００２２】
図１では、マウント装置３４は、レーザプロジェクタ２８または他の測定デバイスの精度をチェックするための、組立治具１２の付近など作業ゾーン１０の複数の位置で較正基準１５０を確実に位置決めするための簡便な手段を提供するのに有利である。これに関して、マウント装置３４は、較正基準１５０をマウント装置３４に繰り返し位置決めすることができるように、マウント装置３４に設置されたとき、較正基準１５０の抑制されない動作を可能にするのに有利である。例えば、マウント装置３４は、マウント基準系４２によって示し、以下でより詳細に説明する、水平方向４４、前後方向４６、および／または垂直方向４８における較正基準１５０の動作（例えば、面内および／または面外膨張または収縮）をしやすくすることができる。
【００２３】
マウント装置３４に設置されたとき、較正基準１５０の抑制されない動作によって、較正基準１５０の温度変化による較正基準１５０の熱膨張または収縮に伴う較正基準１５０の反り、曲がり、捻じれ、または他の歪みが、ごくわずかまたはゼロになることが有利である。較正基準１５０の抑制されない動作を可能にすることによって、較正基準１５０上の測定ターゲット１７２の配置の歪み、または較正基準１５０上の測定パターン（図１７〜２０）の歪みを最小限にすることができる。測定ターゲット１７２および／または測定パターンの歪みを最小限にすることによって、レーザプロジェクタ２８を較正する精度を高めることができる。さらに、本明細書に開示されたマウント装置３４は、１つまたは複数のレーザプロジェクタ２８の簡便なオンサイト較正のための、１つまたは複数の作業ゾーン１０の複数の位置での較正基準１５０の再現可能な位置決めのための簡便で軽量な手段を提供する。
【００２４】
図２では、図１の作業ゾーン１０の上面図を示す。レーザプロジェクタ２８は、レーザビーム３２を第１の位置３６でマウント装置３４に設置された較正基準１５０に向かって投影することが示されている。レーザプロジェクタ２８を以下で説明する方法３００（図２１）で組立治具１２に位置合わせする間、ユーザは、まず較正基準１５０を位置の１つ（例えば、第１の位置３６）でマウント装置３４に取り付け、高精度測定システム（例えば、図示しない写真測量システム）を使用して較正基準１５０上の１つまたは複数の測定ターゲット１７２の位置を測定し、較正基準１５０をマウント装置３４から一時的に除去し、次いで、第１の位置３６で測定ターゲット１７２の位置の再現性を確認するように、較正基準１５０を同じ位置（例えば、第１の位置３６）でマウント装置３４に再び取り付けることによって、レーザプロジェクタ２８を較正することができる。ユーザは、所定の位置における測定基準１５０の位置の再現性を確立するように、較正基準１５０の取り付け、測定チェック、および除去を複数回繰り返すことができる。測定ターゲット１７２の位置の測定の再現性は、レーザプロジェクタ２８の検流計など、レーザプロジェクタ２８の内部コンポーネントの完全性を示すことができる。測定ターゲット１７２の位置の測定の再現性を確立した後、較正基準１５０が第１の位置３６にあるとき、ユーザは、以下で説明するようにテストサークル（図示せず）および／または測定パターン２００（図１７〜２０）を較正基準１５０へと投影することによって、第１の位置３６でレーザプロジェクタ２８の較正を実施することができる。
【００２５】
図３は、第１の位置３６にあるマウント装置３４および較正基準１５０の実施形態を示す、作業ゾーン１０の側面図である。レーザプロジェクタ２８は、好ましくは組立治具１２に対して可動でない固定支持部３０に設置されて示されている。これに関して、レーザプロジェクタ２８は、作業ゾーン１０の組立治具１２、床、天井および／または壁などの永久的で可動でない構造、および／または作業ゾーン１０内とすることができる他の構造（図示せず）など、作業ゾーン１０の固定位置に永久的に設置することができる。レーザプロジェクタ２８を作業ゾーン１０の永久的な構造に設置することによって、人や機器がぶつかることによるレーザプロジェクタ２８の位置合わせまたは較正の妨害の可能性を低減することができる。
【００２６】
図４〜６は、較正基準１５０を支持するマウント装置３４の前面図、上面図および側面図である。マウント装置３４は、固定具５０に固定的に連結される第１のマウント６０、第２のマウント８０、第３のマウント１００を含む。第１のマウント６０、第２のマウント８０、第３のマウント１００は、第１の部材１２０、第２の部材１２２、第３の部材１２４をそれぞれ受け、係合し、または支持するように構成されており、較正基準１５０の面内膨張１６８または収縮または面外膨張１７０または収縮による動作に対して較正基準１５０が抑制されないようになっている。第１の部材１２０、第２の部材１２２、第３の部材１２４は、較正基準１５０に固定的に連結し、較正基準１５０をマウント装置３４上に支持するために三角形パターン５８で配置することができる。
【００２７】
図４では、第１のマウント６０、第２のマウント８０を較正基準１５０の側縁部１５８から内向きに位置決定することができる。例えば、ある実施形態では、第１のマウント６０および第２のマウント８０を、マウント装置３４のほぼエアリー点（図示せず）で位置決定することができる。それぞれのエアリー点は、較正基準１５０の底縁部１５６の長さの約２２パーセントの側縁部１５８から内側の距離に位置することができる。そのような位置では、較正基準１５０が第１および第２のマウント６０、８０に最初に取り付けられるとき、較正基準１５０の質量が分布され、平衡になるため、第１および第２のマウント６０、８０のそれぞれの反対側で底縁部１５６に沿った弛みまたは下垂を最小限にすることができる。第１および第２のマウント６０、８０を較正基準１５０の側縁部１５８の内側（例えば、エアリー点）で位置決定することによって、較正基準１５０の測定ターゲット１７２（図１７〜２０）またはパターン２００（図１７〜２０）を含む面の歪みを最小限にすることができる。しかし、第１のマウント６０および第２のマウント８０は、較正基準１５０の両端部または角部を含む較正基準１５０の底縁部１５６に沿って任意の位置に配置することができる。
【００２８】
第１の部材１２０、第２の部材１２２、第３の部材１２４は、少なくとも一部が球状１２６（例えば、半球）とすることができる（図１０）。ある実施形態では、第１の部材１２０、第２の部材１２２および／または第３の部材１２４をそれぞれ球体１２８として設けることができる。第１の部材１２０、第２の部材１２２および第３の部材１２４の球体１２８は、標準サイズの第１、第２および第３の部材１２０、１２２、１２４を１つまたは複数の作業ゾーン１０の１つまたは複数のマウント装置３４の対応するサイズの第１、第２および第３のマウント６０、８０、１００のそれぞれに設置することができるように、同じサイズで設けることができる。ある実施形態では、球体１２８のそれぞれを、０．１０インチから３インチの範囲の直径で設けることができるが、第１の部材１２０、第２の部材１２２および第３の部材１２４は限定されることなく任意のサイズ、形状および構成で設けることもできる。
【００２９】
ある実施形態では、第１の部材１２０、第２の部材１２２および第３の部材１２４は、アルミニウム、鋼材または他の合金などの金属材料から形成することができる。しかし、第１の部材１２０、第２の部材１２２および第３の部材１２４は非金属材料（例えば、セラミック材料）または金属材料と非金属材料との組み合わせから形成することもできる。第１、第２および第３の部材１２０、１２２、１２４の材料は好ましくは、較正基準１５０の温度変化による面内膨張１６８または面外膨張１７０など、較正基準１５０の動作を最小限にするように、比較的低い熱膨張係数を有する。ある実施形態では、第１、第２および第３の部材１２０、１２２、１２４は、周囲温度の変化によって、第１、第２および第３の部材１２０、１２２、１２４に実質的に均一なサイズ変化が起きるように、同様の熱膨張係数を有する実質的に同じ材料から形成することができる。第１の部材１２０、第２の部材１２２および／または第３の部材１２４は、以下でより詳細に説明する方法で較正基準１５０に固定的に連結することができる。
【００３０】
較正基準１５０は、平坦な構造または全体的に直交形状（例えば、四角形、長方形）とすることができる全体的にパネル部材１５３を含むことができるが、他の形状も企図されている。以下でより詳細に説明するが、パネル部材１５３は、コア１６４（図１６）材料によって隔てられた一対の金属および／または非金属表面板１６２（図１６）を含むサンドイッチ構造１６０として形成することができる。ある実施形態では、表面板１６２はアルミニウムから形成することができ、較正基準１５０の剛性を高めるために任意でカーボンファイバーで被覆することができる。コア１６４材料は、波形アルミニウムまたは他の波形材料などの波形構造を含むことができる。コア１６４はまた、金属または非金属リブ（図示せず）を含むこともできる。他の実施形態では、コア１６４は、ハニカムアルミニウムコアまたは他の金属または他の非金属ハニカムコア材料を含むことができる。
【００３１】
あるいは、コア１６４材料は、レーザプロジェクタ２８または他の測定デバイスのオンサイト較正のために較正基準１５０を様々な作業ゾーン１０へと運ぶことが容易な比較的軽量で硬い構造を提供するように、フォームコアまたは他のコア１６４材料を含むことができる。較正基準１５０のサンドイッチ構築はまた、較正基準の質量にかかる重力１７４によって、または作業ゾーン１０および／または較正基準１５０の温度変化によって起きることがある較正基準１５０の弛み、下垂、曲がり、反り、捻じれまたは他の歪みを最小限にするためにも有利である。しかし、較正基準１５０は他の構造構成で形成することもでき、サンドイッチ構造に限定されない。例えば、較正基準１５０は、均質なプレートとして、半モノコック構造、または様々な他の構造構成のいずれかで形成することができる。
【００３２】
図４〜６では、較正基準１５０は、約１〜１０フィートの高さおよび約１〜１０フィートの幅を有することができるが、較正基準１５０は１〜１０フィートより大きいまたは小さい高さおよび幅を有することもできる。ある実施形態では、較正基準１５０は、約４フィート×４フィートなど、約３〜５フィート（高さ）×３〜５フィート（幅）の高さおよび幅を有することができる。較正基準１５０の厚さは、表面板１６２（図１６）の間隔によって画成することができ、較正基準１５０の長さおよび幅が大きくなるのに比例して厚さが大きくなる。ある実施形態では、較正基準１５０は約０．１〜１．５インチの厚さを有することができる。ある実施形態では、較正基準１５０は約０．５インチの厚さを有することができるが、較正基準１５０は限定されることなく任意の厚さを有することができる。較正基準１５０の厚さは、較正基準１５０が面外湾曲または屈曲に対して比較的耐性があるようなものとすることができる。
【００３３】
図４では、第１のマウント６０は、球体１２８として示す第１の部材１２０を支持するための円錐形マウント６２として構成することができる。第１のマウント６０は、第１の部材１２０を、マウント基準系４２によって示す、マウント水平方向４４、前後方向４６および垂直方向４８を含む３つの互いに直交する方向に沿った動作に対して抑制することができる。第１のマウントは工具鋼材などの金属材料、または限定されることなく任意の他の金属材料または非金属材料から形成することができる。ある実施形態では、第１のマウント６０は、比較的低い熱膨張係数を有する材料から形成することができる。第１のマウント６０は、固定具５０を形成する材料と実質的に同様の材料から形成することができ、第２のマウント８０および第３のマウント１００を形成することができる材料と実質的に同様の材料とすることができる。しかし、第１のマウント６０、第２のマウント８０、第３のマウント１００および固定具５０は異なる材料から形成することもできる。
【００３４】
図４〜６では、第２のマウント８０は、第１のマウント６０に対して固定して位置決めすることができるＶ字形ブロック８２として構成することができる。例えば、第１および第２のマウント６０、８０は固定具５０の基部部材に固定的に連結することができる。第２のマウント８０は、第１のマウント６０、第２のマウント８０および第３のマウント１００が同じ熱膨張係数を有するように、第１のマウント６０および第３のマウント１００を形成する材料と同じ材料とすることができる金属材料で形成することができる。第２のマウント８０は、第２の部材１２２を受けるように構成することができる。上述のように、第２の部材１２２は少なくとも一部が球状の形状を有することができる。例えば、第２の部材１２２は第１の部材１２０の球体１２８と同様の金属球体１２８として構成することができる。第２の部材１２２は、較正基準１５０に固定的に連結することができる。第２のマウント８０は、第２の部材１２２を３つの互いに直交する方向の２つに沿った動作に対して抑制するように構成することができる。より詳細には、第２のマウント８０は、第２の部材１２２を、図６に示すマウント規準系４２の前後方向４６に沿った動作に対して抑制することができる。第２のマウント８０は、第２の部材１２２が、マウント規準系４２の水平方向４４および垂直方向４８に沿って抑制されずに動くことができるようにする。
【００３５】
第３のマウント１００は、プレート部材１０２の平坦面１０４など、少なくとも部分的平坦面として構成することができる。第３のマウント１００は、第１および第２のマウント６０、８０の上方に位置することができ、較正基準１５０が固定具５０に取り付けられたとき、第３の部材１２４が平坦面１０４と当接して配置することができるように、垂直配置に配向することができる。図６に示すように、第３の部材１２４は、較正基準１５０に固定的に連結することができる。第３のマウント１００は、第２の部材１２４を３つの互いに直交する方向の１つに沿った動作に対して抑制するように構成することができる。より詳細には、第３のマウント１００は、第３の部材１２４を、図６に示すマウント規準系４２の前後方向４６に沿った動作に対して抑制するように構成することができる。第３のマウント１００は、第３の部材１２４が、マウント規準系４２の水平方向４４および垂直方向４８に沿って抑制されずに動くことができるようにする。
【００３６】
図６では、第１、第２および第３の部材１２０、１２２、１２４は、マウント装置に設置されたとき較正基準１５０が垂直方向４８に対して約１０度未満の設置角度１０８に配向するように、互いに対して位置決めすることができるが、設置角度１０８は約１０度より大きくすることができる。較正基準１５０が垂直方向４８に対して角度１０８に配向するように固定具５０を構成することによって、較正基準１５０の質量にかかる重力１７４が、較正基準１５０を固定具５０に確実に位置決めすることができる。
【００３７】
図４に示す三角形パターン５８の第１、第２および第３のマウント６０、８０、１００の配置は、第１の部材１２０が、３つの互いに直交する方向、すなわち、水平方向４４、前後方向４６および垂直方向４８に沿って、第１のマウント６０に抑制されることにより再現可能な較正基準１５０の３点位置を提供する。第２の部材１２２は、第２のマウント８０によって、互いに直交する方向の２つ、すなわち、前後方向４６および垂直方向４８に沿って抑制され、水平方向４４に沿って抑制されない。第３の部材１２４は、第３のマウント１００によって、互いに直交する方向の１つ、すなわち、前後方向４６に沿って抑制され、水平方向４４および垂直方向４８に沿って抑制されず、第１および第２のマウント６０、８０によって抑制される方向と衝突しないようになっている。マウント装置３４は、較正基準１５０の面内および面外動作に対応するのに有利である。例えば、図４は、全体的に水平方向４４および垂直方向４８に沿った較正基準１５０の面内膨張１６８を示す。図６は、全体的に前後方向４６に沿った較正基準１５０の面外膨張１７０を示す。
【００３８】
図７〜９は、固定具５０および固定具５０に固定的に連結された第１のマウント６０、第２のマウント８０、第３のマウント１００を含むマウント装置３４の実施形態を示す。固定具５０は、基部５２および基部５２から上向きに延びる垂直部材５４を含むことができる。基部５２は、プレートとして、または第１のマウント６０および第２のマウント８０を互いに対して固定して支持する他の構成で形成することができる。同様に、垂直部材５４は、プレートとして、または第３のマウント１００を第１のマウント６０および第２のマウント８０に対して固定位置に堅固に支持する他の構成で形成することができる。第３のマウント１００は、図８に示すように連結具１０６によって垂直部材５４の上端に連結することができるが、プレート部材を省略することができ、垂直部材の上端を第３のマウント１００として構成することができる。プレート部材１０２は、較正基準１５０が、図６に示し、上記で説明したように、垂直に対して設置角度１０８で設置されるようなサイズおよび位置とすることができる。
【００３９】
図９では、固定具５０は、基部５２を垂直部材５４に固定的に連結するための１つまたは複数のブレース５６を任意で含むことができる。ある実施形態では、固定具５０は、固定具５０およびマウントが実質的に同様の熱膨張係数を有するように、第１のマウント６０、第２のマウント８０および第３のマウント１００の材料と実質的に同様の材料から形成することができる。基部５２および垂直部材５４は、細長い比較的平坦な部材として形成されて示されているが、固定具５０は、限定されることなく任意の配置で設けることができ、細長い平坦な部材に形成されると限定されない。例えば、固定具５０は、第３のマウント１００が実質的に非可動であり、または第１のマウント６０および第２のマウント８０に対して固定されるように、トラス構造（図示せず）として作製することができる。
【００４０】
図１０〜１１では、上端７０および下端７２を有する円錐形マウント６２として構成された第１のマウント６０が示されている。下端７２は基部５２に固定的に連結することができる。円錐面６４は、球体１２８として示す第１の部材１２０を支持するための上端７０に形成することができる。円錐面６４は、第１の部材１２０の球体面が、第１の部材１２０を動作に対して抑制するように円錐面６４に係合するように、任意の角度で設けることができる。穴６８は、固定具５０の質量を最小限にするように、第１のマウント６０を通って形成することができる。第１のマウント６０は円錐形マウント６２として形成されるとは限定されず、第１の部材１２０を非可動に支持するための少なくとも３点（図示せず）を提供する任意の構成に形成することができる。これに関して、第１のマウント６０は、第１の部材１２０を上記のマウント基準系４２の３つの互いに直交する方向に沿った動作に対して抑制する任意の実施形態で構成することができる。
【００４１】
図１２〜１４では、上端８８および下端９０を有するＶ字形ブロック８２として構成することができる第２のマウント８０が示されている。第２のマウント８０の下端９０は、第１のマウント６０と同様の方法で、基部５２に固定的に連結することができる。上端８８は、球体１２８として示す第２の部材１２２を受けるための傾斜面８４を有するＶ字溝８６を含むことができる。Ｖ字溝８６は、第１の部材１２０、第２の部材１２２および第３の部材１２４によって画成することができる面（図示せず）に対して実質的に平行な配置とすることができる（図４）。このように、第２の部材１２２は水平方向４４に沿って抑制されずに動くことができる（図４）。第２のマウント８０は、Ｖ字形ブロック８２構成に限定されず、前後方向４６および垂直方向４８に沿った動作を抑制しながら、水平方向４４に沿った動作を抑制しない、任意の構成で設けることができることに留意されたい（図４）。例えば、第２のマウント８０は、球状の第２の部材１２２を支持するための実質的に平行な水平に向いた縁部、ワイヤ、ロッドを有する任意の構造を含むことができ、図１２〜１４に示すＶ字形ブロック８２構成に限定されない。
【００４２】
図１５〜１６は、第１の部材１２０の較正基準１５０との固定的な連結を示す。第２の部材１２２および第３の部材１２４は、第１の部材１２０と同様の方法で、較正基準１５０に固定的に連結することができる。図示された実施形態では、第１の部材１２０は球体１２８を含むことができる。球体１２８は、ねじ込みロッド１３０を受けるためのねじ穴１３２を含むことができる。ねじ込みロッド１３０は、較正基準１５０の上縁部１５４（図４）から、または底縁部１５６（図４）から外向きに延びることができる。ねじ込みロッド１３０は、較正基準１５０の側縁部１５８に形成することができるねじ穴１３２へと延びることができる。ねじ込みロッド１３０を側縁部１５８に係合することができるように、金属材料または埋込用樹脂などの剛性材料１６６を、較正基準１５０の側縁部１５８のコア１６４材料（図示せず）に沿って、局所的に取り付けることができる。１つまたは複数の薄ナット（図示せず）を、ねじ込みロッド１３０が較正基準１５０に対して、および球体１２８に対して回転しないように、回転可能にねじ込みロッド１３０に固定することができる。図１５〜１６に示す実施形態は、第１の部材１２０、第２の部材１２２および第３の部材１２４の較正基準１５０との固定的連結の限定的な代替的配置として解釈されるものではないことに留意されたい。これに関して、本開示は、第１、第２および第３の部材１２０、１２２、１２４（図４）の較正基準１５０との固定的連結の多様な構成を含む。
【００４３】
図１７は、レーザプロジェクタ２８の精度のチェックおよび／またはレーザプロジェクタ２８の較正のために、較正基準１５０に適用された円形−菱形−正方形２０２の形態の複数の測定ターゲット１７２および測定パターン２００を有する較正基準１５０の実施形態を示す（図１）。非限定的な実施形態では、測定ターゲット１７２は、既知の方法でレーザビーム３２（図１）の精度の視覚検査をしやすいように構成された逆反射ターゲット（図示せず）を含むことができる。円形−菱形−正方形２０２は、当技術分野で知られているようにレーザプロジェクタ２８の振動検流計（図示せず）の機能チェックを実施するための手段を提供することができる。例えば、レーザビーム３２が菱形および正方形パターンの角部を生成する精度は、検流計の機能を示すことができる。
【００４４】
図１８は、リトレース２０４パターンの形態の複数の測定ターゲット１７２および測定パターン２００を有する較正基準１５０の実施形態を示す。リトレース２０４パターンは、２点間の線を生成するレーザプロジェクタ２８（図１）の精度をチェックするための手段を提供する。図１８に示す線の間の曲がりまたは間隔は、レーザプロジェクタ２８の位置精度が不足していることを表すことができる。２点間の１本の線は、レーザプロジェクタ２８が、当技術分野で知られているように位置精度の特定の公差内でレーザビーム３２が投影されていることを表すことができる。
【００４５】
図１９〜２０は、垂直スパイク２０６（図１９）または水平スパイク２０８（図２０）の形態の複数の測定ターゲット１７２および測定パターン２００を有する較正基準１５０の実施形態を示す。垂直スパイク２０６（図１９）は、レーザプロジェクタ２８（図１）の水平方向４４（図４）の精度をチェックする手段を提供する。水平スパイク２０８は、レーザプロジェクタ２８（図１）の垂直方向４８の精度をチェックする手段を提供する。
【００４６】
図２１は、レーザプロジェクタ２８（図１）を較正する方法３００に含むことができる１つまたは複数の操作を示すフローチャートである。方法は、上記で説明し、図１〜２０で図示された較正基準１５０とともにマウント装置３４を使用して実施することができる。
【００４７】
図２１の方法３００のステップ３０２は、少なくとも一部が球状の第１、第２および第３の部材１２０、１２２、１２４を有する較正基準１５０（図１）を設けることを含むことができる。上述のように、第１、第２および第３の部材１２０、１２２、１２４は、図４〜６および１０〜１１に図示した方法で較正基準１５０に固定的に連結することができる。上述のように、第１、第２および第３の部材１２０、１２２、１２４は三角形パターン５８で設けられる。
【００４８】
図２１の方法３００のステップ３０４は、固定具５０に固定的に設置することができる第１、第２および第３の部材６０、８０、１００を含むマウント装置３４を設けることを含むことができる。例えば、図４〜６は、較正基準１５０の第１、第２および第３の部材１２４の三角形パターン５８に相補的な三角形パターン５８に配置された第１、第２および第３の部材６０、８０、１００を有するマウント装置３４の実施形態を示す。
【００４９】
図２１の方法３００のステップ３０６は、第１の部材１２０を第１のマウント６０に係合することを含むことができる。第１のマウント６０は、第１の部材１２０が３つの互いに直交する方向に沿った動作に対して抑制されるように構成することができる。例えば、図４〜６に示すように、第１の部材１２０は、水平方向４４、前後方向４６および垂直方向４８に沿った動作に対して抑制される。
【００５０】
図２１の方法３００のステップ３０８は、第２の部材１２２を第２のマウント８０に係合することを含むことができる。第２のマウント８０は、第２の部材１２２を前後方向４６および垂直方向４８に沿った動作に対して抑制するように構成することができる。第２のマウント８０は、第２の部材１２２が上記のように水平方向４４に沿って抑制されずに動くことができるようにする。
【００５１】
図２１の方法３００のステップ３１０は、第３の部材１２４を第３のマウント１００に係合することを含むことができる。ある実施形態では、第３のマウント１００（図４）は、第１のマウント６０（図４）および第２のマウント８０（図４）の上方に垂直に位置する平坦面１０４（図４）として構成することができる。平坦面１０４は、第３の部材１２４（図４）を前後方向４６（図４）に沿った動作に対して抑制するように構成することができる。第３のマウント１００は、第３の部材１２４が水平方向４４（図４）および垂直方向４８（図４）に沿って抑制されずに動くことができるようにする。
【００５２】
図２１の方法３００のステップ３１２は、較正基準１５０（図４）を作業ゾーン１０（図３）のマウント装置３４の１つ（図４）に設置し、レーザプロジェクタを較正する前に較正基準１５０に寸法の平衡を得られるようにすることを含むことができる。例えば、較正基準１５０を最初にマウント装置に設置するとき、較正基準１５０は作業ゾーン１０の周囲空気温度に対して様々な温度となることがある。較正基準１５０は、較正基準１５０を使用してレーザプロジェクタ２８（図１）を較正する前に、較正基準１５０が作業ゾーン１０の周囲空気温度との温度平衡を得るまでの間、マウント装置３４内で影響されないままにすることができる。
【００５３】
これに関して、基準を使用してレーザプロジェクタ２８を較正する前に、第１の部材１２０、第２の部材１２２および第３の部材１２４の球体構造と協働する第１のマウント６０、第２のマウント８０および第３のマウント１００の構造は、較正基準１５０が、図４に示すように面内方向および／または面外方向で抑制されない方法で熱膨張または熱収縮することができるようにする。さらに、較正基準１５０は、上記のようにレーザプロジェクタ２８を較正する前に、上記のように較正基準１５０が質量分布の平衡を得られるまでの間、マウント装置３４内で影響されないままにすることができる。
【００５４】
図２１の方法３００のステップ３１４は、マウント装置３４を使用して、レーザプロジェクタ２８（図２）を第１の位置３６（図２）で較正することを含むことができる。先に示したように、較正基準１５０（図１７）は、較正基準１５０上に設けられた測定ターゲット１７２（図１７）および／または測定パターン２００（図１７）を含むことができる。上記で述べたように、作業ゾーン１０（図１）は、組立治具１２、物品１４（図１）、作業ゾーン１０の床、天井、および／または壁、および作業ゾーン１０内に位置することができる他の構造の１つまたは複数の位置に設置された治具ターゲット２６（図１）を含むことができる。
【００５５】
較正基準１５０（図１）が第１の位置でマウント装置３４（図１）に取り付けられた状態で、レーザプロジェクタ２８（図１）を起動することができ、較正基準１５０上の測定ターゲット１７２（図１）へのレーザビーム３２（図１）の投影の偏差について測定を行うことができる。写真測量システム、レーザトラッカーなどの高精度測定システム（図示せず）、または他の高精度測定システムを最初に使用して治具ターゲット２６（図１）に対する較正基準１５０の測定ターゲット１７２の位置を測定することができる。高精度測定システムを使用して測定ターゲット１７２を測定する間、較正基準１５０をマウント装置３４から一時的に除去し、次いで同じ位置および向きでマウント装置３４に再び取り付けることができる。較正基準１５０上での測定ターゲット１７２の位置を判断するために、高精度測定システムを使用して、第２のセットの測定を行うことができる。レーザプロジェクタをその位置（例えば、作業ゾーン１０の第１の位置）で較正するために、レーザプロジェクタ２８によってレーザビーム３２が後で投影される測定ターゲット１７２の位置再現性を確立するように、プロセスは数回繰り返すことができる。
【００５６】
次いで、第１の位置３６での測定ターゲット１７２の繰り返された測定に基づいて、高精度測定システムによってデータファイル（図示せず）を生成することができる。データファイルは、組立治具１２上の治具ターゲット２６に対する、および床などの作業ゾーン１０の他の位置（図１）における治具ターゲット２６に対する、較正基準１５０上の測定ターゲット１７２の位置および向きを表すことができる。マウント装置３４の第１のマウント６０、第２のマウント８０および第３のマウント１００（図４）によって提供される抑制されない動作能力は、較正基準１５０が所定の位置（例えば、第１の位置３６）でマウント装置３４から除去され、再び取り付けられるたびに、較正基準１５０の測定ターゲット１７２が繰り返し実質的に同じ位置になるようにすることができることが有利である。較正基準１５０の位置の再現性は、所定の位置における測定データの信頼性を確立することができる。
【００５７】
較正基準１５０が第１の位置にある状態で、レーザプロジェクタ２８は、レーザプロジェクタ２８の検流計（図示せず）の相互作用精度を分析するように、特定のサイズのテスト円形（図示せず）を次いで治具ターゲット２６へと投影することができる。投影されたテスト円形の直径は、治具ターゲット２６からレーザプロジェクタ２８への距離によって異なり得る。例えば、テスト円形は、測定ターゲット１７２とレーザプロジェクタ２８との間の約２０フィートの距離に、約０．２５〜０．５９インチの直径で投影することができる。測定ターゲット１７２とレーザプロジェクタ２８との間のより長い距離に、より大きいテスト円形を投影することができる。テスト円形の投影は、レーザビーム３２（図１）の位置精度およびレーザビーム３２のビーム幅（図示せず）の精度を示すことができる。レーザプロジェクタ２８の検流計（図示せず）の相互作用精度をさらに示すように、測定パターン２００、２０２、２０４、２０６、２０８（図１７〜２０）を較正基準１５０（図１）へと投影することもできる。レーザプロジェクタ２８は、レーザビーム３２の測定ターゲット１７２からの偏差および測定パターン２００を較正基準１５０へと投影する際のレーザビーム３２の質に基づいて較正することができる。
【００５８】
図２１の方法３００のステップ３１６は、較正基準１５０を第１の位置３６で較正するステップ３１４で上記で説明したのと同じプロセスを使用して、マウント装置３４（図１）を使用して、レーザプロジェクタ２８（図１）を第２の位置３８（図１）で較正することを含むことができる。較正基準１５０（図１）を作業ゾーン１０（図１）の様々な位置（例えば、第３の位置４０）に位置する様々なマウント装置３４に順次設置することができる。マウント装置３４は、組立治具１２の熱膨張または熱収縮を測定し対処するように、組立治具１２の様々な位置（図示せず）に位置することもできる。レーザプロジェクタ２８は、作業ゾーン１０（図１）のそれぞれの位置で較正することができる。このように、レーザプロジェクタ２８は、作業ゾーン１０の作動容量の範囲内の精度を較正することができる。作業ゾーン１０の１つまたは複数の位置でレーザプロジェクタ２８を較正した後、レーザプロジェクタ２８は、作業ゾーン１０の組立治具１２に設置することができる物品１４（図１）の部品、穴パターン２４（図１）および他の特徴を正確に位置決定することができる。
【００５９】
図および文章において、一態様では、マウント装置３４は、アイテム１５２に連結された第１の部材１２０を受け、第１の部材１２０を３つの互いに直交する方向４４、４６、４８に沿った動作に対して抑制するように構成された第１のマウント６０と、第１のマウント６０に対して固定して位置決めされ、アイテム１５２に連結された第２の部材１２２を受け、第２の部材１２２を方向の２つ４６、４８に沿った動作に対して抑制するように構成された第２のマウント８０と、第１のマウント６０および第２のマウント８０に対して固定して位置決めされ、アイテム１５２に連結された第３の部材１２４を受け、第３の部材１２４を方向の１つ４６に沿った動作に対して抑制するように構成された第３のマウント１００とを含み、第１、第２および第３の部材１２０、１２２、１２４が、アイテム１５２が３つの互いに直交する方向４４、４６、４８に沿った動作に対して抑制されないように、第１、第２および第３のマウント６０、８０、１００にそれぞれ係合される、アイテム１５２の再現可能な位置決めのために開示されている。一変形例では、マウント装置３４は、第１、第２および第３のマウント６０、８０、１００が固定具に固定的に連結されているものを含む。
【００６０】
別の変形例では、マウント装置３４は、固定具５０が、基部５２および基部５２から上向きに延びる垂直部材５４を含み、第１および第２のマウント６０、８０が基部５２に設置され、第３のマウント１００が垂直部材５４に設置されているものを含む。さらに別の変形例では、マウント装置３４は、第１、第２および第３のマウント６０、８０、１００の少なくとも１つが、第１のマウント６０が円錐面６４を有する円錐形マウント６２を含み、第２のマウント８０がＶ字形ブロック８２を含み、第３のマウント１００が第１および第２のマウント６０、８０の上方にあるプレート部材１０２を含むように構成されているものを含む。一実施例では、マウント装置３４は、第１、第２および第３のマウント６０、８０、１００がアイテム１５２を設置するための三角形パターン５８を画成するものを含む。別の実施例では、マウント装置３４は、アイテム１５２の重量によってアイテム１５２が第１、第２および第３のマウント６０、８０、１００に対して確実に位置決めされるように、第１、第２および第３のマウント６０、８０、１００がアイテム１５２を支持するように配置されているものを含む。
【００６１】
さらに別の実施例では、マウント装置３４は、マウント装置３４によって支持されるとき、アイテム１５２が垂直方向に対して約１０度未満の設置角度１０８に向くように、第１、第２および第３のマウント６０、８０、１００が互いに対して位置決めされているものを含む。さらに別の実施例では、マウント装置は、第１、第２および第３の部材１２０、１２２、１２４のそれぞれが、第１、第２および第３のマウント６０、８０、１００にそれぞれ係合するように、アイテム１５２の縁部１５４、１５６から外向きに側方に延びるものを含む。一例では、マウント装置は、第１、第２および第３の部材１２０、１２２、１２４の少なくとも１つが球体１２８を含むものを含む。別の例では、マウント装置３４は、アイテム１５２が較正基準１５０を含むものを含む。別の例では、マウント装置３４は、較正基準１５０はパネル部材１５３から構成され、パネル部材１５３は対向する表面板１６２および表面板１６２の間に置かれたコア１６４を有するサンドイッチ構造１６０を含むものを含む。さらに別の例では、マウント装置３４は、コア１６４がハニカム材料から形成されているものを含む。
【００６２】
一態様では、三角形パターン５８で設置される、少なくとも３つの一部が球状である部材１２０、１２２、１２４と、較正基準１５０を再現可能に位置決めするためのマウント装置３４とを含み、マウント装置３４は、較正基準１５０に連結された第１の部材１２０を支持し、第１の部材１２０を３つの互いに直交する方向４４、４６、４８に沿った動作に対して抑制するように構成された第１のマウント６０と、第１のマウント６０に対して固定して位置決めされ、較正基準１５０に連結された第２の部材１２２を支持し、第２の部材１２２を方向の２つ４６、４８に沿った動作に対して抑制するように構成された第２のマウント８０と、第１のマウント６０および第２のマウント８０に対して固定して位置決めされ、較正基準１５０に連結された第３の部材１２４を支持し、第３の部材１２４を方向の１つ４６に沿った動作に対して抑制するように構成された第３のマウント１００とを含み、第１、第２および第３の部材１２０、１２２、１２４が、較正基準１５０が３つの互いに直交する方向４４、４６、４８に沿った動作に対して抑制されないように、第１、第２および第３のマウント６０、８０、１００にそれぞれ係合される、レーザプロジェクタ２８のための較正システムが開示されている。
【００６３】
一態様では、少なくとも一部が球状である第１、第２および第３の部材１２０、１２２、１２４を有するアイテム１５２を設けることと、第１の部材１２０を、第１の部材１２０を３つの互いに直交する方向４４、４６、４８に沿った動作に対して抑制するように構成された第１のマウント６０で支持することと、第２の部材１２２を、第２の部材１２２を方向の正確に２つ４６、４８に沿った動作に対して抑制するように構成された第２のマウント８０で支持することと、第３の部材１２４を、第３の部材１２４を方向の正確に１つ４６に沿った動作に対して抑制するように構成された第３のマウント１００で支持することとを含む、アイテム１５２をマウント装置３４に支持する方法が開示されている。一変形例では、方法はさらに、第１の部材１２０を円錐形マウント６２で支持するステップを含む。別の変形例では、方法はさらに、第２の部材１２２をＶ字形ブロック８２で支持するステップを含む。さらに別の変形例では、方法はさらに、第３の部材１２４を全体的に平坦な表面１０４で支持するステップとをさらに含む。さらに別の変形例では、方法はさらに、第１、第２および第３のマウント６０、８０、１００を、実質的に同様の熱膨張係数を有する材料から形成するステップを含む。一例では、方法は、アイテム１５２が較正基準を含むものを含み、方法はさらに、基準１５０が、レーザプロジェクタ２８を較正する前に寸法の平衡を得ることができるステップを含む。別の例では、方法はさらに、レーザプロジェクタ２８を、マウント装置３４を使用して第１の位置３６で較正するステップと、レーザプロジェクタ２８を、マウント装置３４を使用して第２の位置３８で較正するステップとをさらに含む。
【００６４】
本開示のさらなる修正および改良は、当業者には明らかであろう。したがって、本明細書で説明され図示された部品の特定の組み合わせは、本開示のある実施形態を表しているに過ぎず、本開示の趣旨および範囲内の代替的な実施形態またはデバイスを限定するものとして解釈されるものではない。
【符号の説明】
【００６５】
１０    作業ゾーン
１２    組立治具
１４    物品
１６    端部
１８    端部
２０    縁部
２２    穴
２４    穴パターン
２６    治具ターゲット
２８    レーザプロジェクタ
３０    支持部
３２    レーザビーム
３４    マウント装置
３６    第１の位置
３８    第２の位置
４０    第３の位置
４２    マウント基準系
４４    マウント水平方向
４６    前後方向
４８    垂直方向
５０    固定具
５２    基部
５４    垂直部材
５６    ブレース
５８    三角形パターン
６０    第１のマウント
６２    円錐形マウント
６８    穴
７０    上端
７２    下端
８０    第２のマウント
８２    Ｖ字形ブロック
８４    傾斜面
８６    Ｖ字溝
８８    上端
９０    下端
１００    第３のマウント
１０２    プレート部材
１０４    平坦面
１０６    連結具
１０８    設置角度
１２０    第１の部材
１２２    第２の部材
１２４    第３の部材
１２８    球体
１３０    ねじ込みロッド
１５０    較正基準
１５３    パネル部材
１５６    底縁部
１５８    側縁部
１６０    サンドイッチ構造
１６２    表面板
１６４    コア
１６６    剛性材料
１６８    面内膨張
１７０    面外膨張
１７２    測定ターゲット
１７４    重力
２００    測定パターン
２０２    円形−菱形−正方形
２０４    リトレース
２０６    垂直スパイク
２０８    水平スパイク
２２０    基準座標系
２２２    Ｘ軸
２２４    Ｙ軸
２２６    Ｚ軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【外国語明細書】
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2013215880000002.pdf
2013215880000003.pdf
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