[发明专利]一种对工件进行三维定位的装置及方法

权利要求书

1.一种对工件进行三维定位的装置，其特征在于，包括光源(1)，及置于光源(1)出射面上的准直镜(2)，在准直镜(2)透光光帘下方设置有一被检测物体(3)，被检测物体(3)下方、透光光帘光束垂直面上设置有一远心镜头(4)，远心镜头(4)下方设置有CCD探测器(5)，所述CCD探测器(5)与处理器(6)连接，处理器(6)连接计算机(7)。

2.根据权利要求1所述的一种对工件进行三维定位的装置，其特征在于，所述光源(1)为半导体激光器一字线光源或LED光源。

3.根据权利要求1所述的一种对工件进行三维定位的装置，其特征在于，所述准直镜(2)由凸透镜和凹透镜构成。

4.根据权利要求1所述的一种对工件进行三维定位的装置，其特征在于，所述远心镜头(4)由凸透镜组合构成。

5.一种对工件进行三维定位的方法，其特征在于，该方法包括下述步骤：

1)搭建光路，将光源设置于准直镜的焦点处，使光源发出的光束通过准直镜后形成平行光束；平行光束通过远心镜头后到达CCD探测器上，CCD探测器与处理器连接，处理器与计算机连接；

2)将被检测物体夹持在机械联动旋转台上，通过机械联动台的X、Y轴的步进移动，使被检测物体置于平行光束光帘中；

3)被检测物体的投影像通过远心镜头成像于CCD探测器上，经处理器输出到计算机中；

4)绕Y轴旋转被检测物体一周，该被检测物体旋转一周得到360/n个被检测物体的投影像，其中，360/n为旋转台的旋转精度；通过远心镜头成像于CCD探测器上，经处理器输出到计算机中；

5)计算机将事先标定好被检测物体的三维定位标准值与在线检测量步骤3)、4)中得到的测定值进行比对，所得到的误差即为定位误差，补偿误差，即得到被检测物准确的三维定位。

6.根据权利要求5所述的一种对工件进行三维定位的方法，其特征在于，所述步骤4)进一步为：

1)绕Y轴旋转被检测物体一周，该被检测物体旋转一周得到360/n个被检测物体的投影像，其中，360/n为旋转台的旋转精度；被检测物体的投影像通过远心镜头成像于CCD探测器上，经处理器输出到计算机中存储为A值；

2)步进Y轴，被检测物体移动一个微小位移量，被检测物体绕Y轴旋转一周后，被检测物体的投影像通过远心镜头成像于CCD探测器上，经处理器输出到计算机中存储为B值；

3)依次类推，继续步进Y轴，直至被检测物体整体轮廓截面成像于CCD探测器上，计算机中存储为N值；

4)计算机中存储A、B.....N值组合得到物体的三维轮廓。