标定块设计与加工指南
工业生产中可能同时使用多台轮廓测量仪扫描目标物体，从而拓宽视野、消除视觉盲区。
在对多台轮廓测量仪进行标定时，需要根据位置关系设计标定块，以确保标定准确性及精度。本文介绍标定块特征、典型位置关系，以及如何标定块设计。
设计标定块
计算棱台尺寸
棱台尺寸包含棱台上底面边长（L1）、下底面边长（L2）和高度（h）。
为满足设计原则，请按步骤确定棱台尺寸。
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下底面边长（L2）
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查看用于标定的轮廓测量仪的测量范围。
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将基准距离处X轴测量范围数值乘70%后向下取整，计算出的数值为下底面边长。
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上底面边长（L1）
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计算下底面边长的1/3（记作数值a）和下底面边长的1/2（记作数值b）。
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计算a和b的平均值后向下取整，即为上底面边长。
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高度（h）
高度 = 1/2 (下底面边长 - 上底面边长)
各型号轮廓测量仪推荐的棱台尺寸如下表：
| 型号 | 上底面边长（mm） | 下底面边长（mm） | 高度（mm） |
|---|---|---|---|
LNX-8030、LNX-7530 |
10 |
24 |
7 |
LNX-8080、LNX-7580 |
30 |
60 |
15 |
LNX-75150 |
50 |
100 |
25 |
LNX-8300、LNX-75300 |
106 |
212 |
53 |
计算底座尺寸
并排、对向、对射
使用多台轮廓测量仪的典型场景及需要的底座尺寸如下表：
| 场景 | 并排 | 对向 | 对射 | |
|---|---|---|---|---|
描述 |
轮廓测量仪沿X轴方向并排摆放，从而拓宽X轴测量范围。 |
两台轮廓测量仪沿Y轴对向摆放，从而获取目标物体上表面的完整数据，消除视觉盲区。 |
两台轮廓测量仪分别摆放在目标物体上下表面，从而同时获取目标物体上、下表面的数据，消除视觉盲区。 |
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说明 |
该场景下最多可使用四台轮廓测量仪。 |
两台轮廓测量仪位置靠近时，可以共用一个棱台。 |
该场景可视为特殊的环形布局。 |
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示意图 |
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底座尺寸 |
平移距离（d） 边缘宽度（w） 底座厚度（t） |
边缘宽度（w） 底座厚度（t） |
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底座尺寸说明和计算方法如下。
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平移距离（d）：指上图中两个相邻棱台中心线之间的距离。
根据测量需求确定轮廓测量仪位置，使其视野覆盖目标物体上的待测表面后，两台轮廓测量仪之间的距离即为平移距离。
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边缘宽度（w）：指棱台下底面边缘与标定块底座边缘之间的距离。
建议边缘宽度不小于棱台下底面边长（L2）的一半。
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底座厚度（t）：应不小于2mm。
其他环形排列场景
轮廓测量仪之间可呈任意角度摆放，以获取高质量的目标物体表面数据。环形排列场景下标定块设计较为复杂，需借助CAD等画图工具。本节以使用四台轮廓测量仪且相邻轮廓测量仪之间呈近似90°夹角摆放的场景为例，介绍如何计算底座尺寸。
请按照以下步骤计算底座尺寸：
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将轮廓测量仪围绕目标物体摆放，确保X轴测量范围覆盖目标物体待测表面，同时使目标物体尽量靠近轮廓测量仪。
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红线：近侧的X轴测量范围
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蓝线：基准距离处的X轴测量范围
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分别在基准距离处画一条长度为X轴测量范围的线段（下图中的蓝线），取线段中点P1、P2、P3、P4，并作中垂线（下图中的绿线）。四条中垂线相交，形成一个四边形。取四边形的几何中心，记为C点。
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以线段CP1、CP2、CP3、CP4中最长的一条为半径画圆，该圆即为标定块底座的内切圆。示例中，最长的线段为CP1。
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将线段CP1绕C点顺时针旋转90°、180°、270°，分别得到CP2'、CP3'、CP4'。分别过P1、P2'、P3'、P4’点画出圆C的切线，四条切线形成的正方形即为圆C的外接正方形。该正方形即为标定块底座。
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按照计算出的棱台尺寸在底座上画出棱台，并使棱台下底面中心与底座各边的中心（即P1、P2'、P3'、P4'）重合。
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如使用Mech-MSR软件进行标定，请获取以下数值备用：
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旋转半径（r）：指棱台中心点（C1，即棱台上底面中心和下底面中心连线的中点）与底座内切圆心（C）之间的距离。
旋转半径 = 1/2 棱台高度（h） + 底座内切圆半径（CP1）
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旋转角度（α）：指两个相邻棱台中心线之间的夹角。
棱台形状复杂时，请使用画图工具测量旋转半径和旋转角度数值。
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