[发明专利]一种球形封头形状偏差的测量方法

权利要求书

1.一种球形封头形状偏差的测量方法，其特征在于，依次包括如下步骤：

1）、将球形封头的端面朝上放置在地面上，使端面与地面平行，并加以支撑固定；

2）、沿球形封头的端面的一条中心线选取多个投射位置，球形封头内壁上与各个投射位置竖直对应的为投射点；

3）、测量第一个投射点与球形封头端面的距离，测量第一个投射点对应投射位置与球形封头端面中心的距离，测算球形封头的半径为r；

4）、以球形封头的球心为原点建立坐标系，使X轴与所述中心线重合且Y轴竖直向上，则理论球形封头对应圆的方程为

设（，），理论球形封头上与对应的点（，）,过点的圆的切线方程为

过点且垂直于方程所述切线的直线方程为

将点代入方程，得

将点代入方程，得

将方程代入方程，得

解关于的一元二次方程，因为与较为接近，所以取值

将方程代入方程，得

将投射点与对应点之间的距离记为S，则

S=

若投射点在X轴负半轴，则

，

若投射点在X轴正半轴，则

， ⑪

5）、通过比较与的大小，确定处的凹凸：若，封头外凸；若，封头内凹；将或⑪共同代入后，得出处内凹值或外凸值；

6）、采用与步骤3）-5）相同方法依次对剩余所有投射点处的封头凹凸情况进行计算，确定最大内凹值和最大外凸值。

2.根据权利要求1所述的一种球形封头形状偏差的测量方法，其特征在于：步骤3）中还需测量球缺的高度为；步骤4）中，X轴与所述中心线平行，当投射点在X轴负半轴时，，当投射点在X轴正半轴时，。

3.根据权利要求1所述的一种球形封头形状偏差的测量方法，其特征在于：步骤3）中还需测量直边段的高度为k；步骤4）中，X轴与所述中心线平行，当投射点在X轴负半轴时，，当投射点在X轴正半轴时，。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种球形封头形状偏差的测量方法，其特征在于，步骤3）是基于如下装置进行测量的：包括两条导轨（1），导轨（1）与步骤2）中选取的中心线平行，导轨（1）上滑动安装有移动小车，移动小车内置有驱动其沿导轨（1）移动的步进电机（2），移动小车上集成有一个竖直测距仪（3）和两个水平测距仪（4），竖直测距仪（3）和水平测距仪（4）的检测线路皆与步骤2）中选取的中心线处于同一竖直面内，竖直测距仪（3）向下检测，两个水平测距仪（4）分别向左右两方向检测。

5.根据权利要求4所述的一种球形封头形状偏差的测量方法，其特征在于：移动小车包括底板（5），步进电机（2）固定于底板（5）上，底板（5）上转动安装有滚轮（7），滚轮（7）支撑于导轨（1）上，步进电机（2）的输出轴通过齿轮组（8）与滚轮（7）传动连接，底板（5）上还固定有车架，车架外设有车罩（6），车罩（6）向下伸于导轨（1）下方形成安装部，水平测距仪（4）和竖直测距仪（3）皆设于安装部的下侧。

6.根据权利要求5所述的一种球形封头形状偏差的测量方法，其特征在于：所述滚轮（7）为磁性车轮。

7.根据权利要求5所述的一种球形封头形状偏差的测量方法，其特征在于：底板（5）上还固定有充电电池组（9）和控制主板（10）。