CN116086336A - 一种智能型空心圆锥台测量系统及其测量方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种智能型空心圆锥台测量系统，涉及空心圆锥台测量技术领域，包括水平型空心圆锥台测量装置和系统控制模块；水平型空心圆锥台测量装置包括测距仪、基座、转盘、支撑座、延伸板、升降紧固螺丝、连接板、支撑平台、气泡水平仪、水平调节螺丝、角度圆盘、角度定位针和升降装置，系统控制模块，包括参数设置模块、信息输入模块、联机测量模块和数据模块，用于控制并处理智能型空心圆锥台测量系统中信息的输入和输出；智能型空心圆锥台测量系统结构简单，携带方便，测量过程操作方便，读数直观，测量时间短且数据准确。

Description

一种智能型空心圆锥台测量系统及其测量方法
技术领域
本发明属于空心圆锥台测量技术领域，尤其涉及一种智能型空心圆锥台测量系统及其测量方法。
背景技术
目前，对于空心圆锥台大小口径、圆度、大小口中心间的高度差、大小口中心间的同心度等的测量，多数是将空心圆锥台放在平台上放置水平后，再用吊锤线，放样的方法测量大小口中心间的高度差、大小口中心间的同心度，采用钢卷尺拉圆周的方法测量大小口径，这样的操作方法测量时间长、需要的人员多，数据不准确，测量误差大，造成后续产品对接的错变量，产品的长度尺寸等超过技术要求。
因此，需要研制一种便捷、测量结果准确的用于空心圆锥台测量的智能型空心圆锥台测量系统及其测量方法，解决空心圆锥台制造过程中检测遇到的瓶颈。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种智能型空心圆锥台测量系统及其测量方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种智能型空心圆锥台测量系统，包括水平型空心圆锥台测量装置和系统控制模块；
所述水平型空心圆锥台测量装置，包括测距仪、基座、转盘、支撑座、延伸板、升降紧固螺丝、连接板、支撑平台、气泡水平仪、水平调节螺丝、角度圆盘、角度定位针和升降装置，所述转盘可旋转地安装在所述基座上，所述角度圆盘安装在所述转盘上，所述支撑座安装在所述角度圆盘上，所述角度定位针位于所述角度圆盘的上方，所述支撑平台安装在所述支撑座的侧面，所述延伸板位于所述支撑平台的下方，一端与所述支撑座连接，所述延伸板远离所述支撑座的一端开设有定位升降槽，所述升降装置可上下升降地贯穿插入所述定位升降槽中，所述延伸板的侧面开设有与所述定位升降槽连通的螺纹通孔，通过将所述升降紧固螺丝旋入所述延伸板侧面的螺纹通孔中实现对所述升降装置的固定，所述连接板放置在所述支撑平台的上方，所述升降装置的上端与所述连接板连接，所述测距仪放置在所述连接板的上方，所述测距仪水平放置时的后端面、所述支撑座的前端平面(所述支撑座与所述支撑平台连接的侧面为前端)、所述转盘的中心轴线和所述基座的中心轴线在同一个平面上；
所述气泡水平仪安装在所述支撑座上，所述基座的横截面呈“凸”字形，包括同轴的上圆柱段和下圆柱段，下圆柱段上开设至少两个螺纹通孔，所述水平调节螺丝旋入下圆柱段上的螺纹通孔中，通过旋动水平调节螺丝可调整水平型空心圆锥台测量装置至水平状态。
所述系统控制模块，包括参数设置模块、信息输入模块、联机测量模块和数据模块，用于控制并处理智能型空心圆锥台测量系统中信息的输入和输出。
进一步地，所述参数设置模块，用于设置待测空心圆锥台的理论值和公差；
所述信息输入模块，用于输入待测空心圆锥台的生产令号、图号、件号和测量人员的信息；
所述联机测量模块，包括联机模块、测量信息模块、测量模块、记录模块和显示模块；
所述联机模块用于实现水平型空心圆锥台测量装置和系统控制模块之间的通信连接以及系统控制模块中参数设置模块、信息输入模块、联机测量模块和数据模块之间的通信连接；
所述测量信息模块包括测量位置、测量点数量和测量点名称信息；
所述测量模块用于发送测量指令；
所述记录模块用于记录水平型空心圆锥台测量装置测量得到的水平距离、高度差和水平角信息；
所述显示模块用于显示单个测量点的相关信息；
所述数据模块，包括数据处理模块、数据显示模块和结果存储模块，用于对水平型空心圆锥台测量装置测量得到的数据进行处理并进行显示和存储。
进一步地，所述支撑座的形状呈L型，前端平面为竖直平面。
进一步地，所述升降装置包括连接框一、纵向微调螺杆、纵向微调螺丝、连接框二和升降杆，所述连接框一呈“几”字形，由三个第一横板和两个第一竖板连接组成，所述连接框一的两侧第一横板与所述连接板连接，所述连接框一的中间第一横板上开设有螺纹通孔，所述连接框二呈“U”字形，由两个第二竖板和一个第二横板连接组成，所述连接框二的第二横板上开设有螺纹通孔，所述纵向微调螺丝与所述纵向微调螺杆固定连接，所述纵向微调螺杆的一端旋入所述连接框一的中间第一横板上开设的螺纹通孔中，另一端旋入所述连接框二的第二横板上开设的螺纹通孔中，所述升降杆贯穿插入所述定位升降槽中，所述升降杆的上端与所述连接框二连接。
进一步地，还包括呈“凹”字形的前支架，所述前支架由两个第三竖板和一个第三横板连接组成，所述连接板、前支架的第三横板和连接框一的两侧第一横板上均开设两个螺纹通孔，所述连接板、前支架和连接框一自上而下依次放置，通过紧固螺丝连接固定。
进一步地，还包括后支架和两根弹簧，所述后支架呈“凹”字形，所述后支架由两个第四竖板和一个第四横板连接组成，两个第四竖板上开设有螺纹通孔，所述后支架位于所述支撑平台的下方，两根弹簧的一端分别固定在所述前支架的两个第三竖板上，所述支撑平台的两侧均开设有螺纹通孔，两根弹簧的另一端分别与一个螺丝连接，两个螺丝分别依次旋入所述后支架的两个第四竖板以及所述支撑平台两侧的螺纹通孔中，实现将两根弹簧分别固定在所述后支架和所述支撑平台的两侧。
进一步地，所述转盘形状为一端有盖的空心圆柱状，所述转盘的盖中心处开设有通孔，所述基座和所述角度圆盘的中心轴线处开设有通孔，所述角度圆盘、所述转盘和所述基座上开设的通孔对齐并相互连通。
进一步地，所述转盘的侧面开设一螺纹通孔，通过将横向紧固螺丝旋入所述转盘的侧面的螺纹通孔中，实现固定所述转盘与所述基座的相对位置。
进一步地，所述支撑座后端面上安装把手，所述升降杆的下部与升降扶手连接。
进一步地，所述连接板远离所述支撑座的一端与前定位座连接，所述前定位座位于所述连接板的上方。
本申请提供一种利用上述智能型空心圆锥台测量系统对空心圆锥台进行测量的方法，具体包括以下步骤：
步骤0：标记大口测量点和小口测量点
在空心圆锥台内壁画出大口基准线和小口基准线，并在大口基准线和小口基准线上标记出若干大口测量点和若干小口测量点，大口测量点和小口测量点的数量均在两个以上；
步骤1：放置并调整，放置空心圆锥台与水平型空心圆锥台测量装置，并调整空心圆锥台与水平型空心圆锥台测量装置至水平状态；
步骤2：系统连接，打开系统控制模块和测距仪，通过联机模块进行通信连接；
步骤3：参数设置及信息输入，在参数设置模块中设置待测空心圆锥台的理论值和公差，在信息输入模块中输入待测空心圆锥台的生产令号、图号、件号和测量人员的信息，在测量信息模块选择测量位置、测量点数量和测量点名称信息；
步骤4：测量记录，向测量模块发送测量指令，水平型空心圆锥台测量装置对空心圆锥台进行测量得到水平距离、高度差和水平角信息，记录模块和显示模块分别对测量数据进行记录和显示；
步骤5：数据处理，水平型空心圆锥台测量装置对空心圆锥台进行测量得到的数据传输至数据模块，数据处理模块对数据进行处理得到半径、圆度、平面度、大小口中心间的高度差、大小口中心间的同心度数据；
步骤6：结果显示，数据显示模块显示测量数据、处理数据以及步骤3中设置的参数、输入和选择的信息，判断并显示测量结果是否合格；
步骤7：生成并存储报告，结果存储模块生成报告并进行存储。
进一步地，步骤1的具体步骤为：将空心圆锥台通过支撑墩放置在装配台上，空心圆锥台大口在下，空心圆锥台小口在上，通过垫片调整空心圆锥台至水平状态；
在空心圆锥台大口中心附近，将水平型空心圆锥台测量装置放置在装配台上，然后转动转盘，查看气泡水平仪的偏差，旋动水平调节螺丝，使得气泡水平仪中的水泡居中，调整水平型空心圆锥台测量装置至水平状态。
进一步地，步骤4中，水平型空心圆锥台测量装置对空心圆锥台进行测量的具体步骤为：
步骤4.1：测量记录空心圆锥台大口上的测量点
步骤4.1.1：转动转盘，使角度定位针与角度圆盘0°刻线在竖直方向重合；在测量信息模块中测量位置中选择空心圆锥台大口，并选择测量点数量和测量点名称信息，打开测距仪，旋松升降紧固螺丝，升高或降低升降杆，使得测距仪发出的激光点落在空心圆锥台的大口基准线附近，旋紧升降紧固螺丝；
旋松横向紧固螺丝，转动转盘，当测距仪发出的激光点落在大口基准线上的第一个大口测量点的正上方或正下方时，旋紧横向紧固螺丝；然后，旋动纵向微调螺丝，直至测距仪发出的激光点落在第一个大口测量点上；向测量模块发送测量指令，显示模块显示空心圆锥台第一个大口测量点的水平距离、高度差和水平角信息，查看大口第一个测量点的相关信息，如果信息准确，记录模块对数据进行记录；
步骤4.1.2：旋松横向紧固螺丝，转动转盘，当测距仪发出的激光点落在大口基准线上的第二个大口测量点的正上方或正下方时，旋紧横向紧固螺丝；然后，旋动纵向微调螺丝，直至测距仪发出的激光点落在第二个大口测量点上；向测量模块发送测量指令，测量数据自动传输至显示模块，显示模块显示空心圆锥台第二个大口测量点的水平距离、高度差和水平角信息，查看大口第二个测量点的相关信息，如果信息准确，记录模块对数据进行记录；
步骤4.1.3：同理，按照步骤4.1.2的方法，测量记录空心圆锥台其他大口测量点的水平距离、高度差和水平角信息；
步骤4.2：测量记录空心圆锥台小口上的测量点
参照步骤4.1测量记录空心圆锥台小口上的测量点的水平距离、高度差和水平角信息。
进一步地，步骤5中，数据处理模块对测量得到水平距离、高度差和水平角信息进行数据处理的计算方法为：
Xi＝Hicosθ............(1)
Yi＝Hisinθ............(2)
Zi＝Vi............(3)
(Xi-XO)2+(Yi-YO)2+(Zi-ZO)2-R2＝0............(4)
Figure BDA0004140471790000051
ΔRi＝Ri-R............(6)
Figure BDA0004140471790000052
Figure BDA0004140471790000053
xi＝hicosθ............(9)
yi＝hisinθ............(10)
zi＝vi............(11)
(xi-xO)2+(yi-yO)2+(zi-zO)2-r2＝0............(12)
Figure BDA0004140471790000054
Δri＝ri-r............(14)
Figure BDA0004140471790000055
Figure BDA0004140471790000056
Δ高＝|z0-Z0|............(17)
Figure BDA0004140471790000057
公式(1)～(18)中，Xi(i＝1，2...n)为空心圆锥台大口测量点Pi在测量坐标系下X方向的测量值，Yi为空心圆锥台大口测量点Pi在测量坐标系下Y方向的测量值，Zi为空心圆锥台大口测量点Pi在测量坐标系下Z方向的测量值，Hi为空心圆锥台大口测量点Pi相对于水平型空心圆锥台测量装置的水平距离，Vi为空心圆锥台大口测量点Pi相对于水平型空心圆锥台测量装置中测距仪水平状态时的高度差，X0为空心圆锥台大口中心在X方向的坐标值，Y0为空心圆锥台大口中心在Y方向的坐标值，Z0为空心圆锥台大口中心在Z方向的坐标值，R为空心圆锥台大口的半径，Ri为空心圆锥台大口测量点Pi与空心圆锥台大口中心的距离，ΔRi为空心圆锥台大口测量点Pi与空心圆锥台大口中心的距离相对于空心圆锥台大口的半径的偏差；ΔR为空心圆锥台大口的圆度；ΔZ为空心圆锥台大口的平面度。
xi(i＝1，2...n)为空心圆锥台小口测量点pi在测量坐标系下X方向的测量值，yi为空心圆锥台小口测量点pi在测量坐标系下Y方向的测量值，zi为空心圆锥台小口测量点pi在测量坐标系下Z方向的测量值，hi为空心圆锥台小口测量点pi相对于水平型空心圆锥台测量装置的水平距离，vi为空心圆锥台小口测量点pi相对于水平型空心圆锥台测量装置中测距仪水平状态时的高度差，x0为空心圆锥台小口中心在x方向的坐标值，y0为空心圆锥台小口中心在y方向的坐标值，z0为空心圆锥台小口中心在z方向的坐标值，r为空心圆锥台小口的半径，ri为空心圆锥台小口测量点pi与空心圆锥台小口中心的距离，Δri为空心圆锥台小口测量点pi与空心圆锥台小口中心的距离相对于空心圆锥台小口的半径的偏差；Δr为空心圆锥台小口的圆度；Δz为空心圆锥台小口的平面度。
θ为测量点Pi、pi相对于角度圆盘上0°水平方向旋转的角度(水平角)，Δ高为空心圆锥台大口中心与空心圆锥台小口中心的高度差，Δ水为空心圆锥台大口中心与空心圆锥台小口中心的同心度。
进一步地，步骤6中，若计算结果在公差范围内则测量结果合格，否则不合格。
有益效果：
本发明提供的一种智能型空心圆锥台测量系统，包括水平型空心圆锥台测量装置和系统控制模块；水平型空心圆锥台测量装置包括测距仪、基座、转盘、支撑座、延伸板、升降紧固螺丝、连接板、支撑平台、气泡水平仪、水平调节螺丝、角度圆盘、角度定位针和升降装置，转盘可旋转地安装在基座上，角度圆盘安装在转盘上，支撑座安装在角度圆盘上，角度定位针位于角度圆盘的上方，支撑平台安装在支撑座的侧面，延伸板位于支撑平台的下方，一端与支撑座连接，延伸板远离支撑座的一端开设有定位升降槽，升降装置可上下升降地贯穿插入定位升降槽中，延伸板的侧面开设有与定位升降槽连通的螺纹通孔，通过将升降紧固螺丝旋入延伸板侧面的螺纹通孔中实现对升降装置的固定，连接板放置在支撑平台的上方，升降装置的上端与连接板连接，测距仪放置在连接板的上方，测距仪的后端始终与支撑座的前端平面接触，测距仪水平放置时的后端面、支撑座的前端平面、转盘的中心轴线和基座的中心轴线在同一个平面上；基座的下端开设有螺纹通孔，通过旋动水平调节螺丝可调整水平型空心圆锥台测量装置至水平状态；系统控制模块，包括参数设置模块、信息输入模块、联机测量模块和数据模块，用于控制并处理智能型空心圆锥台测量系统中信息的输入和输出。上述智能型空心圆锥台测量系统结构简单，携带方便，利用本发明提供的智能型空心圆锥台测量系统对空心圆锥台进行测量的方法，相对于采用钢卷尺包圆，吊垂线放样的测量方式，操作方便，读数直观，测量时间短且数据准确。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1为水平型空心圆锥台测量装置主视示意图；
图2为水平型空心圆锥台测量装置右视示意图；
图3为水平型空心圆锥台测量装置俯视示意图；
图4为支撑座与支撑平台主视示意图；
图5为支撑座与支撑平台俯视示意图；
图6为延伸板主视示意图；
图7为延伸板俯视示意图；
图8为智能型空心圆锥台测量系统应用示意图；
图9为智能型空心圆锥台测量系统测量方法流程图；
图10为系统控制模块组成图；
附图标记如下：
1、空心圆锥台；2、装配台；3、支撑墩；4、空心圆锥台大口；5、空心圆锥台小口；6、智能型空心圆锥台测量系统；7、水平型空心圆锥台测量装置；8、系统控制模块；9、基座；10、转盘；11、支撑座；12、支撑平台；13、延伸板；14、定位升降槽；15、连接板；16、前定位座；17、前支架；18、后支架；19、连接框一；20、连接框二；21、升降杆；22、支撑架；23、角度定位针；24、刻度放大器；25、角度圆盘；26、水平调节螺丝；27、磁铁；28、下提手；29、横向紧固螺丝；30、弹簧；31、纵向微调螺杆；32、纵向微调螺丝；33、升降扶手；34、升降紧固螺丝；35、把手；36、气泡水平仪；37、上提手；38、测距仪。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本发明并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。
实施例：
如图1～10所示，在一个较佳的实施例中，提供一种智能型空心圆锥台测量系统，包括水平型空心圆锥台测量装置7和系统控制模块8；
水平型空心圆锥台测量装置7，包括测距仪38、基座9、转盘10、支撑座11、延伸板13、升降紧固螺丝34、连接板15、支撑平台12、升降装置、前支架17、后支架18、气泡水平仪36、水平调节螺丝26、角度圆盘25、角度定位针23和两根弹簧30，支撑座11的形状呈L型，前端平面为竖直平面，转盘10可旋转地安装在基座9上，角度圆盘25上表面标有角度刻度，圆盘25安装在转盘10上，角度圆盘25和转盘10一起，可以在基座9上进行360°转动。支撑座11安装在角度圆盘25上，角度定位针23为一根红色指针，角度定位针23通过支撑架22安装在角度圆盘25的上方，支撑架22包括上下两个支撑面，角度定位针23安装在支撑架22的上支撑面上，为了更好的查看指针的位置，角度定位针23上安装有刻度放大器24，支撑架22的下支撑面与基座9的下圆柱段连接，转盘10形状为一端有盖的空心圆柱状，转盘10的盖中心处开设有通孔，基座9和角度圆盘25的中心轴线处开设有通孔，角度圆盘25、转盘10和基座9上开设的通孔对齐并相互连通。转盘10的侧面开设一螺纹通孔，通过将横向紧固螺丝29旋入转盘10的侧面的螺纹通孔中，实现固定转盘10与基座9的相对位置。支撑平台12安装在支撑座11的侧面，延伸板13位于支撑平台12的下方，一端与支撑座11连接，延伸板13远离支撑座11的一端开设有定位升降槽14，升降装置可上下升降地贯穿插入定位升降槽14中，延伸板13的侧面开设有与定位升降槽14连通的螺纹通孔，通过将升降紧固螺丝34旋入延伸板13侧面的螺纹通孔中实现对升降装置的固定，
升降装置包括连接框一19、纵向微调螺杆31、纵向微调螺丝32、连接框二20和升降杆21，连接框一19呈“几”字形，由三个第一横板和两个第一竖板连接组成，连接框一19的中间第一横板上开设有螺纹通孔，连接框二20呈“U”字形，由两个第二竖板和一个第二横板连接组成，连接框二20的第二横板上开设有螺纹通孔，纵向微调螺丝32与纵向微调螺杆31固定连接，纵向微调螺杆31的一端旋入连接框一19的中间第一横板上开设的螺纹通孔中，另一端旋入连接框二20的第二横板上开设的螺纹通孔中，通过转动纵向微调螺丝32可以对激光点的高低进行微调，升降杆21贯穿插入定位升降槽14中，升降杆21的上端与连接框二20连接。
前支架17呈“凹”字形，由两个第三竖板和一个第三横板连接组成，连接板15、前支架17的第三横板和连接框一19的两侧第一横板上均开设两个螺纹通孔，连接板15、前支架17和连接框一19自上而下依次放置，通过紧固螺丝连接固定。
连接板15放置在支撑平台12的上方，测距仪38放置在连接板15的上方，测距仪38的后端始终与支撑座11接触，测距仪38水平放置时的后端面、支撑座11的前端平面(支撑座11与支撑平台12连接的侧面为前端)、转盘10的中心轴线和基座9的中心轴线在同一个平面上。
后支架18呈“凹”字形，后支架18由两个第四竖板和一个第四横板连接组成，两个第四竖板上开设有螺纹通孔，后支架18位于支撑平台12的下方，两根弹簧30的一端分别固定在前支架17的两个第三竖板上，支撑平台12的两侧均开设有螺纹通孔，两根弹簧30的另一端分别与一个螺丝连接，两个螺丝分别依次旋入后支架18的两个第四竖板以及支撑平台12两侧的螺纹通孔中，实现将两根弹簧30分别固定在后支架18和支撑平台12的两侧。
气泡水平仪36安装在支撑座11上，基座9的横截面呈“凸”字形，包括同轴的上圆柱段和下圆柱段，下圆柱段上开设三个螺纹通孔，水平调节螺丝26旋入下圆柱段上的螺纹通孔中，通过旋动水平调节螺丝26可调整水平型空心圆锥台测量装置至水平状态。
基座9下圆柱段上开设三个半圆形通孔；
支撑座11上端安装上提手37，基座9上圆柱段的外侧安装下提手28；水平型空心圆锥台测量装置可以分拆成上下两部分，便于携带；分开后：下提手可以提起下面的基座等部分；上提手可以提起转盘、支撑座、测距仪等上面的部件。
支撑座11后端面上安装把手35，通过把手35可带动角度圆盘25、转盘10、支撑座11和测距仪38等围绕基座9一起水平转动，升降杆21的下部与升降扶手33连接。
连接板15远离支撑座11的一端与前定位座16连接，前定位座16位于连接板15的上方。
系统控制模块8，包括参数设置模块、信息输入模块、联机测量模块和数据模块，用于控制并处理智能型空心圆锥台测量系统6中信息的输入和输出。
参数设置模块，用于设置待测空心圆锥台1的理论值和公差；
信息输入模块，用于输入待测空心圆锥台1的生产令号、图号、件号和测量人员的信息；
联机测量模块，包括联机模块、测量信息模块、测量模块、记录模块和显示模块；
联机模块用于实现水平型空心圆锥台测量装置7和系统控制模块8之间的通信连接以及系统控制模块8中参数设置模块、信息输入模块、联机测量模块和数据模块之间的通信连接；
测量信息模块包括测量位置、测量点数量和测量点名称信息；
测量模块用于发送测量指令；
记录模块用于记录水平型空心圆锥台测量装置7测量得到的水平距离、高度差和水平角信息；
显示模块用于显示单个测量点的相关信息；
数据模块，包括数据处理模块、数据显示模块和结果存储模块，用于对水平型空心圆锥台测量装置7测量得到的数据进行处理并进行显示和存储。
本实施例提供一种利用上述的智能型空心圆锥台测量系统对空心圆锥台进行测量的方法，具体包括以下步骤：
步骤0：标记大口测量点和小口测量点
在空心圆锥台1内壁画出大口基准线和小口基准线，并在大口基准线和小口基准线上标记出若干大口测量点和若干小口测量点，大口测量点和小口测量点的数量均在两个以上；
大口基准线和小口基准线分别为空心圆锥台大口4位置和空心圆锥台小口5位置所在的线；
步骤1：放置并调整，放置空心圆锥台1与水平型空心圆锥台测量装置7，并调整空心圆锥台1与水平型空心圆锥台测量装置7至水平状态；
步骤1的具体步骤为：将空心圆锥台1通过支撑墩3放置在装配台2上，空心圆锥台大口4在下，空心圆锥台小口5在上，通过垫片调整空心圆锥台1至水平状态；
在空心圆锥台大口4中心附近，将水平型空心圆锥台测量装置7放置在装配台2上，然后转动转盘10，查看气泡水平仪36的偏差，旋动三根水平调节螺丝26，使得气泡水平仪36中的水泡居中，调整水平型空心圆锥台测量装置7至水平状态，将三个磁铁27分别放入基座9的下端半圆形通孔中，将基座9固定在装配台2上；
步骤2：系统连接，打开系统控制模块8和测距仪38，通过联机模块进行通信连接；比如通过蓝牙设备实现蓝牙连接；
步骤3：参数设置及信息输入，在参数设置模块中设置待测空心圆锥台1的理论值和公差，在信息输入模块中输入待测空心圆锥台1的生产令号、图号、件号和测量人员的信息，在测量信息模块选择测量位置、测量点数量和测量点名称信息；
步骤4：测量记录，向测量模块发送测量指令，水平型空心圆锥台测量装置7对空心圆锥台1进行测量得到水平距离、高度差和水平角信息，记录模块和显示模块分别对测量数据进行记录和显示；
步骤4中，水平型空心圆锥台测量装置7对空心圆锥台1进行测量的具体步骤为：
步骤4.1：测量记录空心圆锥台大口4上的测量点
步骤4.1.1：转动转盘10，使角度定位针23与角度圆盘0°刻线在竖直方向重合；在测量信息模块中测量位置中选择空心圆锥台大口4，并选择测量点数量和测量点名称信息，打开测距仪38，旋松升降紧固螺丝34，手握升降扶手33，升高或降低升降杆21，使得测距仪38发出的激光点落在空心圆锥台1的大口基准线附近，旋紧升降紧固螺丝34；
旋松横向紧固螺丝29，手握把手35，转动转盘10，当测距仪38发出的激光点落在大口基准线上的第一个大口测量点的正上方或正下方时，旋紧横向紧固螺丝29；然后，旋动纵向微调螺丝32，纵向微调螺杆31会通过连接框一19和连接框二20的通孔进行升降，可以在竖直方向5mm左右进行微调，直至测距仪38发出的激光点落在第一个大口测量点上；向测量模块发送测量指令，测距仪38根据指令进行测量，显示模块显示空心圆锥台1第一个大口测量点的水平距离、高度差和水平角信息，查看大口第一个测量点的相关信息，如果信息准确，记录模块对数据进行记录；如果信息有误，重新选择测量点数量、测量点名称和测量位置等有误的信息，点击“测量”对话框重新进行测量和记录。
步骤4.1.2：旋松横向紧固螺丝29，手握把手35，转动转盘10，当测距仪38发出的激光点落在大口基准线上的第二个大口测量点的正上方或正下方时，旋紧横向紧固螺丝29；然后，旋动纵向微调螺丝32，直至测距仪38发出的激光点落在第二个大口测量点上；向测量模块发送测量指令，测距仪38根据指令进行测量，显示模块显示空心圆锥台1第二个大口测量点的水平距离、高度差和水平角信息，查看大口第二个测量点的相关信息，如果信息准确，记录模块对数据进行记录；信息不准确重新进行设置和测量，信息准确再进行记录。
步骤4.1.3：同理，按照步骤4.1.2的方法，测量记录空心圆锥台1其他大口测量点的水平距离、高度差和水平角信息；
高于测距仪38水平状态时的高度差为“+”值；低于测距仪38水平状态时的高度差为“-”值。
步骤4.2：测量记录空心圆锥台小口5上的测量点
参照步骤4.1测量记录空心圆锥台小口5上的测量点的水平距离、高度差和水平角信息。
步骤4.2.1：转动转盘10，使角度定位针23与角度圆盘25上0°刻线在竖直方向重合；在测量信息模块中测量位置中选择空心圆锥台小口5，并选择测量点数量和测量点名称信息，打开测距仪38，旋松升降紧固螺丝34，手握升降扶手33，升高或降低升降杆21，使得测距仪38发出的激光点落在空心圆锥台1的小口基准线附近，旋紧升降紧固螺丝34；
旋松横向紧固螺丝29，手握把手35，转动转盘10，当测距仪38发出的激光点落在小口基准线上的第一个小口测量点的正上方或正下方时，旋紧横向紧固螺丝29；然后，旋动纵向微调螺丝32，纵向微调螺杆31会通过连接框一19和连接框二20的通孔进行升降，可以在竖直方向5mm左右进行微调，直至测距仪38发出的激光点落在第一个小口测量点上；向测量模块发送测量指令，测距仪38根据指令进行测量，显示模块显示空心圆锥台1第一个小口测量点的水平距离、高度差和水平角信息，查看小口第一个测量点的相关信息，如果信息准确，记录模块对数据进行记录；如果信息有误，重新选择测量点数量、测量点名称和测量位置等有误的信息，点击“测量”对话框重新进行测量和记录。
步骤4.2.2：旋松横向紧固螺丝29，手握把手35，转动转盘10，当测距仪38发出的激光点落在小口基准线上的第二个小口测量点的正上方或正下方时，旋紧横向紧固螺丝29；然后，旋动纵向微调螺丝32，直至测距仪38发出的激光点落在第二个小口测量点上；向测量模块发送测量指令，测距仪38根据指令进行测量，显示模块显示空心圆锥台1第二个小口测量点的水平距离、高度差和水平角信息，查看小口第二个测量点的相关信息，如果信息准确，记录模块对数据进行记录；信息不准确重新进行设置和测量，信息准确再进行记录。
步骤4.2.3：同理，按照步骤4.2.2的方法，测量记录空心圆锥台1其他小口测量点的水平距离、高度差和水平角信息；
小口测量点的高度差均为“-”值。
系统控制模块8可通过计算直接得到水平角的数据，当测量点均匀标记时，360度除以大口测量点或小口测量点的数量得到相邻两测量点之间的角度，再结合测量点名称即可得到水平角信息。
调整三个水平调节螺丝使水平气泡居中，即测量装置调整水平后，测距仪38水平旋转就是一个基准水平面，所有的高度差都是相对于这个基准水平面，俯仰角为零度时测距仪的水平面就是基准水平面。
现有的测距仪可以测量和显示相对测量位置(测距仪设定的基准)的斜距、水平距离、高度差、俯仰角等，斜距、水平距离、高度三者构成一个直角三角形，由于水平型空心圆锥台测量装置已经调整至水平状态了，所以可以直接读取到高度差。
步骤5：数据处理，水平型空心圆锥台测量装置7对空心圆锥台1进行测量得到的数据传输至数据模块，数据处理模块对数据进行处理得到半径、圆度、平面度、大小口中心间的高度差、大小口中心间的同心度数据；
步骤5中，数据处理模块对测量得到水平距离、高度差和水平角信息进行数据处理的计算方法为：
Xi＝Hicosθ............(1)
Yi＝Hisinθ............(2)
Zi＝Vi............(3)
(Xi-XO)2+(Yi-YO)2+(Zi-ZO)2-R2＝0............(4)
Figure BDA0004140471790000121
ΔRi＝Ri-R............(6)
Figure BDA0004140471790000122
Figure BDA0004140471790000123
xi＝hicosθ............(9)
yi＝hisinθ............(10)
zi＝vi............(11)
(xi-xO)2+(yi-yO)2+(zi-zO)2-r2＝0............(12)
Figure BDA0004140471790000131
Δri＝ri-r............(14)
Figure BDA0004140471790000132
Figure BDA0004140471790000133
Δ高＝|z0-ZO|............(17)
Figure BDA0004140471790000134
公式(1)～(18)中，Xi(i＝1，2...n)为空心圆锥台大口测量点Pi在测量坐标系下X方向的测量值，Yi为空心圆锥台大口测量点Pi在测量坐标系下Y方向的测量值，Zi为空心圆锥台大口测量点Pi在测量坐标系下Z方向的测量值，Hi为空心圆锥台大口测量点Pi相对于水平型空心圆锥台测量装置的水平距离，Vi为空心圆锥台大口测量点Pi相对于水平型空心圆锥台测量装置中测距仪水平状态时的高度差，X0为空心圆锥台大口中心在X方向的坐标值，Y0为空心圆锥台大口中心在Y方向的坐标值，Z0为空心圆锥台大口中心在Z方向的坐标值，R为空心圆锥台大口的半径，Ri为空心圆锥台大口测量点Pi与空心圆锥台大口中心的距离，ΔRi为空心圆锥台大口测量点Pi与空心圆锥台大口中心的距离相对于空心圆锥台大口的半径的偏差；ΔR为空心圆锥台大口的圆度；ΔZ为空心圆锥台大口的平面度。
xi(i＝1，2...n)为空心圆锥台小口测量点pi在测量坐标系下X方向的测量值，yi为空心圆锥台小口测量点pi在测量坐标系下Y方向的测量值，zi为空心圆锥台小口测量点pi在测量坐标系下Z方向的测量值，hi为空心圆锥台小口测量点pi相对于水平型空心圆锥台测量装置的水平距离，vi为空心圆锥台小口测量点pi相对于水平型空心圆锥台测量装置中测距仪水平状态时的高度差，x0为空心圆锥台小口中心在x方向的坐标值，y0为空心圆锥台小口中心在y方向的坐标值，z0为空心圆锥台小口中心在z方向的坐标值，r为空心圆锥台小口的半径，ri为空心圆锥台小口测量点pi与空心圆锥台小口中心的距离，Δri为空心圆锥台小口测量点pi与空心圆锥台小口中心的距离相对于空心圆锥台小口的半径的偏差；Δr为空心圆锥台小口的圆度；Δz为空心圆锥台小口的平面度。
θ为测量点Pi、pi相对于角度圆盘上0°水平方向旋转的角度(水平角)，Δ高为空心圆锥台大口中心与空心圆锥台小口中心的高度差，Δ水为空心圆锥台大口中心与空心圆锥台小口中心的同心度。
大口中心(X0，Y0，Z0)和小口中心(x0，y0，z0)都是由在测距仪坐标系下的三维坐标点拟合而出，表示的是大口中心和小口中心在测距仪坐标系下的绝对位置，本实施例中，大口中心(X0，Y0，Z0)定义为(0，0，0)。
步骤6：结果显示，数据显示模块显示测量数据、处理数据以及步骤3中设置的参数、输入和选择的信息，判断并显示测量结果是否合格；
数据显示模块可以显示大小口所有测量点的所有测量信息、过程计算数据以及最终经过数据处理后的半径、圆度、平面度、高度差、同心度等信息
若计算结果在公差范围内则测量结果合格，否则不合格。
步骤7：生成并存储报告，结果存储模块生成报告并进行存储，如需要，可以导出报告。
本实施例中水平型空心圆锥台测量装置的制作方法为：
1.找一个圆钢，精车圆钢的上下两个平面和外径，为基座9，精车后基座9的上下端均为圆柱体，基座9截面呈“凸”字形；
2.在基座9的下圆柱段，对称钻三个直径相等的半圆形通孔，在基座9的下圆柱段对称钻攻三个直径为8mm的通孔；
3.在基座9的上平面中心，钻一个直径为3mm的通孔，在基座9的上圆柱段的外侧对称钻攻两个直径5mm，深度8mm的孔；
4.再找一个圆钢，精车圆钢的上下两个平面和内外径，精车成一端有盖的空心圆柱状，为转盘10；在转盘上的平面中心钻1个直径3mm的通孔，在转盘上的平面中心附近钻攻2个直径为2mm的通孔，然后在转盘的侧面钻攻1个直径为2mm的通孔；
5.精加工一个表面有刻度的角度圆盘25，在角度圆盘25上的平面中心附近钻攻2个直径为2mm的通孔；
6.在刻度放大器24钻攻两个通孔；
7.找一个板材，精加工成一个支撑架22，包括L型的第一支撑部和与第一支撑部连接倾斜的第二支撑部，第一支撑部的下平面(下支撑面)和第二支撑部(上支撑面)上各对称钻攻两个通孔；
8.找一个铜质板材，精加工成一个支撑座11，支撑座11整体呈上小下大的方形结构，截面呈L型，在支撑座11的下平面钻攻两个直径2mm，深度5mm的孔；在支撑座11的前端平面、后端平面的下端，沿着长轴中心线，各钻攻两个直径2mm，深度5mm的孔；支撑座11的前端上部与支撑平台12连接，在支撑座11后端平面的上端，沿着水平方向，钻攻两个直径2mm，深度5mm的孔，在支撑座11上端侧面钻一个直径5mm的通孔；在支撑平台12的两侧对称钻攻1个直径2mm，深度为5mm的孔；
9.找一个铝合金板材，精车为延伸板13，延伸板13截面呈“L”型，在延伸板13短轴钻攻两个直径2mm的通孔，在延伸板13长轴前端切割一个长方形的定位升降槽14，在延伸板13长轴前端侧面，定位升降槽14对应的中间位置钻攻1个直径2mm的通孔；
10.找一个铝合金板材，对板材的6个面进行精加工，加工成长方体状，为连接板15，在连接板15的前端上部对称钻攻两个直径2mm的通孔，连接板15前端与前定位座16连接；
11.找一个铝合金板材，加工成直角对称“凹”型的支架，分别为前支架17、后支架18，在前支架17两侧对称各钻攻一个直径2mm的通孔，在前支架17下端对称各钻攻一个直径2mm的通孔，在后支架18两侧对称各钻攻一个直径2mm的通孔；
12.找一个铜质板材，加工成两个连接框，分别为连接框一19和连接框二20，连接框一19整体为对称的“几”字形，连接框二12整体为对称的“U”字形。在连接框一19的中间和两侧各钻攻1个直径2mm的通孔，在连接框二12的上端钻攻1个直径2mm的通孔，在连接框二12的侧面各钻攻1个直径2mm的通孔；
13.再找一个铝合金板材，加工成一个长方形的升降杆21，在升降杆21的两端各钻攻1个直径2mm的通孔；
14.精车3个直径8mm的螺丝，为水平调节螺丝26，将3个水平调节螺丝26分别旋入基座9下端的通孔中；找3个圆柱形磁铁27，将3个磁铁27分别放在半圆形通孔中；
15.将下提手28放在基座9上圆柱段的外侧，当下提手28两端的通孔与基座9上圆柱段外侧的两个深孔一一对应后，通过旋入螺丝，将下提手28固定在基座9上；
16.在转盘10上依次放置角度圆盘25、支撑座11，当角度圆盘25上的平面中心附近2个直径为2mm的通孔、支撑座11的下平面的两个直径2mm，深度5mm的孔以及转盘10上的2个2mm的通孔对应后，通过螺丝将角度圆盘25、支撑座11与转盘10连接固定在一起；将转盘10放在基座9的上平面上，将横向紧固螺丝29旋入转盘10侧面2mm的通孔中，通过横向紧固螺丝29将转盘10与基座9固定在一起；
17.在支撑架2的上支撑面上依次放置角度定位针23、刻度放大器24，当刻度放大器24上的孔与支撑架22上支撑面上的通孔一一对应后，通过旋入螺丝，将角度定位针23、刻度放大器24固定在支撑架22上支撑面上；将支撑架22的第一支撑部的下平面通过螺丝安装在基座9的下圆柱段上。
18.当延伸板13短轴的两个直径2mm的通孔与支撑座11的前端平面的两个直径2mm，深度5mm的孔对应后，通过螺丝将延伸板13固定在与支撑座11上；
19.将后支架18放在支撑平台12的下端，当后支架18两侧对称的直径2mm通孔与支撑平台12两侧直径2mm，深度为5mm的孔对应后；将两根弹簧30的一端与螺丝连接在一起，通过旋紧螺丝，将两根弹簧30的一端分别固定在后支架18和支撑平台12的两侧；
20.自上而下依次放置连接板15、前支架17和连接框一19，当连接板15的两个直径2mm通孔、前支架17下端的两个直径2mm通孔与连接框一19两侧的直径2mm通孔一一对应后，通过旋入紧固螺丝，将连接板15、前支架17和连接框一19固定在一起；
21.将纵向微调螺杆31的两端分别旋入连接框一19的中间2mm通孔和连接框二20的上端2mm通孔中，通过纵向微调螺杆31将连接框一19和连接框二20连接在一起；纵向微调螺丝32与纵向微调螺杆31固定在一起；
22.将升降杆21放入定位升降槽14，当升降杆21一端的2mm通孔与连接框二20两侧的2mm通孔对应后，通过旋入螺丝，将连接框二20与升降杆21连接在一起；当升降扶手33与升降杆21另一端的2mm通孔对应后，通过旋入螺丝，将升降扶手33与升降杆21连接在一起；将升降紧固螺丝34旋入延伸板13侧面的2mm通孔中，将升降杆21固定在延伸板13上：
23.当把手35的通孔与支撑座11后端平面两个直径2mm，深度5mm的孔对应后，通过螺丝将把手35固定在支撑座11上；
24.将两根弹簧30的另一端与螺丝连接在一起，将螺丝旋入在前支架17两侧的2mm通孔中；通过螺丝将两根弹簧30的另一端分别固定在前支架17的两侧；
25.找一个水平气泡28放置在支撑座11后端，当水平气泡28上的两个通孔与支撑座11后端平面的上端的两个直径2mm孔一一对应时，通过旋入螺丝，将水平气泡28固定在支撑座11上；
26.将上提手37放置在支撑座11上端，当上提手37两端的通孔与支撑座11上端侧面5mm的通孔对应后，通过旋入螺杆和螺丝，将上提手37与支撑座11连接在一起；
27.将测距仪38放在连接板15的上面，测距仪38的前端紧靠前定位座16；
测距仪38水平放置时的后端面、支撑座11的前端平面、转盘10的中心轴线和基座9的中心轴线在同一个平面上。
测距仪38的后端是测量和记录的一个基准，不论测距仪38上下如何升降，只要是后端的任何一个位置(直线)与竖直基准面(支撑座11的前端平面)接触，在水平方向的测量值是相等的，这是测量能否成功的最关键的一点。
水平型空心圆锥台测量装置的制作过程中，如果是孔是钻的是没有螺纹的；如果孔是钻攻的则有螺纹。

Claims (12)

1.一种智能型空心圆锥台测量系统，其特征在于，包括水平型空心圆锥台测量装置(7)和系统控制模块(8)；
所述水平型空心圆锥台测量装置(7)，包括测距仪(38)、基座(9)、转盘(10)、支撑座(11)、延伸板(13)、升降紧固螺丝(34)、连接板(15)、支撑平台(12)、气泡水平仪(36)、水平调节螺丝(26)、角度圆盘(25)、角度定位针(23)和升降装置，所述转盘(10)可旋转地安装在所述基座(9)上，所述角度圆盘(25)安装在所述转盘(10)上，所述支撑座(11)安装在所述角度圆盘(25)上，所述角度定位针(23)位于所述角度圆盘(25)的上方，所述支撑平台(12)安装在所述支撑座(11)的侧面，所述延伸板(13)位于所述支撑平台(12)的下方，一端与所述支撑座(11)连接，所述延伸板(13)远离所述支撑座(11)的一端开设有定位升降槽(14)，所述升降装置可上下升降地贯穿插入所述定位升降槽(14)中，所述延伸板(13)的侧面开设有与所述定位升降槽(14)连通的螺纹通孔，通过将所述升降紧固螺丝(34)旋入所述延伸板(13)侧面的螺纹通孔中实现对所述升降装置的固定，所述连接板(15)放置在所述支撑平台(12)的上方，所述升降装置的上端与所述连接板(15)连接，所述测距仪(38)放置在所述连接板(15)的上方，所述测距仪(38)水平放置时的后端面、所述支撑座(11)的前端平面、所述转盘(10)的中心轴线和所述基座(9)的中心轴线在同一个平面上；所述气泡水平仪(36)安装在所述支撑座(11)上，所述基座(9)的横截面呈“凸”字形，包括同轴的上圆柱段和下圆柱段，下圆柱段上开设至少两个螺纹通孔，所述水平调节螺丝(26)旋入下圆柱段上的螺纹通孔中，通过旋动水平调节螺丝(26)可调整水平型空心圆锥台测量装置(7)至水平状态；
所述系统控制模块(8)，包括参数设置模块、信息输入模块、联机测量模块和数据模块，用于控制并处理智能型空心圆锥台测量系统(6)中信息的输入和输出。
2.如权利要求1所述的智能型空心圆锥台测量系统，其特征在于，所述参数设置模块，用于设置待测空心圆锥台(1)的理论值和公差；
所述信息输入模块，用于输入待测空心圆锥台(1)的生产令号、图号、件号和测量人员的信息；
所述联机测量模块，包括联机模块、测量信息模块、测量模块、记录模块和显示模块；
所述联机模块用于实现水平型空心圆锥台测量装置(7)和系统控制模块(8)之间的通信连接以及系统控制模块(8)中参数设置模块、信息输入模块、联机测量模块和数据模块之间的通信连接；
所述测量信息模块包括测量位置、测量点数量和测量点名称信息；
所述测量模块用于发送测量指令；
所述记录模块用于记录水平型空心圆锥台测量装置(7)测量得到的水平距离、高度差和水平角信息；
所述显示模块用于显示单个测量点的相关信息；
所述数据模块，包括数据处理模块、数据显示模块和结果存储模块，用于对水平型空心圆锥台测量装置(7)测量得到的数据进行处理并进行显示和存储。
3.如权利要求2所述的智能型空心圆锥台测量系统，其特征在于，所述升降装置包括连接框一(19)、纵向微调螺杆(31)、纵向微调螺丝(32)、连接框二(20)和升降杆(21)，所述连接框一(19)呈“几”字形，由三个第一横板和两个第一竖板连接组成，所述连接框一(19)的两侧第一横板与所述连接板(15)连接，所述连接框一(19)的中间第一横板上开设有螺纹通孔，所述连接框二(20)呈“U”字形，由两个第二竖板和一个第二横板连接组成，所述连接框二(20)的第二横板上开设有螺纹通孔，所述纵向微调螺丝(32)与所述纵向微调螺杆(31)固定连接，所述纵向微调螺杆(31)的一端旋入所述连接框一(19)的中间第一横板上开设的螺纹通孔中，另一端旋入所述连接框二(20)的第二横板上开设的螺纹通孔中，所述升降杆(21)贯穿插入所述定位升降槽(14)中，所述升降杆(21)的上端与所述连接框二(20)连接。
4.如权利要求3所述的智能型空心圆锥台测量系统，其特征在于，还包括呈“凹”字形的前支架(17)，所述前支架(17)由两个第三竖板和一个第三横板连接组成，所述连接板(15)、前支架(17)的第三横板和连接框一(19)的两侧第一横板上均开设两个螺纹通孔，所述连接板(15)、前支架(17)和连接框一(19)自上而下依次放置，通过紧固螺丝连接固定。
5.如权利要求4所述的智能型空心圆锥台测量系统，其特征在于，还包括后支架(18)和两根弹簧(30)，所述后支架(18)呈“凹”字形，所述后支架(18)由两个第四竖板和一个第四横板连接组成，两个第四竖板上开设有螺纹通孔，所述后支架(18)位于所述支撑平台(12)的下方，两根弹簧(30)的一端分别固定在所述前支架(17)的两个第三竖板上，所述支撑平台(12)的两侧均开设有螺纹通孔，两根弹簧(30)的另一端分别与一个螺丝连接，两个螺丝分别依次旋入所述后支架(18)的两个第四竖板以及所述支撑平台(12)两侧的螺纹通孔中，实现将两根弹簧(30)分别固定在所述后支架(18)和所述支撑平台(12)的两侧。
6.如权利要求5所述的智能型空心圆锥台测量系统，其特征在于，所述转盘(10)形状为一端有盖的空心圆柱状，所述转盘(10)的盖中心处开设有通孔，所述基座(9)和所述角度圆盘(25)的中心轴线处开设有通孔，所述角度圆盘(25)、所述转盘(10)和所述基座(9)上开设的通孔对齐并相互连通。
7.如权利要求6所述的智能型空心圆锥台测量系统，其特征在于，所述转盘(10)的侧面开设一螺纹通孔，通过将横向紧固螺丝(29)旋入所述转盘(10)的侧面的螺纹通孔中，实现固定所述转盘(10)与所述基座(9)的相对位置。
8.一种利用如权利要求7所述的智能型空心圆锥台测量系统对空心圆锥台进行测量的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤0：标记大口测量点和小口测量点
在空心圆锥台(1)内壁画出大口基准线和小口基准线，并在大口基准线和小口基准线上标记出若干大口测量点和若干小口测量点，大口测量点和小口测量点的数量均在两个以上；
步骤1：放置并调整，放置空心圆锥台(1)与水平型空心圆锥台测量装置(7)，并调整空心圆锥台(1)与水平型空心圆锥台测量装置(7)至水平状态；
步骤2：系统连接，打开系统控制模块(8)和测距仪(38)，通过联机模块进行通信连接；
步骤3：参数设置及信息输入，在参数设置模块中设置待测空心圆锥台(1)的理论值和公差，在信息输入模块中输入待测空心圆锥台(1)的生产令号、图号、件号和测量人员的信息，在测量信息模块选择测量位置、测量点数量和测量点名称信息；
步骤4：测量记录，向测量模块发送测量指令，水平型空心圆锥台测量装置(7)对空心圆锥台(1)进行测量得到水平距离、高度差和水平角信息，记录模块和显示模块分别对测量数据进行记录和显示；
步骤5：数据处理，水平型空心圆锥台测量装置(7)对空心圆锥台(1)进行测量得到的数据传输至数据模块，数据处理模块对数据进行处理得到半径、圆度、平面度、大小口中心间的高度差、大小口中心间的同心度数据；
步骤6：结果显示，数据显示模块显示测量数据、处理数据以及步骤3中设置的参数、输入和选择的信息，判断并显示测量结果是否合格；
步骤7：生成并存储报告，结果存储模块生成报告并进行存储。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤1的具体步骤为：将空心圆锥台(1)通过支撑墩(3)放置在装配台(2)上，空心圆锥台大口(4)在下，空心圆锥台小口(5)在上，通过垫片调整空心圆锥台(1)至水平状态；
将水平型空心圆锥台测量装置(7)放置在装配台(2)上，然后转动转盘(10)，查看气泡水平仪(36)的偏差，旋动水平调节螺丝(26)，使得气泡水平仪(36)中的水泡居中，调整水平型空心圆锥台测量装置(7)至水平状态。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤4中，水平型空心圆锥台测量装置(7)对空心圆锥台(1)进行测量的具体步骤为：
步骤4.1：测量记录空心圆锥台大口(4)上的测量点
步骤4.1.1：转动转盘(10)，使角度定位针(23)与角度圆盘(25)0°刻线在竖直方向重合；在测量信息模块中测量位置中选择空心圆锥台大口(4)，并选择测量点数量和测量点名称信息，打开测距仪(38)，旋松升降紧固螺丝(34)，升高或降低升降杆(21)，使得测距仪(38)发出的激光点落在空心圆锥台(1)的大口基准线附近，旋紧升降紧固螺丝(34)；
旋松横向紧固螺丝(29)，转动转盘(10)，当测距仪(38)发出的激光点落在大口基准线上的第一个大口测量点的正上方或正下方时，旋紧横向紧固螺丝(29)；然后，旋动纵向微调螺丝(32)，直至测距仪(38)发出的激光点落在第一个大口测量点上；向测量模块发送测量指令，显示模块显示空心圆锥台(1)第一个大口测量点的水平距离、高度差和水平角信息，查看大口第一个测量点的相关信息，如果信息准确，记录模块对数据进行记录；
步骤4.1.2：旋松横向紧固螺丝(29)，转动转盘(10)，当测距仪(38)发出的激光点落在大口基准线上的第二个大口测量点的正上方或正下方时，旋紧横向紧固螺丝(29)；然后，旋动纵向微调螺丝(32)，直至测距仪(38)发出的激光点落在第二个大口测量点上；向测量模块发送测量指令，显示模块显示空心圆锥台(1)第二个大口测量点的水平距离、高度差和水平角信息，查看大口第二个测量点的相关信息，如果信息准确，记录模块对数据进行记录；
步骤4.1.3：同理，按照步骤4.1.2的方法，测量记录空心圆锥台(1)其他大口测量点的水平距离、高度差和水平角信息；
步骤4.2：测量记录空心圆锥台小口(5)上的测量点
参照步骤4.1测量记录空心圆锥台小口(5)上的测量点的水平距离、高度差和水平角信息。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，步骤5中，数据处理模块对测量得到水平距离、高度差和水平角信息进行数据处理的计算方法为：
Xi＝Hicosθ............(1)
Yi＝Hisinθ............(2)
Zi＝Vi............(3)
(Xi-XO)2+(Yi-YO)2+(Zi-ZO)2-R2＝0............(4)
Figure FDA0004140471780000051
ΔRi＝Ri-R............(6)
Figure FDA0004140471780000052
Figure FDA0004140471780000053
xi＝hicosθ............(9)
yi＝hisinθ............(10)
zi＝vi............(11)
(xi-xO)2+(yi-yO)2+(zi-zO)2-r2＝0............(12)
Figure FDA0004140471780000054
Δri＝ri-r............(14)
Figure FDA0004140471780000055
Figure FDA0004140471780000056
Δ高＝|z0-ZO|............(17)
Figure FDA0004140471780000057
公式(1)～(18)中，Xi(i＝1，2...n)为空心圆锥台大口测量点Pi在测量坐标系下X方向的测量值，Yi为空心圆锥台大口测量点Pi在测量坐标系下Y方向的测量值，Zi为空心圆锥台大口测量点Pi在测量坐标系下Z方向的测量值，Hi为空心圆锥台大口测量点Pi相对于水平型空心圆锥台测量装置的水平距离，Vi为空心圆锥台大口测量点Pi相对于水平型空心圆锥台测量装置中测距仪水平状态时的高度差，X0为空心圆锥台大口中心在X方向的坐标值，Y0为空心圆锥台大口中心在Y方向的坐标值，Z0为空心圆锥台大口中心在Z方向的坐标值，R为空心圆锥台大口的半径，Ri为空心圆锥台大口测量点Pi与空心圆锥台大口中心的距离，ΔRi为空心圆锥台大口测量点Pi与空心圆锥台大口中心的距离相对于空心圆锥台大口的半径的偏差；ΔR为空心圆锥台大口的圆度；ΔZ为空心圆锥台大口的平面度；
xi(i＝1，2...n)为空心圆锥台小口测量点pi在测量坐标系下X方向的测量值，yi为空心圆锥台小口测量点pi在测量坐标系下Y方向的测量值，zi为空心圆锥台小口测量点pi在测量坐标系下Z方向的测量值，hi为空心圆锥台小口测量点pi相对于水平型空心圆锥台测量装置的水平距离，vi为空心圆锥台小口测量点pi相对于水平型空心圆锥台测量装置中测距仪水平状态时的高度差，x0为空心圆锥台小口中心在x方向的坐标值，y0为空心圆锥台小口中心在y方向的坐标值，z0为空心圆锥台小口中心在z方向的坐标值，r为空心圆锥台小口的半径，ri为空心圆锥台小口测量点pi与空心圆锥台小口中心的距离，Δri为空心圆锥台小口测量点pi与空心圆锥台小口中心的距离相对于空心圆锥台小口的半径的偏差；Δr为空心圆锥台小口的圆度；Δz为空心圆锥台小口的平面度；
θ为测量点Pi、pi相对于角度圆盘上0°水平方向旋转的角度(水平角)，Δ高为空心圆锥台大口中心与空心圆锥台小口中心的高度差，Δ水为空心圆锥台大口中心与空心圆锥台小口中心的同心度。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，步骤6中，若计算结果在公差范围内则测量结果合格，否则不合格。
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