CN108592833A - 一种测量精度高的超声波测厚设备 - Google Patents

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    • B24B47/12—Drives or gearings; Equipment therefor for rotating or reciprocating working-spindles carrying grinding wheels or workpieces by mechanical gearing or electric power

Abstract

本发明涉及一种测量精度高的超声波测厚设备，包括底座、加工台、控制机构和打磨机构，控制机构包括平移组件、支柱、伸缩组件、升降组件、竖杆、超声波测厚仪和两个补料组件，平移组件包括第一电机、驱动轴、齿轮和齿条，该测量精度高的超声波测厚设备，通过控制机构能够带动超声波测厚仪前后左右上下移动，不仅省时省力，运行平稳，而且能够测量多组数据，使得该超声波测厚设备的测量精度更高，通过打磨机构能够对待测量工件进行打磨，使得待测量工件的表面粗糙度降低，同时能够将表面的氧化物和油漆层去掉，露出金属光泽，使探头与被检物通过耦合剂能达到很好的耦合效果，从而进一步地提高了该超声波测厚设备的测量精度。

Description

一种测量精度高的超声波测厚设备
技术领域
本发明涉及超声波测厚领域，特别涉及一种测量精度高的超声波测厚设备。
背景技术
超声波测厚，是来进行厚度测量的，当探头发射的超声波脉冲通过被测物体到达材料分界面时，脉冲被反射回探头，通过精确测量超声波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度。凡能使超声波以一恒定速度在其内部传播的各种材料均可采用此原理测量。
现有的超声波测厚设备在使用过程中需要手持测厚仪进行检测，不仅费时费力，而且通过手持超声波测厚设备进行测厚时，超声波测厚设备无法保持水平状态，导致测量精度大大下降，不仅如此，现有的超声波测厚设备在测厚时，工件表面的粗糙度不同将影响测厚精度，而现有的超声波测厚设备无法有效地解决粗糙度导致的测厚精度下降的问题，从而降低了现有的超声波测厚设备的测量精度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种测量精度高的超声波测厚设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种测量精度高的超声波测厚设备，包括底座、加工台、控制机构和打磨机构，所述加工台固定在底座上，所述控制机构设置在底座上，所述打磨机构设置在加工台上；
所述控制机构包括平移组件、支柱、伸缩组件、升降组件、竖杆、超声波测厚仪和两个补料组件，所述平移组件设置在底座内，所述支柱竖向设置，所述平移组件与支柱的底端连接，所述伸缩组件设置在支柱的顶端，所述升降组件设置在伸缩组件的远离支柱的一端的下方，所述竖杆竖向设置在升降组件的下方，所述升降组件驱动竖杆升降，所述超声波测厚仪固定在竖杆的下方，两个补料组件分别设置在升降组件的两侧；
所述平移组件包括第一电机、驱动轴、齿轮和齿条，所述第一电机水平固定在底座的内部，所述第一电机与驱动轴同轴设置，所述第一电机与驱动轴传动连接，所述齿轮竖向设置，所述齿轮套设在驱动轴上，所述第一电机通过驱动轴与齿轮传动连接，所述齿条水平设置，所述齿轮与齿条啮合，所述齿条与支柱固定连接；
所述伸缩组件包括气泵、缸筒、活塞杆和横板，所述气泵与支柱的顶端固定连接，所述缸筒水平设置，所述气泵与缸筒固定连接，所述活塞杆水平设置，所述活塞杆的一端设置在缸筒内，所述活塞杆的另一端与横板固定连接，所述横板水平设置在活塞杆的下方；
所述打磨机构包括移动组件和摆动组件，所述移动组件设置在加工台上，所述摆动组件设置在移动组件上，所述移动组件驱动摆动组件移动；
所述摆动组件包括固定板、第二电机、驱动轮、凸块、摆动杆、定位杆、连接块、第三电机和打磨片，所述固定板水平设置在移动组件上，所述第二电机竖向固定在固定板上，所述驱动轮水平设置，所述第二电机与驱动轮传动连接，所述凸块固定在驱动轮的远离圆心处，所述定位杆竖向固定在固定板上，所述摆动杆的一端套设在定位杆上，所述摆动杆的另一端与连接块固定连接，所述摆动杆上设有条形孔，所述凸块设置在条形孔内，所述凸块与条形孔滑动连接，所述第三电机竖向固定在连接块的下方，所述打磨片水平设置，所述第三电机与打磨片传动连接。
作为优选，为了更稳定地驱动竖杆升降，所述升降组件包括第四电机、第一丝杆、固定块、滑块、伸缩架、连接板和传动块，所述第四电机水平固定在横板的下方，所述第一丝杆水平设置，所述第四电机与第一丝杆传动连接，所述固定块固定在横板的下方，所述固定块套设在第一丝杆的远离第四电机的一端上，所述滑块套设在第一丝杆上，所述滑块的与第一丝杆的连接处设有与第一丝杆相匹配的螺纹，所述滑块与横板抵靠，所述伸缩架竖向设置，所述连接板水平设置，所述连接板上设有条形口，所述传动块设置在条形口内，所述传动块与条形口滑动连接，所述伸缩架的顶端的两侧分别与固定块和滑块铰接，所述伸缩架的底端的两侧分别与连接板和传动块铰接，所述竖杆竖向固定在连接板的下方，两个补料组件分别设置在连接板的两侧。
作为优选，为了进一步地提高测量精度，所述补料组件包括支架、连杆和喷头，所述支架固定在连接板的一侧，所述连杆倾斜设置，所述连杆固定在支架的下方，所述喷头与连杆的远离支架的一端固定连接。
作为优选，为了更精准地驱动摆动组件，所述移动组件包括第五电机、第二丝杆和移动块，所述第五电机水平固定在加工台的上方，所述第二丝杆水平设置，所述第五电机与第二丝杆传动连接，所述移动块套设在第二丝杆上，所述移动块的与第二丝杆的连接处设有与第二丝杆相匹配的螺纹，所述固定板水平固定在移动块的一侧。
作为优选，为了提高第二丝杆的稳定性，所述第二丝杆的远离第五电机的一端上设有轴承座，所述轴承座与加工台固定连接，所述轴承座套设在第二丝杆上。
作为优选，为了延长第一丝杆的使用寿命，所述第一丝杆的制作材料为不锈钢。
作为优选，为了使齿轮与齿条之间的传动更流畅，所述齿轮与齿条之间涂有润滑油。
作为优选，为了提高第一电机的驱动精度，所述第一电机为伺服电机。
作为优选，为了提高支柱的稳定性，所述支柱的两侧均设有限位板，所述限位板与底座固定连接，所述限位板与支柱抵靠。
作为优选，为了使驱动轮与凸块之间的连接更牢固，所述驱动轮与凸块为一体成型结构。
本发明的有益效果是，该测量精度高的超声波测厚设备，通过控制机构能够带动超声波测厚仪前后左右上下移动，不仅省时省力，运行平稳，而且能够测量多组数据，使得该超声波测厚设备的测量精度更高，与现有的控制机构相比，该控制机构的平移组件、伸缩组件和升降组件均独立运行，使得该控制机构的可控性更强，通过打磨机构能够对待测量工件进行打磨，使得待测量工件的表面粗糙度降低，同时能够将表面的氧化物和油漆层去掉，露出金属光泽，使探头与被检物通过耦合剂能达到很好的耦合效果，从而进一步地提高了该超声波测厚设备的测量精度，与现有的打磨机构相比，该打磨机构的移动组件和摆动组件均独立运行，使得该打磨机构的运行效率更高。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的测量精度高的超声波测厚设备的结构示意图；
图2是本发明的测量精度高的超声波测厚设备的平移组件的结构示意图；
图3是本发明的测量精度高的超声波测厚设备的摆动组件的结构示意图；
图4是本发明的测量精度高的超声波测厚设备的升降组件的结构示意图；
图5是本发明的测量精度高的超声波测厚设备的移动组件的结构示意图；
图中：1.底座，2.加工台，3.支柱，4.竖杆，5.超声波测厚仪，6.第一电机，7.齿轮，8.齿条，9.气泵，10.缸筒，11.活塞杆，12.横板，13.固定板，14.第二电机，15.驱动轮，16.凸块，17.摆动杆，18.定位杆，19.连接块，20.第三电机，21.打磨片，22.第四电机，23.第一丝杆，24.固定块，25.滑块，26.伸缩架，27.连接板，28.传动块，29.支架，30.连杆，31.喷头，32.第五电机，33.第二丝杆，34.移动块，35.限位板。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种测量精度高的超声波测厚设备，包括底座1、加工台2、控制机构和打磨机构，所述加工台2固定在底座1上，所述控制机构设置在底座1上，所述打磨机构设置在加工台2上；
通过控制机构能够带动超声波测厚仪5前后左右上下移动，不仅省时省力，运行平稳，而且能够测量多组数据，使得该超声波测厚设备的测量精度更高，与现有的控制机构相比，该控制机构的平移组件、伸缩组件和升降组件均独立运行，使得该控制机构的可控性更强，通过打磨机构能够对待测量工件进行打磨，使得待测量工件的表面粗糙度降低，同时能够将表面的氧化物和油漆层去掉，露出金属光泽，使探头与被检物通过耦合剂能达到很好的耦合效果，从而进一步地提高了该超声波测厚设备的测量精度，与现有的打磨机构相比，该打磨机构的移动组件和摆动组件均独立运行，使得该打磨机构的运行效率更高。
如图1和图2所示，所述控制机构包括平移组件、支柱3、伸缩组件、升降组件、竖杆4、超声波测厚仪5和两个补料组件，所述平移组件设置在底座1内，所述支柱3竖向设置，所述平移组件与支柱3的底端连接，所述伸缩组件设置在支柱3的顶端，所述升降组件设置在伸缩组件的远离支柱3的一端的下方，所述竖杆4竖向设置在升降组件的下方，所述升降组件驱动竖杆4升降，所述超声波测厚仪5固定在竖杆4的下方，两个补料组件分别设置在升降组件的两侧；
所述平移组件包括第一电机6、驱动轴、齿轮7和齿条8，所述第一电机6水平固定在底座1的内部，所述第一电机6与驱动轴同轴设置，所述第一电机6与驱动轴传动连接，所述齿轮7竖向设置，所述齿轮7套设在驱动轴上，所述第一电机6通过驱动轴与齿轮7传动连接，所述齿条8水平设置，所述齿轮7与齿条8啮合，所述齿条8与支柱3固定连接；
所述伸缩组件包括气泵9、缸筒10、活塞杆11和横板12，所述气泵9与支柱3的顶端固定连接，所述缸筒10水平设置，所述气泵9与缸筒10固定连接，所述活塞杆11水平设置，所述活塞杆11的一端设置在缸筒10内，所述活塞杆11的另一端与横板12固定连接，所述横板12水平设置在活塞杆11的下方；
第一电机6驱动齿轮7转动，通过齿条8带动支柱3前后移动，带动超声波测厚仪5前后移动，同时，气泵9和缸筒10通过压强差驱动活塞杆11做活塞运动，使得横板12左右移动，从而带动超声波测厚仪5左右移动，而后，通过升降组件驱动超声波测厚仪5上下移动，从而能够对不同厚度的待测工件进行多组数据测量，提高了该超声波测厚设备的测量精度。
如图3所示，所述打磨机构包括移动组件和摆动组件，所述移动组件设置在加工台2上，所述摆动组件设置在移动组件上，所述移动组件驱动摆动组件移动；
所述摆动组件包括固定板13、第二电机14、驱动轮15、凸块16、摆动杆17、定位杆18、连接块19、第三电机20和打磨片21，所述固定板13水平设置在移动组件上，所述第二电机14竖向固定在固定板13上，所述驱动轮15水平设置，所述第二电机14与驱动轮15传动连接，所述凸块16固定在驱动轮15的远离圆心处，所述定位杆18竖向固定在固定板13上，所述摆动杆17的一端套设在定位杆18上，所述摆动杆17的另一端与连接块19固定连接，所述摆动杆17上设有条形孔，所述凸块16设置在条形孔内，所述凸块16与条形孔滑动连接，所述第三电机20竖向固定在连接块19的下方，所述打磨片21水平设置，所述第三电机20与打磨片21传动连接；
第二电机14驱动驱动轮15转动，通过凸块16带动摆动杆17绕着定位杆18往复摆动，从而带动连接块19往复摆动，与此同时，通过第三电机20驱动打磨片21转动，对工件表面进行打磨，使得工件的表面粗糙度降低。
如图4所示，所述升降组件包括第四电机22、第一丝杆23、固定块24、滑块25、伸缩架26、连接板27和传动块28，所述第四电机22水平固定在横板12的下方，所述第一丝杆23水平设置，所述第四电机22与第一丝杆23传动连接，所述固定块24固定在横板12的下方，所述固定块24套设在第一丝杆23的远离第四电机22的一端上，所述滑块25套设在第一丝杆23上，所述滑块25的与第一丝杆23的连接处设有与第一丝杆23相匹配的螺纹，所述滑块25与横板12抵靠，所述伸缩架26竖向设置，所述连接板27水平设置，所述连接板27上设有条形口，所述传动块28设置在条形口内，所述传动块28与条形口滑动连接，所述伸缩架26的顶端的两侧分别与固定块24和滑块25铰接，所述伸缩架26的底端的两侧分别与连接板27和传动块28铰接，所述竖杆4竖向固定在连接板27的下方，两个补料组件分别设置在连接板27的两侧，第四电机22驱动第一丝杆23转动，带动滑块25沿着第一丝杆23滑动，通过传动块28带动伸缩架26伸长或收缩，使得连接板27上下移动，带动竖杆4升降，由于滑块25受到横板12的限位作用而更稳定，从而能够更稳定地驱动竖杆4升降。
如图1所示，所述补料组件包括支架29、连杆30和喷头31，所述支架29固定在连接板27的一侧，所述连杆30倾斜设置，所述连杆30固定在支架29的下方，所述喷头31与连杆30的远离支架29的一端固定连接，通过喷头31对待测工件喷涂耦合剂，使得超声波测厚仪5与待测工件的耦合效果更好，从而能够进一步地提高测量精度。
如图5所示，所述移动组件包括第五电机32、第二丝杆33和移动块34，所述第五电机32水平固定在加工台2的上方，所述第二丝杆33水平设置，所述第五电机32与第二丝杆33传动连接，所述移动块34套设在第二丝杆33上，所述移动块34的与第二丝杆33的连接处设有与第二丝杆33相匹配的螺纹，所述固定板13水平固定在移动块34的一侧，第五电机32驱动第二丝杆33转动，使得移动块34沿着第二丝杆33左右移动，从而带动摆动组件往复移动，通过控制第二丝杆33的转动角度能够精准地控制移动块34的位移量，从而能够更精准地驱动摆动组件。
作为优选，为了提高第二丝杆33的稳定性，所述第二丝杆33的远离第五电机32的一端上设有轴承座，所述轴承座与加工台2固定连接，所述轴承座套设在第二丝杆33上，轴承座在不影响第二丝杆33的转动的情况下能够对第二丝杆33起到支撑作用，从而能够提高第二丝杆33的稳定性。
作为优选，为了延长第一丝杆23的使用寿命，所述第一丝杆23的制作材料为不锈钢，不锈钢具有良好的耐腐蚀性，能够有效地减缓第一丝杆23的被腐蚀速率，从而能够延长第一丝杆23的使用寿命。
作为优选，为了使齿轮7与齿条8之间的传动更流畅，所述齿轮7与齿条8之间涂有润滑油，能够减少齿轮7与齿条8之间的摩擦力，从而能够使齿轮7与齿条8之间的传动更流畅。
作为优选，为了提高第一电机6的驱动精度，所述第一电机6为伺服电机。
作为优选，为了提高支柱3的稳定性，所述支柱3的两侧均设有限位板35，所述限位板35与底座1固定连接，所述限位板35与支柱3抵靠。
作为优选，为了使驱动轮15与凸块16之间的连接更牢固，所述驱动轮15与凸块16为一体成型结构。
通过平移组件驱动超声波测厚仪5前后移动，通过伸缩组件驱动超声波测厚仪5左右移动，通过升降组件驱动超声波测厚仪5升降，不仅省时省力，运行平稳，而且能够测量多组数据，使得该超声波测厚设备的测量精度更高，通过移动组件驱动打磨片21左右移动，通过摆动组件驱动打磨片21摆动，使得打磨片21的打磨范围更广，通过转动打磨片21能够对待测量工件进行打磨，使得待测量工件的表面粗糙度降低，同时能够将表面的氧化物和油漆层去掉，露出金属光泽，使探头与被检物通过耦合剂能达到很好的耦合效果，从而进一步地提高了该超声波测厚设备的测量精度，与现有的打磨机构相比，该打磨机构的移动组件和摆动组件均独立运行，使得该打磨机构的运行效率更高。
与现有技术相比，该测量精度高的超声波测厚设备，通过控制机构能够带动超声波测厚仪5前后左右上下移动，不仅省时省力，运行平稳，而且能够测量多组数据，使得该超声波测厚设备的测量精度更高，与现有的控制机构相比，该控制机构的平移组件、伸缩组件和升降组件均独立运行，使得该控制机构的可控性更强，通过打磨机构能够对待测量工件进行打磨，使得待测量工件的表面粗糙度降低，同时能够将表面的氧化物和油漆层去掉，露出金属光泽，使探头与被检物通过耦合剂能达到很好的耦合效果，从而进一步地提高了该超声波测厚设备的测量精度，与现有的打磨机构相比，该打磨机构的移动组件和摆动组件均独立运行，使得该打磨机构的运行效率更高。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种测量精度高的超声波测厚设备，其特征在于，包括底座(1)、加工台(2)、控制机构和打磨机构，所述加工台(2)固定在底座(1)上，所述控制机构设置在底座(1)上，所述打磨机构设置在加工台(2)上；
所述控制机构包括平移组件、支柱(3)、伸缩组件、升降组件、竖杆(4)、超声波测厚仪(5)和两个补料组件，所述平移组件设置在底座(1)内，所述支柱(3)竖向设置，所述平移组件与支柱(3)的底端连接，所述伸缩组件设置在支柱(3)的顶端，所述升降组件设置在伸缩组件的远离支柱(3)的一端的下方，所述竖杆(4)竖向设置在升降组件的下方，所述升降组件驱动竖杆(4)升降，所述超声波测厚仪(5)固定在竖杆(4)的下方，两个补料组件分别设置在升降组件的两侧；
所述平移组件包括第一电机(6)、驱动轴、齿轮(7)和齿条(8)，所述第一电机(6)水平固定在底座(1)的内部，所述第一电机(6)与驱动轴同轴设置，所述第一电机(6)与驱动轴传动连接，所述齿轮(7)竖向设置，所述齿轮(7)套设在驱动轴上，所述第一电机(6)通过驱动轴与齿轮(7)传动连接，所述齿条(8)水平设置，所述齿轮(7)与齿条(8)啮合，所述齿条(8)与支柱(3)固定连接；
所述伸缩组件包括气泵(9)、缸筒(10)、活塞杆(11)和横板(12)，所述气泵(9)与支柱(3)的顶端固定连接，所述缸筒(10)水平设置，所述气泵(9)与缸筒(10)固定连接，所述活塞杆(11)水平设置，所述活塞杆(11)的一端设置在缸筒(10)内，所述活塞杆(11)的另一端与横板(12)固定连接，所述横板(12)水平设置在活塞杆(11)的下方；
所述打磨机构包括移动组件和摆动组件，所述移动组件设置在加工台(2)上，所述摆动组件设置在移动组件上，所述移动组件驱动摆动组件移动；
所述摆动组件包括固定板(13)、第二电机(14)、驱动轮(15)、凸块(16)、摆动杆(17)、定位杆(18)、连接块(19)、第三电机(20)和打磨片(21)，所述固定板(13)水平设置在移动组件上，所述第二电机(14)竖向固定在固定板(13)上，所述驱动轮(15)水平设置，所述第二电机(14)与驱动轮(15)传动连接，所述凸块(16)固定在驱动轮(15)的远离圆心处，所述定位杆(18)竖向固定在固定板(13)上，所述摆动杆(17)的一端套设在定位杆(18)上，所述摆动杆(17)的另一端与连接块(19)固定连接，所述摆动杆(17)上设有条形孔，所述凸块(16)设置在条形孔内，所述凸块(16)与条形孔滑动连接，所述第三电机(20)竖向固定在连接块(19)的下方，所述打磨片(21)水平设置，所述第三电机(20)与打磨片(21)传动连接。
2.如权利要求1所述的测量精度高的超声波测厚设备，其特征在于，所述升降组件包括第四电机(22)、第一丝杆(23)、固定块(24)、滑块(25)、伸缩架(26)、连接板(27)和传动块(28)，所述第四电机(22)水平固定在横板(12)的下方，所述第一丝杆(23)水平设置，所述第四电机(22)与第一丝杆(23)传动连接，所述固定块(24)固定在横板(12)的下方，所述固定块(24)套设在第一丝杆(23)的远离第四电机(22)的一端上，所述滑块(25)套设在第一丝杆(23)上，所述滑块(25)的与第一丝杆(23)的连接处设有与第一丝杆(23)相匹配的螺纹，所述滑块(25)与横板(12)抵靠，所述伸缩架(26)竖向设置，所述连接板(27)水平设置，所述连接板(27)上设有条形口，所述传动块(28)设置在条形口内，所述传动块(28)与条形口滑动连接，所述伸缩架(26)的顶端的两侧分别与固定块(24)和滑块(25)铰接，所述伸缩架(26)的底端的两侧分别与连接板(27)和传动块(28)铰接，所述竖杆(4)竖向固定在连接板(27)的下方，两个补料组件分别设置在连接板(27)的两侧。
3.如权利要求2所述的测量精度高的超声波测厚设备，其特征在于，所述补料组件包括支架(29)、连杆(30)和喷头(31)，所述支架(29)固定在连接板(27)的一侧，所述连杆(30)倾斜设置，所述连杆(30)固定在支架(29)的下方，所述喷头(31)与连杆(30)的远离支架(29)的一端固定连接。
4.如权利要求1所述的测量精度高的超声波测厚设备，其特征在于，所述移动组件包括第五电机(32)、第二丝杆(33)和移动块(34)，所述第五电机(32)水平固定在加工台(2)的上方，所述第二丝杆(33)水平设置，所述第五电机(32)与第二丝杆(33)传动连接，所述移动块(34)套设在第二丝杆(33)上，所述移动块(34)的与第二丝杆(33)的连接处设有与第二丝杆(33)相匹配的螺纹，所述固定板(13)水平固定在移动块(34)的一侧。
5.如权利要求4所述的测量精度高的超声波测厚设备，其特征在于，所述第二丝杆(33)的远离第五电机(32)的一端上设有轴承座，所述轴承座与加工台(2)固定连接，所述轴承座套设在第二丝杆(33)上。
6.如权利要求2所述的测量精度高的超声波测厚设备，其特征在于，所述第一丝杆(23)的制作材料为不锈钢。
7.如权利要求1所述的测量精度高的超声波测厚设备，其特征在于，所述齿轮(7)与齿条(8)之间涂有润滑油。
8.如权利要求1所述的测量精度高的超声波测厚设备，其特征在于，所述第一电机(6)为伺服电机。
9.如权利要求1所述的测量精度高的超声波测厚设备，其特征在于，所述支柱(3)的两侧均设有限位板(35)，所述限位板(35)与底座(1)固定连接，所述限位板(35)与支柱(3)抵靠。
10.如权利要求1所述的测量精度高的超声波测厚设备，其特征在于，所述驱动轮(15)与凸块(16)为一体成型结构。
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