CN114599970A - 超声测量单元 - Google Patents

Abstract

一种用于附接在测量仪器上的超声测量单元，其中，所述测量仪器被设计成能够布置在机器的运动轴上，其中，在把所述超声测量单元布置于所述测量仪器上的状态下，可通过所述超声测量单元进行超声测量，其中，所述超声测量单元包括管状套筒和弹性支撑部件，其中，所述管状套筒包围所述弹性支撑部件，其中，所述弹性支撑部件由超声波传导材料构成，其中，在所述管状套筒的第一端部，所述弹性支撑部件突出超过所述管状套筒的外边缘，其中，所述管状套筒和所述弹性支撑部件被设置用来，在所述测量仪器的触探过程中，特别是直接接触待测量的表面。

Description

超声测量单元

背景技术

具有超声测量头的测量装置是已知的。

一种已知的测量装置包括机器人手臂，在该机器人手臂上安装有超声测量头。超声测量头可以通过机器人手臂移动到规定的位置，以便借助超声测量头在规定的位置进行测量。

已知测量装置的一个缺点是，必须首先定义要测量的位置。这意味着，要测量的工件必须首先利用另一个测量机构进行测量，以便机器人手臂可以将超声测量头移动到要测量的位置，从而可进行超声测量。因此，使用测量装置进行测量一方面比较耗时，另一方面也比较不可靠和昂贵，因为超声测量头可能移动得太远或太靠近待测量的表面。

发明内容

本发明的目的是，提供一种改进的超声测量单元。尤其是提供一种改进的超声测量单元，借助该超声测量单元可相对快速、可靠和/或精确地进行特别是自动的超声测量。

该目的通过权利要求1和9的特征来实现。

本发明的有利的和有益的改进在从属权利要求中说明。

本发明基于用于附接在测量仪器上的超声测量单元。

本发明的核心在于，测量仪器被设计成能够布置在机器的运动轴上，其中，在把超声测量单元布置于测量仪器上的状态下，可通过超声测量单元进行超声测量，其中，超声测量单元包括管状套筒和弹性支撑部件，其中，管状套筒包围弹性支撑部件，其中，弹性支撑部件由超声波传导材料构成，其中，在管状套筒的第一端部，弹性支撑部件突出超过管状套筒的外边缘，其中，管状套筒和弹性支撑部件被设置用来，在测量仪器的触探过程中，特别是直接接触待测量的表面。由此可以以比较精确的重复精度实现超声测量。

测量仪器例如设计成测量探头、距离测量设备和/或间距测量设备的形式。测量仪器例如设计为测量探头，例如设计为接触探针式测量探头。也可想到，将测量仪器设计为光学工作的测量仪器。

该机器有利地设计为机床或测量机。该机器例如作为CNC加工中心存在。机床例如设计为车削和/或铣削中心。有利地，机床包括多个可相对于彼此移动的机轴。机床例如设计为3轴或5轴机床。测量机例如设计为坐标测量机。

弹性支撑部件有利地设计为弹性体。优选地，弹性支撑部件作为超声波耦合机构存在。例如，弹性支撑部件由来自加拿大的“Innovation Polymers”公司的已知弹性体“Aqualene”或已知弹性体“ACE”构成。弹性支撑部件优选形成超声测量单元的所谓的超声引导段(Vorlaufstrecke)、迟延段或延迟线。有利地，管状套筒由与弹性支撑部件不同的材料构成。

特别地，由于使用弹性支撑部件，超声测量单元、尤其是测量仪器被设计为在测量对象的待测量的表面和超声测量单元、特别是弹性支撑部件之间不需要用于超声测量的声耦合的液体。例如，所提出的超声测量单元不需要超声耦合凝胶。有利地，在测量时，待测量的表面立即地且直接地与弹性支撑部件和/或与管状套筒接触。例如，在测量时，待测量的表面立即地且直接地被弹性支撑部件和/或管状套筒接触。

管状套筒有利地空心柱式地设计。例如，管状套筒作为空心柱体存在。有利地，空心柱式的管状套筒的外侧面形成外边缘。例如，外缘形成为圆环状。

进一步提出，管状套筒由塑料材料构成。例如，管状套筒由硬塑料形成。由此减少了超声波的破坏性反射。有利地，管状套筒由超声衰减材料形成。例如，管状套筒由使得超声范围内的声波相当明显地衰减的材料构成。

此外提出，管状套筒形状配合地包围弹性支撑部件。可以想到，管状套筒至少局部地形状配合地包围弹性支撑部件。以这种方式，可实现管状套筒与弹性支撑部件的特别是不可拆卸的连接。

有利地，管状套筒一体地存在。也可设想，管状套筒可分为多个部分。

例如，管状套筒包括用于将管状套筒安装到超声测量单元的其余部分上的安装机构。用于将管状套筒安装到超声测量单元的其余部分上的安装机构有利地作为螺纹机构、例如螺纹存在。也可设想，安装机构被设计为快速锁紧系统，例如设计为卡口锁的形式。也可设想，管状套筒不可松开地与超声测量单元的其余部分连接、例如粘接或焊接。例如，管状套筒在套筒的连接边缘处与超声测量单元的其余部分连接。套筒的连接边缘有利地与套筒的外边缘相对且间隔开地存在。例如，套筒的外边缘和连接边缘分别形成空心柱式地构造的套筒的端侧面。

例如，测量仪器包括用于安装超声测量单元的其余部分的附接部件，特别是用于将管状套管安装到测量仪器上。例如，超声测量单元的其余部分或管状套筒包括用于将剩余超声测量单元的其余部分安装在测量仪器上的附接构件。例如，附接构件是管状套筒的安装机构的一部分。附接构件和附接部件有利地彼此匹配。附接构件和附接部件有利地作为螺纹机构、例如螺纹存在。也可想到，附接构件和附接部件被设计为快速锁紧系统，例如设计为卡口锁的形式。例如，超声测量单元的其余部分的壳体由金属、例如不锈钢构成。

优选地，管状套筒和弹性支撑部件相互粘接。例如，管状套筒和弹性支撑部件尤其不可拆卸地相互连接。弹性支撑部件优选不可拆卸地与超声测量单元的其余部分连接，例如粘接。

同样已表明有利的是，弹性支撑部件的存在和设计方式使得它可通过外部压力朝向管状套筒的内部变形和/或可移动到内部，从而可使管状套筒的外边缘和支撑部件的外端部处于齐平状态。由此可规定弹性支撑部件的变形，并且由此尤其是规定至弹性支撑部件上的最大力。

弹性支撑部件例如在管状套筒内部延伸。例如，弹性支撑部件柱形地构造。例如，弹性支撑部件作为柱体、特别是作为圆柱体存在。

此外有利的是，在管状套筒的外边缘区域中，在管状套筒和弹性支撑部件之间存在中间空间。该中间空间例如设计成空心柱体的形式。例如，管状套筒和弹性支撑部件在管状套筒的外边缘区域中彼此间隔开空心柱体的壁厚。例如，管状套筒和弹性支撑部件在至少两个侧面上、特别是在三个侧面上包围中间空间、特别是空心柱体形式的中间空间。有利地，弹性支撑部件可通过外部压力朝向管状套管内部变形到管状套管的内部。例如，弹性支撑部件被设计为通过外部压力在管状套筒的内部的方向上朝向中间空间可变形、可压缩和/或可移动到管状套筒的内部、特别是中间空间。由此，可使得管状套筒的外边缘与弹性支撑部件的外端部处于齐平状态。

有利地，弹性支撑部件，特别是弹性支撑部件的突出超过管状套筒的外边缘的部分区域可通过外部压力特别是完全地变形或移动到中间空间。优选地，在变形状态下，弹性支撑部件完全填充中间空间。由此确保超声测量单元受控地放置或受控地靠置到待测量的表面上。有利地，由此可限定最大力，在焊接要测量的表面时，该最大力作用到弹性支撑部件上。有利地，外部压力是在触探(Antastung)待测量的表面时作用到弹性支撑部件上的触探力。

优选地，弹性支撑部件以这样的方式存在于管状套筒上：在待测量表面的触探过程中，管状套筒的外边缘与待测量表面特别是直接接触。例如，管状套筒的边缘包括用于靠置到待测量表面上的靠置面。有利地，弹性支撑部件以这样的方式存在于管状套筒上：通过至待测量表面上的触探过程，弹性支撑部件以一种方式变形，使得管状套筒的外边缘与待测量表面特别是直接接触。例如，弹性支撑部件以这样的方式存在于管状套筒上：通过至待测量表面上的触探过程，无论弹性支撑部件还是管状套筒的外边缘都特别是直接地与待测量表面接触。

弹性支撑部件有利地具有在2mm和50mm之间、在4mm和30mm之间或在6mm和12mm之间的直径。特别地，弹性支撑部件具有例如2mm、3mm、5mm、7mm、10mm、14mm、15mm、16mm、20mm、25mm、35mm、40mm、45mm或特别是8mm的直径。弹性支撑部件的长度例如在2mm和40mm之间。例如，支撑部件的长度为2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、11mm或12mm。

有利地，弹性支撑部件构造成比在超声测量期间弹性支撑部件的超声引导段的长度长。优选地，弹性支撑部件在超声测量期间处于变形状态、例如处于压缩状态。变形状态或压缩状态有利地是弹性支撑部件的中间状态。例如，弹性支撑部件被设计为从中间状态又变形回到基本状态。

超声引导段有利地从管状套筒的外边缘、特别是从外边缘的靠置面延伸到超声发生部件的接触面。有利地，弹性支撑部件的超声引导段的长度在2mm和40mm之间。例如，超声引导段为11.7mm。有利地，超声引导段的长度以及因此弹性支撑部件的长度取决于待测量的层厚度或材料厚度。

在弹性支撑部件的基本状态下，弹性支撑部件的外端侧面相距管状套筒的外边缘、特别是相距管状套筒的靠置面的距离在大于0mm至5mm的范围内。有利地，弹性支撑部件的外端侧面在基本状态下相距外边缘的距离在大于0mm至3mm或大于0mm至1.5mm的范围内。例如，弹性支撑件的端侧面相距外边缘0.05mm、0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm，特别是1mm。弹性支撑部件的外端面相距管状套筒的外边缘、特别是相距管状套筒的外边缘的靠置面的距离，尤其在管状套筒的纵向延伸中可以看出。例如，该距离可在弹性支撑部件和/或管状套筒的对称轴线的方向上看到。然而也可想到，该距离为0mm，并且弹性支撑部件的外端侧面特别是至少大致与管状套筒的外边缘齐平，例如与外边缘的靠置面齐平。

弹性支撑部件的基本状态有利地是在弹性支撑部件的外端侧面上没有作用、特别是没有外力作用的状态。优选地，弹性支撑部件的外端侧面为端侧面，通过该端侧面，待测表面可被弹性支撑部件接触。弹性支撑部件的外端侧面例如圆盘式地存在。有利地，弹性支撑部件的外端侧面构成设计为构造成柱体的弹性支撑部件的柱体端侧面。

也表明有利的是，超声测量单元被设计为可更换或可替换地布置在测量仪器上。因此，测量仪器例如可根据待测量的层厚度或材料厚度来设计。例如，存在各种不同的超声测量单元，它们尤其仅在超声引导段的长度、迟延段的长度或延迟线的长度上有所不同。有利地，不同的超声测量单元尤其在弹性支撑部件的长度方面不同。

进一步提出，超声测量单元的超声发生部件形成在管状套筒的内部。例如，超声发生部件存在于管状套筒的连接边缘周围的区域中。超声测量单元优选地包括超声发生部件。超声发生部件有利地包括压电部件。超声发生部件优选地产生在超声范围内的声波。声波有利地作为在超声频率范围内的纵波存在。

还有利的是，超声测量单元的超声探测部件形成在管状套筒的内部。

超声发生部件有利地作为收发器存在。例如，收发器被设计用于既发射或产生声波，又接收或探测声波。超声发生部件的声音产生频率有利地在大约500Hz的范围内。例如，超声发生部件的声音产生频率为500Hz。例如，超声探测部件和超声发生部件一体地存在。

超声发生部件和/或超声探测部件优选直接地与弹性支撑部件连接。例如，超声发生部件和/或超声探测部件与弹性支撑部件粘接。有利地，超声发生部件和/或超声探测部件存在于弹性支撑部件的内端侧面上，该内端侧面与弹性支撑部件的外端侧面相对且间隔开。有利地，弹性支撑部件的内端侧面布置成与管状套筒的连接边缘齐平，特别是至少大致齐平。例如，弹性支撑部件通过超声发生部件与超声测量单元的其余部分特别是不可松开地连接，例如粘接。

超声发生部件和/或超声探测部件优选盘式地设计，例如设计成圆盘。弹性支撑部件的尺寸优选地与超声发生部件和/或超声探测部件的尺寸匹配。弹性支撑部件的直径有利地等于盘状超声发生部件和/或盘状超声探测部件的直径的1至3倍。例如，弹性支撑部件的直径与盘状超声发生部件和/或盘状超声探测部件的直径之比为1:1至3:1。

也表明有利的是，超声测量单元具有用于与测量仪器的接触部件电接触的接触机构。例如，接触机构和接触部件互补地存在。例如，接触机构和接触部件设计为插塞式连接。插塞式连接例如作为Lemo插塞式连接。有利地，接触机构与超声发生部件和/或超声探测部件导电地连接。一方面，由此将超声测量单元设计成可更换，另一方面，由此使得超声发生部件和/或超声探测部件可与测量仪器的控制单元连接。

用于控制超声测量单元的控制单元有利地构造在测量仪器上。控制单元有利地设计成控制和调节超声发生部件和/或超声探测部件。例如，控制单元包括计算智能，以便基于所生成和接收的超声信号来确定测量对象的材料厚度或层厚度。

本发明的一个有利实施方式是一种具有根据上述变型之一的超声测量单元的测量仪器，其中，该测量仪器具有特别是触觉的传感器单元，其中，通过传感器单元可探测在测量仪器、特别是超声测量单元与待测量的表面之间的触探事件。结果，可确定测量仪器的触探状态，其中，可利用超声测量单元执行超声测量。

例如，传感器单元包括光学地、电容性地和/或电感性地工作的传感器，例如开关传感器。例如，传感器单元包括位移传感器和/或力传感器。传感器单元有利地设计为开关或按键。可以想到，传感器单元探测或确定在测量仪器的参考面与待测量的表面之间的距离，并且在低于规定的距离值之后输出触发信号，并因此探测出触探事件。

此外有利的是，测量仪器被设计成使得超声测量单元相对于测量仪器的尤其是唯一的一次相对运动就触发触探事件。

有利地，超声测量单元、特别是管状套筒可移动安置地布置在测量仪器上。特别地，管状套筒可线性移动。有利地，测量仪器包括例如弹簧形式的复位部件。例如，超声测量单元通过复位部件可移动地安置在测量装置上。测量仪器有利地被设计成使得管状套筒相对于测量仪器的特别是唯一的一次相对运动就触发触探事件。有利地，测量仪器以这样的方式存在，即在待测量的表面的触探过程中，弹性支撑部件首先与待测量的表面特别是直接接触，并且通过触探过程，由于待测量的表面的反压力而变形，从而在进一步的触探过程中，管状套筒的外边缘与待测量的表面特别是直接接触，并且在进一步的触探过程中，管状套筒与弹性支撑部件一起沿测量仪器的方向克服复位部件的力地相对于测量仪器移动。例如，测量仪器按如下方式设计：通过管状套筒在测量仪器方向上的相对运动，可由传感器单元触发开关信号或触探信号。

此外有利的是，传感器单元具有光栅。有利地，光栅包括光产生构件和光检测构件及电子控制模块。光产生构件例如设计为二极管。光检测构件例如设计为光电二极管。例如，通过触探过程和管状套筒在测量仪器方向上的相对运动，测量仪器的开关部件在光栅的方向上移动，从而引起触发信号，该触发信号通报触探事件。

在有利的实施方式中，测量仪器被设计为基于对触探事件的探测，开始超声测量单元的超声测量。测量仪器有利地基于对触探事件的探测来产生触发信号。例如，测量仪器被设计成将触发信号传送给机器，在该机器上可设置测量仪器，从而可停止机器的轴运动，进而停止测量仪器的运动。

例如，测量仪器被设计成：时间上在触探事件之后例如以预定的时间间隔开始超声测量单元的超声测量。由此实现根据对测量仪器的位置确定来确定材料密度或材料厚度，由此材料密度可与在待测量的对象上的测量位置相关联。

有利地，通过设置在测量仪器上的超声测量单元，恰恰当超声测量单元特别是直接地接触待测量的对象时，可精确地实现对待测量的对象予以超声测量。

本发明的一个有利实施方式是一种测量装置，其包括根据上述设计之一的测量仪器并且包括用于控制测量仪器的发送和接收单元，其中，测量装置被设计成可布置在机器上。

例如，发送和接收单元作为接收器存在。例如，发送和接收单元与测量仪器通过无线通信信道进行通信。例如，发送和接收单元与测量仪器使用光信号和/或使用无线电信号进行通信。光信号例如是红外信号。无线电信号例如是蓝牙信号。还提出，发送和接收单元与测量仪器通过无线电链路相互通信。发送和接收单元与测量仪器优选地通过WLAN接口、蓝牙接口和/或移动无线电接口进行通信。例如，移动无线电接口作为LTE接口存在。

在测量装置的优选实施方式中，测量仪器具有接口，以便将测量仪器与机器、特别是机床和/或测量机连接，其中，测量仪器被设计用于特别是通过接口把超声测量值传输到机器的控制单元，特别是机床的控制单元和/或测量机的控制单元。

发送和接收单元有利地设计成可与机器连接。例如，发送和接收单元包括接口。

该接口有利地设计为串行接口。发送和接收单元与机床和/或测量机之间的通信有利地基于同步的串行协议。还可设想，该接口被设计为标准接口，例如设计为标准数据总线。例如，该接口作为Profinet接口、EnDat接口或SPI(串行外围接口)存在。也表明有利的是，接口是有线接口。由此实现了比较可靠的传输路径。同样已表明有利的是，接口具有用于给控制单元供电的信号线和用于传输测量信号的信号线。

还有利的是，接口具有用于与机床和/或测量机进行串行数据通信的信号线。该接口例如设计为串行的和/或并行的接口。有利地，接口以USB接口的形式存在。

本发明的另一有利的设计是一种机器，特别是机床或测量机，其具有根据前述设计之一的测量仪器和/或根据前述实施方式之一的测量装置。

附图说明

参考以下示意图更详细地解释实施例，介绍其它细节和优点。

图1是带有测量装置的机器的示意图；

图2是测量装置的另一设计变型的示意图；

图3是在基本状态下、在触探要测量的表面之前测量装置的另一设计变型的示意性横截面图；和

图4是在中间状态下在触探要测量的表面期间根据图3的测量装置的示意性横截面图。

具体实施方式

图1示出了机器1，其具有示意性示出的外壳2、机器台3、运动轴4和控制单元5。机器1例如包括存储模块6，该存储模块例如存在于控制单元5上。在机器台3上例如布置了测量对象7。

在机器1上有利地布置了测量装置8。测量装置8包括测量仪器9和超声测量单元10。此外，测量装置8可以具有发送和接收单元11。发送和接收单元11例如具有带有控制模块14的控制单元13。测量系统8还可以包括存储单元15和计时器16。在根据图1的设计变型中，测量仪器8例如通过信号线18经由接口12、17与发送和接收单元11耦接。信号线18例如作为无线的信号线而存在。信号线18例如设计为无线电连接或无线电信道。还可设想，信号线18被设计为光学连接，例如设计为光学线路信道。此外，发送和接收单元11通过接口19与机器1连接，特别是经由另一信号线20与机器1的控制单元5连接。还可想到，接口19被设计为标准接口，例如USB或网络接口。

图2中示出了测量装置21的另一变型。测量装置21包括测量仪器22和超声测量单元23。测量仪器22有利地包括附接机构24，以便使得测量仪器22与机器(未示出)的运动轴、特别是机器的工具架连接。在测量仪器22上还存在附接部件25，该附接部件例如被设计为内螺纹，以便布置超声测量单元23。

超声测量单元23包括弹性支撑部件26和管状套筒27。在管状套筒27的第一端部28处构造了附接构件29，以便使得超声测量单元23与测量仪器22连接。附接构件29例如设计为外螺纹，以便将超声测量单元23布置在测量仪器22上。有利地，在第一端部28处还构造了电触点30，以便将超声测量单元23导电地与测量仪器22连接。

弹性支撑部件26有利地伸出管状套筒27的外边缘31。有利地，在与外边缘31间隔距离a处存在弹性支撑部件26的外端面32。其中，距离a可以沿着弹性支撑部件26的对称轴或旋转轴S看到。在图2中，为了更好地理解，在外端面32和外边缘31之间的距离a相对于测量装置21的其余部分被夸大地示出。

弹性的支撑部件26有利地圆柱形地构造。由此可相对容易地制造该支撑部件。

在图3和图4中示出了测量装置33的另一变型。在图3中示出了在触探测量对象35的表面34之前的测量装置33，图4中示出了在触探测量对象35的表面34时的测量装置33。

测量装置33包括测量仪器36和超声测量单元37。

测量仪器36包括用于将测量仪器36安装到机器的工具架上的附接机构38。测量仪器36还包括开关39形式的传感器单元、开关部件40、附接部件41、控制单元42、插头43形式的电的连接构件以及弹簧部件44形式的复位部件。

超声测量单元37包括弹性支撑部件45、管状套筒46、压电体47形式的超声发生部件以及带有附接构件49的壳体48。

套筒46具有带有触探面51的外边缘50。弹性支撑部件45具有端面52，其中，端面52从套筒46的内部53突出超过套筒46的外边缘50距离a。

在套筒46和弹性的支撑部件45之间有利地存在中间空间54，使得弹性的支撑部件45可在触探过程中变形(参见图4)套筒46的内部53，例如进入中间空间54。

在把超声测量单元37设置于测量仪器36上的状态下，超声测量单元37借助电触点55通过插头43与测量仪器36导电地连接。有利地，弹性支撑部件45和压电体47不可松开地与壳体48连接，例如粘接。

在测量装置33的基本状态下，弹簧部件44处于松弛状态，并且具有长度bl。超声测量单元37，尤其是外边缘50和端面52，在测量装置33的基本状态下与测量仪器36的接触面56间隔最大距离。

为了对测量对象35的层厚度或材料厚度d予以测量，将测量装置33移动至测量对象35的表面34，使得弹性支撑部件45以端面52与测量对象35的表面34的直接接触，并在此通过触探力变形进入套筒46的内部53(见图4)。结果，外边缘50以其触探面51与测量对象35的表面34直接接触。在这种状态下，端面52和触探面51有利地齐平，这取决于测量对象35的表面状况。在这种状态下，距离a有利地为0。

通过使得测量装置33在测量对象35的方向上进一步移动，套筒46以及因此壳体48和弹性支撑部件45相对于测量仪器36在测量仪器36的方向上移动。通过该移动，使弹簧部件44张紧，并且使开关部件40在开关39的方向上移动，直到开关部件40与开关39相互作用，例如将其切换，并且由此引起触发信号。在测量装置33的这种状态下，弹簧部件44处于张紧状态，并且具有比长度b1短的长度b2。测量仪器36，特别是控制单元42，有利地还被设计用来将触发信号传输到机器，在该机器上布置有测量装置33，由此使得测量装置33在测量对象35的方向上的移动停止，并且通过测量装置33例如确定出关于测量对象35的触探坐标。此外，测量装置33被设计为随后进行超声测量，以便确定测量对象35的层厚度或材料厚度d。在超声测量之后，测量装置33被机器1从测量对象35上移开，并且弹簧部件44以及弹性支撑部件45再次松弛到根据图3的基本状态。

附图标记清单

1机器 29附接构件

2外壳 30触点

3机器台 31边缘

4运动轴 32端面

5控制单元 33测量装置

6存储模块 34表面

7测量对象 35测量对象

8测量装置 36测量仪器

9测量仪器 37超声测量单元

10超声测量单元 38附接机构

11发送和 39开关

接收单元 40开关部件

12接口 41附接部件

13控制单元 42控制单元

14控制模块 43插头

15存储单元 44弹簧部件

16计时器 45支撑部件

17接口 46套筒

18信号线 47压电体

19接口 48壳体

20信号线 49附接构件

21测量装置 50边缘

22测量仪器 51触探面

23超声测量单元 52端面

24附接机构 53内部

25附接部件 54中间空间

26支撑部件 55触点

27套筒 56接触面

28端部

Claims (15)

1.一种用于附接在测量仪器(9、22、36)上的超声测量单元(10、23、37)，其中，所述测量仪器(9、22、36)被设计成能够布置在机器(1)的运动轴(4)上，其中，在把所述超声测量单元(10、23、37)布置于所述测量仪器(9、22、36)上的状态下，可通过所述超声测量单元(10、23、37)进行超声测量，其中，所述超声测量单元(10、23、37)包括管状套筒(27、46)和弹性支撑部件(26、45)，其中，所述管状套筒(27、46)包围所述弹性支撑部件(26、45)，其中，所述弹性支撑部件(26、45)由超声波传导材料构成，其中，在所述管状套筒(27、46)的第一端部，所述弹性支撑部件(26、45)突出超过所述管状套筒(27、46)的外边缘(31、50)，其中，所述管状套筒(27、46)和所述弹性支撑部件(26、45)被设置用来在所述测量仪器(9、22、36)的触探过程中特别是直接接触待测量的表面(34)。

2.根据前述权利要求1所述的超声测量单元(10、23、37)，其特征在于，所述管状套筒(27、46)由塑料材料构成。

3.根据前述权利要求中任一项所述的超声测量单元(10、23、37)，其特征在于，所述管状套筒(27、46)形状配合地包围所述弹性支撑部件(26、45)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的超声测量单元(10、23、37)，其特征在于，所述弹性支撑部件(26、45)的存在和设计方式使得它能通过外部压力朝向所述管状套筒(27、46)的内部(53)变形和/或移动到所述内部(53)，从而能使所述管状套筒(27、46)的外边缘(31、50)和所述支撑部件(26、45)的外端部(32、52)处于齐平状态。

5.根据前述权利要求中任一项所述的超声测量单元(10、23、37)，其特征在于，在所述管状套筒(27、46)的外边缘(31、50)的区域中，在管状套筒(27、46)和弹性支撑部件(26、45)之间存在中间空间(54)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的超声测量单元(10、23、37)，其特征在于，所述超声测量单元(10、23、37)设计为可更换或可替换地布置在所述测量仪器(9、22、36)上。

7.根据前述权利要求中任一项所述的超声测量单元(10、23、37)，其特征在于，所述超声测量单元(10、23、37)的超声发生部件(47)构造在所述管状套筒(27、46)的内部(53)。

8.根据前述权利要求中任一项所述的超声测量单元(10、23、37)，其特征在于，所述超声测量单元(10、23、37)的超声探测部件(47)构造在所述管状套筒(27、46)的内部(53)。

9.一种测量仪器(9、22、36)，其具有根据前述权利要求中任一项所述的超声测量单元(10、23、37)，其特征在于，所述测量仪器(9、22、36)具有触觉的传感器单元(39、40)，其中，通过所述触觉的传感器单元(39、40)，能探测在所述测量仪器(9、22、36)、特别是所述超声测量单元(10、23、37)与待测量的表面之间的触探事件。

10.根据前述权利要求8所述的测量仪器(9、22、36)，其特征在于，所述测量仪器(9、22、36)被设计成使得所述超声测量单元(10、23、37)相对于所述测量仪器(9、22、36)的尤其是唯一的一次相对运动就触发所述触探事件。

11.根据前述权利要求中任一项所述的测量仪器(9、22、36)，其特征在于，所述测量仪器(9、22、36)被设计为基于对所述触探事件的探测而开始所述超声测量单元(10、23、37)的超声测量。

12.根据前述权利要求中任一项所述的测量仪器(9、22、36)，其特征在于，所述触觉的传感器单元具有光栅。

13.一种测量装置(8、21、33)，包括根据前述权利要求8至11中任一项所述的测量仪器(9、22、36)和用于控制所述测量仪器(9、22、36)的发送和接收单元，其中，所述测量装置(8、21、33)设计成可布置在测量机和/或机床上。

14.根据前述权利要求12所述的测量装置(8、21、33)，其特征在于，所述测量仪器(9、22、36)具有接口(12)，以便将所述测量仪器与所述机床和/或所述测量机连接，其中，所述测量仪器(9、22、36)被设计成将超声测量值传输到所述机床的控制单元(5)和/或所述测量机的控制单元(5)。

15.一种机器(1)，特别是机床或测量机，具有根据前述权利要求8至11中任一项所述的测量仪器(9、22、36)和/或根据前述权利要求12或13之一的测量装置(8、21、33)。

Images