CN207335653U - 厚度测量探头及厚度测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种厚度测量探头，包括一个安装座、一个超声波触头、一个距离传感器和一个控制装置。安装座能够沿测量方向相对于被测物移动；超声波触头滑动地设置于安装座，且能够被被测物推动相对于安装座滑动，超声波触头在接收到测量信号时测量厚度；距离传感器固设于安装座且能够感测与超声波触头之间的距离并生成距离数据；控制装置能够接收距离数据并计算超声波触头相对于距离传感器的距离，且在该距离达到一个预设值时向超声波装置发送测量信号。本实用新型的厚度测量探头，能够在测量厚度时与被测物更好的接触，使测量结果更准确。本实用新型还了提供具有上述厚度测量探头的厚度测量装置。

Description

厚度测量探头及厚度测量装置

技术领域

本实用新型涉及一种测量探头，尤其是一种厚度测量探头。本实用新型还涉及具有上述厚度测量探头的厚度测量装置。

背景技术

在加工过程中，有很多部件被设计为具有中空结构或其他复杂的三维几何形状，这些部件各部位的厚度被认为是重要的加工特征之一，通过人工手动测量费时费力。目前通常利用机械设备驱动厚度测量探头自动运动到测量位置测量厚度，现有的厚度测量探头与被测物接触时很难控制实际的接触状况，影响测量结果的准确性。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决上述和/或其他的技术问题，并提供一种壁厚的厚度测量探头，以能够在测量厚度时与被测物更好的接触，使测量结果更准确。

本实用新型的另一个目的是提供一种厚度测量装置，厚度测量探头能够在在测量厚度时与被测物更好的接触，使测量结果更准确。

本实用新型提供一种厚度测量探头，包括一个安装座、一个超声波触头、一个距离传感器和一个控制装置。安装座能够沿一个测量方向相对于一个被测物移动；超声波触头滑动地设置于安装座，超声波触头能够接触被测物且能够被被测物推动沿测量方向相对于安装座滑动，超声波触头能够在接收到一个测量信号时测量被测物的厚度；距离传感器固设于安装座，距离传感器能够沿测量方向感测与超声波触头之间的距离并生成距离数据；控制装置能够接收距离数据并计算超声波触头相对于距离传感器的距离，且在该距离达到一个预设值时向超声波装置发送测量信号。

本实用新型的厚度测量探头，超声波触头能够被被测物推动沿测量方向相对于安装座滑动，距离传感器通过感测超声波触头的滑动距离并配合控制系统触发测量，超声波触头在相对于安装座滑动过程中能够在被测物的抵靠下更好的与被测物接触，同时采用非接触式的触发方式以减小对超声波触头与被测物接触状况的影响，使测量结果更准确。

在壁厚的厚度测量探头的再一种示意性实施方式中，安装座形成有一个内腔，内腔沿 测量方向的一侧形成有一个开口；超声波触头设置于内腔且能够沿测量方向伸出开口；距离传感器设置于内腔内沿测量方向远离开口的一侧。

在壁厚的厚度测量探头的又一种示意性实施方式中，超声波触头包括一个滑座、一个连接杆和一个超声波传感器。滑座滑动地设置于内腔；连接杆穿设于开口，且连接杆的一端连接滑座；超声波传感器设置于连接杆的另一端。

在壁厚的厚度测量探头的另一种示意性实施方式中。超声波触头还包括一个万向接头，其设置于滑座与连接杆之间。万向接头能够使超声波触头在测量厚度时与被测物更好的接触，进一步提高测量结果的准确性。

在壁厚的厚度测量探头的另一种示意性实施方式中，厚度测量探头还包括一个弹性件，其设置于安装座，弹性件能够在超声波触头沿测量方向相对于安装座运动时提供一个反向的弹性恢复力。弹性件能够使超声波触头在测量厚度时与被测物更好的接触，进一步提高测量结果的准确性。

在壁厚的厚度测量探头的另一种示意性实施方式中，厚度测量探头还包括一个耦合剂喷头，其设置于安装座，耦合剂喷头能够在接收到一个喷射信号时沿一个喷射方向喷射耦合剂，喷射方向与测量方向相交，控制装置能够在被测物的表面位于喷射方向与测量方向的交点时向耦合剂喷头发送喷射信号。耦合剂喷头能够通过喷射耦合剂使超声波触头在测量厚度时与被测物更好的接触，进一步提高测量结果的准确性。

本实用新型还提供一种厚度测量装置，包括一个数控机械设备和一个上述的度测量探头，安装座设置于数控机械设备。

在壁厚的厚度测量装置的再一种示意性实施方式中，控制装置还能够控制数控机械设备完成预设的机械动作。

在壁厚的厚度测量装置的又一种示意性实施方式中，数控机械设备为一个数控机床系统。

在壁厚的厚度测量装置的另一种示意性实施方式中，数控机械设备为一个机器人系统。

下文将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施例，对壁厚的厚度测量探头及壁厚的厚度测量装置的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一个步说明。

附图说明

以下附图仅对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。

图1是用于说明厚度测量探头的一种示意性实施方式的结构示意图。

图2是用于说明厚度测量探头的使用状态示意图。

图3是用于说明厚度测量探头的另一种示意性实施方式的结构示意图。

图4是用于说明厚度测量装置的一种示意性实施方式的结构示意图。

标号说明

10 安装座

12 内腔

13 开口

20 超声波触头

22 滑座

24 连接杆

26 超声波传感器

28 万向接头

30 距离传感器

40 控制装置

50 弹性件

60 耦合剂喷头

70 数控机械设备

80 被测物

Y 测量方向

Z 喷射方向

D 第一距离

d 第二距离。

具体实施方式

为了对实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示结构相同或结构相似但功能相同的部件。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一个种更优选的或更具优点的技术方案。

图1是用于说明壁厚的厚度测量探头的一种示意性实施方式的结构示意图，图2是用于说明厚度测量探头的使用状态示意图，参照图1和图2，厚度测量探头包括一个安装座10、一个超声波触头20、一个距离传感器30和一个控制装置40。安装座10能够沿一个测量方向Y相对于一个被测物80移动。超声波触头20滑动的设置于安装座10，超声波触头20能够接触被测物80且能够被被测物80推动沿测量方向Y相对于安装座10反向滑动，超声波触头20能够在接收到一个测量信号时测量被测物80的厚度。距离传感器30固设于安装座10，距离传感器30能够沿测量方向Y感测与超声波触头20之间的距离并生成距离数据。控制装置40能够接收距离数据并计算超声波触头20相对于距离传感器30的距离，且在该距离达到一个预设值时向超声波装置发送测量信号。

如图1中所示，超声波触头20刚刚接触被测物80时距离传感器30到超声波触头20的端部的距离为一个第一距离D，之后安装座10继续沿测量方向Y朝向一个被测物80移动，超声波触头20在相对于安装座10滑动过程中能够在被测物80的抵靠下更好的接触被测物80，且能够避免因抵靠力过大而损坏超声波触头20，超声波触头20相对于安装座10滑动并向距离传感器30靠近，距离传感器30持续测量到超声波触头20的端部的距离并生成距离数据同时被控制装置40接收，当超声波触头20到达一个预设位置时，参照图2，此时距离传感器30到超声波触头20的端部的距离为一个第二距离d，控制装置接收到该位置的距离数据，同时向超声波触头20发送测量信号，超声波触头20测量被测物80的厚度，其中第一距离D和第二距离d可以根据实际需要设置。

本实用新型的厚度测量探头，超声波触头20能够被被测物80推动沿测量方向Y相对于安装座10滑动，距离传感器30通过感测超声波触头的滑动距离并配合控制系统触发测量，超声波触头在相对于安装座滑动过程中能够在被测物的抵靠下更好的与被测物接触，同时采用非接触式的触发方式以减小对超声波触头与被测物接触状况的影响，使测量结果更准确。

在示意性实施方式中，参照图1和图2，安装座10形成有一个内腔12，用于支撑和保护其他部件，内腔12沿测量方向Y的一侧形成有一个开口13。超声波触头20设置于内腔12且能够沿测量方向Y伸出开口13。距离传感器30设置于内腔12内沿测量方向Y远离开口13的一侧。

在示意性实施方式中，参照图2，超声波触头20包括一个滑座22、一个连接杆24和一个超声波传感器26。滑座22滑动地设置于内腔12。连接杆24穿设于开口13，且连接杆24的一端连接滑座22。超声波传感器26设置于连接杆24的另一端。其中，超声波触头20还包括一个万向接头28，其设置于滑座22与连接杆24之间，使超声波传感器26能够轻微的调节角度以垂直于被测物的表面。

在示意性实施方式中，参照图1和图2，厚度测量探头还包括一个弹性件50，其可以是一个弹簧，沿测量方向Y设置于安装座10，弹性件50能够在超声波触头20沿测量方向Y相对于安装座10运动时提供一个反向的弹性恢复力，藉由弹性恢复力使超声波触头20在滑动过程中保持抵靠被测物80，控制装置40还能够通过超声波触头20沿测量方向Y相对于安装座10运动的距离计算弹性件50所提供的弹性恢复力的大小，对应获得超声波触头20抵靠被测物80时的抵靠力的大小，能够通过设置控制装置40使超声波触头20在测量厚度时与被测物更好的接触，使测量结果更准确。

图3是用于说明厚度测量探头的另一种示意性实施方式的结构示意图，参照图3，厚度测量探头还包括一个耦合剂喷头60，其设置于安装座10，耦合剂喷头60能够在接收到一个喷射信号时沿一个喷射方向Z喷射耦合剂，喷射方向Z与测量方向Y相交，其相交的位置可以根据实际情况调整耦合剂喷头60的角度，控制装置40能够在被测物80的表面位于喷射方向Z与测量方向Y的交点时向耦合剂喷头60发送喷射信号，耦合剂能够填补超声波触头20与被测物之间的间隙，使超声波触头20在测量厚度时与被测物更好的接触，使测量结果更准确。

本实用新型还提供一种厚度测量装置，图4是用于说明厚度测量装置的一种示意性实施方式的结构示意图,参照图4，厚度测量装置包括一个数控机械设备70和一个上述的厚度测量探头，安装座10设置于数控机械设备70。控制装置40可以是数控机械设备70的数控系统，能够控制数控机械设备70完成预设的机械动作。数控机械设备70可以是如图4中所示为一个数控机床系统，安装座10设置于数控机床的主轴，控制装置40可以控制数控机床系统驱动厚度测量探头到达预设位置，控制耦合剂喷头60朝向被测物表面喷射耦合剂，再控制数控机床系统驱动厚度测量探头沿测量方向Y相对被测物80运动完成上述的厚度测量。数控系统40还能够控制数控机床系统以一个第一速度驱动厚度测量探头到达喷射耦合剂的预设位置，并控制数控机床系统以一个小于第一速度的第二速度驱动厚度测量探头沿测量方向Y相对被测物80运动。数控机械设备70还可以是一个机器人系统，运行方式与上述数控机床系统类似，在此不再赘述。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一个系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施例的具体说 明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.厚度测量探头，其特征在于包括：

一个安装座(10)，其能够沿一个测量方向(Y)相对于一个被测物(80)移动；

一个超声波触头(20)，其滑动地设置于所述安装座(10)，所述超声波触头(20)能够接触所述被测物(80)且能够被所述被测物(80)推动沿所述测量方向(Y)相对于所述安装座(10)滑动，所述超声波触头(20)能够在接收到一个测量信号时测量所述被测物(80)的厚度；

一个距离传感器(30)，其固设于所述安装座(10)，所述距离传感器(30)能够沿所述测量方向(Y)感测与所述超声波触头(20)之间的距离并生成距离数据；及

一个控制装置(40)，其能够接收所述距离数据并在所述距离数据等于一个预设距离数据时向所述超声波装置发送所述测量信号。

2.如权利要求1所述的厚度测量探头，其特征在于，

所述安装座(10)形成有一个内腔(12)，所述内腔(12)沿所述测量方向(Y)的一侧形成有一个开口(13)；

所述超声波触头(20)设置于所述内腔(12)且能够沿所述测量方向(Y)伸出所述开口(13)；所述距离传感器(30)设置于所述内腔(12)内沿所述测量方向(Y)远离所述开口(13)的一侧。

3.如权利要求2所述的厚度测量探头，其特征在于，所述超声波触头(20)包括：

一个滑座(22)，其滑动地设置于所述内腔(12)；

一个连接杆(24)，其穿设于所述开口(13)，且所述连接杆(24)的一端连接所述滑座(22)；及

一个超声波传感器(26)，其设置于所述连接杆(24)的另一端。

4.如权利要求3所述的厚度测量探头，其特征在于，所述超声波触头(20)还包括一个万向接头(28)，其设置于所述滑座(22)与所述连接杆(24)之间。

5.如权利要求1所述的厚度测量探头，其特征在于，所述厚度测量探头还包括一个弹性件(50)，其设置于所述安装座(10)，所述弹性件(50)能够在所述超声波触头(20)沿所述测量方向(Y)相对于所述安装座(10)运动时提供一个反向的弹性恢复力。

6.如权利要求1所述的厚度测量探头，其特征在于，所述厚度测量探头还包括一个耦合剂喷头(60)，其设置于所述安装座(10)，所述耦合剂喷头(60)能够在接收到一个喷射信号时沿一个喷射方向(Z)喷射耦合剂，所述喷射方向(Z)与所述测量方向(Y)相交，所述控制装置(40)能够在所述被测物(80)的表面位于所述喷射方向(Z)与所述测量方向(Y)的交点时向所述耦合剂喷头(60)发送所述喷射信号。

7.厚度测量装置，其特征在于包括：

一个数控机械设备(70)；及

一个如权利要求1至6中任一项所述的厚度测量探头，所述安装座(10)设置于所述数控机械设备(70)。

8.如权利要求7所述的厚度测量装置，其特征在于，所述控制装置(40)还能够控制所述数控机械设备(70)完成预设的机械动作。

9.如权利要求8所述的厚度测量装置，其特征在于，所述数控机械设备(70)为一个数控机床系统。

10.如权利要求8所述的厚度测量装置，其特征在于，所述数控机械设备(70)为一个机器人系统。