CN208968496U - 一种壁厚自动测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种壁厚自动测量装置，包括控制端总成和水平设置的主机框架；主机框架上可活动的安装有旋转测量装置和用于测量工件壁厚的超声测量装置；旋转测量装置用于转动工件并记录工件的旋转角度；旋转测量装置和超声测量装置均由控制端总成控制连接。本申请通过控制端总成分别控制旋转测量装置和超声测量装置对工件进行转动、记录工件旋转角度和对工件进行壁厚测量，通过超声探头发出超声波并由控制端总成对反馈的波长进行记录，从而测量出工件的壁厚；本实用新型还通过精确控制工件的旋转角度和精确控制超声测量装置的运动得出工件上每个点的坐标，可精确控制超声测量装置对每个点进行厚度测量，从而实现了对工件整体的厚度的精确测量。

Description

一种壁厚自动测量装置

技术领域

本实用新型涉及机械技术领域，更具体地说，涉及一种壁厚自动测量装置。

背景技术

无缝管材在航天航空、核工业、汽车等领域具有广泛的应用。

无缝管材在加工时难免会产生厚度不均匀的情况，因对其壁厚均匀有很高要求，为了保证无缝管材壁厚的均匀性，首先需要选择合适的检测方法对无缝管材的壁厚进行检测。

目前无缝管材壁厚检测的方法较多，比较成熟的测厚方法有电涡流法测厚、激光法测厚、漏磁测厚法，射线测厚法和超声法测厚。

与其他的无损检测技术相比，超声检测具有灵敏度高、安全、可靠等优点，国内大多数采用连续测厚仪通过手工逐点测量的方法进行检测，测量数据不稳定，测量点分布不均，测量效率低，精度难以保证。

综上所述，如何对无缝管材的壁厚进行精确的测量是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种可以对无缝管材的壁厚进行精确测量的壁厚自动测量装置。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种壁厚自动测量装置，包括控制端总成和水平设置的主机框架；主机框架上可活动的安装有旋转测量装置和用于测量工件壁厚的超声测量装置；旋转测量装置用于转动工件并记录工件的旋转角度；旋转测量装置和超声测量装置均由控制端总成控制连接。

优选地，旋转测量装置包括用于转动工件的驱动端总成和用于记录工件旋转角度的反馈端总成，驱动端总成、反馈端总成均与控制端总成控制连接。

优选地，驱动端总成包括第一支架、第一驱动装置和用于支撑工件的第一托辊定位装置，第一支架安装于主机框架上，第一托辊定位装置安装于第一支架上，第一驱动装置可竖直活动地设置于第一支架上以便于第一驱动装置在行程内可适配地压紧于不同直径的工件并驱动工件转动。

优选地，第一驱动装置包括用于压紧工件的外圆并驱动工件转动的第一同步带、用于驱动第一同步带的第一伺服电机和用于张紧第一同步带的张紧装置。

优选地，第一支架上还安装有竖直设置的第一直线导轨和第一无杆气缸，第一无杆气缸用于控制第一驱动装置在第一直线导轨上竖直滑动。

优选地，反馈端总成包括第二支架、编码器装置和用于支撑工件的第二托辊定位装置，第二支架安装于主机框架上，第二托辊定位装置安装于第二支架上，编码器装置可竖直活动地设置于第二支架上，以便于编码器装置上的滚轮的外圆在编码器装置的行程内可压紧工件的外圆，并由工件的外圆磨擦滚轮的外圆进行转动，以使编码器装置记录工件的旋转角度。

优选地，超声测量装置包括第一板和可活动地安装于第一板上的第二板，第一板可活动地安装于主机框架上，第二板可沿工件作径向运动，第一板与第二板的活动方向交叉，第二板通过支架连接于超声探头。

优选地，第一板上方沿第二板的运动轨迹方向安装有第四直线导轨，第二板下方安装有于直线导轨相匹配的滑轨。

优选地，第二板的后端设置有连接于控制端总成的第二伺服电机，第二伺服电机的输出轴上安装有滚珠丝杆，第一板上设置有与滚珠丝杆相配合的丝杠螺母，丝杠螺母的螺孔的轴线平行于第二板的运动轨迹，第二伺服电机用于驱动滚珠丝杆转动。

优选地，主机框架上设置有与工件平行的齿条，第二支架的底部安装有第三伺服电机，第三伺服电机的输出轴上安装有与齿条相匹配的齿轮，控制端总成控制连接于第三伺服电机以控制反馈端总成沿齿条作直线往复运动。

本实用新型所提供的壁厚测量装置包括可活动地安装于主机框架上的超声测量装置和旋转测量装置，超声测量装置和旋转测量装置均由控制端总成控制连接，通过操作控制端上的操作系统对超声测量装置的位置进行移动，从而移动超声探头对工件的厚度进行检测，再通过旋转测量装置转动工件并记录工件的转动角度，通过控制工件的转动角度和控制探头的平面移动实现了对工件任意部位的厚度测量，通过控制端总成显示工件的转动角度和厚度以及超声探头的移动距离。

本实用新型通过控制端总成分别控制旋转测量装置和超声测量装置对工件进行转动、记录工件旋转角度和对工件进行壁厚测量，通过超声探头发出超声波并由控制端总成对反馈的波长进行记录，从而测量出工件的壁厚；本实用新型还通过精确控制工件的旋转角度和精确控制超声测量装置的运动得出工件上每个点的坐标，可精确控制超声测量装置对每个点进行厚度测量，从而实现了对工件整体的厚度的精确测量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的壁厚测量装置结构示意图；

图2为本实用新型所提供的驱动端总成结构示意图；

图3为本实用新型所提供的第一驱动装置结构示意图；

图4为本实用新型所提供的反馈端总成结构示意图；

图5为本实用新型所提供超声测量机构工作时的剖面图；

图6为本实用新型所提供的超声测量装置的主视图；

图7为本实用新型所提供的超声测量装置的俯视图；

图8为本实用新型所提供壁厚测量装置的主视图。

图1-8中：

101-反馈端总成，102-驱动端总成，103-超声测试机构，104-主机框架，105-水槽，106-工件，107-控制柜，201-第一支架，202-第一直线导轨，203-第一托辊定位装置，204-第一无杆气缸，205-第一驱动装置，2051-第一伺服电机，2052-同步带，2053-张紧装置，301-编码器装置，302-第二无杆气缸，303-第二直线导轨，304-第二托辊定位装置，305-第二支架，306-滚轮，401-第二伺服电机，402-第二板，403-支架，404-第一板，405-超声探头，406-第四直线导轨，407-滚珠丝杆，408-格栅尺，409-丝杠螺母，501-齿条，502-第三直线导轨，503-第四伺服电机，504-第三伺服电机。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1，图1为本实用新型所提供的壁厚测量装置结构示意图。

本实用新型的核心是提供一种壁厚自动测量装置，包括控制端总成和水平设置的主机框架104；主机框架104上可活动的安装有旋转测量装置和用于测量工件106壁厚的超声测量装置；旋转测量装置用于转动工件106并记录工件106的旋转角度；旋转测量装置和超声测量装置均由控制端总成控制连接。

需要说明的是，本实用新型提供的控制端总成此处可以采用控制柜107，当然也可以采用其他形式的具有操控功能的终端，比如计算机；控制柜107包括控制柜107的壳体、操作面板、显示屏和操作系统，当然也可以将操作面板和显示屏合为一体，即采用触摸屏的形式进行操作，在操作面板上输入相应的指令，由显示屏来显示反馈信息和结果。

主机框架104的截面形状此处可以采用二阶梯型，整体为二层台阶状，分为低阶和高阶，也可以采用其他形状，比如截面采用长方形，整体采用长方体等形状；主机框架104的材料此处可以采用不锈钢等强度大耐腐蚀的材料，可以节省成本。

旋转测量装置由控制端总成控制连接，可以操控工件106沿工件106的轴心进行旋转并记录旋转过得角度反馈到控制端总成上，即显示到显示屏上，即可得知工件106旋转过得角度。

超声测量装置同样由控制端总成控制连接，超声测量装置此处可以采用由可发出超声波的超声测量机构103和水槽105组成，也可以采用其他形式的超声测量装置，只要是可以进行超声波测厚的装置，都纳入本实用新型的保护范围内。

超声测量机构103可活动的安装于高阶上，水槽105安装于低阶上，水槽105此处采用去掉其中一个长宽所在面的长方体，将另一个长宽所在面放在低阶上，为了方便测试，水槽105的长度可以采用较长于工件106的长度，内装有介质，一般可以采用水，因为水为常用介质，相比于其他液体介质而言，水的成本更加低廉。

本实用新型所提供的壁厚测量装置包括可活动地安装于主机框架104上的超声测量装置和旋转测量装置，超声测量装置和旋转测量装置均由控制端总成控制连接，通过操作控制端上的操作系统对超声测量装置的位置进行移动，从而移动超声探头405对工件106的厚度进行检测，再通过旋转测量装置转动工件106并记录工件106的转动角度，通过控制工件106的转动角度和控制探头的平面移动实现了对工件106任意部位的厚度测量，通过控制端总成显示工件106的转动角度和厚度以及超声探头405的移动距离。

本实用新型通过控制端总成分别控制旋转测量装置和超声测量装置对工件106进行转动、记录工件106旋转角度和对工件106进行壁厚测量，通过超声探头405发出超声波并由控制端总成对反馈的波长进行记录，从而测量出工件106的壁厚；本实用新型还通过精确控制工件106的旋转角度和精确控制超声测量装置的运动得出工件106上每个点的坐标，可精确控制超声测量装置对每个点进行厚度测量，从而实现了对工件106整体的厚度的精确测量。

请参考图2、图3和图4，图2为本实用新型所提供的驱动端总成102结构示意图；图3为本实用新型所提供的第一驱动装置205结构示意图；图4为本实用新型所提供的反馈端总成101结构示意图。

为了便于进行工件106的旋转和测量，可以将旋转测量装置进行分解。

比如，旋转测量装置包括用于转动工件106的驱动端总成102和用于记录工件106旋转角度的反馈端总成101，驱动端总成102、反馈端总成101均与控制端总成控制连接。

通过控制端总成分别控制反馈端总成101和驱动端总成102，实现了对工件106旋转和记录工件106旋转的角度更加精确的操作。

为了可以安装多种直径的工件106，可采用以下方式。

比如，将驱动端总成102设置为具有第一支架201、第一驱动装置205和用于支撑工件106的第一托辊定位装置203的总成，第一支架201安装于主机框架104上，第一托辊定位装置203安装于第一支架201上，第一驱动装置205可竖直活动地设置于第一支架201上以便于第一驱动装置205在行程内可适配地压紧于不同直径的工件106并驱动工件106转动。

需要说明的是，此处第一支架201的材料可以采用不锈钢，更加耐腐蚀；为了便于在第一支架201上安装零部件和将第一支架201可活动地安装于主机框架104上，第一支架201的形状此处可以采用直角形，在第一直角边上安装有第一驱动装置205和第一托辊定位装置203，将第二直角边可活动地安装于主机框架104上；为了使直角支架不易变形，可在直角所对的方向加装加强梁。

第一托辊定位装置203可以采用剪式轮距可调的托辊定位工件106，如图2所示，包括定位板和剪式夹具，在定位板上安装有用于安装剪式夹具的圆孔；剪式夹具可以是两根大小相等的长方体，在长方体的宽高面加工有圆柱外圆面，即第一夹棍和第二夹棍，在第一夹棍的长宽面加工有截面为平行四边形的第一限位槽，在第二夹棍的相同位置加工有同样的第二限位槽，优选地将限位槽加工于夹棍的中部，方便调节。

在第一限位槽和第二限位槽中心加工有第一圆形孔，在第一夹棍和第二夹棍的另一长宽面加工有第二圆形孔，两圆形孔贯穿且圆形孔的中轴线的连线长度等于夹棍的高，将第一限位槽的底面和第二限位槽的底面相贴合且两限位槽上的圆孔相对，可以将孔内插入铆钉固定于定位板上的圆孔内。

为了方便调节两个夹棍之间的夹角，可以在两夹棍的下端安装圆柱形可围绕其圆柱中心旋转的把手。

为了进一步精确调节两个夹棍之间的夹角，可以在两夹棍长宽面的上端加工有贯穿且平行于夹棍的高的圆形孔，在孔内安装有定位销，在定位板上设置有与定位销相匹配的圆弧形的定位销孔，沿定位销孔设置有距离标尺，定位销可以在定位销孔内活动，定位销孔具有第一位置和第二位置，当定位销处于定位销孔的第一位置时，两定位销的距离最远，即两夹棍的夹角最大；当定位销处于定位销孔的第二位置时，两定位销的距离最近，即两夹棍的夹角最小。

本实施例可通过调整托辊定位装置上夹棍的夹角来适配所要夹持的工件106的直径，通过距离标尺可精确掌控夹棍的夹角。

第一驱动装置205在第一支架201上可竖直活动，此处可以将第一驱动装置205安装于第一直角边上，由于第一驱动装置205的作用为压紧并驱动工件106转动，所以为了适配不同尺寸的工件106，需调整第一驱动装置205在第一直角边上的位置，即第一驱动装置205在第一直角边上具有竖直的行程。

本实施例通过调节第一托辊定位装置203和第一驱动装置205的位置实现了对不同尺寸的工件106进行旋转，适配于市场上更多种类的工件106。

在上述实施例的基础上，第一驱动装置205可以通过同步带2052驱动的方式对工件106进行驱动，比如，第一驱动装置205为具有用于压紧工件106的外圆并驱动工件106转动的第一同步带2052、用于驱动第一同步带2052的第一伺服电机2051和用于张紧第一同步带2052的张紧装置2053的装置。

请参考图3，需要说明的是，第一驱动装置205包括固定板，在固定板的同一面上安装有三个圆柱形齿轮，相邻两齿轮轴线之间的连线组成直角三角形，为了节省固定板的材料，此处固定板可以采用直角三角形形状，其中一个直角边竖直设置另一个直角边水平设置，竖直设置的直角边可竖直活动地连接于第一支架201上，为了节省安装距离，竖直设置的直角边设置为靠近第一支架201一侧，水平设置的直角边设置于下部，顶角设置于上部，需要注意的是，固定板的板面垂直于工件106的轴心线，为了工件106的安全性，可将固定板的三个角磨掉后加工为圆弧形，然后，分别将齿轮安装于三角板的三个圆弧附近，齿轮之间用环形与齿轮的齿形相匹配的同步带2052进行动力传导，配合原理即同步带2052经由三个齿轮的外侧圆柱面绕成封闭环。

为了便于安装，同步带2052可稍长，即大于三个齿轮的环绕部分与分别平行于三个齿轮轴心连线的直角三角形的公切线。

为了保证齿形带与齿轮之间的传动效率，可在固定板上安装张紧装置2053，张紧装置2053由张紧轮、螺旋弹簧、张紧臂组成，张紧臂为条形板，张紧臂的一端加工有圆柱体，圆柱体的高大于齿形轮的高，在圆柱体的中心轴线上加工有贯穿于圆柱体两个圆面的圆形孔，圆形孔的轴线与圆柱体的轴线重合，在固定板的其中一个齿轮附近加工有小孔，小孔与圆形孔的大小相同，固定方式同上述齿轮的固定方式，此处不再赘述，需要注意的是，在安装时，张紧臂上的任何部位尽量不要触碰齿形带和齿轮以免造成不必要的摩擦。

张紧臂的另一端安装有张紧轮，张紧轮可在张紧臂上饶其中轴线自转，此处的张紧装置2053可以采用压在齿形带斜边外侧的形式，也可以采用在斜边内侧支撑，张紧轮的外圆面可以加工为光滑圆面，可以减少带传动时的摩擦，保证传动效率，张紧轮的高可以采用与齿形带的宽度相同，保证张紧的安全性，增加使用寿命。

将螺旋弹簧两端均加工有圆环，将一端的圆环可旋转地安装于固定板上，另一端的圆环可旋转地安装于张紧臂上，安装时尽量靠近张紧轮附近，以保证张紧轮扭矩较大；旋转的平面平行于固定板，螺旋弹簧在安装时要与张紧臂呈一定的角度，使弹簧可向内拉紧张紧轮，从而给同步带2052的斜边提供一个向内的力，拉紧同步带2052。

安装有张紧装置2053是皮带、齿轮齿形带传动系统上常用的保持装置，其特点是保持皮带、链条在传动过程中可以拥有适当的张紧力，从而避免皮带打滑，或避免同步带2052发生跳齿、脱齿而拖出。

在其中一个齿轮上可以安装有伺服电机驱动齿轮转动，齿轮的中心与伺服电机的输出轴连接，从而可以传动同步带2052运动，伺服电机由控制端总成来对伺服电机进行供电和断电。

综上所述，第一驱动装置205的工作过程为令第一驱动装置205向下运动，使同步带2052的水平直角边压紧于工件106外圆，利用同步带2052与工件106之间的摩擦力带动工件106转动。

本实施例通过安装同步带2052的形式对工件106进行旋转，在第一驱动装置205的行程内还可适配于各种直径不同的工件106，加大了可测量工件106的范围。

在上述实施例的基础上，可以利用气缸的气压控制第一驱动装置205的竖直运动。

即在第一支架201上还安装有竖直设置的第一直线导轨202和第一无杆气缸204，第一无杆气缸204用于控制第一驱动装置205在第一直线导轨202上竖直滑动。

需要说明的是，气缸的气压可以由控制端总成控制，也可以外接气压控制仪器对气缸内的气压精确控制，从而实现对第一驱动装置205的行程的精确控制，另外，采用无杆气缸是利用活塞直接或间接方式连接第一驱动装置205，并使其跟随活塞实现往复运动的气缸，这种气缸的最大优点是节省安装空间。

在第一支架201上还竖直设置有第一直线导轨202，令第一驱动装置205可以在直线导轨上竖直滑动，采用直线导轨的形式就是可以很好的限制第一驱动装置205的竖直方向的运动，还节省了安装空间。

在上述实施例的基础上，还可将反馈端设置为编码器装置301记录工件106旋转角度的形式。

如图4所示，反馈端总成101包括第二支架305、编码器装置301和用于支撑工件106的第二托辊定位装置304，第二支架305安装于主机框架104上，第二托辊定位装置304安装于第二支架305上，编码器装置301可竖直活动地设置于第二支架305上，以便于编码器装置301上的滚轮306的外圆在编码器装置301的行程内可压紧工件106的外圆，并由工件106的外圆磨擦滚轮306的外圆进行转动，以使编码器装置301记录工件106的旋转角度。

需要说明的是，第二支架305设置形式可以采用与第一支架201相同的形式，第二托辊定位装置304可以采用与第一托辊定位装置203相同的装置，编码器装置301的竖直运动形式与驱动形式同样与上述第一驱动装置205的相同，即采用第二无杆气缸302和第二直线导轨303，此处不再赘述。

编码器装置301由编码器部分、滚轮306和支撑架组成，支撑架具有条形板状结构，支撑架的板面一端上安装有可自转的滚轮306，另板面上安装有从动轮，从动轮采用齿轮的形式，从动轮与滚轮306的轴心相同，由滚轮306带动转动，滚轮306与从动轮转过的角度相同；在支撑架的壁架上安装有编码器，编码器的轴心与另一从动齿轮连接，从动轮和从动齿轮的大小形状相同，利用齿形带将两轮传动。

本实施例的工作原理为，利用编码器装置301上下运动，即带动滚轮306上下运动，在向下运动时，利用气缸提供向下的力，使滚轮306向下压紧工件106，利用工件106与滚轮306的摩擦力带动滚轮306旋转，利用带传动的形式传动从动齿轮，从而带动编码器输入轴旋转以记录工件106旋转过得角度。

在上述实施例的基础上，可通过超声测量装置对工件106上的每个位置进行测量。

请参考图5、图6和图7，图5为本实用新型所提供超声测量机构103工作时的剖面图；图6为本实用新型所提供的超声测量装置的主视图；图7为本实用新型所提供的超声测量装置的俯视图；

超声测量装置包括第一板404和可活动地安装于第一板404上的第二板402，第一板404可活动地安装于主机框架104上，第二板402可沿工件106作径向运动，第一板404与第二板402的活动方向交叉，第二板402通过支架403连接于超声探头405。

需要说明的是超声测量装置此处选用超声测量机构103和水槽105，超声测量机构103安装于主机框架104上的高阶上，水槽105安装于主机框架104上的低阶上，水槽105的长设置为主机框架104的长，可以适配多种长度的工件106。

超声测量机构103具有第一板404和第二板402，第一板404和第二板402的形状可以采用多种形状，此处采用两个大小相同的长方体，也可以采用其他形状，不过为了便于安装，最好采用板状，第一板404可活动地安装于上述主机框架104的高阶上，第二板402可活动地安装于第一板404上部，第一板404与第二板402此处可以设置均为长宽面与水平面平行，长方体的长垂直于工件106设置，第二板402可沿工件106的径向进行移动，优选地，可以设置第一板404沿工件106的轴向进行移动，可以节省行程，适配于上述的主机框架104。

在第二板402上安装有支架403，支架403的形状此处采用条形，支架403的一端连接于第二板402的前端，此处要说明的是，第二板402与工件106距离近的一端为前端，与工件106远的一端为后端，支架403的另一端设置于工件106的下方的水槽105内，支架403的另一端连接有超声探头405，需要注意的是，支架403在设置时要保证超声探头405径向移动的行程大于或等于工件106的直径；超声探头405通过发出超声波并反馈到控制柜107上将厚度波长显示于显示屏，通过波长计算出厚度。

请参考图5，通过第一板404与第二板402的移动带动超声探头405可以在工件106下方的水中某一水平面内移动，配合上述操作转动工件106，可以使超声探头405探测到工件106的任意位置，即工件106上的所有坐标，使工件106的测量更加精确。

在上述实施例的基础上，本申请还对第二板402的移动做了以下改进。

在第一板404上方沿第二板402的运动轨迹方向安装有第四直线导轨406，第二板402下方安装有与第四直线导轨406相匹配的滑轨。

本实施例通过滑轨与第四直线导轨406的配合进行滑动，可以带动第二板402沿工件106的径向进行移动，从而带动超声探头405移动；第四直线导轨406与滑轨的配合使得第一板404和第二板402之间的摩擦力减小，跟便于滑动，并且进一步地限制了第二板402的径向移动，使第二板402不容易偏离其所移动的直线。

在上述实施例的基础上还可设置自动化装置使第二板402的移动更加方便。

如图6和图7所示，第二板402的后端设置有连接于控制端总成的第二伺服电机401，第二伺服电机401的输出轴上安装有滚珠丝杆407，第一板404上设置有与滚珠丝杆407相配合的丝杠螺母409，丝杠螺母409的螺孔的轴线平行于第二板402的运动轨迹，第二伺服电机401用于驱动滚珠丝杆407转动。

需要说明的是，优选地，此处可以将丝杠螺母409固定安装于第一板404的上方中部，具体为第一板404上长宽面的两个宽中点的连线上，丝杆螺母的螺孔的轴线与上述连线重合，将第四直线导轨406设置于螺母的两侧，方向与上述设置方向相同。

在上述第二板402的后端安装有第二伺服电机401，需要注意的是，第二伺服电机401的输出轴的轴线要与上述螺母螺孔的轴线重合，以便于在输出轴上安装滚珠丝杆407时可以将丝杆与丝杠螺母409相配合，且滚珠丝杆407的中轴线与螺母的中轴线重合。

第二伺服电机401与控制端总成连接，通过对第二伺服电机401进行供电，使第二伺服电机401可以将电能转化为机械能，带动滚珠丝杆407进行转动。

此处的工作过程为伺服电机通过旋转驱动滚珠丝杆407进行旋转，丝杆与丝杠螺母409配合后沿工件106径向移动，从而带动伺服电机沿工件106径向移动，由于伺服电机安装于第二板402，当伺服电机沿工件106径向移动，第二板402也沿工件106径向移动，从而带动安装于第二板402上的支架403沿工件106径向移动，使安装于支架403上的超声探头405可以沿工件106径向移动。

本实施例通过控制控制端总成控制伺服电机从而驱动超声探头405沿工件106径向移动实现了超声探头405移动的自动化，也可以通过控制伺服电机的旋转量控制滚珠丝杆407的进给量，从而精确地控制超声探头405移动的位置。

在上述实施例的基础上，还可通过在主机框架104上齿轮齿条501的方式使上述反馈端总成101进行移动。

请参考图8，图8为本实用新型所提供壁厚测量装置的主视图。

在主机框架104上设置有与工件106平行的齿条501，第二支架305的底部安装有第三伺服电机504，第三伺服电机504的输出轴上安装有与齿条501相匹配的齿轮，反馈端总成101控制连接于第三伺服电机504以控制反馈端总成101沿齿条501作直线往复运动。

需要说明的是，齿条501的长度与主机框架104的长度相同，为使反馈端总成101的移动不受阻碍，此处可以设置齿条501的位置处于第二支架305的下方，再将第二支架305的底部安装第三伺服电机504，第三伺服电机504的输出轴连接有齿轮，输出轴驱动齿轮在齿条501上移动，从而带动第二支架305进行移动，进而带动反馈端总成101在主机框架104上进行移动。

本实施例通过齿轮齿条501的配合将齿轮的转动转化为了齿轮的直线往复移动，可带动反馈端总成101直线往复移动，利用控制端总成精确控制反馈端总成101的往复移动。

同理，在超声测量机构103的第一板404的下方也可安装有第四伺服电机503，安装方式同上述第三伺服电机504，此处不再赘述。

为了减少反馈端总成101与主机框架104之间的摩擦，还可在主机框架104的高阶上设置有与工件106轴线平行的第三直线导轨502，在上述第一板404和第二支架305的底部安装有与第三直线导轨502相配合的第一滑轨，可以进一步限定超声测量机构103和反馈端总成101的运动，并且减少了零部件之间的摩擦。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本实用新型所提供的壁厚自动测量装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种壁厚自动测量装置，其特征在于，包括控制端总成和水平设置的主机框架(104)；

所述主机框架(104)上可活动的安装有旋转测量装置和用于测量工件(106)壁厚的超声测量装置；

所述旋转测量装置用于转动所述工件(106)并记录所述工件(106)的旋转角度；

所述旋转测量装置和所述超声测量装置均由所述控制端总成控制连接。

2.根据权利要求1所述的壁厚自动测量装置，其特征在于，所述旋转测量装置包括用于转动所述工件(106)的驱动端总成(102)和用于记录所述工件(106)旋转角度的反馈端总成(101)，所述驱动端总成(102)、所述反馈端总成(101)均与所述控制端总成控制连接。

3.根据权利要求2所述的壁厚自动测量装置，其特征在于，所述驱动端总成(102)包括第一支架(201)、第一驱动装置(205)和用于支撑所述工件(106)的第一托辊定位装置(203)，所述第一支架(201)安装于所述主机框架(104)上，所述第一托辊定位装置(203)安装于所述第一支架(201)上，所述第一驱动装置(205)可竖直活动地设置于所述第一支架(201)上以便于所述第一驱动装置(205)在行程内可适配地压紧于不同直径的所述工件(106)并驱动所述工件(106)转动。

4.根据权利要求3所述的壁厚自动测量装置，其特征在于，所述第一驱动装置(205)包括用于压紧所述工件(106)的外圆并驱动所述工件(106)转动的第一同步带(2052)、用于驱动所述第一同步带(2052)的第一伺服电机(2051)和用于张紧所述第一同步带(2052)的张紧装置(2053)。

5.根据权利要求3所述的壁厚自动测量装置，其特征在于，所述第一支架(201)上还安装有竖直设置的第一直线导轨(202)和第一无杆气缸(204)，所述第一无杆气缸(204)用于控制所述第一驱动装置(205)在所述第一直线导轨(202)上竖直滑动。

6.根据权利要求2所述的壁厚自动测量装置，其特征在于，所述反馈端总成(101)包括第二支架(305)、编码器装置和用于支撑所述工件(106)的第二托辊定位装置(304)，所述第二支架(305)安装于所述主机框架(104)上，所述第二托辊定位装置(304)安装于所述第二支架(305)上，所述编码器装置(301)可竖直活动地设置于所述第二支架(305)上，以便于所述编码器装置(301)上的滚轮(306)的外圆在所述编码器装置(301)的行程内可压紧所述工件(106)的外圆，并由所述工件(106)的外圆磨擦所述滚轮(306)的外圆进行转动，以使编码器装置(301)记录所述工件(106)的旋转角度。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的壁厚自动测量装置，其特征在于，所述超声测量装置包括第一板(404)和可活动地安装于所述第一板(404)上的第二板(402)，所述第一板(404)可活动地安装于所述主机框架(104)上，所述第二板(402)可沿所述工件(106)作径向运动，所述第一板(404)与所述第二板(402)的活动方向交叉，所述第二板(402)通过支架(403)连接于所述超声探头(405)。

8.根据权利要求7所述的壁厚自动测量装置，其特征在于，所述第一板(404)上方沿所述第二板(402)的运动轨迹方向安装有第四直线导轨(406)，所述第二板(402)下方安装有于所述直线导轨(406)相匹配的滑轨。

9.根据权利要求8所述的壁厚自动测量装置，其特征在于，所述第二板(402)的后端设置有连接于所述控制端总成的第二伺服电机(401)，所述第二伺服电机(401)的输出轴上安装有滚珠丝杆(407)，所述第一板(404)上设置有与所述滚珠丝杆(407)相配合的丝杠螺母(409)，所述丝杠螺母(409)的螺孔的轴线平行于所述第二板(402)的运动轨迹，所述第二伺服电机(401)用于驱动所述滚珠丝杆(407)转动。

10.根据权利要求6所述的壁厚自动测量装置，其特征在于，所述主机框架(104)上设置有与所述工件(106)平行的齿条(501)，所述第二支架(305)的底部安装有第三伺服电机(504)，所述第三伺服电机(504)的输出轴上安装有与所述齿条(501)相匹配的齿轮，所述控制端总成控制连接于所述第三伺服电机(504)以控制所述反馈端总成(101)沿所述齿条(501)作直线往复运动。