[发明专利]一种柔性接触的刀柄式在机超声测厚装置

说明书

本发明公开了一种柔性接触的刀柄式在机超声测厚装置，包括刀柄、筒体、筒体下盖、销、外套筒、内套筒和超声探头。筒体为圆柱状体结构，筒体的外圆周面上向内开设有电池仓，电池组位于电池仓内，电池仓上设有电池盖，电池盖与筒体通过螺栓相连。刀柄的端部与机床主轴相连，刀柄的另一端与筒体的端部相连，筒体的另一端与筒体下盖的端部相连。筒体内设有电路板仓，硬件电路板位于筒体的电路板仓内。销穿过筒体下盖和内套筒，外套筒套设在内套筒的外表面上，外套筒的端部与筒体下盖的另一端相连。超声探头的端部穿过内套筒内部后与硬件电路板电连接，硬件电路板与电池组电连接。

技术领域

本发明属于机床在机检测技术领域，具体涉及一种柔性接触的刀柄式在机超声测厚装置。

背景技术

薄壁零件是航空航天制造业中重要的结构部件，如外壳、墙板和横梁等。这类零件具有重量轻、承载力强等特点，通常由钛/铝合金制造，以减轻其重量并增加其刚度。然而，薄壁零件的缺点同样明显：形状复杂、易变形、刚度低、装夹困难，在加工制造和测量的过程中，为保证薄壁零件的最终加工精度，需在加工过程中进行厚度测量，用于保证零件被正确加工，机床处于正常工作状态。

超声波具有较好的方向性、穿透性，在工业中被广泛的应用于金属探伤、厚度与距离的测量，同时在无损检测、海洋探查、医学诊断与开发等众多领域中发挥着十分重要的作用。超声检测技术是常规检测技术中使用最多的一种。超声测厚是超声检测的一个应用方面，具有成本低、使用方便、速度快、精度高、对人体无害、便于现场使用等诸多优势使其成为工业中应用非常广泛的厚度测量技术。

目前，国内工厂中较常用的做法为，在加工过程中，以人工手持超声测厚仪进行测量的方式保证加工的可靠性，若测量厚度值超出容差范围，则通过报废该工件避免后续加工的方式节约成本。此种提升加工可靠性的方式在引入人力成本的同时降低了机床加工效率，且难以用于未来的“无人制造”环境。

针对上述的情况，亟需一种在机超声测厚装置，通过刀柄安装于机床，在机床加工过程这种恶劣环境下实现对零件壁厚的自动、快速测量，将厚度数据返回到上位机中，替代人工操作实现零件壁厚的测量，避免了零件反复重新装夹带入的误差，提高机床的加工效率，降低人工测量带入的误差，同时可以在机床加工过程中对加工状态进行实时监控，为零件加工的策略调整和自动化生产线提供技术支持，节约加工成本。

发明内容

本发明的目的是解决上述问题，提供一种能够解决在恶劣环境下的机床加工过程中，工件壁厚的快速、自动、测量问题的柔性接触的刀柄式在机超声测厚装置。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：1、一种柔性接触的刀柄式在机超声测厚装置，其特征在于：包括刀柄、筒体、筒体下盖、销、外套筒、内套筒和超声探头，筒体为圆柱状体结构，筒体的外圆周面上向内开设有电池仓，电池组位于电池仓内，电池仓上设有电池盖，电池盖与筒体通过螺栓相连；刀柄的端部与机床主轴相连，刀柄的另一端与筒体的端部相连，筒体的另一端与筒体下盖的端部相连，筒体内设有电路板仓，硬件电路板位于筒体的电路板仓内；销穿过筒体下盖和内套筒，外套筒套设在内套筒的外表面上，外套筒的端部与筒体下盖的另一端相连；超声探头的端部穿过内套筒内部后与硬件电路板电连接，硬件电路板与电池组电连接；超声探头将检测到的信号数据传递给硬件电路板，然后通过硬件电路板将信号数据传递给外部电脑进行数据计算。

优选地，所述筒体为中空的柱状体结构，筒体的端部设有筒体轴，筒体轴与刀柄相连，筒体的另一端设有螺纹结构并与筒体下盖螺纹连接。

优选地，所述电池仓的截面为矩形状，电池仓和电池盖之间设有电池仓防水圈，电池盖通过电池仓防水圈将电池仓进行密封。

优选地，所述电池仓的轴线与筒体的轴线互相垂直，筒体上设有电池仓孔，电池仓孔分布在电池仓的四周；电池盖上设有电池盖孔，螺栓依次穿过电池盖孔和电池仓孔将电池盖与筒体固连。