[发明专利]电磁超声在机测厚装置及扫描测量方法

权利要求书

1.一种电磁超声在机测厚装置，其特征在于，包括上端盖(201)、防水外壳(202)、电源(203)、电磁超声控制器(204)、视窗(205)以及电磁超声探头(206)，其中：

电源(203)为电磁超声控制器(204)供电；

电磁超声控制器(204)发射高频激励信号至电磁超声探头(206)，并实时采集超声回波信号，计算厚度和提离距离，实时地将厚度和提离距离信息传输至数控系统；

电磁超声探头(206)设置在防水外壳(202)底部；

视窗(205)设置在防水外壳(202)上，实时显示超声回波信号和厚度信息。

2.根据权利要求1所述的电磁超声在机测厚装置，其特征在于，上端盖(201)通过紧固螺钉(207)紧固在防水外壳(202)上。

3.根据权利要求1所述的电磁超声在机测厚装置，其特征在于，还包括设置在上端盖(201)的type-c型充电接口(2010)，电源(203)通过type-c充电口(2010)进行充电。

4.根据权利要求1所述的电磁超声在机测厚装置，其特征在于，还包括以太网口(209)，视窗(205)通过以太网口(209)传输厚度和提离距离信息。

5.根据权利要求1所述的电磁超声在机测厚装置，其特征在于，视窗(205)进行无线方式传输厚度和提离距离信息时，通过WIFI、蓝牙或者NFC传输。

6.根据权利要求1所述的电磁超声在机测厚装置，其特征在于，还包括按动开关(208)，按动开关(208)集成在上端盖(201)上，并控制启停。

7.一种基于权利要求1-6任一项所述的电磁超声在机测厚装置的扫描测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：使用刀柄(3)夹持电磁超声在机测厚装置(2)，将组成的部件安装至数控机床主轴，使用对刀仪测量刀柄(3)与电磁超声在机测厚装置(2)组成部件的整体长度；

步骤S2：标定超声声速和衰减系数，使用电磁超声在机测厚装置(2)测量厚度已知的标定块，得到准确的超声声速，并将超声声速写入电磁超声在机测厚装置(2)的配置参数中；在衰减系数在标定过程中，数控机床控制电磁超声在机测厚装置(2)进行运动，得到不同提离距离D情况下的超声回波信号，通过数据的拟合得到衰减系数a,b，完成后将刀柄(3)与电磁超声在机测厚装置(2)组成的部件放至刀库；

步骤S3：编写数控程序，使得主轴带动电磁超声在机测厚装置(2)可以在空间按照设定的轨迹进行测量运动，并将数控程序导入至数控系统；

步骤S4：点击按动开关(208)，启动电磁超声在机测厚装置(2)，运行数控程序，数控机床首先执行换刀程序，自动将刀柄(3)与电磁超声在机测厚装置(2)组成的部件安装至机床主轴，完成后，控制电磁超声在机测厚装置(2)按照设定轨迹进行高速非接触扫描测量；电磁超声控制器(204)向电磁超声探头(206)发射高频激励信号，并实时采集超声回波信号，计算出当前测点的厚度与提离距离，将厚度与提离距离传输至数控机床中；

步骤S5：数控机床将当前的点位信息与厚度信息同时保存，并判断当前的提离距离是否满足要求D∈[L,H]mm，当不满足要求时，将会调用提离距离调整的数控子程序，调整当前的提离距离，其中，L为最小设定距离，H为最大设定距离；

步骤S6：从数控机床中导出保存的工件厚度信息与点位信息，与工件的理论厚度进行比对，得到整个工件加工的误差信息。

8.根据权利要求7所述的扫描测量方法，其特征在于，所述步骤S5中，当提离距离小于0.5*L时，数控机床将中断当前测量程序，并由操作人员确认当前的测量过程是否继续。