[发明专利]一种基于激光减材的工件残余应力深度分布自动测量装置

权利要求书

1.一种基于激光减材的工件残余应力深度分布自动测量装置，其特征在于：包括基体和测量单元，所述基体包括底座、机架和移动平台，所述移动平台设置在所述底座上侧，待测工件可拆卸固定在所述移动平台上，所述机架设置在所述底座上侧，且位于所述移动平台的侧后方，所述测量单元包括X射线残余应力测量系统、高频脉冲激光系统、光学深度测量系统和控制系统，所述X射线残余应力测量系统、高频脉冲激光系统、光学深度测量系统可拆卸设置在所述机架上，所述控制系统设置在所述底座上，所述X射线系统残余应力测量系统对待测工件的待测点进行定位且对待测工件进行残余应力深层分布测量，所述高频脉冲激光系统在所述控制系统和光学深度测量系统的辅助下对待测工件进行定量自动材料去除，所述光学深度测量系统通过光学测量原理对待测工件的表面形貌进行测量，以获取去除深度，通过测量形貌过后计算出平均材料去除深度，所述控制系统用于控制所述X射线残余应力测量系统、高频脉冲激光系统、光学深度测量系统和移动平台的启闭。

2.根据权利要求1所述的基于激光减材的工件残余应力深度分布自动测量装置，其特征在于：所述X射线残余应力测量系统包括探头、万向支架、纵向导轨和驱动电机二，所述探头安装在所述万向支架上，且可以根据待测工件的材料和形状调解测量角度，所述万向支架安装在所述纵向导轨上，所述纵向导轨安装在所述机架上。

3.根据权利要求2所述的基于激光减材的工件残余应力深度分布自动测量装置，其特征在于：所述机架顶部安装有横向导轨，所述高频脉冲激光系统安装在所述横向导轨上，所述高频脉冲激光系统包括驱动电机一和激光头，所述激光头用于对待测工件的待测点周围的工件表面进行定量冷态材料去除，所述高频脉冲激光系统可以进行反射光路控制，扩大激光的覆盖范围，且能在一定程度内调整激光的入射角度。

4.根据权利要求3所述的基于激光减材的工件残余应力深度分布自动测量装置，其特征在于：所述光学测量系统安装于所述激光头的侧面，所述光学测量系统包括测量光探头和驱动电机三，所述测量光探头对待测工件的表面形貌进行测量。

5.根据权利要求4所述的基于激光减材的工件残余应力深度分布自动测量装置，其特征在于：所述控制系统包括数控机和支撑臂，所述数控机中设置有自动化程序，所述支撑臂一端设置在所述底座上，所述支撑臂另一端支撑所述数控机，所述控制系统能够协调所述X射线残余应力测量系统、高频脉冲激光系统、光学深度测量系统进行全自动残余应力立体分布测量。

6.根据权利要求5所述的基于激光减材的工件残余应力深度分布自动测量装置，其特征在于：所述底座下方设置有多个呈矩阵样式分布的万向轮，所述万向轮带刹车。