[發(fā)明專利]一種面向葉片的激光噴丸表面質(zhì)量測量裝置及其測量方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110380074.2
• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號: CN113108709A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發(fā)明（設計）人: 羅學昆;王欣;王強;宋穎剛;馬世成;許春玲;于洋;宇波
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航發(fā)北京航空材料研究院
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16;C21D10/00;C21D11/00
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 張淑華

1.一種面向葉片的激光噴丸表面質(zhì)量測量裝置，其特征在于：該裝置由機器人(1)、導光臂(2)、激光器(3)、水噴管(4)、水箱(5)、計算機(6)和光學應變測量系統(tǒng)(7)組成；機器人(1)夾持葉片(8)，導光臂(2)連接激光器(3)，導光臂(2)的出光口對準葉片(8)的表面的待強化區(qū)；水噴管(4)連接水箱(5)，水噴管(4)對準葉片表面的待強化區(qū)的上方5～10mm區(qū)域；光學應變測量系統(tǒng)(7)由兩個對稱均布的光學相機組成，光學相機的鏡頭對準葉片(8)的表面的待強化區(qū)的背面；計算機(6)分別連接機器人(1)、激光器(3)、水箱(5)和光學應變測量系統(tǒng)(7)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面向葉片的激光噴丸表面質(zhì)量測量裝置，其特征在于：在葉片(8)的表面的待強化區(qū)的背面制作一個白底黑斑或黑底白斑的光學測量區(qū)(9)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種面向葉片的激光噴丸表面質(zhì)量測量裝置，其特征在于：所述光學測量區(qū)(9)的面積比待強化區(qū)的面積大1％～10％。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種面向葉片的激光噴丸表面質(zhì)量測量裝置，其特征在于：所述白底或黑底采用涂層、膠帶或顏料制作而成，黑斑或白斑采用涂層、膠帶或顏料制作而成。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種面向葉片的激光噴丸表面質(zhì)量測量裝置，其特征在于：所述黑斑或白斑之間的間隙范圍為1～10mm，按規(guī)則點陣排列或不規(guī)則散布在白底或黑底上。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面向葉片的激光噴丸表面質(zhì)量測量裝置，其特征在于：光學應變測量系統(tǒng)(7)的應變測量范圍為0.005％～3000％，最小應變分辨率為1με，測量尺度范圍為1～100m²。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面向葉片的激光噴丸表面質(zhì)量測量裝置，其特征在于：葉片(8)的待強化區(qū)的厚度不超過50mm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1－7任意一項所述的一種面向葉片的激光噴丸表面質(zhì)量測量裝置的測量方法，其特征在于：

(1)制作光學測量區(qū)(9)：先確定葉片(8)的表面的待強化區(qū)，在待強化區(qū)的背面制作光學測量區(qū)(9)；

(2)測量前準備：將葉片(8)裝夾在機器人(10)的夾具上，移動機器人(1)使葉片(8)表面的待強化區(qū)對準導光臂(2)的出光口；移動光學應變測量系統(tǒng)(7)，使兩個對稱均布的光學相機對準光學測量區(qū)(9)的中央，打開計算機(6)中的控制軟件，拍攝照片作為初始狀態(tài)；

(3)打開激光器(3)和水噴管(4)，編制機器人(1)的運動程序，對待強化區(qū)進行激光沖擊強化，強化完成后關(guān)閉激光器(3)和水噴管(4)；

(4)輸出數(shù)據(jù)：通過計算機(6)中的控制軟件處理激光沖擊強化過程中的光學相機拍攝的數(shù)據(jù)，獲得光學測量區(qū)(9)的應變云圖。