[发明专利]一种面向叶片的激光喷丸表面质量测量装置及其测量方法

权利要求书

1.一种面向叶片的激光喷丸表面质量测量装置，其特征在于：该装置由机器人(1)、导光臂(2)、激光器(3)、水喷管(4)、水箱(5)、计算机(6)和光学应变测量系统(7)组成；机器人(1)夹持叶片(8)，导光臂(2)连接激光器(3)，导光臂(2)的出光口对准叶片(8)的表面的待强化区；水喷管(4)连接水箱(5)，水喷管(4)对准叶片表面的待强化区的上方5～10mm区域；光学应变测量系统(7)由两个对称均布的光学相机组成，光学相机的镜头对准叶片(8)的表面的待强化区的背面；计算机(6)分别连接机器人(1)、激光器(3)、水箱(5)和光学应变测量系统(7)。

2.根据权利要求1所述的一种面向叶片的激光喷丸表面质量测量装置，其特征在于：在叶片(8)的表面的待强化区的背面制作一个白底黑斑或黑底白斑的光学测量区(9)。

3.根据权利要求2所述的一种面向叶片的激光喷丸表面质量测量装置，其特征在于：所述光学测量区(9)的面积比待强化区的面积大1％～10％。

4.根据权利要求2所述的一种面向叶片的激光喷丸表面质量测量装置，其特征在于：所述白底或黑底采用涂层、胶带或颜料制作而成，黑斑或白斑采用涂层、胶带或颜料制作而成。

5.根据权利要求2所述的一种面向叶片的激光喷丸表面质量测量装置，其特征在于：所述黑斑或白斑之间的间隙范围为1～10mm，按规则点阵排列或不规则散布在白底或黑底上。

6.根据权利要求1所述的一种面向叶片的激光喷丸表面质量测量装置，其特征在于：光学应变测量系统(7)的应变测量范围为0.005％～3000％，最小应变分辨率为1με，测量尺度范围为1～100m²。

7.根据权利要求1所述的一种面向叶片的激光喷丸表面质量测量装置，其特征在于：叶片(8)的待强化区的厚度不超过50mm。

8.根据权利要求1－7任意一项所述的一种面向叶片的激光喷丸表面质量测量装置的测量方法，其特征在于：

(1)制作光学测量区(9)：先确定叶片(8)的表面的待强化区，在待强化区的背面制作光学测量区(9)；

(2)测量前准备：将叶片(8)装夹在机器人(10)的夹具上，移动机器人(1)使叶片(8)表面的待强化区对准导光臂(2)的出光口；移动光学应变测量系统(7)，使两个对称均布的光学相机对准光学测量区(9)的中央，打开计算机(6)中的控制软件，拍摄照片作为初始状态；

(3)打开激光器(3)和水喷管(4)，编制机器人(1)的运动程序，对待强化区进行激光冲击强化，强化完成后关闭激光器(3)和水喷管(4)；

(4)输出数据：通过计算机(6)中的控制软件处理激光冲击强化过程中的光学相机拍摄的数据，获得光学测量区(9)的应变云图。