基于激光超声的残余应力消除方法、装置和设备.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115821027A(43)申请公布日2023.03.21(21)申请号202211312613.X(22)申请日2022.10.25(71)申请人北京翔博科技股份有限公司地址100020北京市朝阳区望京利泽中园二区203号内3号九层1910(72)发明人张勇张宏超(74)专利代理机构北京维正专利代理有限公司11508专利代理师秦溪(51)Int.Cl.C21D10/00(2006.01)C21D11/00(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图3页(54)发明名称基于激光超声的残余应力消除方法、装置和设备(57)摘要本申请的实施例提供了基于激光超声的残余应力消除方法、装置、设备和计算机可读存储设备。所述方法包括基于构件的三维模型数据，生成所述构件的三维形貌模型；基于所述构件的三维形貌模型，确定扫描路径和激发距离；根据所述扫描路径和激发距离，实时调整激光器与构件间的距离与角度，使得所述激光器与所述构件表面达到所述激发距离，调整所述激光器的激光功率密度向所述构件发射激光，在所述构件表面激发激光超声波，去除所述构件内的残余应力。以此方式，实现了对构件内部残余应力的有效、快捷的消除。CN115821027ACN115821027A权利要求书1/2页1.一种基于激光超声的残余应力消除方法，其特征在于，包括：基于构件的三维模型数据，生成所述构件的三维形貌模型；基于所述构件的三维形貌模型，确定扫描路径和激发距离；根据所述扫描路径和激发距离，实时调整激光器与构件间的距离与角度，使得所述激光器与所述构件表面达到所述激发距离，调整所述激光器的激光功率密度向所述构件发射激光，在所述构件表面激发激光超声波，去除所述构件内的残余应力。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述构件的三维形貌模型，确定扫描路径包括：基于构件的三维形貌模型，确定该构件的三维形貌的关键点；通过所述三维形貌的关键点，确定扫描区域；基于所述扫描区域，生成扫描路径。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于构件的三维形貌模型，确定该构件的三维形貌的关键点包括：根据所述三维形貌模型的视图角度，确定该构件的三维形貌的关键点。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述扫描区域，生成扫描路径包括：若扫描区域小于阈值，则直接采用由中间向边缘逼近的方式，生成扫描路径。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述扫描区域，生成扫描路径包括：若所述扫描区域小于阈值，则将所述扫描区域离散为扫描网格；对所述扫描网格进行离散化处理，得到一系列的扫描点；基于所述扫描点，生成扫描路径。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：若所述扫描区域为非矩形区域，则将扫描区域的中心划分为矩形或正方形区域，边缘区域采用三角形区域进行填充。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述扫描路径和激发距离，实时调整激光器与构件间的距离与角度，使得所述激光器与所述构件表面达到所述激发距离包括：对扫描区域内的三维点云进行平面拟合，确定该区域的法线方向；根据所述法线方向，实时调整激光器与构件间的距离与角度，使得所述激光器与所述构件表面垂直并达到所述激发距离。8.一种基于激光超声的残余应力消除装置，其特征在于，包括工控机、机械臂和激光器：所述工控机，用于基于构件的三维模型数据，生成所述构件的三维形貌模型；基于所述构件的三维形貌模型，确定扫描路径和激发距离；根据所述扫描路径和激发距离，通过机械臂实时调整激光器与构件间的距离与角度，使得所述激光器与所述构件表面达到所述激发距离，调整所述激光器的激光功率密度；所述激光器，用于向所述构件发射激光在所述构件表面激发激光超声波，去除该构件内的残余应力；2CN115821027A权利要求书2/2页所述机械臂，用于实时调整激光器与构件间的距离与角度。9.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1～7中任一项所述的方法。10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1～7中任一项所述的方法。3CN115821027A说明书1/7页基于激光超声的残余应力消除方法、装置和设备技术领域[0001]本申请的实施例涉及超声波振动领域，尤其涉及基于激光超声的残余应力消除方法、装置、设备和计算机可读存储设备。背景技术[0002]金属构件经过焊接、铸造、锻造、机械加工等工艺过程，引起内部晶格形变，必然会产生残余应力，极大地降低构件的极限强度和疲劳强度，甚至会产生裂纹和脆性断裂，而且在加工及使用中由于残余应力的松弛，使零件产生变形，大大地影响了构件的尺