本发明公开了一种用于消除微小零件内部残余应力的新型装置，包括：箱体；夹持机构，包括凸轮传动轴和夹具传动轴，凸轮传动轴和夹具传动轴的两端均与箱体的侧壁连接，凸轮传动轴上设有多个凸轮，夹具传动轴上设有多个夹具，夹具与凸轮一一对应，凸轮能够控制夹具的开合，凸轮传动轴与夹具传动轴通过齿轮啮合；下料机构，下料机构设于箱体内部，且位于夹持机构下方；振动机构，振动机构位于下料机构和箱体的下方，且振动机构分别与下料机构和箱体连接；驱动机构，驱动机构设于箱体外侧且固定于振动机构上用于驱动凸轮传动轴。该新型装置能够实现多轴一起共振去除零件内部的残余应力，提高去除零件残余应力的效率，且能够实现自动下料。