本發(fā)明涉及模具淬火技術領域，尤其涉及一種用于模具淬火的機器人行走軸以及包括該機器人行走軸的模具淬火裝置。

背景技術：

隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，車身大型覆蓋件模具的質量要求越來越高，因模具的表面硬度不理想造成模具壽命短，制約了車身覆蓋件的產(chǎn)量。傳統(tǒng)中使用較多的是火焰淬火和手持感應器的辦法對大型模具進行熱處理。火焰淬火的缺點在于加熱時間長，模具的變形量大造成精度的損失，而且淬火溫度的量化控制很難完成，容易出現(xiàn)模具開裂問題。人工手持感應器淬火的控制非常困難，無法確保感應頭和模具曲面之間的距離，也就無法準確控制淬火溫度，且人手無法做到完全勻速移動。

因此采用六軸聯(lián)動的工業(yè)機器人手持淬火工具對大型模具進行淬火作業(yè)，同時通過編程對熱處理過程中的溫度、速感應距離進行控制，成為一種新型的模具淬火方式，同時由于模具尺寸較大，可采用第七軸增加淬火可達性。

目前市場上已出現(xiàn)通過機器人自動控制淬火的設備，以武漢米蘭尼的大型汽車覆蓋件模具表面感應淬火機床為例，其工作原理為使用龍門支架吊裝機器人，淬火設備固定在機器人手腕上，而模具固定在地裝式七軸上，通過七軸與機器人的配合，對最大2.5mx5.0m的工件進行淬火。

但上述目前用于大型模具淬火的機器人行走軸存在以下問題：

1.工件質量大，地裝行走軸制造復雜，成本高昂，由于市場上的同類型產(chǎn)品普遍采用機器人吊裝固定，模具安裝于地裝七軸的工作方式，所以整個模具線負載都由地裝行走軸來承擔，為使行走軸負載滿足要求，則導致行走軸結構復雜，體積龐大，制造成本升高；

2.機器人固定在地裝行走軸中央處，如需對工件進行全長淬火，則行走軸行程必須約等于工件長度2倍左右，導致設備臃腫占地面積增大；

3.目前市場上龍門雙驅式結構的產(chǎn)品，普遍搭載直角坐標機械手，但是很少有搭載六軸機器人的，使得其操作空間有限，靈活度較低，同時模具移動軸不能由機器人同步控制，無法實現(xiàn)聯(lián)動，使得工作效率降低。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中的缺陷，提供一種用于模具淬火的機器人行走軸，其可降低行走軸負載及其結構復雜度，有效節(jié)省成本；降低占用空間面積，降低控制難度，提升工作效率，延長其使用壽命。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

一方面，本發(fā)明提供一種用于模具淬火的機器人行走軸，其為龍門天吊行走軸，包括：

支撐柱，所述支撐柱位于所述龍門天吊行走軸的兩側，每側支撐柱的數(shù)量至少為2個；

導向軌，所述導向軌的數(shù)量為2個，分別固定安裝于兩側的支撐柱上，所述導向軌均設置傳動裝置；

龍門橫梁，所述龍門橫梁的兩端分別分別安裝滑板，所述滑板與各自的導向軌滑動安裝，所述龍門橫梁的中間部位安裝配有淬火手抓的機器人，所述傳動裝置由驅動裝置驅動以使龍門橫梁在導向軌上滑動。

為了進一步優(yōu)化上述技術方案，本發(fā)明所采取的技術措施還包括：

優(yōu)選地，所述機器人為工業(yè)六軸機器人或工業(yè)七軸機器人；更優(yōu)選地，所述機器人為工業(yè)六軸機器人。

優(yōu)選地，所述導向軌選自v型軌和平軌中的一種，所述v型軌采用滑塊滑動，所述平軌采用滾輪滾動；更優(yōu)選地，所述導向軌中的1個為v型軌，所述所述導向軌中的另1個為平軌。

優(yōu)選地，所述傳動裝置選自齒輪齒條或皮帶中的一種；更優(yōu)選地，所述傳動裝置均為齒輪齒條傳動。

優(yōu)選地，所述驅動裝置采用單電機雙向輸出減速機的雙驅形式。

優(yōu)選地，所述機器人與機器人行走軸的聯(lián)動控制，采用機器人控制柜進行統(tǒng)一控制。

優(yōu)選地，所述導向軌的外側安裝淬火管固定裝置。

優(yōu)選地，所述龍門橫梁的兩端分別設置防撞塊，所述導向軌的兩端分別設置擋板。

另一方面，本發(fā)明提供一種含有上述機器人行走軸的模具淬火裝置，包括龍門天吊行走軸、底板及附屬裝置，所述底板上放置模具，所述底板的周圍設置防水圍欄，所述底板、模具、防水圍欄以及附屬裝置均放置于所述龍門天吊行走軸的下方。

優(yōu)選地，所述附屬裝置包括機器人控制柜、淬火電源、淬火介質罐、pc機柜、冷水機、冷卻水箱。

優(yōu)選地，所述底板的標高高于地面，其通過樓梯與地面銜接。

優(yōu)選地，所述附屬裝置還包括磁性過濾器和水氣板。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

1.現(xiàn)有技術中采用工業(yè)機器人進行感應淬火的設備，普遍使用地裝模具移動軸來增加淬火可達性，而工業(yè)機器人采用吊裝固定的方式；本發(fā)明采用模具固定而將機器人安裝于龍門天吊行走軸的安裝方式，使得行走軸僅需承受機器人本體及淬火感應裝置的重量，大幅減小行走軸負載，提升系統(tǒng)可靠性；同時，本發(fā)明的技術方案中行走軸總長約等于工件總長，相比原設備占地面積減小近一半，有效節(jié)省成本；

2.機器人行走軸本體采用龍門雙驅結構，可實現(xiàn)大跨距吊裝，提升工作空間，可對大型磨具進行多方位淬火，同時為機器人控制柜及淬火電源等配套設施留有足夠的安裝空間；

3.行走軸搭載工業(yè)六軸機器人，使用機器人控制柜進行統(tǒng)一控制，可實現(xiàn)行走軸與機器人進行聯(lián)動，提升定位精度，減小編程工作量，降低控制難度，提高工作效率；

4.采用雙驅設計，使用一個電機帶雙輸出減速機，兩側采用齒輪齒條驅動，傳動同步性好，提升傳動穩(wěn)定性，同時兩側負載均勻，有效避免單側驅動可能出現(xiàn)的兩側導軌磨損差異大的情況，延長導軌使用壽命；

5.行走軸兩側采用不同的導向機構，使用v型軌加平軌，一側使用滑塊，另一側采用滾輪，使一端鎖定自由度，另一端浮動，避免過定位。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述的用于模具淬火的機器人行走軸的結構示意圖；

圖2是圖1所示的機器人行走軸龍門橫梁處的俯視圖；

圖3是圖2所示的驅動機構的放大圖；

圖4是圖1所示的機器人行走軸的側視圖；

圖5是包括圖1所示的機器人行走軸的模具淬火裝置的結構示意圖；

圖6是圖5所示的模具淬火裝置的俯視圖；

圖中的附圖標記為：1、支撐柱；2、導向軌；3、龍門橫梁；4、驅動裝置；41、電機；42、減速機；5、機器人；6、淬火手抓；7、滑塊；8、滾輪；9、淬火管固定裝置；11、龍門天吊行走軸；12、機器人控制柜；13、底板；14、模具；15、防水圍欄；16、淬火電源；17、淬火介質罐；18、pc機柜；19、冷水機；20、冷卻水箱；21、樓梯。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。

如圖1～圖4所示，一方面，本發(fā)明提供一種用于模具淬火的機器人行走軸為一龍門天吊行走軸11，其包括支撐柱1，所述支撐柱1分別位于龍門天吊行走軸11的兩側，每側支撐柱1的數(shù)量至少為2個，所述支撐柱1圍成的空間為一規(guī)整的長方體空間；每側支撐柱上均固定安裝直線型的導向軌2，所述導向軌2的數(shù)量為2個且互相平行，每一導向軌2均設置傳動裝置；每一導向軌2分別與龍門橫梁3的兩端的滑板滑動安裝，所述龍門橫梁3的中間部位安裝配有淬火手抓6的機器人5，所述傳動裝置由驅動裝置4驅動以使龍門橫梁3在導向軌2上滑動。所述驅動裝置4為單電機41雙向輸出減速機42的雙驅形式，其固定安裝于所述龍門橫梁3的側面，每一減速機42分別驅動對應的傳動裝置，以使機器人前后同步移動，所述傳動裝置為齒輪齒條傳動或皮帶傳動中的一種。所述導向軌2的外側安裝淬火管固定裝置9，所述淬火管固定裝置9包括一蓋板和一u型固定槽形成的中空結構，其用于將淬火管從地面延伸并沿著導向軌的方向進行固定，所述淬火管為可移動性的，淬火管一端連接淬火槽，一端由機器人的淬火手抓6夾持以使淬火管與機器人5進行同步移動，從而完成模具的淬火操作。

本發(fā)明所述的龍門天吊行走軸11將移動部件由工件轉為機器人本體，可降低行走軸負載，有效節(jié)省成本，同時其總長約等于工件總長，相比現(xiàn)有技術占地面積減小近一半；上述結構的龍門天吊行走軸構成一個中空的外部框架，其下方可放置模具及其他附屬設備，同時可實現(xiàn)大跨距吊裝，提升工作空間，可對大型磨具進行多方位淬火。

在一較佳實施例中，所述機器人5為工業(yè)六軸機器人，包括有與龍門橫梁安裝的基座，基座上安設有第一轉軸，第一轉軸與上鉸座相接，上鉸座通過第二轉軸聯(lián)接機器人的上臂，上臂的下端通過第三轉軸聯(lián)接機器人的下臂，下臂的前端沿下臂軸向安裝第四轉軸，第四轉軸的前端設有軸線與其相垂直的第五轉軸，在第五轉軸的中間與其軸線相垂直安裝有第六轉軸，第六轉軸為工業(yè)六軸機器人的末端，即為淬火手抓6。

在一較佳實施例中，每一支撐柱1均設置防移動部件，所述防移動部件包括三角形傾斜塊以及正方體鋼板；所述三角形傾斜塊焊接于所述支撐柱1的頂部和底部，且為對稱布置；所述支撐柱1的頂部和底部均設置2塊尺寸逐漸增大的正方體鋼板，所述正方體鋼板中心與所述支撐柱1的中心對齊，所述支撐柱與正方體鋼板采用螺栓螺母固定。

在一較佳實施例中，所述機器人5與龍門天吊行走軸11采用機器人控制柜12進行聯(lián)動控制，這降低控制難度，提升工作效率，行走軸與機器人聯(lián)動，使系統(tǒng)工作更靈活，節(jié)省工作節(jié)拍；單電機通過雙向輸出減速機傳導力矩至兩側，進行同步驅動，可實現(xiàn)兩側驅動力均衡，兩側負載均勻，有效避免單側驅動可能出現(xiàn)的兩側導軌磨損差異大的情況，延長導軌使用壽命。

在一較佳實施例中，所述導向軌2選自v型軌和平軌中的一種，所述v型軌采用滑塊7滑動，所述平軌采用滾輪8滾動，v型軌+滑塊7可使龍門橫梁的一端鎖定自由度，平軌+滾輪8可使龍門橫梁的另一端浮動，兩者的配合可避免機器人的過定位。

如圖5～圖6所示，另一方面，本發(fā)明還提供包括上述機器人行走軸的模具淬火裝置，其包括龍門天吊行走軸11、底板13及附屬裝置，所述底板13上放置模具14，所述底板13的周圍設置防水圍欄15，所述底板13、模具14、防水圍欄15以及附屬裝置均放置于所述龍門天吊行走軸11的下方；所述附屬裝置包括機器人控制柜12、淬火電源16、淬火介質罐17、pc機柜18、冷水機19、冷卻水箱20。

在一較佳實施例中，所述附屬裝置還包括磁性過濾器和水氣板，以用于冷卻水的過濾；并且所述底板的標高高于地面，其通過樓梯與地面銜接，并通過防水圍欄為外面隔離，以防止模具在淬火過程中被污染。

將上述模具淬火裝置應用于模具淬火生產(chǎn)線上，龍門天吊行走軸中間有足夠的空間安置淬火模具和防水圍欄以及機器人控制柜等各類附屬設備，模具可從上方吊入，機器人隨行走軸移動，可對最大5m×2.5m的工件進行淬火，并且設立感應庫，根據(jù)不同的淬火部位，定制形狀不一的感應器。熱處理中的溫度、速度、感應距離等通過編程進行控制，并通過淬火冷卻液和淬火電源的控制，實現(xiàn)完全機器人化的均勻表面感應淬火工藝。

與現(xiàn)有技術中的移動部件為工件相比，本發(fā)明所述的模具淬火裝置將移動部件轉為機器人本體，其負載重量從20000kg降至1200kg左右，只有原負載重量的6％，同時簡化了行走軸的構造，有效節(jié)省成本。

以上對本發(fā)明的具體實施例進行了詳細描述，但其只作為范例，本發(fā)明并不限制于以上描述的具體實施例。對于本領域技術人員而言，任何對該實用進行的等同修改和替代也都在本發(fā)明的范疇之中。因此，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下所作的均等變換和修改，都應涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。