一种稳定杆感应淬火装置及淬火方法转让专利

申请号 : CN202210908064.6

文献号 : CN115216604B

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发明人 : 伍祥李达张铎谢文王正闵育政

申请人 : 湖北天舒感应科技股份有限公司

摘要 :

本发明提出了一种稳定杆感应淬火装置及淬火方法,包括第一机器人、第二机器人、夹持工装、淬火感应器、冷却水套及机器人控制器,第一机器人用于驱动淬火感应器套设在稳定杆上并沿稳定杆轴线方向移动,第二机器人用于驱动冷却水套套设在稳定杆上并位于淬火感应器移动方向后侧,且沿稳定杆轴线方向移动,冷却水套用于对加热后的稳定杆表面进行冷却;机器人控制器用于控制第一机器人和第二机器人的动作,夹持工装用于对稳定杆进行夹持固定。本发明可以实现冷却水套尽量与稳定杆的保持同轴移动,保证稳定杆各部位包括拐角处淬透性,解决了目前稳定杆生产过程中原有淬火工艺不达标,尤其是拐角处机械强度差、达不到要求疲劳寿命的问题。

权利要求 :

1.一种稳定杆感应淬火装置,其包括第一机器人(1)、第二机器人(2)、淬火感应器(3)、冷却水套(4)及机器人控制器,其特征在于:第一机器人(1)的末端与淬火感应器(3)固定连接,第一机器人(1)用于驱动淬火感应器(3)套设在稳定杆上并沿稳定杆轴线方向移动,所述淬火感应器(3)用于对稳定杆表面进行感应加热;

第二机器人(2)的末端与冷却水套(4)固定连接,第二机器人(2)用于驱动冷却水套(4)套设在稳定杆上并位于淬火感应器(3)移动方向后侧,且沿稳定杆轴线方向移动,冷却水套(4)用于对加热后的稳定杆表面进行冷却;

所述机器人控制器用于控制所述第一机器人(1)和所述第二机器人(2)的动作,以使淬火感应器(3)及冷却水套(4)沿稳定杆轴线方向移动;

还包括夹持工装(5),所述夹持工装(5)用于对稳定杆进行夹持固定。

2.如权利要求1所述的稳定杆感应淬火装置,其特征在于:所述夹持工装(5)包括两个第一夹持件(51)及两个第二夹持件(52),第一夹持件(51)及第二夹持件(52)沿稳定杆轴线方向进行水平排布,两个第一夹持件(51)用于对稳定杆的中部杆体进行夹持固定,两个第二夹持件(52)分别用于对稳定杆的两端进行夹持固定。

3.如权利要求2所述的稳定杆感应淬火装置,其特征在于:两个第一夹持件(51)分别位于稳定杆的中部杆体两端,两个第二夹持件(52)分别位于稳定杆端部靠近稳定杆拐角处。

4.如权利要求3所述的稳定杆感应淬火装置,其特征在于:所述第一夹持件(51)包括第一夹持气缸(511)及竖直设置在第一夹持气缸(511)顶部的第一夹爪(512);所述第一夹爪(512)开口朝上,用于对稳定杆的中部杆体进行夹持;所述第二夹持件(52)包括第二夹持气缸(521)及竖直设置在第二夹持气缸(521)顶部的第二夹爪(522);所述第二夹爪(522)用于稳定杆的端部进行夹持。

5.如权利要求2所述的稳定杆感应淬火装置,其特征在于:所述夹持工装(5)还包括工作台(53),所述第一夹持件(51)及第二夹持件(52)沿工作台(53)长度方向固定设置在工作台(53)顶面,第一机器人(1)和第二机器人(2)分别位于工作台(53)宽度方向两侧。

6.如权利要求1所述的稳定杆感应淬火装置,其特征在于:所述淬火感应器(3)包括淬火变压器(31)、感应线圈(32)及汇流排(33),所述第一机器人(1)的末端与淬火变压器(31)相连接,汇流排(33)的两端分别与感应线圈(32)及淬火变压器(31)相连接。

7.如权利要求1所述稳定杆感应淬火装置,其特征在于:所述冷却水套(4)包括喷水罩(41)及两块水道板(42),所述喷水罩(41)呈圆环形结构,喷水罩(41)及水道板(42)内部均为中空设置,两块水道板(42)的同一端分别与第二机器人(2)的末端固定连接,两块水道板(42)的另一端分别与喷水罩(41)相连接,两块水道板(42)与喷水罩(41)内部形成连通通道,喷水罩(41)的内壁等间距设置有若干喷水孔(411),两块水道板(42)上分别设置有冷却水接头(43)。

8.如权利要求7所述的稳定杆感应淬火装置,其特征在于:所述喷水孔(411)的喷射方向与喷水罩(41)的中心轴线呈一定夹角,且喷水孔(411)朝向远离淬火感应器(3)的方向喷射。

9.一种稳定杆感应淬火方法,利用了如权利要求2所述的稳定杆感应淬火装置,其特征在于,包括如下步骤:

S1、将待热处理的稳定杆通过夹持工装(5)进行水平夹持;

S2、第一机器人(1)驱动淬火感应器(3)套设在稳定杆的一端,淬火感应器(3)沿稳定杆轴线方向向另一端边移动边加热,同时第二机器人(2)驱动冷却水套(4)套设在稳定杆上并位于淬火感应器(3)移动方向后侧,冷却水套(4)与淬火感应器(3)保持一定间距,且沿稳定杆轴线方向边移动边喷射冷却水进行冷却;

S3、机器人控制器根据稳定杆外轮廓形态控制第一机器人(1)和所述第二机器人(2)的动作,使淬火感应器(3)及冷却水套(4)通过姿态调整在稳定杆任何部位保持沿稳定杆轴心线方向移动。

10.如权利要求9所述的一种稳定杆感应淬火方法,其特征在于:当淬火感应器(3)及冷却水套(4)在稳定杆一端进行套接时,第二夹持件(52)张开,当淬火感应器(3)及冷却水套(4)处于稳定杆拐角处时,第二夹持件(52)关闭,并对稳定杆端部靠近稳定杆拐角处进行夹持固定;当淬火感应器(3)及冷却水套(4)沿稳定杆拐角向稳定杆中部杆体移动时,第一夹持件(51)张开,当淬火感应器(3)及冷却水套(4)处于稳定杆中部杆体上时,第二夹持件(52)关闭。

说明书 :

一种稳定杆感应淬火装置及淬火方法

技术领域

[0001] 本发明涉及汽车零部件热处理技术领域,尤其涉及一种稳定杆感应淬火装置及淬火方法。

背景技术

[0002] 稳定杆的全称是"横向稳定杆",又被称作扭杆弹簧,英文名称Torsion‑Bar Spring,是汽车悬架中的一种辅助弹性元件。在汽车的悬架系统中起到在转弯时减少侧倾,提高车辆行驶的平顺性和驾驶舒适性的目的。90年代初大多采用实心棒料作为稳定杆的基础材料,到了21世纪德国、日本则采用空心管材作为稳定杆的基础材质,其等刚度条件下,重量要比实心稳定杆减少30‑35%。而随着车辆智能化和配置的多样化,以及电动车(主要是电池重量很大)的普及,整车重量越来越大,势必要求相关金属零部件进行更深层次的减重,因此空心稳定杆成为汽车稳定杆的发展主流。
[0003] 空心稳定杆的主要采用冷、热折弯成型方式进行成型,折弯成型后需要进行热处理,以消除应力和提高强度。目前国内对于此类零件的加工,有两种加工方式:1.采用加热‑成型‑淬火的工艺,此种方式多用于商用车稳定杆,效率较低;2.采用冷弯成型‑加热炉或导电淬火的方式。第一种加热炉的加热方式对于变形不好约束;第二种方式由于电流走最短路线,导致拐角处始终存在内侧温度高、外侧温度低,最终导致温度不均匀,且淬火冷却过程中需要二次装夹、约束变形等手段,存在始终难以保证品质及效率的困难。
[0004] 中国专利CN207793348U及CN206157195U均公开了稳定杆的感应淬火装置,上述专利方案类似,都是通过设置两个机器人,其中一个机器人通过夹爪对稳定杆中部进行夹持,另外一个机器人上同时安装淬火感应器及冷却水套,且淬火感应器和冷却水套在机械手上的位置相对固定,通过机器人驱使淬火感应器及冷却水套一前一后设在稳定杆上,沿着稳定杆的轴线方向逐一进行感应淬火。
[0005] 由于稳定杆的机械受力部分集中在拐角处,因此感应淬火需要保证稳定杆拐角处足够的淬透性,来提高拐角处的机械强度。但现有技术中的淬火感应器和冷却水套在机器人上的位置固定,这就导致淬火感应器在越过拐角后,冷却水套的轴心线和稳定杆拐角处轴心线偏差较大,冷却水套会存在和稳定杆拐角发生干涉现象,或者冷却水套局部内壁与稳定杆拐角存在间隙过小,导致淬火冷却水在拐角处喷洒不均匀,进而无法实现稳定杆拐角处足够的淬透性,降低热处理后稳定杆的机械强度。
[0006] 虽然可以通过另外一个机器人调整稳定杆拐角与冷却水套的角度,使冷却水套尽量保持和稳定杆拐角同轴,但通常情况下,在稳定杆感应淬火加热后,需要立即对加热区域进行冷却降温,因此冷却水套与淬火感应器之间的距离通常设置较小,这就导致另外一个机器人在调整稳定杆拐角在冷却水套内的角度时,因淬火感应器和冷却水套始终沿稳定杆移动,很容易发生稳定杆因摆动而与淬火感应器触碰导致打火现象。因此此种方式虽原理相近,但是实际不具备操作性

发明内容

[0007] 有鉴于此,本发明提出了一种稳定杆感应淬火装置及淬火方法,来解决现有的感应淬火装置在稳定杆拐角处冷却不均匀,导致稳定杆拐角淬透性不足,机械强度差的问题。
[0008] 本发明的技术方案是这样实现的:
[0009] 一方面,本发明提供了一种稳定杆感应淬火装置,其包括第一机器人、第二机器人、淬火感应器、冷却水套及机器人控制器,
[0010] 第一机器人的末端与淬火感应器固定连接,第一机器人用于驱动淬火感应器套设在稳定杆上并沿稳定杆轴线方向移动,所述淬火感应器用于对稳定杆表面进行感应加热;
[0011] 第二机器人的末端与冷却水套固定连接,第二机器人用于驱动冷却水套套设在稳定杆上并位于淬火感应器移动方向后侧,且沿稳定杆轴线方向移动,冷却水套用于对加热后的稳定杆表面进行冷却;
[0012] 所述机器人控制器用于控制所述第一机器人和所述第二机器人的动作,以使淬火感应器及冷却水套沿稳定杆轴心线方向移动;
[0013] 还包括夹持工装,所述夹持工装用于对稳定杆进行夹持固定。
[0014] 在上述技术方案的基础上,优选的,所述夹持工装包括两个第一夹持件及两个第二夹持件,第一夹持件及第二夹持件沿稳定杆轴线方向进行水平排布,第一夹持件用于对稳定杆的中部杆体进行夹持固定,第二夹持件分别用于对稳定杆的两端进行夹持固定。
[0015] 进一步,优选的,两个第一夹持件分别位于稳定杆的中部杆体两端;两个第二夹持件位于稳定杆端部靠近稳定杆拐角处。
[0016] 更进一步,优选的,所述第一夹持件包括第一夹持气缸及竖直设置在第一夹持气缸顶部的第一夹爪;所述第一夹爪开口朝上,用于对稳定杆的中部杆体进行夹持;所述第二夹持件包括第一夹持气缸及竖直设置在第二夹持气缸顶部的第二夹爪;所述第二夹爪用于稳定杆的端部进行夹持。
[0017] 在上述技术方案的基础上,优选的,所述夹持工装还包括工作台,所述第一夹持件及第二夹持件沿工作台长度方向固定设置在工作台顶面,第一机器人和第二机器人分别位于工作台宽度方向两侧。
[0018] 在上述技术方案的基础上,优选的,所述淬火感应器包括淬火变压器、感应线圈及汇流排,所述第一机器人的末端与淬火变压器相连接,汇流排的两端分别与感应线圈及淬火变压器相连接。
[0019] 在上述技术方案的基础上,优选的,所述冷却水套包括喷水罩及两块水道板,所述喷水罩呈圆环形结构,喷水罩及水道板内部均为中空设置,两块水道板的同一端分别与第二机器人的末端固定连接,两块水道板的另一端分别与喷水罩相连接,两块水道板与喷水罩内部形成连通通道,喷水罩的内壁等间距设置有若干喷水孔,两块水道板上分别设置有冷却水接头。
[0020] 进一步,优选的,所述喷水孔的喷射方向与喷水罩的中心轴线呈一定夹角,且喷水孔朝向远离淬火感应器的方向喷射。
[0021] 另一方面,本发明还公开了一种稳定杆感应淬火方法,利用了所述的稳定杆感应淬火装置,包括如下步骤:
[0022] S1、将待热处理的稳定杆通过夹持工装进行水平夹持;
[0023] S2、第一机器人驱动淬火感应器套设在稳定杆的一端,淬火感应器沿稳定杆轴线方向向另一端边移动边加热,同时第二机器人驱动冷却水套套设在稳定杆上并位于淬火感应器移动方向后侧,冷却水套与淬火感应器保持一定间距,且沿稳定杆轴线方向边移动边喷射冷却水进行冷却;
[0024] S3、机器人控制器根据稳定杆外轮廓形态控制第一机器人和所述第二机器人的动作,使淬火感应器及冷却水套通过姿态调整在稳定杆任何部位保持沿稳定杆轴心线方向移动。
[0025] 在上述技术方案的基础上,优选的,当淬火感应器及冷却水套在稳定杆一端进行套接时,第二夹持件张开,当淬火感应器及冷却水套处于稳定杆拐角处时,第二夹持件关闭,并对稳定杆端部靠近稳定杆拐角处进行夹持固定;当淬火感应器及冷却水套沿稳定杆拐角向稳定杆中部杆体移动时,第一夹持件张开,当淬火感应器及冷却水套处于温度杆中部杆体上时,第二夹持件关闭。
[0026] 本发明相对于现有技术具有以下有益效果:
[0027] (1)本发明公开的稳定杆感应淬火装置,通过第一机器人驱动淬火感应器套设在稳定杆上并沿稳定杆轴线方向移动,第二机器人驱动冷却水套套设在稳定杆上,并位于淬火感应器移动方向后端,机器人控制器根据稳定杆外轮廓形态控制第一机器人和第二机器人的动作,使淬火感应器及冷却水套通过姿态调整在稳定杆任何部位保持沿稳定杆轴线方向移动,从而可以使冷却水套在经过稳定杆拐角处时,可以不受淬火感应器的影响,并通过第二机器人单独控制其姿态,从而使冷却水套尽量与稳定杆的保持同轴移动,进而实现稳定杆拐角处喷水均匀,保证稳定杆拐角处淬透性,解决稳定杆机械强度差的问题;
[0028] (2)通过在夹持工装上设置第一夹持件及第二夹持件,一方面,可以对稳定杆两个端部及中部分别予以夹持固定,在配合淬火感应器及冷却水套感应淬火机冷却过程中,稳定杆始终保持稳定夹持状态;另一方面,当淬火感应器及冷却水套在稳定杆一端进行套接时,第二夹持件张开,当淬火感应器及冷却水套处于稳定杆拐角处时,第二夹持件关闭,并对稳定杆端部靠近稳定杆拐角处进行夹持固定;使得稳定杆拐角处于加热状态时,可以由稳定杆拐角两侧的第二夹持件及第一夹持件对稳定杆进行稳定夹持,避免稳定杆端部无夹持固定时,稳定杆拐角感应加热时发生变形问题;
[0029] (3)通过设置开口朝上的第一夹爪和第二夹爪,方便在淬火感应器及冷却水套经过第一夹爪及第二夹爪时,可以快速张开,以便淬火感应器及冷却水套能够顺利的通过第一夹爪及第二夹爪处的稳定杆;
[0030] (4)通过喷水孔朝向远离淬火感应器的方向喷射,可以避免水溅射到淬火感应器对应的稳定杆表面,造成稳定杆表面感应加热温度不够,影响其热处理硬度。

附图说明

[0031] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0032] 图1为本发明公开的稳定杆感应淬火装置的立体结构示意图;
[0033] 图2为本发明公开的夹持工装与稳定杆装配结构示意图;
[0034] 图3为本发明公开的淬火感应器的立体结构示意图;
[0035] 图4为本发明公开的冷却水套的立体结构示意图;
[0036] 附图标识;
[0037] 1、第一机器人;2、第二机器人;3、淬火感应器;4、冷却水套;100、稳定杆;5、夹持工装;51、第一夹持件;52、第二夹持件;511、第一夹持气缸;512、第一夹爪;521、第二夹持气缸;522、第二夹爪;53、工作台;31、淬火变压器;32、感应线圈;33、汇流排;41、喷水罩;42、水道板;411、喷水孔;43、冷却水接头。

具体实施方式

[0038] 下面将结合本发明实施方式,对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本发明保护的范围。
[0039] 如图1所示,结合图2,本发明实施例提供了一种稳定杆感应淬火装置,包括第一机器人1、第二机器人2、淬火感应器3、冷却水套4及机器人控制器。
[0040] 其中,第一机器人1和第二机器人2均为工业机器人,为现有技术。
[0041] 本实施例为了解决现有的感应淬火装置在稳定杆拐角处冷却不均匀,导致稳定杆拐角淬透性不足,机械强度差的问题,采用了如下技术方案。
[0042] 在本实施例中,第一机器人1的末端与淬火感应器3固定连接,具体的,淬火感应器3是与第一机器人1的旋转端进行连接,第一机器人1用于驱动淬火感应器3套设在稳定杆
100上并沿稳定杆100长度方向移动,淬火感应器3用于对稳定杆100表面进行感应加热。感应淬火是利用切割磁力线而产生感应电动势和感应电流,利用感应电流的高温热效应来加热稳定杆100至900℃左右。
[0043] 第二机器人2的末端与冷却水套4固定连接,具体的,冷却水套4是与第二机器人2的旋转端进行连接,第二机器人2用于驱动冷却水套4套设在稳定杆100上并位于淬火感应器3移动方向后侧,且沿稳定杆100长度方向移动,冷却水套4用于对加热后的稳定杆100表面进行冷却。
[0044] 在两个机器人协同配合来对稳定杆100进行热处理时,淬火感应器3及冷却水套4在稳定杆100上保持相对距离,一前一个沿稳定杆100长度方向进行边移动边淬火,此时,为了避免稳定杆100相对淬火感应器3及冷却水套4发生位移,导致淬火不均匀,本实施例还设置了夹持工装5来实现对稳定杆100进行位置固定。
[0045] 机器人控制器,为现有技术中常规的控制部件,用于控制第一机器人1和所述第二机器人2的动作,以使淬火感应器3及冷却水套4沿稳定杆100轴线方向移动。
[0046] 具体的,机器人控制器根据稳定杆100外轮廓形态控制第一机器人1和第二机器人2的动作,使淬火感应器3及冷却水套4通过姿态调整在稳定杆100任何部位保持沿稳定杆
100轴线方向移动,同时淬火感应器3和冷却水套4受制于两个机器人的控制,在稳定杆100上保持相对距离不变,从而可以使冷却水套4在经过稳定杆100拐角处时,可以不受淬火感应器3的影响,并通过第二机器人2单独控制其姿态,从而使冷却水套4尽量与稳定杆100的保持同轴移动,进而实现稳定杆100拐角处喷水均匀,保证稳定杆100拐角处淬透性,解决稳定杆100机械强度差的问题。
[0047] 为了实现对稳定杆100长度方向均匀夹持固定,本实施例的夹持工装5包括两个第一夹持件51及两个第二夹持件52,第一夹持件51及第二夹持件52沿稳定杆100长度方向进行水平排布,第一夹持件51用于对稳定杆100的中部进行夹持固定,第二夹持件52位于第一夹持件51的两侧,分别用于对稳定杆100的两端进行夹持固定。
[0048] 由于稳定杆100拐角处是折弯状,且属于不规则形状,稳定杆100拐角两端分别连接稳定杆100中部杆体及端部杆体,在稳定杆100热折弯成型后,稳定杆100拐角处机械强度弱,容易发生变形,特别是在稳定杆100拐角处进行感应淬火时,其淬火稳定高达900℃,更容易加剧稳定杆100拐角处的变形。为此,本实施例通过将两个第一夹持件51分别位于稳定杆100的中部杆体两端;第二夹持件52位于稳定杆100端部靠近稳定杆100拐角处。由此设置,通过第一夹持件51和第二夹持件52可以实现对稳定杆100拐角两端分别进行夹持固定,一方面保证拐角处受力稳定,另一方面也可以减少在拐角处热处理过程中发生变形。
[0049] 第一夹持件51及第二夹持件52为了实现对稳定杆100的夹持固定的基础上,还要保证淬火感应器3及冷却水套4顺利通过稳定杆100表面,本实施例对第一夹持件51和第二夹持件52做了结构设置,具体的,第一夹持件51包括第一夹持气缸511及竖直设置在第一夹持气缸511顶部的第一夹爪512;第一夹爪512开口朝上,用于对稳定杆100的中部杆体进行夹持;通过第一夹爪512开口朝上,方便张开或合拢,在淬火感应器3及冷却水套4未到达稳定杆100中部淬火区域时,第一夹爪512在第一夹持气缸511的作用下,保持对稳定杆100的中部杆体夹持,避免稳定杆100其他淬火区域变形对未淬火区域造成影响。当淬火感应器3及冷却水套4快到达稳定杆100中部淬火区域时,第一夹爪512张开,此时淬火感应器3及冷却水套4可以顺利通过。
[0050] 第二夹持件52包括第一夹持气缸511及竖直设置在第二夹持气缸521顶部的第二夹爪522;第二夹爪522用于稳定杆100的端部进行夹持。
[0051] 在现有技术中,为了方便淬火感应器3从稳定杆100的端部穿过,机器人通过多个夹手来夹持稳定杆100的中部,这样以来,淬火感应器3可以从稳定杆100的端部穿过并沿稳定杆100长度方向顺次淬火加热,由于稳定杆100的两端处于自由状态,淬火感应器3在稳定杆100拐角处淬火加热时容易引起稳定杆100拐角发生变形。
[0052] 为此,本实施例通过设置在稳定杆100长度方向设置第一夹持件51及第二夹持件52,第一夹持件51用于对稳定杆100的中部进行夹持固定,第二夹持件52位于第一夹持件51的两侧,分别用于对稳定杆100的两端进行夹持固定。同时第一夹持件51和第二夹持件52均有夹持气缸来驱动对应夹爪张开和关闭。上述夹持气缸的控制采用PLC控制来实现,同时PLC控制器与机器人控制器通信连接,可以根据机器人移动行程来选择性驱动夹持气缸动作。
[0053] 具体的,当淬火感应器3及冷却水套4在稳定杆100一端进行套接时,第二夹持件52张开,当淬火感应器3及冷却水套4处于稳定杆100拐角处时,第二夹持件52关闭,并对稳定杆100端部靠近稳定杆100拐角处进行夹持固定;使得稳定杆100拐角处于加热状态时,可以由稳定杆100拐角两侧的第二夹持件52及第一夹持件51对稳定杆100进行稳定夹持,避免稳定杆100端部无夹持固定时,稳定杆100拐角感应加热时发生变形问题。
[0054] 作为一些较佳实施方式,夹持工装5还包括工作台53,第一夹持件51及第二夹持件52沿工作台53长度方向固定设置在工作台53顶面,由此设置,通过工装台的设置,可以便于第一夹持件51及第二夹持件52有基准安装平台,可以保证第一夹持件51及第二夹持件52在工作台53上的相对位置固定,同时使第一夹持件51和第二夹持件52位于同一水平面上。
[0055] 第一机器人1和第二机器人2分别位于工作台53宽度方向两侧,可以使两个机器人具有更大的操作空间,避免集中位于同一侧,造成运动受限或干涉。
[0056] 作为优选实施方式,参照附图3所示,淬火感应器3包括淬火变压器31、感应线圈32及汇流排33,第一机器人1的末端与淬火变压器31相连接,汇流排33的两端分别与感应线圈32及淬火变压器31相连接。通过淬火变压器31可以输出中高频交流电,通过汇流排33与感应线圈32连接,形成闭合回路,通过感应线圈32在稳定杆100表面产生感应电流实现感应加热。淬火变压器31、感应线圈32及汇流排33形成的整体安装在第一机器人1末端,可以实现感应器集成式安装,避免分体时安装,线束移动时拖拽不便。在本实施例中,汇流排33和感应线圈32内部中空,相相互连通,方便通过汇流排33通入冷却水,实现对感应线圈32冷却。
在本实施例中,感应线圈32呈环形设置,由此,可以保证感应线圈32套设在稳定杆100上,在机器人的驱动下,感应线圈32轴心能够保证与稳定杆100轴线同轴。
[0057] 在本实施例中,参照附图4所示,冷却水套4包括喷水罩41及两块水道板42,喷水罩41呈圆环形结构,由此设置,可以保证喷水罩41套设在稳定杆100上,在机器人的驱动下,喷水罩41轴心能够保证与稳定杆100轴线同轴。喷水罩41及水道板42内部均为中空设置,两块水道板42的同一端分别与第二机器人2的末端固定连接,两块水道板42的另一端分别与喷水罩41相连接,两块水道板42与喷水罩41内部形成连通通道,喷水罩41的内壁等间距设置有若干喷水孔411,两块水道板42上分别设置有冷却水接头43。通过冷却水接头43向水道板
42内腔通入冷却水,冷却水在喷水罩41内沿喷水孔411喷出,从而实现对加热后的稳定杆
100表面进行冷却。在本实施例中,通过设置两块水道板42,并分别向水道板42中通冷却水,可以增大水流量,提高稳定杆100淬火冷却效率,进一步提高稳定杆100淬透性。
[0058] 在本实施例中,喷水孔411的喷射方向与喷水罩41的中心轴线呈一定夹角,且喷水孔411朝向远离淬火感应器3的方向喷射。由此设置,可以避免水溅射到淬火感应器3对应的稳定杆100表面,造成稳定杆100表面感应加热温度不够,影响其热处理硬度。
[0059] 本发明还公开了稳定杆100感应淬火方法,包括如下步骤:
[0060] S1、将待热处理的稳定杆100通过夹持工装5进行水平夹持;
[0061] S2、第一机器人1驱动淬火感应器3套设在稳定杆100的一端,淬火感应器3沿稳定杆100长度方向向另一端边移动边加热,同时第二机器人2驱动冷却水套4套设在稳定杆100上并位于淬火感应器3移动方向后侧,冷却水套4与淬火感应器3保持一定间距,且沿稳定杆100长度方向边移动边喷射冷却水进行冷却;
[0062] S3、机器人控制器根据稳定杆100外轮廓形态控制第一机器人1和所述第二机器人2的动作,使淬火感应器3及冷却水套4通过姿态调整在稳定杆100任何部位保持沿稳定杆
100轴线方向移动。
[0063] 通过上述技术方案,机器人控制器根据稳定杆100外轮廓形态控制第一机器人1和第二机器人2的动作,使淬火感应器3及冷却水套4通过姿态调整在稳定杆100任何部位保持沿稳定杆100轴线方向移动,同时淬火感应器3和冷却水套4受制于两个机器人的控制,在稳定杆100上保持相对距离不变,从而可以使冷却水套4在经过稳定杆100拐角处时,可以不受淬火感应器3的影响,并通过第二机器人2单独控制其姿态,从而使冷却水套4尽量与稳定杆100的保持同轴移动,进而实现稳定杆100拐角处喷水均匀,保证稳定杆100拐角处淬透性,解决稳定杆100机械强度差的问题。
[0064] 当淬火感应器3及冷却水套4在稳定杆100一端进行套接时,第二夹持件52张开,当淬火感应器3及冷却水套4处于稳定杆100拐角处时,第二夹持件52关闭,并对稳定杆100端部靠近稳定杆100拐角处进行夹持固定;使得稳定杆100拐角处于加热状态时,可以由稳定杆100拐角两侧的第二夹持件52及第一夹持件51对稳定杆100进行稳定夹持,避免稳定杆100端部无夹持固定时,稳定杆100拐角感应加热时发生变形问题。
[0065] 同时,淬火感应器3及冷却水套4沿稳定杆100拐角向稳定杆100中部杆体移动时,第一夹持件51张开,当淬火感应器3及冷却水套4处于温定杆中部杆体上时,第二夹持件52关闭。从而保证整个稳定杆100在相应位置淬火时,其两端均有对应的夹持固定,尽量避免淬火加热过程中,稳定杆100各个部位的变形。
[0066] 以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。