[发明专利]工件合金涂层重熔控制系统和控制方法

权利要求书

1.一种工件合金涂层重熔控制系统，其特征在于，它包括单片机以及与所述单片机连接的高频炉单元、温度采集单元和步进电机单元；所述单片机控制高频炉单元对工件合金涂层进行加热；所述温度采集单元实时采集工件表层的温度并发送给所述单片机；所述单片机将接收到的温度与预设的工艺温度值进行比较，并根据比较结果控制所述步进电机单元动作，所述步进电机单元通过工作台带动工件实现自转和水平移动；所述单片机被配置为：

对控制系统进行初始化；

控制高频炉启动；

判断是否收到强加热指令，如果收到强加热指令，则对工件进行强加热；否则，重新判断是否收到强加热指令；

判断是否收到复位指令，如果收到复位指令，则控制工件回到重熔前的原点位置；否则，判断是否收到预加热指令；

如果收到预加热指令，则对工件进行预加热；否则，重新判断是否收到强加热指令；

对工件进行强加热；

强加热完成后控制高频炉关闭；

其中，所述对工件进行预加热的具体过程为：

读取红外温度传感器采集到的工件表层的温度；

判断工件表层的温度是否达到预加热设定值；如果工件表层的温度达到预加热设定值，则控制步进电机按照预设步幅进行位移，步进电机通过工作台带动工件移动；否则，重新读取红外温度传感器采集到的工件表层的温度；

判断工件是否走完全程，如果是，则进入工件强加热工序；否则，重新判断工件表层的温度是否达到预加热设定值。

2.根据权利要求1所述的工件合金涂层重熔控制系统，其特征在于，所述高频炉单元包括顺次连接的第一隔离电路、反向器、继电器和高频炉；所述单片机输出的控制信号经过所述第一隔离电路输入所述反向器，控制信号控制所述继电器动作；所述继电器的常闭触点连接所述高频炉的停止控制线，所述继电器的常开触点连接所述高频炉的开始控制线，所述继电器的公共触点与所述高频炉的公共端控制线相连。

3.根据权利要求2所述的工件合金涂层重熔控制系统，其特征在于，所述高频炉采用高频感应式加热炉，所述高频感应式加热炉中的感应线圈的形状与工件进行匹配设置。

4.根据权利要求1所述的工件合金涂层重熔控制系统，其特征在于，所述温度采集单元包括红外温度传感器、取样电阻和电压跟随器；所述红外温度传感器将采集到的温度信号转换成带隔离的电流信号并输出；所述取样电阻对电流信号进行取样后转换成电压信号；电压信号通过所述电压跟随器输入所述单片机中的模数转换器。

5.根据权利要求1所述的工件合金涂层重熔控制系统，其特征在于，所述步进电机单元包括第二隔离电路、驱动器、步进电机和隔离变压器；所述单片机依次通过所述第二隔离电路和驱动器与所述步进电机连接；所述隔离变压器与驱动器连接，为所述驱动器进行独立供电；

所述步进电机采用五相混合式步进电机，所述单片机输出的脉冲驱动信号采用升频-恒频-降频的模式输出。

6.根据权利要求1所述的工件合金涂层重熔控制系统，其特征在于，所述工件合金涂层重熔控制系统中还设置有位置信息采集单元，所述位置信息采集单元与单片机连接；所述位置信息采集单元用于采集工件的位置信息；所述工件的位置信息包括工件重熔的起始位置和工件重熔后的终止位置。

7.根据权利要求6所述的工件合金涂层重熔控制系统，其特征在于，所述位置信息采集单元包括两个接近开关和第三隔离电路；两个所述接近开关均通过所述第三隔离电路与所述单片机连接；沿工件的水平移动方向，两个所述接近开关分别位于所述高频炉的两侧；其中一个所述接近开关用于检测工件重熔的起始位置，另一个所述接近开关用于检测工件重熔后的终止位置。

8.根据权利要求1所述的工件合金涂层重熔控制系统，其特征在于，所述工件合金涂层重熔控制系统中还设置有通信单元和上位机，所述单片机通过所述通信单元与所述上位机进行通信；所述单片机将重熔过程中的实时数据发送给所述上位机；所述上位机向所述单片机发送控制指令。