[发明专利]工件合金涂层重熔控制系统和控制方法

说明书

本申请涉及一种工件合金涂层重熔控制系统和控制方法，工件合金涂层重熔控制系统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。本申请能够完成工件重熔的自动控制，控制精度高，在节省人力资源的前提下，能够提高工件的成品率，能够解决对人工操作的依赖等问题。

技术领域

本申请属于重熔技术领域，具体涉及一种工件合金涂层重熔控制系统和控制方法。

背景技术

在油田双向抽油杆接箍的生产工序中，需要对工件表层进行镍基自熔性合金粉末的热喷涂，并对合金粉末进行重熔工艺，以保证工件在恶劣工作环境下的耐腐蚀和抗磨损性能。目前存在多种重熔处理方式，常见的有火焰重熔、激光重熔、感应重熔等。上述重熔方式各自具备不同的优势，应用于不同的生产环节。

在工件重熔工艺流程中，工件表面合金涂层的温度控制是工件成品率的重要保证。实际生产过程中，传统工厂大多依靠熟练的技工通过人眼观察工件表面涂层熔化过程实现重熔环节，生产效率及成品率不高，对工人的技术要求高，人工成本高，且对工人的身体健康构成威胁。

发明内容

为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供了一种工件合金涂层重熔控制系统和控制方法。

根据本申请实施例的第一方面，本申请提供了一种工件合金涂层重熔控制系统，其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。

进一步地，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。

更进一步地，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。

进一步地，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。

进一步地，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。

进一步地，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。

更进一步地，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。