一种感应预热熔涂集成装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于表面强化技术领域，特别是涉及一种感应预热熔涂集成装置。
【背景技术】
[0002] 在热喷涂领域中，感应加热技术用于自熔性合金熔涂，是熔涂工艺的一大进展。众 所周知，感应加热具有集肤效应，加热速率快，功率密度高，时间和加热深度易于控制，工作 环境清洁等特点，因此，感应加热特别适用于自熔性合金的熔涂，在提高生产效率和涂层质 量，减少工件的热损伤和变形，改善操作者的劳动环境等方面，都优于传统的火焰重熔和炉 熔。对于大面积涂层和厚涂层的重熔优于激光重熔。然而，实际上，感应熔涂是一种比较复 杂的工艺，对设备系统和工艺控制的要求很高。设备不合理，同样会造成工件变形、涂层剥 落等问题。同时，目前，大部分的感应熔涂主要用于小型工件的表面强化，而对于大型工件 的表面感应熔涂在生产实践中尚未成功，对于感应熔涂设备整体系统的研制与应用还缺少 相关的报道，极大地影响了感应熔涂技术在工业领域的应用。
【发明内容】
[0003] 本实用新型针对现有技术中的不足，提供了一种感应预热熔涂集成装置，旨在避 免待强化工件克服工件变形，防止涂层剥落失效，实现对熔涂过程的智能控制，确保熔涂产 品的质量一致性，提尚生广效率，提尚恪涂层的质量和成品率。
[0004] 为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
[0005] -种感应预热恪涂集成装置，其特征在于:包括立式工件行走机构、立式感应预热 机构、立式感应重熔机构以及基于PLC的智能控制系统、预热红外测温与温控单元、重熔红 外测温与温控单元;所述立式工件行走机构由支撑结构、工件旋转平台、丝杆升降机构、固 定工件顶尖机构四部分组成，丝杆升降机构和固定工件顶尖机构分别位于支撑结构上，工 件旋转平台与丝杆升降机构的移动支架相连接;立式工件行走机构用于紧固工件，以及实 现工件的升降以及旋转功能;所述立式感应预热机构用于实现对涂有自熔性合金涂层的工 件进行感应预热;所述立式感应重熔机构用于实现对涂有自熔性合金涂层的工件进行感应 重熔;所述预热红外测温与温控单元和重熔红外测温与温控单元分别实现对工件预热或重 熔的温度测试与温度控制;所述基于PLC的智能控制系统与上述机构控制连接，用于综合设 置和控制上述机构的工艺参数，以满足感应预热熔涂的工艺要求。
[0006] 所述立式感应预热机构由感应预热机和立式感应预热行走机构组成，所述立式感 应预热行走机构包括:支撑机构I、带有减速机的升降机构H、水平移动丝杆传动机构m、 控制感应预热机淬火器升降的变频电机|￥及变频器▼，所述升降机构E、变频电机和变 频器y分别固定于支撑机构II上，水平移动丝杆传动机构ill位于升降机构II的升降平台 上，水平移动丝杆传动机构ΙΠ 上有控制感应预热机的淬火器水平移动的第一步进电机及 第一控制单元。
[0007] 所述立式感应重熔机构由感应重熔机和立式感应重熔行走机构组成，所述立式感 应重熔行走机构包括:支撑机构￥1、带有减速机的升降机构111、水平移动丝杆传动机构 _|i、控制感应重熔机淬火器升降的变频电机IX及变频器_，所述升降机构雙II、变频电 机I瓦和变频器X分别固定于支撑机构芽?上，水平移动丝杆传动机构位于升降机构 的升降平台上，水平移动丝杆传动机构goi上设有控制感应重熔机的淬火器水平移动 的第二步进电机及第二控制单元。
[0008] 所述基于PLC的智能控制系统包括:基于PLC的器件组成的控制电路单元、触摸屏 控制单元，通过基于PLC的智能控制系统可实现对感应预热熔涂整个装置的工艺参数设置 和工艺过程的控制。
[0009] 与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果:本实用新型根据预热感应熔涂 工艺过程的内在要求，将工艺实现、机构设计、智能化控制于一体，提供了一种感应预热熔 涂集成装置，实现对熔涂过程的智能控制，确保熔涂产品的单元、感应熔熔机控制单元质量 一致性，提高生产效率，提高熔涂层的质量和成品率。同时，通过定速模式或定功模式，克服 了传统的操作模式，通过"温度-功率"或"温度-速率"的反馈控制，实现基于设定熔涂温度 的功率或速度的自动调节，以达到工件表面重熔温度的相对不变性。
【附图说明】
[0010] 图1:本实用新型的系统框图示意图；
[0011] 图2:本实用新型的定速模式控制过程示意图；
[0012] 图3:本实用新型的定功模式控制过程示意图；
[0013] 图4:本实用新型的感应预热熔涂工作过程示意图。
【具体实施方式】
[0014] 为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下 面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
[0015] 如图1所示的感应预热恪涂集成装置，包括:立式工件行走机构1、立式感应预热机 构2、立式感应重熔机构3和基于PLC的智能控制系统4。所述立式工件行走机构1由支撑结构 1.1、工件旋转平台1.2、丝杆升降机构1.3、固定工件顶尖机构1.4四部分组成。丝杆升降机 构1.3和固定工件顶尖机构1.4分别位于支撑结构1.1上，工件旋转平台1.2与丝杆升降机构 1.3的移动支架相连接。立式工件行走机构1用于紧固工件，以及实现工件的升降以及旋转 等功能;立式感应预热机构2用于实现对涂有自熔性合金涂层的工件进行感应预热;立式感 应重熔机构3用于实现对涂有自熔性合金涂层的工件进行感应重熔;预热红外测温与温控 单元4和重熔红外测温与温控单元5分别实现对工件预热或重熔的温度测试与温度控制。基 于PLC的智能控制系统6用于综合设置和控制上述机构的工艺参数，以满足感应预热熔涂的 工艺要求。
[0016] 所述立式感应预热机构2由感应预热机2.1和立式感应预热行走机构组成2.2。立 式感应预热行走机构2.2包括:支撑机构I 2.2.1、带有减速机的升降机构II 2.2.2、水平移 动丝杆传动机构III 2.2.3、控制感应预热机淬火器升降的变频电机IV及变频器V 2.2.4。 带有减速机的升降机构II 2.2.2、变频电机IV和变频器V 2.2.4分别固定于支撑机构I 2.2.1上，水平移动丝杆传动机构III 2.2.3位于升降机构II 2.2.2的升降平台上，水平移 动丝杆传动机构III 2.2.3上有控制感应预热机2.1的淬火器水平移动的第一步进电机及 第一控制单元。
[0017] 所述立式感应重熔机构3由感应重熔机3.1和立式感应重熔行走机构3.2组成，所 述立式感应重熔行走机构3.2包括:支撑机构VI 3.2.1、带有减速机的升降机构VII 3.2.2、 水平移动丝杆传动机构VIII 3.2.3、控制感应重熔机3.1淬火器升降的变频电机IX及变频 器X 3.2.4。所述升降机构VII 3.2.2、变频电机IX和变频器X 3.2.4分别固定于支撑机构VI 3.2.1上，水平移动丝杆传动机构VIII 3.2.3位于升降机构VII 3.2.2的升降平台上，水平 移动丝杆传动机构VIII 3.2.3上有控制感应重熔机3.1的淬火器水平移动的第二步进电机 及第二控制单元。
[0018] 基于PLC的智能控制系统6包括:基于PLC的器件组成的控制电路单元6.1、触摸屏 控制单元6.2。通过基于PLC的智能控制系统6可实现对感应预热熔涂整个装置的工艺参数 设置和工艺过程的控制。
[0019]该实用新型可适用于各种自熔性合金的感应预热熔涂处理，特别适用于镍基自熔 性合金、铁基自熔性合金、钴基自熔性合金的感应预热熔涂处理。
[0020]如图2,本实用新型的定速模式：首先在PLC控制单元U1上给定感应重恪行走单元 U4的行走速率，在行走速率不变的情况下，实现重熔温度与感应重熔功率的闭环控制，通过 自动调节感应重熔功率，实现重熔温度的不变性;在温度控制单元U2的温度设定单元U2.1 设定重熔温度值，红外测温单元U3进行实时重熔温度的检测，并依次反馈给温度控制单元 U2的温度显示单元U2.2和PLC控制单元U1;PLC控制单元U1根据设定的重熔温度值实现对感 应重恪单元机控制单元U5功率的自动调节，并将此功率反馈依次反馈给PLC控