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本实用新型公开了一种热喷涂工件在线监测和控制装置，包括：用于热喷涂的喷枪、机械手、工件夹紧装置、工件、温度监测装置；喷枪安装于机械手上，工件夹紧装置用于夹住工件；温度监测装置包括：依次相连的非接触式测温传感器、平衡电桥、信号放大电路、CPU、无线收发器，其中，非接触式测温传感器安装于工件夹紧装置上预设位置；非接触式测温传感器用于采集工件的温度信号，温度信号经所述平衡电桥、信号放大电路的处理之后输送至CPU，CPU根据温度信号来发送控制指令至机械手的控制器，控制器用于控制机械手的运动。采用本实用新型，可以实时精准监测喷涂工件的温度，当喷涂工件的温度过高时，控制喷涂工件的喷枪离开工件，避免涂层与工件剥脱。