輪胎雙模定型硫化機的變溫加熱控制裝置的製作方法

2023-09-22 11:13:50 2

專利名稱：輪胎雙模定型硫化機的變溫加熱控制裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及橡膠厚製品硫化設備，具體是指適用於橡膠厚製品硫化的輪胎雙模定型硫化機的硫化變溫加熱控制裝置。
目前，橡膠厚製品的硫化加熱過程及其控制技術無論是一般硫化設備還是較為先進的雙模定型硫化機，都採用恆溫(蒸汽、過熱水)加熱，通過實測製品外表面溫度控制正硫化。具體做法是先在厚製品(輪胎)各部位安裝測溫點，檢測輪胎在外溫恆溫條件下，各測溫點的溫度變化，然後根據等效硫化法，計算出各部位測溫點的硫化程度，當到某一時刻，各部位測溫點均達正硫化，輪胎的各項性能也較好，則將上述工藝條件定為生產工藝規程。然後在實際生產中根據這個制定的生產工藝規程，控制外溫、硫化時間等。橡膠厚製品恆溫加熱、實測製品外溫控制正硫化法的主要缺點是無論厚製品(例如輪胎)硫化工藝如何先進，其各部位的硫化程度差別仍然很大。由於上述生產工藝規程中，把各部位測溫點均達正硫化的時刻，作為硫化結束的時刻。那麼有的部分剛達正硫化，而有的部分已達到正硫化的2～3倍，甚至更高。因此實際厚製品在硫化過程中各部位硫化程度很不均勻。用這種實測外溫來計算正硫化和等效硫化的硫化程度與實際硫化程度有很大的誤差。這樣不僅大大影響生產效率和產品使用性能的提高，而且導致耗能大、生產成本高。為了防止硫化程度不均勻性過大，一般製品越厚選擇的加熱外溫越低。這樣做硫化程度相對均勻些，但是影響了設備生產效率的發揮。為此，發明人研究了一種橡膠厚製品硫化變溫加熱的方法，克服了硫化程度不均勻的問題，但必須有一智能控制裝置才能準確地實施這個方法。
本實用新型的目的是提供一種實現橡膠厚製品硫化的變溫加熱控制裝置。實現橡膠厚製品(輪胎)各部位均勻硫化以提高生產效率和產品使用性能，並且降低能耗和降低產品成本。
本實用新型的目的是通過以下措施來實現的輪胎雙模定型硫化機的變溫加熱控制裝置是由機箱、顯示器、鍵盤、軟盤驅動器、485總線開關量模塊、485總線熱電偶輸入模塊、485總線模擬量輸入模塊、485總線模擬量輸出模塊、開關電源、雙絞線、RS232／485隔離轉換器、586工控主板、硬碟所組成。其連接關係為顯示器、鍵盤固定在機箱表面，開關電源、586工控主板、硬碟、軟盤驅動器、RS232／485隔離轉換器安裝在機箱內，硬碟、軟盤驅動器分別通過標準扁平電纜接在586工控主板上的IDE口與FLOPPY DISK口，RS232／485隔離轉換器接在586工控主板的RS232串行口上，RS232／485隔離轉換器對外擴展出485總線，485總線開關量模塊、485總線熱電偶輸入模塊、485總線模擬量輸入模塊、485總線模擬量輸出模塊安裝在現場控制櫃內並通過雙絞線與RS232／485隔離轉換器相連。硫化機現場的測溫熱電偶將檢測到的製品表面溫度及硫化罐內溫、外溫信號輸入到485總線熱電偶輸入模塊，硫化機現場的開關信息輸入到485總線開關量模塊，硫化機現場的水蒸氣壓力信息輸入到485總線模擬量輸入模塊，485總線模擬量輸出模塊與硫化機現場的壓力控制閥連接。智能控制系統首先通過485總線熱電偶輸入模塊、485總線開關量模塊、485總線模擬量輸出模塊、485總線模擬量輸入模塊，採用恆溫恆壓對不同製品做正硫化值的計算，得出不同製品所需的正硫化值及其工藝規程(時間、溫度)建立不同製品原工藝規程資料庫。其次智能控制系統通過485總線上的485總線開關量模塊、485總線模擬量輸出模塊，對不同製品的初始內溫、外溫進行控制。再次智能控制系統通過485總線上的485總線熱電偶輸入模塊，不斷檢測製品的表面溫度，根據表面溫度通過有限元的方法統計回歸計算出製品的傳熱模型、推算出製品內部溫度，並計算出製品此時的硫化值。智能控制系統通過計算出的硫化值與製品所需的正硫化值對比分析後，得出內外變溫參數，通過485總線開關量模塊、485總線模擬量輸出模塊對製品硫化進行變溫智能控制。
本實用新型具有如下突出的優點1、本實用新型實現了實時在線智能控制，不僅使硫化過程中的橡膠厚製品各部位硫化程度均勻性好，而且能做到每一件產品硫化程度基本一致，每一件產品的硫化變溫歷程都心中有數，克服了現有技術只能根據加熱外溫判斷產生的誤差，提高了生產效率和產品使用性能。
2、本實用新型配件均有市售，結構簡單、操作簡便、準確度高、可靠性好。
3、採用本實用新型縮短了硫化時間(10％以上)，確保了產品質量，降低了生產成本。


圖1為輪胎雙模定型硫化機的變溫加熱控制裝置的結構示意圖正視圖；圖2為輪胎雙模定型硫化機的變溫加熱控制裝置的結構示意圖俯視圖；圖3為輪胎雙模定型硫化機的變溫加熱控制裝置的邏輯方框圖；圖4輪胎為雙模定型硫化機的變溫加熱控制裝置工作流程圖。
通過下面的實施例及其附圖對本實用新型作進一步的詳述如
圖1、圖2輪胎雙模定型硫化機用硫化變溫加熱的控制裝置是由機箱1、顯示器2、鍵盤3、軟盤驅動器4及485總線開關量模塊5、485總線熱電偶輸入模塊6、485總線模擬量輸入模塊7、485總線模擬量輸出模塊8、開關電源9、雙絞線10、RS232／485隔離轉換器11、586工控主板12、硬碟13組成。其連接關係為顯示器2、鍵盤3固定在機箱1正面，開關電源9、586工控主板12、硬碟13、軟盤驅動器4、RS232／485隔離轉換器11安裝在機箱1內，硬碟13、軟盤驅動器4分別通過標準扁平電纜連接在586工控主板上的IDE口與FLOPPY DISK口，RS232／485隔離轉換器11接在586工控主板12的RS232串行口上，RS232／485隔離轉換器11對外擴展出485總線，485總線開關量模塊5、485總線熱電偶輸入模塊6、485總線模擬量輸入模塊7、485總線模擬量輸出模塊8安裝在現場控制櫃內並通過雙絞線10與RS232／485隔離轉換器11相連。
可選型配件(1)機箱自製(2)586工控主板可選ADVANTECH公司的ACS—6176(3)7寸CRT顯示器可選威達公司的MK—VM07(4)鍵盤威達公司KB—30 80鍵小鍵盤(5)RS232／485隔離轉換器可選威達公司的7520(6)485總線開關量模塊可選威達公司的7053、7042(7)485總線熱電偶輸入模塊可選威達公司的7018(8)485總線模擬量輸入模塊可選威達公司的7017(9)485總線模擬量輸出模塊可選威達公司的7024(10)硬碟可選昆騰6．4G
(11)軟盤驅動器可選SONY1．44軟碟機(12)雙絞線普通雙絞線(13)開關電源可選威達公司的ACE—828M實測橡膠厚製品(輪胎)表層溫度是通過改造模具，在模具上安裝測溫傳感器來實現的。而製品內部某些點溫度，如內部升溫最慢的部位，輪胎的胎肩深1／2處，由傳熱學和有限元方法建立的數學模型進行預測、預測與試驗實測相差±2℃。根據實測表層溫度和預測內部溫度。運用等效硫化方法計算判斷是否達到正硫化，才結束硫化加熱。結合圖3、4敘述智能控制過程硫化機現場的測溫熱電偶將檢測到的輪胎表面溫度及硫化罐內溫、外溫信號輸入到485總線熱電偶輸入模塊6，硫化機現場的開關信息輸入到485總線開關量模塊5，硫化機現場的水蒸氣壓力信息輸入到485總線模擬量輸入模塊7，485總線模擬量輸出模塊8與硫化機現場的壓力控制閥連接。硫化變溫加熱的控制裝置首先通過485總線熱電偶輸入模塊6、485總線開關量模塊5、485總線模擬量輸出模塊8、485總線模擬量輸入模塊7，採用恆溫恆壓對不同製品做正硫化計算，得出不同製品所需的正硫化值，定出製品的工藝規程。並建立不同製品原工藝規程資料庫。其次智能控制系統通過485總線上的485總線開關量模塊5、485總線模擬量輸出模塊8，對不同製品的初始內溫、外溫進行控制。再次智能控制系統通過485總線上的485總線熱電偶輸入模塊6，不斷檢測製品的表層溫度，根據表層溫度通過由有限元的方法推導出製品傳熱數學模型、推算出製品內部溫度，並計算出製品此時的硫化值。智能控制系統通過計算出的硫化值與製品所需的硫化值對比分析後，得出內外變溫參數，通過485總線開關量模塊5、485總線模擬量輸出模塊8對製品硫化進行變溫智能控制。具體操作過程如下通過鍵盤3輸入生產班組、操作員、輪胎品種本實施例品種為900斜交胎、生產數量後，將輪胎胎胚放入定型硫化機下半模具上，啟動定型機構定型，並關閉上半模至定型結束。按下鍵盤3上的工作確認按扭，控制系統首先取出900斜交胎的正硫化時的工藝規程(時間、溫度)，再通過RS232／485隔離轉換器11、雙絞線10、485總線開關量模塊5、485總線模擬量輸出模塊8，開始對輪胎胎胚進行內側與外側的加熱過程，將170℃過熱水注入胎胚內側的膠囊中加熱內側，將蒸汽170℃通入硫化機的輪胎金屬模具外加熱外側。不斷檢測製品表面溫度，按表面溫度計算出硫化值，當經過15分鐘後，製品表層達到正硫化的80％，通過485總線開關量模塊5、485總線模擬量輸出模塊8將加溫蒸汽降為150℃，系統繼續不斷檢測製品表層溫度，並根據數學模型推導出製品的內部溫度。且計算出內部的硫化值保持20分鐘後，當內部升溫最慢部位的硫化值達正硫化值的90％後，關閉蒸汽和過熱水，20分鐘後，通過485總線開關量模塊5打開內側加溫排水閥及外側加溫排水閥，當製品內部升溫最慢部位達正硫化時結束硫化過程。
權利要求1.一種輪胎雙模定型硫化機的變溫加熱控制裝置，其特徵在於，它包括(1)機箱、(2)顯示器、(3)鍵盤、(4)軟盤驅動器及(5)485總線開關量模塊、(6)485總線熱電偶輸入模塊、(7)485總線模擬量輸入模塊、(8)485總線模擬量輸出模塊、(9)開關電源、(10)雙絞線、(11)RS232／485隔離轉換器、(12)586工控主板、(13)硬碟組成；其連接關係為顯示器(2)、鍵盤(3)固定在機箱(1)表面，開關電源(9)、586工控主板(12)、硬碟(13)、軟盤驅動器(4)、RS232／485隔離轉換器(11)安裝在機箱(1)內，硬碟(13)、軟盤驅動器(4)分別通過標準扁平電纜連接在586工控主板(12)上的IDE口與FLOPPY DISK口，RS232／485隔離轉變器(11)接在586工控主板(12)的RS232串行口上，RS232／485隔離轉換器(11)對外擴展出485總線，485總線開關量模塊(5)、485總線熱電偶輸入模塊(6)、485總線模擬量輸入模塊(7)、485總線模擬量輸出模塊(8)安裝在現場控制櫃內並通過雙絞線(10)與RS232／485隔離轉換器(11)相連。
專利摘要本實用新型涉及橡膠輪胎雙模定型硫化機的變溫加熱控制裝置。硬碟、軟盤驅動器分別通過電纜連接在586工控主板(12)上的IDE口與FLOPPY DISK口,接在586工控主板(12)的RS232串行口上的RS232/485隔離轉換器對外擴展出485總線開關量模塊(5)、485總線熱電偶輸入模塊(6)、486總線模擬量輸入模塊(7),486總線模擬量輸出模塊(8)並安裝在現場控制櫃內,通過雙絞線(10)與RS232/485隔離轉換器(11)相連。本裝置實現了自動控制,製品硫化程度均勻性好,生產成本大為降低。
文檔編號B29C35/02GK2414901SQ00227638
公開日2001年1月17日 申請日期2000年3月21日 優先權日2000年3月21日
發明者馬鐵軍, 張海, 鮑舟波, 岑漢釗, 江楠, 易玉華 申請人:華南理工大學