一種橡膠硬度的在線自動測量方法
2023-04-24 09:00:11
專利名稱：一種橡膠硬度的在線自動測量方法
技術領域：
本發明涉及橡膠輪胎製造領域，特別涉及一種橡膠硬度的在線自動測量方法。
背景技術：
0002]近年來，隨著生產和生活中對橡膠需求的不斷増加，橡膠行業有著突飛猛進的發展。加上中國汽車行業的不斷發展，對橡膠行業更起到了巨大的推動作用。不論是在生產還是生活領域，越來越多的使用到橡膠製品。隨著新產品的不斷出現，應用領域的不斷擴大，均對橡膠產品的生產提出了更新更高的要求。橡膠混煉是橡膠生產最主要的エ序之一，對橡膠混煉過程的有效控制直接影響到橡膠產品的質量。橡膠混煉是典型的間歇過程，具有明顯的時變特性和非線性，因此對混煉膠質量檢測的及時、準確，即對混煉過程的實時控制，是保證橡膠產品質量的關鍵。但是橡膠混煉過程很短，一般只有2 3分鐘左右的時間，而且混練過程複雜，所以對混煉過程直接進行控制具有很大的挑戰，因此也很難保障橡膠的質量。硬度作為衡量膠料粘度特性、可加工特性和壓延特性等多方面性能的綜合物性指標，是橡膠質量檢測最關鍵的指標之一。目前，橡膠行業的測量過程主要分為ー下幾個步驟(I)橡膠通過密煉、擠出、壓延、開煉後，經過隔離劑，再進行風冷，風冷後進行墊片;(2)停放一定時間(一般在四小時以上)以保證膠料物性趨於穩定後，エ藝人員手動取樣並記錄其車次信息；(3)將取得的終煉膠樣品拿到快檢室進行手動衝樣；(4)用橡膠硬度計測量橡膠樣品的硬度。經過上述一系列的複雜エ序後，才能得到該車次橡膠的硬度。發明人在實現本發明的過程中發現，現有技術中至少存在以下缺點和不足(I)測量具有很大的滯後性，橡膠質量得不到實時監測。混煉後得到的終煉膠至少要停放2 4小時以上才可進行檢驗和後續加工，而每混煉ー車橡膠僅需2 3分鐘左右的時間，每條生產線基本是全天工作的，每車橡膠從過隔離劑到墊片之間的時間大概是20分鐘左右，再加上停放、取樣、衝樣和檢測等程序，基本上要滯後四個小時以上，即相當於滯後混煉至少80車左右的時間。如此大的滯後效應嚴重製約著各種先進控制策略的應用和產品質量的進ー步提高，由此也使生產廠商面臨著巨大的經濟損失風險。(2)測量具有不確定性。如上所述，測量過程中所有工作均由工作人員手動完成，一方面工作人員只是通過目測的方法來確定大概的車次信息，混淆車次的可能性非常大；另ー方面，取樣裁片時的部位不同，也會在一定程度上引入不必要的隨機誤差。此外，測量人員和記錄人員也有可能出現人為錯誤，進一歩影響產品的質量。橡膠硬度長期以來影響到橡膠混煉過程的發展，嚴重製約著對橡膠生產質量的控制，尋求實時監測硬度的方法成為提高生產效率和質量的主要發展趨勢。
發明內容
本發明要解決的技術問題在於提供一種橡膠硬度的在線自動測量方法，該方法可以實現實時的測量硬度，測量結果準確和生產成本低等優點，詳見下文描述
一種橡膠硬度的在線自動測量方法，所述方法包括以下步驟(I)在不同置信水平α下設定Q統計量的三個控制限Qas、Qal和Qah，其中Qas < Qal
く Qah ;(2)將當前車次混煉過程結束後質量監測系統採集到的終煉膠質量指標中的流變參數與硬度在線預測模型— y自動連接，並且設定流變參數的新樣本Xnew ；(3)計算所述新樣本Xnev對應的Q統計量的值Qmw ；(4)判斷是否 兩足Qnew > Qah，如果是，執ィ丁步驟(5);如果否，執ィ丁步驟(6)；(5)與所述硬度在線預測模型f: X — y相連接的質量監測系統發生警報，操作工人查看生產線的エ況，然後進行相應的エ藝調整，使當前エ況恢復到正常狀況，流程結束；(6)判斷是否滿足Qas彡Qnew彡Qal,如果是，執行步驟(7);如果否，執行步驟(9)；(7)則所述新樣本XnOT用於所述硬度在線預測模型— y的更新，當用於模型更新的新樣本Xnrat的數目達到閾值C時，所述硬度在線預測模型f:x — y更新一次；當沒有達到閾值C時，不進行更新，直到達到閾值C，獲取更新後的硬度在線預測模型，執行步驟
(8)；(8)通過所述更新後的硬度在線預測模型預測下一車次的新樣本Xnrat對應的橡膠硬度值，獲取所述橡膠硬度值與實際測得的橡膠硬度值的差值，獲得誤差；(9)流程結束。Qa = G1 [C V2b2( + I + Q2ho(ho-1)^
η式中A = Σ (^y (i = 1,2,3...)K
權利要求
1.一種橡膠硬度的在線自動測量方法，其特徵在於，所述方法包括以下步驟 (1)在不同置信水平α下設定Q統計量的三個控制限Qas、Qal和Qah，其中Qas Qah，如果是，執行步驟(5);如果否，執行步驟(6)； (5)與所述硬度在線預測模型—y相連接的質量監測系統發生警報，操作工人查看生產線的エ況，然後進行相應的エ藝調整，使當前エ況恢復到正常狀況，流程結束； (6)判斷是否滿足Qas< Qnew < Qal，如果是，執行步驟(7);如果否，執行步驟(9)； (7)則所述新樣本Xmw用於所述硬度在線預測模型f:x — y的更新，當可用於模型更新的新樣本Xm的數目達到閾值C時，所述硬度在線預測模型f :x — y更新一次；當沒有達到閾值C吋，不進行更新，直到達到閾值C，獲取更新後的硬度在線預測模型，執行步驟(8)； (8)通過所述更新後的硬度在線預測模型預測下一車次的新樣本Xnev對應的橡膠硬度值，獲取所述橡膠硬度值與實際測得的橡膠硬度值的差值，獲得誤差； (9)流程結束。
2.根據權利要求I所述的ー種橡膠硬度的在線自動測量方法，其特徵在幹，
全文摘要
本發明公開了一種橡膠硬度的在線自動測量方法，當用於模型更新的新樣本Xnew的數目達到閾值C時，硬度在線預測模型f:x→y更新一次；當沒有達到閾值A時，不進行更新，直到達到閾值C，獲取更新後的硬度在線預測模型，通過更新後的硬度在線預測模型預測下一車次的新樣本Xnew對應的橡膠硬度值，獲取橡膠硬度值與實際測得的橡膠硬度值的差值，獲得誤差；本方法通過不斷的對硬度在線預測模型進行更新，從而得到精確的橡膠硬度值，提高了橡膠的質量，並且通過實際的試驗驗證了採用本方法可以得到較高的精度，減少了安全隱患。
文檔編號G01N3/40GK102621018SQ20121007440
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月20日 優先權日2012年3月20日
發明者宋凱, 張春迎 申請人:天津大學