[發明專利]一種基于橡膠混煉過程的質量監控軟測量方法

有效

• 申請號: 201110251112.0
• 申請日: 2011-08-29
• 公開（公告）號: CN102357934A
• 公開（公告）日: 2012-02-22
• 發明（設計）人: 宋凱;張澤
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B29B7/28
• 分類號: B29B7/28
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 溫國林

技術領域

本發明涉及橡膠輪胎制造領域的質量實時監控方法，特別涉及一種基于橡膠 混煉過程的質量監控軟測量方法。

背景技術

隨著國際國內橡膠產量的急劇增加，橡膠產品制造技術的不斷創新，多種配 方的膠料進行混合生產也已經得到普及推廣。為了保證橡膠產品質量，增加市場 競爭力，必須對橡膠產品生產的過程進行嚴格的控制。而混煉過程是橡膠生產的 第一個階段，直接影響后面的每一個工序，所以要對該過程實施實時自動控制， 以保證它的質量要求。然而衡量混煉膠質量的最重要參數之一就是門尼粘度，對 它的準確測量至關重要。混煉膠主要分為母煉膠和終煉膠，這里的混煉膠是指終 煉膠，下文亦如此。

橡膠混煉過程是典型的間歇工業生產過程，即具有顯著的非線性和時變等工 藝特性，對其產品質量起著至關重要的作用，而對混煉膠質量檢測的及時和準確 是保證產品質量控制的有效手段。作為衡量混煉膠綜合性能的門尼粘度一直是提 高混煉膠質量檢測自動化水平、檢測精度的關鍵質量指標。

目前國內外橡膠制造領域對于門尼粘度的檢測主要分為以下幾個步驟：

1、橡膠通過密煉、擠出、壓延和開煉等工序后，經過隔離劑，然后再進行 風機冷卻，最后將帶狀的混煉膠疊放在一起；

2、將疊好的混煉膠在廠房停放一定時間(一般在四小時以上)，以保證其 各種物性趨于穩定；

3、由工作人員對滿足停放時間的混煉膠取樣并記錄其車次等制造工藝信息；

4、取樣后送至快檢室手動將樣品制備成形狀規則的試樣，便于測量；

5、采用門尼檢測設備進行門尼粘度的測量并記錄。

經過上述五個步驟之后，才能測得該車次膠料的門尼粘度值，既費時又費力、 同時還存在著如下技術不足與測量缺陷：

A、測量具有較明顯的滯后性，數據不能及時地反映給現場生產操作。混煉 膠料一般至少需要停放4個小時以上，才可進行檢驗和后續加工，而每混煉一車 膠料僅需2-3分鐘左右的時間，而加上停放、取樣、沖樣和檢測等程序，基本上 要滯后四個小時以上，即相當于滯后混煉80車膠料左右的時間。如此明顯的滯 后效應嚴重地制約著各種先進控制策略的應用和產品質量的進一步提高，使制造 廠商面臨巨大的經濟損失風險。

B、測量具有不確定性，測量前的所有取樣、裁片等工作均由人工手動完成， 通過目測方法來確定大概的車次信息，出現數據混淆的可能性較大。而且，取樣 部位的不同、檢測和記錄人員出現的人為錯誤，都將進一步影響著橡膠混煉加工 質量。

C、需現場配置專門的取樣和檢測人員，從而增加了生產成本、降低了生產 效率。

因此，門尼粘度值檢測的滯后性和不確定性，是制約現有橡膠混煉生產質量 跟蹤與工藝改進的瓶頸問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于提供一種基于橡膠混煉過程的質量監控軟測 量方法，該方法可以實現實時的測量門尼粘度，測量結果準確和成產成本低等優 點，詳見下文描述：

一種基于橡膠混煉過程的質量監控軟測量方法，所述方法包括以下步驟：

(1)將混煉膠生產線上的上輔機、自動采樣系統、質檢系統以及門尼粘度在 線自動測量模型自動關聯起來；

(2)所述自動采樣系統對當前生產車次進行質檢樣本采集，并送給所述質檢 系統獲取所需的流變參數，記測得的當前流變參數為x_new；

(3)將所述當前流變參數x_new傳輸給所述門尼粘度在線測量模型，根據f： x→y，自動輸出門尼粘度值y_new，其中，自變量x表示流變參數，而因變量y表 示門尼粘度值；

(4)讀取所述門尼粘度值y_new，并將所述門尼粘度值y_new傳輸給所述質檢系統， 當所述質檢系統得到所述門尼粘度值y_new后，根據與門尼粘度預設范圍值的對 比，對后面車次的混煉過程進行相應的工藝調整；自動檢測生產線是否有新的生 產任務，如果是，執行步驟(5)；如果否，執行步驟(6)；

(5)重新執行步驟(2)；

(6)流程結束。

所述門尼粘度在線預測模型具體為：