专利名称：一种橡胶硬度的在线自动测量方法
技术领域：
本发明涉及橡胶轮胎制造领域，特别涉及一种橡胶硬度的在线自动測量方法。
背景技术：
0002]近年来，随着生产和生活中对橡胶需求的不断増加，橡胶行业有着突飞猛进的发展。加上中国汽车行业的不断发展，对橡胶行业更起到了巨大的推动作用。不论是在生产还是生活领域，越来越多的使用到橡胶制品。随着新产品的不断出现，应用领域的不断扩大，均对橡胶产品的生产提出了更新更高的要求。橡胶混炼是橡胶生产最主要的エ序之一，对橡胶混炼过程的有效控制直接影响到橡胶产品的质量。橡胶混炼是典型的间歇过程，具有明显的时变特性和非线性，因此对混炼胶质量检测的及时、准确，即对混炼过程的实时控制，是保证橡胶产品质量的关键。但是橡胶混炼过程很短，一般只有2 3分钟左右的时间，而且混练过程复杂，所以对混炼过程直接进行控制具有很大的挑战，因此也很难保障橡胶的质量。硬度作为衡量胶料粘度特性、可加工特性和压延特性等多方面性能的综合物性指标，是橡胶质量检测最关键的指标之一。目前，橡胶行业的测量过程主要分为ー下几个步骤(I)橡胶通过密炼、挤出、压延、开炼后，经过隔离剂，再进行风冷，风冷后进行垫片;(2)停放一定时间(一般在四小时以上)以保证胶料物性趋于稳定后，エ艺人员手动取样并记录其车次信息；(3)将取得的终炼胶样品拿到快检室进行手动冲样；(4)用橡胶硬度计测量橡胶样品的硬度。经过上述一系列的复杂エ序后，才能得到该车次橡胶的硬度。发明人在实现本发明的过程中发现，现有技术中至少存在以下缺点和不足(I)測量具有很大的滞后性，橡胶质量得不到实时监测。混炼后得到的终炼胶至少要停放2 4小时以上才可进行检验和后续加工，而每混炼ー车橡胶仅需2 3分钟左右的时间，每条生产线基本是全天工作的，每车橡胶从过隔离剂到垫片之间的时间大概是20分钟左右，再加上停放、取样、冲样和检测等程序，基本上要滞后四个小时以上，即相当于滞后混炼至少80车左右的时间。如此大的滞后效应严重制约着各种先进控制策略的应用和产品质量的进ー步提高，由此也使生产厂商面临着巨大的经济损失风险。(2)測量具有不确定性。如上所述，測量过程中所有工作均由工作人员手动完成，一方面工作人员只是通过目测的方法来确定大概的车次信息，混淆车次的可能性非常大；另ー方面，取样裁片时的部位不同，也会在一定程度上引入不必要的随机误差。此外，測量人员和记录人员也有可能出现人为错误，进一歩影响产品的质量。橡胶硬度长期以来影响到橡胶混炼过程的发展，严重制约着对橡胶生产质量的控制，寻求实时监测硬度的方法成为提高生产效率和质量的主要发展趋势。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种橡胶硬度的在线自动測量方法，该方法可以实现实时的測量硬度，测量结果准确和生产成本低等优点，详见下文描述
一种橡胶硬度的在线自动測量方法，所述方法包括以下步骤(I)在不同置信水平α下设定Q统计量的三个控制限Qas、Qal和Qah，其中Qas < Qal
く Qah ;(2)将当前车次混炼过程结束后质量监测系统采集到的终炼胶质量指标中的流变參数与硬度在线预测模型— y自动连接，并且设定流变參数的新样本Xnew ；(3)计算所述新样本Xnev对应的Q统计量的值Qmw ；(4)判断是否 两足Qnew > Qah，如果是，执ィ丁步骤(5);如果否，执ィ丁步骤(6)；(5)与所述硬度在线预测模型f: X — y相连接的质量监测系统发生警报，操作工人查看生产线的エ况，然后进行相应的エ艺调整，使当前エ况恢复到正常状况，流程结束；(6)判断是否满足Qas彡Qnew彡Qal,如果是，执行步骤(7);如果否，执行步骤(9)；(7)则所述新样本XnOT用于所述硬度在线预测模型— y的更新，当用于模型更新的新样本Xnrat的数目达到阈值C时，所述硬度在线预测模型f:x — y更新一次；当没有达到阈值C时，不进行更新，直到达到阈值C，获取更新后的硬度在线预测模型，执行步骤
(8)；(8)通过所述更新后的硬度在线预测模型预测下一车次的新样本Xnrat对应的橡胶硬度值，获取所述橡胶硬度值与实际测得的橡胶硬度值的差值，获得误差；(9)流程结束。Qa = G1 [C V2b2( + I + Q2ho(ho-1)^
η式中A = Σ (^y (i = 1,2,3...)K
权利要求
1.一种橡胶硬度的在线自动測量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤 (1)在不同置信水平α下设定Q统计量的三个控制限Qas、Qal和Qah，其中Qas< Qalく Qah ; (2)将当前车次混炼过程结束后质量监测系统采集到的终炼胶质量指标中的流变參数与硬度在线预测模型f:x — y自动连接并且设定流变參数的新样本Xnev ； (3)计算所述新样本Xnrat对应的Q统计量的值Qnrat； (4)判断是否满足Qnrat> Qah，如果是，执行步骤(5);如果否，执行步骤(6)； (5)与所述硬度在线预测模型—y相连接的质量监测系统发生警报，操作工人查看生产线的エ况，然后进行相应的エ艺调整，使当前エ况恢复到正常状况，流程结束； (6)判断是否满足Qas< Qnew < Qal，如果是，执行步骤(7);如果否，执行步骤(9)； (7)则所述新样本Xmw用于所述硬度在线预测模型f:x — y的更新，当可用于模型更新的新样本Xm的数目达到阈值C时，所述硬度在线预测模型f :x — y更新一次；当没有达到阈值C吋，不进行更新，直到达到阈值C，获取更新后的硬度在线预测模型，执行步骤(8)； (8)通过所述更新后的硬度在线预测模型预测下一车次的新样本Xnev对应的橡胶硬度值，获取所述橡胶硬度值与实际测得的橡胶硬度值的差值，获得误差； (9)流程结束。
2.根据权利要求I所述的ー种橡胶硬度的在线自动測量方法，其特征在干，
全文摘要
本发明公开了一种橡胶硬度的在线自动测量方法，当用于模型更新的新样本Xnew的数目达到阈值C时，硬度在线预测模型f:x→y更新一次；当没有达到阈值A时，不进行更新，直到达到阈值C，获取更新后的硬度在线预测模型，通过更新后的硬度在线预测模型预测下一车次的新样本Xnew对应的橡胶硬度值，获取橡胶硬度值与实际测得的橡胶硬度值的差值，获得误差；本方法通过不断的对硬度在线预测模型进行更新，从而得到精确的橡胶硬度值，提高了橡胶的质量，并且通过实际的试验验证了采用本方法可以得到较高的精度，减少了安全隐患。
文档编号G01N3/40GK102621018SQ20121007440
公开日2012年8月1日 申请日期2012年3月20日 优先权日2012年3月20日
发明者宋凯, 张春迎 申请人:天津大学