轮胎智能硫化的控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种轮胎智能硫化的控制系统，所述轮胎智能硫化的控制系统包括：通过用cae方法模拟轮胎的硫化过程，再与实际硫化过程进行比对，形成可信的数据库；编制一个前处理程序，从现场采集实时硫化温度和压力，并与数据库数据进行交互运算，实时调整硫化时间。当轮胎硫化时，它可以实时感知现场硫化条件(温度、压力、凉模时间)的变化，对硫化时间进行调整，确保轮胎达到最佳硫化时间。本发明专利技术提高设备的自动化程度，有现场感知功能，减少劳动力。节能、提效，同时提高产品的质量和稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及轮胎智能硫化的控制系统。
技术介绍
自从美国人固特异发现了硫化橡胶后，橡胶才得以广泛的应用，但是欠硫会导致制品无法使用，过硫会使橡胶的物理机械性能降低，行业内通常的办法是保证制品过了发泡点(橡胶制品硫化程度达到25-35%时，如果撤除压力，制品内部会起泡)，使橡胶制品达到正硫化(橡胶硫化程度达到90% )。但实际操作中，由于制品往往比较复杂，各个部位的温度不一致，而且各个部位材料的硫化特性(时间)也不一样。加之现场温度、压力、开模时间、环境温度等因素的影响，要想达到正硫化几乎不可能。—些硫化的控制系统，往往想抓住问题的主要矛盾，来解决此问题。比如:一些公司的“硫化控制方法和硫化控制系统”想通过轮胎最厚部位的发泡点来解决此问题;然而，由于硫化时间与硫化橡胶的硫化特性有极大的相关性，往往发泡点最后不出现在制品最厚部位(如:胎肩部位)，这种控制方法存在极大的风险。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种轮胎智能硫化的控制系统，所述轮胎智能硫化的控制系统很好的解决了轮胎各个部件的欠硫和过硫冋题，提尚轮胎的硫化均一性，提升轮胎的性能。根据本专利技术实施例的轮胎智能硫化的控制系统包括:通过用cae方法模拟轮胎的硫化过程，再与实际硫化过程进行比对，形成可信的数据库;编制一个前处理程序，从现场采集实时硫化温度和压力，并与数据库数据进行交互运算，实时调整硫化时间。当轮胎硫化时，它可以实时感知现场硫化条件(温度、压力、凉模时间)的变化，对硫化时间进行调整，确保轮胎达到最佳硫化时间。本专利技术可以自动实现轮胎及橡胶制品的自动智能硫化，轮胎硫化周期缩短1-10分钟，硫化效率提升10 %以上；硫化I父料性能大幅提升，轮胎的耐磨性和耐久性提尚15 %以上;胶料硫化过程节能15%以上;全自动生产、减少30%操作人员；简化了生产流程;轮胎寿命提升10%。另外，根据本专利技术上述实施例的轮胎智能硫化的控制系统还可以具有如下附加的技术特征:根据本专利技术的一个实施例，先检测各个部位材料的硫化特性，并用fea对其仿真，再检测正常硫化中各位材料的硫化特性，再用fea对其仿真，在硫化过程中，通过现场数据采集器(2)实时采集现场工艺参数;并反馈至智能硫化运算控制器(I)，控制器会根据实时测得的工艺参数、fea仿真与实验建立的数据库，利用阿累尼乌斯方程进行实时运算，使轮胎达到正硫化，当轮胎达到正硫化时，智能硫化运算控制器(I)会发出指令，通过执行器(3)，对硫化装置(5)做出结束硫化的动作(不需人为干预)。【附图说明】图1是根据本专利技术实施例的轮胎智能硫化的控制系统的结构示意图；图2是根据本专利技术实施例的轮胎智能硫化的控制系统的24点测温埋线位置断面图。【具体实施方式】下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。轮胎企业一般都习惯用发泡点来判断轮胎的硫化程度，但发泡点受环境、人为等因素影响，一般只能粗略估算。本专利技术采用了阿累尼乌斯方程，因为当硫化压力足以抵抗发泡点时，橡胶的硫化程度为是时间和温度的函数，只要计算出曲线下的面积，就可得到材料准确的硫化程度。这样可以解决只用发泡点粗略估计硫化时间，造成制品欠硫或过硫的风险。下面参考附图描述根据本专利技术实施例的轮胎智能硫化的控制系统。如图1和图2所示，根据本专利技术实施例的轮胎智能硫化的控制系统包括通过用cae方法模拟轮胎的硫化过程，再与实际硫化过程进行比对，形成可信的数据库;编制一个前处理程序，从现场采集实时硫化温度和压力，并与数据库数据进行交互运算，实时调整硫化时间。当轮胎硫化时，它可以实时感知现场硫化条件(温度、压力、凉模时间)的变化，对硫化时间进行调整，确保轮胎达到最佳硫化时间。有利地，先检测各个部位材料的硫化特性，并用fea对其仿真，再检测正常硫化中各位材料的硫化特性，再用fea对其仿真，在硫化过程中，通过现场数据采集器(2)实时采集现场工艺参数;并反馈至智能硫化运算控制器(I)，控制器会根据实时测得的工艺参数、fea仿真与实验建立的数据库，利用阿累尼乌斯方程进行实时运算，使轮胎达到正硫化，当轮胎达到正硫化时，智能硫化运算控制器(I)会发出指令，通过执行器(3)，对硫化装置(5)做出结束硫化的动作(不需人为干预)。本专利技术是先检测各个部位材料的硫化特性，并用fea对其仿真。再检测正常硫化中各位材料的硫化特性，再用fea对其仿真。在硫化过程中，通过现场数据采集器(2)实时采集现场工艺参数;并反馈至智能硫化运算控制器(I)，控制器会根据实时测得的工艺参数、fea仿真与实验建立的数据库，利用阿累尼乌斯方程进行实时运算，使轮胎达到正硫化。当轮胎达到正硫化时，智能硫化运算控制器(I)会发出指令，通过执行器(3)，对硫化装置(5)做出结束硫化的动作。本专利技术为了解决人为因素对轮胎硫化程度的影响，设计了一个执行器(3)，执行器(3)根据智能硫化运算控制器(I)发出的指令，及时开模，并对操作中间凉模的时间，调整硫化时间。这样不但可以提高硫化效率，而且解决了因人为因素造成硫化程度不一，造成产品质量波动的问题。综上所述，本专利技术分别针对现有技术中存在的三个缺点进行了创造性的改进和设计。极大的提高了材料硫化程度的控制精度，提升了效率，节约了能源和劳动力，同时提高了产品的质量和质量均一性。对于现有技术，本专利技术的有益效果主要有两点:当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轮胎智能硫化的控制系统，其特征在于，包括：通过用cae方法模拟轮胎的硫化过程，再与实际硫化过程进行比对，形成可信的数据库；编制一个前处理程序，从现场采集实时硫化温度和压力，并与数据库数据进行交互运算，实时调整硫化时间。当轮胎硫化时，它可以实时感知现场硫化条件(温度、压力、凉模时间)的变化，对硫化时间进行调整，确保轮胎达到最佳硫化时间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：雍占福，危银涛，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11