CN112924328A - 一种基于断面在线扫描和自动称量技术的胶部件密度比在线测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于断面在线扫描和自动称量技术的胶部件密度比在线测试方法，包括以下步骤：采用在线测试装置实时测量并记录胶部件的尺寸数据，并传输到数据处理装置中进行处理；计算得到胶部件的实际密度ρ2，与胶部件的标准密度ρ1计算得到胶部件的密度比；根据密度比与气孔率的对应关系公式K＝(B‑1)/B×100％，计算气孔率；并根据胶部件的密度比大小判定胶部件的气孔率是否合格。该检测方法简单高效、精度高、自动化程度高，为轮胎行业压出胶部件提供了全新的检测方法，即用密度比来体现胶料中所含气体的体积比，进而取代气孔率检测和表达方法，该测试方法能够做到连续测量，从而解决了现有气孔率检测严重滞后性的问题。

Description

一种基于断面在线扫描和自动称量技术的胶部件密度比在线 测试方法

技术领域

本发明属于质量检测技术领域，涉及一种胶部件密度比在线测试方法，具体涉及一种基于断面在线扫描和自动称量技术的胶部件密度比在线测试方法。

背景技术

胶部件密度比的提出主要是为了解决当前胶部件气孔率实时监测困难的问题，通过密度比间接反映胶部件的气孔存在情况，即气孔率情况。目前国内使用的气孔率测试方法多为水浴法，即分别测得样品在空气中和在水中的质量，算出样品密度，并用此密度算出样品体积，用此体积减去标准密度下的标准体积再除以此体积乘以100％，即为当前体积下的气孔率。另外还有一种采用刀片取样后测量断面和重量的方法计算气孔率，即首先测量并记录胶部件的重量与胎冠的长度，测量后用刀片从胎冠中部水平截住100～200mm的胶部件，将捕获后的胶部件放入扫描仪进行断层尺寸扫描，得到待测胶部件的断层面积，然后根据“重量计算法”计算气孔率；“重量计算法”的计算公式为：气孔率＝(理论重量-实际重量)/理论重量，其中理论重量＝实测断面面积×冠长×橡胶密度。

现有的上述两种气孔率测试手段实施操作难度大，且无法做到随测随出数据，测试周期长，测试方法落后，完全依靠人工取样、检测读数和计算，测试精度无法保障，也没有数据记录、曲线分析、合格自动判断等功能；且因其检测频次和时长限制，严重影响了测试的实际应用意义，滞后性太强，往往检测完后才能决定是否合格，是否需要调整，而此时部件已经生成完毕，造成大量不必要的成本损失，完全不适宜作为一个日常点检项目进行测试和管理。当前业内急需一种快速准确、自动化智能化、实时连续且数据可自动存储、分析、管理、判定的全新的检测方法。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提出了一种基于断面在线扫描和自动称量技术的胶部件密度比在线测试方法，是一种采用在线检测密度比表征气孔率的新方法，该检测方法简单高效、精度高、自动化程度高，为轮胎行业压出胶部件提供了全新的气孔率检测方法，即用密度比来体现胶料中所含气体的体积比，进而取代气孔率检测和表达方法。该测试方法能够做到连续测量，从而解决了以往气孔率检测严重滞后性的问题。

本发明的技术方案是：

一种基于断面在线扫描和自动称量技术的胶部件密度比在线测试方法，包括以下步骤：

(1)采用在线测试装置实时测量并记录胶部件的重量，胶部件断面截面积以及胶部件体积，所测量得到的数据传输到数据处理装置中进行处理；

(2)采用密度公式，并代入步骤(1)所传输的重量、断面截面积以及胶部件体积，计算得到胶部件的实际密度ρ2，与胶部件的标准密度ρ1计算得到胶部件的密度比；

(3)根据密度比与气孔率的对应关系公式K＝(B-1)/B×100％，其中K为气孔率，B为密度比，计算得到气孔率；并根据胶部件的密度比大小判定胶部件的气孔率是否合格，同时进行数据显示和存储。

所述在线测试装置包括胶部件通道、设置于胶部件通道上的米秤和米秤辊道、以及对经过胶部件通道的胶部件进行扫描的信号发射端，所述信号发射端根据其安装位置分为上信号发射端和下信号发射端；所述上信号发射端通过上发射端支架设置于所述胶部件通道正上方一定距离，所述下信号发射端通过下发射端支架设置于所述胶部件通道正下方一定距离；所述上发射端支架和下发射端支架固定于所述在线测试装置的主支架上，所述主支架上还安装有不良品报警装置和数据处理装置。

进一步的，所述步骤(1)中，当一定长度的胶部件通过胶部件通道时，米秤自动进行称重，测量并记录胶部件的重量W；同时，安装于胶部件通道上下两侧的上信号发射端和下信号发射端对胶部件进行扫描，测量并记录胶部件的断面截面积S，所得数据传输到数据处理装置中进行处理。

进一步的，所述步骤(2)为数据处理装置的处理过程，具体步骤为采用密度公式计算胶部件的实际密度ρ2，并与已知的胶部件标准密度ρ1通过公式B＝ρ1/ρ2×100％计算得到胶部件的密度比。

进一步的，所述步骤(3)中判定依据为：当密度比小于1.020时，此时密度比和气孔率对胶部件重量的影响小于2％的业内标准，此时可判定其为合格产品；当密度比大于1.020小于1.040时，此时密度比和气孔率的影响将达到和超过4.5％的业内上限，需要做出相应调整；而当密度比超过1.050时，此时部件受到的影响将会超过4.5％，已无法使用，只能做返回胶处理。

进一步的，所述数据处理装置对检测到的数据进行处理，并将历史处理记录进行储存；所述数据处理装置还包括显示器，所述显示器上显示内容包括：当前米重、当前胶部件断面各点宽度厚度、当前断面面积、标准宽度厚度图、标准密度、密度比、对应气孔率、判定结果。

进一步的，所述不良品报警装置采用三色灯显示，三种颜色分别显示合格、预警及不合格的胶部件状态。

本发明的有益效果：

本发明所提供的胶部件在线密度比检测方法，能够快速、连续、准确的呈现出目前压出部件的断面密实程度，也就是气孔率高低情况，针对密度比过大，即气孔率过高的情况，作业者可以迅速进行对应操作或采取必要措施，及时防止批量气孔率过高的不良品部件流入下一工序。采用该检测方法可以降低作业成本，同时避免因气孔率过高造成的成品胎质量问题，提高成品合格率，应用成效显著。

附图说明

图1为本发明所提供的方法流程示意图；

图2为本发明所采用的在线测试装置示意图1；

图3为本发明所采用的在线检测装置示意图2；

图4为本发明具体实施例中所采用的胶部件示意图；

以上各图中，1、米秤；11、米秤辊道；2、上信号发射端；21、上发射端支架；3、下信号发射端；31、下发射端支架；4、胶部件通道；5、数据处理装置；6、不良品报警装置；7、主支架。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了进一步理解本发明，将结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1所示，本发明提供了一种基于断面在线扫描和自动称量技术的胶部件密度比在线测试方法，该方法是采用如图2和图3所示的在线测试装置对胶部件进行测量并计算，进而判定所测胶部件的合格与否。

如图2-3所示，本发明所采用的是在线测试装置，该装置的整体支架结构由胶部件通道4和主支架7构成，装置包括三个重要部分，即米秤部分、在线扫描装置部分、数据处理装置部分；米秤部分包括米秤1和米秤辊道11，用于测量胶部件的重量；在线扫描装置部分包括上信号发射端2和下信号发射端3，用于对经过胶部件通道4的胶部件进行扫描；数据处理装置5部分包括处理和存储数据的客户端、以及用于结果显示的显示器。

在本具体实施例中，米秤1和米秤辊道11设置在胶部件通道4上；上信号发射端2和下信号发射端3分别设置于胶部件通道4的上下两侧，扫描测量所对应胶部件的端面尺寸，胶部件经过米秤辊道11，并在米秤1中间经过在线扫描装置，米秤1的中间部分调整或取消部分米秤辊道11的辊筒，留出安装上信号发射端2和下信号发射端3的上下测量点的位置，此位置是上信号发射端2和下信号发射端3对所经过胶部件上下面扫描的通道。所取消的辊筒数量或调整的辊筒间距由上下信号发射端通过所允许的最小间隙决定。

上信号发射端2与上发射端支架21固定连接，下信号发射端3与下发射端支架31固定连接，并通过上、下发射端支架固定于主支架7上，主支架7上还安装有不良品报警装置6和数据处理装置5。

一种基于断面在线扫描和自动称量技术的胶部件密度比在线测试方法的具体步骤如下：

在一具体实施例中，如图4所示，待实时测量的胶部件长度为L＝1000mm；

(1)当长度L的胶部件通过胶部件通道4时，米秤1自动进行称重，测量并记录胶部件的重量W；同时，安装于胶部件通道4上下两侧的上信号发射端2和下信号发射端3对胶部件进行扫描，测量并记录胶部件的断面截面积S，所得数据传输到数据处理装置5中，采用电脑进行数据处理；

(2)将测量并记录的重量W、胶部件的断面截面积S代入公式V＝S×1000mm³中计算得到胶部件体积V，进一步计算得到胶部件的实际密度ρ2＝W/S×1000，ρ1为胶部件原本应该的标准密度，ρ1/ρ2×100％计算得到当前胶部件的密度比；

(3)密度比与气孔率的对应关系计算可采用以下公式进行换算：K＝(B-1)/B×100％，其中K为气孔率，B为密度比；并根据胶部件的密度比大小判定胶部件的气孔率是否合格，同时进行数据显示和存储。

在密度比与气孔率的关系中，密度比越大，意味着胶部件中气体的含量越多，占用的体积越大，相反则越小，通过前期的数据积累，我们可以逐步建立如下的对应关系表格，作为对判断气孔率是否合格，是否可继续生产或采取措施的依据。密度比与气孔率对应关系表如下表1所示：

表1密度比与气孔率对应关系表

以上判定依据是，当密度比小于1.020时，此时密度比和气孔率对胶部件重量的影响小于2％的业内标准，此时可认定其为合格产品；当密度比大于1.020小于1.040时，此时密度比和气孔率的影响将达到和超过4.5％的业内上限，需要做出相应调整，而当密度比超过1.050时，此时部件受到的影响将会超过4.5％，已无法使用，只能做返回胶处理。

通过以上数据在电脑中的自动判定，不良品报警装置6采用三色灯显示，分别是合格显示绿色，预警显示黄色，不合格显示红色，同时作业者需要采取相应的应对措施。

数据处理装置5的客户端，本实施例中为电脑，可以对检测到的数据进行处理，并将历史处理记录进行储存；数据处理装置5还包括显示器，其显示内容包括：当前米重、当前胶部件断面各点宽度厚度、当前断面面积、标准宽度厚度图、标准密度、密度比、对应气孔率、判定结果等等；历史记录以每米一组存储在电脑硬盘中，可被随时查询。

上述说明仅为本发明的优选实施例，并非是对本发明的限制，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改型等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于断面在线扫描和自动称量技术的胶部件密度比在线测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)采用在线测试装置实时测量并记录胶部件的重量，胶部件断面截面积以及胶部件体积，所测量得到的数据传输到数据处理装置中进行处理；

(2)采用密度公式，并代入步骤(1)所传输的重量、断面截面积以及胶部件体积，计算得到胶部件的实际密度ρ2，与胶部件的标准密度ρ1计算得到胶部件的密度比；

(3)根据密度比与气孔率的对应关系公式K＝(B-1)/B×100％，其中K为气孔率，B为密度比，计算得到气孔率；并根据胶部件的密度比大小判定胶部件的气孔率是否合格，同时进行数据显示和存储。

2.根据权利要求1所述的在线测试方法，其特征在于，所述在线测试装置包括胶部件通道、设置于胶部件通道上的米秤和米秤辊道、以及对经过胶部件通道的胶部件进行扫描的信号发射端，所述信号发射端根据其安装位置分为上信号发射端和下信号发射端；所述上信号发射端通过上发射端支架设置于所述胶部件通道正上方一定距离，所述下信号发射端通过下发射端支架设置于所述胶部件通道正下方一定距离；所述上发射端支架和下发射端支架固定于所述在线测试装置的主支架上，所述主支架上还安装有不良品报警装置和数据处理装置。

3.根据权利要求1或2所述的在线测试方法，其特征在于，所述步骤(1)中，当一定长度的胶部件通过胶部件通道时，米秤自动进行称重，测量并记录胶部件的重量W；同时，安装于胶部件通道上下两侧的上信号发射端和下信号发射端对胶部件进行扫描，测量并记录胶部件的断面截面积S，所得数据传输到数据处理装置中进行处理。

4.根据权利要求1或2所述的在线测试方法，其特征在于，所述步骤(2)为数据处理装置的处理过程，具体步骤为采用密度公式计算胶部件的实际密度ρ2，并与已知的胶部件标准密度ρ1通过公式B＝ρ1/ρ2×100％计算得到胶部件的密度比。

5.根据权利要求1或2所述的在线测试方法，其特征在于，所述步骤(3)中判定依据为：当密度比小于1.020时，此时密度比和气孔率对胶部件重量的影响小于2％的业内标准，此时可判定其为合格产品；当密度比大于1.020小于1.040时，此时密度比和气孔率的影响将达到和超过4.5％的业内上限，需要做出相应调整；而当密度比超过1.050时，此时部件受到的影响将会超过4.5％，已无法使用，只能做返回胶处理。

6.根据权利要求1或2所述的在线测试方法，其特征在于，所述数据处理装置对检测到的数据进行处理，并将历史处理记录进行储存；所述数据处理装置还包括显示器，所述显示器上显示内容包括：当前米重、当前胶部件断面各点宽度厚度、当前断面面积、标准宽度厚度图、标准密度、密度比、对应气孔率、判定结果。

7.根据权利要求1或2所述的在线测试方法，其特征在于，所述不良品报警装置采用三色灯显示，三种颜色分别显示合格、预警及不合格的胶部件状态。

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