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胎面（侧）测宽调速系统

立项报告

承担人员：

起止时间：2007.1—2007.12

一、 研究开发的必要性

随着汽车产业的高速发展，随着汽车速度的不断提高，轮胎——这个关系到汽车行驶安全的重要配件之一，它的质量，决定了整个汽车行驶安全性和舒适性。

在轮胎生产过程和技术领域中，胎面（侧）是轮胎的重要组成部分，也是决定轮胎质量非常关键的一部分。

如何把握和控制胎面（侧）的生产质量，将其需要控制的外形尺寸、单位重量等有效地掌握，为我们轮胎生产检测厂家提出新的课题。

一般胎面（侧）的生产采用螺杆挤出机，其产品的外形尺寸和单位重量受到其挤出口的口型板、螺杆转速、压力、温度、供胶等多方面影响，而上述条件可根据技术要求，预先设定，并且在出现产品变化时，无法立即判断和改变某一单一因素去实现。

胎面（侧）测宽调速系统，就是针对这种情况，将胎面（侧）压出的宽度作为参考对象，通过宽度测量，并与标准值进行比较，出现偏差时，改变联动线速度，从而达到控制其宽度的目的。

目前，该项技术在国外已经成功使用，并取得一定实用效果。

二、 项目研究的可行性

在轮胎生产过程中，胎面（侧）的外形尺寸的控制直接影响轮胎质量，并对原材料的节省尤为重要，作为截面为有形状的胎面（侧）通常采用的测量和控制方式是：在线测量其幅宽，或手工测量其幅宽，无有效的自动控制手段。

该系统地设计、研发就是基于在线的宽度测量，并将测量值与技术标准值进行比较，通过改变收缩辊道电机速度，对联动线牵引速度进行调整，实现胎面（侧）宽度控制功能。并将早期胎面（侧）手工测量方式，改变为自动、实时测量，提高生产线自动化水平，为生产、检测提供更为准确的测量依据。

1、 项目研究目标及主要内容

1) 该系统在胎面（侧）联动线加入CCD智能测宽装置，可以实时、在线检测到胎面（侧）总宽度。

2) 同时，系统软件会根据实测值与标准值进行比较，并以此对联动线速度进行调节，实现胎面（侧）宽度控制，以满足工艺要求。

3) 系统软件分析功能，会根据采集的宽度数据，分析一个时间段内，其宽度的变化趋势，绘出x-BAR图，并计算出生产、统计所需要的cpk值。

4) 该控制系统主要功能如下：

l 对挤出胎面（侧）的宽度进行自动测量、显示及记录。

l 对胎面（侧）的宽度与标准值进行比较，并对产品的质量等级进行判断。

l 根据CCD测宽装置测量数据对联动线速度进行调节。

l 分析某个时间段，其生产、检测的X-BAR变化趋势，并计算出cpk值。系统具备采集记录设备运行相关参数的功能，包括：螺杆转速、温度、压力、连续秤及单条秤等现场数据。（相关参数必须是标准信号）

l 所有测量资料长期保存三年以上，并可随时打印或显示，以便进行质量追溯。

2、 项目拟解决关键技术问题

1) 关键技术

利用CCD智能测宽仪对挤出胎面（侧）的宽度进行测量，同时与胎面（侧）标准宽度进行比较，通过改变收缩辊道电机速度，对联动线牵引速度进行调整，以保证引出宽度满足工艺要求的宽度控制系统。

本系统在历史数据处理和统计方面增加了QS9000的过程统计，以此分析这个系统的控制能力，得到系统的能力指数和性能指数等关键信息，方便用户及时调整工艺，节约成本。

在系统中自动对历史数据分析，形成SPC系统中的X(bar)—R图，信息齐全，可以很直观的看到系统的能力指数等统计信息，并对工艺卡的参数修改提供了很强的参照依据。

2) 主要技术指标：

l 宽度测量精度：0.5mm；

l 宽度控制精度：1mm；

l 速度响应时间：5秒。

3、 本项目的创新之处

本项目研究的特色与创新之处主要包括以下两点：

1) 利用CCD数码镜头，进行非接触式、在线、实时宽度检测，有效解决了目前胎面（侧）生产线自动检测、自动控制的自动化控制问题。

2) 为生产和技术提供有效测量方式，并进行数据统计、趋势分析，为产品质量检验、质量问题追溯提供重要依据。

三、 项目研究基础条件及保障

1、承担者研究经历及相关科研工作

1) 人员条件：作为项目负责人熟悉轮胎生产工艺及胎面（侧）压出生产线特点，为国内不同轮胎企业、不同生产设备，提供了多套设备，具有非常丰富的设计和现场项目经验。

2) 技术条件：项目的前期设计，我们协同轮胎生产厂家，结合其生产工艺要求，按照操作使用习惯，将用户需要解决的问题，有效地在产品设计之初予以解决，力争做到产品的人性化、可操作性满足用户要求，为产品的快速推进市场打下良好的基础。

3) 资金条件：系统工程部每年抽取一定百分比的资金，专门用于科研项目的研究和开发工作。这为项目的前期投入和持续滚动研发提供必要的资金支助条件。

2、项目实施计划

本项目实施的具体实施和进度如下：

1) 20##年1月，项目启动，实施项目的前期调研、用户现场考察、用户要求归纳，提交初期技术方案。

2) 20##年2月，样品试制，并进行实验室模拟测试。

3) 20##年8月，用户现场试用，进行现场调试、功能、性能检测，并作相应修改、调整。

4) 20##年12月，试用结束，并经过用户和专家认定，满足胎面（侧）生产工艺要求，符合新产品推广要求。

四、 产业前景

1、 市场意义和容量

该项目的成功使用，为轮胎生产、检验提供了有效手段，为整个生产自动化水平的提高奠定了坚实基础。

目前，按照国内300家轮胎生产企业，其中大型生产企业近100家，各类胎面（侧）压出生产线500条计算，每套市场售价20万元，扣除成本、人工费，每套利润额达到50%，即10万元。该产品具有非常广阔的使用推广潜力，但该项技术的推广面临的问题不仅是技术的推广，更是一种生产、控制理念的推广，需要将我们这种测量、控制理论向用户推广，并取得众多用户的认可。

2、 竞争态势

目前，该项技术同样面临着国内外同类技术的竞争，包括利用胎面（测）压出的单位重量进行控制的另一种控制理念。

同时，随着CCD数码技术广泛运用，国内其它企业的模范、引进，也对该项目造成相当大的竞争压力。

五、 研发人员

1、 项目负责人：*** 研究生，有多年的研发经验。作为项目负责人熟悉轮胎生产工艺及胎面（侧）压出生产线特点，具有非常丰富的设计和现场项目经验。负责该项目。。。。。。。。

2、项目人员：***专业：电子信息与控制工程，负责该项目的。。。。。

***专业：信息开发与维护，负责该项目。。。。。

六、经费预算