Page 74 - 《橡塑技术与装备》2026年4期

橡塑技术与装备
HINA R&P TECHNOLOGY AND EQUIPMENT

感器等，确保能够实时、准确地采集生产过程中的关 通过数据采集系统收集实验数据，并对数据进行
键数据，为控制系统提供可靠的数据支持。 分析 ：利用数据采集系统，实时采集实验过程中的各
（3）执行器：选用快速响应、高精度的气动执行器， 项数据，包括轮胎压力、充气流量、装配位置等。运
能够准确执行控制指令，完成轮胎的充气、装配等关 用数据分析方法，对采集到的数据进行深入分析，提
键动作，保证生产过程的高效运行。 取有价值的信息，为评估控制系统的性能提供数据依
（4）通信接口 ：采用工业以太网、串行通信等多 据，轮胎自动装配线详见图 4。
种接口方式，实现各设备间的数据快速、稳定传输，
确保控制系统各层次之间的信息交互顺畅，协同工作
高效。

4 实验设计与结果
4.1 实验目的
本次实验旨在全面验证轮胎自动充气装配线控制
系统在以下几个关键方面的性能表现 ：
（1）轮胎自动充气控制策略的有效性 ：检验所采
图 4 轮胎自动装配线
用的充气控制策略是否能够准确、稳定地实现轮胎的
自动充气过程，确保充气压力符合标准要求。 5 研究结论
（2）轮胎压力检测与调节技术的准确性 ：验证轮 本研究围绕轮胎自动充气装配线技术展开系统研
胎压力检测与调节技术在实际生产环境中的准确性， 究，主要结论如下 ：
评估其能否及时、准确地监测和调节轮胎压力。 （1）基本构成分析 ：轮胎自动充气装配线由轮胎

（3）轮胎装配精度控制技术的稳定性 ：考察轮胎 输送、充气、压力检测、装配和故障诊断等模块组成，
装配精度控制技术在长期生产过程中的稳定性，判断 通过模块化设计实现了各工序的高效衔接。实验表明
其是否能够持续保证轮胎的装配精度，降低次品率。 该架构可使生产效率提升 25%~35%。
（4）故障诊断与安全保护技术的可靠性 ：测试故 （2）控制系统创新 ：提出基于 PLC 和工业以太网
障诊断与安全保护技术在面对各种异常情况时的可靠 的分层控制系统架构，采用模块化编程技术使系统维
性，检验其能否及时发现故障并采取有效的安全保护 护效率提升 40%。硬件选型测试显示，高精度传感器
措施，保障生产过程的安全。 可将压力检测误差控制在 ±0.5 kPa 内。
4.2 实验设备 （3）控制策略突破 ：开发的模糊 PID 复合控制策
实验采用的主要设备包括 ：轮胎自动充气装配线、 略，经 200 组对比实验验证，其充气压力稳态误差较
数据采集系统、压力传感器、位移传感器、控制器等。 传统 PID 降低 50%~62%。
这些设备共同构成了完整的实验平台，能够满足对轮 （4）检测技术创新 ：基于 MEMS 技术设计的压
胎自动充气装配线各项性能指标进行测试和分析的需 力检测系统，在 1 500 次循环测试中保持 0.2% 的测
求。 量精度，配合自适应调节算法可使压力波动范围控制
4.3 实验方法 在 ±1.2% 内。
对轮胎自动充气装配线进行整体性能测试，观察 （5）装配精度提升 ：引入机器视觉的装配精度控
其运行稳定性 ：在实际生产条件下，运行轮胎自动充 制 方 法， 经 实 测 可 将 装 配 位 置 误 差 从 ±1.5 mm 降 至
气装配线，持续监测其运行状态，记录运行过程中出 ±0.3 mm，产品合格率提升至 99.1%。
现的异常情况，评估其运行稳定性。分别对轮胎自动 （6）故障诊断优化 ：构建的神经网络专家系统，
充气、压力检测与调节、装配精度控制、故障诊断与 在 6 个月试运行中实现故障预警准确率 92.3%，平均
安全保护等关键技术进行测试 ：针对各项关键技术， 故障处理时间缩短至 8 min。
设计专门的测试方案，通过模拟实际生产中的各种工 （7）综合效益显著 ：实际应用数据显示，该装配
况，对其性能进行单独测试和评估。 线可降低人工成本 65%，能耗降低 22%，单线日产能

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