Hot-End-Formungskontrolle für Glasflaschen

In den letzten Jahren haben die größten Brauereien und Verwender von Glasverpackungen weltweit eine deutliche Reduzierung des CO2-Fußabdrucks von Verpackungsmaterialien gefordert und folgen damit dem Megatrend der Reduzierung des Plastikverbrauchs und der Reduzierung der Umweltverschmutzung. Lange Zeit bestand die Aufgabe bei der Bildung des heißen Endes darin, so viele Flaschen wie möglich dem Glühofen zuzuführen, ohne große Rücksicht auf die Qualität des Produkts zu nehmen, die hauptsächlich das Problem des kalten Endes war. Wie zwei verschiedene Welten sind heißes und kaltes Ende durch den Glühofen als Trennlinie vollständig getrennt. Daher gibt es bei Qualitätsproblemen kaum eine zeitnahe und effektive Kommunikation oder Rückmeldung vom kalten Ende zum heißen Ende; oder es gibt Kommunikation oder Feedback, aber die Effektivität der Kommunikation ist aufgrund der Verzögerung der Glühofenzeit nicht hoch. Um sicherzustellen, dass qualitativ hochwertige Produkte in die Abfüllmaschine gelangen, werden im Cold-End-Bereich oder in der Qualitätskontrolle des Lagers die Tablare ermittelt, die vom Benutzer zurückgegeben werden oder zurückgegeben werden müssen.
Daher ist es besonders wichtig, Produktqualitätsprobleme am heißen Ende rechtzeitig zu lösen, Formanlagen dabei zu helfen, die Maschinengeschwindigkeit zu erhöhen, leichte Glasflaschen zu erreichen und den CO2-Ausstoß zu reduzieren.
Um der Glasindustrie dabei zu helfen, dieses Ziel zu erreichen, arbeitet das niederländische Unternehmen XPAR an der Entwicklung immer mehr Sensoren und Systeme, die aufgrund der von den Sensoren übermittelten Informationen bei der Hot-End-Formung von Glasflaschen und -dosen zum Einsatz kommen ist konsistent und effizient.Höher als manuelle Lieferung!

Es gibt zu viele Störfaktoren im Formprozess, die den Glasherstellungsprozess beeinflussen, wie z. B. Scherbenqualität, Viskosität, Temperatur, Glasgleichmäßigkeit, Umgebungstemperatur, Alterung und Verschleiß von Beschichtungsmaterialien und sogar Ölung, Produktionsänderungen, Stopp/Start Das Design des Geräts oder der Flasche kann den Prozess beeinflussen. Logischerweise versucht jeder Glashersteller, diese unvorhersehbaren Störungen wie Tropfenzustand (Gewicht, Temperatur und Form), Tropfenbeladung (Geschwindigkeit, Länge und Zeitposition der Ankunft), Temperatur (Grün, Form usw.), Stempel/Kern zu integrieren , sterben), um die Auswirkungen auf das Formen zu minimieren und dadurch die Qualität von Glasflaschen zu verbessern.
Eine genaue und zeitnahe Kenntnis des Tropfenstatus, der Tropfenbeladung, der Temperatur und der Flaschenqualitätsdaten ist die grundlegende Grundlage für die Herstellung leichterer, stabilerer und fehlerfreier Flaschen und Dosen bei höheren Maschinengeschwindigkeiten. Ausgehend von den vom Sensor empfangenen Echtzeitinformationen werden die realen Produktionsdaten verwendet, um objektiv zu analysieren, ob es später zu Flaschen- und Dosendefekten kommen wird, anstatt verschiedene subjektive Urteile von Menschen zu treffen.
Dieser Artikel konzentriert sich darauf, wie der Einsatz von Hot-End-Sensoren dazu beitragen kann, leichtere, stärkere Glasgefäße und Gläser mit geringeren Fehlerraten herzustellen und gleichzeitig die Maschinengeschwindigkeit zu erhöhen.

Dieser Artikel konzentriert sich darauf, wie der Einsatz von Hot-End-Sensoren dazu beitragen kann, leichtere, stärkere Gläser mit geringeren Fehlerraten herzustellen und gleichzeitig die Maschinengeschwindigkeit zu erhöhen.

1. Hot-End-Inspektion und Prozessüberwachung

Mit dem Hot-End-Sensor zur Flaschen- und Doseninspektion können größere Defekte am Hot-End beseitigt werden. Hot-End-Sensoren für die Flaschen- und Doseninspektion sollten jedoch nicht nur für die Hot-End-Inspektion verwendet werden. Wie bei jeder Inspektionsmaschine, ob heiß oder kalt, kann kein Sensor alle Defekte effektiv prüfen, und das Gleiche gilt für Hot-End-Sensoren. Und da jede produzierte Flasche oder Dose, die nicht den Spezifikationen entspricht, bereits Produktionszeit und -energie verschwendet (und CO2 erzeugt), liegt der Schwerpunkt und Vorteil von Hot-End-Sensoren auf der Fehlervermeidung und nicht nur auf der automatischen Inspektion fehlerhafter Produkte.
Der Hauptzweck der Flascheninspektion mit Hot-End-Sensoren besteht darin, kritische Fehler zu beseitigen und Informationen und Daten zu sammeln. Darüber hinaus können einzelne Flaschen nach Kundenwunsch inspiziert werden, was einen guten Überblick über die Leistungsdaten der Einheit, jedes einzelnen Tropfens oder des Rankings gibt. Durch die Beseitigung schwerwiegender Mängel, einschließlich Ausgießen und Kleben am heißen Ende, wird sichergestellt, dass die Produkte die Hot-End-Sprüh- und Kaltend-Inspektionsausrüstung passieren. Die Hohlraumleistungsdaten für jede Einheit und jeden Tropfen oder Läufer können für eine effektive Ursachenanalyse (Lernen, Vorbeugung) und schnelle Abhilfemaßnahmen bei auftretenden Problemen verwendet werden. Schnelle Abhilfemaßnahmen durch das Hot-End auf der Grundlage von Echtzeitinformationen können die Produktionseffizienz direkt verbessern, was die Grundlage für einen stabilen Formprozess ist.

2. Störfaktoren reduzieren

Es ist bekannt, dass viele Störfaktoren (Glasscherbenqualität, Viskosität, Temperatur, Glashomogenität, Umgebungstemperatur, Alterung und Verschleiß von Beschichtungsmaterialien, sogar Ölung, Produktionsänderungen, Stopp-/Start-Einheiten oder Flaschendesign) das Glasherstellungshandwerk beeinflussen. Diese Störfaktoren sind die Hauptursache für Prozessschwankungen. Und je mehr Störfaktoren dem Formprozess ausgesetzt sind, desto mehr Fehler entstehen. Dies deutet darauf hin, dass die Reduzierung des Ausmaßes und der Häufigkeit von Störfaktoren einen großen Beitrag zum Erreichen des Ziels leisten wird, leichtere, stärkere, fehlerfreie und schnellere Produkte herzustellen.
Beispielsweise wird beim Hot End generell viel Wert auf das Ölen gelegt. Tatsächlich ist das Einölen eine der größten Ablenkungen beim Formungsprozess von Glasflaschen.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Störung des Prozesses durch Ölen zu reduzieren:

A. Manuelles Ölen: Erstellen Sie einen SOP-Standardprozess und überwachen Sie streng die Wirkung jedes Ölzyklus, um das Ölen zu verbessern.

B. Verwenden Sie ein automatisches Schmiersystem anstelle des manuellen Ölens: Im Vergleich zum manuellen Ölen kann das automatische Ölen die Konsistenz der Ölhäufigkeit und des Öleffekts gewährleisten.

C. Minimieren Sie das Ölen durch den Einsatz eines automatischen Schmiersystems: Reduzieren Sie die Häufigkeit des Ölens und stellen Sie gleichzeitig die Konsistenz des Öleffekts sicher.

Der Grad der Reduzierung von Prozessstörungen aufgrund von Ölbildung liegt in der Größenordnung von a

3. Durch die Behandlung entstehen Prozessschwankungen, die zu einer gleichmäßigeren Verteilung der Glaswandstärke führen
Um die durch die oben genannten Störungen verursachten Schwankungen im Glasformungsprozess zu bewältigen, verwenden viele Glashersteller nun mehr Glasflüssigkeit zur Herstellung von Flaschen. Um die Spezifikationen der Kunden mit einer Wandstärke von 1 mm zu erfüllen und eine angemessene Produktionseffizienz zu erreichen, reichen die Designspezifikationen für die Wandstärke von 1,8 mm (Kleinmund-Druckblasverfahren) bis sogar über 2,5 mm (Blas- und Blasverfahren).
Der Zweck dieser erhöhten Wandstärke besteht darin, fehlerhafte Flaschen zu vermeiden. In den Anfängen, als die Glasindustrie die Festigkeit des Glases nicht berechnen konnte, kompensierte diese erhöhte Wandstärke übermäßige Prozessschwankungen (oder mangelnde Steuerung des Formprozesses) und wurde von den Glasbehälterherstellern und ihren Kunden leicht kompromittiert.
Dadurch hat aber jede Flasche eine ganz unterschiedliche Wandstärke. Durch das Infrarot-Sensorüberwachungssystem am heißen Ende können wir deutlich erkennen, dass Änderungen im Formprozess zu Änderungen in der Dicke der Flaschenwand (Änderung der Glasverteilung) führen können. Wie in der folgenden Abbildung dargestellt, lässt sich diese Glasverteilung grundsätzlich in die folgenden zwei Fälle unterteilen: die Längsverteilung des Glases und die Querverteilung. Aus der Analyse der zahlreichen produzierten Flaschen lässt sich erkennen, dass sich die Glasverteilung ständig ändert , sowohl vertikal als auch horizontal. Um das Gewicht der Flasche zu reduzieren und Defekten vorzubeugen, sollten wir diese Schwankungen reduzieren oder vermeiden. Die Kontrolle der Verteilung des geschmolzenen Glases ist der Schlüssel zur Herstellung leichterer und stabilerer Flaschen und Dosen bei höheren Geschwindigkeiten, mit weniger Fehlern oder sogar nahezu Null. Die Steuerung der Glasverteilung erfordert eine kontinuierliche Überwachung der Flaschen- und Dosenproduktion sowie die Messung des Prozesses des Bedieners anhand von Änderungen in der Glasverteilung.

4. Daten sammeln und analysieren: KI-Intelligenz schaffen
Durch den Einsatz von immer mehr Sensoren werden immer mehr Daten erfasst. Die intelligente Kombination und Analyse dieser Daten liefert mehr und bessere Informationen, um Prozessänderungen effektiver zu verwalten.
Das ultimative Ziel: die Schaffung einer großen Datenbank mit im Glasformungsprozess verfügbaren Daten, die es dem System ermöglicht, die Daten zu klassifizieren und zusammenzuführen und die effizientesten Berechnungen im geschlossenen Regelkreis zu erstellen. Deshalb müssen wir bodenständiger vorgehen und von tatsächlichen Daten ausgehen. Wir wissen beispielsweise, dass die Ladungsdaten oder Temperaturdaten mit den Flaschendaten zusammenhängen. Sobald wir diese Beziehung kennen, können wir die Ladung und die Temperatur so steuern, dass wir Flaschen mit weniger Verschiebungen in der Glasverteilung produzieren. so dass Mängel reduziert werden. Auch einige Kaltenddaten (z. B. Blasen, Risse usw.) können deutlich auf Prozessveränderungen hinweisen. Die Verwendung dieser Daten kann dazu beitragen, Prozessabweichungen zu reduzieren, auch wenn sie am heißen Ende nicht bemerkt werden.

Nachdem die Datenbank diese Prozessdaten aufgezeichnet hat, kann das intelligente KI-System daher automatisch relevante Abhilfemaßnahmen ergreifen, wenn das Hot-End-Sensorsystem Mängel erkennt oder feststellt, dass die Qualitätsdaten den eingestellten Alarmwert überschreiten. 5. Erstellen Sie eine sensorbasierte SOP oder Automatisierung des Formgussprozesses

Sobald der Sensor verwendet wird, sollten wir verschiedene Produktionsmaßnahmen rund um die vom Sensor bereitgestellten Informationen organisieren. Immer mehr reale Produktionsphänomene können von Sensoren erfasst werden, und die übermittelten Informationen sind äußerst reduktiv und konsistent. Das ist für die Produktion sehr wichtig!

Sensoren überwachen kontinuierlich den Status des Tropfens (Gewicht, Temperatur, Form), die Ladung (Geschwindigkeit, Länge, Ankunftszeit, Position) und die Temperatur (Preg, Matrize, Stempel/Kern, Matrize), um die Qualität der Flasche zu überwachen. Jede Abweichung in der Produktqualität hat einen Grund. Sobald die Ursache bekannt ist, können Standardarbeitsanweisungen festgelegt und angewendet werden. Die Anwendung von SOP erleichtert die Produktion in der Fabrik. Aus Kundenfeedback wissen wir, dass sie das Gefühl haben, dass es aufgrund der Sensoren und SOPs einfacher wird, neue Mitarbeiter am Hot-End zu rekrutieren.

Idealerweise sollte die Automatisierung so weit wie möglich angewendet werden, insbesondere wenn immer mehr Maschinensätze vorhanden sind (z. B. 12 Sätze von 4-Tropfen-Maschinen, bei denen der Bediener 48 Kavitäten nicht gut steuern kann). In diesem Fall beobachtet der Sensor die Daten, analysiert sie und nimmt notwendige Anpassungen vor, indem er die Daten an das Rangier- und Zugzeitmesssystem zurückmeldet. Da die Rückmeldung selbstständig über den Computer erfolgt, kann sie in Millisekunden angepasst werden, was selbst den besten Bedienern/Experten niemals gelingen wird. In den letzten fünf Jahren war eine automatische Regelung mit geschlossenem Regelkreis (Hot-End) verfügbar, um das Tropfengewicht, den Flaschenabstand auf dem Förderband, die Formtemperatur, den Kernstanzhub und die Längsverteilung des Glases zu steuern. Es ist absehbar, dass in naher Zukunft weitere Regelkreise verfügbar sein werden. Der Einsatz unterschiedlicher Regelkreise kann nach derzeitiger Erfahrung grundsätzlich die gleichen positiven Effekte wie geringere Prozessschwankungen, weniger Schwankungen in der Glasverteilung und weniger Defekte bei Glasflaschen und -gläsern bewirken.

Um den Wunsch nach einer leichteren, stärkeren, (nahezu) fehlerfreien, schnelleren und ertragreicheren Produktion zu verwirklichen, stellen wir in diesem Artikel einige Möglichkeiten vor, dies zu erreichen. Als Mitglied der Glasbehälterindustrie folgen wir dem Megatrend der Reduzierung von Plastik- und Umweltverschmutzung und folgen den klaren Anforderungen großer Weingüter und anderer Glasverpackungsanwender, den CO2-Fußabdruck der Verpackungsmaterialindustrie deutlich zu reduzieren. Und für jeden Glashersteller kann die Herstellung leichterer, stärkerer und (nahezu) fehlerfreier Glasflaschen und bei höheren Maschinengeschwindigkeiten zu einer höheren Kapitalrendite bei gleichzeitiger Reduzierung der CO2-Emissionen führen.