XPAR Vision

展位號(hào)：N1-201

-------荷蘭XPAR 熱端工藝質(zhì)量控制系統(tǒng)、成型輔助智能系統(tǒng)、涂油機(jī)器人

在玻璃制品成型過(guò)程中有太多干擾因素正在影響玻璃制造工藝，如碎玻璃的質(zhì)量、粘度、溫度、玻璃液均勻性、環(huán)境溫度、涂層材料的老化和磨損，甚至涂油、換產(chǎn)、停止/啟動(dòng)機(jī)組或瓶子的設(shè)計(jì)都會(huì)影響工藝。從邏輯上講，每個(gè)玻璃制造商都追求將這些無(wú)法預(yù)測(cè)的干擾，如料滴狀態(tài)（重量、溫度和形狀）、料滴裝載（速度、長(zhǎng)度和到達(dá)的時(shí)間位置）、溫度（初胚、模具、沖頭/芯子、口模）對(duì)成型的影響降至最低，從而提高玻璃瓶罐的質(zhì)量。

來(lái)自荷蘭的XPAR公司一直致力于研發(fā)越來(lái)越多的傳感器以及系統(tǒng)，并應(yīng)用到玻璃瓶罐熱端成型環(huán)節(jié)。

精確及時(shí)獲知料滴狀態(tài)、料滴裝載、溫度和瓶子的質(zhì)量數(shù)據(jù)是實(shí)現(xiàn)以更高機(jī)速生產(chǎn)更輕、更堅(jiān)固、零缺陷的瓶罐的根本基礎(chǔ)。以傳感器接收到的即時(shí)信息為起點(diǎn)，用真實(shí)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)來(lái)客觀分析是否會(huì)存在后期的瓶罐缺陷，代替了人的各種主觀判斷。

那么如何使用熱端傳感器幫助生產(chǎn)更輕、更堅(jiān)固且缺陷率更低的玻璃瓶罐,同時(shí)提高機(jī)速呢？

（圖1，使用基于紅外線攝像技術(shù)的料滴輔助系統(tǒng)中可以看到每個(gè)模腔的料滴落料情況，提前發(fā)現(xiàn)問(wèn)題）

1、熱端檢驗(yàn)與工藝監(jiān)控

熱端傳感器的應(yīng)用重點(diǎn)以及優(yōu)勢(shì)在于預(yù)防產(chǎn)生缺陷上，而不僅僅是自動(dòng)檢驗(yàn)缺陷產(chǎn)品。

配備熱端傳感器進(jìn)行瓶子檢驗(yàn)的主要目的是，消除嚴(yán)重的缺陷，以及收集信息和數(shù)據(jù)。而且可以根據(jù)客戶要求對(duì)單個(gè)瓶子進(jìn)行檢查，從而很好地獲悉機(jī)組、每個(gè)料滴或者行列機(jī)的性能數(shù)據(jù)。消除包括熱端倒瓶及粘瓶在內(nèi)的重大缺陷，可確保產(chǎn)品順利通過(guò)熱端噴涂和冷端檢驗(yàn)設(shè)備。模腔對(duì)應(yīng)至每個(gè)機(jī)組以及每個(gè)料滴或者行列機(jī)的性能數(shù)據(jù)可被用于有效的根本原因分析（學(xué)習(xí)、預(yù)防），并在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)快速采取補(bǔ)救措施。熱端基于實(shí)時(shí)信息快速采取補(bǔ)救措施可直接提高生產(chǎn)效率，這也是穩(wěn)定的成型工藝的基礎(chǔ)。如圖1應(yīng)用示例。

（圖3、熱端系統(tǒng)檢驗(yàn)出打電話缺陷并進(jìn)行了剔除，操作工通過(guò)系統(tǒng)查看此缺陷發(fā)生于涂油時(shí)間后，改善涂油則可以避免此缺陷再次發(fā)生。）

2、減少干擾因素

熱端普遍都非常重視涂油。涂油是玻璃瓶成型過(guò)程中的主要干擾因素之一。在下圖5中給出了一個(gè)示例，涂油能在一定程度上減少缺陷的產(chǎn)生，但另一方面又對(duì)生產(chǎn)工藝本身形成干擾。

XPAR自主研發(fā)的BlankRobot涂油機(jī)器人，在降低涂油頻率的同時(shí)，確保涂油效果的一致性。

3、處理造成工藝波動(dòng)源頭，使玻璃壁厚分布更加均勻

成型工藝的不穩(wěn)定會(huì)導(dǎo)致瓶壁厚度發(fā)生變化（玻璃液分布變化）。如下圖所示，這種玻璃液分布基本上分成以下兩種情況：玻璃縱向分布和橫向分布。

（圖6、玻璃液垂直分布（左）和玻璃液水平（右）分布）

通過(guò)對(duì)生產(chǎn)出的眾多瓶子分析，可以看到玻璃分布在垂直和水平方向上都在不斷變化。為了減輕瓶子的重量并防止產(chǎn)生缺陷，我們應(yīng)減少或者避免這些波動(dòng)的發(fā)生?？刂撇Ａб旱姆植际且愿邫C(jī)速制造更輕更堅(jiān)固、缺陷更少甚至接近于零的瓶罐的關(guān)鍵。而控制玻璃的分布，就需要持續(xù)對(duì)瓶罐生產(chǎn)進(jìn)行監(jiān)控，并根據(jù)玻璃分布的變化來(lái)衡量操作工的工藝操作。

4、收集并分析數(shù)據(jù)：創(chuàng)建AI智能

使用更多的傳感器來(lái)收集更多的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，創(chuàng)建大型數(shù)據(jù)庫(kù)，讓系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類合并，并創(chuàng)建最有效的閉環(huán)計(jì)算。AI在檢驗(yàn)出缺陷或者發(fā)現(xiàn)質(zhì)量數(shù)據(jù)超出設(shè)定的報(bào)警值時(shí)，會(huì)自動(dòng)給出相關(guān)補(bǔ)救措施建議。

（圖7、XPAR目前已研發(fā)出基礎(chǔ)版本的AI-工藝智能系統(tǒng)，在熱端傳感器檢驗(yàn)出缺陷后，自動(dòng)給出相關(guān)補(bǔ)救措施建議供操作工參考決定）

5、創(chuàng)建基于傳感器的SOP或形成成型工藝自動(dòng)化

傳感器連續(xù)監(jiān)測(cè)料滴（重量、溫度、形狀），裝料（速度、長(zhǎng)度、到達(dá)時(shí)間、位置），溫度（初胚、模具、沖頭/芯子、口模）的狀態(tài)，從而監(jiān)控瓶子的質(zhì)量。產(chǎn)品質(zhì)量的任何變化都有原因。一旦知道原因，就可以建立并應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)操作程序。應(yīng)用SOP使工廠的生產(chǎn)更加輕松，熱端招募新員工也變得越來(lái)越容易。

成型設(shè)備組段多的情況下，更加需要應(yīng)用自動(dòng)化。傳感器觀察、分析數(shù)據(jù)并通過(guò)向行列機(jī)配時(shí)系統(tǒng)反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的調(diào)整。由于反饋通過(guò)計(jì)算機(jī)自行操作，因此可以在幾毫秒內(nèi)進(jìn)行調(diào)整。

熱端自動(dòng)控制閉環(huán)已可用于控制料滴重量、玻璃瓶在輸瓶機(jī)上的間距、模具溫度、芯子沖頭沖程和玻璃液縱向分布。

結(jié)語(yǔ)：

為了實(shí)現(xiàn)更輕、更堅(jiān)固、（幾乎）零缺陷、且更高速度和更高合格率生產(chǎn)的愿望，我們?cè)诒疚慕o出了一些實(shí)現(xiàn)途徑。我們順應(yīng)減少塑料和環(huán)境污染的大趨勢(shì)，并遵循主要酒廠和其他玻璃包裝用戶的明確要求，大幅減少包裝材料行業(yè)的碳排放。而對(duì)于每個(gè)玻璃制造商而言，只要實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)更輕、更堅(jiān)固、（幾乎）零缺陷的玻璃瓶，且達(dá)到更高機(jī)速，即可在減少碳排放的同時(shí)實(shí)現(xiàn)更大的投資回報(bào)。

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