Thema des Monats August: Die neuesten Softwareentwicklungen für Infrarot-Inspektion

Der Formgebungsvorgang bei Glasprodukten, speziell bei Behälterglas ist komplex und viele Parameter müssen hierbei sorgfältig beobachtet werden. Diese Parameter schließen das Timing der IS-Maschinen, die Glasviskosität und –temperatur, Formentemperatur und Vakuumdruck ein und alle diese Werte müssen innerhalb sehr enger Grenzen gegenüber den vorgegebenen Werten bleiben.

Äußere Störungen können Veränderungen herbeiführen und selbst eine kleine Veränderung nur eines Parameters beeinflusst unmittelbar die Werte der anderen. Eine natürliche Abdrift der Parameter verursacht oft eine Instabilität der Formgebung und dementsprechend nicht einwandfreie Produkte. Hohlglashersteller suchen immer nach weiteren Möglichkeiten, einen ungestörten Formgebungsprozess zu erreichen und zu halten und die Überwachung des Heiß-End-Verfahrens ist ein erfolgreicher Weg.

Aus der Maschine kommende heiße Glasflaschen geben Infrarotstrahlung ab, dessen Intensität je nach Glastemperatur, den Materialeigenschaften und der Behälterdicke variiert. Es gibt ein neues Infrarot-Kamerasystem, das ein Bild des Glasbehälters direkt nach der Entnahme aus der IS-Maschine aufnimmt; Veränderungen in der Intensität der Infrarotstrahlung werden gemessen, gespeichert und mit einer Vorlage verglichen, um Abweichungen aufzuspüren. Dies erlaubt es dem Maschinenführer, die Einstellungen anzugleichen, bevor die Produktion verloren ist. Durch solche Abweichungen entstehen oftmals Behälter mit schiefer Form, abgesunkenen Schultern oder krummen Hälsen, die, wenn sie der Entdeckung und Aussortierung entgehen, Beschädigungen an den Handhabungsgeräten im Kalten Ende verursachen können oder gar beim Kunden zu unangenehmen Reklamationen führen.


Formüberwachung


Den Behälterglasherstellern stehen jetzt neue Softwaremodule für die Formüberwachung zur Verfügung, mit denen sich sehr genau und direkt am Heißen Ende die Form eines runden Behälters messen können. Selbst kleinste Abweichungen der Form werden sofort bemerkt. Glashersteller können somit jegliche Probleme beim Formgebungsprozess bereits zu einem sehr frühen Zeitpunkt aufgefangen werden, bevor weitere Produkte mit diesem Fehler hergestellt werden.

Während der ersten Testläufe konnte beobachtet werden, dass die Messung der Abweichung in manchen Fällen viel zu genau ausfiel. Zum Beispiel ermittelte man viele Behälter mit Deformationen im Schulterbereich. Nach Kriterien des Messgeräteherstellers hätten diese Flaschen als fehlerhaft aussortiert werden sollen. Die Glashersteller jedoch sahen dies aus einer ganz anderen Sicht. Trotz der Abweichungen im Schulterbereich, die kaum sichtbar war, galten diese Flaschen als immer noch verkaufbar.

Um dieses Problem zu bewältigen wurde das neue Formkontrollmodul so umprogrammiert, dass der Hersteller jetzt seine eigenen Ausschuss-Toleranzen für die Formgebungskontrolle eingeben kann. Hierzu wurde die Flasche oder der Glasbehälter in viele Vermessungsbereiche eingeteilt und für jede dieser Zonen kann die Formtoleranz individuell eingestellt werden.

Ein weiterer Bereich für den eine Lösung gesucht wurde, war die Klassifizierung von ovalen Produkten. Hier hat das Programmiererteam eine Softwareveränderung eingeführt, die es dem Hersteller erlaubt, die Toleranz für ovale Artikel während der Einrichtung der Produktion einzuplanen und einzustellen, ob ovale Artikel überhaupt zulässig sind oder nicht. Die Versuchsdurchläufe zeigten sich sehr erfolgreich und es wurden alle möglichen Arten von Verformungen aufgespürt. Ein unerwarteter Erfolg hierbei war, dass viele Flaschen mit Graten ebenfalls herausgefiltert wurden.

Zu guter letzt, das neue Formkontrollmodul erlaubt es, Behälter mit einer sogenannten "versetzten Mündung" zu identifizieren. Manchmal ist die Position der Mündung zur idealen Mittellinie versetzt, verursacht durch eine Störung im Formgebungsprozess. Dieser entscheidende Fehler wird jetzt durch die Software festgestellt, sodass die Flasche oder der Behälter automatisch verworfen wird. Das Formkontrollmodul verbessert nicht nur die Qualität der Flaschen sondern trägt auch erheblich dazu bei, die Leistungsfähigkeit der gesamten Produktionslinie erheblich zu verbessern.

Schiefe Flaschen und krumme Hälse



Es gibt neuerdings auch eine neue und fortschrittlichere Methode, die Exzentrizität von Flaschen zu messen. In den meisten Fällen wird die Außermittigkeit immer noch von Hand ermittelt, indem die Flasche gedreht wird, während nach Überschreitungen der maximalen Abweichung Ausschau gehalten wird, ausgehend von der vertikalen Achse nach der Fertigung.

Diese Methode ist nicht sehr genau und liefert dem Maschinenführer auch keine ausführlichen Informationen über die Art der Außermittigkeit (ob es sich um eine schiefe Flasche oder einen krummen Hals handelt), noch erhält er Details für die Ursache dieses Problems – zum Beispiel welcher Teil des Behälters ein Problem mit der Exzentrizität hat, ob alle das gleiche Problem haben und vor allem wie oft es auftritt.

Neue Softwareberechnungen für die Exzentrizität können dies nun unterscheiden und trennen den krummen Hals von der kompletten Außermittigkeit des Behälters. Diese neue Methode zur Ermittlung der Exzentrizität beweist sich vor allem bei der Herstellung von sogenannten Langhalsflaschen. Besonders hier liefert es dem Maschinenführer alle notwendigen Informationen und gibt ihm die Möglichkeit, die angemessenen Einstellungen rechtzeitig vorzunehmen .

Quelle: OGIS GmbH, www.glassglobal.com
in Zusammenarbeit mit dmg World Media, www.glassmediaonline.com und
XPAR Vision Autoren: Joop Dalstra und Harro Kats, www.xparvision.com