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23.03.2017

Thermoformprozess überwachen

Messtechnik zur einheitlichen Qualitätskontrolle

„Die unzureichende Erfassung von Prozessdaten zählt zu den großen Nachteilen bei der Thermoformung“, erklärt Peter Schöberl, Geschäftsführer der Toolvision GmbH. Die Werkzeuge und Maschinen seien oft nicht mit integrierter Sensorik zur Überprüfung von Temperaturen, Drücken, Wegen, Kräften und Zustandsdaten ausgerüstet. Hohe Ausschussmengen, die Abnutzung von Werkzeug und Maschine sowie hohe Stückkostenfaktor können daraus resultieren.

  • Kavitätenlayout im Bild-Modus: Auf Basis der Daten aus der Infrarotkamera kann das System Fehlermeldungen generieren (© Toolvision)

    Kavitätenlayout im Bild-Modus: Auf Basis der Daten aus der Infrarotkamera kann das System Fehlermeldungen generieren (© Toolvision)

  • Die im Messsystem integrierte Optis-Infrarotkamera zur Visualisierung und Überwachung der Temperatur an Werkzeug und Folie (© Toolvision)

    Die im Messsystem integrierte Optis-Infrarotkamera zur Visualisierung und Überwachung der Temperatur an Werkzeug und Folie (© Toolvision)

  • Kavitätenlayout im Scan-Modus: Temperaturabweichungen lassen sich mit Hilfe der Infrarotkamera detektieren (© Toolvision)

    Kavitätenlayout im Scan-Modus: Temperaturabweichungen lassen sich mit Hilfe der Infrarotkamera detektieren (© Toolvision)

  • Die Prozessüberwachung erfolgt mit Hilfe von Hüllkurven, die als Qualitätsfenster auf die Prozesskurven gelegt werden, oder mit Hilfe von Hotspots der Infrarotkamera (© Toolvision)

    Die Prozessüberwachung erfolgt mit Hilfe von Hüllkurven, die als Qualitätsfenster auf die Prozesskurven gelegt werden, oder mit Hilfe von Hotspots der Infrarotkamera (© Toolvision)

  • Farbige Referenzgraphen zum direkten Vergleich von Ist- und Soll-Kurven (© Toolvision)

    Farbige Referenzgraphen zum direkten Vergleich von Ist- und Soll-Kurven (© Toolvision)

  • Prozessoptimierung bei der Becherproduktion: Die Taktdauer lässt sich durch Vorziehen des Formluftstartzeitpunktes um 96 ms beschleunigen, was eine deutlich höhere Maschinenauslastung zur Folge haben kann (© Toolvision)

    Prozessoptimierung bei der Becherproduktion: Die Taktdauer lässt sich durch Vorziehen des Formluftstartzeitpunktes um 96 ms beschleunigen, was eine deutlich höhere Maschinenauslastung zur Folge haben kann (© Toolvision)

  • Thermoformprozess überwachen: Das System, das an die jeweilige Maschine angepasst wird, umfasst bis zu zwölf im Werkzeug oder in die Maschine integrierte Sensoren (© Toolvision)

    Thermoformprozess überwachen: Das System, das an die jeweilige Maschine angepasst wird, umfasst bis zu zwölf im Werkzeug oder in die Maschine integrierte Sensoren (© Toolvision)

  • Nach Angaben des Herstellers ist das Messsystem besonders für Lebensmittel- und Pharmaverpackungen geeignet (© Toolvision)

    Nach Angaben des Herstellers ist das Messsystem besonders für Lebensmittel- und Pharmaverpackungen geeignet (© Toolvision)

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Messsystem mit Sensoren und Infrarotkamera

Das Toolvision-System umfasst bis zu zwölf Sensoren, die direkt ins Werkzeug oder in die Maschine integriert sind. Pro Sekunde generieren sie bis zu 125 Messdaten pro Messkanal, die online aufgezeichnet und in Echtzeit ausgewertet werden. Anstelle von Pyrometer-Messungen erfasst eine Infrarotkamera (Bild 2) die Temperatur an Werkzeug und Folie.

Eine Software stellt die Prozessdaten in einer Grafik dar. Sobald das System auf Basis der Sensorwerte oder des Kamerasignals eine Abweichung feststellt, meldet es einen Fehler.

Zur Überwachung des Prozesses dienen Hüllkurven (Bild 4), die als Qualitätsfenster auf die Prozesskurven gelegt werden, oder Hotspots der Infrarotkamera. Wird das Qualitätsfenster über- oder unterschritten, kann der Bediener reagieren. Farbige Referenzgraphen (Bild 5) zeigen Ist- und Soll-Kurven im direkten Vergleich.

Prozessoptimierung und Fehlermeldungen

Auf Basis der Datenvisualisierung und -auswertung sind Prozessoptimierungen möglich. So lässt sich z. B. die Taktdauer durch Vorziehen des Formluftstartzeitpunktes verkürzen (Bild 6), was eine deutlich höhere Maschinenauslastung zur Folge haben kann.

Das Fehlermeldesystem erlaubt es dem Anwender, über einen selbst gewählten Zeitraum einen Schichtreport während der Produktion anzufertigen, der sich auch per E-Mail versenden lässt. Alternativ kann die Maschine automatisch ausgeschaltet werden, wenn Fehler während der Produktion auftreten.

Das System gibt auch einen Überblick über Serviceintervalle und Reparaturarbeiten. Noch dieses Jahr plant der Hersteller eine Trendvisualisierung zur Langfristüberwachung nachzurüsten. (kk)

Unternehmensinformation

TOOLVISION GmbH

Adelmannstr. 17
DE 86441 Zusmarshausen
Tel.: 08291 858333-0
Fax: 08291 858333-9

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