Automatyczna Kontrola Jakości na Podstawie Pomiaru Ciśnienia w Gnieździe Formy. Krzysztof Szatkowski

Automatyczna Kontrola Jakości na Podstawie Pomiaru Ciśnienia w Gnieździe Formy Krzysztof Szatkowski

Zawartość Ciśnienie w gnieździe formy jako wskaźnik jakości Produkcja bez wad z wykorzystaniem pomiaru ciśnienia w gnieździe formy Automatyczne równoważenie form wielogniazdowych poprzez regulację temperatury gorących kanałów Obliczanie cech jakościowych wyrobu na podstawie pomiarów ciśnienia i temperatury w gnieździe formy. Podsumowanie Automatyczna Kontrola Jakości na Podstawie Pomiaru Ciśnienia w Gnieździe Formy / KISTLER / Krzysztof Szatkowski / PLASTECH 11-12.IV.2013 2

Ciśnienie w formie Ciśnienie w gnieździe formy Czas Automatyczna Kontrola Jakości na Podstawie Pomiaru Ciśnienia w Gnieździe Formy / KISTLER / Krzysztof Szatkowski / PLASTECH 11-12.IV.2013 3

Ciśnienie w formie Ciśnienie w gnieździe formy Napełnianie: kontrola prędkości Początek wtrysku Czas Automatyczna Kontrola Jakości na Podstawie Pomiaru Ciśnienia w Gnieździe Formy / KISTLER / Krzysztof Szatkowski / PLASTECH 11-12.IV.2013 4

Ciśnienie w formie Ciśnienie w gnieździe formy Napełnianie: Początek wtrysku Roztopione tworzywo dochodzi do czujnika Czas kontrola prędkości Automatyczna Kontrola Jakości na Podstawie Pomiaru Ciśnienia w Gnieździe Formy / KISTLER / Krzysztof Szatkowski / PLASTECH 11-12.IV.2013 7

Ciśnienie w formie Ciśnienie w gnieździe formy Wnętrze formy jest wypełnione Ciśnienie docisku Początek wtrysku Czas Przełączenie na ciśnienie docisku (na podstawie pomiaru ciśnienia) Automatyczna Kontrola Jakości na Podstawie Pomiaru Ciśnienia w Gnieździe Formy / KISTLER / Krzysztof Szatkowski / PLASTECH 11-12.IV.2013 9

Ciśnienie w formie Ciśnienie w gnieździe formy Zmiany objętości spowodowane krzepnięciem tworzywa są kompensowane ciśnieniem docisku Wnętrze formy jest wypełnione Ciśnienie docisku Początek wtrysku Czas Automatyczna Kontrola Jakości na Podstawie Pomiaru Ciśnienia w Gnieździe Formy / KISTLER / Krzysztof Szatkowski / PLASTECH 11-12.IV.2013 10

Ciśnienie w formie Ciśnienie w gnieździe formy Zmiany objętości spowodowane krzepnięciem tworzywa są kompensowane ciśnieniem docisku Tworzywo w kanałach doprowadzających zastyga Wnętrze formy jest wypełnione Ciśnienie docisku Początek wtrysku Czas Automatyczna Kontrola Jakości na Podstawie Pomiaru Ciśnienia w Gnieździe Formy / KISTLER / Krzysztof Szatkowski / PLASTECH 11-12.IV.2013 11

Ciśnienie w formie Ciśnienie w gnieździe formy Zmiany objętości spowodowane krzepnięciem tworzywa są kompensowane ciśnieniem docisku Tworzywo w kanałach doprowadzających zastyga Wnętrze formy jest wypełnione Ciśnienie docisku wyłączone Początek wtrysku Czas Ciśnienie atmosferyczne osiągnięte część jest usuwana z formy Automatyczna Kontrola Jakości na Podstawie Pomiaru Ciśnienia w Gnieździe Formy / KISTLER / Krzysztof Szatkowski / PLASTECH 11-12.IV.2013 12

Ciśnienie Ciśnienie Ciśnienie Ciśnienie Ciśnienie Ciśnienie Ciśnienie Ciśnienie Ciśnienie Ciśnienie Ciśnienie Krzywa ciśnienia obrazuje wszelkie zmiany parametrów Większa lepkość Mniejsza lepkość Mniejsza szybkość wtrysku Większa szybkość wtrysku Czas Czas Czas Czas Przełączenie za wcześnie Przełączenie zbyt późno Zbyt małe ciśnienie docisku Zbyt duże ciśnienie docisku Czas Czas Czas Czas Zbyt krótki czas docisku Niższa temperatura tworzywa Wyższa temperatura tworzywa Czas Czas Czas Automatyczna Kontrola Jakości na Podstawie Pomiaru Ciśnienia w Gnieździe Formy / KISTLER / Krzysztof Szatkowski / PLASTECH 11-12.IV.2013 13

Ciśnienie Ciśnienie Przykład: kontrola niedolewek, Używana funkcja: maximum Short Shot niedolewka, niepełny wtrysk Dobry produkt Limit górny Limit dolny Limit górny Limit dolny Czas Czas Automatyczna Kontrola Jakości na Podstawie Pomiaru Ciśnienia w Gnieździe Formy / KISTLER / Krzysztof Szatkowski / PLASTECH 11-12.IV.2013 14

Ciśnienie Ciśnienie Przykład: kontrola wad powierzchniowych Używana funkcja - całka Wady powierzchniowe (sink marks) Dobry produkt Całka (dobra część) Całka (bieżący cykl) Całka (dobra część)= całka (bieżący cykl) Czas Czas Automatyczna Kontrola Jakości na Podstawie Pomiaru Ciśnienia w Gnieździe Formy / KISTLER / Krzysztof Szatkowski / PLASTECH 11-12.IV.2013 15

Kontrola jakości Standardowa Z wykorzystaniem CoMo Injection Losowo wybrane części Wszystkie części (100%) Manualna (wymagani pracownicy) Opóźniona reakcja na problemy produkcyjne Wadliwe części podlegają dalszej obróbce Wadliwe produkty docierają do klienta (reklamacja, zwrot) Manualna dokumentacja jakości Automatyczna Natychmiastowa reakcja Wadliwe części natychmiast wykryte (nie podlegają dlaszej obróbce) Skuteczna kontrola jakości Automatyczna dokumentacja jakości (możliwość analizy statystycznej) Automatyczna Kontrola Jakości na Podstawie Pomiaru Ciśnienia w Gnieździe Formy / KISTLER / Krzysztof Szatkowski / PLASTECH 11-12.IV.2013 16

Typowy system pomiaru ciśnienia w gnieździe formy Pomiar Analiza Rozdział Dokumentacja Czujnik ciśnienia CPS w gnieździe formy Jednostka przetwarzająca Analiza i monitoring produkcji Selekcja dobry/zły MIS Baza danych produkcyjnych, statystyka, trendy Automatyczna Kontrola Jakości na Podstawie Pomiaru Ciśnienia w Gnieździe Formy / KISTLER / Krzysztof Szatkowski / PLASTECH 11-12.IV.2013 17

Technologia - wykorzystanie efektu piezoelektrycznego Kryształ piezoelektryczny pod wpływem przyłożonej siły generuje ładunek elektryczny Wielkość ładunku jest wprost proporcjonalna do przyłożonej siły (w bardzo szerokim zakresie) Automatyczna Kontrola Jakości na Podstawie Pomiaru Ciśnienia w Gnieździe Formy / KISTLER / Krzysztof Szatkowski / PLASTECH 11-12.IV.2013 18

Czujniki do bezpośredniego pomiaru ciśnienia Bardzo dokładny pomiar z minimalnym wskaźnikiem awaryjności Idealne pozycjonowanie w formie Czoło czujnika może być dopasowane do formy Bardzo proste i sztywne mocowanie za pomocą nakrętki lub trzpienia Średnica czoła czujnika: 1mm, 1,2mm, 2,5mm, 4mm, 6mm Dostępne wersje P+T z pomiarem ciśnienia i temperatury Automatyczna Kontrola Jakości na Podstawie Pomiaru Ciśnienia w Gnieździe Formy / KISTLER / Krzysztof Szatkowski / PLASTECH 11-12.IV.2013 19

Pośredni pomiaru ciśnienia w gnieździe formy Łatwa modernizacja istniejących form nie posiadających otworów na czujniki Brak konieczności obróbki płyt dociskowych Niedokładności pomiaru spowodowane zginaniem się szpilki pomiarowej, zabrudzeniem, lub deformacją płyt Automatyczna Kontrola Jakości na Podstawie Pomiaru Ciśnienia w Gnieździe Formy / KISTLER / Krzysztof Szatkowski / PLASTECH 11-12.IV.2013 20

Systemy do moniorowania i zarządzania CoMo Injection CoMo Basic - 4 Kanały - Ograniczona funkcjonalność - Tanie rozwiązanie - możliwy upgrade oprog. do CoMo Standard CoMo Standard - 12/24 Kanały - Standardowe oprog. - Opcja Multiflow CoMo High End - 12/24 Kanałów - z dodatkowym oprog. aplikacyjnym Automatyczna Kontrola Jakości na Podstawie Pomiaru Ciśnienia w Gnieździe Formy / KISTLER / Krzysztof Szatkowski / PLASTECH 11-12.IV.2013 21

Wykorzystanie pomiaru ciśnienia w formach w procesie wtryskiwania tworzyw sztucznych Testowanie form Optyma lizacja Produkcja Dokumentacja jakości Sprawna i szybka analiza formy i problemów w produkcji Lepsze ukierunkowani e optymalizacji Produkcja bez wad Automatyczna dokumentacja jakości Szybkie testowanie formy oszczędność czasu i zasobów Szybkie ustawienie parametrów procesu czas / zasoby Zapewnienie jakości - obniżenie kosztów produkcji Zmniejszenie kosztów obsługi i poprawienie jakości dokumentacji Automatyczna Kontrola Jakości na Podstawie Pomiaru Ciśnienia w Gnieździe Formy / KISTLER / Krzysztof Szatkowski / PLASTECH 11-12.IV.2013 22

Równoważenie (balansowanie) gorących kanałów funkcja Multi Flow Formy z dwoma lub więcej gniazdami Gniazda są wypełniane przy pomocy systemów gorącokanałowych Problem Każde gniazdo ma inny przebieg napełniania Gniazda wypełniane są w różnych momentach Różnica w jakości pomiędzy produktami z różnych gniazd Obecne rozwiązania Ręczne ustawienie temperatury gorących kanałów na podstawie częściowej oceny wypełnienia kanałów lub pomiaru masy części Czasochłonne Różne warunki w trakcie ustawiania i produkcji Automatyczna Kontrola Jakości na Podstawie Pomiaru Ciśnienia w Gnieździe Formy / KISTLER / Krzysztof Szatkowski / PLASTECH 11-12.IV.2013 23

Automatyczne równoważenie gorących kanałów - Multiflow Dane procesowe Forma z czujnikami ciśnienia System System sterowania Parametry Temperatura gorących kanałów Po zakończeniu cyklu Automatyczna Kontrola Jakości na Podstawie Pomiaru Ciśnienia w Gnieździe Formy / KISTLER / Krzysztof Szatkowski / PLASTECH 11-12.IV.2013 24

Niezrównoważona produkcja a napełnianie formy Wypełnianie formy 1 2 3 4 5 6 7 t 8 t=126ms Automatyczna Kontrola Jakości na Podstawie Pomiaru Ciśnienia w Gnieździe Formy / KISTLER / Krzysztof Szatkowski / PLASTECH 11-12.IV.2013 25

Zrównoważona produkcja a napełnianie formy Wynik zastosowania MultiFlow 1 Wypełnianie formy 2 3 4 5 6 t 7 8 t=11ms Automatyczna Kontrola Jakości na Podstawie Pomiaru Ciśnienia w Gnieździe Formy / KISTLER / Krzysztof Szatkowski / PLASTECH 11-12.IV.2013 31

Zrównoważona forma jednoczesne napełnianie gniazd wynik działania MultiFlow 1 Wypełnianie formy 2 3 4 5 t 6 7 8 t=2ms Automatyczna Kontrola Jakości na Podstawie Pomiaru Ciśnienia w Gnieździe Formy / KISTLER / Krzysztof Szatkowski / PLASTECH 11-12.IV.2013 32

Wynik różnych sposobów równoważenia Metoda Wymagany czas / ilość cykli Wynik t [s] Równoważenie ręczne metoda standardowa Równoważenie ręczne z pomiarem ciśnienia w gniazdach Automatyczne równoważenie z wykorzystaniem MultiFlow ½ dnia 60 cykli 20 cykli 50 cykli 0,126 0,069 0,043 0,002 Automatyczna Kontrola Jakości na Podstawie Pomiaru Ciśnienia w Gnieździe Formy / KISTLER / Krzysztof Szatkowski / PLASTECH 11-12.IV.2013 33

Monitorowanie jakości procesu online CoMo Injection Advanced CoMo Injection

Przegląd Jakość części Zmierzone parametry: Długość 1 = 5,45 mm Długość 2 = 1,23 mm.. Średnica 2 = 2,5 mm Dane procesowe Projekt eksperymentu próby Automatyczne generowanie modelu Model jakości Model jakości z systemem monitorowania Automatyczna Kontrola Jakości na Podstawie Pomiaru Ciśnienia w Gnieździe Formy / KISTLER / Krzysztof Szatkowski / PLASTECH 11-12.IV.2013 35

Projektowanie eksperymentu Definiowanie parametrów procesu i dopuszczalnego zakresu zmian Temperatura formy Ciśnienie docisku Definiowanie wymaganych cech jakościowych Ciągłych (np. długość, waga, ) Atrybutów (np. wady powierzchniowe, niedolewki, nadlewki, ) Automatyczna Kontrola Jakości na Podstawie Pomiaru Ciśnienia w Gnieździe Formy / KISTLER / Krzysztof Szatkowski / PLASTECH 11-12.IV.2013 36

Generowanie modelu ze Stasa QC Automatyczna analiza krzywych procesowych i obliczania różnych możliwych parametrów procesu Krzywa procesowa Automatyczny wybór kilku istotnych parametrów procesu dla każdej funkcji jakości oddzielnie. Istotne parametry procesu Automatyczne generowanie modeli do przewidywania wartości każdej funkcji jakości opartych na właściwych parametrach procesu Zwiększona wiedza o procesie Model jakości Obliczona wartość Każdej cechy jakości Przewidywanie wartości cech jakości na postawie danych z czujników Monitorowanie procesu poprzez cechy jakościowe i ich przedziały tolerancji Automatyczna Kontrola Jakości na Podstawie Pomiaru Ciśnienia w Gnieździe Formy / KISTLER / Krzysztof Szatkowski / PLASTECH 11-12.IV.2013 37

Korzystając z CoMo Injection Advanced cechy jakościowe części mogą być przewidywane dla każdego cyklu produkcji. Dane z czujników Przewidywane wartości cech jakościowych sortowanie Jakość w granicach tolerancji Jakość poza granicami tolerancji Automatyczna Kontrola Jakości na Podstawie Pomiaru Ciśnienia w Gnieździe Formy / KISTLER / Krzysztof Szatkowski / PLASTECH 11-12.IV.2013 38

Korzyści Prognozowanie cech jakościowych w trakcie procesu wtrysku Bazujące na modelu kalkulacje cech jakościowych przy wykorzystaniu danych z czujników Dodatkowy potencjał oszczędności kosztów Wykrywanie zmian procesu na bardzo wczesnym etapie Możliwości recyclingu wadliwych wyprasek przed ich dalszym przetworzeniem (np. malowaniem) Przejrzyste monitorowanie procesu Automatyczne określenie istotnych parametrów procesu Bezpośrednie monitorowanie cech jakościowych (oprócz monitorowania parametrów procesowych) Automatyczna Kontrola Jakości na Podstawie Pomiaru Ciśnienia w Gnieździe Formy / KISTLER / Krzysztof Szatkowski / PLASTECH 11-12.IV.2013 39

Podsumowanie Pomiar ciśnienia w gnieździe formy daje możliwość oceny jakości produkcji bezpośrednio w procesie wtrysku Ocena jakości w trakcie produkcji prowadzi do wykrycia wad na najwcześniejszym możliwym etapie. Monitorowane są wszystkie produkowane części (100%) Ręczna kontrola jakości może być zredukowana System automatycznego równoważenia gorących kanałów Multiflow stabilizuje proces i prowadzi do uzyskania stałej jakości wyprodukowanych części. Możliwe jest przewidzenie cech jakościowych wypraski takich jak długość, waga oraz potencjalnych wad. Automatyczna Kontrola Jakości na Podstawie Pomiaru Ciśnienia w Gnieździe Formy / KISTLER / Krzysztof Szatkowski / PLASTECH 11-12.IV.2013 40

Dziękuję za uwagę. www.kistler.cz Automatyczna Kontrola Jakości na Podstawie Pomiaru Ciśnienia w Gnieździe Formy / KISTLER / Krzysztof Szatkowski / PLASTECH 11-12.IV.2013 41