OPTICAL CONTROL SYSTEMS

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Sistemas de linhas de inspeção de defeitos superficiais de extrusão por câmeras CMOS

Sistemas de inspeção óptica de defeitos e contaminação em pó e pellets, bem como tamanho e forma

Linhas de extrusão de laboratório com sistema de visão para controlo de qualidade no filme (géis, poluição, etc.)

Reômetro online para controlo de viscosidade, granulados e em pó

OPTICAL CONTROL SYSTEMS GmbH – OCS– é o fabricante líder no mundo, de sistemas de inspeção óptica para o controlo da qualidade, que usam a majoria de produtores de pellets e empresas petroquímicas. A industria pede materiais de maior qualidade, e as empresas precisam ter controlos em linha que assegurem as propriedades dos produtos fabricados. É importante controlar o nivel de geis e contaminantes em film extruido, mesmo que conhecer a viscosidade em tempo real dos materias fabricados. Também é informacão muito valiosa para o processo, conhecer a forma e tamanho dos pellers. É por isso que OCS tem desenvolvido o seguente programa de fabricão que pode ser descargado no catálogo geral OCS Brochure (descarga).

  • Sistema de Controlo de Pó PT2C
  • Sistema de Control de Poluição em Pellets PS25C
  • Sistema de Controlo de Poluição em Pellets de Alta Velocidade PS800 com separador
  • Analisador da distribução de Tamanho e Forma dos Pellets PSSD
  • Analisador de Pellets PA66
  • Torre de Blown Film BFT 300/400
  • Chill Roll & Bobinadora CR9/WU9/MFA
  • Analisador de superficie (controlo geis) FSA 100
  • Analisador amostras ST4
  • Reómetro em línnha OP5
  • Espectrómetro infravermelhos em linha APLAIRS
  • Hazemeter Gamma 12
  • Glossmeter GM
  • Medidor de espessura TM9
  • Sistema de transporte de pellets PTS
  • Laboratorio Completo de Qualidade, para a indústria do plástico
  • Sistema de Inspeção de Qualidade de FILMES E CHAPAS FSP 600 (ler artículo)

CONTROLO DA PRODUÇÃO EM TEMPO REAL

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Os sistemas de inspeção de defeitos superficiais por visão artificial, em filmes e chapas plásticas, podem ajudar as empresas transformadoras a atingir os seus objetivos de qualidade e a otimização de seus processos.

Quando você quer instalar uma máquina com essas características, a pergunta é sempre a mesma: deve ser instalada na linha de extrusão, no processo de laminação ou antes do corte? Cada um dessas localizaçõoes tem as suas vantagens …

Por um lado, o cliente espera sempre uma qualidade perfeita. Por outro lado, o transformador busca sempre a otimização dos seus processos de produção. Desta forma, já temos razões suficientes para instalar um sistema de inspeção de defeitos superficiais de filmes e chapas.

No final do dia, sem a integração de tal sistema, é quase impossível obter informações objetivas em tempo real sobre a qualidade do filme fabricado. No entanto, uma vez tomada a decisão de instalar um sistema de visão artificial, a questão é sempre a mesma: onde colocá-lo, qual é o lugar ideal para colocá-lo? Devemos instalá-lo na linha de extrusão, no processo de laminação ou antes do sistema de corte e enrolamento?

Finalidade do Sistema

A primeira pergunta a responder é de que o sistema é capaz e o que se espera dele. Em síntese, um sistema de inspeção de qualidade ajuda a localizar e classificar defeitos e defeitos superficiais em folhas e filmes plásticos, como géis, insetos, furos, pontos pretos, linhas, etc. o que se traduz numa diminuição nas taxas de devoluções, rejeições e reclamações, uma otimização da produtividade das linhas de extrusão e, finalmente, uma melhoria na percepção da qualidade de nossos produtos pelos clientes. Os fabricantes de filmes e folhas para os mercados farmacêutico, médico, alimentar, técnico, revestimentos, laminação, impressão, etc. eles foram os primeiros a descobrir os benefícios dos sistemas de inspeção de qualidade.

A tecnologia mais moderna é baseada no uso de câmeras CCD de visão artificial e alta velocidade, de 80 a 120 MHz, e 2048, 4096, 6144 e 8192 pixels de resolução. Esta ampla gama permite cobrir as mais variadas velocidades de extrusão e as diferentes larguras a serem inspecionadas em cada linha de extrusão.

Os sistemas de inspeção de superfície usam duas técnicas diferentes para atingir os seus objetivos: o uso da luz de transmissão (para filmes transparentes e translúcidos) ou o uso da luz de reflexão (para filmes opacos). Para os transformadores que processam os dois tipos de materiais na mesma linha de extrusão, a combinação das duas tecnologias (transmissão e reflexão) também é possível em um único sistema de inspeção. Ele detectará todos os tipos de defeitos superficiais, como géis, insetos, buracos, pontos pretos, linhas, linhas, microfissuras, etc. (veja a Fig. 1) irá exibi-los no tapete e classificá-los automaticamente por tipo e tamanho. Segundo a configuração que desejamos estabelecer, o sistema alertará o operador quando detectar um defeito do tipo A maior que o tamanho X, ou seja, aqueles defeitos que consideramos críticos. O equipamento é totalmente configurável neste sentido, para que possa ser ajustado às necessidades de cada linha de extrusão, por exemplo, pode ser considerado como alarme, detecção de um único defeito ou concentração de mais de 10 géis entre 200 e 300 microns n um metro quadrado de filme, com o aviso ao operador que a bobina está fora da especificações. Todos esses dados são armazenados como históricos e podem ser recuperados posteriormente em qualquer momento, por exemplo, no caso duma reclamação dum cliente. Além disso, o sistema pode imprimir relatórios de qualidade de cada uma das bobinas.

 

Possibilidades de Instalação

Vamos voltar, no entanto, à questão inicial de onde instalar o equipamento. O primeiro local será a própria linha de extrusão. A principal vantagem desta alternativa é o controle direto do processo (loop de controle). Desta forma, podemos diagnosticar a priori quando a cabeça começa a ser contaminada e podemos programar a parada da linha para a limpeza da cabeça, com a economia de matéria-prima. O “feed-back” direto ajuda o operador no manejo do equipamento, durante o start-up duma linha, por exemplo. Ao mesmo tempo, o sistema lida com o controle final de qualidade das bobinas.

Se o filme deve ser posteriormente laminado ou revestido, vale a pena considerar a localização do sistema de inspecção em algum lugar na estação de laminação, porque se está instalado na linha de extrusão, o transformador não terá informação de qualidade para o processo de laminação. Defeitos de revestimento, falhas de laminação, defeitos externos (um inseto atraído pela carga estática do filme, por exemplo) não estarão sujeitos a nenhum tipo de inspeção. Por outro lado, se o sistema for instalado no processo de laminação ou revestimento, o fabricante saberá em tudo momento o nível de qualidade das bobinas.

Em terceiro lugar, existe a possibilidade de instalar um sistema de inspeção antes do processo de corte e enrolamento, em geral, o último estágio do processo de transformação de filme ou chapa. Neste caso, o controle de qualidade final será 100%, já que não há manipulação subseqüente ou a possível aparência de novos defeitos. No entanto, o controle direto do processo será mais limitado do que se instalar o sistema na mesma linha de extrusão, porque podemos estar longe da fase em que o defeito se originou.

Como podemos ver, a questão de onde instalar um sistema de inspeção não é, em geral, tão fácil de responder. Geralmente é o próprio transformador do filme ou folha, que, no seu caso, conhece melhor sua linha de produção e sabe onde precisa dum sistema de inspeção de defeitos superficiais. Se, por exemplo, uma otimização da linha de extrusão é procurada, então a localização ideal será na mesma linha de extrusão, após a cabeça. Se, por outro lado, for necessário um controle de 100% da qualidade dos filmes acabados, o sistema deve ser colocado na seção de corte e enrolamento.

 

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Custos do sistema

Os custos associados à instalação dum sistema de inspeção podem ser classificados em custos diretos e indiretos. Os primeiros são o preço do sistema, incluidos os custos de entrega, instalação, start-up e training dos operadores. O segundo, os custos indiretos, são aqueles relativos à manutenção do sistema.

O training dos trabalhadores geralmente é completado com sucesso com 1 ou 2 dias de formação. Normalmente, uma sessão é agendada alguns dias antes do início, outra sessão durante a inicialização do sistema e uma sessão final de acompanhamento após algumas semanas de operação do equipamento. O objetivo é ensinar como crear as receitas de defeitos a serem detectadas e que o operador aprende a interpretar os sinais de alarme quando um defeito é detectado.

Exemplos práticos

Finalmente, vamos citar alguns exemplos de instalações reais em diferentes aplicações, ao fim de ilustrar as diferentes possibilidades de integração dum sistema de inspeção de defeitos de superfície.

Primeiro, falaremos sobre uma linha de extrusão de filme balão. Neste caso, o sistema foi instalado imediatamente antes do enrolador, onde a largura total do filme era monitorada, mediante o uso duma luz por transmissão. A resolução desejada foi de perto de 200 ou 300 microns. Além de controlar a unidade de extrusão (e diagnosticar, por exemplo, quando a cabeça precisa ser limpa), o sistema tem a função de detectar géis que, de um tamanho crítico, podem afetar posteriormente o processo de laminação.

O segundo exemplo fala de uma linha de film cast. Neste caso, como não há rotação do balão como nas linhas de blown film, a utilidade do sistema de controlo aumenta significativamente, e com à sua informação precisa, é muito mais fácil de localizar defeitos na bobina acabada.

Em terceiro lugar, falarmos duma linha de extrusão de chapas para termoformagem. Especialmente em aplicações coextrudadas onde existe um material que atua como camada de barreira, devemos combinar as tecnologias de transmissão e reflexão se quisermos inspecionar as folhas transparentes e opacas com o mesmo equipamento. Neste caso, além de monitorar constantemente o processo de extrusão, é vital detectar todos os tipos de defeitos, géis e pontos negros de mais de 500 mícrons em particular, para reduzir os ciclos de termoformagem e aumentar a produtividade.

Para a extrusão de filmes mono ou biorientados, abre-se uma nova janela de possibilidades. Embora a escolha mais lógica, de um ponto de vista económico é instalar um sistema para inspeccionar o 100% do processo de extrusão e, por sua vez executa o controlo parcial do estiramento, é também possível para controlar a largura total, quando estirado até um máximo de 10 metros. Se o tempo entre o processo de estiramento e o corte / enrolamento final não for muito longo, a opção ideal resultará em uma inspeção do 100% da largura total imediatamente antes do estágio final de corte / enrolamento.

 

Outro exemplo muito claro da utilidade de um sistema de inspeção são as linhas de extrusão de chapas de policarbonato com qualidade ótica. Instalado logo após a calandra (ver Fig. 2), o sistema de inspeção visualiza 100% da folha e alerta o operador assim que ele tem um defeito (bolhas, manchas pretas, géis, etc.), o que permite uma reação rápida e um desperdício de material mínimo. A poucos metros de distância, a jusante, está a serra, que corta a folha, já coberta por uma película protetora. Neste ponto, um alarme também pode ser conectado, o qual, sincronizado com a velocidade da linha, avisa o operador que a folha está fora das especificações. Ao mesmo tempo, um relatório de qualidade é impresso automaticamente para rotular a folha defeituosa. À medida que o sistema é conectado ao servidor da empresa, tanto o gerente de produção quanto o departamento de qualidade recebem o relatório por seu conhecimento e eventual análise.

Finalmente, vamos citar um exemplo duma instalação feita numa linha de revestimento por extrusão dum material adesivo, em que altas velocidades não são um problema. O sistema de inspeção tem uma dupla função, por um lado, para controlar os defeitos da base ou do substrato e, por outro, para visualizar o próprio processo de revestimento. Novamente, como ambos os suportes transparente e opaco são transformados, as luzes são combinadas por transmissão e reflexão no mesmo equipamento de controle.

 

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