Bucher Emhart Glass公司將溫度和成型模具沖頭上的工藝過程檢測數(shù)據(jù)讀數(shù)值結(jié)合起來進行反饋調(diào)節(jié)，致力于探索和實現(xiàn)玻璃成型工藝自動閉環(huán)控制的方法。
多年以來，玻璃生產(chǎn)制造和成型過程之中所使用的成型模具沖頭工藝控制系統(tǒng)(Plunger ProccssContral'PPC)和溫度控制系統(tǒng)（YemperatureControl System'TCS)，給玻璃瓶罐生產(chǎn)制造成型廠家?guī)砹擞嘘P(guān)其生產(chǎn)工藝的大量有價值數(shù)據(jù)和信息。
但是，要系統(tǒng)地對各種成型工藝過程檢測參數(shù)進行全面而系統(tǒng)的監(jiān)控并及時進行手動調(diào)節(jié)，這對于玻璃成型設(shè)備的操作人員來說是一項要求較高的工作。為了實現(xiàn)玻璃成型工藝生產(chǎn)線的穩(wěn)定運行、達(dá)到更高的生產(chǎn)效率，玻璃生產(chǎn)制造成型廠家所需要采取的下一步合理安排就是要將玻璃成型這一工藝過程現(xiàn)自動閉環(huán)控制。
一、模腔溫度
如果玻璃生產(chǎn)制造成型廠家已經(jīng)從Buchcr Emhart Glass公司購置了當(dāng)前主流一代的AIS或者BIS玻璃成型設(shè)備，以12組三料滴的方式進行玻璃的成型生產(chǎn)，那么這些廠家就可以在玻璃成型工藝這個環(huán)節(jié)，對于不少于72個模具實現(xiàn)模具一半部分的溫度及相關(guān)冷卻控制閥門的自動控制和調(diào)節(jié)。
從玻璃生產(chǎn)制造成型生產(chǎn)線所反饋的數(shù)據(jù)表明，要使玻璃成型各個控制點的溫度在一天24小時之中保持在±15℃的范圍之內(nèi)，這對于玻璃成型設(shè)備的操作人員來說是一項富有挑戰(zhàn)性的工作。由于玻璃成型模具對于冷卻輸入控制和調(diào)節(jié)本來就需要很長的反饋時間，因此玻璃成型設(shè)備操作人員常常會對玻璃成型模具的溫度控制造成過度調(diào)節(jié)和補償。所以玻璃成型設(shè)備往往需要有經(jīng)驗、守紀(jì)律的人員來進行操作。
這也就是為什么Buche Emhart Glass公司所研制和開發(fā)的FlcxIS模腔冷卻控制(Blank Cooling ControI)系統(tǒng)能夠給玻璃生產(chǎn)成型廠商帶來幫助的原因。使用這種技術(shù)之后，一天24小時無論是白天還是黑夜，都可以將玻璃成型工藝之中的模腔溫度按照工藝要求控制在很窄的溫度范圍之內(nèi)（一股可以控制在±8℃之間）。在啟用新的玻璃成型生產(chǎn)工藝之后，也能夠按新工藝要求將模具溫度冷卻控制在新的溫度控制范圍之內(nèi)。
上述措施所達(dá)到的效果就是，由于減少了玻璃成型工藝生產(chǎn)制造之中重要參數(shù)的波動和偏差，實現(xiàn)和保證玻璃成型工藝生產(chǎn)線的良好質(zhì)量將變得較為容易。玻璃成型設(shè)備的操作人員也能夠投入更多的時間關(guān)注其他他一些工作，采取其他一些措施來改進和提升玻璃成型工藝的質(zhì)量和效率。
二、模具沖頭控制
在玻璃成型工藝之中另外一項很棘手的工作就是控制好模具沖頭的壓力，特別是在壓一吹法成型和小口徑壓一吹法成型之中，由于要采用多個壓力控制來進行壓制的時候，控制好模具沖頭的壓力就變得更加重要。
通過從模具沖頭工藝控制系統(tǒng)獲取所需的特征計時值，玻璃成型自動閉環(huán)控制系統(tǒng)可以為模具沖頭的每次壓制動作設(shè)定和調(diào)節(jié)好初始加壓數(shù)值，使模具沖頭在升起和降落的壓制時間之內(nèi)最終達(dá)到成型工藝所需要的壓力。
FIcxIS模其沖頭壓力控制系統(tǒng)使用了包括零壓力在內(nèi)的四段壓力來進行控制，其中第一段和第二段壓力采用閉環(huán)控制系統(tǒng)自動進行控制和調(diào)節(jié)，第三段壓力則由玻璃成型設(shè)備操作人員手工進行設(shè)定和控制，主要應(yīng)用于模具沖頭壓力保持階段。
采用多段壓力進行玻璃模具成型壓制之后，玻璃成型設(shè)備的操作人員不僅可以控制模具沖頭的初始升壓動作，而且還可以對模具沖頭的保壓壓力進行單獨控制，從而實現(xiàn)對玻璃熔體在模腔之中的分布情況進行控制。在控制玻璃料泡的特性，防止產(chǎn)生缺陷這方面的能力來說，這是該工藝所具備的一大優(yōu)點。
對于玻璃成型工藝來說，選擇正確的時間點來切換壓力轉(zhuǎn)換。非常關(guān)鍵，F(xiàn)lexIS模具沖頭壓力控制系統(tǒng)也能夠很好地做到這一點。通過對每一個模具孔腔過去幾次少數(shù)的壓力測量曲線；就可以對壓力轉(zhuǎn)換們的時間點很好地做出判斷和控制。
三、系統(tǒng)全面集成
所有上述提到的這些閉環(huán)控制系統(tǒng)都已經(jīng)全部集成進Bucher Emhart Glass公司的FlexIS控制系統(tǒng)?？梢宰尣ＡС尚蜎]備的操作人員在FlexIS用戶界面對所有必須的控制參數(shù)進行沒置和調(diào)節(jié)。每一次玻璃成型工況的參數(shù)設(shè)置都能夠保存下來。以便在下一輪工況變更的時候可以迅速載入重新利用。
在系統(tǒng)操作過程之中，玻璃成型設(shè)備的操作人員可以從用戶界面收到各種系統(tǒng)反饋信息，這樣他們就可以知道想要關(guān)心的某個模具孔腔是否在控制范圍內(nèi)正常運行，了解到哪些參數(shù)正在由閉環(huán)控制系統(tǒng)自動進行調(diào)節(jié)和設(shè)置；這些用戶界面特征有助于操作人員很快就能夠掌握新的技術(shù)，并能夠從中獲取最大的收益。
四、用戶信息反饋
FlexIS模具沖頭壓力控制系統(tǒng)和模腔冷卻控制系統(tǒng)現(xiàn)在已經(jīng)可以供出售使用，并且在歐洲和南非的玻璃生產(chǎn)制造成型工廠都有安裝和使用。該技術(shù)和系統(tǒng)也正在步入南美市場。在該系統(tǒng)和工藝的開發(fā)過程之中，就已經(jīng)有一些玻璃生產(chǎn)制造成型工廠參與安裝和使用，這些客戶在早期使用過程之中所反饋的一些信息，也在其正式商用之前進一步被用于對玻璃成型設(shè)備進行改善和提高。
總的來說，從市場和用戶所反饋的信息是積極和肯定的。
Vidrala的Carlos Baitanha是這樣評價該系統(tǒng)的：“溫度控制系統(tǒng)可以讓我們對模腔側(cè)壁的熱交換過程更好地進行控制。”“該系統(tǒng)安裝在當(dāng)前的主流的AIS玻璃成型設(shè)備上，模腔冷卻控制系統(tǒng)能夠充分利用具有多個不同的閥門的優(yōu)點，來對玻璃成型機組的每一個模具進行自動閉環(huán)控制，調(diào)節(jié)和補償其在冷卻過程之中的任何偏差和不平衡狀態(tài)。這種結(jié)果有利于玻璃的成型工藝。例如，使玻璃在成型模具之中的垂直分布達(dá)到更加穩(wěn)定的狀態(tài)，緩解撲氣所造成的波動狀態(tài)。”“另外，由于可以系統(tǒng)地對口模和模具沖頭溫度進行自動測量，也讓我們在檢測問題和故障的時候更加快速，例如，能夠避免和減少模具沖頭冷卻管破損而產(chǎn)生的缺陷。”我們現(xiàn)在已經(jīng)使用模具沖頭壓力控制系統(tǒng)達(dá)一年之久的時間了”，Wiegand GLass公司Karl-Heinz Mann 補充說：“通過使用該系統(tǒng)不斷調(diào)整的多段壓力控制來進行玻璃成型和壓制，可以更有效地避免模腔產(chǎn)生裂縫等缺陷，使其達(dá)到合理的保壓次數(shù)。即使使用磨損更加厲害的模具沖頭，也能夠達(dá)到同樣效果。由于使用該系統(tǒng)之后，保壓時間被控制得非常穩(wěn)定，也減少瓶口粗糙等缺陷的產(chǎn)生。另外，使用該系統(tǒng)之后，我們也可以縮短更換模具的時間間隔，使得工況變更后重新開始成型工藝的過程變得更加平滑和快速。”
五、未來展望
工藝控制是Buchcr Emhart GIass公司優(yōu)先重點發(fā)展的領(lǐng)域。與此同時，該公司用于控制模具沖頭溫度的閉環(huán)控制系統(tǒng)也正在測試之中。另外，該公司用于控制玻璃瓶在傳輸帶上均勻分布排放的控制系統(tǒng)，也將在一家玻璃生產(chǎn)制造成型廠家首次安裝和使用。
最后一個消息是，該公司的即將重新發(fā)布的溫度控制系統(tǒng)軟件將為用戶帶來更大的靈活性，可以讓用戶選擇決定溫度的測量顯示順序。FlcxIS系統(tǒng)也會利用新的溫度控制系統(tǒng)軟件所帶來的這個靈活性，支持對玻璃成型設(shè)備機組啟動程序的調(diào)節(jié)和控制。
