外科平面口罩機設備中的自動化方案應用

文:浙江禾川科技股份有限公司2020年第一期

新型冠狀病毒疫情是新中國建國以來,第四次(2003年SARS、2009年甲型H1N1、2013年H7N9)遭遇如此廣泛、如此嚴重的流行疾病疫情。自疫情爆發以來,舉國上下大江南北全部進入到了緊急戰備狀態,上至國家政府,下至企業與黎明百姓,都在用自己的行動,團結一致地對抗著這場疫情,展現了強大的國家與民族凝聚力,也再次證明了中華名族無愧屹立于世界名族之林。

浙江禾川科技股份有限公司在疫情爆發后,啟動了緊急應對機制,充分結合自身的企業技術特點,積極參與到這場抗擊疫情的活動中,那就是口罩機生產設備自動化方案的開發與應用。

口罩的分類

面對暫時無特效藥的新型冠狀病毒,我們最需要做的是做好防護,避免感染。而防護的最有效方式就是避免外出或外出時一律戴口罩!!口罩一時成為了中國人民最需求的物品。

那么什么樣的口罩對新型冠狀病毒有效呢?如表1所示,其中N95FFP1與外科口罩都是能夠過濾飛沫,從而有效防護新型冠狀病毒的,且外科口罩是最建議普通大眾使用的。首先,它的防護等級較高,對病毒、細菌、塵埃以及花粉的防護都很有效;其次,相比于N95和FFP1,它的性價比最高;最后,它對應的生產設備效率能提升最高,能保證供給量;因此,廣大民眾最需要的是外科口罩,具體說是外科平面口罩。

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口罩的加工設備

那么口罩又是如何做出來的呢?按照不同的口罩種類,有不同的口罩加工設備。通過如表2所示,可以明確知道:當前針對疫情所需的主要設備是外科平面口罩機設備。

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1.外科平面口罩機的工藝流程

外科平面口罩機多為一次成型,即口罩本體與雙耳帶焊接一體式完成,主要工藝手段是超聲波封邊與焊接技術。

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2.外科平面口罩機的工藝結構

外科平面口罩機的結構一般性包括四個部分:全自動送料、折疊成型、超聲波熱合系統與出料系統。正常時期,大部分加工可依靠步進進行,但在當前疫情特殊時期,全伺服化被需求,以充分提升加工效率和速度。

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3.外科平面口罩機的自動化特性

l高速高精:伺服應用遠大于變頻器,滿足高速高精的需求;

l多軸運動:軸數較多,以定位控制為主;

l運動控制:電子凸輪功能需求,以中小型PLC為主要系統;

l特殊時期的產能提升需求:基于EtherCAT工業以太網,大幅度提升生產效率,滿足疫情期間的大面積口罩需求。

禾川口罩生產自動化方案

1.傳統脈沖方案

(1)產品特色包括:

  • 高響應伺服驅動器:2.5KHz響應頻寬快速跟隨系統指令;

  • 伺服調試便捷:陷波調整與共振抑制功能,簡易PI調試;

  • 最短伺服電機:實現機構電機安裝最大空間節省。

(2)工藝特色有:

  • 便于安裝:緊湊型驅動器機構設計,超短電機,不占空間,便于安裝;

  • 高可靠性:基于穩定的位置控制定位,穩定性高,故障率低。

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2.EtherCAT高速以太網方案(針對疫情防護,禾川提出的專用方案)

(1)產品特色如下:

  • 中型運動控制器:滿足多軸高速以太網EtherCAT同步控制;

  • 高響應伺服驅動器:2.5KHz響應頻寬快速跟隨系統指令;

  • 伺服調試便捷:陷波調整與共振抑制功能,簡易PI調試;

  • 最短伺服電機:實現機構電機安裝最大空間節省。

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(2)工藝特色包括:

產能提高:EtherCAT網絡架構,多軸同步控制,提高口罩單位分鐘內的生產數量;

高精度:高響應定位,提升口罩雙耳帶焊接精度;

  • 節約工時:全部EtherCAT多軸連接,大幅度節省配線與故障排查時間,保證生產效率,節約工時。

(3)禾川高性能總線型伺服X3E系列性能:

  • 高美觀性:LCD顯示緊湊型設計架構;

  • 高響應性:2.5kHz響應頻寬;

  • 高通訊同步精度:EtherCAT采用FPGA協議直接寫入,最高精度可達10ns同步誤差+-20ns同步抖動;

  • 高易用性:豐富的通訊協議、便捷的濾波與自適應調整功能、完備的位置控制。

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浙江禾川科技股份有限公司作為近年來高速發展的中國自動化品牌,在此國家特殊時期,勇于承擔企業責任,充分發揮多年來在研發技術投入上的積累與成果,在特殊時期全力提供快速、全面與客制化的方案技術服務,與武漢、湖北乃至全國一起對抗疫情!!

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