項目背景
2020年從武漢開始的新冠狀病毒大爆發(fā)，引發(fā)了全國乃至世界范圍內(nèi)的“一罩難求”。據(jù)統(tǒng)計，如果全面復(fù)工，每天需要的口罩數(shù)量就會超過5.3億只，這是個十分龐大的數(shù)字。越來越多的口罩生產(chǎn)企業(yè)開始復(fù)工，也催生了口罩機設(shè)備的需求。在特殊的市場需求下，不僅許多口罩機設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)開始加班加點的生產(chǎn)，一些原本從事醫(yī)療品、紡織品、紙制品設(shè)備的生產(chǎn)企業(yè)也應(yīng)政府需求轉(zhuǎn)型，開始進行口罩的生產(chǎn)。作為工業(yè)自動化及智能制造解決方案的重要提供商，臺達當仁不讓地迅速組織公司核心技術(shù)骨干，快速研究格式口罩機的技術(shù)特點，從憑借優(yōu)異的行業(yè)經(jīng)驗和市場技術(shù)，快速在華南、江浙等區(qū)域，幫助了多家全自動化口罩設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)成功生產(chǎn)，也以自身精湛的行業(yè)經(jīng)驗幫助眾多相關(guān)企業(yè)順利實現(xiàn)轉(zhuǎn)型，響應(yīng)疫情防護的需求。
項目方案
醫(yī)用口罩按應(yīng)用的性能特點可以分為醫(yī)用防護口罩、醫(yī)用外科口罩、普通醫(yī)藥口罩三類，主要的原料是無紡布，其中的熔噴布最為重要，起到關(guān)鍵的過濾、屏蔽等作用，是口罩的“心臟”。全自動口罩折疊機是口罩生產(chǎn)最常見的設(shè)備，可以生產(chǎn)各種無呼吸閥、有呼吸閥口罩，能夠自動完成從原材料到成品的生產(chǎn)過程。全自動化口罩機的生產(chǎn)工藝主要受口罩的外觀形狀影響，市場上，按照平面口罩和立體口罩的特點，主要有兩種不同工藝的口罩制備設(shè)備，因此需要不同的解決方案。對此，臺達都有相對應(yīng)的方案提供。
臺達平面口罩機全自動化解決方案
平面口罩機主要用于生產(chǎn)醫(yī)用外科口罩、普通醫(yī)用口罩，平面口罩機主要工藝流程為無紡布疊合成型、折疊、壓片、分切、耳繩熱壓等，工藝相對簡單，流程控制更加重要。另外由于前段分切一般較快，故而影響效率的主要在后端焊耳繩工位。因此也有一些設(shè)備采用一拖二，甚至一拖四的方式，即一個分切設(shè)備搭配多個焊耳繩設(shè)備來提高產(chǎn)能。
針對平面口罩機的控制需求和特點，采用臺達可編程邏輯控制器（PLC）AS300系列及伺服驅(qū)動器ASDA-A2系列即可很好地完成任務(wù)。
臺達可編程邏輯控制器（PLC）AS300系列采用臺達自行開發(fā)的32位SoC處理器， 強大的定位控制功能可同時支持多達8軸CANopen，搭配專業(yè)、簡易的編輯軟件接口ISPSoft V3.0，可快速完成硬件和網(wǎng)絡(luò)設(shè)定。由于AS300系列內(nèi)置了多種專用功能，通過CANopen總線，搭配臺達專屬模式控制臺達伺服驅(qū)動系統(tǒng)ASDA-A2-M系列，控制功能強大且操作也更加簡單方便。
解決方案中的臺達ASDA-A2-M系列則是一種CANopen高速通訊型伺服驅(qū)動系統(tǒng)，內(nèi)含電子凸輪功能（CAM function），在生產(chǎn)設(shè)備行程規(guī)劃方面更有優(yōu)勢，具有精準定位及平順控制的特色，通過飛剪建表，生產(chǎn)合理的裁切曲線，滿足全自動口罩機設(shè)備傳送、裁切等工藝要求。
另外，ASDA-A2-M系列在口罩的耳繩熱壓工藝環(huán)節(jié)也十分高效，通常搭配2-3臺焊耳帶機進行使用，整機運行熱封精度高達±0.5mm，焊耳精度則可達到±1mm。
經(jīng)測試，應(yīng)用臺達解決方案的平面全自動口罩機的生產(chǎn)速度可達到每分鐘150只。
臺達折疊口罩機全自動化解決方案
折疊口罩機的工藝流程與平面口罩機有所不同，因其加工的口罩形狀主要呈立體狀，因此需要先焊接好耳繩，再模切成型。折疊口罩機的主要工藝流程包括無紡布復(fù)卷成型、焊耳繩、折疊成型、封邊成型等。這種設(shè)備的生產(chǎn)效率一般比平面口罩機要慢，但有些廠商也會通過機械設(shè)計，將焊耳繩和封邊動作改成追剪來實現(xiàn)，以提高口罩機的生產(chǎn)效率。
與折疊口罩機不同的是，口罩機廠商對控制器的選擇更青睞于臺達CANopen總線型運動控制器DVP15MC11T。這款臺達經(jīng)典的控制器可以控制多達24個實軸，支持電子齒輪、電子凸輪、旋切、G代碼等多軸指令。此方案中，DVP15MC11T通過CANopen總線無縫連接臺達伺服驅(qū)動系統(tǒng)ASDA-A2-M系列，采用追剪帶拉回曲線，用法簡單，調(diào)試方便，控制性能更佳，在提高速度的同時還可有效降低機器設(shè)備的振動。
項目總結(jié)
從疫情爆發(fā)至今，臺達工業(yè)自動化團隊快速啟動，憑借遍布全國的技術(shù)和服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，已經(jīng)幫助十數(shù)家相關(guān)廠商完成了全自動口罩機的快速出貨，臺達也將持續(xù)用豐富的經(jīng)驗、精湛的技術(shù)持續(xù)為口罩生產(chǎn)保駕護航。
當然，再快速的口罩生產(chǎn)也只能完整的加工出口罩產(chǎn)品，要投入到市面上使用還需要進行環(huán)氧乙烷消毒，并至少靜置7天用于解析才能出廠。但我們相信，這場戰(zhàn)“疫”終將會取得勝利，漫長的寒冬亦將結(jié)束！