口罩机生产线方案

背景

       自从疫情爆发以来，这个春节变成了全民防疫的春节，各种医疗物资都出现了不同程度的短缺，其中为明显的就是口罩。国家发展和改革委员会副主任连维良，此前在国务院新闻发布会上发布消息称，中国现在的口罩产量是每天2000万只，而需求可能在5000万~7000万。在强大的需求刺激下，原有产能基本已经恢复，大家都紧盯新增产能，如通用五菱，比亚迪，富士康等企业纷纷跨界造口罩。 

面对巨大的供需缺口，正弦电气结合自身优势，全新推出无纺布平面口罩机控制系统应用方案，配合合作伙伴可以做到一站式提供口罩机产线。该方案包含Ethercat总线运动控制器、触摸屏、正弦EA180E总线型伺服系统等系列产品。

1.无纺布平面口罩机工艺

       口罩机是将多层无纺布通过热压、折叠成型，超声波焊接，耳带鼻梁条焊接等工序制造出具有一定过滤性能的各种口罩，口罩设备不是单台的机器，它需要多台机器的配合完成各种不同的工序。平面口罩是由口罩本体和耳带组合而成，传统口罩设备是指负责口罩本体成型、打片的本体机和负责耳带焊接的耳带机组成，而本体机的效率较高 (100-120 片/分钟) ，耳带焊接机则相对较低 (40--60 片/分钟) ，为了实现本体机与耳带焊接机产量的完美配合，需要一台本体机搭配 2 到 3 台耳带焊接机，在全自动的一体化设备中，一般一台口罩本体机也是连线 2 台耳带焊接机。

2.正弦EtherCAT 高速以太网方案

结合当前情况推出控制系统应用方案，主要包含EA180E Ethercat总线型伺服系统 WA2100人机界面HMI,ZMC432可编程运动控制器,可满足用户的使用需求。

三层无纺布材料经被动拖动放卷装置，通过恒张力伺服控制实现较恒定的张力供料；口罩定型通过专用的机械模具，配合超声波模具印出相应图案；分左右两工位的耳带熔接工位，通过控制耳带开/关夹、耳带剪断、平台升降等多工位配合，将耳带焊接在口罩上；两边折叠定型，水平轴将机型伸出结构将口罩成两半，折叠在一起；熔接工位及折叠定型工位，需要保持平台与原料同步焊接，伺服系统应用电子凸轮追剪功能实现往返操作。

图1是无纺布平面口罩机电气系统应用的示意图。运动控制器与伺服驱动器通过EtherCAT通讯总线实现多轴控制，与触摸屏通过 Modbus TCP 通讯；具有可靠的稳定性，速度快，兼容性高的特点；可实时快速动态监控伺服各种状态。

正弦电气方案特色

Ⅰ提高精度：伺服电机采用23位绝对值编码器，具有高响应高精度，运行安静平稳、定位精准，同时总线EtherCAT高响应通讯速度与同步控制，实时同步周期达1Ms，提高裁切与焊耳定位精度；

Ⅱ方便接线：本方案采用EtherCAT总线方案，控制器与伺服通过网线连接，节约大量接线时间，提高生产效率；

Ⅲ简便排障：总线方式通讯反馈各轴故障情况，通过HMI即可监控所有轴实时故障，接线简单，可大大节省故障排查难度与时间。