【信息化服务案例2】盘点:各厂商口罩机自动化解决方案

发布时间:2020-04-10 来源:中国传动网

  随着海外疫情的加剧和国内全面复工大环境的到来,口罩需求巨大,为保证口罩企业高效运转,无数自动化厂家投身于这场不见硝烟的“疫情狙击战”,助力打造高效口罩机生产线。

  西门子第一时间响应,提供自动化解决方案

  疫情爆发后,西门子于1月21日凌晨第一时间响应,向武汉当地医院提供用于重症监护的超声设备。在接收到近千台口罩机设备自动化解决方案的相关需求后,立即准备定制化的电气配置方案、协调供货渠道、工厂下单排产,最终如期交付上千台西门子设备、并安排调试人员现场调配。

  西门子采用V90PN伺服驱动系统,V90伺服驱动器分为脉冲序列版本(PTI)和PROFINET版本(PN)两种,支持外部脉冲位置控制模式、内部设定值位置控制模式、速度模式、转矩模式等几种运动模式。SMART系列的PLC和人机交互界面保证高动态响应和精准定位,保障口罩机的稳定高效运行。西门子的解决方案正在支持中国制造业在这场疫情中迅速升级转型,将电气化、自动化、数字化的力量融入这场疫情狙击战中,以前所未见的高度、速度、精度和深度,让多数传统制造业窥见自动化的一角。

  施耐德技术改进,远程运维与自动控制结合

  施耐德电气推出的自动化及伺服产品已在防疫物资制造中大量使用,施耐德自主研发的自动口罩机控制系统方案,可覆盖平面口罩以及N95口罩设备,为防疫物资保障提供了强有力的技术支撑。施耐德针对市场上平面口罩机一拖二、一拖三的常规配置做了技术改进,推出以更加智能精巧的莫迪康M221可编程控制器为核心的控制方案,利用EcoStruxure机器顾问,将机器本地自动控制与远程运维紧密结合,提高产能。

  在紧急战役中,施耐德电气开启绿色通道,为多家自动化设备公司提供全套解决方案和莫迪康M241PLC、GXU触摸屏、LXM28伺服驱动器等高性能产品。

  三菱高性能自动化产品,助力口罩机生产

  三菱电机PLC、变频器、伺服系统、HMI、CC-Link网络等自动化产品性能优越,在口罩机中广泛应用,打造出超高速自动化口罩生产线。全自动高速生产线从布料一体成形,封闭制造,到成品段,只由5-6名工人操作。一分钟能产出1000片口罩,日产能最高达到144万片。

  由嘉泰数控自主研发的高速平面口罩机JT-KZ500和高速JT-DH60-X自动点焊机首批设备,其控制系统采用的是三菱FX5U-64M+FX5-80SSC-S,伺服马达使用三菱FX5U-64M+FX5-80SSC-S系列,驱动器和变频器则分别为三菱MR-JE、E700系列,三菱以PLC微电脑控制,全伺服马达,自适应张力控制及自动纠偏系统,确保了设备了高稳定性。整机从入料到成品均为自动化作业,只需一人操作,操作简单,生产高速高效,口罩平片速度达500片/分钟以上。

  台达攻克技术难点,提供多重解决方案

  台达作为工业自动化及智能制造领域的重要企业,响应疫情防护需求,迅速研发,攻克口罩机技术难点,帮助多家口罩设备生产企业成功生产。全自动化口罩机的生产工艺主要受口罩的外观形状影响,台达针对平面口罩和立体口罩的特点提供了不同的解决方案。

  平面口罩机工艺相对简单,注重流程控制,影响效率的主要在后端焊耳绳工位。台达提供PLCAS300系列及伺服驱动器ASDA-A2系列,帮助一个分切设备同时搭载多个焊耳绳设备,提高产能。

  ASDA-A2-M系列是一种CANopen高速通讯型伺服驱动系统,内含电子凸轮功能,平顺生产设备行程、规划合理裁切曲线,满足全自动口罩机设备传送、裁切等工艺要求。另外,此系统在口罩的耳绳热压工艺环节也十分高效,通常搭配2-3台焊耳带机进行使用,整机运行热封精度高达±0.5mm,焊耳精度则可达到±1mm。经测试,应用台达解决方案的平面全自动口罩机的生产速度可达到每分钟150只。

  折叠口罩机方面,台达则提供了CANopen总线型运动控制器DVP15MC11T。无缝连接台达伺服驱动系统ASDA-A2-M系列,采用追剪带拉回曲线,加工出口罩的立体形状。

  埃斯顿打造机器人口罩生产线,无人工厂成为现实

  埃斯顿为实现快速生产,增产增效,以TRIO高端运动控制+埃斯顿高性能伺服系统+埃斯顿机器人为核心,打造出国内外通用的自动化机器人口罩生产线,为口罩生产工厂提供无人化口罩生产线。

  埃斯顿在平面口罩机工艺上,采用EtherCAT总线方案,位置控制精准,相比传统PLC脉冲更高效,精度更高。热封精度误差在0.5mm,焊耳带精度误差在1mm。EM3A高动态伺服电机满足口罩量产对速度的要求,埃斯顿全自动N95折叠口罩机生产线利用翠欧优化的凸轮曲线,优化追剪工艺算法,使运动参数调整更加方便,在提高速度的同时还可有效降低机器设备的振动。

  汇川制定技术电气方案,技术创新推动行业发展

  汇川为抗击疫情紧急制定一系列技术电气方案,使用汇川麒麟IV700视觉系统+中型PLCAM401+4PMEEtherCAT通讯带3台SV660系列伺服,CPU可驱动步进电机,左右焊耳2个绕线步进使用4PME扩展控制方式。

  这套方案下的口罩机运动平稳、效率高,且拥有微秒级的位置抓取能力,跟标精度极高。专用追剪工艺功能块可以自动规划工艺参数、运动曲线,实现一键换模的产线柔性切换。生产N95折叠立体式口罩效率可达60pic/m生产普通平面口罩可达120pic/m。

  在智能化方面采用自主研发的深度学习视觉控制器-麒麟IV700,并结合特定的光学方案,实现高精度的异物和尺寸测量,既免去人工操作,又避免了人为因素导致的误检。汇川加上了视觉检测对于高要求的场合有一定优势,也是一种创新。

  禾川紧凑设计结构,保证生产效率

  禾川在疫情爆发后,充分结合自身的企业技术特点,积极参与到这场抗击疫情的活动中,进行口罩机生产设备自动化方案的开发与应用。针对疫情防控,禾川提出了EtherCAT高速以太网方案。

  使用中型运动控制器,满足32轴高速以太网EtherCAT同步控制,支持插补、追剪、飞剪等完整运动控制功能。响应伺服驱动器,2.5KHz响应频宽保证设备快速跟随系统指令,简易PI调试,节省机构电机安装空间。禾川驱动器机构设计紧凑,超短电机不占空间,便于安装。位置控制定位稳定,可靠性高,故障率低。高响应定位提升口罩双耳带焊接精度。利用EtherCAT多轴连接,大幅度节省配线与故障排查时间,保证生产效率,节约工时。

  合信责无旁贷,提供自动化方案

  作为国产自动化厂商代表,合信责无旁贷,为口罩机、消毒液灌装机、旋盖机设备提供工业自动化解决方案,贡献力量。合信N95全自动口罩机控制系统配置方案中采用CTH300系列中大型PLC,程序空间数据空间大,扩展能力强,处理器扫描速度快。高速EtherCAT总线控制方案,接线简洁,控制精度高,速率快,响应实时。

  合信通过CODESYS软件可以有效的查看跟踪对应的变量的变化曲线,调节更加方便;电子凸轮的使用让工艺过程更好控制。A4伺服系统保证全自动口罩机运行得更快、更稳、更精准。

  信捷方案稳定应用,成为核心供应商

  对于信捷电气,主要产品有几大类,PLC,伺服,人机界面,还有一系列给各行业配套的解决方案。新冠疫情蔓延,成为口罩生产的核心供应商。

  信捷全自动口罩机解决方案,采用具有10轴高性能凸轮控制的CAM4-60T10-E型号PLC,编程方便简洁,优化控制算法,使用追剪功能,提高生产速度,最高可达70片/min,同时生产口罩的一致性可达0.3mm,完全满足全自动生产的精度和速度要求。

  信捷电气通过官微透露,口罩机解决方案已应用于多家企业,并获得央视新闻联播报道。

  目前,信捷全自动口罩机解决方案已稳定应用于多个口罩生产企业,信捷产品正日以继夜地工作在战“疫”的后防线上,为保障防疫物资的供应,信捷以自己的方式贡献着一份力量。

  雷赛启动应急预案,提供运控产品

  雷赛智能作为医疗设备行业重要的运动控制产品提供商,第一时间启动应急预案,做好防疫措施,安排人员24小时值班,为相关口罩、防护服、药品等医疗设备厂商提供步进、闭环和交流伺服等运动控制产品,并协调全国的办事处,为客户提供远程服务和现场服务。春节以来,已为客户提供了超过2000台设备所需的运动控制产品。

  雷赛与口罩机厂商合作多年,熟悉口罩设备的应用工艺和技术需求,结合口罩设备多工位不同应用工艺的特点,为设备厂商提供了步进+闭环+交流伺服的高性价比的解决方案,可满足客户对驱动产品高可靠性、高响应性、高精度的要求,特别是针对口罩设备超声波干扰问题的解决,有独特的技术方案。疫情期间,雷赛智能还在原有“伺服+步进”脉冲方案的基础上,推出口罩机EtherCAT总线“伺服+步进”驱动解决方案,提升口罩机的生产效率,协助口罩生产厂家扩大产能。

  从疫情爆发至今,多数工业自动化厂家都在最短的时间内拿出了成熟的方案和产品助力口罩机生产,在交付使用情况上也表现突出。然而疫情时间持久,口罩机行业态势瞬息万变,对自动化的总线方案、运动控制要求也会逐步提高,自动化战“疫”,任重道远。

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责任编辑:刘小瑜