背景
自從疫情爆發(fā)以來，這個春節(jié)變成了全民防疫的春節(jié)，各種醫(yī)療物資都出現(xiàn)了不同程度的短缺，其中為明顯的就是口罩。國家發(fā)展和改革委員會副主任連維良，此前在國務院新聞發(fā)布會上發(fā)布消息稱，中國現(xiàn)在的口罩產(chǎn)量是每天2000萬只，而需求可能在5000萬~7000萬。在強大的需求刺激下，原有產(chǎn)能基本已經(jīng)恢復，大家都緊盯新增產(chǎn)能，如通用五菱，比亞迪，富士康等企業(yè)紛紛跨界造口罩。
面對巨大的供需缺口，正弦電氣結(jié)合自身優(yōu)勢，全新推出無紡布平面口罩機控制系統(tǒng)應用方案，配合合作伙伴可以做到一站式提供口罩機產(chǎn)線。該方案包含Ethercat總線運動控制器、觸摸屏、正弦EA180E總線型伺服系統(tǒng)等系列產(chǎn)品。
1.無紡布平面口罩機工藝
口罩機是將多層無紡布通過熱壓、折疊成型，超聲波焊接，耳帶鼻梁條焊接等工序制造出具有一定過濾性能的各種口罩，口罩設備不是單臺的機器，它需要多臺機器的配合完成各種不同的工序。平面口罩是由口罩本體和耳帶組合而成，傳統(tǒng)口罩設備是指負責口罩本體成型、打片的本體機和負責耳帶焊接的耳帶機組成，而本體機的效率較高 (100-120 片/分鐘) ，耳帶焊接機則相對較低 (40--60 片/分鐘) ，為了實現(xiàn)本體機與耳帶焊接機產(chǎn)量的完美配合，需要一臺本體機搭配 2 到 3 臺耳帶焊接機，在全自動的一體化設備中，一般一臺口罩本體機也是連線 2 臺耳帶焊接機。
2.正弦EtherCAT 高速以太網(wǎng)方案
結(jié)合當前情況推出控制系統(tǒng)應用方案，主要包含EA180E Ethercat總線型伺服系統(tǒng) WA2100人機界面HMI,ZMC432可編程運動控制器,可滿足用戶的使用需求。
三層無紡布材料經(jīng)被動拖動放卷裝置，通過恒張力伺服控制實現(xiàn)較恒定的張力供料；口罩定型通過專用的機械模具，配合超聲波模具印出相應圖案；分左右兩工位的耳帶熔接工位，通過控制耳帶開/關夾、耳帶剪斷、平臺升降等多工位配合，將耳帶焊接在口罩上；兩邊折疊定型，水平軸將機型伸出結(jié)構(gòu)將口罩成兩半，折疊在一起；熔接工位及折疊定型工位，需要保持平臺與原料同步焊接，伺服系統(tǒng)應用電子凸輪追剪功能實現(xiàn)往返操作。
圖1是無紡布平面口罩機電氣系統(tǒng)應用的示意圖。運動控制器與伺服驅(qū)動器通過EtherCAT通訊總線實現(xiàn)多軸控制，與觸摸屏通過 Modbus TCP 通訊；具有可靠的穩(wěn)定性，速度快，兼容性高的特點；可實時快速動態(tài)監(jiān)控伺服各種狀態(tài)。
正弦電氣方案特色
Ⅰ提高精度：伺服電機采用23位絕對值編碼器，具有高響應高精度，運行安靜平穩(wěn)、定位精準，同時總線EtherCAT高響應通訊速度與同步控制，實時同步周期達1Ms，提高裁切與焊耳定位精度；
Ⅱ方便接線：本方案采用EtherCAT總線方案，控制器與伺服通過網(wǎng)線連接，節(jié)約大量接線時間，提高生產(chǎn)效率；
Ⅲ簡便排障：總線方式通訊反饋各軸故障情況，通過HMI即可監(jiān)控所有軸實時故障，接線簡單，可大大節(jié)省故障排查難度與時間。
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