科普口罩机解决方案原理

作为全球口罩产能最大的国家，工信部总工程师田玉龙曾表示，我国N95口罩和医用外科口罩总体产能达到每天2000多万只。但“疫情”攻坚战当前，有机构预测，口罩日需求量至少2亿只。

面对巨大的供需缺口，英威腾结合自身优势，组织专家力量，全新推出无纺布平面口罩机控制系统应用方案。该方案包含控制器、变频器、触摸屏、伺服配套等系列产品，不仅可以满足客户的使用需求，而且可以帮助企业大幅度提升产能，在一定程度上缓解口罩难求的情况。

无纺布平面口罩机工艺

首先要明确，战疫当前，我们需要无纺布平面口罩机。

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 (120-150 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 到 3 台耳带焊接机。

图1 无纺布平面口罩机工艺图

快速提升产能 英威腾有办法

英威腾本次推出的控制系统应用方案，主要包含AX70中型PLC、HMI、DA200伺服系统、GD350变频器，可满足用户的使用需求。

原材料经被动拖动放卷装置，变频器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2 无纺布平面口罩机电气系统应用示意图

图2是无纺布平面口罩机电气系统应用的示意图。PLC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；主传送带采用变频器调节电机输送、步进马达翻转，在焊接及折叠过程中有两轴需往返跟随主轴运行，需支持较复杂的同步指令。传动精确，控制稳定，速度可调。简易调节装置，换料方便，稳定性高故障率低。

英威腾方案特色

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，提高生产速度；

简便排障：总线方式通讯反馈各轴故障情况，节约故障排查难度与时间；

提高精度：EtherCAT总线高响应速度与同步控制，提高裁切与焊耳定位精度；

提高产能：伺服相对气缸拥有更高的响应与运行速度，提升生产速度。