Giải pháp điều khiển máy sản xuất khẩu trang y tế

Thứ ba - 28/04/2020 11:12

Đại dịch do virus Corona (Covid-19) gây ra đã khiến hàng triệu người nhiễm bệnh và hàng trăm ngàn người tử vong chỉ trong vòng 2 tháng, kéo theo cơn sốt về các thiết bị y tế để phòng ngừa dịch bệnh như khẩu trang, máy thở, quần áo bảo hộ… Các nước giành giật nhau từng lô hàng khẩu trang y tế khiến thị trường máy làm khẩu trang “nóng” hơn bao giờ hết. Tại Việt Nam, máy làm khẩu trang y tế đa phần được nhập khẩu từ Trung Quốc với giá đội hơn rất nhiều lần so với ngày thường. Đứng trước tình hình đó, nhiều nhà chế tạo máy đã bắt đầu nghiên cứu để sản xuất máy làm khẩu trang đáp ứng thị trường trong nước, tuy nhiên việc thực hiện vẫn còn nhiều khó khăn do chưa có giải pháp điều khiển tối ưu.
Đứng trước tình hình đó, DAT đã cùng hãng INVT nghiên cứu và đưa ra giải pháp điều khiển cho máy làm khẩu trang, ứng dụng thành công tại nhiều công ty sản xuất máy khẩu trang tại Trung Quốc và các đơn vị chế tạo máy tại Việt Nam.

I. Nguyên lý hoạt động của máy làm khẩu trang y tế:
ktd1

Tổng quan về máy sản xuất khẩu trang y tế bao gồm 3 bộ phận chính: máy tạo phôi, bàn lật phôi và máy ép quai.

Máy tạo phôi
Máy tạo phôi có nhiệm vụ tạo phần thân của khẩu trang từ các cuộn vải lọc và cuộn dây nẹp mũi. Phôi (thân khẩu trang) phải đảm bảo các tiêu chuẩn sau:

  • Số lớp vải lọc trên 01 phôi
  • Chiều dài sợi nẹp mũi
  • Chiều rộng nếp gấp chính giữa phôi
  • Chiều dài và chiều rộng của phôi
  • Độ kết dính mối hàn (hàn siêu âm) ở phần trên và phần dưới của phôi

Nguyên lý hoạt động:
Cuộn vải lọc và cuộn dây nẹp mũi sẽ được kéo vào máy thông qua trục rulo kéo, vải được đưa qua thanh gấp nếp giúp tạo ra 3 nếp gấp chính giữa phôi (điều này giúp tạo độ rộng cho khẩu trang khi đeo). Sau đó thông qua cơ cấu cơ khí, nẹp mũi được xếp nằm ở phần trên của vải lọc và được hàn cố định bằng công nghệ hàn siêu âm. Sau khi quá trình hàn phôi hoàn tất, quá trình cắt phôi được thực hiện thông qua trục rulo cắt, chiều dài phôi được tính dựa theo chu vi của trục rulo cắt.
Sau công đoạn cắt phôi, hiện tại phôi đã đạt các tiêu chuẩn về độ dài, độ rộng và số lớp vải lọc.
Năng suất máy đạt gần 300 cái/phút (tốc độ thực tế tùy thuộc vào hệ thống cơ khí). Hiệu suất hoạt động của máy phụ thuộc vào 2 yếu tố: tốc độ máy và công nghệ hàn siêu âm.

Bàn lật phôi
Bàn lật phôi có nhiệm vụ lật ngược phôi, đẩy phôi vào băng tải và cấp phôi cho máy ép quai. Nguyên nhân lật ngược phôi do yêu cầu máy ép quai phải hàn 02 quai đeo ở mặt sau của phôi. Hệ thống thông thường có 1 hoặc 2 bàn lật phôi phụ thuộc vào số lượng máy ép quai.
Nguyên lý hoạt động:
Phôi đạt tiêu chuẩn sẽ được xoay góc 180 độ. Sau đó, thông qua piston sẽ đẩy phôi vào băng tải và cấp phôi cho máy ép quai.

Máy ép quai
Máy ép quai có nhiệm vụ ép 02 quai đeo cho phôi, phôi hoàn chỉnh sẽ được đưa về băng tải cuối máy và đóng gói sản phẩm.
Nguyên lý hoạt động:

  • Phôi từ băng tải (bàn lật phôi) sẽ được đưa vào băng tải của máy ép quai. Cấu tạo băng tải của máy ép quai gồm các khay hình chữ nhật được ghép nối tiếp nhau, mỗi khay tương ứng với một phôi. Sau đó phôi sẽ được hàn 02 quai đeo tại bàn ép quai.
  • Tại bàn ép vải, phôi sau khi hàn quai sẽ tiếp tục được hàn 01 lớp vải bọc bên ngoài ở 02 quai đeo giúp tăng độ bền cho quai.
  • Cuối cùng phôi hoàn chỉnh được đưa về băng tải cuối máy và thực hiện công đoạn đóng gói sản phẩm.

 
II. Khó khăn của khách hàng
Hiện nay, nhiều khách hàng trong ngành máy khẩu trang y tế đang gặp phải rất nhiều khó khăn như:
1. Tốc độ máy chậm dẫn đến năng suất sản xuất không hiệu quả.
2. Máy khẩu trang y tế tự động yêu cầu tính đồng bộ cao về tốc độ từ máy tạo phôi đến bàn lật phôi và máy ép quai. Nếu tốc độ máy không đồng bộ sẽ dẫn đến các tình trạng sau:
- Dư thừa và ứ đọng phôi ở máy ép quai khi máy tạo phôi hoạt động tốc độ quá cao.
- Thiếu hụt phôi hoặc dừng máy liên tục ở máy ép quai khi máy tạo phôi hoạt động tốc độ quá thấp.
3. Công nghệ hàn siêu âm được áp dụng hiệu quả nhằm đáp ứng các yêu cầu về độ bền và tính thẩm mỹ của sản phẩm. Tuy nhiên sóng cao tần do hàn siêu âm tạo ra là nguyên nhân chính dẫn đến tình trạng nhiễu của hệ thống. Từ đó hệ thống hoạt động không ổn định ảnh hưởng lớn đến năng suất và chất lượng sản phẩm.

III. Giải pháp điều khiển máy làm khẩu trang do DAT và INVT phát triển:
Hiểu rõ các vấn đề trên, DAT và tập đoàn công nghệ quốc tế INVT đã hợp tác nghiên cứu, phát triển và đưa ra giải pháp cho máy sản xuất khẩu trang y tế sử dụng bộ điều khiển PLC IVC3, màn hình giám sát HMI VS và bộ Servo DA180.
Sơ đồ giải pháp
ktd2

ktd3

Phân tích giải pháp

Đối với máy ép quai trong hệ thống máy sản xuất khẩu trang y tế. DAT sử dụng 03 bộ AC Servo DA180 lần lượt điều khiển cho cơ cấu băng tải, bàn ép quai và bàn ép vải bọc. Bộ điều khiển cho hệ thống được sử dụng là PLC IVC3 và màn hình giám sát là HMI VS
Đối với giải thuật thông thường, bộ điều khiển PLC sẽ phát xung tốc độ cao với tần số cài đặt cho 03 Driver AC Servo chạy vị trí. Tuy nhiên với giải thuật này sẽ gặp khó khăn về độ nhiễu do sóng cao tần từ bộ hàn siêu âm tạo ra từ đó quá trình phát xung và nhận xung sẽ không chính xác. 
Đối với giải thuật của DAT, bộ lập trình PLC IVC3 thực hiện truyền thông CANopen với 03 bộ AC Servo DA180 (tích hợp chuẩn truyền thông CANopen). Khi đó vị trí và tốc độ của 03 Motor Servo sẽ được cấu hình trong vùng nhớ của PLC khác biệt so với phương pháp điều khiển xung thông thường. Đồng thời truyền thông CANopen đáp ứng 02 ưu điểm sau: 
  • Tốc độ truyền dữ liệu cao: 1Mbs.
  • Hạn chế độ nhiễu do sóng cao tần.

Lợi ích của giải pháp:

- Tốc độ máy cao

- Đảm bảo khả năng đồng bộ tốc độ giữa các cơ cấu và các khâu trong sản xuất

- Dễ dàng điều khiển và vận hành, màn hình hiển thị Tiếng Việt

- Truyền thông CANopen giúp tốc độ truyền dữ liệu nhanh, loại bỏ hoàn toàn tình trạng nhiễu hệ thống do sóng cao tần, tăng năng suất và chất lượng sản phẩm

- Giải pháp trọn bộ, lắp đặt nhanh chóng, dễ dàng. Dịch vụ 24/7.


IV. Các sản phẩm và thiết bị được sử dụng trong giải pháp
 

Màn hình HMI – VS

ktd4
Hãng sản xuất: INVT
  1. Dạng màn hình cảm ứng với 64k màu, thư viện hình ảnh phong phú.
  2. Bộ nhớ lớn có thể mở rộng bằng thể SD hoặc USB.
  3. Tốc độ sử lý nhanh.
  4. Hỗ  trợ  nhiều  cổng  giao  tiếp:  Serial,  USB, Ethernet.
Với các ưu điểm trên, HMI VS cho phép người dùng giám sát, điều khiển và cài đặt các thông số máy.

Bộ lập trình PLC IVC3

ktd5
Hãng sản xuất: INVT
  1. Hỗ trợ 08 mô-đun mở rộng, số lượng IO tối đa lên đến 512 IO.
  2. Tốc độ sử lý nhanh, dưới 0.065µs cho 1 lệnh cơ bản.
  3. 08 ngõ ra phát xung tốc độ cao, tần số Max bằng 200KHz.
  4. Hỗ trợ truyền thông RS485,CANopen và Ethernet.
PLC IVC3 đảm bảo tính đồng bộ về tốc độ giữa các cơ cấu trong hệ thống máy sản xuất khẩu trang y tế.

AC Servo DA180

ktd6
Hãng sản xuất: INVT
  1. Điều khiển vị trí, tốc độ và mô-men.
  2. Điều  khiển  xung  (chế  độ  vị  trí),  Analog  và MultiSpeed.
  3. Tích hợp truyền thông CANopen.
  4. Độ phân giải encoder 17 bit tương đối.
AC Servo DA180 cho phép truyền thông CANopen với bộ điều khiển PLC IVC3 ở tốc độ cao giúp nâng cao hiệu suất máy và giảm nhiễu do sóng cao tần từ đó máy luôn hoạt động ổn định ở tốc đô cao.


Kết luận:
Luôn đem đến giải pháp tối ưu để giúp khách hàng giải quyết mọi vấn đề, đó là phương châm hoạt động của DAT và cũng là lý do DAT đầu tư nguồn lực lớn vào nghiên cứu và phát triển. Máy làm khẩu trang y tế với giải pháp đóng gói trọn bộ của DAT & INVT giúp tối ưu hóa công nghệ điều khiển, giải quyết các khó khăn hiện tại của các nhà chế tạo máy với chi phí thấp nhất. Mọi yêu cầu tư vấn và báo giá vui lòng liên hệ Công ty TNHH Kỹ Thuật Đạt qua hotline 18006567
 

AN TÂM ĐỒNG HÀNH CÙNG HỆ SINH THÁI DAT
Công ty TNHH Kỹ thuật Đạt (DAT) tự hào là nhà cung cấp sản phẩm, giải pháp, dịch vụ dẫn đầu thị trường Biến tần – Tự động hóa, Điều khiển thang máy và Điện năng lượng mặt trời.
- Hơn 14 năm kinh nghiệm phát triển giải pháp lĩnh vực TỰ ĐỘNG HÓA, 450.000 sản phẩm được bán ra và 6000 khách hàng trên toàn quốc.
- Trên 350 nhân sự tài năng, kỹ sư giàu kinh nghiệm
- Kho hàng biến tần lớn có sẵn đến 1000kW với hệ thống mạng lưới dịch vụ kỹ thuật toàn quốc 24/7 giúp giao hàng nhanh chóng, hỗ trợ kịp thời và tiết kiệm chi phí cho khách hàng.
- Quy trình xử lý linh hoạt “Thay thế trước, thủ tục sau”
- DAT là đối tác chiến lược toàn diện với tập đoàn công nghệ INVT từ khâu nghiên cứu, thử nghiệm cho đến khi giới thiệu sản phẩm, giải pháp ra thị trường.
- Tối ưu hóa quy trình, giải pháp, dịch vụ nhờ am hiểu sâu và làm chủ công nghệ.
- DAT cung cấp cho khách hàng chương trình đào tạo về kỹ thuật, hiểu biết về công nghệ và tư vấn nâng cấp cải tiến máy móc.
HÃY TRUY CẬP NGAY ĐỊA CHỈ www.dattech.com.vn & GỌI HOTLINE 1800 6567 (miễn phí cước gọi) ĐỂ ĐƯỢC GIẢI ĐÁP TẤT CẢ THẮC MẮC.

Tác giả bài viết: VP HAMEE

Nguồn tin: www.dattech.com.vn

Tổng số điểm của bài viết là: 0 trong 0 đánh giá

Click để đánh giá bài viết

  Ý kiến bạn đọc

Những tin mới hơn

Những tin cũ hơn

TÀI TRỢ KIM CƯƠNG
TÀI TRỢ VÀNG
Đối tác
LIÊN KẾT WEBSITE
Tài trợ chính
ĐỒNG TÀI TRỢ
Gửi câu hỏi
Bạn đã không sử dụng Site, Bấm vào đây để duy trì trạng thái đăng nhập. Thời gian chờ: 60 giây