成果名称: 高效智能化口罩生产设备关键技术研发
完成单位: 黄山富田精工智造股份有限公司
研究起止时间: 2019.09 至2020.02 转让范围: 不转让
成果评价单位: 中科高博(北京)科学技术服务中心
成果推荐单位: 中科高博(北京)科学技术服务中心
所处阶段: 成熟应用阶段 评价方式: 机构评价
成果简介
①课题来源与背景;
1、申报产品的国内外发展现状和趋势
我国是第一大口罩生产国,每年有近50%的产能用于出口,绝大部分口罩生产企业使用的是国内设备。目前,国内市场的口罩生产设备采用将多层无纺布经热压复合、折叠成型、超声波焊接、废料切除、耳带焊接等工序制得具有一定过滤性能的防护口罩,其生产速度普遍只能达到60-80片/分钟,同时由于口罩利润空间小,口罩生产设备技术门槛较低,很多国家和地区放弃研制口罩生产设备,而是直接进口成品,因此国内对国外口罩包装生产线鲜有报道,如国际知名的3M公司使用的是我国瀚川智能制造的口罩包装设备,显然设备生产效率低已制约了我国口罩的供应。
为顺应国家和地方产业结构调整政策,我国生产企业正慢慢从“制造型”转为“创造型”,当下发展防护口罩智能化高速生产设备的研发和产业化已刻不容缓。
2、项目开发背景
新冠肺炎疫情爆发以来,口罩已成疫情防控的标配,是个人防护的第一道防线。然而,由于事发突然,又赶上春节长假,当前一线医护人员的口罩等防护品需求尚且难以满足,全国广大群众更是纷纷反映“一罩难求”。为抗击疫情,众多企业纷纷转产口罩,处于产业链上游的防护口罩生产设备已成为口罩产能的最大瓶颈。2月21日,李克强总理专程到北京市海淀区一家临时转产的企业督战口罩生产,总理要求在短时间内要进一步扩大产能,力争早日实现日产过亿只。因此,在这个特殊时期,急需打破瓶颈,加快防护口罩智能化高速生产设备的研发和产业化脚步,确保在短期内充分释放口罩产能,确保防护口罩生产设备满足生产要求,为早日打赢疫情防控的人民战争、总体战、阻击战提供力量。
富田精工作为一家拥有成熟经验的智能制造卫生设备企业,具有研发口罩机的技术基础,且从技术角度来看,口罩机设备的技术难度远低于我们的设备产品,于是我司决定转产紧急研发口罩生产线设备,支援抗疫。
②技术原理及性能指标;
设备型号 防护口罩生产设备(3D立体式/平面)
设备总功率 400KW
生产速度 500-1000ppm/min
口罩耳片与口罩体连接处断裂强力(N) ≥10
生产效率 ≥85%
合格率 ≥95%
外观 口罩外观应整洁、完好、焊点牢固无明显缺失,无破损变形及其他明显的缺陷
③技术的创造性与先进性;
本项目主要针对当前国内口罩生产设备效率低下,难以满足疫情当下海量口罩需求的现状,着力研发高速型一次性防护用口罩生产设备。从产品设计、工艺流程开发到连续型超声波焊接技术的推广应用,较好的解决了高速机面临的诸多开发瓶颈;此外由于在高速生产条件下,在折叠、外形模切、污点、焊接等工序过程中会产生大量不良品,因此项目还对设备的智能化水平进行提升,借助于相位传感、偏移检测、视觉外形与污点检测、超声焊接过监测等实现途径,构建了高速口罩生产设备的品质智能化在线评测技术方案,开发了口罩设备专用的不良品检测排废系统、不间断自动化接料系统以及物料及生产数据的多平台共享系统,打造高端一次性防护口罩生产平台。主要核心技术如下:
1、构建适应高速生产的口罩连续制造工艺及流程,提高一次性成功率
2、开发压力-功率双闭环超声焊接控制方法,保证连续焊接进程焊接质量的稳定
3、开发口罩设备专用的不良品检测排废系统、不间断自动化接料系统以及物料及生产数据的多平台共享系统,打造高端一次性防护口罩生产平台。
④技术的成熟程度,适用范围和安全性;
本项目共申请并获得专利授权10项,其中发明专利3项,实用新型5项,软件著作权2项。项目完成后,已实现产业化进程。本项目的研发及应用,有效缓解了疫情爆发初期防控物资口罩急剧短缺的现状,为安徽省乃至全国疫情防控工作做出了积极贡献。
⑤应用情况及存在的问题;
本项目产品实现了口罩机500-1000PPM生产效率,为客户带来了巨大的经济效益。目前已销售至多家客户,且销售年限达一年以上。接客户反馈,设备使用良好,且生产的产品市场反馈良好,未收到客户对产品存在缺陷的市场反馈。
⑥历年获奖情况;
3D立体式口罩生产设备获得安徽省2020年度首台套重大技术装备称号
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