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★深圳市英威騰電氣股份有限公司

一包小小的抽紙是我們每天都會用到的生活必需品，一大卷原紙是如何變成一包包抽一張就會帶出下一張的抽紙的？今天就來介紹一下抽紙背后的核心設(shè)備——折疊機(jī)。

折疊機(jī)用于將卷型原紙加工成條型抽紙，又稱抽紙機(jī)，是生產(chǎn)抽紙的核心設(shè)備，其重要性不言而喻。傳統(tǒng)的折疊機(jī)市場長期被海外品牌占據(jù)，然而隨著市場的高速發(fā)展以及折疊機(jī)工藝的不斷進(jìn)步，國內(nèi)企業(yè)對于折疊機(jī)的需求也發(fā)生了顯著變化。如今，企業(yè)不僅追求更高的產(chǎn)能和更靈活的工藝，還對成本管控提出了更高的要求。在這樣的背景下，英威騰系統(tǒng)方案應(yīng)運(yùn)而生，以國產(chǎn)化的優(yōu)質(zhì)解決方案，滿足企業(yè)對于折疊機(jī)的全方位需求。

1　項目背景及需求

（1）產(chǎn)能不足：客戶現(xiàn)有折疊機(jī)生產(chǎn)速度無法提升，需采用全伺服方案提升節(jié)拍，獲取競爭力；

（2）工藝靈活性差：傳統(tǒng)折疊機(jī)在調(diào)整工藝參數(shù)時操作復(fù)雜，難以適應(yīng)不同規(guī)格和材質(zhì)的紙巾生產(chǎn)；

（3）成本高昂：高昂的維護(hù)費用和能源消耗增加了生產(chǎn)成本，影響了企業(yè)的競爭力。

為了解決這些問題，該企業(yè)決定引入英威騰系統(tǒng)方案，以期實現(xiàn)折疊機(jī)的高效智能化升級。

2　設(shè)備原理

目前折疊機(jī)按生產(chǎn)工藝分為單插機(jī)、復(fù)插機(jī)和雙插機(jī)，復(fù)插機(jī)兼顧了效率和成本，是目前大多數(shù)設(shè)備的首選方案，本文講的也是復(fù)插型折疊機(jī)，主要工藝流程分為如圖1所示的七個步驟。

圖1 復(fù)插型折疊機(jī)工藝流程

工藝流程如圖2所示。

圖2 工藝流程圖

3　方案架構(gòu)

3.1　重點與難點

（1）設(shè)備傳統(tǒng)方案機(jī)械結(jié)構(gòu)限制無法提速，采用同步和定位方案，調(diào)試參數(shù)多，且各參數(shù)間耦合關(guān)系弱，調(diào)試難度大、耗時久；

（2）設(shè)備生產(chǎn)不同規(guī)格產(chǎn)品時凸輪參數(shù)不同使主速度上限有別，各軸配合分紙動作時主機(jī)過快可能導(dǎo)致軸動作銜接不上而報警或撞機(jī)，導(dǎo)致現(xiàn)場停擺，給用戶造成經(jīng)濟(jì)損失。

3.2　解決思路

（1）更改機(jī)械機(jī)構(gòu)，采用伺服電子凸輪控制方式，優(yōu)化計算方式，減少參數(shù)配置，僅需調(diào)試幾個凸輪點即可完成設(shè)備調(diào)試；（2）設(shè)備生產(chǎn)不同規(guī)格產(chǎn)品對應(yīng)不同凸輪參數(shù)時主速度上限是不一樣的，各個軸配合完成分紙動作，主機(jī)速度太快，整個長周期里面軸動作不一定都能銜接的上，動作銜接不上要么報警要么撞機(jī)，因此我們通過程序計算所有動作的周期返推主機(jī)最大速度，然后限制主機(jī)的最大速度，從而減少報警停機(jī)。

3.3　系統(tǒng)架構(gòu)

英威騰系統(tǒng)方案采用了先進(jìn)的TM753運(yùn)控型控制器、DA200EtherCAT總線伺服驅(qū)動器以及VS-102QS觸摸屏等設(shè)備，通過電子凸輪功能和多軸復(fù)合同步，實現(xiàn)了高速折疊分紙和折尾。系統(tǒng)架構(gòu)如圖3所示。

圖3 方案架構(gòu)圖

圖4 現(xiàn)場機(jī)械圖

3.4　參數(shù)配置與調(diào)試

在系統(tǒng)安裝完成后，進(jìn)行了詳細(xì)的參數(shù)配置和調(diào)試工作。為了解決換產(chǎn)品生產(chǎn)調(diào)整工藝參數(shù)操作復(fù)雜的問題，通過程序自動判斷參數(shù)是否正確，確保了系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。調(diào)試過程中，技術(shù)人員對前后插、前后升降、承接等部件進(jìn)行了精細(xì)調(diào)整，確保其跟隨主機(jī)伺服電機(jī)走凸輪同步。

圖5 參數(shù)配置圖

3.5　生產(chǎn)運(yùn)行與監(jiān)控

系統(tǒng)上線后，折疊機(jī)的運(yùn)行速度穩(wěn)定在100m/min，高速時可達(dá)到120m/min，完全滿足了企業(yè)的生產(chǎn)需求。通過觸摸屏，操作人員可以實時監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)行參數(shù)調(diào)整和故障診斷。

圖6 主控監(jiān)視畫面圖

4　客戶收益

（1）提效創(chuàng)利：最高加工效率可達(dá)120米/分鐘，或20條/分鐘，生產(chǎn)效率提升20%，降低了單位成本，增強(qiáng)了企業(yè)競爭力；

（2）品質(zhì)提升：凸輪工藝讓動作配合更流暢，杜絕了飄紙、漏紙，位置一致性更高，疊紙方正，成品造型美觀；

（3）降低調(diào)試和維護(hù)成本：優(yōu)化工藝參數(shù)，使得現(xiàn)場調(diào)試更加便捷，調(diào)試時間由之前的3~7天縮短到0.5~1天；自動測算主機(jī)最大速度，減少停機(jī)和售后維護(hù)率80%以上，為客戶贏得良好口碑。

5　案例意義

英威騰系統(tǒng)方案在某印包客戶的實際應(yīng)用中，已經(jīng)取得了顯著的成效。復(fù)插機(jī)目前速度穩(wěn)定在100m/min，高速時可達(dá)120m/min，完全滿足了客戶的使用需求，并且在穩(wěn)定操作和方便性方面表現(xiàn)出色，解決了客戶難題，為客戶贏得了市場和口碑，保證了終端工廠穩(wěn)定生產(chǎn)，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)價值和社會價值。

同時，本項目也體現(xiàn)了英威騰整體解決方案能力，除了折疊線方案外，英威騰還具備切紙機(jī)方案、單包機(jī)方案、中包機(jī)方案、復(fù)卷封口線方案等紙巾機(jī)械整線方案和其他行業(yè)整體解決方案，能夠為客戶提供全方位的支持，助力企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

精彩觀點

深圳市英威騰電氣股份有限公司控制產(chǎn)品線負(fù)責(zé)人 葉小令

記者：近期多家企業(yè)推出“AI-PLC”概念，稱可嵌入輕量化機(jī)器學(xué)習(xí)模型。您認(rèn)為哪些應(yīng)用場景（如預(yù)測性維護(hù)、工藝自優(yōu)化）已具備商業(yè)化落地條件？英威騰在此方面有何規(guī)劃？

葉小令：今年Deepseek的火爆的確給自動化行業(yè)帶來了許多的想象空間，如產(chǎn)品宣傳文案的編輯排版、產(chǎn)品開發(fā)的代碼輔助、PLCIDE軟件的輔助編程等，都是當(dāng)下切實能提質(zhì)增效的落地場景；此外，英威騰還結(jié)合公司物聯(lián)網(wǎng)平臺，針對旋轉(zhuǎn)類電機(jī)推出了一體化AI預(yù)測性維護(hù)方案。

記者：2024年P(guān)LC與AIoT（人工智能物聯(lián)網(wǎng)）的深度融合成為焦點，傳統(tǒng)“硬實時控制”如何平衡邊緣計算資源占用與低延時需求？

葉小令：當(dāng)前PLC硬件資源已非瓶頸，可根據(jù)應(yīng)用復(fù)雜度匹配不同性能的ARM/x86架構(gòu)CPU。例如，英威騰TS600物聯(lián)網(wǎng)型PLC，可通過擴(kuò)展4G/WIFI模塊實現(xiàn)云-邊-端協(xié)同。

記者：您認(rèn)為2025年國際品牌與國產(chǎn)PLC的競爭焦點是“成本優(yōu)勢”還是“本地化服務(wù)能力”？

葉小令：隨著國內(nèi)PLC核心技術(shù)突破，與外資品牌的差距日益縮小。成本優(yōu)勢與快速服務(wù)響應(yīng)能力曾是本土品牌的核心利器，但隨著市場拓展與國際化布局，自主可控的軟實力（如編譯型PLC、自主runtime、符合IEC61131規(guī)范的IDE軟件等）愈發(fā)重要。

記者：您認(rèn)為PLC的核心競爭力（如功能安全認(rèn)證、硬實時性）是否會被完全替代？2025年后，PLC廠商的商業(yè)模式可能會向哪些方向演變？

葉小令：PLC的核心競爭力除產(chǎn)品穩(wěn)定性、易用性及核心技術(shù)突破外，關(guān)鍵在于構(gòu)建行業(yè)應(yīng)用生態(tài)——結(jié)合自身驅(qū)動層、監(jiān)控層產(chǎn)品線，形成一體化解決方案，通過深度綁定行業(yè)工藝包，為客戶提供降本增效的高價值服務(wù)。

摘自《自動化博覽》2025年4月刊