金昌飞 安庆市恒昌机械制造有限责任公司

2019年6月至7月中旬，为了让业界能够更多地了解恒昌公司近两年的研发成果和新技术应用，恒昌面向国内及国际多家著名跨国公司客户代表、战略合作伙伴分期举办了多场新技术现场演示会。

演示会上恒昌现场带料演示了一条集包装、装箱为一体的800ppm无人上料婴儿拉拉裤生产线及一条400ppm成人失禁裤生产线，同时展出了应用于高速设备的热风非织造布超声波焊接技术、高速在线复合芯体技术、整机模块化设计、HIM系统等一系列最新技术成果，其中高速拉拉裤生产线的卷状材料无人上料技术引起了众多嘉宾的广泛关注。

图1 800PPM无人上料婴儿拉拉裤设备参观现场

图2 400PPM成人失禁裤设备参观现场

进入21世纪后，机器人技术在全球范围内得到了广泛的应用。2018年全球电子行业机器人销量已经超过汽车行业，在企业升级转型和AI、物联网等新技术的共同推动下，机器人的应用释放出了巨大的市场能量。特别是在汽车、3C电子、塑料、家电、金属和机械加工等产业，已经有了相当成熟的发展，而在卫品设备制造行业，机器人的应用还未见端倪。

图3 嘉宾们参观CNC加工车间

早在2017年，恒昌就已经成功推出了RS-9和RI-10两种机器人装箱机以及三轴机械手自动装箱机代替人工装箱。RS-9装箱机采用6轴机器人，铲入式，适用于大箱包装；RI-10装箱机也采用6轴机器人，吸附式，适用于小箱包装，与2,000ppm的卫生巾生产线配套，可实现堆垛、装袋、开箱、装箱、封箱整个过程的全自动生产。这两种装箱机运用智能化技术，灵活地实现不同的装箱方式，以满足不同市场终端对包装规格的差异化要求；并且可以根据需要随时调节参数，改变装箱数量。同时，配套双通道包装机，可实现多种装箱方式的有机组合。而三轴机械手自动装箱机作为一种低成本的解决方案，也同样得到了市场的认可。

图4 机器人吸附式装箱机+机器人铲入式装箱机+三轴机械手自动装箱机

本世纪初，国内的卫品设备线速度还不到200m/min，大部分的卷材直径在600～800mm左右，一卷较薄的材料最多只能运行30min，而某些较厚的材料单卷仅能运行7～8 min，换接料频繁。为此，上游原材料供应商不断改进工艺，将部分材料改为箱式和纺锤式放卷以延长单卷原材料使用时间，大部分卷状材料直径已达到1,200mm甚至1,500mm，虽然有效地解决了拼接次数多的问题，但是对于高速生产线来说依然没有解决频繁换料问题，且卷材直径的增加也大幅提升了原材料重量、人工装卸的难度和危险性。

随着市场需求的不断提升，产品的个性化需求也越来越高，随之而来的是产品结构复杂、原材料种类繁多，每种产品约有8～10种卷状原材料，甚至包含了不同品种不同厚度的数种非织造布。设备均需安排专人换接料，平均10min即需要换接一次，劳动强度大、操作频率高。时至今日，恒昌设备的线速度已经达到500m/min，在如此高的线速度下，如果仍然采用人工换接料，不仅会增加劳动强度，而且不能有效减少单机操作工数量。为了避免人工操作过程中出现的失误及不安全因素，如何让机器取代人工成了恒昌研发工作中的一个重要课题。

2017年，恒昌开始着手研发智能化无人上料技术，耗费2年的时间终于将此项技术成功推出。恒昌针对高速机研发的R-ML机器人上料系统，在接收到主机传输的信号后即开始进行上料流程：①拔出尾料空管并放入指定区域；②抓取材料；③将材料安装就位；④牵引材料接头至材料拼接单元；⑤机器人复位待命。整个过程无人操作且取放料精准高效、状态稳定。

无人上料技术让机器人从事精确度高、重复性强的工作，而人在机器人的辅助下可以做更有创造性、附加值更高的工作。这对于生产企业来说，无疑极大程度地降低了用人成本。我们相信，机器人上料技术将是不可阻挡的趋势。目前，恒昌这项技术在国内属于首创，而在全球范围内，恒昌也位列第一梯队。

图5 机械手无人上料技术

超薄复合芯体的在线高速制作

本次的新技术现场展示月中，恒昌的高速在线复合芯体技术成为另外一个重要关注点。

近年来，复合芯体纸尿裤以其超薄透气的效果在中国婴儿纸尿裤市场占据了主导地位，目前市场上绝大部分的纸尿裤产品均采用线外制作的预制复合芯体。这种工艺是将蓬松非织造布作为中间体，加上不同的非织造布或者干法纸、水刺布及高吸收性树脂以粘胶复合而成，生产效率、环保及运输成本均不占优势。

为了简化工序流程、适配高速生产线，恒昌于2019年6月正式推出了高速在线复合芯体技术。这种技术可直接在主机上用非织造布和高吸收性树脂完成复合芯体制作直至最终生产出成品。芯体复合完成后立即包覆边缘，避免了制作过程中高吸收性树脂泄漏；在保证成品高性能的情况下，兼顾高速生产线的效率，线速度至少可达350m/min。同时，此项技术对生产人员和场地没有额外要求，厂房的综合利用率、环境安全、生产效率显著提高。

值得一提的是，在与市场中主流复合芯体的对比实验中，无论是保水量还是吸收性能，恒昌在线复合芯体的表现都非常优秀。为了使在线复合芯体更加柔软，恒昌仍在持续进行更多的研究及测试。

表1 恒昌（HCH）高速在线复合芯体的吸收性能数据比较

当今市场品牌化、规模化即将成为主流方向，随着人口红利的衰减、劳动要素成本的攀升，劳动密集型、低效能企业的生存空间也会被逐渐压缩。市场永远执行优胜劣汰的法则，对于规模化及品牌化的生产企业来说，智能技术的应用将很快成为企业必需面对的现实。

恒昌正是从生产企业的诉求出发，以高速、高效为基础、以智能化为手段，研发出多种新技术来实现企业生产线的快速升级和转型。恒昌也将继续加大研发投入，掌握自主知识产权的关键核心技术，为客户提供更加完善的整体解决方案，为行业集成上下游资源的整合发展，构建共赢合作的产业链。

随着工业4.0和5G时代的来临，全球制造业的格局正在加速转变，越来越多的先进理念及技术被大家所接受。我们坚信，AI+ 信息化技术一定是未来设备发展的必由之路，少人化甚至无人化的智能技术应用势在必行，人工智能+机器人必将会暴发出更大的活力。