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我国塑胶生产企业星罗棋布,遍布全国各个省市,但是注塑生产技术水平参差不齐,注塑生产设备的安全性能不高,注塑设备的安全防护已经引起了社会各界人士的广泛关注。
注塑机具有能一次成型外型复杂、尺寸精确或带有金属嵌件的质地密致的塑料制品的强大功能,因而被广泛应用于国防、机电、汽车、交通运输、建材、包装、农业、文教卫生及人们日常生活各个领域。深圳市是我国经济发展的前沿城市之一,通过在深圳一些厂家的实习和调研,笔者发现,对于塑胶生产企业,虽然重伤事故不多,但是轻伤事故频发,尤其是注塑机引发的轻伤事故。究其原因,笔者认为,注塑行业事故频发纵然有多方面的原因,但是纵观深圳市的十几家塑胶生产厂,在针对注塑机的安全防护方面无疑是个很大的漏洞,目前大多数拥有注塑机的厂家除一部分拥有比较先进些的光电安全保护装置外,其余大多数厂家还都是较为传统的安全防护装置,如双手同时操作按钮、手动紧急停车装置、脚动辅助停车装置等,这就给事故发生尤其是压伤、烫伤事故的发生以可乘之机,造成烫伤、压伤事故频繁发生。因此,为更好地实现以人为本,落实本质安全化,笔者通过相关知识的大量学习和研究,在充分调研和对安全监控系统最前沿研究的基础上,设计了一种较为新型的安全监控系统,为塑胶行业的机械防护,尤其是注塑机的安全防护提供了一个新的思维,另辟了一个崭新的思路,提出了一个安全防护发展的方向。
目前,我国大部分塑胶生产企业针对注塑机的防护措施还不够完善,有很大的漏动和需要改进和完善之处。
首先,虽然有的塑胶生产企业已经建立起或者逐步建立起针对注塑机的安全监控系统,大大地改善了员工的安全生产条件,但是仍然有很大的漏洞和空白,建立的针对注塑机的安全监控系统不够深入,只是简单地防止作业人员的手臂压伤、烫伤而已。可是,随着社会的快速发展和科学技术的不断进步,这些相对简单的安全监控系统已远远不能满足作业条件、作业环境以及作业人员的需要,及时更新和完善安全监控系统和安全防护措施已是迫在眉睫。
其次,已经设立注塑机的安全监控系统的生产企业所采用的安全防护装置也不够先进,未采用高新科技产品的生产企业自不必说,先进一些的生产企业也只是采用联锁装置、紧急制动装置、双手同时操作按钮、及简单的红外线安全保护装置。而相对先进的红外感应安全防护装置也只是在作业人员由于误操作,手伸入易压伤之作业区域时,才会起到安全防护的作用。有时,由于此红外感应安全防护装置使用时间过长而未及时维护和更换,导致红外感应安全防护装置发生故障,造成当作业人员误操作时不反应或者反应过于迟钝,使作业人员依然受到伤害。这就意味着红外感应安全防护装置已经失去了安全防护的作用。
再者,所采用的传感器虽然有了很大的改进,但是与国外相比,仍然存在科技创新差,核心制造技术严重落后,拥有自主知识产权的产品少,产品种类不全,投资的强度偏低,科研设备和生产工艺装备比较落后,成果水平低,产品质量差,科技与生产脱节,影响科研成果的转化,综合实力较低,产业发展后劲严重不足等一系列问题。
近年来,传感器正处于传统型向新型传感器转型的发展阶段。新型传感器的特点是微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化,它不仅促进了传统产业的改造,而且可导致建立新型工业和军事变革,是21世纪新的经济增长点。我国在传感器生产产业化过程中,应该在引进国外技术和自主创新两方面都不放松。在引进国外先进技术中,可以提高自己的技术,同时也满足了国内市场的需求,从而形成具有我国特色的传感器生产产业规模。
本论文是在对十几家塑胶生产企业调研的基础上,通过大量阅读和学习相关文献资料的基础上得出的,具有切实符合实际状况的特点,而在研究分析和设计的过程中,采用科学的分析和研究方法的同时,结合我国注塑机的发展现状以及国内外传感器的发展现状和发展趋势,得出相关设计,因此,设计出的注塑机的安全监控系统可以弥补了以往的注塑机的安全防护的漏洞和不足之处,提高和改善了注塑机安全防护的装置和技术。
目前我国大部分塑胶生产企业针对注塑机的安全防护措施仍不健全,有很多的纰漏和需要改进之处,建立的安全监控系统以及安装在注塑机上的安全防护装置过于简单化(有的塑胶生产企业,尤其是中小型塑胶生产厂,甚至缺乏最基本的安全防护措施),设立的安全装置以及采用的元件、仪器等普遍落后,针对以上这些不尽人意的状况,选题之前,笔者至注塑生产现场对本文的研究对象,即XS-ZY型卧式注塑机及注塑生产工艺相关知识进行了调研。笔者根据现场实际对XS-ZY型卧式注塑机的操作中所存在的危险因素进行分析,构建了卧式注塑机的故障树,并通过进一步分析和研究,归纳出导致注塑伤害的主要因素,并提出具有针对性安全控制对策。在危险分析的基础上,论文提出了XS-ZY型卧式注塑机安全监控系统的设计思路,从软硬件两个方面完成了系统的设计。在硬件设计方面,笔者通过对传感器、数据采集卡、信号处理电路以及工业控制计算机等方面知识的学习和研究,科学合理地选择XS-ZY型卧式注塑机安全监控系统的各个元器件,设计出了以红外传感器、指纹传感器为基础,以工业控制计算机为核心的新型XS-ZY型卧式注塑机安全监控系统;在软件设计方面,采用了Lab VIEW、MATLAB以及ACCESS软件技术,安全监控系统的软件的数据采集和人机界面通过使用Lab VIEW来实现,编程及算法则使用MATLAB,数据库则用ACCESS来实现。安全监控系统的设计达到了设计要求,能预防XS-ZY型卧式注塑机常见和重大事故的发生,具有一定实际应用价值,并可推广应用到其他型式的注塑机。