改善 "安全锁" 提高注塑机操作安全性

改善 “安全锁” 提高注塑机操作安全性

2月 14, 2023

管道生产现场, 注塑机由人工输入完成预成型动作, 进入座位, 合模, 注塑成型, 开模, 手动辅助操作顺畅.

顺序是: 手动注射 – 调整位置 – 打开安全锁.

注塑机安全机械锁位于机身中部, 作用在于整个生产过程, 以确保模具, 模具等工序不会因模具外的伤人, 以免操作者受伤, 安全锁见图 1.

问题分析

原安全锁存在结构旋转失效的问题, 摩擦力大, 且复位力不足, 所以经常不能自动复位, 并且存在较大的安全风险. 如果因此发生生产安全事故, 它可能会导致身体受伤. 2020 安全锁故障工作组

锁板

处理

进行现场模拟实验, 分析表明，平均不复位率已达到 7.82%, 直接威胁安全生产，隐患极大.

同时, 还发现原来的安全锁无法实现双手操作保护, 导致安全锁操作. 闲着的手可以自由活动, 安全锁手动解锁装置靠近开合模工作区域, 安全锁操作过程中，操作者仍可以用一只手触摸模具. 如果操作者在解锁和注塑过程中忘记移开空着的手, 会造成模具夹住空手的事故.

通过以上分析, 安全管理人员一致认为，确保注塑机安全锁的高可靠性, 安全锁必须满足以下要求: 第一的, 安全锁可实现可靠复位; 二是实现双手操作保护，防止闲置双手受伤.

解决方案

机械传动部分改进方案

现在, 注塑机采用 “手柄传动,” 其存在以下缺陷: 有 3 机械锁结构上的旋转接头, 并且旋转阻力大; 手柄座高度大, 尤其是当安全锁打开时, 手柄处于水平状态，横向宽度大, 与软管和模体发生干涉, 并且存在安全隐患. 不带定位销, 如图 2, 在锁板接近垂直的状态下可以打开安全锁, 导致回程扭矩显着降低. 新设计 “横拉杆” 传输方案: 如图 3,

取消手柄旋转，减少横向宽度, 加厚锁板，防止变形, 并加定位销，防止锁板不回位. 该方案具有结构简单的优点, 关节数量少, 旋转阻力小, 使用限位销防止止回位, 横向宽度小，注塑机挤出不变形.

输出阻塞设计

针对实现双手操作的要求, 技术人员提出可以参考冲床操作双手保护器的原理. 同时按下双手保护器的两个按钮即可触发动作, 那是, 一只手操作安全锁的机械部分, 另一只手按下电控按钮, 可以实现双手保护.

同时, 以实现双手操作保护，防止闲置双手受伤, 设置了闭锁开关. 闭锁开关直接控制电源部分，在通断过程中容易产生高感应电压, 这会导致接近传感器损坏. 所以, 在接近开关电源电路中, 增加手动开关作为闭锁装置，实现双手操作方式合闸方法不可行. 相比之下, 在接近开关输出电路中, 增加手动开关作为阻断器，实现双手操作模式关闭, 结构简单, 改进并不困难, 且开关瞬时无大感应电压. 所以, 采用输出阻塞方案, 如图 4.

加工及实验

设计图纸完成后, 技术人员审阅图纸，认为图纸合理，能够满足使用要求. 图纸批准后, 设计团队将设计图纸提交安全生产科和技术研发中心联合审查. 安全生产科, 技术研发中心审核后认为生产工艺设计没有改变, 不影响当前生产流程的实施, 同时, 生产科也对安装安全进行审查, 装置设计合理可有效降低安全风险, 可以投入使用.

技术人员邀请技术研发人员 & D中心及安全生产科到现场进行技术性能和安全性能验收. 对安装了高可靠性注塑机安全锁机械部分的DN100、DN250密封注塑机进行了不复位试验. 实验结果证明，实验过程中安全锁没有复位. 现场验收后, 该设备满足技术和安全要求.

为了验证新的安全锁必须用两只手操作才能关闭模具, 进行了现场测试. 技术人员主要对安装有安全锁的DN100、DN250密封注胶机进行单手操作误操作试验, 实验结果表明，单手误操作次数为 0.

现场推广

安全锁的加工成本仅为 747 元, 完全安装后, 技术人员监测应用效果, 并从四月开始 1, 2020 到现在, 安全锁未复位的问题尚未发生. 同时, 新型安全锁采用双手操作原理, 消除了单手操作，大大提高了安全性.