● 摘要
化工药品生产线上的压延机结构笨重、设备陈旧。生产时需要人工现场操作，环境恶劣，压延时极易产生火花，危机工人生命安全。本文主要研究一种能够人机隔离远程操纵的压延机系统。具体研究内容如下：第一，根据压延机工作原理和工作条件，确定压延机的主要性能参数，然后进行压延机个各零部件的结构设计与传动系统设计。在压延机辊距调节和辊温控制方面做了很大改善，提出应用电动执行器作为辊距调节装置，开创性的设计了双螺旋式导水柱进行辊温调节。第二，根据压延机的结构以及机械手要完成的功能和动作，对机械手进行结构设计、驱动系统设计、和运动仿真。采用模块化设计的思想，分别对机械手的手爪、手腕、手臂等结构设计；在满足技术要求的基础上，机械手采用气动驱动方式；应用Solidworks进行虚拟样机建模，并将模型导入到ADAMS中进行机械手的运动学仿真。第三，以PLC作为控制器实现对压延机、机械手控制系统设计。综合考虑压延机与机械手运行的实际要求，进行硬件配置，给出控制系统I/O分配表，在此基础上确定PLC控制程序的结构。第四，建立基于OPC服务器技术的监控系统，通过在上位机上建立OPC服务器，应用组态王软件读写需要监控的OPC变量，建立友好的人际界面，对压延机运行、机械手运动情况全程实时监控。通过对压延机的研究，解决了压延机在化工药品生产线上的问题；对机械手系统的研究，成功取代了工人的操作，为安全生产提供了有利保障，提高了生产效率和自动化水平。整个研究能够为化工药品生产线压延机系统设计提供基础的和有创新的思路，同时促进机械手在工业领域的实际应用。