劍桿織機設(shè)計與人機工程相關(guān)因素分析

查陳送　馬彧

摘 要：我國的劍桿織機設(shè)計還在起步階段，設(shè)計上還存在很多基礎(chǔ)性問題。人機工程作為工業(yè)設(shè)計中非常重要的一環(huán)還較少被用在劍桿織機的設(shè)計上，造成我國的劍桿織機的設(shè)計很多方面不符合人性化設(shè)計。本文的重點是分析劍桿織機哪些因素與人機工程相關(guān)，從而為劍桿織機的人機工程設(shè)計提供切入點。

關(guān)鍵詞：劍桿織機；人機工程；相關(guān)因素

1 劍桿織機人機系統(tǒng)的硬件分析

劍桿織機在紡織機械中對工人的操作技術(shù)要求較高，與人相關(guān)的硬件較多，以下是劍桿織機與工人操作相關(guān)的硬件，通過分析這些硬件得到劍桿織機的設(shè)計方法。

1.1 顯示屏人機分析

顯示屏是劍桿織機人機工程設(shè)計中關(guān)鍵部分，顯示屏的高度、角度、安裝位置都對操作人員的操作 產(chǎn)生很大的影響，關(guān)系到生產(chǎn)效率以及工人健康。由于操作者的身高不同，所以顯示屏的高度和角度需要做可調(diào)節(jié)裝置。劍桿織機的振動較大，國內(nèi)很多劍桿織機的顯示屏與織機作為一體，當織機運行時顯示屏與織機一起振動，操作人員很難看清顯示屏的指示和數(shù)據(jù)。

1.2 操作鍵人機分析

劍桿織機的操作鍵分為兩大部分：一部分是負責劍桿織機運行功能的操作鍵，另一部分是實現(xiàn)安全保護功能的操作鍵。[1]操作鍵是劍桿織機的輸入端，是劍桿織機的啟動和關(guān)閉，以及出現(xiàn)緊急情況的處理機構(gòu)。所以操作鍵的設(shè)計關(guān)系到機器的運行以及操作者對緊急情況的處理，所以操作鍵的位置需要在操作者能快速觸及的位置。由于工人要時刻檢查織布的情況，所以工人需要在織機的前面中間位置，所以操作鍵的位置應(yīng)該在劍桿織機的前面中間位置。

操作鍵的顏色也是人機設(shè)計中重要的部分。色彩可以引起人的情緒反應(yīng)，也影響人的行為。[2]混亂的顏色設(shè)計不僅影響操作者的使用效率，需要操作者反復(fù)確認，容易使操作者視覺疲勞。操作鍵不合理的顏色設(shè)計還容易引起誤操作，引發(fā)生產(chǎn)事故。

2 劍桿織機人機系統(tǒng)的機器相關(guān)因素分析

2.1 劍桿織機操作安全分析

安全需求是人機工程設(shè)計中必不可少需要考慮的要素，安全需求包括生理安全和心理安全。劍桿織機的操作環(huán)境較為復(fù)雜，一方面是劍桿織機本身的結(jié)構(gòu)造成的，劍桿織機的外露件較多，例如：飛輪的轉(zhuǎn)速較高，對于工人操作很危險，容易打到工人的手和卷入頭發(fā)。另一方面紡織廠對溫度和濕度要求很高，溫度和濕度都要控制在一定范圍，紡織廠的溫度一般都很高，這對工人的心里造成影響。

人機工程學是以安全為前提，既要保證人的安全，又要保證機器的安全運行。操作人員直接或者間接參與生產(chǎn)活動導(dǎo)致事故占整個生產(chǎn)事故中的88%，[3]這就需要機器在設(shè)計時要以人為中心，防止工人操作的誤操作。操作鍵要設(shè)計明確，機器上需要注意安全的地方要設(shè)計警示標示。

2.2 劍桿織機的除塵

劍桿織機與其他機床不同，由于紡織廠的原料是棉花，所以棉絮和灰塵很多。劍桿織機零件較多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，很容易落灰，對于機器的清理很不方便。所以在設(shè)計機器時，給機器加加強筋時不僅要考慮機器的外觀設(shè)計，還要考慮結(jié)構(gòu)不易落灰和方便清理灰塵，對于細碎零件處要加外殼。

2.3 劍桿織機的維修

機器在出現(xiàn)故障，日常的檢修和除塵都需要將機器的外殼拆下，如果外殼過大或者過厚，那么外殼的重量就會過重，維修人員在拆卸機器時將外殼取下時很艱難，對維修造成障礙，因此很多管理不夠嚴的紡織廠，將外殼拆下后就不安裝回去，這也會造成生產(chǎn)事故。對劍桿織機的維修造成故障的還有固定外殼的螺釘過多，這對拆卸和安裝都會造成障礙。

2.4 劍桿織機的配色分析

配色是人機設(shè)計中不可缺少的部分，紡織工人每天長時間面對機械，機器的顏色很大程度上會影響操作工人的情緒，所以必須要了解各種顏色對人心理的影響，以免不適宜的顏色使人不適應(yīng)。紡織廠因為技術(shù)需要對溫度要求很高，所以紡織廠溫度很高，紡織廠的噪音也很高，很容易讓人產(chǎn)生煩躁的情緒，因此大部分紡織機械的配色都采用代表安靜、低調(diào)的顏色，如：利達用的是軍綠色，特呂茨勒使用藍色和白色的配色。采用這些顏色在一定的程度上能夠平衡紡織廠躁動的環(huán)境，使人心緒安寧。紡織機械的配色還得考慮另外一個因素，因為紡織廠都是紡織品，而在紡織廠的紡織品都還是白色，所以紡織廠里有大片白色，在設(shè)計是還要考慮到這些紡織品的顏色，設(shè)計上就不能大面積使用純白色，白色太多容易使人產(chǎn)生眼疲勞。

3 結(jié)語

本文通過分析這些劍桿織機與人機工程系統(tǒng)相關(guān)的因素，從而找到劍桿織機人性化設(shè)計的切入點，但是本文不夠系統(tǒng)，不夠全面，希望在不斷的研究中得到更全面的分析。

參考文獻：

[1] Adams Friedrich .機器的安全控制[J].制造技術(shù)與機床，2005（05）.

[2] 張志剛，武發(fā)德，葉明起，李淑芳，羅君強，墨淑敏.機械傷害的原因及對策分析[J].中國建材科技，2014（03）.

[3] 程東東.安全人機安全人機工程主動設(shè)計方法研究[D].合肥工業(yè)大學，2014.