關(guān)于全電動(dòng)注塑機(jī)人性化設(shè)計(jì)探討

　蔣相帥

（廣東聯(lián)塑科技實(shí)業(yè)有限公司，廣東佛山528318）

關(guān)于全電動(dòng)注塑機(jī)人性化設(shè)計(jì)探討

蔣相帥

（廣東聯(lián)塑科技實(shí)業(yè)有限公司，廣東佛山528318）

全電動(dòng)注塑機(jī)是在新的科學(xué)技術(shù)發(fā)展與經(jīng)濟(jì)需求的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的一種現(xiàn)代化注塑機(jī)，在注塑產(chǎn)品精度、環(huán)保適應(yīng)性以及工作效率等方面比傳統(tǒng)的液壓注塑機(jī)有了更大的進(jìn)步。文章通過分析全電動(dòng)注塑機(jī)在國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀，研究了其人性化設(shè)計(jì)過程中的主要影響因素，對其人性化設(shè)計(jì)原則與設(shè)計(jì)流程進(jìn)行了簡要探討，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

全電動(dòng)注塑機(jī)；人性化；設(shè)計(jì)

1　全電動(dòng)注塑機(jī)現(xiàn)狀

全電動(dòng)注塑機(jī)是以熱塑型或熱固型塑料為原材料，將其制成多種多樣的塑料制品的成型設(shè)備，起源于上世紀(jì)八十年代，以伺服電機(jī)為動(dòng)力，滾珠絲杠與皮帶共同形成其傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，通過現(xiàn)代化的軟件程序?qū)ζ鋭?dòng)力源與操作過程進(jìn)行控制，最終制成高精度的產(chǎn)品。國內(nèi)的注塑機(jī)技術(shù)正處于由傳統(tǒng)液壓型向全電動(dòng)型發(fā)展的過程當(dāng)中，已經(jīng)有震雄、博創(chuàng)等公司在進(jìn)行研發(fā)創(chuàng)新，但總體而言，國內(nèi)品牌在市場中反響較差，市場滿意度較低，原因不僅在于關(guān)鍵性零部件仍然依賴進(jìn)口，還在于全電動(dòng)注塑機(jī)在人機(jī)交互方面仍有巨大的進(jìn)步空間。

目前國內(nèi)的注塑機(jī)工業(yè)設(shè)計(jì)水平與國外差距明顯，設(shè)備形態(tài)笨重，人機(jī)交互與外觀配色上總是給人以一種暗黑色調(diào)，無法帶給操作者直觀上的愉悅體驗(yàn)。以配色為例，最常見的為藍(lán)黑、藍(lán)綠、灰綠等色彩搭配，在加上涂裝工藝水平較低，外觀油漆易磨損掉落，使得注塑機(jī)整體看起來陳舊，毫無活力。此外，在注塑機(jī)的安裝與使用過程中缺乏人性化的設(shè)計(jì)，經(jīng)常出現(xiàn)人需要適應(yīng)機(jī)器的現(xiàn)象，不僅讓操作者無法舒適工作，甚至存在安全隱患，威脅人身安全。

2　全電動(dòng)注塑機(jī)人性化設(shè)計(jì)過程中的主要影響要素

2.1全電動(dòng)注塑機(jī)的人性化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

在進(jìn)行全電動(dòng)注塑機(jī)人性化產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，需要依據(jù)不同的屬性、特征與工作側(cè)重點(diǎn)來進(jìn)行，其中最主要最直觀的便是全電動(dòng)注塑機(jī)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)與交互界面特點(diǎn)。注塑機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)集中在鈑金加工與裝配、注塑機(jī)的安裝調(diào)試與使用、設(shè)備的維修保養(yǎng)與循環(huán)利用等方面。鈑金件加工裝配主要包含鈑金件的下料、鉆孔、倒角、沖壓與表面處理，零件完成后，通過制作裝配工藝，按照裝配的難易程度與工序需求，完成進(jìn)料、握持與嵌合的裝配過程。安裝調(diào)試過程要依據(jù)協(xié)議要求對其主要參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，同時(shí)保證安裝環(huán)境的干凈衛(wèi)生整潔。維修保養(yǎng)主要是對注塑機(jī)進(jìn)行定期檢查維護(hù)，循環(huán)利用則需要對注塑機(jī)的主體結(jié)構(gòu)、易損零部件等進(jìn)行考慮，在設(shè)計(jì)過程中要盡可能提高零件的標(biāo)準(zhǔn)性與通用性。

全電動(dòng)注塑機(jī)的人性化設(shè)計(jì)旨在實(shí)現(xiàn)人在操作過程中的安全性與舒適高效性，通過對操作者的操作習(xí)慣、行為認(rèn)知進(jìn)行分析研究，實(shí)現(xiàn)人與注塑機(jī)在相互使用過程中的最佳工作性能。

2.2全電動(dòng)注塑機(jī)與人的認(rèn)知感官影響要素

人的感官主要包括視覺、觸覺與聽覺等方面，因此，全電動(dòng)注塑機(jī)與人的感官影響也集中在這三個(gè)方面。

人性化設(shè)計(jì)的視覺影響因素首先體現(xiàn)在注塑機(jī)的外觀形態(tài)方面，其發(fā)展過程按照由亂到整體、外露到包裹的方式進(jìn)行演變。不同的形態(tài)其對人的視覺沖擊力也不同，如方正造型的注塑機(jī)結(jié)構(gòu)線條硬朗，鏤空式或封閉式的機(jī)架使其看起來穩(wěn)定嚴(yán)肅，規(guī)整均衡的結(jié)構(gòu)顯得簡潔卻呆板單調(diào)；曲面的造型則在鎖模、射臺(tái)鈑金等結(jié)構(gòu)上進(jìn)行曲面處理，使其看起來圓潤柔和，自然流暢而生動(dòng)。其次，注塑機(jī)不同的色彩搭配也會(huì)帶給人不同的視覺效果，例如，對于上明下暗，機(jī)門采取鮮艷色的注塑機(jī)，通過色彩的明亮對頻繁操作的部件進(jìn)行了明確，整體則使用低明度色彩，使其看起來穩(wěn)定理智。最后，則是注塑機(jī)的材質(zhì)影響，噴漆、噴塑、電鍍等表面材料的不同處理方法能夠豐富注塑機(jī)的視覺效果。

注塑機(jī)的操作體驗(yàn)基本集中在觸覺上，其操作性能的好壞直接影響到操作者的使用感受與操作情緒。例如，金屬性的把手會(huì)帶給人冰冷感與危險(xiǎn)感。聽覺的影響則主要指的是注塑機(jī)的工作噪音，包括皮帶輪的傳動(dòng)聲音、報(bào)警音等對人的聽覺環(huán)境的影響。

2.3全電動(dòng)注塑機(jī)與人的行為影響要素

任何機(jī)器設(shè)備的人性化設(shè)計(jì)都離不開人的行為對其的影響。全電機(jī)注塑機(jī)的整個(gè)生產(chǎn)過程中處處都有人的行為在對其進(jìn)行影響，包括產(chǎn)品的加工裝備、安裝調(diào)試、維修保養(yǎng)以及發(fā)送運(yùn)輸?shù)?。加工裝配過程中，要考慮裝配工具的識(shí)別性、零件的存放等裝配工序。好的裝配工序能夠按照人的生理特征進(jìn)行區(qū)域劃分，通過操作區(qū)與顯示工作區(qū)的分類，保證裝配過程中人能夠?qū)α慵M(jìn)行快速識(shí)別、使用與正確、快速裝配，且在裝配工作完成后不需要或者進(jìn)行少量調(diào)整即可。在注塑機(jī)維修保養(yǎng)過程中，預(yù)留足夠的操作空間，綜合考慮人的生理?xiàng)l件、作業(yè)姿勢等內(nèi)容。

2.4全電動(dòng)注塑機(jī)與人的情感交流影響要素

情感交流的影響要素主要指的是全電動(dòng)注塑機(jī)帶給人的情緒與行為感受。由前文可知，不同的結(jié)構(gòu)形態(tài)、色彩搭配帶給人的情緒感受是不同的，注塑機(jī)外觀形態(tài)從直線到曲面、從暗調(diào)到明調(diào)的變化，都在盡可能給人親切感。

3　全電動(dòng)注塑機(jī)人性化設(shè)計(jì)原則

3.1外觀結(jié)構(gòu)形態(tài)設(shè)計(jì)

外觀結(jié)構(gòu)的形態(tài)設(shè)計(jì)原則，在整體上，其結(jié)構(gòu)造型應(yīng)當(dāng)達(dá)到一定的形態(tài)美，既要滿足人眼的視覺感受，以流水型曲面型為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，同時(shí)要保證其在加工過程中的普遍適用性，參照人的基本生理尺寸、操作姿態(tài)等原則，運(yùn)用黃金分割等理論，設(shè)計(jì)比例協(xié)調(diào)、感覺舒適的全電動(dòng)注塑機(jī)。此外，在數(shù)控面板的按鈕布置、數(shù)控面板布局樣式、安裝高度位置與尺寸以及安裝的方式，都必須參照人機(jī)工學(xué)的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3.2外觀色彩搭配設(shè)計(jì)

外觀色彩的設(shè)計(jì)原則主要依照注塑機(jī)的工作環(huán)境、色彩的心里感受以及生產(chǎn)制造成本等內(nèi)容進(jìn)行，既要實(shí)現(xiàn)設(shè)備基本功能，同時(shí)要保證人的感官行為上的愉悅。首先，設(shè)計(jì)過程中盡量采用統(tǒng)一的單純色調(diào)，最多不使用超過三套色，將安全門等經(jīng)常活動(dòng)性的部件上的配色與主體色進(jìn)行色調(diào)區(qū)分，通過整體與局部的明暗對比、飽和度對比，增強(qiáng)常用部件的醒目性與注塑機(jī)的整體感。其次，色彩需要與注塑機(jī)的部件結(jié)構(gòu)材質(zhì)協(xié)調(diào)統(tǒng)一，例如對于采用鑄造工藝的鎖模結(jié)構(gòu)，應(yīng)當(dāng)采用純度與明度較低的色彩進(jìn)行材質(zhì)表面缺點(diǎn)的掩飾，而對于表面光潔的外罩等鈑金件，則應(yīng)采用噴漆烤漆等工藝噴涂明亮的顏色。

3.3材質(zhì)選擇設(shè)計(jì)

材質(zhì)的選擇包括綠色環(huán)保安全材料的選擇，既能夠包含設(shè)計(jì)文化與審美需求，同時(shí)又能夠充分展現(xiàn)材料的表面肌理特性，通過有意的制造痕跡、紋理流露以及裝飾工藝配合等方式，實(shí)現(xiàn)材料的自然美感，并無限接近人體能夠自然感受的狀態(tài)。

3.4結(jié)構(gòu)形態(tài)細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)

結(jié)構(gòu)形態(tài)細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)在工藝制造過程的穩(wěn)定流暢、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)與模塊化、操作過程的安全便捷以及適用于不同的裝配與拆卸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工藝流程等方面。

4　全電動(dòng)注塑機(jī)人性化設(shè)計(jì)基本流程

全電動(dòng)注塑機(jī)的人性化設(shè)計(jì)流程種類繁多，其中心思想是以用戶為產(chǎn)品研發(fā)中心，綜合考慮使用環(huán)境、操作流程以及設(shè)計(jì)問題等多方面內(nèi)容，將用戶的需求融入到最終的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中。以UCD方法為例，其基本流程為，首先，研究用戶的使用習(xí)慣與需求，然后對其進(jìn)行目標(biāo)分解與設(shè)計(jì)點(diǎn)的明確，形成設(shè)計(jì)方案，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行方案評估并完成樣機(jī)試制，最后通過多步驟的用戶反饋與設(shè)計(jì)變更進(jìn)行方案優(yōu)化，完成最終的全電動(dòng)注塑機(jī)的人性化設(shè)計(jì)。

5　結(jié)束語

全電動(dòng)注塑機(jī)的人性化設(shè)計(jì)要綜合用戶需求與其自身特點(diǎn)，從人的認(rèn)知感官、行為操作、與注塑機(jī)的材質(zhì)形態(tài)、結(jié)構(gòu)色彩等方面進(jìn)行，隨著對上述內(nèi)容的不斷了解掌握，其人性化設(shè)計(jì)必然會(huì)迎來質(zhì)的飛躍。

［1］宋春華.高檔注塑機(jī)的發(fā)展動(dòng)向［J］.機(jī)床與液壓，2012，（2）：122-129.

［2］林宏權(quán).全電動(dòng)注塑機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀及展望［M］.塑料工業(yè)，2015，（4）:1-4.

［3］李鋒.產(chǎn)品設(shè)計(jì)-以用戶為中心的設(shè)計(jì)方法及應(yīng)用［M］.中國建筑工業(yè)出版社，2013，（6）：6-10.

Discussion on Humanized Design ofallElectric Injection Molding Machine

JIANG Xiang-shuai
（Guangdong Liansu Technology Industry Co.Ltd.，F(xiàn)oshan Guangdong 528318，China）

The all electric injection molding machine is developed on the basis of new science and technology development and the needs of the economy in the a modern injection molding machine，in terms of precision injection molding products，environmental adaptability and efficiency than the traditional hydraulic injection molding machine have greater progress.Based on the analysis of all electric injection molding machine in the development of the domestic status quo ofmain influence factors of humanized design process，to the person of the design principles and design process are briefly discussed，has certain practical significance.

all electric injection moldingmachine；humanization；design

TP311

B

1672-545X（2016）06-0255-03

2016-03-06

蔣相帥（1987-），男，廣東雷州人，大專，工程師，研究方向：關(guān)于塑料管道產(chǎn)品生產(chǎn)研究。