劍桿織機設計與人機工程相關因素分析

查陳送　馬彧

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

關鍵詞：劍桿織機；人機工程；相關因素

1 劍桿織機人機系統的硬件分析

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

1.1 顯示屏人機分析

顯示屏是劍桿織機人機工程設計中關鍵部分，顯示屏的高度、角度、安裝位置都對操作人員的操作 產生很大的影響，關系到生產效率以及工人健康。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節裝置。劍桿織機的振動較大，國內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據。

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閉，以及出現緊急情況的處理機構。所以操作鍵的設計關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該在劍桿織機的前面中間位置。

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

2 劍桿織機人機系統的機器相關因素分析

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。劍桿織機的操作環境較為復雜，一方面是劍桿織機本身的結構造成的，劍桿織機的外露件較多，例如：飛輪的轉速較高，對于工人操作很危險，容易打到工人的手和卷入頭發。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活動導致事故占整個生產事故中的88%，[3]這就需要機器在設計時要以人為中心，防止工人操作的誤操作。操作鍵要設計明確，機器上需要注意安全的地方要設計警示標示。

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，結構復雜，很容易落灰，對于機器的清理很不方便。所以在設計機器時，給機器加加強筋時不僅要考慮機器的外觀設計，還要考慮結構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。紡織廠因為技術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，在設計是還要考慮到這些紡織品的顏色，設計上就不能大面積使用純白色，白色太多容易使人產生眼疲勞。

3 結語

本文通過分析這些劍桿織機與人機工程系統相關的因素，從而找到劍桿織機人性化設計的切入點，但是本文不夠系統，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].制造技術與機床，2005（05）.

[2] 張志剛，武發德，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計方法研究[D].合肥工業大學，2014.