1 研究背景
當(dāng)今社會(huì)制造技術(shù)日趨成熟,而作為制造技術(shù)的主要部分人和機(jī)器之間的關(guān)系越來(lái)越受人們的關(guān)注[1]。國(guó)內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)表明,發(fā)展裝備制造業(yè),數(shù)控機(jī)床是基礎(chǔ)。作業(yè)人員的效率也直接影響著機(jī)床的效率,給操作者提供一個(gè)舒服的工作環(huán)境,低強(qiáng)度高效率的工作方式才能使數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)效率達(dá)到最高。工作姿勢(shì)分析 (OWAS,Ovako Working Posture Analysis
System)可以界定不同工作狀態(tài),工作姿勢(shì),并由此得到不同姿勢(shì)對(duì)身體產(chǎn)生不同損害劃分等級(jí)。
2 問(wèn)題分析
OWAS工作姿勢(shì)分析法可以根據(jù)身體的不同姿勢(shì)進(jìn)行編 碼,主要遵循以下原則:1)身體的主要行為姿勢(shì)(坐、站、蹲....);2)各個(gè)部位(腰、手臂、下肢...);3)承擔(dān)任務(wù)的工作強(qiáng)度,即貨物重量;三者及進(jìn)行排序,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)OWAS編碼[2]。研究人員可在觀測(cè)作業(yè)人員動(dòng)作后,針對(duì)某一姿勢(shì)給其一編碼組合,頭頸部:1- 可自由活動(dòng),2- 前傾,3- 側(cè)彎,4- 后仰,5- 旋轉(zhuǎn);背部: 1- 挺直,2- 前彎,3- 扭轉(zhuǎn),4- 彎曲且扭轉(zhuǎn);手臂:1- 雙手位肩下方,2- 單手位肩下方,3- 雙手位肩上方;腿部:1- 腿位于座椅下方坐立,2- 站立,3- 單腳直站立,4- 雙腳彎站立,5- 單腳彎站立,6- 跪姿,7- 走動(dòng);重量:1- 小于10KG,2- 10至20KG,3- 大于10KG[3]。
通過(guò)對(duì)加工中心工人作業(yè)姿勢(shì)分析,取其裝零部件姿勢(shì)進(jìn)行分析研究如圖1所示,作業(yè)人員裝卸零部件時(shí),需要將頭 部后仰,背部前彎,雙手位于肩的下方,單腳直站立,所拿貨物重量一般10~20kg,編碼即為42132;人在觀察零件圖時(shí)是坐姿,頸部前傾,背部扭曲,雙手可以近似取1,位于座椅下方,重量基本可以忽略則取1,編碼即24111;取零件時(shí),身體前傾,背部前彎,雙手位于肩的下方,雙腿彎站立,重物由于是女性是10- 20KG,編碼為22142。
圖1 裝夾零件圖
3 姿勢(shì)評(píng)估
OWAS對(duì)身體各個(gè)姿勢(shì)編碼,判斷作業(yè)人員的行為等級(jí)
(Action Categories, AC)。分別對(duì)應(yīng)四個(gè)等級(jí),包括AC1、AC2、
AC3及AC4,每個(gè)等級(jí)對(duì)應(yīng)的措施:AC1為正確的作業(yè)姿勢(shì);
AC2的姿勢(shì)對(duì)身體有輕微的傷害,進(jìn)行具體規(guī)劃,一段時(shí)期沒(méi)解決;AC3的姿勢(shì)對(duì)作業(yè)人員的身體具有較明顯的傷害,需盡快處理;AC4對(duì)身體的傷害較為嚴(yán)重,需要馬上進(jìn)行改進(jìn)。除等級(jí)AC1以外,其他三個(gè)等級(jí)需要根據(jù)不同等級(jí)的迫切性進(jìn)行改善。據(jù)此對(duì)工作姿勢(shì)狀態(tài)進(jìn)行等級(jí)判定,判斷依據(jù)如圖2。
圖2 AC等級(jí)的分類(lèi)依據(jù)
通過(guò)OWAS姿態(tài)分析可以看出,作業(yè)人員裝卸零部件,編碼42132,等級(jí)為AC2;觀察零件圖,編碼24111,等級(jí)為AC2;取零件,編碼22142,等級(jí)為AC3。操作者的三種操作姿勢(shì)均有不程度的危害,不恰當(dāng)?shù)淖藙?shì)會(huì)引起身體疲勞程度的加劇,因此對(duì)這三種姿勢(shì)應(yīng)進(jìn)行有效改善。
4 結(jié)論
對(duì)加工中心VMC800作業(yè)人員進(jìn)行觀察記錄,對(duì)其關(guān)鍵作業(yè)姿勢(shì)裝卸零部件、取零件、觀察零件圖進(jìn)行分析,確定姿勢(shì)的AC等級(jí),均存在一定程度的姿勢(shì)危害,據(jù)此改善作業(yè)姿勢(shì), 降低不正確姿勢(shì)帶來(lái)的疲勞度,提高作業(yè)效率。
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本文以組合式六角亭模型為實(shí)例,分析工藝難點(diǎn)與加工可行性,指出該模型的加工難點(diǎn)是模型形狀不規(guī)則和整體剛性差,并通過(guò)設(shè)計(jì)新的工藝方案解決加工難點(diǎn),完成了模型整體的加工。新的加工工藝有助于提高加工效率和精度,為五軸數(shù)控加工提供了一個(gè)典型案例,對(duì)于五軸加工中心數(shù)控加工也具有指導(dǎo)作用和重要… [了解更多]
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