基于創(chuàng)新理念的數控機床控制面板的人性化改造

伍倪燕 黃 河 郭 容

（宜賓職業(yè)技術學院，湖北宜賓644003）

0 引言

隨著工業(yè)現代化進程的加快，為使我國數控技術和產業(yè)走向世界前列，數控機床人性化改造勢在必行。

數控機床正成為工業(yè)制造領域越來越普及的設備，對數控機床人性化設計的研究是現代工業(yè)設計理念發(fā)展的需要?，F代產品工業(yè)設計要求，在產品的設計過程中，不僅要滿足產品的功能結構，還要考慮產品的使用方便性、操作舒適性、機構可靠性、安全性、情感性等因素。作為高科技產品的代表，數控機床除了要采用高技術外，還應當賦予產品人性化的情感。但是，目前使用的一般的數控機床，單從人性化設計而言，存在造型龐大、線條僵硬、色彩干澀單一、操作難度大、易出現誤操作、顯示裝置不合理等問題。長期使用這種數控機床，會造成操作者情緒低落，給操作者帶來壓抑感，從而降低加工效率，也會增加安全隱患。

1 技術改造內容

通過對目前常用數控機床的缺點進行分析，將對數控機床人性化改造的研究內容初定為機床的罩體和控制面板?？刂泼姘迳显O置有顯示單元、控制單元、語音輸出單元；顯示單元包括圖像顯示屏、LED燈光顯示子單元、LED數字顯示子單元和指針顯示子單元；控制單元包括按鍵輸入子單元、旋鈕式控制子單元和撥桿式控制子單元；語音輸出單元包括喇叭和語音控制器。

2 罩體和控制面板的改造過程

罩體和控制面板的改造如圖1所示，罩體包括左護罩、右護罩和后護罩，在左護罩和右護罩之間還設置有透明視窗，左護罩和右護罩均為向外凸出的弧形，如圖2所示；控制面板位于左護罩和右護罩之間，為向內凹陷的弧形，如圖3所示，在控制面板表面還涂覆有色彩裝飾層，橙色層與淺藍色護眼層交替間隔設置?？刂泼姘迳显O置有顯示單元和控制單元。

圖1 罩體和控制面板的改造簡圖2—控制面板 3—透明視窗 11—左護罩 12—右護罩

圖2 護罩人性化改造簡圖11—左護罩 13—色彩裝飾層

圖3 控制面板人性化改造簡圖2—控制面板 25—控制面板淺藍色護眼層

2.1 顯示單元和控制單元的改造

顯示單元包括圖像顯示屏和轉軸，圖像顯示屏通過轉軸和控制面板轉動連接，顯示單元還包括LED燈光顯示子單元、LED數字顯示子單元和指針顯示子單元，圖像顯示屏位于控制面板的中間位置，LED燈光顯示子單元位于控制面板的右上角，LED數字顯示子單元位于圖像顯示屏的上方，指針顯示子單元位于控制面板的左上角，還設置有自動調節(jié)圖像顯示屏、LED燈光顯示子單元、LED數字顯示子單元和指針顯示子單元亮度的亮度調節(jié)單元；控制單元包括按鍵輸入子單元、旋鈕式控制子單元和撥桿式控制子單元，按鍵輸入子單元包括數字按鍵和字母按鍵，數字按鍵為橢圓形，字母按鍵為菱形，按鍵輸入子單元的按鍵為軟質橡膠材料，按鍵表面設置有磨砂層，如圖4所示。

2.2 語音輸出單元的改造

語音輸出單元包括喇叭和語音控制器，語音控制器與控制單元信號連接。設置語音輸出單元，操作者不論是按鍵輸入、撥桿式控制操作還是旋鈕式控制操作，均可以通過喇叭播放出來，這樣可以提醒操作者操作是否正確，減少失誤，該方式類似于點讀機的實現方式，屬于現有技術。

3 改造前后對比分析

圖4 顯示單元改造簡圖211—圖像顯示屏 212—LED燈光顯示子單元213—LED數字顯示子單元 214—指針顯示子單元221—按鍵輸入子單元 222—旋鈕式控制子單元223—撥桿式控制子單元 23—喇叭

改造后的護罩和控制面板均采用弧形設計，在改變了傳統的數控機床方正冰冷造型的缺點的同時還在上面設置了透明視窗，可以隨時進行觀察而不用打開或關閉各種機械門，減少了操作者的操作內容；左護罩和右護罩表面均涂覆有淺綠色裝飾層，改變了千篇一律的金屬或塑料原色，使得操作者情緒更放松，減少了操作的枯燥感。在控制面板上設置有多種顯示單元，比如對于電源及開關采用LED燈光顯示，開機運行狀態(tài)為綠燈，關機休眠狀態(tài)為紅燈；對于溫度、濕度、速度等數字信息，采用LED數字顯示單元，清楚明了，不再需要操作者在顯示屏幕上搜尋；對于時間、速度等信息，也可以采用指針顯示，更清楚簡單；圖像顯示屏通過轉軸連接，可以根據操作者的身高和喜好調節(jié)顯示屏的傾斜角度，以保證操作者的舒適度。而對于控制單元，針對不同的輸入內容采用不同的輸入方式，比如對于程序等的設定，采用按鍵式輸入；對于速度、溫度等的調整，可以采用旋鈕式操作；對于前進、后退等控制操作，采用撥桿式控制的方式；另外，對于按鍵也根據不同種類設置了不同的形狀，一方面便于快速辨認輸入，另一方面也減少了枯燥感，并且按鍵采用軟質材料并在表面設置磨砂層，使得操作者操作手感提高，操作可靠性提高，操作愉悅性大幅提升。

4 結語

人性化改造后的數控機床，造型柔美，色彩豐富，操作方便性及舒適性、機構可靠性等均得到了大幅提高。

[1]王繼成.淺析數控機床設計的人性化[J].數字通信世界，2015（12）：134.

[2]許曉云，史逸飛，王康威.淺析數控機床的人性化設計[J].工業(yè)設計，2016（7）：104-105.

[3]王洪波.人性化設計在機床設計中的應用[J].中國機械，2015（3）：3-4.