关于一种符合人机工程学的螺钉辅助装置的研究

蒋媛媛，谭艺，黄斌妮，黄金婷，岳芳，肖吉军

桂林电子科技大学商学院，广西桂林， 541004

摘要：本项目本立足于人机工程学中的人机系统，提供一种符合人机工程学的螺钉辅助装置。这种辅助装置可方便对不同大小的螺钉进行固定，避免伤手，同时增加了拧螺钉的稳定性，加快了作业速度。这种装置具有成本低，设计合理，操作方便，安全可靠等优点。本装置在工业生产加工以及日常生活中的使用有非常大的利用空间。

关键词：人机操作 螺钉辅助 安全方便

1. 概述

螺丝在日常生活中成为不可或缺的工业必需品，在工业上负有重要任务，只要地球上存在着工业，则螺丝的功能永远重要。螺丝的作用主要是把两个工件连在一起，起紧固的作用。螺钉适合用于加工精度高的场所，螺钉头是有六角、内六角之类的紧固槽，一旦损坏后就不能更换了。由于在平面上扭螺钉作业时要拧入表面，首先要向下按压，持住螺钉的手容易受伤，手持螺丝刀的手用力按压螺钉并旋转时容易造成螺钉拧歪，即螺钉不与作业表面垂直。由此情况，本项目提供了一种符合人机工程学的螺钉辅助装置，这种辅助装置，方便对不同大小的螺钉进行固定，避免伤手，增加拧螺钉的稳定性，加快作业速度，且成本低，设计合理，操作方便，安全可靠。

2. 行业前景与现状特点

从新中国成立到如今，制造业的发展加快了工业化速度，使得更多的劳动力被解放；其次，促进了农业的发展和进步，提高了生产效率；最后，由此延伸出了许多第三产业，可以说制造业推动了产业结构的调整和优化。而螺丝是日常生活中非常重要的工业必需品：如照相机、眼镜、钟表、电子等使用的极小的螺丝；电视、电气制品、乐器、家具等的一般螺丝；至于工程、建筑、桥梁则使用大型螺丝、螺帽；交通器具、飞机、电车、汽车等则为大小螺丝并用。

如今，螺丝的应用领域已经很广泛，生活处处有螺丝，工业更是处处需要螺丝，螺丝是工业必需品，称之为“工业之米”，当之无愧，工业机械设备离不开它。在制造业中，高速度、高精度就是生产力，提高螺丝、螺钉等紧固件生产速度、精度便掌握了市场主动权。紧固件作为我国进出口量较大的产品之一，实现与国际接轨，对推动中国紧固件企业走向世界，促进紧固件企业全面参与国际合作与竞争，都具有重要的现实意义和战略意义。

螺丝钉主要应用在工业制造和建筑维修领域，其中机械制造行业对螺丝钉的要求格外高。而且在国民经济占据了比较重要的地位。它对整台机器的正常运转起到不可或缺的重要作用，如果缺了它，那整个的机器就无法运转了，缺了它，即使是一枚小螺丝钉没拧紧，也要使机器的运转发生故障，甚至导致整台机器报废。由此引入一种符合人机工程学的螺钉辅助装置，这种辅助装置可方便对不同大小的螺钉进行固定，避免伤手，增加了拧螺钉的稳定性，提高了工作效率。

随着制造业的迅猛发展和市场对各类产品对数量和质量的需求的上升，国内的一些中小型的工厂特别是加工生产类的工厂越来越需要这些辅助加工型的装置来提高和保障产品的生产，以此来提升工厂的生产效率和质量。本装置制作设计适人，操作方便，安全可靠，可以较好地提高工人拧螺钉的效率和质量、降低工人的劳动强度。而本装置制造成本也较低，能够大批量地生产以应对国内中小型工厂在拧螺钉加工程序这方面的需要。

3. 技术水平及装置特点

3.1螺钉辅助装置的结构示意图

螺钉辅助装置是由装置的结构示意图（图1）组成。图1是一种符合人机工程学的螺钉辅助装置，包括第一面板1，所述第一面板1的上端面设有直手柄2；第二面板3，所述第二面板3的上端面设有曲折手柄4；第一面板1的右侧面与第二面板3的左侧面相贴接，第一面板1与第二面板3的贴接面的一端通过连接轴5可转动式连接；第一面板1通过复位弹簧6与第二面板3连接；所述第一面板1与第二面板3的贴接面设有定位通孔7，所述定位通孔7分为两瓣，其中一瓣位于第一面板1上，另一瓣位于第二面板3上。所述定位通孔7的直径为2-10mm。可适应不同直径的螺钉，给螺钉提供更好的支撑。所述定位通孔7的厚度8-20mm，保持定位通孔7的厚度为螺钉长度的三分之一，可适应不同长度的螺钉，给螺钉提供更好的支撑。所述第一面板1与第二面板3的贴接面设有至少两个定位通孔7，定位通孔7按照直径从小到大顺序排列。所述定位通孔7为2-10个。所述定位通孔7的直径分别为2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm。使用时，将本装置按压到作业平面，一只手同时抓紧直手柄2和曲折手柄4，使分成两瓣的定位通孔7合并成一个完整的定位通孔，放入螺钉8到定位通孔7内，当螺钉8已旋入作业表面的部分可提供足够的支撑可使螺钉垂直旋入作业表面时，松开曲折手柄4，第二面板3和第一面板1在复位弹簧6的作用下打开，定位通孔7分成两瓣，移走本装置并继续完成旋钮拧螺钉作业。其中各数字表示的内容分别是：1.第一面板2.直手柄3.第二面板4.曲折手柄5.连接轴6.复位弹簧7.定位通孔8.螺钉。

图1实施例的结构示意图

4. 结语

本装置（一种符合人机工程学的螺钉辅助装置）通过利用装置的面板和手柄来辅助固定螺钉，使得螺钉的旋钮更稳定、快捷和安全，该装置具有成本低，设计适人，操作方便的优点。将此装置运用到普通的小型工厂的生产作业上，能使得生产线上作业更高效更安全，成本也相对于较低。此装置也可以日常使用，能让普通的使用者能有更舒适和更方便的操作体验。

参考文献

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本文用于广西桂林电子科技大学大学生创新创业训练项目：关于一种符合人机工程学的螺钉辅助装置（项目编号：201910595234）