CN106354000B - 符合人体工学的钟表工人工作站 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种符合人体工学的钟表工人工作站(1)，其在工作平台(2)周围包括各自都至少能在竖直平面中可倾斜地调节的两个前臂支承件(3D；3G)，以及设置成控制机动化的调节装置(4)以便使每个所述前臂支承件(3D；3G)在至少一个自由度上移动的控制和储存装置(40)，并且所述控制和储存装置(40)是可编程的以便在预定时刻或随机时刻触发所述前臂支承件(3D；3G)的微移动，所述微移动具有小于两秒的短的持续时间并且具有小于2°的小的角振幅和/或小于5mm的直线振幅，所述工作站(1)还包括与所述控制和储存装置(40)连接的用户界面(400)，以触发其它微移动、和/或修改设定。

Description

符合人体工学的钟表工人工作站
技术领域
本发明涉及一种符合人体工学(ergonomic)的钟表工人工作站，其在工作平台的两侧包括各自都至少可在竖直平面中可倾斜地调节的两个前臂支承件，所述工作站包括设置成控制机动化的调节装置以使每个所述前臂支承件在至少一个自由度上移动的控制和储存装置。
本发明涉及用于在就座位置工作并在视平线处执行精确任务的工人的技术设备(furniture)的领域。
背景技术
执行手工钟表制造任务的工人通常在视平线处使用他们的双手工作，并占用升起的工作站，其中他们的前臂处于大致水平位置。尽管有这种特定的装置，但这些人除了承受难以测量的疲劳以外通常还存在肌肉骨骼问题，特别是影响手腕、肘部或肩部的上踝炎、以及脊椎问题。
MEYER&STUEDELI名下的瑞士专利248542记载了一种具有前臂支承件的工作台，所述前臂支承件在俯视图中相对于彼此形成钝角，并且各自都在竖直平面中倾斜并从工作台朝使用者伸出以使得他不必前倾。
SORMEL名下的法国专利1400357记载了一种具有对称的前臂支承面的工作台，所述前臂支承面各自都在形成大致梯形的工作面的水平平台的两侧在竖直平面中倾斜，前臂支承件与所述工作面一起形成连续的平滑表面，一方面在前臂表面上且另一方面在工作面上覆盖有合适的涂层。存在对这种具有各自都可借助于连杆组件在竖直平面中可倾斜地调节的前臂支承件的工作台的已知改进。
G.E.SCHLUP&Co.名下的瑞士专利394989和瑞士专利512971公开了这种具有球窝点前臂支承件的工作站。
DesRoches名下的美国专利2014/020985公开了一种具有一些自动化自由度、尤其具有可调节高度或可完全在圆形轨道上移动的工作面的自动化工作站。
然而，这些装置对于始终需要将他们的肘部搁靠在支承面上并且将他们的背部搁靠在椅背上来工作的工人而言是不够的，并且这些工作台不包括用于预防关节僵硬和肌肉骨骼问题的装置。
发明内容
本发明提出为钟表工人提供一种改进的符合人体工学的工作站，其比公知的现有技术系统更容易适应使用者的体形和要执行的任务，且其确保了对肌肉骨骼问题的预防。
除在多个自由度上的调节的可能性以外，本发明还包括机动化的、可储存的和可定制的设定，并且用于这些设定的电机装置允许进行可编程的微移动，以预防使用者的关节僵硬。
为此，本发明涉及一种符合人体工学的钟表工人工作站，该工作站在工作平台的两侧包括各自都至少能在竖直平面中可倾斜地调节的两个前臂支承件，所述工作站包括控制和储存装置，该控制和储存装置设置成控制机动化的调节装置以便使每个所述前臂支承件在至少一个自由度上移动，所述工作站的特征在于，所述控制和储存装置是可编程的，以便在预定时刻或随机时刻触发所述前臂支承件的微移动，所述微移动具有小于两秒的短的持续时间并且具有小于2°的小的角振幅和/或小于5mm的直线振幅，所述工作站还包括与所述控制和储存装置连接的用户界面，以触发其它微移动、和/或修改设定。
附图说明
在参照附图阅读以下的详细说明后，本发明的其它特征和优点将显现，在附图中：
-图1示出根据本发明的符合人体工学的工作站的中央部分的从左侧看去的面向使用者的正面的示意性透视俯视图，其中，结合了用于控制、储存、调节、驱动、连结的装置的框架用作工作平台的支承件，在所述工作平台的两侧延伸有两个前臂支承件，所述前臂支承件可在多个自由度上移动并且这里各自都与水平面形成约30°的角度，且其在同一水平面中的伸出部相对于彼此形成90°的角度。
-图2是与图1等效的视图，但是是从右侧看去的。
-图3是从后方看去的处于同一位置的同一工作站的相似视图。
-图4是同一工作站在同一水平面中的伸出部相对于彼此形成170°的角度的位置处的俯视图。
-图5是同一工作站在同一水平面中的伸出部相对于彼此形成90°的角度的图1至3的位置处的俯视图。
-图6是同一工作站在前臂支承件与组件的构成平面不对称的位置的仰视图。
-图7是处于图1至3和5的位置的同一工作站的后视图；图8是从右侧看去的视图，图9是从左侧看去的视图，而图10是处于同一位置的同一组件的正视图。
-图11是手臂保持支承件处于水平面中的正视图。
-图12示出手臂保持支承件的横摆角、俯仰角和侧倾角。
-图13与图9中一样示出手臂保持支承件之一，其由两个可关于彼此调节的上、下部件形成，上部件接纳带有垫的扶手/肘靠。
-图14是示出本发明的工作站中可包括的各种装置的协作的框图。
-图15和16示出根据本发明的工作站的透视图和俯视图，所述工作站的支承结构是具有高度可调节的侧杆的设备件。
具体实施方式
本发明涉及符合人体工学的钟表工人工作站1，在工作平台2的两侧的两个前臂支承件3D、3G各自都至少可在竖直平面中可倾斜地调节。
该工作站1包括控制和储存装置40，其设置成控制用于使各前臂支承件3D、3G在至少一个自由度上移动的机动化调节装置4。
调节装置4可以以非限制性的方式包括电动机、气压千斤顶、电动千斤顶或其它装置。
根据本发明，控制和储存装置40设置成根据它们被如何编程而在预定时刻或在随机时刻引起前臂支承件3D、3G的微移动。更具体地，控制和储存装置40是可编程的。优选地，微移动具有小于两秒的短的持续时间，并且具有小于2°的小的角振幅和/或小于5mm的直线振幅。优选地，这种微移动每小时被自动触发至少大约3次。当然，可以调节和/或编程控制装置40以触发持续时间更长和/或振幅更大的移动，但微移动的优选选择避免了当前任务执行的异常，并且防止了操作人员疲劳和任何相关的消耗。
有利地，工作站1还包括与控制和储存装置40连接以触发其他微移动和/或改变设定的用户界面400。
用户界面400包括屏幕虚拟键盘、触摸屏或类似物、调节旋钮、或使用者了解的脚踏控制器(foot controller)，因为它们使得可以在任务的执行期间测试改变的设定。因此以与机器人学中通常使用的教导式编程相似的方式实现了工作站1的教导式编程。
优选地，用户界面400设置成示出由传感器指示的位置误差，例如左右或前后差异负载，或座椅靠背上、脚踏板上或前臂支承件3D、3G上的超压力。
以常规方式，用户界面400显示来自流程规划部门的信息和制造、装配、包装、检查或类似任务专有的细节。
更具体地，控制和储存装置40设置成储存针对于特定使用者的第一设定和针对特定任务的第二设定，并使前臂支承件3D、3G的调节适合第一和第二设定。
更具体地，前臂支承件3D、3G包括包含与控制和储存装置40连接的力传感器的扶手。控制装置40优选被编程为监视由使用者在前臂支承件3D、3G上施加的力的变化，并通过视觉和/或声音信号和/或通过触发微移动来提醒使用者。
有利的是，特别地，前臂支承件3D、3G包括扶手，所述扶手包括例如形式为保持边缘部的扶手阻挡部以支承肘部，所述扶手阻挡部可通过手动装置或通过有利地由调节装置4控制的机动化装置调节。在中间位置的任一侧的20至30mm的行程通常足以实现良好的使用者舒适性。
更具体地，前臂支承件3D、3G各自都至少可通过绕与工作平台2平行的俯仰轴线ATD、ATG枢转而在竖直平面中可倾斜地调节。
更具体地，前臂支承件3D、3G各自都可通过绕与工作平台2垂直的横摆轴线ALD、ALG枢转而相对于工作平台2枢转，所述前臂支承件各自都在该工作平台2的投影中具有关于与该工作平台2的上表面9正交的对称平面PS的打开角度θD、θG，如图6所示。
在附图未示出的一个更复杂的实施例中，横摆轴线ALD和ALG以中心间距E隔开，所述中心间距是可变的并且可通过手动装置或优选由调节装置4控制的机动化装置调节。
更具体地，前臂支承件3D、3G各自都可绕与所涉及的前臂支承件3D、3G大体延伸的纵向方向平行的侧倾轴线ARD、ARG回转调节。
在一个特定变型中，前臂支承件3D、3G各自都包括下部件31D、31G和上部件33D、33G，所述下部件的移动由调节装置4控制，所述上部件承载扶手并可在距离调节装置32D、32G——该距离调节装置可通过手动装置或通过优选地由调节装置4控制的机动化装置调节——的作用下平行于相应的下部件31D、31G移动。50至60mm的总行程对于所有使用者体形而言通常是足够的。
更具体地，工作站1包括单个电机，并且调节装置4控制联动装置5的元件以向前臂支承件3D、3G传递各种移动。
在初始调节期间以有利和特别有用的方式，控制和储存装置40设置成响应于使用者在与控制和储存装置40连接的用户界面400上的动作而使前臂支承件3D、3G立即返回至相对于与工作平台2的上表面9正交的对称平面PS的对称位置。事实上，为了最佳的调节，使用者从完全对称的位置开始，并执行差异调节直至他获得合适的工作位置。
控制和储存装置40也可有利地设置成直接或经由调节装置4控制附加功能、或控制设置成调节工作平台2相对于框架10的竖直移动的升降装置60、或控制定位在工作平台2的上表面9上的附件11的操作移动70。
工作平台2在必要的情况下也可倾斜，且其与使用者对向的横向坡度也可相对于水平面被调节约2°左右，若超出这些值，最好将尤其具有5个轴的多轴台面定位在平台2上。
图15和16示出工作站1，其支承结构是具有高度可调节的侧杆的设备件。
在一个更加完整的变型中，该工作站包括用于使用者的椅子，其设置有与控制和储存装置40连接的力传感器。特别地，重量传感器允许控制装置40针对最重的人采用较短的位置变化时间。
更具体地，控制和储存装置40然后设置成控制调节装置4以调节椅子与工作平台2之间的距离。自然地，转矩或力传感器设置成在肢体被卡住或挤压的情况下停止任何相对移动。
自然地，这种椅子也可配备类似前臂支承件3D、3G的倾斜头枕、或用于腋窝的支承件等以确保腰椎舒适性、适当的颈部支撑以保护颈椎。
本发明本身适合于模块化制造以改善已有的工作站。基本模块可包括单个前臂支承件3D或3G，其配备成允许在多个自由度上的移动，并通过装配有预组装的联动组件而预先准备机动化。同一模块还可包括致动电机，以及与用户界面400、控制和储存装置40、和调节装置4的连接部。双模块包括配备有两个前臂支承件3D和3G的框架，其以机械形式预先准备机动化或已经机动化。

Claims (15)

1.符合人体工学的钟表工人工作站(1)，该工作站在工作平台(2)的两侧包括各自都至少能在竖直平面中可倾斜地调节的两个前臂支承件(3D；3G)，所述工作站(1)包括控制和储存装置(40)，该控制和储存装置设置成控制机动化的调节装置(4)以便使每个所述前臂支承件(3D；3G)在至少一个自由度上移动，所述工作站的特征在于，所述控制和储存装置(40)是可编程的，以便在预定时刻或随机时刻触发所述前臂支承件(3D；3G)的微移动，所述微移动具有小于两秒的短的持续时间并且具有小于2°的小的角振幅和/或小于5mm的直线振幅，所述工作站(1)还包括与所述控制和储存装置(40)连接的用户界面(400)，以触发其它微移动、和/或修改设定。
2.根据权利要求1所述的工作站(1)，其特征在于，所述控制和储存装置(40)设置成储存针对特定使用者的第一设定和针对特定任务的第二设定，并使所述前臂支承件(3D；3G)的调节适合所述第一设定和第二设定。
3.根据权利要求1所述的工作站(1)，其特征在于，所述前臂支承件(3D；3G)包括具有与所述控制和储存装置(40)连接的力传感器的扶手。
4.根据权利要求1所述的工作站(1)，其特征在于，所述前臂支承件(3D；3G)包括扶手，所述扶手包括用于支承肘部的扶手阻挡部，所述扶手阻挡部能通过手动装置或通过由所述调节装置(4)控制的机动化装置调节。
5.根据权利要求1所述的工作站(1)，其特征在于，所述前臂支承件(3D；3G)各自都至少能通过绕与所述工作平台(2)平行的俯仰轴线(ATD；ATG)枢转而在竖直平面中可倾斜地调节。
6.根据权利要求1所述的工作站(1)，其特征在于，所述前臂支承件(3D；3G)各自都能至少通过绕与所述工作平台(2)垂直的横摆轴线(ALD；ALG)枢转而相对于所述工作平台(2)枢转，所述前臂支承件各自都在所述工作平台(2)的投影中具有关于与所述工作平台(2)的上表面(9)正交的对称平面(PS)的打开角度(θD，θG)。
7.根据权利要求6所述的工作站(1)，其特征在于，所述横摆轴线(ALD；ALG)以中心间距(E)隔开，所述中心间距是可变的并且能通过手动装置或通过由所述调节装置(4)控制的机动化装置调节。
8.根据权利要求1所述的工作站(1)，其特征在于，所述前臂支承件(3D；3G)各自都能绕与所涉及的所述前臂支承件(3D；3G)大体延伸的纵向方向平行的侧倾轴线(ARD；ARG)回转调节。
9.根据权利要求1所述的工作站(1)，其特征在于，所述前臂支承件(3D；3G)各自都包括下部件(31D；31G)和上部件(33D；33G)，所述下部件的移动由所述调节装置(4)控制，所述上部件承载扶手并且能在距离调节装置(32D；32G)的作用下平行于相应的所述下部件(31D；31G)移动，所述距离调节装置能通过手动装置或通过由所述调节装置(4)控制的机动化装置调节。
10.根据权利要求1所述的工作站(1)，其特征在于，所述工作站(1)包括单个电机，并且所述调节装置(4)控制联动组件(5)的元件以向所述前臂支承件(3D；3G)传递不同移动。
11.根据权利要求1所述的工作站(1)，其特征在于，所述控制和储存装置(40)设置成响应于使用者在与所述控制和储存装置(40)连接的用户界面(400)上的动作而使所述前臂支承件(3D；3G)立即返回至相对于与所述工作平台(2)的上表面(9)正交的对称平面(PS)的对称位置。
12.根据权利要求1所述的工作站(1)，其特征在于，所述控制和储存装置(40)设置成直接或经由所述调节装置(4)控制附加功能，或控制设置成调节所述工作平台(2)相对于框架(10)的竖直移动的升降装置(60)、或控制定位在所述工作平台(2)的上表面(9)上的附件(11)的操作移动(70)。
13.根据权利要求1所述的工作站(1)，其特征在于，所述工作站(1)包括支承结构，所述支承结构是具有高度可调节的侧杆的设备件。
14.根据权利要求1所述的工作站(1)，其特征在于，所述工作站(1)包括设置有与所述控制和储存装置(40)连接的力传感器的椅子。
15.根据权利要求14所述的工作站(1)，其特征在于，所述控制和储存装置(40)设置成控制所述调节装置(4)以调节所述椅子与所述工作平台(2)之间的距离。
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