基于TRIZ的杏核開口機(jī)創(chuàng)新設(shè)計(jì)

郭秋雨++肖德武++王日君

摘要：運(yùn)用TRIZ（發(fā)明問題解決理論）的沖突分析工具，特別是物理沖突，研究了杏核開口問題，應(yīng)用分離原理對(duì)其中的杏核分級(jí)和固定問題進(jìn)行了分析改進(jìn)，設(shè)計(jì)得到只實(shí)現(xiàn)杏核殼體開口而不與果實(shí)本體直接接觸的新型機(jī)械結(jié)構(gòu)，解決了杏核開口成品率不高、果仁易破損的若干問題。

關(guān)鍵詞：杏核開口機(jī)；TRIZ；物理沖突

0 前言

一直以來，杏核的開口基本是由人工采用簡(jiǎn)單的開口機(jī)械輔助完成，目前杏核開口機(jī)器主要有以下三種開口方法：1.對(duì)輥碾壓開口法；2.平磨開口法；3.刀片切割開口。這些方法既費(fèi)時(shí)費(fèi)力又不衛(wèi)生，并且存在效率低下等問題。

應(yīng)用TRIZ理論可以對(duì)設(shè)計(jì)中的沖突進(jìn)行充分的挖掘和分析，并找到有效的解決辦法。本文應(yīng)用TRIZ理論對(duì)傳統(tǒng)的開口結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)，得到一種新的杏核開口刀片切割機(jī)械。

1. 現(xiàn)有杏核開口機(jī)結(jié)構(gòu)分析

杏核開口機(jī)結(jié)構(gòu)如圖l所示，刀片作為開口機(jī)的主要執(zhí)行部件，其功能是將刀刃移至接近果實(shí)的位置。刀片一般固定于夾具上，工業(yè)生產(chǎn)對(duì)穩(wěn)定性的要求很高，自由度越少，操作的精度越高，刀片受力損壞的幾率就越小，但同時(shí)會(huì)降低生產(chǎn)效率。另外，當(dāng)杏核與刀片接觸時(shí)，由于各種因素，會(huì)遇到各種非正常情況，比如切歪了，或者沒切到，甚至?xí)行雍嗣撾x固定槽。

2. 物理沖突分析及改進(jìn)設(shè)計(jì)

通過建立杏仁開口裝置模型并進(jìn)行分析可知，希望杏核加工的效率高，但是加工效率提高以后會(huì)導(dǎo)致破殼率的降低。因此對(duì)杏核加工的效率提出了兩個(gè)相反的要求，既希望它高又希望它低，這樣的問題在TRIZ理論中屬于物理沖突，而解決物理沖突可以通過空間分離、時(shí)間分離、條件分離和系統(tǒng)級(jí)別分離四種方法實(shí)現(xiàn)物理沖突雙方的分離。

采用空間分離原理得到創(chuàng)新方案如圖2所示。改變切割刀的固定方式，由中心軸固定改為彈簧.桿裝置固定（如圖）。由于彈簧的拉力，刀會(huì)緊貼著杏核的殼表面，同時(shí)，由于刀距離杏核殼的距離為零，這樣可以實(shí)現(xiàn)不分級(jí)開口。

圖3所示為整個(gè)切割機(jī)械的完整結(jié)構(gòu)圖。

3. 小結(jié)

基于TRIZ理論，研究了切割式杏核開口機(jī)的系統(tǒng)構(gòu)成，利用分離原理解決了設(shè)計(jì)中的物理沖突，進(jìn)行了杏核開口機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。經(jīng)過方案評(píng)價(jià)和分析后，改進(jìn)后的杏核開口率更高，且不需要提前分級(jí)。TRIZ這一現(xiàn)代創(chuàng)新理論在機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新性和高效性在整個(gè)切割式杏核開口機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)過程得到了充分體現(xiàn)。

責(zé)編/萬海濱