基于TRIZ的杏核開口機創新設計

郭秋雨++肖德武++王日君

摘要：運用TRIZ（發明問題解決理論）的沖突分析工具，特別是物理沖突，研究了杏核開口問題，應用分離原理對其中的杏核分級和固定問題進行了分析改進，設計得到只實現杏核殼體開口而不與果實本體直接接觸的新型機械結構，解決了杏核開口成品率不高、果仁易破損的若干問題。

關鍵詞：杏核開口機；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單的開口機械輔助完成，目前杏核開口機器主要有以下三種開口方法：1.對輥碾壓開口法；2.平磨開口法；3.刀片切割開口。這些方法既費時費力又不衛生，并且存在效率低下等問題。

應用TRIZ理論可以對設計中的沖突進行充分的挖掘和分析，并找到有效的解決辦法。本文應用TRIZ理論對傳統的開口結構進行了改進設計，得到一種新的杏核開口刀片切割機械。

1. 現有杏核開口機結構分析

杏核開口機結構如圖l所示，刀片作為開口機的主要執行部件，其功能是將刀刃移至接近果實的位置。刀片一般固定于夾具上，工業生產對穩定性的要求很高，自由度越少，操作的精度越高，刀片受力損壞的幾率就越小，但同時會降低生產效率。另外，當杏核與刀片接觸時，由于各種因素，會遇到各種非正常情況，比如切歪了，或者沒切到，甚至會有杏核脫離固定槽。

2. 物理沖突分析及改進設計

通過建立杏仁開口裝置模型并進行分析可知，希望杏核加工的效率高，但是加工效率提高以后會導致破殼率的降低。因此對杏核加工的效率提出了兩個相反的要求，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、時間分離、條件分離和系統級別分離四種方法實現物理沖突雙方的分離。

采用空間分離原理得到創新方案如圖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，刀會緊貼著杏核的殼表面，同時，由于刀距離杏核殼的距離為零，這樣可以實現不分級開口。

圖3所示為整個切割機械的完整結構圖。

3. 小結

基于TRIZ理論，研究了切割式杏核開口機的系統構成，利用分離原理解決了設計中的物理沖突，進行了杏核開口機構的創新設計。經過方案評價和分析后，改進后的杏核開口率更高，且不需要提前分級。TRIZ這一現代創新理論在機械系統設計中的創新性和高效性在整個切割式杏核開口機優化設計過程得到了充分體現。

責編/萬海濱