利用TRIZ創(chuàng)新方法破解陶瓷自動(dòng)化滾壓成型難題

秦志東，趙盛林，黃德智

（廣西科技情報(bào)研究所，廣西 南寧530022）

隨著經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展，企業(yè)面臨的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，僅僅依靠?jī)?yōu)化技術(shù)來(lái)完善現(xiàn)有產(chǎn)品已經(jīng)不能保證企業(yè)保持領(lǐng)先地位和創(chuàng)造新的市場(chǎng)。如何快速地應(yīng)用更少的資源革新現(xiàn)有產(chǎn)品并創(chuàng)造新產(chǎn)品已經(jīng)成為企業(yè)保持競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵。TRIZ理論為解決這一問(wèn)題提供了一種新的思路和方法。筆者應(yīng)用TRIZ理論對(duì)日用陶瓷自動(dòng)滾壓成型裝置進(jìn)行了總體方案設(shè)計(jì)。

1 TRIZ理論與日用陶瓷滾壓成型技術(shù)

1.1 TRIZ理論基本原理

TRIZ(The Theory of Inventive Problem Solving)提供了系統(tǒng)化解決產(chǎn)品沖突的方法和算法，如技術(shù)進(jìn)化理論，沖突解決原理、效應(yīng)、ARIZ等。其是G S Altshuller為首的原蘇聯(lián)科研人員，通過(guò)對(duì)數(shù)百萬(wàn)件發(fā)明專(zhuān)利分析、研究和綜合多學(xué)科領(lǐng)域知識(shí)的基礎(chǔ)上形成的理論體系，其基本原理是技術(shù)系統(tǒng)在消除內(nèi)部沖突的進(jìn)化過(guò)程中遵循客觀的規(guī)律。

Altshuller認(rèn)為，發(fā)明問(wèn)題的核心是解決沖突。TRIZ的技術(shù)沖突和物理沖突是解決技術(shù)系統(tǒng)問(wèn)題的主要工具。技術(shù)沖突是典型的工程妥協(xié)問(wèn)題，即當(dāng)提高系統(tǒng)某一技術(shù)特性(參數(shù))時(shí)，另一個(gè)技術(shù)特性(參數(shù))會(huì)惡化。TRIZ通過(guò)專(zhuān)利分析確定了39個(gè)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)特性來(lái)表示相互沖突的特性，并用40個(gè)創(chuàng)新原理來(lái)解決這些沖突[1]。當(dāng)技術(shù)系統(tǒng)具有相反的要求時(shí)就出現(xiàn)了物理沖突。與技術(shù)沖突相比，物理沖突是一種更尖銳的矛盾，設(shè)計(jì)中必須解決。物理沖突常用分離原理來(lái)解決[2]。

1.2 基于TRIZ理論開(kāi)發(fā)日用陶瓷滾壓成型技術(shù)的前景

經(jīng)過(guò)50多年的發(fā)展，TRIZ已經(jīng)形成了一套較為完整的理論體系和工具箱。TRIZ理論在很多國(guó)外企業(yè)已得到了廣泛的應(yīng)用。例如福特汽車(chē)公司由TRIZ創(chuàng)新的產(chǎn)品為其每年帶來(lái)超過(guò)l0億美元的銷(xiāo)售利潤(rùn)。在我國(guó)也有少數(shù)運(yùn)用TRIZ理論成功解決關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題的案例，廣西五菱桂花公司就是其一。該公司通過(guò)將創(chuàng)新方法應(yīng)用在企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)中，突破了甘蔗斷頭等甘蔗收獲機(jī)械普遍存在的三大技術(shù)瓶頸問(wèn)題，設(shè)計(jì)制造出適合于廣西蔗區(qū)地域條件的第三代甘蔗收割機(jī)。

TRIZ理論中針對(duì)不同的問(wèn)題模型有不同的解題工具，通過(guò)解題工具得到初始的解決方案模型，即一般通用解，然后結(jié)合問(wèn)題的工況將其工程化，達(dá)成最終的解決方案[1]。因此對(duì)于傳統(tǒng)陶瓷滾壓工序工人工作量大、工作效率低等問(wèn)題，同樣可以通過(guò)運(yùn)用TRIZ理論進(jìn)行建模、分析、列舉解決方法，最終得到最優(yōu)的解決方案。

2 日用陶瓷自動(dòng)滾壓成型裝置總體方案設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的陶瓷滾壓成型裝置一般包括一些半自動(dòng)化的陶瓷滾壓成型機(jī)，如1.2所述的“陶瓷滾壓成型機(jī)”，其滾頭臂能夠快速、自動(dòng)的上下回轉(zhuǎn)移動(dòng)，便于工作人員將工作臺(tái)上的模具快速取出并更換，加快了陶瓷產(chǎn)品的批量生產(chǎn)速度，再如一些夾模器，能夠依靠模具底座轉(zhuǎn)動(dòng)或停止時(shí)的慣性快速自動(dòng)夾模及開(kāi)模，可適用于生產(chǎn)規(guī)則或不規(guī)則產(chǎn)品的各型陶瓷成型機(jī)應(yīng)用。結(jié)合我區(qū)日用陶瓷生產(chǎn)技術(shù)，綜合分析傳統(tǒng)的陶瓷滾壓成型系統(tǒng)（圖1所示），整個(gè)系統(tǒng)包括滾壓控制流、傳送流、工人操作幾部分。

圖1 傳統(tǒng)陶瓷滾壓成型系統(tǒng)

（1）滾壓控制流，是由電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾頭總成，再由滾頭總成控制滾頭的滾壓操作；

（2）傳送流，是電機(jī)驅(qū)動(dòng)鏈輪旋轉(zhuǎn)，鏈條在鏈輪帶動(dòng)下周期運(yùn)動(dòng)，并帶動(dòng)吊籃架移動(dòng)，石膏模放在吊籃架上實(shí)現(xiàn)石膏模的傳送。

（3）工人操作，從鏈?zhǔn)礁稍餀C(jī)吊籃架上取下石膏模放到工作臺(tái)上，然后將泥餅投往石膏模底部，再將投有泥餅的石膏模放到滾壓成型機(jī)的模座上滾壓，泥餅被滾壓成型后再將石膏模放回鏈?zhǔn)礁稍餀C(jī)上進(jìn)行干燥脫模，如此不斷反復(fù)工作。

從以上系統(tǒng)的操作可以發(fā)現(xiàn)，工人在滾壓成型工藝中雖然只承擔(dān)取模、放模的工作，但是工人每班操作數(shù)千次，勞動(dòng)強(qiáng)度相當(dāng)大，特別是遇到滾壓尺寸大的產(chǎn)品時(shí)，石膏模重量達(dá)十多公斤，工人操作相當(dāng)繁重；滾壓成型效率依賴(lài)工人的操作速度，工人的操作速度和質(zhì)量跟不上，滾壓成型裝置的工作效率也無(wú)從談起。

因此，傳統(tǒng)的陶瓷滾壓成型裝置存在兩個(gè)很明顯的不足：工人工作量大和工作效率低。下面將繼續(xù)運(yùn)用TRIZ理論對(duì)這兩個(gè)問(wèn)題進(jìn)行分析和解決。

2.1 解決工作量問(wèn)題

在日用陶瓷生產(chǎn)過(guò)程中，我們應(yīng)該想方設(shè)法減少工人工作量，如果石膏模的重量越小，數(shù)量越少，工人的工作量就越低。但是，石膏模的重量和數(shù)量下降了必然導(dǎo)致陶瓷的質(zhì)量和產(chǎn)量下降。如何才能減少工人工作量，又不影響陶瓷的質(zhì)量和產(chǎn)量呢？

首先，我們對(duì)石膏模傳送過(guò)程進(jìn)行系統(tǒng)分析（如圖2所示）。

圖2 石膏模傳送系統(tǒng)

石膏模的傳送是先由干燥機(jī)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)鏈輪旋轉(zhuǎn)，鏈輪再帶動(dòng)鏈條運(yùn)行，吊籃架掛在鏈條上面隨著鏈條作周期運(yùn)動(dòng)。放置在吊籃架上面的石膏模必須在吊籃架運(yùn)動(dòng)到滾壓機(jī)附近時(shí)被工人取下來(lái)，完成滾壓工序之后，再放回吊籃架，進(jìn)入干燥工序。圖中工人和石膏模是一組相互作用對(duì)象，工人對(duì)石膏模實(shí)施“取?！薄ⅰ胺拍！?，石膏模的有害影響反作用于工人，由于石膏模重量太大、數(shù)量太多，使工人疲勞。

這里有個(gè)很明顯的矛盾沖突，即工人處理的石膏模的數(shù)量與工人工作量的矛盾。由于工人處理的石膏模的數(shù)量等于陶瓷產(chǎn)品的產(chǎn)量，矛盾可以進(jìn)一步描述為工人工作量與產(chǎn)品產(chǎn)量的矛盾，即“當(dāng)前情況下，產(chǎn)品產(chǎn)量的提升必然導(dǎo)致工人勞動(dòng)量的增大，而降低工人勞動(dòng)量必然導(dǎo)致產(chǎn)品產(chǎn)量的下降！”

上述系統(tǒng)中的還有另外一個(gè)矛盾沖突，就是石膏模的重量和工人勞動(dòng)量的矛盾。如果適當(dāng)減輕石膏模的重量，就能夠減輕工人的工作量，但是在當(dāng)前情況下石膏模的重量大多是來(lái)自于模內(nèi)泥餅的重量，其重量與產(chǎn)品質(zhì)量密切相關(guān)，減輕整個(gè)石膏模的重量會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品的質(zhì)量下降，進(jìn)一步表示為“當(dāng)前情況下產(chǎn)品質(zhì)量的保持必然導(dǎo)致工人勞動(dòng)量的不變，而降低工人勞動(dòng)量必然導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量的下降！”

將矛盾沖突清晰表示如下：

需要改善的方面：減小工人的工作量。

造成惡化的方面：陶瓷的質(zhì)量和產(chǎn)量。

首先根據(jù)TRIZ的物場(chǎng)分析方法，定義工人為S1，石膏模為S2，工人“取?！薄ⅰ胺拍！边^(guò)程是S1作用于S2，現(xiàn)在我們引進(jìn)一個(gè)外場(chǎng)F來(lái)完整物場(chǎng)結(jié)構(gòu)，這外場(chǎng)F應(yīng)當(dāng)是能夠使工人S1輕松而高效地完成對(duì)石膏模S2的操作。

進(jìn)一步分析工人“取?！薄ⅰ胺拍！钡捏w力消耗主要在于克服重力做功而產(chǎn)生的體能消耗，引進(jìn)的外場(chǎng)F必須是能克服重力做功，這樣我們就很自然地想到這個(gè)外場(chǎng)F是電動(dòng)能，（如圖3所示）。即在“取?！?、“放?！边^(guò)程中用電動(dòng)機(jī)的能量輸出代替工人的體能輸出。

圖3 物場(chǎng)的建立

電動(dòng)能來(lái)源于電動(dòng)機(jī)，但電動(dòng)機(jī)的能量輸出是沒(méi)有方向性的，因此我們必須引進(jìn)另外的自動(dòng)設(shè)備來(lái)引導(dǎo)電動(dòng)機(jī)的能量輸出。這個(gè)問(wèn)題可以用矛盾矩陣來(lái)解決：

定義沖突:需要改善的參數(shù)，自動(dòng)化程度；造成惡化的參數(shù)，系統(tǒng)復(fù)雜性。

查詢(xún)沖突矩陣得到以下參考原理：

動(dòng)態(tài)特性原理是調(diào)整物體或環(huán)境的性能，使其在工作的各階段達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)；分割物體，使其部分可以改變相對(duì)位置；如果一個(gè)物體整體是靜止的，使之移動(dòng)或可動(dòng)。應(yīng)用本原理可以把（圖3）中承載石膏模的模座由固定方式改為可上下移動(dòng)的方式，在放置石膏模時(shí)遠(yuǎn)離滾頭端，在執(zhí)行滾壓工序時(shí)再移動(dòng)到接近滾頭一端。

借助中介物原理是使用中介實(shí)現(xiàn)所需動(dòng)作或把物體與另一容易去除的物體暫時(shí)結(jié)合。應(yīng)用本原理可以借助中介物來(lái)完成工人“取?！?、“放?！辈粩嘌h(huán)的工作步驟，以電機(jī)為驅(qū)動(dòng)裝置，導(dǎo)柱、滑板、離合剎車(chē)總成等為傳動(dòng)裝置，模座作為驅(qū)動(dòng)對(duì)象，模具放置在底部中空的吊籃中。在電機(jī)周期驅(qū)動(dòng)作用下，模座在豎直方向上作周期運(yùn)動(dòng)，當(dāng)模座向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，模座將模具托起，模具與吊籃分離，實(shí)現(xiàn)“取?！辈僮?；當(dāng)模座向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，模座與模具分離，模具重新落在吊籃上，實(shí)現(xiàn)“放?！辈僮?。這里可以發(fā)現(xiàn)“借助中介物原理”和上面的物場(chǎng)分析法——“引進(jìn)外場(chǎng)”都是借助外力來(lái)減少工人的工作量，可謂是殊途同歸。

預(yù)先作用原理預(yù)先對(duì)物體（全部或至少部分）施加必要的改變或預(yù)先安置物體，使其在最方便的位置開(kāi)始發(fā)揮作用而不浪費(fèi)運(yùn)送時(shí)間。應(yīng)用本原理可以通過(guò)電器控制系統(tǒng)控制裝置自動(dòng)復(fù)位，也就是說(shuō)在上一次停機(jī)時(shí)，無(wú)論吊籃架處在什么位置，無(wú)論中間滑板處在什么高度，在電器系統(tǒng)的控制下，使吊籃正對(duì)上面的滾頭和下面的模座，且中間滑板處于最低點(diǎn)，當(dāng)滾壓成型機(jī)調(diào)整至滾壓位置時(shí)，此時(shí)吊籃架上的石膏模正對(duì)著上面的滾頭和下面的模座。

2.2 解決工作效率問(wèn)題

日用陶瓷在生產(chǎn)過(guò)程中，工藝行進(jìn)速度越快，陶瓷生產(chǎn)效率越高。但是工藝行進(jìn)速度增快了導(dǎo)致陶瓷的質(zhì)量下降和出錯(cuò)率上升。傳統(tǒng)滾壓系統(tǒng)如圖4所示。石膏模在鏈?zhǔn)礁稍餀C(jī)的鏈條帶動(dòng)下逐個(gè)經(jīng)過(guò)滾頭正下方，并在該位置被執(zhí)行滾壓操作，滾壓完畢返回鏈條進(jìn)入下一道工序。其中矛盾是滾頭和滾頭加工的石膏模數(shù)量的矛盾，因?yàn)闈L頭加工的石膏模數(shù)量和工藝行進(jìn)速度是正比的，單位時(shí)間內(nèi)加工更多的石膏模那就需要縮短加工時(shí)間，當(dāng)前情況下縮短加工時(shí)間必然會(huì)導(dǎo)致石膏模加工程度不夠，影響產(chǎn)品的質(zhì)量，增大次品率。最終，可以將矛盾表述為“加快工藝行進(jìn)速度必然導(dǎo)致產(chǎn)品品質(zhì)下降，不改變產(chǎn)品質(zhì)量必然不能提升工藝行進(jìn)速度”。

圖4 傳統(tǒng)滾壓系統(tǒng)分析圖

需要改善的方面：加快工藝行進(jìn)速度。

造成惡化的方面：減低了產(chǎn)品質(zhì)量，增大次品率。

這問(wèn)題可以直接用矛盾矩陣來(lái)解決。

定義沖突:需要改善的參數(shù)，工作效率；造成惡化的參數(shù)，系統(tǒng)復(fù)雜性。

查沖突矩陣得到以下參考原理：等勢(shì)原理、空間維數(shù)變化原理、機(jī)械系統(tǒng)代替原理、借助中介物原理。其中，空間維數(shù)變化原理之“單層排列的物體變?yōu)槎鄬优帕小睂?duì)本裝置的改進(jìn)最有啟發(fā)性。“單層排列的物體變?yōu)槎鄬优帕小笨梢岳斫鉃檫m當(dāng)增加滾頭總成和離合剎車(chē)總成的組合數(shù)目，即可以設(shè)置為2組、3組、4組、5組、6組或多組，相對(duì)應(yīng)的吊籃架模圈數(shù)量也要一致，多套由滾頭總成和離合剎車(chē)總成組成的滾壓工作組平行排列。生產(chǎn)過(guò)程中，多套滾壓工作機(jī)組在同一個(gè)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下對(duì)泥餅進(jìn)行滾壓操作。這樣只要上一道生產(chǎn)工序的泥餅供給夠充分，一套自動(dòng)滾壓裝置就能同時(shí)處理多個(gè)泥餅，滾壓效率成倍增長(zhǎng)。又由于是多個(gè)滾壓工作組同時(shí)工作，滾壓時(shí)間和速度都沒(méi)有改變，所以產(chǎn)品質(zhì)量和裝置的穩(wěn)定性都不受影響。改進(jìn)方案如圖5所示。

圖5 改進(jìn)的滾壓系統(tǒng)

2.3 日用陶瓷自動(dòng)滾壓成型裝置的總設(shè)計(jì)方案

（1）日用陶瓷自動(dòng)滾壓成型裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

機(jī)械系統(tǒng)通常由三個(gè)部分：動(dòng)系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、操作系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成（如圖6所示）。

圖6 機(jī)械系統(tǒng)組成

根據(jù)TRIZ系統(tǒng)進(jìn)化理論日用陶瓷自動(dòng)滾壓成型裝置必須整合2.1和2.2所述的兩個(gè)改進(jìn)方案而形成一個(gè)有機(jī)整體。

日用陶瓷自動(dòng)滾壓成型裝置包括動(dòng)力系統(tǒng)、操作系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。它的一般功能有：1）自動(dòng)復(fù)位，即通過(guò)電器控制系統(tǒng)控制自動(dòng)復(fù)位；2）取模，自動(dòng)將石膏模從吊籃上取下來(lái)；3）放模，自動(dòng)將石膏模送往合適滾壓位置。因此日用陶瓷自動(dòng)滾壓成型裝置的總體設(shè)計(jì)方案如下：

日用陶瓷自動(dòng)滾壓成型裝置包括：滾頭總成1、滾頭2、上梁3、模座4、離合剎車(chē)總成5、中間滑板6、導(dǎo)套7、導(dǎo)柱8、液壓缸9、底座10、鏈條11、鏈輪12、吊籃耳13、石膏模14、模圈15、吊籃架16、電機(jī)17、回轉(zhuǎn)座18、回轉(zhuǎn)臂19、氣缸20、干燥箱21。

圖7是日用陶瓷自動(dòng)滾壓成型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7 日用陶瓷自動(dòng)滾壓成型裝置

其中，鏈?zhǔn)礁稍餀C(jī)的鏈條上掛有吊籃架，吊籃架上放置有模圈，吊籃架等距均勻裝在鏈條上，掛有吊籃架的鏈條從滾頭總成的滾頭下方、離合剎車(chē)總成的模座上方之間循環(huán)通過(guò)。

所述日用陶瓷自動(dòng)滾壓成型裝置的機(jī)架設(shè)置為四柱三板式結(jié)構(gòu)，機(jī)架的上梁安裝滾頭總成，機(jī)架的底座安裝液壓缸，液壓缸的活塞桿連接中間滑板，所述中間滑板設(shè)有四個(gè)導(dǎo)套穿過(guò)導(dǎo)柱，中間滑板上安裝離合剎車(chē)總成與電機(jī)，所述電機(jī)皮帶輪通過(guò)皮帶連接離合剎車(chē)總成的輸入軸皮帶輪。

所述日用陶瓷自動(dòng)滾壓成型裝置的滾頭總成裝在機(jī)架上梁同一平面上，且排成一直線，與滾頭總成相對(duì)應(yīng)的離合剎車(chē)總成裝在中間滑板的同一平面上，且排成一直線，滾頭總成由回轉(zhuǎn)座、回轉(zhuǎn)臂和氣缸組成。

所述日用陶瓷自動(dòng)滾壓成型裝置的液壓缸可用氣液增壓缸或機(jī)械凸輪機(jī)構(gòu)代替，所述的離合剎車(chē)總成可以是電磁離合剎車(chē)總成或者機(jī)械離合剎車(chē)組合。

所述日用陶瓷自動(dòng)滾壓成型裝置的滾頭總成與離合剎車(chē)總成的組數(shù)可設(shè)置為2組、3組、4組、5組、6組或多組，吊籃架上模圈的數(shù)量與滾頭總成和離合剎車(chē)總成的組數(shù)相同。

（2）本方案的日用陶瓷自動(dòng)滾壓成型裝置的控制流

如上述的日用陶瓷自動(dòng)滾壓成型裝置是一個(gè)有機(jī)的協(xié)同控制系統(tǒng)（如圖8所示），包括：滾壓控制流、剎車(chē)總成控制流、傳送控制流，三個(gè)控制流相互協(xié)調(diào)。

圖8 改進(jìn)的陶瓷滾壓成型系統(tǒng)

滾壓控制流是由電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾頭總成，再由滾頭總成控制滾頭的滾壓操作。

剎車(chē)總成控制流是由電機(jī)驅(qū)動(dòng)剎車(chē)總成，再由剎車(chē)總成控制模座的升降從而實(shí)現(xiàn)對(duì)石膏模的“取?！?、“放?！钡炔僮?。

傳送流是電機(jī)驅(qū)動(dòng)鏈輪旋轉(zhuǎn)，在鏈輪帶動(dòng)下鏈條周期運(yùn)動(dòng)，并帶吊籃架移動(dòng)，石膏模放在吊籃架上，從而實(shí)現(xiàn)石膏模的傳送。

先在所述鏈?zhǔn)礁稍餀C(jī)構(gòu)中的吊籃架16上的所有模圈15上都放上石膏模14，開(kāi)始生產(chǎn)時(shí)，在投泥工位往石膏模14里投上泥餅，然后啟動(dòng)陶瓷自動(dòng)滾壓成型設(shè)備，通過(guò)電器控制系統(tǒng)控制設(shè)備自動(dòng)復(fù)位，即滾壓成型機(jī)調(diào)整至滾壓位置，此時(shí)吊籃架上的石膏模正對(duì)著上面的滾頭和下面的模座，也就是在上一次停機(jī)時(shí)無(wú)論處在模座4上方的吊籃架16處在什么位置，無(wú)論中間滑板6處在什么高度位置，在電器系統(tǒng)的控制下，使吊籃架16上的模圈15正對(duì)著上面的滾頭和下面的模座4，且中間滑板6處最低點(diǎn)。

當(dāng)復(fù)位結(jié)束后，在電器氣動(dòng)系統(tǒng)的控制下，液壓缸9的活塞桿伸出，所述中間滑板6上升，裝在離合剎車(chē)總成5輸出軸上的模座4將放在模圈15上的石膏模14頂離模圈15，石膏模14便安放在模座4上，此時(shí)，所述離合剎車(chē)總成5的輸出軸旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)模座4上的石膏模14旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定，一般為450~680轉(zhuǎn)/分，中間滑板6持續(xù)上升，當(dāng)所述石膏模14里的泥餅接觸到旋轉(zhuǎn)著的滾頭2時(shí)便開(kāi)始了滾壓，中間滑板6上升到設(shè)定的最高點(diǎn)并維持設(shè)定的滾壓時(shí)間后，石膏模14里的泥餅被滾壓成型，達(dá)到工藝要求后液壓缸9活塞桿回縮，中間滑板6下降，當(dāng)石膏模14離開(kāi)滾頭達(dá)到設(shè)定距離時(shí)，離合剎車(chē)總成5剎車(chē)，模座4轉(zhuǎn)速也由快到慢，直至停止，中間滑板6繼續(xù)下降，當(dāng)石膏模14落入到原先吊籃架16上的模圈15后，石膏模14便固定在模圈15上，中間滑板6繼續(xù)下降到最低點(diǎn)后，模圈15和離合剎車(chē)總成5輸出軸上的模座4完全脫離。

此時(shí)鏈?zhǔn)礁稍餀C(jī)的鏈輪12帶動(dòng)鏈條11開(kāi)始傳動(dòng)，帶動(dòng)裝有已滾壓好的石膏模14的吊籃架16向干燥箱21傳動(dòng)，下一個(gè)等待滾壓的吊籃架16上的模圈15到達(dá)正對(duì)著模座4的位置后停止傳動(dòng)，這樣又開(kāi)始下一個(gè)滾壓工作。

如此反復(fù)，當(dāng)干燥脫模完成后的吊籃架從干燥箱出來(lái)時(shí)，工人或機(jī)械手在收坯處將石膏模14里已成型的坯體脫模取走，此時(shí)石膏模14便成了空石膏模，待空石膏模轉(zhuǎn)到投泥處時(shí)，工人或機(jī)械手繼續(xù)往石膏模14里投泥，重復(fù)上述步驟，即可實(shí)現(xiàn)陶瓷滾壓成型自動(dòng)化。

本發(fā)明與傳統(tǒng)滾壓成型相比，由于實(shí)現(xiàn)滾壓工序不間斷流水化自動(dòng)生產(chǎn)過(guò)程，大大減少了人工操作，免除了工人搬運(yùn)石膏模具的體力負(fù)擔(dān)，大幅度提高了陶瓷滾壓質(zhì)量和效率，為企業(yè)生產(chǎn)節(jié)約了人力和材料成本。

2.4 本方案的效益分析

對(duì)比傳統(tǒng)日用陶瓷滾壓成型設(shè)備本方案的設(shè)備具備兩大優(yōu)勢(shì)：

（1）設(shè)備自動(dòng)化程度高

新設(shè)備的滾壓控制、剎車(chē)總成控制、傳送控制已經(jīng)全部實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，再無(wú)需工人來(lái)分擔(dān)滾壓成型機(jī)的任何工作。工人只需要在旁照料機(jī)器運(yùn)行，在機(jī)器運(yùn)行出錯(cuò)的時(shí)候，及時(shí)糾正機(jī)器運(yùn)行即可。

（2）設(shè)備工作效率高

新設(shè)備是允許對(duì)多組陶瓷坯體同時(shí)進(jìn)行滾壓的，比較傳統(tǒng)裝置的對(duì)單一坯體的滾壓操作，工作效率自然是成倍增長(zhǎng)。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文基于TRIZ理論對(duì)日用陶瓷自動(dòng)滾壓成型裝置進(jìn)行了總體方案設(shè)計(jì)，主要結(jié)論如下：

將TRIZ理論應(yīng)用到日用陶瓷滾壓成型裝置是一項(xiàng)成功的應(yīng)用，運(yùn)用TRIZ理論很好地解決了傳統(tǒng)陶瓷滾壓成型裝置的普遍存在的工人勞動(dòng)量大、工作效率低的問(wèn)題，提高了機(jī)器的自動(dòng)化程度，提升了企業(yè)創(chuàng)新能力和產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益?？梢哉f(shuō)TRIZ的沖突解決理論及發(fā)明原理是產(chǎn)品創(chuàng)新的有效工具，為廣大科技工作者提供了一把開(kāi)啟創(chuàng)新之門(mén)的金鑰匙[2]。當(dāng)然，利用TRIZ理論解決實(shí)際問(wèn)題不能僅僅依靠沖突矩陣，還要結(jié)合物場(chǎng)分析理論以及發(fā)明問(wèn)題解決算法、技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則才能有效解決實(shí)際問(wèn)題。

雖然TRIZ為設(shè)計(jì)問(wèn)題的解決提供了較為成熟的理論體系和方法，但是作為發(fā)明創(chuàng)造的工具，TRIZ理論體系和方法不能代替人的能動(dòng)作用，也不能直接得到創(chuàng)新成果。TRIZ理論體系只能輔助我們進(jìn)行創(chuàng)新，給予創(chuàng)新指導(dǎo)和啟迪，因此只有充分發(fā)揮人的能動(dòng)作用才能取得最好的發(fā)明創(chuàng)造成果。

[1]劉鳳彥，張振明，田錫天，等.基于TRIZ沖突解決原理的焊接工藝創(chuàng)新方法研究[J].制造業(yè)自動(dòng)化，2008，46(12):73-80.

[2]張付英，劉 卉，張林靜.基于TRIZ的伺服液壓缸往復(fù)密封改進(jìn)設(shè)計(jì)[J].潤(rùn)滑與密封，2006，183(11):90-101.