德科摩管材切割机如何利用TRIZ理论解决进刀调节难题？

摘要：随着挤出生产线主机的产能不断提升，其下游设备的能力也需要持续提升才满足要求。本文介绍德科摩利用TRIZ创新理论解决切割机进刀机构调节困难、进刀速度难以控制等问题的方法。

关键词：TRIZ 挤出生产线切割机

行业常用的进刀机构主要使用问题

行业常用的切割机进刀机构由一组油泵提供压力油，一组油缸控制刀臂摆动，实现进刀退刀的工艺要求。

为了切割管径大小不同，壁厚要求不一样的管材。一方面需要调节进刀的初始位置，同时也需要有效控制刀臂进刀量；另一方面进刀量一般由进刀的油缸行程控制，进刀的初始位置则由油缸支撑组件的调节丝杆前后调节来实现。

再次，针对不同切割方式，进刀速度也需要控制。进刀速度是通过在油路增加流量控制阀来实现的，速度过快会极易出现刀片或锯片损坏的情况。

刀臂初始位置调节困难

刀臂初始位置是通过油缸支撑组件的调节丝杆进行前后调节，需要松开或锁紧螺母，旋转多圈调节丝杆。因为没有合适的刻度尺，只能初步调节后，进行进退刀的动作，观察是否可以完成切割厚度，最后锁紧螺钉。但此方法调节起来，操作空间有限，导致非常不方便。

刀臂进给难以控制速度

刀臂进给通过流量控制阀调节，难以获得合适的进刀速度，容易过快或过慢。操作人员需多次调节合适的进刀速度，这对他们的技术水平要求较高。

进刀速度较慢

进刀速度通过流量控制阀时只有一个速度，特别是在进刀速度要求比较慢的工况下，刀臂在空行程所耗费时间较多。以40mm的进刀行程为例，其中20mm为空行程，所需时间30s；剩余的20mm工作行程所需时间也是30s，总共需要1min才可走完油缸行程。

运用TRIZ理论解决问题

TRIZ理论是由苏联科学家根里奇·阿奇舒勒最先提出、总结归纳出来的。TRIZ理论包含着许多系统、科学而又富有可操作性的创造性思维方法和发明问题的分析方法。经过多年发展，TRIZ理论已经成为一套解决产品开发实际问题的成熟经典理论体系。

TRIZ理论解决问题的一般方法是：首先将要解决的特殊问题抽象成标准问题；再根据TRIZ理论提供的方法、工具，得出解决方案的通解；最后根据使用者的经验，得出最终的解决方案。

重载无屑切割机DKM-PO450

发现并分析问题——抽象成标准问题

德科摩工程师们通过分析进刀机构的动作可知，在空行程的时候，希望进刀速度加快，这样可以减少进刀时间，提升效率；而在工作行程的时候，又希望进刀速度减慢。一方面是为了降低油缸的负载阻力，另一方面可以降低机构整体的刚性要求，使刀片的使用寿命提升。由此分析可以得到，进刀速度既要快，又要慢，形成了一对物理矛盾。

资源分析，找出矛盾

TRIZ理论按照空间、时间、条件、系统级别概括为4种分离原理，分别是：空间分离、时间分离、条件分离、整体与部分分离。

其中，时间分离原理是将矛盾双方在不同的时间段分离出来，以获得解决问题或降低问题难度。德科摩工程师们根据分析，正好利用此原理解决进刀速度在不同时间需要不同速度的问题。

对比时间分离原理中对应的12个创新原理，“快速原理”以最快的速度完成有害的操作，是12个创新原理中最有效的。对于进刀机构而言，慢速走空行程可以当作有害的操作，其对于效率的提升是非常有害的。

解决问题

为了快速完成有害的操作，选用“快速原理”来解决进刀空行程的问题。德科摩引进减速油缸，在空行程动作时，油缸快速进油回油以便完成动作。到了工作行程时，油缸回油通过减速来降低工作行程的速度，以满足工艺需求。