基于TRIZ理论的新型线锯缠绕设备创新设计.pdf

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1、机械设计与制造第1期4MachineryDesign&Manufacture2013年1月基于TRIZ理论的新型线锯缠绕设备创新设计陈思源，彭伟，姚春燕(浙江工业大学机械制造及自动化教育部重点实验室，浙江杭州310014)摘要：为了实现新型线锯的缠绕制造工艺，在介绍TRIZ理论主要原理及方法的基础上，运用该技术创新理论对传统缠绕设备进行了分析。通过对传统缠绕设备主要问题的描述，分析其存在的技术冲突并将实际问题中需要解决的技术参数转换为一般化标准问题的两项工程参数，利用矛盾矩阵找到了解决冲突且可行的动态性原理和中介物原理，提出

2、了新型线锯缠绕设备整机的总体设计方案及其工作原理。结果表明，TRIZ理论成功地实现了新型线锯缠绕设备的创新设计，能够有效地指导产品的设计开发。关键词：TRIZ理论：缠绕设备；矛盾矩阵；创新设计中图分类号：TH12；TG933文献标识码：A文章编号：1001—3997(2013)01—0004—03InnovativeDesignofNewWire-SawWindingEquipmentBasedonTRIZTheoryCHENSi-yuan，PENGWei，YAOChun—yan(KeyLaboratoryofSpecial

3、PurposeEquipmentandAdvancedManufacturingTechnology，MinistryofEducation，ZhejiangUniversityofTechnology，ZhejiangHangzhou310014，China)Abstract：Inordertoachievethenewwire-sawmanufacturingprocessofwinding,theprincipleandmethodsofTRIZtheoryareintroduced．Thenthetraditiona

4、lwindingequipmentisanalyzedusingthetechnologyinnovationtheory，andthetechnicalcontradictionisproposed．ThenthetechnicalparametersinthepracticalproblemareconvertedtotwoengineeringparameterstheTRIZgeneralkedstandardproblem．Thefeasibleprinciples，so-calledmotionandmediat

5、orprinciple，whichcansolvethecontradictionalsoarefoundbyusingconflictmatrix．Theninnovativedesignofthewindingequipmentisdoneandageneraldesignandworkingprincipleofnewwire-sawwindingequipmentareputforwardbasedonTRIZtheory．his，0undthattheTRIZtheoryisefectiveforinnovativ

6、edesign．KeyWords：TRIZTheory；WindingEquipment；ContradictionMatrix；InnovativeDesign1引言近年来，随着太阳能光伏发电产业的迅猛发展，对硅片的切一割加工提出了更高的要求。硅片切割是太阳能光伏发电产业的最@基础元件“硅晶体电池片”生产的上游关键技术，太阳能光伏电池图1新型线锯结构示意图片最为核心的两大技术指标一电池片厚度及光电转换效率，都取Fig．1Theschematicdrawingofnewwire—sawstructure由于新型线锯锯丝的成形

7、机理是在很细的锯丝基体外表面决于切割的工艺技术和硅晶片的表面质量，因此硅片的切割已成按照一定螺距有序缠绕致密的金属丝线以形成微型槽。为减小切为产业链中的关键环节。缝损失，提高产量，外层缠绕的金属丝线直径也不应大于锯丝的目前，硅片切割主要采用多线锯切割的方式，也即：在研磨基体直径。通过市场调研后发现，当前针对金属丝线绕金属丝线液配合下，用高强度超细切割钢丝将单晶硅或者多晶硅的基体硅的缠绕设备，主要集中在乐器用弦的琴弦机制造领域，例如：钢琴锭锯切成片。切割的线锯主要包括游离磨料线锯和固结磨料线锯制弦、吉他制弦、贝斯制弦等相关设备

8、。这些弦乐器都具有弦丝，两大类。在工业应用领域，基体硅片的切割通常采用游离磨料线并在弦丝上缠绕有弦线。但于弦乐器用弦本身具有长度有限的锯切割，但这种切割方式存在着生产效率低下，环境污染严重及特点，因此传统琴弦缠绕设备均为定长缠绕，这大大限制了线锯研磨液后续处理成本较高等主要缺点。由此，浙江