基于TRIZ理论的机械产品创新设计研究

分析了TRIZ理论与方法的主要内容,研究了TRIZ的基本思想和方法体系。并通过实例说明了其在机械产品创新设计中的应用。     

基于TRIZ理论的产品创新设计

运用TRIZ原理就能创造性地消除产品设计中参数间的潜在矛盾冲突。本文归纳了基于TRIZ的概念设计过程模型，总结了基于TRIZ的概念设计思想方法与设计实践中的操作程序。结合实例，运用矛盾矩阵查找创新原理，完成新产品的概念设计。     

基于TRIZ理论的黄金手镯自动压光机设备的创新设计

通过对传统黄金手镯压光工艺和压光机构的研究和分析,找出存在的问题,确立了技术冲突。根据TRIZ理论中的矛盾矩阵表得到解决问题的发明原理,根据合适的发明创新原理,得出问题的解决思路和具体设计方案与工作原理,设计出一种新型的黄金手镯压光机设备,有效地解决了传统黄金手镯压光过程中存在的问题。     

基于TRIZ理论的螺丝刀创新设计

针对自动化拆卸设备中需要提前识别螺钉类型、更换匹配不同类型螺钉螺丝刀等原因造成的拆卸效率低、设备复杂等问题,设计一种自动化拆卸新型螺丝刀。利用TRIZ理论确定传统螺丝刀不能同时拆卸十字槽和一字槽螺钉这一物理矛盾。通过分析十字螺丝刀和一字螺丝刀结构特征的异同,采用时间分离原理中的动态化原理设计新型螺丝刀的初始方案。为克服该设计方案的物-场模型中缺少场的缺陷,通过TRIZ理论的一般解法对结构进行优化,完成新型螺丝刀的设计。结果表明：该螺丝刀具有结构简单、可满足不同拆卸场景的需求和节省拆卸时间等优点,提升了自动化拆卸效率,有助于完善自动化拆卸设备的功能。     

基于TRIZ理论的多维振动时效激振器创新设计

针对大型钢结构件振动时效处理时激振装置适应性不足的问题,对当前惯性激振装置进行分析,设计一种多维振动时效激振器。运用TRIZ理论系统功能分析和因果轴分析,确定惯性激振装置适应性不足的原因,采用技术矛盾解决原理、物理矛盾解决原理、物-场模型法得到惯性激振装置适应性不足问题的解决方案,完成多维振动时效激振器结构设计,并对关键部件主支架进行了模态分析,验证了多维振动时效激振器设计的可行性。结果表明：该多维振动时效激振器具有适应性强、激振频率高、多维振动等优点,提高了振动时效处理工作效率和自动化程度,满足多维振动时效处理实际工作需要。     

基于QFD和U-TRIZ的家用艾灸机器人创新设计

为了使产品功能配置合理,最后产出的技术方案能够满足用户需求,将质量功能展开（QFD）方法引入到家用艾灸机器人设计过程中,将用户需求转换为设计需求,保证设计的艾灸设备满足家用需求且具有竞争力;之后,对QFD阶段得出的相互矛盾的设计需求进行矛盾分析,找到对应的发明原理进行解决;最后,通过TRIZ理论下的统一TRIZ理论（U-TRIZ）特有的物质-属性-功能-原因（SAFC）解题模型,构建每对技术矛盾的技术方案,解决对应技术矛盾。结果表明：运用QFD和统一TRIZ理论集成的方法不仅能够使得产品构建合理,还能够快速找到合适的、具体的解决方案,实现的功能符合需求,使得设计过程更加严谨,方便设计者快速找到符合需求配比的合适技术方案。用此集成方法进行设计的技术方案申请了中国发明专利,验证了此集成创新设计方法的有效性。     

面向需求的专利集群分析与再设计

针对产品概念设计时,市场及用户需求获取困难、产品功能模型的构建依赖于设计者知识储备和经验等问题,提出利用专利群辅助完成产品概念设计的专利规避设计方法。首先根据设计主题检索得到相关专利群,并对其摘要、背景技术、发明内容等文字部分进行功能需求获取及分类;然后基于设计任务对专利文本深入分析,建立其功能模型;接着,基于功能需求对功能模型进行对比、保留、剔除、添加等操作,重构得到待设计产品的功能模型;最后利用TRIZ理论等指导完成产品概念模型。并通过拉网装置来验证此方法的可行性。     

面向环境设计技术研究

介绍了面向环境的设计技术;给出了此技术内涵表现的5个方面;叙述了国内、外该技术的发展现状与趋势;论述了这一技术的规划目标,并提出了4项未来发展的前沿技术和6个方面的关键技术.     

面向创新设计的逆向工程技术研究

产品的创新设计已经发展成为企业的核心竞争力,而逆向工程技术是实现创新设计的重要工具。本文首先对基于正逆向软件相结合的及混合建模的逆向工程再设计方法进行了研究,并在此基础上将逆向工程再设计与仿真优化、快速成型相结合,提出了面向创新设计的逆向工程工程流程,并给出了实例,为产品创新设计提供了新的途径。     

基于并行设计的需求设计分析

在并行设计的框架上，提出需求设计的概念，分析了需求设计的内容和在整个并行设计过程中的作用。探讨了市场信息的采集和处理方法，在此基础上开发出产品的功能内容。最后，采用模糊评价的方式判定需求设计结果的可采用性，为产品开发的后续阶段提供原始依据。     

基于TRIZ与可拓创新方法的机械产品概念设计方法研究

提出一种机械产品概念设计的创新方法,对概念设计阶段进行细分,将发明问题解决理论(TRIZ)与可拓创新方法的优势相结合,建立了基于两者的概念设计过程模型。通过建立用户需求基元模型与共轭分析法,确定产品的需求与功能之间的关联性,构建产品功能分解树,得到根源冲突;然后运用TRIZ工具集提取工程参数查询对应的原理解,通过可拓变换生成多种概念方案;最后利用优度评价法,实现对概念方案的量化评价与优选。以小型管道清淤机器人为例进行系统的创新设计,验证了该方法实用性和有效性。     

铸造工艺集成CAD的研究发展

分析了目前铸造工艺ＣＡＤ的发展概况，提出了铸造工艺集成ＣＡＤ的概念，并指出铸造工艺ＣＡＤ应从产品设计终了开始。介绍了铸造工艺ＣＡＤ与产品设计集成中应解决的问题，包括分型面、拔模斜度、收缩率和加工余量等的设计，以及切实可行的解决方法     

CAD技术在产品设计中的应用现状

分析了CAD技术在产品设计中的应用现状及存在的问题,结合CAD技术的发展趋势,对产品设计中CAD技术的应用中存在的问题提出了相应的对策。     

TRIZ辅助便携式电解去小孔毛刺装置设计

针对中小批量工件内小孔毛刺去除成本高的现状,运用TRIZ理论对当前电解去毛刺加工装置存在的问题进行分析,建立电解去毛刺装置的功能结构并确定了各功能元的作用及连接关系。在此基础上,对工装夹具、电解液系统及装置壳体进行了创新设计,并完成加工电源的选型及控制系统设计。该装置操作方便、结构小巧、成本低廉、安全可靠。     

轿车零件冲压工艺分析

介绍了冲压工艺分析在轿车产品设计过程、工艺分析过程和冲压生产过程中新的发展趋势及其带来的深刻变化。同时详细介绍了计算机技术在冲击工艺分析各阶段的应用。     

基于现代信息技术的产品设计

描述了基于现代信息技术的产品设计的四种模式,并分析了其特征,指出基于现代信息技术的产品设计是现代企业在激烈的市场竞争中立于不败之地的关键。     

A creative design of robotic visual tracking system in tailed welded blanks based on TRIZ

According to the main tools of TRIZ,the theory of inventive problem solving,a new flowchart of the product conceptual design process to solve contradiction in TRIZ is proposed.In order to realize autonomous moving and automatic weld seam tracking for welding robot in Tailed Welded Blanks,a creative design of robotic visual tracking system based on CMOS has been developed by using the flowchart.The new system is not only used to inspect the workpiece ahead of a welding torch and measure the joint orientation and lateral deviation caused by curvature or discontinuity in the joint part,but also to record and measure the image size of the weld pool.Moreover,the hardware and software components are discussed in brief.