金刚石合成块自动化分离方案的层次分析-模糊评价

袁 峰， 张艳辉， 李帅远

(郑州大学 机械工程学院， 郑州 450001)

我国是人造金刚石的生产大国，人造金刚石不仅产量稳居世界首位，而且质量也达到世界先进水平[1]。然而在人造金刚石生产中，从已完成合成工序的金刚石合成块中提取合成棒的方式，以手工分离提取为主，其效率较低且劳动强度大。

金刚石合成块的结构见图1[3]。金刚石合成块主要由叶蜡石杯、白云石杯、导电钢圈、石墨片、石墨芯柱等组成，其中，石墨片和石墨芯柱一起构成了合成棒[2]。所有的合成块均由相同的部件组成并在六面顶压机内完成金刚石合成工序，所以待分离的合成块具有统一的结构。设计研发金刚石合成块自动化分离设备是行业内众多企业的需求。

图1 合成块模型图

1 设备方案的评估指标体系

目前，金刚石合成块自动化分离设备的开发研究在国内外属于空白领域，按照需求进行自动化分离设备的非标设计是国内众多企业的需求。提出对设备的需求后，需要采取一定的方法与手段，对设计方案所涉及的过程及结果进行事实判断和价值认定[4]。根据对设备的要求，提出由功能性要求、经济性要求以及使用性要求组成的评估指标体系，如图2所示。

图2 评估指标体系

1.1 功能性要求

设计金刚石合成块自动分离设备，目的是自动化分离石杯并分类收集石杯碎块、导电钢圈和合成棒。与此同时，合成棒要保证不能破损。其功能性要求是首要的设计因素，主要包括石杯破碎效果、自动分类效果和对合成棒的破坏程度。……