學過《機械設計》的朋友們都會知道,在設(shè)計之前,要明確設(shè)計的目的,為了什麽而設計,要達到什麽效果。各位新手朋友們看到我給的這(zhè)個“看似複雜”的題目,肯(kěn)定會問(wèn),為什麽要選這個做題目?直線模組滑台(tái)有什麽用?
直(zhí)線模組用處可(kě)大了呢。
先看單個直線(xiàn)模組的(de)情況(kuàng):其實(shí)各種各樣的直線運動,能夠承載物體,起到傳力、傳動作用的,都可以認為是廣義(yì)的直線模組:
電動扶梯:
回轉壽司:
生產線:
高端一點的:原子力(lì)顯(xiǎn)微鏡,探針和原子表麵的(de)距離要求很嚴格,所以需要非常精密的(de)直線模組驅(qū)動探針的(de)上下運動:
單個直線模組隻有一個方向的運(yùn)動,因此功能有限。如(rú)果我們把(bǎ)直線(xiàn)模組當成(chéng)一(yī)個坐標軸,那組合兩個(gè)、三個坐標軸,組(zǔ)成的空間(jiān)就(jiù)成為了坐標係,也就可以(yǐ)有更(gèng)大範圍的(de)運動(dòng),比如這樣:
大家可以看到,底下有兩個滑台做支撐,但從運動關(guān)係的角度,兩個(gè)滑台和一個滑台是一樣的,這兩個滑台的運動是同步、不獨立的。而上麵這一個滑台的滑塊運動(dòng)與下(xià)麵的滑台之間沒有關(guān)係,因而上下兩(liǎng)個(gè)滑台是獨立的(專業點叫做:線性(xìng)無關)。兩個滑台用兩個電機帶(dài)動就可以讓滑塊在XY平(píng)麵任(rèn)意走,我們說這個(gè)滑塊有兩個自由度。
如果(guǒ)把三個滑台放在同(tóng)一個(gè)麵裏麵呢?(想想,有沒(méi)有人(rén)這樣做?)一(yī)個麵裏的三個向量一定線性相關,因此同樣隻能實(shí)現平麵運動,多浪費了一套滑(huá)台(tái),這就是最簡單的線性代數原理在機構中的應用。
兩軸滑台可以(yǐ)比單軸滑台多做許多(duō)的事情(qíng)了:
比如激光切割
現在的激光切割技術可以切鋁板(bǎn)、鋼板(bǎn)等金屬板材,亞(yà)克力、木板、皮革、紙張等非金屬材料。大(dà)家(jiā)淘寶上常見的各(gè)種木板(bǎn)拚裝模型(xíng)就是激光切割做的,激(jī)光切割效率高,省時省力:
寫字機器人,需要的(de)運(yùn)動也是兩軸的(de)運動(抬筆先不考慮),因此也是用兩軸滑台可以實現的:
工業上,最傳統的數控車(chē)床就(jiù)是典型的兩軸運動:
再增加一個軸,三軸運動,可以(yǐ)做的事情就很多很多了:
比如3D打印:
數控加工中心:
親民(mín)一點的:抓娃(wá)娃機
可以說,幾乎(hū)所有的機械運動,都是(shì)從最基本的直線運動和旋轉運動衍生出來的。所以大家才會把直線滑台當成基本的機械(xiè)係統模塊,做(zuò)好拿出來賣。因為應用實在是(shì)太多太多了。