學(xué)過《機(jī)械設(shè)計》的朋友們都會知道,在設(shè)計之前,要明(míng)確設計的目的,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個“看(kàn)似複雜”的題目,肯定會問,為什麽(me)要選這個(gè)做題目?直(zhí)線模組滑台有什麽用?
直(zhí)線(xiàn)模組用處可大了呢。
先看單個直線模組的情況:其實各種各樣的直線運動,能(néng)夠承載物體,起到傳力、傳動作用的,都可以認(rèn)為是廣義的直線模組:
電動扶梯:
回轉(zhuǎn)壽司:
生產線:
高端一點的:原子力顯微鏡,探針(zhēn)和原子表麵的距離要求(qiú)很嚴格,所以需要非常精密的直線模組驅(qū)動探針的上下運動:
單個直線模組(zǔ)隻(zhī)有一(yī)個方向的運動,因此功能有限。如(rú)果我們把直線模組當成一個坐標軸,那組合兩個、三個坐標軸,組成的空間就成為了坐標係,也就可以有(yǒu)更大範圍的運動,比如這樣:
大家可以看到,底下有兩個(gè)滑台做支撐(chēng),但(dàn)從運動關(guān)係的角度,兩個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(huá)台的滑塊運動與(yǔ)下麵的滑台之間沒有(yǒu)關係,因而上下兩個滑台(tái)是獨立的(專業點叫做:線性無關)。兩個滑台用兩個電機帶動就(jiù)可以讓滑塊在(zài)XY平麵任意走(zǒu),我們說這個滑塊有兩個自由度。
如果把三個滑台放在同一個麵裏麵呢?(想想,有沒有人這樣做?)一個麵(miàn)裏的三個向(xiàng)量一定(dìng)線性相關(guān),因此同樣隻能實現平麵運動,多浪費了一套滑台,這就(jiù)是最簡單的線(xiàn)性代數原理在機構(gòu)中的應用。
兩軸(zhóu)滑台(tái)可以(yǐ)比單(dān)軸滑台多做許多的事情(qíng)了:
比如激光切(qiē)割
現在的激光切割技術可(kě)以切鋁板、鋼板等金屬板材,亞克(kè)力、木板、皮革、紙張等非金屬材料。大家淘寶上常見的各種木板拚裝模型就是激光切割做的,激光切割效率高,省時省力:
寫字(zì)機器人,需(xū)要的運動也是(shì)兩軸的運動(抬筆先不(bú)考慮),因(yīn)此也是用兩軸滑台可(kě)以實現(xiàn)的(de):
工(gōng)業上,最傳統的數控車床就是典型(xíng)的兩軸運動:
再增加一個軸,三軸運動,可以做的事(shì)情就很多很多了:
比如3D打印:
數控加工中心:
親民一點的:抓娃娃機
可以說(shuō),幾乎所有的機(jī)械運動,都是從最基本(běn)的直線運動和旋轉運動衍(yǎn)生出來的。所以大家才會把直線滑台當成(chéng)基本的機械係統模塊(kuài),做好拿出來賣。因(yīn)為應用實在是太(tài)多太多了。