讀《「機巧裝置」機構設計應用圖典》──銜接理論與應用的橋樑

更新於 發佈於 閱讀時間約 2 分鐘

  回想起剛從機械系畢業時,我懂得怎麼計算,也熟悉各種機械理論。但真正要自己設計時,卻只能朦朧應用,可以說是亂兜各種機件,最後拼出了一個四不像的奇怪機構。

  而十年後的現在,對機構學的熱情讓我始終從事「能應用『動力機構』」的工作。看過許多機械構造也自己鑽研許多,才能達到現在類「得心應手」的地步。這時我遇見了這本《「機巧裝置」機構設計應用圖典》一書,真是相見恨晚,這本書使用大量清楚的圖片,詳細描述為何要這樣設計、為何要使用這樣的機件,以及為何我們需要盡量使用少數動力源,將所有動作機構串接,而不是在各個機件作動點各自安插馬達或氣缸。

「機巧裝置」機構設計應用圖典一書封面

「機巧裝置」機構設計應用圖典一書封面

  我能想像,如果我在學時期,或是剛畢業時就接觸到這本書,我在機構學的視野絕對會更加廣闊。就連剛閱畢的現在,我仍在回味其中幾篇奇妙的設計,例如:

  1. 刻意利用肘節機構,讓機構行程的始末端皆能平順加減速。
  2. 刻意利用摩擦力,讓機件彼此產生不同的作動時間點,結合出更多樣的動作流程。

這兩點都顛覆了我從前在學校所學的觀點。肘節機構本來的應用是放大力量,然而它卻可以有讓連桿減速停止的功能;摩擦力對機械而言是可愛可恨的存在,大多時間是吃掉能量的兇手,這本書卻讓它有更多樣的使用方式。妙哉!妙哉!

  現在能看到這種「機巧裝置」的機會很少了,大多只在小巧的機械玩具、有年份的機械藏品或行之有年的專用機。作者也在結語中表達遺憾,並說現在工廠端的生產機具,大多都在每個機件作動都直接加上氣缸或馬達,一點也沒有設計難度。

  這也是台灣目前自動化產業的常態。不過我需要說一下反面的意見,對自動化公司來說,用固定機件串連的機構,它應用的場合只有當初設計的規格。而在工廠自動化的過程中,客戶方的意見隨時都會變動,大多是為了減少成本或是優化製程,導致後來自動化的規格與當初不一樣。這時自動化公司為了避免造成廢料,自然會採用更有彈性的作法,即將所有的機件作動點都各自用一個動力源處理,這樣就算未來變更規格,仍可以使用原有動力源。不過這種妥協會讓電控的角色變得吃重,但這是後話,不在此次討論範圍。

  總之,我推薦對動力機構作動有興趣的人,以及以機械為專業的人閱讀此書,絕對不會後悔的。


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