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电子工程师们DIY过哪些独门工具?

时间:2019-09-25 作者:Bill Schweber 阅读:
为了完成任务,电子工程师经常必须临时自行改造出“独门工具”或制作出各种测试治具。事实上,设计与开发一款产品的乐趣往往更甚于产品本身...

我最近读到一则专栏文章提到必须使用一种特殊的螺丝起子,才能打开新一代的 iPhone 盖板,这让我想起好久以前曾经发生的一个类似经验。多年以前,在我被指派的一项任务中,首先得打开一部掌上型的任天堂 Gameboy 游乐器。

我本来心想这并没什么大不了的,等我仔细一看它采用了像是Philips十字型的小螺丝后才开始感到担心。因为这种螺丝虽然和传统Philips十字型的螺丝头一样是圆锥状的,但却只有3个凹槽(Philips螺丝有4个凹槽)。我想这是为了避免黑客侵入游乐器内部的特殊防盗设计。

该怎么办呢?我们其实可以邮购这种专用的螺丝起子(我后来才知道这种专用的螺丝起子是三角螺丝(TriWing)起子,但可能需要好几天的时间才能拿到,我们可没什么耐心等候(再加上有点不想多花钱吧?)。而且,「真正的」工程师可不会因为缺少工具就放弃,反而应该把它视为一项挑战吧!

我们先用钢锯切割掉和三角螺丝直径差不多大小的标准Philips螺丝起子顶端,然后再用电动砂轮机磨出锥状的螺丝顶端。最后再用带有研磨盘的Dremel刻磨机慢慢修除多余部份,使其形成我们需要的三个凹槽(或三翼)。最后,这个新工具当然就让我们能轻松地起出螺丝,并顺利完成任务了。整个新工具的制造过程大约两个小时,之后大家都感到相当满意又高兴。

何乐而不为呢?我们都已经看到了问题症结,也实时想出解决之道:我们真的着手进行了工程制作也创造出新工具了。会制作工具不就是人类之所以不同于动物的原因之一吗?

特别是工程师,为了完成任务,常常得临时自行改造出「独门工具」或制作出各种测试治具。事实上,设计与开发一款产品的乐趣往往更甚于产品本身。

回到好久以前的那个年代,工程师与科学家们通常自己动手打造所需的仪器、工具、治具与夹具等。事实上,他们也常常制作一些必要的工具,来制造出仪器所需使用的治具与夹具。

例如,在作者Robert Crease所写的《度量世界:追求绝对量测系统的历史》(World in the Balance: The Historic Quest for an Absolute System of Measurement)一书中,对于绕射光栅(diffraction grating)推动物理学进展所扮演的重要角色着墨甚多,特别是在精密计量与标准等方面。

其中,让我感到赞叹的是主要的研究人员们通常乐于自行打造工具,不仅自行刻划光栅,也自己建立所需的光栅刻线引擎,或改善由其它实验所建造的可用引擎,以减少原本的一点点瑕疪。

甚至在更早以前,18世纪的航海钟发明者John Harrison不仅得自行切割出高精密度的齿轮,还必须制作齿轮切割机。看看任何一座先进的科学、工业与科技博物馆,例如伦敦科学博物馆(Science Museum in London)、意大利佛罗伦萨历史科学博物馆(Museum of the History of Science in Florence),或是哈佛大学科学历史典藏(Collection of Historical Scientific Instruments at Harvard University),不只是因为那些精密仪器本身让我们感到如此渺小卑微,也因为这些仪器设备是发明家们在开发各种工具以及进行校准后,以手工打造出来的。

除了工具以外,工程师们往往还必须制作一些测试治具与夹具,用于进行产品原型以及生产测试、评估与计算。特别是当你试图使产品设计突破性能极限,却面临无工具可用或负担不起,或甚至是有迫切需求时,自行制作出专门治具或夹具的能力,就和开发一款好的设计一样,都是迈向成功的重要关键。

你看过或亲手制作过最有趣、最具挑战性或最智能化的工具或治具是什么呢?在你脑海中是否曾出现过这样一款简单又有智能的设计呢?

 (原文发表于ASPENCORE旗下EDN美国版,参考链接:What’s the most unusual tool or fixture you ever made?,编译:Susan Hong)

 

本文为EDN电子技术设计 原创文章,禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
Bill Schweber
EE Times/EDN/Planet Analog资深技术编辑。Bill Schweber是一名电子工程师,他撰写了三本关于电子通信系统的教科书,以及数百篇技术文章、意见专栏和产品功能介绍。在过去的职业生涯中,他曾担任多个EE Times子网站的网站管理者以及EDN执行编辑和模拟技术编辑。他在ADI公司负责营销传播工作,因此他在技术公关职能的两个方面都很有经验,既能向媒体展示公司产品、故事和信息,也能作为这些信息的接收者。在担任ADI的marcom职位之前,Bill曾是一名备受尊敬的技术期刊副主编,并曾在其产品营销和应用工程团队工作。在担任这些职务之前,他曾在英斯特朗公司(Instron Corp., )实操模拟和电源电路设计以及用于材料测试机器控制的系统集成。他拥有哥伦比亚大学电子工程学士学位和马萨诸塞大学电子工程硕士学位,是注册专业工程师,并持有高级业余无线电执照。他还在计划编写和介绍了各种工程主题的在线课程,包括MOSFET基础知识,ADC选择和驱动LED。
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