洞洞板分体式设计
洞洞板的孔型、孔距和厚度各不相同。一个为某种板材设计的工具架,换到另一种板材上时,往往也要重新调整连接结构。
容也关注的问题是:换一种洞洞板,能否保留整个收纳主体,只更换连接件?
把板材适配与收纳功能分开
分体式结构把配件拆成两部分:连接件负责连接板材,主体负责容纳工具和物品。两者通过约定的接口装配。
洞洞板 ← 板型专用连接件 ← 主体接口 ← 收纳主体
这种安排有机会减少重复设计,让同一个主体配合不同连接件使用。连接件和主体还可以分别考虑材料、打印方向和替换方式。能否获得这些收益,取决于接口设计和实际使用条件。
分开之后还要解决什么
连接件能够进入板上的孔,只解决了板端适配。对于需要多个挂点的主体,连接件之间的距离也必须与板上的实际孔位对应。
因此,跨板型复用需要同时考虑两件事:连接件是否适配孔型、板厚与板后空间;主体接口是否允许连接件落在需要的位置。
装好之后,还要看取放工具时是否晃动、上提时是否脱出、侧拉时是否移动。不同尺寸和重量的配件,需要明确各自适用的条件。
已有尝试
把洞洞板连接件与收纳主体分开,已有不同实现。2015 年 Maker Club 的设计记录就介绍了分开打印连接件与工具架,以便重复使用连接件并调整主体打印方式的尝试。作者记录
研究这些方案时,我们关注它们如何处理主体接口,以及换板型后主体能否继续使用。
主体接口如何安排连接位置
本专题先讨论两种常见处理方式。
| 比较项 | 固定开孔 | 通用槽 |
|---|---|---|
| 主体端的连接位置 | 由孔位确定 | 由槽的范围及定位结构确定 |
| 多挂点孔距适配 | 受到孔位布局约束 | 取决于槽长、卡位或调整机制 |
| 对主体空间的要求 | 可以采用局部接口 | 需要预留槽和装配空间 |
| 需要重点检查 | 孔位是否与挂点对应,连接处是否可靠 | 实际可用位置、防脱与使用中的位移 |
两种方式都可以采用独立挂钩。比较的重点是主体怎样容纳连接件,以及它允许连接件出现在什么位置。
还有哪些值得继续研究
插接后的锁紧方式也值得单独比较。此前研究的 PegLock 与 Pegs 可以放在同一类插接锁紧思路下观察;它们的具体尺寸和跨板型能力仍需分别核对,不能据此认定零件可以互换。
本专题目前先展开固定孔与通用槽。后续有充分资料时,再增加插接锁紧等具体方案页。
容也的尝试
容也希望让洞洞板配件在更换板材以后继续使用:保留收纳主体,通过更换连接件处理不同板材的安装需求。
目前的工作处于设计探索阶段。这里记录目标、当前判断和验证计划;具体结构与适用范围将在样品测试后逐步确定。
怎样判断主体没有改变
我们的目标是同一个主体实物能安装到不同目标板材上。更换连接件以后,不需要重新打印主体、移动主体上的固定接口,或重新加工主体。
如果每换一种板材,都要调整主体模型再打印一次,它仍可以是一套分体式设计,但尚未达到容也这里提出的复用目标。
对于多个挂点,还需要记录哪些板材能够提供合适的组合。每种板材都应记录孔型、孔距、板厚和可用板后空间,适配范围以实际验证结果为准。
当前为什么关注通用槽
统一槽结构有机会让连接件在主体背面找到适合板孔的位置,因此它值得作为多挂点主体的研究方向。
目前尚未确定采用固定卡位、多个卡位还是连续调整。我们会先比较位置覆盖和正常装配,再决定定位与防脱结构。小型单挂点配件仍可以研究局部接口,不必要求所有主体都使用相同长度的槽。
我们希望逐步确定连接件与主体的配合关系,让不同配件能够复用经过验证的接口。
使用中的移动需要怎样判断
我们的初步判断是:少量横向移动可以作为允许的设计空间,前提是它不妨碍取放、不造成累积漂移,也不导致倾斜、碰撞或脱出。
这仍需要验证。观察应覆盖不同取放方向和偏载位置,不能只看静态挂上以后是否平稳。较重物品的承托与防脱能力也需要单独检查。
第一轮验证计划
先选择一个简单的多挂点主体,在已测量的目标板材之间比较。换板型时保持主体实物不变,只更换板端连接件,记录能否正常装配。这一轮验证主体复用,不提供承重评级。
| 要验证的问题 | 保持什么不变 | 改变什么 | 需要记录什么 |
|---|---|---|---|
| 同一主体能否换板型 | 主体实物与主体接口 | 板材及对应连接件组合 | 实际板材参数、挂点位置、装拆过程、干涉位置 |
| 使用时是否横向漂移 | 板材、主体、连接件、物品及初始位置 | 规定方向的取放动作及重复次数 | 每次动作与位移、是否累积、是否影响取放 |
| 偏载是否影响稳定性 | 板材、连接件、主体及同一物品 | 物品在主体上的位置 | 倾斜、晃动、接口变化和邻近干涉 |
第一行用于验证更换板材这一组合工况;它同时更换板材与对应连接件,不能用于单独归因某一个尺寸的影响。后两行在确定的板材与装配状态下分别检查使用动作和偏载位置。
每项试验应在开始前写明具体样品、材料、打印条件、物品质量与重心、动作、重复次数和判定条件。涉及加载的试验需要防坠安排;样品出现裂纹、持续变形或意外脱出时停止试验并记录。
有实际样品和数据后,我们会在本专题的“容也的尝试”分组下增加具体实验页面,给出设置、过程、结果与改进。当前没有可供发布的容也实测承重范围。