第一篇:别墅庭院设计--带您寻找秋千上的童年
北京忆江山风景园林设计有限公司
别墅庭院设计--带您寻找秋千上的童年
随着城镇化建设的高速发展,童年时候的秋千已经离我们渐渐远去,取而代之的是一些经过现代工艺技术加工后的秋千。随着人们对物质生活的追求,秋千也在一步步成长着,由原来的实木材质的发展到现在的铸铝、铁艺、藤编、特斯林布等不同材质的各种造型精美的秋千。常被人们用于户外庭院、花园、休闲度假区、会所、酒店、园林、自家阳台、卧室等公共场所。其中庭院设计中的秋千是我们将“回忆”据为己有的重要突破口。
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第二篇:重庆别墅花园庭院精美装修设计
重庆别墅花园庭院精美装修设计
打造一个精美的小型家居庭园并不难,只要处理好“六大关系”,即可以轻松搞定了。这就是:水与木的关系;石与草的关系;树与花的关系;灯与影的关系;简与繁的关系;围与点的关系。
1.水与木的关系
传统的造园法则说,“无水不成园,无木不成园,无石不成园”,尤其是小型的家居庭园艺术。陈勇***这“水”,是指水景,可以是鱼池、喷泉、壁泉、假山叠水等。庭园中有水景增添了景观情趣的实际功能。而最宜与水景产生相伴关系的,就是“木”。水边之木,容易给人带来温馨感。
木是指庭园艺术中常用的木制台、廊等休闲场所。当您劳累一天返回家园的时候,或周末赋闲在家,坐在庭院中小鱼池边的躺椅上,一边读书品茶,一边聆听潺潺水声,那真是一种绝美的享受。日本有专家研究长寿老人的生活,发现长寿者多数家居中都用了木制环境,故推测人的长寿与亲木有关。有水有木,园子就有了灵气。在苏州庭园中我们可以看到很多这样的例子,曲桥、水榭等样式反映了我国古代园艺师们的精彩构思。可以说,我国的古典名园中无水无木的园子是几乎没有的。
现在的小型别墅庭院因面积和资金所限,很难达到苏州庭园那样的模式。但现代家庭园艺所常用的木艺手段,如贴水围栏木台、小木桥、仿乡间小木栈、木水车等却很相宜,既容易景观出彩。因此处理好水与木的关系是私家庭园是否精彩的关键要素之一。
2.石与草的关系
无石不成园。石体现了园艺的东方情调。中国庭园艺术在诞生之初,就发现了堆石之美。自古中国的宫廷、王府、贵族豪宅,无不用堆石造园。而堆石中的绝品太湖、灵璧等,更是成了中国园艺的象征。
而日本庭园中的用石是以遍及天下的野山石、河滩石为主,尤其是日本庭园艺术中引进了佛禅意境的“枯山水”,更是以石为主的艺术。
现在,这种东方情调的多石庭园已经风靡西方,中日风格的庭园艺术元素经常被世界级造园大师所应用。
而石的艺术化组合,又常常离不开草。石与草的关系也是庭园艺术中最易出彩的“点”之一。在自然中,美草多生于石之侧,我国古代文人画中“四君子图”中也多有对它们的描绘。在现代庭园的艺术布局中,石之美形配以草之美色,实为绝配。如高之兰草、鸢尾,矮之石竹、地藓等,都是常用之选。
另外,庭园中的基础绿地,最常用的就是草坪。草坪在东西风格的庭园中用法很不相同。欧式庭园草坪讲究平整光洁,没有一丝杂草,最好如绿毯般惹人想去亲近、躺卧。而日本庭园喜欢将草坪做成凸凹不平、点缀了许多大小山石和其他花草的自然模拟状态。我国的传统庭园则很少讲究草坪的运用,只是在现代庭园中,才大量引进了西式草坪。在小型的私家庭园中,用哪种风格的草坪要根据实际的需要灵活运用。
3.树与花的关系
植物配置是庭园艺术后半造型中非常重要的部分,它的整体效果直接影响了作品的成功与否。陈勇***而处理树与花的关系是植物造型的关键。
树是指各种乔、灌木,花则除树上的花外还包括低矮的草本植物。强调树与花的关系指的是视觉上的形与色如何组合相配的问题。原则上如条件许可,尽可能多配置些不同形状、不同色彩、不同花季的树,以增加庭园的厚重感。而花草的配置,则采取归类成圃、见缝插针、色彩杂陈、叶状相间等灵活手法,以增加庭园的明快感。总之,要使树花相映成趣,成为真正的“花园”。
第三篇:别墅庭院绿化设计流程及养护方案
好养护
别墅庭院绿化设计流程及养护方案
打造优美的庭院花园,一离不开优秀的设计,二离不开优秀的施工团队及施工技巧。下面好养护就来介绍一下庭院花园施工流程以及注意事项。
1.庭院花园施工流程
第一步:清理场地后,依据水电布局图纸定好庭院中照明灯、自动取水阀及雨水收集井的位置。
第二步:人工挖沟500深预埋电缆、给水管、排水管,给电电缆做好室内外控制开关,保证户外短路而不影响室内给电。给水管做保温套,室内外交接处做进水阀门,末端做排水阀门,冬天关闭进水阀门,打开排水阀门,保证管内没有存水。排水管做好排水坡度,保证暴雨来临时,庭院内没有积水。
第三步:根据施工图纸中功能区位置及详细尺寸进行白灰放线。
第四步:人工下挖200深铺装基础土方、3:7灰土垫层、机械素土夯实、混凝土垫层。
第五步:40厚干硬灰找平,调拌水泥沙浆,人工粘贴铺装面砖,同时可以进行砖砌墙体及木质品安装。
第六步:完善水体景观及木制品安装,做好防水处理及水池进水口、出水口、溢水口、排水口,水泵位置布局,循环水系统,最后人工粘贴面砖。
第七步:根据木制品详细图纸在工厂加工好所需木材尺寸,木工施工现场切割、制作、安装。龙骨支撑,铺木平台。
第八步:进行局部细处理,铺好橡胶地板,沙坑回添沙子。木质品进行户外防腐木专用木油及色浆气泵喷色。
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第九步:根据季节种植观赏植物及铺草皮,安装草坪灯及自动取水阀。刚种植的植物及草坪需要持续一周进行上午或下午单次浇水,待植物根系深入土壤后可以调整浇水时间。
第十步:根据季节种植大乔木,及时令花卉的点缀,使庭院植物色彩丰富、前后错落、高低起伏、疏密协调。依业主爱好,添加庭院家具,使整体庭院空间饱满而温馨。
2.别墅花园庭院施工注意事项
1、花园整体规划时,要将硬质景观的风格、位置、体量确定好,因为它们决定了花园的整体效果,庭院造价的高低也取决于它的定位。
2、硬质景观的设计要统一风格,否则最终呈现的庭院会出现风格混乱、毫无重点的感觉。
3、施工中,隐蔽工程是最容易忽视而又最容易出问题的部分。正规的施工团队,按国家规定的施工规范认真执行,特别处理好水电预埋,结构防水等细节,以便后期施工的安全性和便利性。
4、地面铺装需处理好结构基础和排水坡度,预防出现地面塌陷和局部积水等现象。
5、木质材料的选择需注意每种木材的硬度和韧性,不能因为省钱而选择过薄的板材。
庭院花园一年12个月的养护方案大全
拥有一个院子,就意味着有了忙不完的农活,一个漂亮的园子需要付出很多辛勤的劳动,一年十二个月都不得闲,但是乐趣也在其中,不是吗?对于一个热爱生活的人来说,没有比花园、菜园更让人有成就感的啦!
一)养护内容
1、管理程序:
包括淋水、开窝培土、修剪、施肥、除草、修剪抹芽、病虫害防治、扶正、补苗(苗木费另计)等整套过程。
2、管理工具:
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A、花剪、长剪、高空剪、铲草机、剪草机
B、喷雾器、桶、斗车、竹箕
C、铲、锄、锯子、电锯、梯子
D、燃料、维修费
3、养护内容:
A、乔木:每年施有机肥料一次,每株施饼肥0.25千克,追肥一次,每棵施复合肥、混尿素0.1千克,采用穴施、及喷洒、水肥等,然后用土覆盖,淋水透彻,水渗透深度10厘米以上,及时防治病虫害,保持树木自然生长状态,无须造型修剪,及时剪除黄枝、病虫枝、荫蔽徒长枝及阻碍车辆通行的下垂枝,及时清理干净修剪物。每周清除树根周围杂草一次,确保无杂草。
B、灌木、绿篱、袋苗:每季度施肥一次,每667m2施尿素混复合肥10千克,采用撒施及水肥等,施后三小时内淋水一次,每天淋水1次(雨天除外),水渗透深度10厘米以上,及时防治病虫害,修剪成圆形、方行或锥行的,每周小修一次,每月大修一次,剪口平滑、美观,及时清除修剪物,及时剪除枯枝、病虫枝,及时补种老、病死植株,每周清除杂草一次。
C、草本类:每季度施肥一次,每667m2施尿素混复合肥10千克,采用撒施及水肥等,施后三小时内淋水一次,每天淋水1次(雨天除外),水渗透深度10厘米以上,及时防治病虫害,每周剪除残花一次、清除杂草一次,及时剪除枯枝、黄枝。
D、台湾草:每季度施肥一次,每667m2施尿素混复合肥10千克,施肥均匀、淋水透彻,水渗透深度5厘米以上,及时防治病虫,及时补种萎死残缺部分,覆盖率达98%以上,每月修剪1-2次。
E、室内阴生植物:每天浇水一次,每3天抹叶片尘埃一次,保持植物生长旺盛,叶色墨绿光亮,盆身洁净。
(二)一年花园养护工作具体安排:
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一月份:全年中气温最低的月份,露地树木处于休眠状态。
1、冬季修剪:全面展开对落叶树木的整形修剪作业;大小乔木上的枯枝、伤残枝、病虫枝及妨碍架空线和建筑物的枝杈进行修剪。
2、行道树检查:及时检查行道树绑扎、立桩情况,发现松绑、铅丝嵌皮、摇桩等情况时立即整改。
3、防治害虫:冬季是消灭园林害虫的有利季节。可在树下疏松的土中挖集刺蛾的虫蛹、虫茧,集中烧死。1月中旬的时候,蚧壳虫类开始活动,但这时候行动迟缓,我们可以采取刮除树干上的幼虫的方法。在冬季防治害虫,往往有事半功倍的效果。
4、绿地养护:绿地、花坛等地要注意挑除大型野草;草坪要及时挑草、切边;绿地内要注意防冻浇水。
二月份:气温较上月有所回升,树木仍处于休眠状态。
1、养护基本与1月份相同。
2、修剪:继续对大小乔木的枯枝、病枝进行修剪。月底以前,把各种树木修剪完。
3、防治害虫:继续以防刺蛾和蚧壳虫为主。
三月份:气温继续上升,中旬以后,树木开始萌芽,下旬有些树木(如山茶)开花。
1、植树:春季是植树的有利时机。土壤解冻后,应立即抓紧时机植树。植大小乔木前作好规划设计,事先挖(刨)好树坑,要做到随挖、随运、随种、随浇水。种植灌木时也应做到随挖、随运、随种,并充分浇水,以提高苗木存活率。
2、春灌:因春季干旱多风,蒸发量大,为防止春旱,对绿地等应及时浇水。
3、施肥:土壤解冻后,对植物施用基肥并灌水。
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4、防治病虫害:本月是防治病虫害的关键时刻。一些苗木出现了煤污病,瓜子黄杨卷叶螟也出现了(采用喷洒杀螟松等农药进行防治)。防治刺蛾可以继续采用挖蛹方法。
四月份:气温继续上升,树木均萌芽开花或展叶开始进入生长旺盛期。
1、继续植树:四月上旬应抓紧时间种植萌芽晚的树木,对冬季死亡的灌木(杜鹃、红花继木等)应及时拔除补种,对新种树木要充分浇水。
2、灌水:继续对养护绿地进行及时的浇水。
3、施肥:对草坪、灌木结合灌水,追施速效氮肥,或者根据需要进行叶面喷施。
4、修剪:剪除冬、春季干枯的枝条,可以修剪常绿绿篱。
5、防治病虫害:(1)蚧壳虫在第二次蜕皮后陆续转移到树皮裂缝内、树洞、树干基部、墙角等处分泌白色蜡质薄茧化蛹。可以用硬竹扫帚扫除,然后集中深埋或浸泡。或者采用喷洒杀螟松等农药的方法。(2)天牛开始活动了,可以采用嫁接刀或自制钢丝挑除幼虫,但是伤口要做到越小越好。(3)其它病虫害的防治工作。
6、绿地内养护:注意大型绿地内的杂草及攀援植物的挑除。对草坪也要进行挑草及切边工作。
7、草花:迎五一替换冬季草花,注意做好浇水工作。
五月份:气温急骤上升,树木生长迅速。
1、浇水:树木展叶盛期,需水量很大,应适时浇水。
2、修剪:修剪残花。行道树进行第一次的剥芽修剪。
3、防治病虫害:继续以捕捉天牛为主。刺蛾第一代孵化,但尚未达到危害程度,根据养护区内的实际情况做出相应措施。由蚧壳虫、蚜虫等引起的煤污病也进入了盛发期(在紫薇、海桐、夹竹桃等上),在5月中、下旬喷洒10-20倍的松脂合剂及50%三硫磷乳剂1500-2000倍液以防治病害及杀死虫害。(其它可用杀虫素、花保等农药)
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六月份:气温高
1、浇水:植物需水量大,要及时浇水,不能“看天吃饭”。
2、施肥:结合松土除草、施肥、浇水以达到最好的效果。
3、修剪:继续对行道树进行剥芽除蘖工作。对绿篱、球类及部分花灌木实施修剪。
4、排水工作:有大雨天气时要注意低洼处的排水工作。
5、防治病虫害:六月中、下旬刺蛾进入孵化盛期,应及时采取措施,现基本采用50%杀螟松乳剂500-800倍液喷洒。(或用复合BT乳剂进行喷施)继续对天牛进行人工捕捉。
6、做好树木防汛防台前的检查工作,对松动、倾斜的树木进行扶正、加固及重新绑扎。
七月份:气温最高,中旬以后会出现大风大雨情况。
1、移植常绿树:雨季期间,水分充足,可以移植针叶树和竹类,但要注意天气变化,一旦碰到高温要及时浇水。
2、排涝:大雨过后要及时排涝。
3、施追肥:在下雨前干施氮肥等速效肥。
4、行道树:进行防台剥芽修剪,对与电线有矛盾的树枝一律修剪,并对树桩逐个检查,发现松垮、不稳立即扶正绑紧。事先做好劳力组织、物资材料、工具设备等方面的准备,并随时派人检查,发现险情及时处理。
5、防治病虫害:继续对天牛及刺蛾进行防治。防治天牛可以采用50%杀螟松1:50倍液注射,(或果树宝、或园科三号)然后封住洞口,也可达到很好的效果。香樟樟巢螟要及时的剪除,并销毁虫巢,以免再次危害。
八月份:仍为雨季
1、排涝:大雨过后,对低洼积水处要及时排涝。
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2、行道树防台工作:继续做好行道树的防台工作。
3、修剪:除一般树木夏修外,要对绿篱进行造型修剪。
4、中耕除草:杂草生长也旺盛,要及时的除草,并可结合除草进行施肥。
5、防治病虫害:捕捉天牛为主,注意根部的天牛捕捉。蚜虫危害、香樟樟巢螟要及时防治。潮湿天气要注意白粉病及腐烂病,要及时采取措施。
九月份:气温有所下降,迎国庆做好相关工作。
1、修剪:迎接市容工作,行道树三级分叉以下剥芽。绿篱造型修剪。绿地内除草,草坪切边,及时清理死树,做到树木青枝绿叶,绿地干净整齐。
2、施肥:对一些生长较弱,枝条不够充实的树木,应追施一些磷、钾肥。
3、草花:迎国庆,草花更换,选择颜色鲜艳的草花品种,注意浇水要充足。
4、防治病虫害:穿孔病(樱花、桃、梅等)为发病高峰,采用500%多菌灵1000倍液防止侵染。天牛开始转向根部危害,注意根部天牛的捕捉。对杨、柳上的木蠹蛾也要及时防治。做好其它病虫害的防治工作。
5、节前做好各类绿化设施的检查工作。
十月份:气温下降,十月下旬进入初冬,树木开始落叶,陆续进入休眠期。
1、做好秋季植树的准备,下旬耐寒树木一落叶,就可以开始栽植。
2、绿地养护:及时去除死树,及时浇水。绿地、草坪挑草切边工作要做好。草花生长不良的要施肥。
3、防治病虫害:继续捕捉根部天牛。香樟樟巢螟也要注意观察防治。
十一月份:土壤开始夜冻日化,进入隆冬季节。
1、植树:继续栽植耐寒植物,土壤冻结前完成。
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2、翻土:对绿地土壤翻土,暴露准备越冬的害虫。
3、浇水:对干、板结的土壤浇水,要在封冻前完成。
4、病虫害防治各种害虫在下旬准备过冬,防治任务相对较轻。
十二月份:低气温,开始冬季养护工作。
1、冬季修剪:对些常绿乔木、灌木进行修剪。
2、消灭越冬病虫害。
3、做好明年调整工作准备:待落叶植物落叶以后,对养护区进行观察,绘制要调整的方位。
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第四篇:别墅庭院设计:景观环境具有特定性和唯一性
景观环境具有特定性和唯一性,景观效果具有不可复制性,也就是说就算因为地理位置不同、外部环境不同、施工水平不同等原因,就算同样的硬件元
素也可能会产生不同的景观效果。因此,前期预测与后期成品的效果会有差异。消费者个性化要求强,菜单式设计难以囊及所有,满足消费者的要求。
总结与展望 目前,菜单式设计方法在室内设计市场上应用较为成熟,但是私属庭院与室内设计作为室外和室内两个不同的空间,具有很大的差异,其中最大的不同之处在于有强烈的个性化景观设计需求
因此,不能将室内设计菜单式的方法照搬套用,别墅庭院景观设计菜单式设计方法还需要更长的探讨过程,因此要求景观设计师,积极探讨并深入研究庭院景观菜单式设计方法,参考国外私属庭院时间较长、丰富的经验,结合国内不同地域的特殊情况,总结出一套系统的合理的完善的菜单式设计方法,为国内私属庭院景观设计开辟一条新的、切实可行的道路。
作为别墅的一部分,别墅庭院的发展依托于别墅的发展。别墅作为住宅发展的一个终极方向,始终是住宅市场上具有代表性和前瞻性的产品,其各方面指标都高于普通住宅。
从别墅开发到现在,短短几十年别墅不可能达到最理想的状态,别墅庭院亦是如次,随着经济实力、文化素养的提高,人类对于别墅、对于私属庭院景观有着新的需求,别墅庭院必将会有更广阔的发展空问,实现人们的居住梦想、满足人们对美好私属景观的追求,是景观设计师的不断探索新的设计方法和设计方向的动力和永远的事业。
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第五篇:一篇文章带您读懂工业机器人的设计过程
一篇文章带您读懂工业机器人的设计过程-全文
[导读] 对于工业机器人的设计与大多数机械设计过程相同;首先要知道为什么要设计机器人?机器人能实现哪些功能?活动空间(有效工作范围)有多大?了解基本的要求后,接下来的工作就好作了。
关键词:工业机器人
对于工业机器人的设计与大多数机械设计过程相同;首先要知道为什么要设计机器人?机器人能实现哪些功能?活动空间(有效工作范围)有多大?了解基本的要求后,接下来的工作就好作了。
首先是根据基本要求确定机器人的种类,是行走的提升(举升)机械臂、还是三轴的坐标机器人、还是六轴的机器人等。选定了机器人的种类也就确定了控制方式,也就有了在有限的空间内进行设计的指导方向。
接下来的要做的就是设计任务的确定。这是一个相对复杂的过程,在实现这一复杂过程的第一步是将设计要求明确的规定下来;第二步是按照设计要求制作机械传动简图,分析简图,制定动作流程表(图),初步确定传动功率、控制流程和方式;第三步是明确设计内容,设计步骤、攻克点、设计计算书、草图绘制,材料、加工工艺、控制程序、电路图绘制;第四步是综合审核各方面的内容,确认生产。
下面我将以六轴工业机器人作为设计对象来阐明这一设计过程:
在介绍机器人设计之前我先说一下机器人的应用领域。机器人的应用领域可以说是非常广泛的,在自动化生产线上的就有很多例子,如垛码机器人、包装机器人、转线机器人;在焊接方面也有很例子,如汽车生产线上的焊接机器人等等;现在机器人的发展是非常的迅速,机器人的应用也在民用企业的各个行业得以延伸。机器人的设计人才需求也越来越大。
六轴机器人的应用范筹不同,设计形式也各不相同。现在世界上生产机器人的公司也很多,结构各有特色。在中国应用最多的如:ABB、Panasonic、FANUK、莫托曼等国外进口的机器人。
既然机器人的应用那么广泛,在我国却没有知名的生产公司。对于作为中国机械工程技术人员来说是一个值得思考的问题!有关机器人技术方面探讨太少了?从业人员还不能成群体?虽然在很多地方可以看到机器的论术,可是却没有真正形成普及的东西。
即然是要说设计,那我就从头一点一点的说起。力求讲的通俗简明一些,讲得不对的地方还请各位指正!
六轴机器人是多关节、多自由度的机器人,动作多,变化灵活;是一种柔性技术较高的工业机器人,应用面也最广泛。那么怎样去从头开始的设计它呢?工作范围又怎样去确定?动作怎样去编排呢?位姿怎样去控制呢?各部位的关节又是有怎么样的要求呢?等等。。。让我们带着众多的疑问慢慢的往下走吧!
首先我们设定:机器人是六轴多自由度的机器人,手爪夹持二氧气体保护焊标准焊枪;完成点焊、连续焊等不同要求的焊接部件,工艺要求、工艺路线变化快的自动生线上。最大伸长量:1700mm;转动270度;底座与地平线水平固定;全电机驱动。
好了,有了这样的基本要求我们就可以做初步的方案的思考了。
首先是全电机驱动的,那么我们在考虑方案的时候就不要去考虑液压和气压的各种结构了,也就是传动机构只能用齿轮齿条、连杆机构等机械机构了。
机器人是用于焊接方面的,那么我们就去考察有人工行为下的各种焊接手法和方法。这里就有一个很复杂的东西在里面,那就是焊接工艺;即然焊艺定不下来,我们就给它区分一下,在常用焊接里有单点点焊、连续断点点焊、连续平缝焊接、填角焊接、立缝焊接、仰焊、环缝焊等等。。。
搞清了各种焊方法,也就明白了要实现这些复杂的动作就要有一套可行的控制方式才行;在机械没有完全设计出来之前可以不做太多的控制方案思考,有一个大概的轮廓概念就行了,待机械结构做完,各方面的驱动功率确定下来之后再做详细的程序。
焊枪是用常用的标准的焊枪,也就是说焊枪是随时可以更换下来的,也就要求我们要做到对焊枪的夹持部分进行快速锁定与松开。
焊枪在焊接过程中要进行各种焊接姿态调整,那么机械手腕就要很灵活,在各个方位角度上都可调节。
有了上面的基本要求和设定条件,方案推理也有了条理,接下来我们就把设计要求明确下来,设计方向就不会有太大的偏离了。
设计任务
设计要求:机器人适用于焊接领域,可以完成各种焊接动作;为了机器人能适应各种焊接工艺,在线调整工艺快速,编制控制程序时采用柔性控制程序,自适应在线、离线示教程序;焊缝、焊池、焊道成像跟踪,自动调节焊机的各项参数。
机器人采用全伺服驱动,地面固定安装。六轴控制,各关节运动灵活,按工艺描述表设计各轴动作范围,尽量使机构紧凑,整体外形美观。
设计内容
机械设计:根据设计要求及工艺描述设计各关节的机械机构,确定各部件的材料和加工工艺;制作计算书,验算机械强度、驱动功率和给出最大抓(举)重量,各运动路径的惯量计算,位姿的控制计算。验算机器人各关键部件使用寿命。结合控制程序及电路制作机器人维修保养说明书。
程序控制设计:根据设计要求与机械工程师最后制定的工艺路线设计控制流程;结合机械结构与驱动、信号反馈方式,设计机器人运动程序;程序要具有自适应功能,自动定点跟踪,对焊机电流、电压实时监测,并自动调节;焊道、焊池用成像监测判别技术。
设计电路图
有了这样一个文件,我们就好设计了;那么我们首先就要做的是:绘制机器人动运简图,规划机器人运动轨迹,做好这些我们就可以进行机械机构的设计,同时可以考虑程序的线路图了。
先做一个简图,来研究一下运动规迹。
机器人运动简图:
当我们把机械运动简图画好后,一般的情况下是先对简图进行分析;虽然简图不能全部反映机械结构的组成,但是它却表现出了要设计的物体的总体轮廓。
那么对于我们这个机器人的简图,我们从哪里着手分析才合理呢?
首先,我们看一下设计任务书的内容。从任务书中知道,六个轴中有三个轴是做旋转运动的,其余作摆角运动。
结合任务书,我们看一下简图,是不是第1轴、第4轴和第六轴是做转动的,也就是说我们要检查一下我们所画的简图是不是与任务书中的要求相符合,符合了也就代表我们的设计思路与要求(客户要求)相同,可以进行下一步工作,如果不同,就得重新画简图。
从简图知道,机器人的手臂伸缩范围较大;如果把手臂全部伸直,而且我们假设地把它们看成同一钢体,这样就形成一端固定的悬臂梁。
应用力学知识体系中的有关梁的分析我们知道,要搞清悬臂梁的变形量,首先要知道梁的重量和截面惯量。
由简图知道,由于有多个关节连接,要知道截面形状和惯量不太容易,只有把所有的机构都设计完成后才会知道想求的参数。
由简图看出,第二轴担负着手臂的上下运动,而且手臂又比较长,在运动的过程中必然存在着惯性冲量,也就是说,当大臂的运动速度很慢时,惯性就很小;如果速度加快,惯性就加大,这个惯性冲量是与速度有着线性关系;怎样保持一定的速度,又不让惯性随着变化呢?大家都知道,增加阻尼,可有效消除这种关系。这样,大家就可以理解简图上两个弹簧的用意了。
即然是这样,那我们就从手腕开始设计。也说是大家所说的从上到下的设计方法。
设计手腕要考虑哪些问题呢?可以知道的是有一把焊枪,焊枪的重量不是很重,同时要有夹持焊枪的手爪。也就是说手腕在转动时的负载是不大的,选择驱动功率不大的元件就行了。
要让手腕在360度范围内转动,而且后面紧跟着又有一个上下摆动的关节;手腕又是在机器人手臂的最前端,当然总体质量不能太重。用什么样的机构最好呢?下面我们考虑几个方案:
1.如简图所示,采用行星齿轮传动。电机驱动太阳轮,行星轮绕太阳轮转动,内齿轮经行星轮减速与太阳轮反向运动,电机与太阳轮同轴安装。
2.多级齿轮减速传,电机安装于手腕一侧。
3.摆线针轮减速传动,电机与偏心轴同轴安装。
4.蜗轮蜗杆减速传动,电机有两种安装方式;一种与输出轴成90度安装,另一种与输出轴同轴线反向错位安装。
如上所述,还有很多种方式方法,到底选哪一种最好呢?这样我们就要做比较了。从上面的方案里看,第2种方法是不行的;第4种方法如果采用,手腕的结构就会很大,不利于机器人在运动时做精密定位。这样我们去除了两种方法,我们再比较一下第1种和第3种方法;
行星齿轮传动,传动比大,结构复杂,齿轮副配合有间隙,不能自锁。如果采用就得提高齿轮精度,由于是精密传动,齿轮材料也不能按常规齿轮选用材料,加工工艺相对常规齿轮相复杂的多。
摆线针轮传动,传动比大,结构复杂,传动间隙小,可以自锁。如果采用,手腕的尺寸不会太小,并且零件加工困难,精度不易保证。
比较各方面后,决定采用行星齿轮传动机械结构。行星齿轮在传动的过程中有装配间隙和机械磨损所造成的间隙;要消除这些机械间隙首先就要让齿轮副的配合间隙要小,齿轮材料经热处理后表面要耐磨,因此行星齿轮副的设计计算不能按常规行星齿轮的设计方法去计算。机器人的手腕是很灵活的关节,而且是要做正反两个方向的回转。怎么样安装电机是一个问题;行星齿轮传动机构与手腕俯仰关节连接是一个问题。
还有,手腕的运动速可能是非等速的;怎么样去控制电机?又怎么样去采集反馈信号?发出的控制信号到执行单元的过程中有没外部干扰?它来自哪里?
再有,就是手腕在运动过程中的精度;手腕在空间做相对运动,怎样去实现运动精度?影响运动精度的因素有哪些?
在设计手腕这前一定要搞清楚影响手腕的各方面的因素及内容,问题得到解答后再真正开始手腕的设计。
下面给出伺服电机的的技术参数:
型号:MSMD04ZS1V
额定输出功率:400W
额定转矩:1.3N.m最大转矩:3.8N.m
额定转速/最高转速:3000/5000rpm
电机惯量(有制动器):1.7×10-4Kg.m2
变压器容量:0.9KVA
编码器:17位(分辨率:131072).7线制增量式/绝对式。
适配驱动器型号:MBDDT2210
位置控制接线图:
17位增量式/绝对式编码器接线图:
即然我们选用了行星齿轮传动,那么我们就要进行行星齿轮的相关计算。
首先选定模数,由于机器人手腕部分结构要求尽量的小,输出的转矩也相应不是很大,但是,它却会在正反两个方向上存在着高速换向的可能,也就是说在换向时齿轮要克服很大的惯性力,因此,模数的选择计算要按输出转矩的数倍来计算,也就是说:在按强度计算模数时,安全系数选大些。同时由于结构的限制,尽量选用小模数。有关齿轮的计算公式大家可以查阅《齿轮设计手册》。这里我选用模数为:1m选定了模数,下面就要计算传动比,有关行星齿轮传动的计算大家可查阅《齿轮设计手册》或《机械设计手册》内的《齿轮传动部分》,里面有详细的介绍和计算范例。在此不作介绍和引用。
行星齿轮传动,必定有一个结构是浮动的,在机器人手腕部分是不是也适用呢?哪一部分做输了出?哪一部分浮动?
首先,机器人手腕做360度转动,结构又比较小,再者就是它的输出部分是要有一个法兰,用来安装夹持执行部件的。
如果让行星架浮动,行星齿轮分布在太阳轮圆周上,让它浮动时,在运转过程中它不是绕定轴转动,也就是说它不满足输出法兰的转动条件。
现在我们考虑一下让内齿转动,法兰固定在内齿轮上,这样就可以保证法兰的转动条件。
下面给出手腕的结构图,无浮动部件,内齿轮转动。