轴传动机构所用电机群空间排布方法技术

本发明专利技术提出的轴传动机构所用电机群空间排布方法，电机分置于主轴的左右斜下方和正下方；主轴左右斜下方的电机安置位置处于或者不处于同一个水平面，主轴左右斜下方的电机安置位置均不与主轴正下方的电机安置位置处于同一个水平面；每个电机的中心点所处的主轴径向面之两两相邻之间相隔1/5～1个电机轴长度。这种电机排布方案即可以充分利用固定长轴四周及下方的空间，达到高而有效的集成密集度，而且此方案电机排布的简单美观，错落有致式地排布可以在尽可能保证最小间距的情况下尽可能改善电机群组的散热问题，实现了空间占用最小、轴传动效率最高及散热效果最好的合理布局。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电机群空间排布，具体是轴传动机构所用电机群空间排布方法。
技术介绍
目前，随着各种机械产品的微小化，机械产品的内部零件空间位置排布越发显得尤为重要，合适的空间排布会使得空间最大程度利用，从而有效地利用有限空间。而在机械产品中，最普遍存在的难题就是作为动力源的排布方案，一个产品中往往可能存在多个动力源，这时优化动力源排布方案有很大的作用。本专利技术在处理线束三维成型机的线缆驱动时，就遇到了要尽量小的机箱内排布九台电机的问题。对于整机箱内的电机群而言，电机排布主要涉及电机群的行列朝向、行列间距等。电机群中电机的布置、行列间距的大小直接影响空间利用率、轴传动效率及散热问题。一般来说，具体排布应就电机群的数量、装机台数，充分考虑各方面的影响因素。遵循原则为以下几点：（1）满足电机行、列间距的要求；（2）尽可能减小电机之间的相互影响；（3）尽可能缩短电机之间、电机与轴的距离，从而减小轴和集电线路的长度；（4）充分利用机箱的空间。因为电机自身有一定的厚度，在保持相邻电机间尽可能为最小间隔尺寸时，如果将电机群全部平均排在轴的一侧，则此时相邻轮间的距离大约为电机机身的厚度加上相邻电机间的间距。如果将电机一左一右的平均排在轴的左右两侧，则此时相邻轮间的距离大约为电机机身的厚度加上相邻电机间的间距的和的二分之一。以上两种方法会增大轮子之间的间距。如果将电机分成四列甚至更多列排布，虽然能减少一定的轮子间隔，但是会加大电机的占地面积。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述问题，实现轴传动机构所用电机群的合理布置，达到空间优化效果，提出一种轴传动机构所用电机群空间排布方法。本专利技术提出的轴传动机构所用电机群空间排布方法，电机分置于主轴的左右斜下方和正下方；主轴左右斜下方的电机安置位置处于或者不处于同一个水平面，主轴左右斜下方的电机安置位置均不与主轴正下方的电机安置位置处于同一个水平面；每个电机的中心点所处的主轴径向面之两两相邻之间相隔1/5～1个电机轴长度。在轴向投影面上，分置于轴的左右斜下方的电机的投影呈对称，左右斜下方的电机与轴的两根连线的夹角为80～150°。更进一步，在轴向投影面上，左右斜下方的电机与轴的两根连线的夹角优选为90～120°。作为最佳选择，在轴向投影面上，左右斜下方的电机与轴的两根连线的夹角优选为90°。这个夹角越大，在整个空间，横向伸展就越开，亦即空间占用越大。虽然这个夹角越细越好，但是考虑到散热以及彼此之间的影响，按照合理布置的原则，夹角为90°最好。使得每个电机的中心点所处的主轴径向面之两两相邻之间相隔一定距离，是为了确保左中右的电机不要并排排布，以便影响散热和产生相互影响。本专利技术作为优选，使得每个电机的中心点所处的主轴径向面之两两相邻之间相隔1/4～1/2个电机轴长度。电机到轴的距离，是合理排布需要考虑的重要因素，同时也是电机传动带选型的依据。本专利技术使得每个电机到轴的距离相等，这样就可以选配同型号同长度的电机传动带，有利于标准化管理。另外在每个电机到轴的距离相等的情况下，主轴左右斜下方的电机安置位置处于同一个水平面，并确保该水平面不与主轴正下方的电机安置位置处于同一个水平面。一个合理的布局必须考虑纵横、平面、空间各个方向的排布。本专利技术还包括电机在主轴的轴向方向上电机排布的循环顺序为：中-左-右-中-左-右-中-左-右，直至将电机群的全部电机排布完毕。如此考虑，不但解决了电机排布所占空间的问题，更重要的是还解决了传动带排布的错落有致，不会产生相互影响。本专利技术的轴传动机构所用电机群空间排布方法，实现了空间占用最小、轴传动效率最高及散热效果最好的合理布局。采用本专利技术的方法，最终成功地解决了前述的线束三维成型机的机箱内排布九台电机的问题，达到了良好的效果。附图说明图1是本专利技术的一种排布方法的排布结构示意图；图2是图1的左视图；图3是图1在轴向投影面上的投影简化图；图4是图1的俯视框架简图；图5是图4转换的顺序号排布图。图6是线束三维成型机俯视图。具体实施方式本实施方式所要解决的技术问题是轴传动机构涉及两组轮和九个步进电机，两组轮包括动力轮组和从动轮组（每组九个），九个步进电机附九根同步带。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种电机群组的优化排布方法。其结构示意图如图1所示。其主要机构装置为：两根长轴：主轴1和从轴2，下方组轮为动力轮组，包括有轮3、4、……、11，上方组轮为从动轮组，包括轮12、13、……、20，电机群包括步进电机21、22、……、29，传动带组包括同步带30、同步带31、……、同步带38。动力轮组的动力源由电机群通过同步带传动提供。本实施方式具体将图2。将步进电机分成三组，左边一组包括步进电机21、22、23，右边一组包括步进电机27、28、29，中间一组包括步进电机24、25、26，三组步进电机分置于主轴1的左右斜下方和正下方。每一组步进电机通过一组传动带组中的同步带与主轴1连接，三组步进电机对应的同步带分别为：左边同步带30、31、32，右边同步带36、37、38，中间同步带33、34、35。图3的投影图结合图1、图2可以看到，主轴1左右斜下方的步进电机21、22安置位置处于同一个水平面（对应于水平面40和水平面41），主轴1正下方的步进电机24安置位置处于的水平面42与水平面40和水平面41不处于同一水平面上。在轴向投影面上，左斜下方的步进电机21与主轴1形成连线44，右斜下方的步进电机27与主轴1形成连线43，连线43与连线44的夹角为90°。在轴向投影面上，步进电机与主轴形成的连线长度即为步进电机到轴的距离。图3中，连线43、连线44、连线45均相等，即每个步进电机到轴的距离相等。图4中，步进电机24的中心点所处的主轴径向面A与步进电机21的中心点所处的主轴径向面B为两两相邻，步进电机21的中心点所处的主轴径向面B与步进电机27的中心点所处的主轴径向面C为两两相邻，其余类推。本实施方式中，每个电机的中心点所处的主轴径向面之两两相邻之间相隔1/2个电机轴长度，即AB=BC=(1/2)L，L为电机轴长度。九个步进电机在主轴1的轴向方向上电机排布的循环顺序为：中-左-右-中-左-右-中-左-右-中-左-右，三个循环将全部电机排布完毕。具体顺序为：24-21-27-25-22-28-26-23-29，中间的三台在轴向上的排布顺序号为1、4、7，左边的三台在轴向上的排布顺序号为2、5、8，右边的三台在轴向上的排布顺序号为3、6、9。参见图5。按照如图3中所示的错落排布，此时相邻轮间的距离大约可以估为电机机身的厚度加上相邻电机间的间距的和的三分之一。在空间上，电机21和电机27的距离为1.414，连线43的长度为1。如果将电机21和电机27移动到与主轴1成水平，且保持连线43、44长度不变，那么，电机21和电机27的距离将变为2。可见按照本专利技术的方法排布可以让相邻轮子之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
轴传动机构所用电机群空间排布方法，其特征在于：电机分置于主轴的左右斜下方和正下方；主轴左右斜下方的电机安置位置处于或者不处于同一个水平面，主轴左右斜下方的电机安置位置均不与主轴正下方的电机安置位置处于同一个水平面；每个电机的中心点所处的主轴径向面之两两相邻之间相隔1/5～1个电机轴长度。

【技术特征摘要】
1.轴传动机构所用电机群空间排布方法，其特征在于：电机分置于主轴的左右斜下方和正下方；主轴左右斜下方的电机安置位置处于或者不处于同一个水平面，主轴左右斜下方的电机安置位置均不与主轴正下方的电机安置位置处于同一个水平面；每个电机的中心点所处的主轴径向面之两两相邻之间相隔1/5～1个电机轴长度。
2.根据权利要求1所述的排布方法，其特征在于：在轴向投影面上，分置于轴的左右斜下方的电机的投影呈对称，左右斜下方的电机与轴的两根连线的夹角为80～150°。
3.根据权利要求1或2所述的排布方法，其特征在于：在轴向投影面上，左右斜下方的电机与...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚玉玲，赵帅峰，李春泉，张明，李元鑫，莫慧光，徐楚，朱继元，刘丹，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：广西;45