CN112230021A - 一种无线供电测试系统用测试台架 - Google Patents
一种无线供电测试系统用测试台架 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种无线供电测试系统用测试台架,包括相对位置调节装置、承载装置、中心获取装置,抓取装置和控制装置,发射线圈放置在相对位置调节装置上,承载装置设置在相对位置调节装置的上方,中心获取装置获取相对位置调节装置在固定架上的定位中心,控制装置进行数据处理得到发射线圈的中心,并控制抓取装置抓取接收线圈放在承载装置上,实现发射线圈和接收线圈的中心一次对位,其操作简便精度高,减少了尺寸链误差传递,避免人工对正的繁琐过程。相对位置调节装置带动发射线圈进行位置调整,其精度高,实现在实验过程中实时调整发射线圈与接收线圈的相对位置,同步记录需要得到的试验动态数据。由此以提高耦合线圈测试效率和试验精度。
Description
技术领域
本发明涉及无线充电技术领域,更具体地说,涉及一种无线供电测试系统用测试台架。
背景技术
目前,在无线供电/充电领域,发射线圈用于激发产生固定频率的交变磁场,向接收线圈传递能量;接收线圈用于耦合发射线圈产生的磁场,感应产生电动势,为设备提供能量。为了提高能量传输效率、提升用户体验,在产品研发阶段,需要不断调整发射与接收线圈相对位置来完成产品参数分析与调校。目前试验大多采用简单搭建台架结合卡尺测量的方法,误差大,效率低。在无线充电/供电试验过程中,车载接收端与地面发射端对准与双偏时存在操作繁琐、自动化程度低及误差大等问题。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种无线供电测试系统用测试台架,以解决现有供电试验中,在调整接收端和发射端相对位置时、操作繁琐且误差较大等问题。
为了达到上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种无线供电测试系统用测试台架,包括:
固定架;
分别设于所述固定架上、用于放置发射线圈的相对位置调节装置和用于放置接收线圈的承载装置,所述承载装置设于所述相对位置调节装置的上方,所述相对位置调节装置带动发射线圈移动以调节发射线圈和接收线圈之间的相对位置;
设于所述固定架上、用于抓取接收线圈并进行移动的抓取装置;
所述固定架上、所述承载装置的上方设有用于获取所述相对位置调节装置在所述固定架上的定位中心的中心获取装置,所述中心获取装置与控制装置连接;
分别与所述相对位置调节装置、所述中心获取装置和所述抓取装置连接的所述控制装置,用于根据所述中心获取装置获取的定位中心信息进行处理得到发射线圈的中心,并控制所述抓取装置抓取接收线圈移动至所述承载装置上与发射线圈中心对应的位置处实现二者的对中。
可选地,所述固定架包括:
固定底座和沿所述固定底座的周向设置的固定立柱,所述承载装置经所述固定立柱与所述固定架可拆卸的固定连接;
所述相对位置调节装置设于所述固定底座上,所述固定底座上设有用于对所述相对位置调节装置进行中心定位的定位组件,以将所述相对位置调节装置固定在所述固定底座的预设位置处;
所述定位组件包括至少两个设于所述固定底座上的定位块,所述定位块上均分别设有销套,所述相对位置调节装置的底部设有用于与所述销套配合的定位销。
可选地,所述中心获取装置具体为机器视觉装置或红宝石探针;
所述机器视觉装置用于获取所述相对位置调节装置上发射线圈的位置图像信息,并将所述位置图像信息发送至所述控制装置。
可选地,所述抓取装置具体为机械臂,所述机械臂能够带动接收线圈沿接收线圈的旋转轴进行旋转。
可选地,所述相对位置调节装置具体为五自由度调节平台,所述五自由度调节平台包括:
平台底板;
用于在三坐标系中分别沿X轴、Y轴和Z轴实现位置偏移的第一调节平台、第二调节平台和第三调节平台;
用于分别实现沿X轴和Y轴实现角度旋转的第四调节平台和第五调节平台;所述第一调节平台、所述第二调节平台、所述第三调节平台、所述第四调节平台和所述第五调节平台沿竖直方向在所述平台底板上叠加设置。
可选地,所述平台底板上设有多个用于所述五自由度调节平台滑动的滚轮,多个所述滚轮沿所述平台底板的底面均匀设置。
可选地,所述第四调节平台包括:
两个沿X轴方向相对设置的第一弧形旋转部,两个所述第一弧形旋转部间设有沿X轴方向设置的第一旋转轴,所述第一旋转轴的两端分别与所述第四调节平台固定;
分别与所述第一弧形旋转部一一对应的第四导轨,所述第四导轨上设有两个分别与第四动力件连接且沿所述第一旋转轴的长度方向的两侧对称设置的第四滑动件,所述第四滑动件在所述第四动力件的带动下推动所述第一弧形旋转部的弧形面以使所述第一弧形旋转部绕X轴旋转。
可选地,所述第五调节平台包括:
沿Y轴方向的第二弧形旋转部,所述第二弧形旋转部设有沿Y轴设置的第二旋转轴,所述第二旋转轴的两端分别与所述第五调节平台固定;
一组与所述第二弧形旋转部对应设置的第五导轨,所述第五导轨上设有两组平行设置的第五滑动件,两组所述第五滑动件沿所述第二旋转轴长度方向的两侧对称设置,所述第五滑动件在所述第五动力件的带动下推动所述弧形面以使所述第二弧形旋转部绕Y轴旋转。
可选地,所述第三调节平台包括:
底部设于所述第三调节平台上的交叉脚管组件,所述交叉脚管组件的一端与所述第三调节平台间铰接,另一端设有与第三动力件连接、在所述第三调节平台上滑动的第三滑动件,所述交叉脚管组件在所述第三动力件的带动下沿Z轴方向移动。
可选地,所述第一调节平台包括两个沿X轴平行设置的第一导轨,任一所述第一导轨上设有用于与第一动力件连接的第一滑动件;
所述第二调节平台包括两个沿Y轴平行设置的第二导轨,任一所述第二导轨上设有用于与第二动力件连接的第二滑动件。
本发明提供的无线供电测试系统用测试台架,包括:固定架;分别设于固定架上、用于放置发射线圈的相对位置调节装置和用于放置接收线圈的承载装置,承载装置设于相对位置调节装置的上方,相对位置调节装置带动发射线圈移动以调节发射线圈和接收线圈之间的相对位置;设于固定架上、用于抓取接收线圈并进行移动的抓取装置;固定架上、承载装置的上方设有用于获取相对位置调节装置在固定架上的定位中心的中心获取装置,中心获取装置与控制装置连接;分别与相对位置调节装置、中心获取装置和抓取装置连接的控制装置,用于根据中心获取装置获取的定位中心信息进行处理得到发射线圈的中心,并控制抓取装置抓取接收线圈移动至承载装置上与发射线圈中心对应的位置处实现二者的对中。
应用本发明提供的无线供电测试系统用测试台架,将发射线圈放置在相对位置调节装置上,承载装置设置在相对位置调节装置的上方,通过中心获取装置获取相对位置调节装置在固定架上的定位中心,控制装置进行处理得到发射线圈的中心,并控制抓取装置抓取接收线圈并放置在承载装置上,实现发射线圈和接收线圈的中心一次对位,其操作简便精度高,减少了尺寸链误差传递,避免人工对正的繁琐过程。在测量阶段对相对位置调节装置的位置偏移量进行控制,相对位置调节装置带动发射线圈进行位置调整,其精度高,实现在实验过程中实时调整发射线圈与接收线圈的相对位置,同步记录需要得到的试验动态数据。由此以提高耦合线圈测试效率和试验精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的无线供电测试系统用测试台架的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的五自由度调节平台的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的五自由度调节平台的局部爆炸示意图。
附图中标记如下:
滚轮1、固定底座2、定位块3、固定立柱4、控制装置5、承载装置6、中心获取装置7、气动吸头8、接收线圈9、机械臂10、五自由度调节平台11、平台底板12;销套13、机械臂控制器51、总控制器52、主定位块31、副定位块32;
第一调节平台14、第一导轨141、第一滑动件142;
第二调节平台15、第二导轨151、第二滑动件152;
第三调节平台16、第三滑动件161、第三动力件162、交叉脚管组件163、铰接支座164;
第四调节平台17、第四导轨171、第四动力件172、连杆173、第四滑动件174、第一弧形旋转部175;
第五调节平台18、第五导轨181、第五滑动件182、第五动力件183、第二弧形旋转部184;
定位销19。
具体实施方式
本发明实施例公开了一种无线供电测试系统用测试台架,以解决现有供电试验中,在调整接收端和发射端相对位置时、操作繁琐且误差较大等问题。
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图3,图1为本发明实施例提供的无线供电测试系统用测试台架的结构示意图;图2为本发明实施例提供的五自由度调节平台的结构示意图;图3为本发明实施例提供的五自由度调节平台的局部爆炸示意图。
在一种具体的实施方式中,本发明提供的无线供电系统用测试台架,包括:
固定架;
分别设于固定架上、用于放置发射线圈的相对位置调节装置和用于放置接收线圈9的承载装置6,承载装置6设于相对位置调节装置的上方,发射线圈设置在相对位置调节装置上,优选为设置在相对位置调节装置的几何中心,以便于在位置调节时对其偏移量和旋转角度进行计算获取,接收线圈9放置在承载装置6上,承载装置6优选为设置在相对位置调节装置的正上方,相对位置调节装置带动发射线圈移动,以调节发射线圈和接收线圈9之间的相对位置;相对位置调节装置在一种实施例中,可优选为六自由度升降平台或五自由度升降平台,实现在坐标系中沿X轴、Y轴和Z轴上的平移以及旋转,由此以对发射线圈和接收线圈9之间的位移量和旋转角度进行调节,满足测试需求,且其重复定位精度高,提高测试系统的自动化程度。
固定架上、承载装置6的上方设有用于获取相对位置调节装置在固定架上的定位中心的中心获取装置7,中心获取装置7与控制装置5连接;固定架上相对位置调节装置的位置一定,其定位中心固定,通过中心获取装置7对固定架上的定位中心进行获取,间接得到相对位置调节装置的定位中心,进而得到发射线圈的中心,由此以使得相对位置调节装置和抓取装置的坐标系统一,通过控制装置5能够控制抓取装置带动接收线圈9与发射线圈的一次对位。
中心获取装置7优选为设置在相对位置调节装置的正上方,以对相对位置调节装置在固定架上的定位中心进行精确获取,可以理解的是,在固定架上自上至下依次设置有中心获取装置7、承载装置6和相对位置调节装置。
设于固定架上、用于抓取接收线圈9并进行移动的抓取装置;抓取装置与固定架的位置固定,抓取装置可具体为通过负压抽吸结构对接收线圈9进行抓取,并通过气缸或其他动力件带动实现移动。
分别与相对位置调节装置、中心获取装置7和抓取装置连接的控制装置5,用于根据中心获取装置7获取的定位中心信息进行处理得到发射线圈的中心,并控制抓取装置抓取接收线圈9移动至承载装置6上与发射线圈中心对应的位置处实现二者的对中。相对位置调节装置、中心获取装置7和抓取装置可分别通过通讯线与控制装置5连接,控制装置5可优选为PC机、平板电脑或显示器等。
在启动后,对抓取装置和相对位置调节装置复位,以防止在非作业时由于碰撞等原因造成的位置偏移,影响测试精度。作业时,将发射线圈放置在相对位置调节装置上,一般的,相对位置调节装置上设有用于标明原点或中心处的刻度尺,发射线圈以刻度尺为参照,对中放置。通过中心获取装置7对相对位置调节装置在固定架上的定位中心进行获取,并进行数据处理后得到发射线圈的中心,通过抓取装置对接收线圈9进行抓取并放置在承载装置6上与发射线圈实现位置对中,上述装置可实现接收线圈9和发射线圈的一次对中,其操作简便精度高,减少尺寸链的误差传递,实现自动化对中,且在每次试验前均进行发射线圈的位置中心的获取,并根据其位置进行接收线圈9的放置,由此以提高试验精度。在发射线圈和接收线圈9位置对中后,可通过相对位置调节装置实现二者间相对位置的调整,通过控制装置5对实验数据进行采集,以进行同步记录。
应用本发明提供的无线供电测试系统用测试台架,将发射线圈放置在相对位置调节装置上,承载装置6设置在相对位置调节装置的上方,通过中心获取装置7获取相对位置调节装置在固定架上的定位中心,控制装置5进行处理得到发射线圈的中心,并控制抓取装置抓取接收线圈并放置在承载装置6上,实现发射线圈和接收线圈9的中心一次对位,其操作简便精度高,减少尺寸链误差传递,避免人工对正的繁琐过程。在测量阶段对相对位置调节装置的位置偏移量进行控制,相对位置调节装置带动发射线圈进行位置调整,其精度高,实现在实验过程中实时调整发射线圈与接收线圈的相对位置,同步记录需要得到的试验动态数据。由此以提高耦合线圈测试效率和试验精度。
具体的,固定架包括:
固定底座2和沿固定底座2的周向设置的固定立柱4,承载装置6经固定立柱4与固定架可拆卸的固定连接;承载装置6优选为承载板,承载板的周向与固定立柱4可拆卸的固定连接,优选为经螺纹件固定,固定底座2优选为矩形底座,在其顶点处设置四个固定立柱4,固定立柱4与固定底座2间也可通过螺纹件实现固定,可根据需要设置固定方式,均在本发明的保护范围内。
相对位置调节装置设于固定底座2上,固定底座2上设有用于对相对位置调节装置进行预定位的定位组件,以将相对位置调节装置固定在固定底座2的预设位置处。由此设置,以实现相对位置调节装置和固定底座2的快速对中,将相对位置调节装置设置在固定底座2的预设位置处,优选为二者几何中心实现对中。在其他实施例中,定位组件包括设于固定底座2上的定位块3,定位块3上设有销套13,相对位置调节装置的底部设有用于与销套13配合的定位销19。以相对位置调节装置和固定底座2均为矩形为例,定位块3可沿矩形的对角线相对设置,定位块3优选为铝块,在相对位置调节装置的对角线两侧设置销孔和定位销19,通过定位销19与销套13的配合实现相对位置调节装置在固定底座2上的限位和对中,由此设置,以便于拆装和运输相对位置调节装置。
进一步地,抓取装置具体为机械臂10,试验过程中,可通过设置机械臂10带动接收线圈9沿接收线圈9的旋转轴进行旋转,由此以实现接收线圈9绕自身轴线的旋转,其中,机械臂10的端部设有气动吸头8,通过负压抽吸实现对接收线圈9的拾取和固定,完成发射线圈和接收线圈9的位置对中。
其中,控制装置5包括用于对机械臂进行控制的机械臂控制器51和用于对相对位置调节装置进行控制的总控制器52。
优选地,中心获取装置7具体为机器视觉装置或红宝石探针;
机器视觉装置用于获取相对位置调节装置上发射线圈的位置图像信息,并将位置图像信息发送至控制装置5。
在一种实施例中,当中心获取装置7为机器视觉装置时,固定架上、承载装置6的上方设有用于获取相对位置调节装置上发射线圈的位置图像信息的机器视觉装置,并将位置图像信息发送至控制装置5;机器视觉装置优选为设置在相对位置调节装置的正上方,以对发射线圈的位置图像进行精确获取,通过直接获取相对位置调节装置上发射线圈的位置图像得到发射线圈的中心,可以理解的是,在固定架上自上至下依次设置有机器视觉装置、承载装置6和相对位置调节装置。为了使得机器视觉装置能够穿过承载装置6对位置图像信息进行采集,承载装置6优选设置为透明承载板,如钢化玻璃承载板,或者在一种实施例中,由于发射线圈一般在相对位置调节装置上的位置固定,故也可以将承载装置6设置为承载架或其他结构,在其相应位置处镂空设置,使得机器视觉装置能够对位置图像信息进行采集,此处仅为一种优选的实施方案。
机器视觉装置可具体为摄像头,通过摄像头对发射线圈的位置图像信息进行获取后,通过控制装置5进行处理,得到发射线圈在相对位置调节装置上的准确位置,其中,机器视觉装置为一种成熟的现有技术,其结构以及与控制装置5的连接关系可参考现有技术,在此不再赘述。
当中心获取装置7为红宝石探针时,通过获取相对位置调节装置的定位中心,间接获得发射线圈的中心,可以理解的是,发射线圈在相对位置调节装置上沿其中心设置,由此以实现坐标系的统一。其中,承载装置6可具体为玻璃板或电木板。
具体工作过程为:
1)在未安装相对位置调节装置前,启动机械臂10,通过机械臂控制器51控制,给定机械臂10的进给量,不断靠近主定位块31。在主定位块31的销套孔同一高度取3~4个点,经机械臂控制器121计算得到销套孔圆心xy坐标值;同样的,获得副定位块32销套孔圆心xy坐标值。基于这两圆心坐标即可得到相对位置调节装置的几何中心点坐标信息。该信息可作为机械臂10放置接收线圈,实现发射与接收线圈对中的x和y点位置依据。需要说明的是,该相对位置调节装置在固定底座2上为矩形投影,且主定位块31和副定位块32设置在矩形的两个顶点处,矩形中心处于二者的连线上。
2)将相对位置调节装置推放到固定底座2上,依靠一面两孔的定位方式,即通过主副定位销,分别穿过相对位置调节装置的主副定位孔,插入到铝块的销套中,实现测量支架几何中心对中。
3)相对位置调节装置的上表面标有刻度,以中心为原点两侧对称标注,发射线圈的中心与上表面标有刻度的中心重合,实现对中放置。
4)安装气动吸头8。启动机械臂10,根据提前设定的程序,移动到固定位置,启动气泵,通过吸头8吸取接收线圈9,移动到步骤1)标定的中心点处,垂直下落,将接收线圈放置到承载装置6上。至此,完成了发射与接收线圈的对中放置。
请参阅图2-图3,在上述各实施例的基础上,相对位置调节装置具体为五自由度调节平台11,五自由度调节平台11包括:
平台底板12;在平台底板12上设置销孔和定位销19,销孔设置在平台底板12的周向边缘。
用于在三坐标系中分别沿X轴、Y轴和Z轴实现位置偏移的第一调节平台14、第二调节平台15和第三调节平台16;其中,第一调节平台14、第二调节平台15和第三调节平台16可通过气缸或电机带动滑块的方式实现在滑轨上的移动,由此以实现直线平移。
用于分别实现沿X轴和Y轴实现角度旋转的第四调节平台17和第五调节平台18;第一调节平台14、第二调节平台15、第三调节平台16、第四调节平台17和第五调节调节平台沿竖直方向在平台底板12上叠加设置。各调节平台之间与相邻平台间可拆卸的固定连接,各平台之间的排序可根据实际需要进行设置。可以连接的是,上述各调节平台均为在其上设置传动结构,通过传动结构实现在该传动结构上设置的调节平台的位移调节或角度旋转。以第一调节平台14为例,在第一调节平台14上设置气缸、滑块和滑轨,气缸带动滑块在滑轨上移动,与滑块连接的调节平台能够实现相对于第一调节平台14沿X轴方向的位移调节,而当第一调节平台14作为顶层调节平台用于放置发射线圈时,可在第一调节平台14的顶部设置与传动结构固定连接的安装板,在安装板上设置发射线圈。
其中,第四调节平台17可通过设置气缸,气缸沿第四调节平台17的周向设置,在气缸的另一端设置相邻调节平台,通过气缸的带动实现沿X轴的角度旋转,举例说明,在第四调节平台17的上方设置第五调节平台18,第四调节平台17和第五调节平台18优选为正方形,在正方形各边的中点处分别设置气缸,气缸的活塞杆与第五调节平台18连接,且二者间设有铰接点以能够带动第五调节平台18转动,此处仅为一种优选的实施方案,在其他实施例中,可根据实际需要进行设置。
在其他实施例中,可以理解的是,在三坐标系中,X轴和Y轴沿水平面设置,Z轴沿竖直方向设置。如上文所述,为了模拟发射线圈和接收线圈9的实际工况位置,可通过机械臂10带动接收线圈9实现绕自身轴线方向、即Z轴方向的旋转,或者在其他实施例中,相对位置调节装置设置为六自由度调节机构的同时,也可以通过机械臂10带动接收线圈9实现沿Z轴的旋转。
同时,为了便于移动五自由度调节平台11,在平台底板12上设有多个用于五自由度调节调节平台滑动的滚轮1,多个滚轮1沿平台底板12的底面均匀设置。由此设置,以边缘搬运及移动,滚轮1可设置为可自锁滚轮1,以提高可靠性和稳定性。
具体的,第四调节平台17包括:
两个沿X轴方向相对设置的第一弧形旋转部175,两个第一弧形旋转部175间设有沿X轴方向设置的第一旋转轴,第一旋转轴的两端分别与第四调节平台17固定;第一旋转轴分别穿过两个第一弧形旋转部175,第一旋转轴与第一弧形旋转部175间设有轴承,第一旋转轴与第四调节平台17固定设置,如通过螺纹件或焊接实现固定。在其他实施例中,第一弧形旋转部175的个数也可以设置为一个,在一个弧形旋转部沿轴向的两端设置两组滑动件,以对弧形旋转部进行有效支撑,
分别与第一弧形旋转部175一一对应的第四导轨171,第四导轨171上设有两个分别与第四动力件172连接且沿第一旋转轴的长度方向的两侧对称设置的第四滑动件174,两个第四滑动件174间的距离一定,第四滑动件174在第四动力件172的带动下推动第一弧形旋转部175的弧形面以使第一弧形旋转部175绕X轴方向旋转,在去程时,其中一个第四滑动件174与第一弧形旋转部175接触,在回程时另一个第四滑动件174与第一弧形旋转部175接触。两组第一弧形旋转部175的四个第四滑动件174间分别对应连接。其中第四动力件172可具体为电机,电机连接有丝杠,在丝杠上套设有两个平行设置的连杆173,连杆173的两端分别设置有第四滑动件174,第四滑动件174优选为滑轮,滑轮和第四滑轨之间设置有滑块,电机转动时,带动丝杠转动,设置在丝杠上的两组连杆173向远离电机的方向移动,靠近电机一侧的连杆173上的第四滑动件174与弧形面接触,带动第一弧形旋转部175绕X轴旋转。
优选地,也可以通过将气缸设置在第一旋转轴的长度方向的两侧,通过气缸带动第一弧形旋转部175实现绕第一旋转轴的旋转。
进一步地,第五调节平台18包括:
沿Y轴方向的第二弧形旋转部184,第二弧形旋转部184设有沿Y轴设置的第二旋转轴,第二旋转轴的两端分别与第五调节平台18固定;
一组与第二弧形旋转部184对应设置的第五导轨181,第五导轨181上设有两组平行设置的第五滑动件182,两组第五滑动件182沿第二旋转轴长度方向的两侧对称设置,第五滑动件182在第五动力件183的带动下推动弧形面以使第二弧形旋转部184绕Y轴旋转。
在本实施例中,第五调节平台18作为顶层平台设置,故在第二弧形旋转部184的上方可设置用于放置发射线圈的安装板,或直接将发射线圈设置在第二弧形旋转部184上。第二弧形旋转部184的下方设有一组相对设置的第五导轨181,两组第五滑动件182相互平行且垂直于第五导轨181设置,且二者间距离一定。在第五动力件183的带动下,两组第五滑动件182沿靠近或远离第五动力件183的方向移动,同时两组第五滑动件182分别交替与第二弧形旋转部184接触以实现推动,同样地,第五动力件183可具体为电机,电机连接有丝杠,在丝杠上设置连杆173以实现第五滑动件182的安装,两个连杆173平行设置且通过螺母实现与丝杠的连接。此实施例中第二弧形旋转部184的个数为一个。
在其他实施例中,如上文所述,也可以设置两个弧形旋转部,在二者间设置安装板以实现对发射线圈的固定。即,两个沿Y轴方向相对设置的第二弧形旋转部184,两个第二弧形旋转部184间设有沿Y轴方向设置的第二旋转轴,第二旋转轴的两端分别与第五调节平台18固定;分别与第二弧形旋转部184一一对应的第五导轨181,第五导轨181上设有两个分别与第五动力件183连接且沿第二旋转轴的两侧对称设置的第五滑动件182,第五滑动件182在第五动力件183的带动下推动弧形面以使第一弧形旋转部175绕Y轴旋转。
在一种实施例中,第三调节平台16包括:
底部设于第三调节平台16上的交叉脚管组件163,交叉脚管组件163的一端与第三调节平台16间铰接,另一端设有与第三动力件162连接、在第三调节平台16上滑动的第三滑动件161,交叉脚管组件163在第三动力件162的带动下沿Z轴方向移动。在该实施例中,Z轴与竖直方向平行设置,交叉脚管组件163包括呈X型交叉的两个脚管,交叉脚管组件163的一端与第三调节平台16可通过铰接支座164实现铰接,另一端为自由端通过第三滑动件161在第三调节平台16上滑动,第三动力件162可具体为电机或气缸,电机通过丝杠螺母机构与脚管连接,其中,交叉脚管组件163为两组,同侧脚管间设有连杆173,通过连杆173与丝杆滑块结构连接,以在电机带动下实现滑动,滑动件具体为滑轮。
或者在一种实施例中,可通过直接在第三调节平台16上设置气缸的方式实现沿Z轴方向的平移,但此种设置方式相较于丝杆螺母机构,进给量调节精度低,误差较大。
进一步地,第一调节平台14包括两个沿X轴平行设置的第一导轨141,任一第一导轨141上设有用于与第一动力件连接的第一滑动件142;
第二调节平台15包括两个沿Y轴平行设置的第二导轨151,任一第二导轨151上设有用于与第二动力件连接的第二滑动件152。
其中,第一动力件和第二动力件均具体为电机,电机连接有丝杠螺母机构,丝杠螺母机构的调节精度高,第一滑动件142和第二滑动件152具体为滑块,滑块通过连杆173与螺母连接,通过螺母在丝杠上的滑动,将旋转运动转换为直线运动,以对进给量进行精确调节。
在上述各实施例的基础上,分别在第一调节平台14、第二调节平台15和第三调节平台16上设置用于观测位移量的位置刻度尺,在第四调节平台17和第五调节平台18上设置用于观测旋转角度的角度刻度尺,由此以便于工作人员的实时观测,同时,上述各平台的位移量和旋转角度可通过在控制装置5的显示器上进行输入和显示。更进一步地,第三调节平台16上沿Z轴的位移量可通过在固定立柱4上设置刻度尺实现观测,此处仅为一种优选的实施方式。
在一种具体的实施例中,该固定底座2包括四个滚轮1和四个固定立柱4,承载装置6为透明钢化玻璃板,五自由度调节平台11通过步进电机驱动丝杠螺母机构,其移动分辨率以及重复定位精度高,机器视觉装置通过摄像机拍摄照片,透过透明承载板读取发射线圈的中心位置,控制装置5接收摄像头拍摄的图像信息,进行识别处理,计算获得发射线圈位置坐标,结合操作终端认为信息输入,协调规划机械臂10的运动路径,机械臂10从预设位置处启动气泵,通过气动吸头8吸取接收线圈9并放置至承载板上,以完成发射线圈和接收线圈9的对中放置。
在试验过程中,通过五自由度调节平台11可实时调整发射线圈位置,实现发射线圈与接收线圈9正对与双偏相位关系调节,可通过控制装置5中的输入终端给定各电机驱动量,实现个方向的偏移量的精确控制,以使得工作人员可实时采集变动的试验数据。通过机械臂10与升降台相结合的方式,相比于传统的升降台,其自动化程度高、发射与接收线圈对中高效、精确、便捷;可实现试验过程随时调整随时记录,有助于研发人员得到有力数据进行参数优化。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种无线供电测试系统用测试台架,其特征在于,包括:
固定架;
分别设于所述固定架上、用于放置发射线圈的相对位置调节装置和用于放置接收线圈的承载装置,所述承载装置设于所述相对位置调节装置的上方,所述相对位置调节装置带动发射线圈移动以调节发射线圈和接收线圈之间的相对位置;
设于所述固定架上、用于抓取接收线圈并进行移动的抓取装置;
所述固定架上、所述承载装置的上方设有用于获取所述相对位置调节装置在所述固定架上的定位中心的中心获取装置,所述中心获取装置与控制装置连接;
分别与所述相对位置调节装置、所述中心获取装置和所述抓取装置连接的所述控制装置,用于根据所述中心获取装置获取的定位中心信息进行处理得到发射线圈的中心,并控制所述抓取装置抓取接收线圈移动至所述承载装置上与发射线圈中心对应的位置处实现二者的对中。
2.根据权利要求1所述的无线供电测试系统用测试台架,其特征在于,所述固定架包括:
固定底座和沿所述固定底座的周向设置的固定立柱,所述承载装置经所述固定立柱与所述固定架可拆卸的固定连接;
所述相对位置调节装置设于所述固定底座上,所述固定底座上设有用于对所述相对位置调节装置进行中心定位的定位组件,以将所述相对位置调节装置固定在所述固定底座的预设位置处;
所述定位组件包括至少两个设于所述固定底座上的定位块,所述定位块上均分别设有销套,所述相对位置调节装置的底部设有用于与所述销套配合的定位销。
3.根据权利要求2所述的无线供电测试系统用测试台架,其特征在于,所述中心获取装置具体为机器视觉装置或红宝石探针;
所述机器视觉装置用于获取所述相对位置调节装置上发射线圈的位置图像信息,并将所述位置图像信息发送至所述控制装置。
4.根据权利要求1所述的无线供电测试系统用测试台架,其特征在于,所述抓取装置具体为机械臂,所述机械臂能够带动接收线圈沿接收线圈的旋转轴进行旋转。
5.根据权利要求1-4任一项所述的无线供电测试系统用测试台架,其特征在于,所述相对位置调节装置具体为五自由度调节平台,所述五自由度调节平台包括:
平台底板;
用于在三坐标系中分别沿X轴、Y轴和Z轴实现位置偏移的第一调节平台、第二调节平台和第三调节平台;
用于分别实现沿X轴和Y轴实现角度旋转的第四调节平台和第五调节平台;所述第一调节平台、所述第二调节平台、所述第三调节平台、所述第四调节平台和所述第五调节平台沿竖直方向在所述平台底板上叠加设置。
6.根据权利要求5所述的无线供电测试系统用测试台架,其特征在于,所述平台底板上设有多个用于所述五自由度调节平台滑动的滚轮,多个所述滚轮沿所述平台底板的底面均匀设置。
7.根据权利要求5所述的无线供电测试系统用测试台架,其特征在于,所述第四调节平台包括:
两个沿X轴方向相对设置的第一弧形旋转部,两个所述第一弧形旋转部间设有沿X轴方向设置的第一旋转轴,所述第一旋转轴的两端分别与所述第四调节平台固定;
分别与所述第一弧形旋转部一一对应的第四导轨,所述第四导轨上设有两个分别与第四动力件连接且沿所述第一旋转轴的长度方向的两侧对称设置的第四滑动件,所述第四滑动件在所述第四动力件的带动下推动所述第一弧形旋转部的弧形面以使所述第一弧形旋转部绕X轴旋转。
8.根据权利要求5所述的无线供电测试系统用测试台架,其特征在于,所述第五调节平台包括:
沿Y轴方向的第二弧形旋转部,所述第二弧形旋转部设有沿Y轴设置的第二旋转轴,所述第二旋转轴的两端分别与所述第五调节平台固定;
一组与所述第二弧形旋转部对应设置的第五导轨,所述第五导轨上设有两组平行设置的第五滑动件,两组所述第五滑动件沿所述第二旋转轴长度方向的两侧对称设置,所述第五滑动件在所述第五动力件的带动下推动所述弧形面以使所述第二弧形旋转部绕Y轴旋转。
9.根据权利要求5所述的无线供电测试系统用测试台架,其特征在于,所述第三调节平台包括:
底部设于所述第三调节平台上的交叉脚管组件,所述交叉脚管组件的一端与所述第三调节平台间铰接,另一端设有与第三动力件连接、在所述第三调节平台上滑动的第三滑动件,所述交叉脚管组件在所述第三动力件的带动下沿Z轴方向移动。
10.根据权利要求5所述的无线供电测试系统用测试台架,其特征在于:
所述第一调节平台包括两个沿X轴平行设置的第一导轨,任一所述第一导轨上设有用于与第一动力件连接的第一滑动件;
所述第二调节平台包括两个沿Y轴平行设置的第二导轨,任一所述第二导轨上设有用于与第二动力件连接的第二滑动件。
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