CN220019727U - 一种精密的位置和角度调整工装以及位置和角度测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种精密的位置和角度调整工装以及位置和角度测试装置。一种精密的位置和角度调整工装，包括用于X轴调节行程的第一线性位移台、用于Y轴调节行程的第二线性位移台、用于Z轴调节行程的第三线性位移台、第一角度位移台、第二角度位移台和第三角度位移台；所述第二线性位移台固定在第三线性位移台上，所述第一线性位移台固定在第二线性位移台上，所述第一角度位移台通过第三连接件连接于第一线性位移台，所述第一角度位移台上固定有第二角度位移台，所述第二角度位移台通过第一连接件连接于第三角度位移台一侧面上，第三角度位移台另一侧面与第二连接件连接并且第二连接件用于固定与霍尔元件相适配的PCB板。

Description

一种精密的位置和角度调整工装以及位置和角度测试装置

技术领域

本公开涉及磁电器件位置调整装置领域，尤其涉及一种精密的位置和角度调整工装以及位置和角度测试装置。

背景技术

电流传感器作为控制器中的关键零件，主要用于新能源汽车、工业控制领域的能量控制和反馈，如电池充放电电流、电动汽车驱动电机三相电流监测等。由于行业主流厂商对控制器功率密度提出较高的要求，这就要求电流传感器要做到小型化、集成化同时适应更苛刻地使用环境，尤其是对于霍尔元件在磁芯内部位置度定位。目前行业内都是通过注塑或者灌胶方式将霍尔元件固定，再二次标定其精度，但是不能实际测得霍尔元件在磁芯气隙口处的最佳位置。

例如现有方案是基本参照霍尔元件规格书，霍尔元件在封装中位置状态，其霍尔中心放置气隙口中心进行设计，为理论位置；霍尔元件与PCB焊接，与外壳和壳盖配合装配后，进行二次标定；该方案为行业内通用方式，其霍尔关于磁芯气隙口相对位置为理论位置，无实际测量佐证。

实用新型内容

本公开提供了一种精密的位置和角度调整工装以及位置和角度测试装置，以至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

根据本公开的第一方面，提供了一种精密的位置和角度调整工装，包括用于X轴调节行程的第一线性位移台、用于Y轴调节行程的第二线性位移台、用于Z轴调节行程的第三线性位移台、第一角度位移台、第二角度位移台和第三角度位移台；所述第二线性位移台固定在第三线性位移台上，所述第一线性位移台固定在第二线性位移台上，所述第一角度位移台通过第三连接件连接于第一线性位移台，所述第一角度位移台上固定有第二角度位移台，所述第二角度位移台通过第一连接件连接于第三角度位移台一侧面上，第三角度位移台另一侧面与第二连接件连接并且第二连接件用于固定与霍尔元件相适配的PCB板。

在一可实施方式中，所述第三连接件为板状结构的第三转接板。

在一可实施方式中，所述第一连接件为L型结构的第一转接板。

在一可实施方式中，所述第一转接板的长边与所述第二角度位移台固定连接，第一转接板的短边与第三角度位移台固定连接。

所述第二连接件为L型结构的第二转接板，在第二转接板底部固定有所述PCB板。

在一可实施方式中，所述第一线性位移台、第二线性位移台和第三线性位移台均为手动线性位移台；所述第一线性位移台、第二线性位移台和第三线性位移台分别具有第一手轮、第二手轮和第三手轮。

在一可实施方式中，所述第一角度位移台、第二角度位移台和第三角度位移台均为手动角度位移台，所述第一角度位移台、第二角度位移台和第三角度位移台分别具有第四手轮、第五手轮和第六手轮。

在一可实施方式中，所述第一线性位移台、第二线性位移台和第三线性位移台均为电动线性位移台；所述第一角度位移台、第二角度位移台和第三角度位移台均为电动角度位移台。

第二方面，本公开提供了一种位置和角度测试装置，包括磁芯、霍尔元件和PCB板，磁芯至少设有一个，还包括载流排，以及上述任意一可实施方式中的一种精密的位置和角度调整工装；所述载流排穿设于磁芯上；所述PCB板固定于第二连接件底部，所述霍尔元件固定于PCB板。

在一可实施方式中，所述磁芯和载流排相对位置固定，并且二者相对于工装位置可调。

与现有技术相比，本申请的优点在于：1)：本申请工装结构设计简单可靠，操作便捷；满足霍尔元件关于磁芯气隙口最优坐标及角度校准，从而能够找到霍尔元件关于磁芯气隙口最优坐标及角度。2)：整体上应用本申请工装后对于产品设计阶段，可以进行更全面的测试，提高产品精度。产品的精度、可靠性、稳定性都会有很大的优势。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施方式，其中：

在附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。

图1示出了本公开实施例的一种精密的位置和角度调整工装的结构示意图；

图2示出了本公开实施例的一种位置和角度测试装置的结构示意图；

图3示出了图2的侧面示意图。

图中标号说明：1-第三线性位移台、2-第三手轮、3-第二线性位移台、4-第二手轮、5-第一线性位移台、6-第一手轮、7-第一角度位移台、8-第四手轮、9-第二角度位移台、10-第五手轮、11-第一转接板、12-第三角度位移台、13-第六手轮、14-第二转接板、15-PCB板、16-磁芯、17-霍尔元件、18-载流排、19-第三转接板。

具体实施方式

为使本公开的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开一部分实施例，而非全部实施例。基于本公开中的实施例，本领域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，都属于本公开保护的范围。

本申请根据现有控制器实际生产和使用场景中的问题从设计端进行对霍尔元件关于磁芯气隙口的位置定位优化。主要是对寻找最优霍尔位置方案，以达到解决实际问题的目的。其核心要点是载流排与磁芯相对位置固定，霍尔元件安装在六自由度移动的位移工装上，进行移动测试，依据测试结果，找到霍尔元件关于磁芯气隙口最优坐标及角度。

基于此，本申请提供一种关于霍尔元件关于磁芯位置及角度定位的调整工装。

第一方面，如图1所示，本申请公开了一种精密的位置和角度调整工装，包括用于X轴调节行程的第一线性位移台5、用于Y轴调节行程的第二线性位移台3、用于Z轴调节行程的第三线性位移台1、第一角度位移台7、第二角度位移台9和第三角度位移台12。

第二线性位移台3固定在第三线性位移台1上，第二线性位移台3可跟随第三线性位移台1在Z轴上调节行程。第一线性位移台5固定在第二线性位移台3上，第一线性位移台5可跟随第二线性位移台3在Y轴调节行程。第一角度位移台7通过第三连接件连接于第一线性位移台5，第一角度位移台7可跟随第一线性位移台5在X轴调节行程。

第一角度位移台7沿X轴方向固定于第三连接件上(即第一角度位移台7的角度调整方向沿X轴调整)。第一角度位移台7上固定有第二角度位移台9，第二角度位移台9可跟随第一角度位移台7在X轴方向调整角度。

第二角度位移台9沿Y轴方向固定在第一角度位移台7上(第二角度位移台9的角度调整方向沿Y轴调整)。第二角度位移台9通过第一连接件连接于第三角度位移台12一侧面上，第一连接件和第三角度位移台12可同步跟随第二角度位移台9在Y轴方向调整角度。

第三角度位移台12沿Z轴方向固定设置(第三角度位移台的角度调整方向沿Z轴调整)。第三角度位移台12另一侧面与第二连接件连接并且第二连接件底部用于固定与霍尔元件相适配的PCB板15。第二连接件可跟随第三角度位移台12在Z轴方向调整角度，进而PCB板15跟随调节角度。其中X轴、Y轴和Z轴为图1中所示的方向。

霍尔元件安装在六自由度移动的工装(“精密的位置和角度调整工装”简称)上，进行移动测试，依据测试结果，可找到霍尔元件关于磁芯气隙口最优坐标及角度。六自由度测试工装，适配多轴多角度霍尔元件测试。本申请工装结构设计简单可靠，操作便捷，能够满足霍尔元件关于磁芯气隙口最优坐标及角度校准。整体上应用本申请方案后对于产品设计阶段，可以进行更全面的测试，提高产品精度。产品的精度、可靠性、稳定性都会有很大的优势。

在一个实施例中，为了更好连接于安装，第三连接件设为板状结构的第三转接板19，第三转接板19的大小与第一线性位移台5的移动平台大小相适应，第一角度位移台7可平稳地固定在第三转接板19上。将第一连接件设置为L型结构的第一转接板11。第一转接板11起到连接第二角度位移台9和第三角度位移台12的作用，将其设为L型结构，形状简单、方便，更易固定。第一转接板11的长边与第二角度位移台9固定连接，第一转接板11的短边与第三角度位移台12固定连接。第二连接件为L型结构的第二转接板14，在第二转接板14底部固定有PCB板15。

在一个实施例中，第一线性位移台5、第二线性位移台3和第三线性位移台1均为手动线性位移台；第一线性位移台5、第二线性位移台3和第三线性位移台1分别具有第一手轮6、第二手轮4和第三手轮2。第一角度位移台7(R1角度位移台)、第二角度位移台9(R2角度位移台)和第三角度位移台12(R3角度位移台)均为手动角度位移台，第一角度位移台7、第二角度位移台9和第三角度位移台12分别具有第四手轮8、第五手轮10和第六手轮13。

在一个实施例中，第一线性位移台5、第二线性位移台3、第三线性位移台1均为电动线性位移台；第一角度位移台7、第二角度位移台9和第三角度位移台12均为电动角度位移台。电动的位移台可以满足更高精度需求。

第二方面，本申请还提供了一种位置和角度测试装置，如图2-3所示，包括磁芯16、霍尔元件17和PCB板15，还包括载流排18，以及上述任意一个实施例中的一种精密的位置和角度调整工装；载流排18穿设于磁芯16上，载流排18和磁芯16相对位置固定；PCB板15固定于第二连接件底部，霍尔元件17焊接于PCB板15上。磁芯16和载流排18可相对于工装位置可调，便于适配不同磁芯。可以在载流排18上设有多个不同磁芯16，工装可调节位置依次在这些磁芯上进行测试。其中，霍尔元件17的霍尔盘中心关于第一角度位移台7、第二角度位移台9及第三角度位移台12旋转中心重合。

本申请位置和角度测试装置的工作过程：如图2，分别旋转第三手轮2、第二手轮4、第一手轮6，带动霍尔元件17移动，使霍尔元件17移动至其边缘与磁芯16前侧边缘齐平后，坐标归零，开始测试；旋转第二手轮4，使霍尔元件17移动至磁芯16的气隙口后侧，期间记录数据，测得Y轴向上霍尔元件17关于磁芯16第一最佳坐标中心；以第一最佳坐标中心为起始点，移动第一手轮6，使霍尔元件17沿X轴在磁芯16的气隙口内移动，期间记录数据，测得Y-X轴向上霍尔元件17关于磁芯16的第二最佳坐标中心，以第二最佳坐标中心为起始点，同样的，移动第三手轮2，最终得到Y-X-Z三轴上霍尔元件17关于磁芯16的最佳坐标中心点。同样的，以上述测试得到的Y-X-Z三轴的最佳坐标中心点为起始点，同上述操作，依次旋转第四手轮8、第五手轮10、第六手轮13，测得霍尔元件17关于磁芯16的最佳角度。

应该理解，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种精密的位置和角度调整工装，其特征在于：包括用于X轴调节行程的第一线性位移台(5)、用于Y轴调节行程的第二线性位移台(3)、用于Z轴调节行程的第三线性位移台(1)、第一角度位移台(7)、第二角度位移台(9)和第三角度位移台(12)；所述第二线性位移台(3)固定在第三线性位移台(1)上，所述第一线性位移台(5)固定在第二线性位移台(3)上，所述第一角度位移台(7)通过第三连接件连接于第一线性位移台(5)，所述第一角度位移台(7)上固定有第二角度位移台(9)，所述第二角度位移台(9)通过第一连接件连接于第三角度位移台(12)一侧面上，第三角度位移台(12)另一侧面与第二连接件连接并且第二连接件用于固定与霍尔元件相适配的PCB板(15)。

2.根据权利要求1所述的一种精密的位置和角度调整工装，其特征在于：所述第三连接件为板状结构的第三转接板(19)。

3.根据权利要求1所述的一种精密的位置和角度调整工装，其特征在于：所述第一连接件为L型结构的第一转接板(11)。

4.根据权利要求3所述的一种精密的位置和角度调整工装，其特征在于：所述第一转接板(11)的长边与所述第二角度位移台(9)固定连接，第一转接板(11)的短边与第三角度位移台(12)固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种精密的位置和角度调整工装，其特征在于：所述第二连接件为L型结构的第二转接板(14)，在第二转接板(14)底部固定有所述PCB板(15)。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种精密的位置和角度调整工装，其特征在于：所述第一线性位移台(5)、第二线性位移台(3)和第三线性位移台(1)均为手动线性位移台；所述第一线性位移台(5)、第二线性位移台(3)和第三线性位移台(1)分别具有第一手轮(6)、第二手轮(4)和第三手轮(2)。

7.根据权利要求1-5任意一项所述的一种精密的位置和角度调整工装，其特征在于：所述第一角度位移台(7)、第二角度位移台(9)和第三角度位移台(12)均为手动角度位移台，所述第一角度位移台(7)、第二角度位移台(9)和第三角度位移台(12)分别具有第四手轮(8)、第五手轮(10)和第六手轮(13)。

8.根据权利要求1-5任意一项所述的一种精密的位置和角度调整工装，其特征在于：所述第一线性位移台(5)、第二线性位移台(3)和第三线性位移台(1)均为电动线性位移台；所述第一角度位移台(7)、第二角度位移台(9)和第三角度位移台(12)均为电动角度位移台。

9.一种位置和角度测试装置，包括磁芯(16)、霍尔元件(17)和PCB板(15)，磁芯(16)至少设有一个，其特征在于：还包括载流排(18)，以及权利要求1-8任意一项所述的一种精密的位置和角度调整工装；所述载流排(18)穿设于磁芯(16)上；所述PCB板(15)固定于第二连接件底部，所述霍尔元件(17)固定于PCB板(15)。

10.根据权利要求9所述的一种位置和角度测试装置，其特征在于：所述磁芯(16)和载流排(18)相对位置固定，并且二者相对于工装位置可调。