汽车电动助力转向系统ECU用的PCBA功能试验工装的制作方法

本发明属于车辆转向系统，具体地说，本发明涉及一种汽车电动助力转向系统ecu用的pcba功能试验工装。

背景技术：

1、汽车电动助力转向系统ecu(电子控制单元)用的pcba总成(电路板)主要由pcb光板、电感、继电器、电容、集成电路、mos管、防水接插件、电机端子、磁性角度传感器芯片、电阻、二极管、三极管、tvs管等几十个电气元件组成，通过熔锡焊接工艺将各个元件固定在pcb光板上设计指定的位置而组成。

2、pcba总成是ecu最核心的电子元件控制单元组成部件，通过对集成电路写入指定的程序，实现系统的电子控制单元，通过指令让电机按要求的方向旋转、输出指定的力矩和转速等。

3、pcba总成上的电气元件较多，在贴片生产过程中电气元件出现正负极装错、集成电路第一脚位置装错、熔锡焊接时有连锡短路、短接等不良现象时，个别电气元件质量不良是很难被识别发现的，只能通过后序将pcba总成组装在电动助力转向系统上做性能测试或人工用电脑进行程序刷写、读取故障码时才能检测识别出pcba总成存在的不良问题。

4、综上所述，汽车电动助力转向统ecu用的pcba在生产完成后，未能及时进行程序刷写、故障码自检和检测功能的完好性将引发的问题点如下：

5、1、功能检测不及时，无法检测pcba总成上的电气元件在各生产工序组装、焊接是否合格。

6、2、引起后序组装总成产品后出现不良品，严重时出现批量返工。

7、3、电气元件装错返工需人工操作，工艺性差，效率低。

8、4、不能及时进故障码自检与电机、传感器的系统匹配性是否可行。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种汽车电动助力转向系统ecu用的pcba功能试验工装，目的是提高检测工作效率。

2、为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：汽车电动助力转向系统ecu用的pcba功能试验工装，包括控制盒、电机主轴控制装置以及用于对pcba总成进行定位和装夹固定的定位装夹装置，电机主轴控制装置包括电机座、电机、主轴总成、设置于主轴总成上的扭矩角度传感器、与电机连接的加长轴和与加长轴连接且用于在旋转时与pcba总成的磁性角度传感器芯片产生磁场变化效应的磁石组件，控制盒与电机主轴控制装置为电连接，电机主轴控制装置与pcba总成和扭矩角度传感器为电连接，定位装夹装置设置于电机座上。

3、所述电机主轴控制装置还包括对用于所述主轴总成提供支撑的支撑机构，主轴总成包括输入轴、转向小齿轮轴以及与输入轴和转向小齿轮轴连接的扭杆，扭矩角度传感器包括设置于转向小齿轮轴上的扭矩角度传感器转子和设置于输入轴上的扭矩角度传感器本体，支撑机构包括齿轮轴定位块、输入轴定位块和设置于底板上的连接块，转向小齿轮轴设置于齿轮轴定位块上，输入轴设置于输入轴定位块上，连接块与齿轮轴定位块和输入轴定位块连接。

4、所述电机主轴控制装置还包括与所述主轴总成连接的花键扳手。

5、所述磁石组件包括磁石和和与所述加长轴连接的磁石座，磁石设置于磁石座上，磁石为圆柱形状，上部分为n极和s极，磁石旋转时与所述磁性角度传感器芯片产生磁场变化效应，检测所述电机轴端的旋转角度。

6、所述电机主轴控制装置还包括设置于所述电机座上的第一pcb光板以及设置于第一pcb光板上的第一防水接插件、第一弹性探针、第二弹性探针、第三弹性探针、第四弹性探针、第五弹性探针、第六弹性探针和第七弹性探针，第六弹性探针上套装有第一车身护套，第七弹性探针上套装有第一传感器护套，第一车身护套和第一传感器护套为绝缘材质制成，第一防水接插件上的第一传感器端端子与第六弹性探针插接导通，第一防水接插件上的第一车身端端子与第七弹性探针插接导通，第一防水接插件上的第一电源负极端子与第四弹性探针焊接导通，第一电源正极端子与第五弹性探针焊接导通，第四电机端子与第一弹性探针焊接导通，第五电机端子与第二弹性探针焊接导通，第六电机端子与第三弹性探针焊接导通。

7、所述定位装夹装置包括定位板、可移动设置且设用于放置所述pcba总成的定位盖板、设置于定位板上且用于对定位盖板进行导向的导向机构以及设置于定位板上的第一盖板压扣组件和第二盖板压扣组件，定位盖板设置成可在试验检测位置与装夹位置之间进行切换，第一盖板压扣组件和第二盖板压扣组件用于使定位盖板保持在试验检测位置。

8、所述第一盖板压扣组件包括设置于所述定位板上的第一压扣座、可旋转的设置于第一压扣座上且用于使所述定位盖板保持在试验检测位置的第一压扣锁钩和用于对第一压扣锁钩施加弹性作用力的第一压扣回位弹簧。

9、所述第二盖板压扣组件包括设置于所述定位板上的第二压扣座、可旋转的设置于第二压扣座上且用于使所述定位盖板保持在试验检测位置的第二压扣锁钩和用于对第二压扣锁钩施加弹性作用力的第二压扣回位弹簧，所述第一压扣座和第二压扣座分别设置在定位板的相对两端。

10、所述第一压扣座上设置用于与所述定位盖板相接触的第一压扣导向面，所述第二压扣座上设置用于与所述定位盖板相接触的第二压扣导向面，第一压扣导向面和第二压扣导向面为倾斜设置的平面。

11、所述导向机构包括第一定位导向杆、第二定位导向杆、第三定位导向杆、第四定位导向杆、套设于第一定位导向杆上的第一回位弹簧、套设于第二定位导向杆上的第二回位弹簧、套设于第三定位导向杆上的第三回位弹簧和套设于第四定位导向杆上的第四回位弹簧，第一回位弹簧、第二回位弹簧、第三回位弹簧和第四回位弹簧位于所述定位板和所述定位盖板之间，定位盖板上设置让第一定位导向杆、第二定位导向杆、第三定位导向杆和第四定位导向杆分别穿过的四个导向孔。

12、本发明的汽车电动助力转向系统ecu用的pcba功能试验工装，结构简单，成本投入较小，pcba总成功能试验可以实现在线检测，定位装夹无需再进行后序的产品组装检测，规避了后序产品不良品引起的返工；可快速的进行故障码自检，以及对电机、传感器等电气元件的系统匹配性验证响应快；操作简单、方便、可靠，只需要通过简单的装夹定位检测操作方式，就能完成pcba产品的功能试验，提高了工作效率。

技术特征：

1.汽车电动助力转向系统ecu用的pcba功能试验工装，其特征在于：包括控制盒、电机主轴控制装置以及用于对pcba总成进行定位和装夹固定的定位装夹装置，电机主轴控制装置包括电机座、电机、主轴总成、设置于主轴总成上的扭矩角度传感器、与电机连接的加长轴和与加长轴连接且用于在旋转时与pcba总成的磁性角度传感器芯片产生磁场变化效应的磁石组件，控制盒与电机主轴控制装置为电连接，电机主轴控制装置与pcba总成和扭矩角度传感器为电连接，定位装夹装置设置于电机座上。

2.根据权利要求1所述的汽车电动助力转向系统ecu用的pcba功能试验工装，其特征在于：所述电机主轴控制装置还包括对用于所述主轴总成提供支撑的支撑机构，主轴总成包括输入轴、转向小齿轮轴以及与输入轴和转向小齿轮轴连接的扭杆，扭矩角度传感器包括设置于转向小齿轮轴上的扭矩角度传感器转子和设置于输入轴上的扭矩角度传感器本体，支撑机构包括齿轮轴定位块、输入轴定位块和设置于底板上的连接块，转向小齿轮轴设置于齿轮轴定位块上，输入轴设置于输入轴定位块上，连接块与齿轮轴定位块和输入轴定位块连接。

3.根据权利要求2所述的汽车电动助力转向系统ecu用的pcba功能试验工装，其特征在于：所述电机主轴控制装置还包括与所述主轴总成连接的花键扳手。

4.根据权利要求1至3任一所述的汽车电动助力转向系统ecu用的pcba功能试验工装，其特征在于：所述磁石组件包括磁石和和与所述加长轴连接的磁石座，磁石设置于磁石座上，磁石为圆柱形状，上部分为n极和s极，磁石旋转时与所述磁性角度传感器芯片产生磁场变化效应，检测所述电机轴端的旋转角度。

5.根据权利要求1至3任一所述的汽车电动助力转向系统ecu用的pcba功能试验工装，其特征在于：所述电机主轴控制装置还包括设置于所述电机座上的第一pcb光板以及设置于第一pcb光板上的第一防水接插件、第一弹性探针、第二弹性探针、第三弹性探针、第四弹性探针、第五弹性探针、第六弹性探针和第七弹性探针，第六弹性探针上套装有第一车身护套，第七弹性探针上套装有第一传感器护套，第一车身护套和第一传感器护套为绝缘材质制成，第一防水接插件上的第一传感器端端子与第六弹性探针插接导通，第一防水接插件上的第一车身端端子与第七弹性探针插接导通，第一防水接插件上的第一电源负极端子与第四弹性探针焊接导通，第一电源正极端子与第五弹性探针焊接导通，第四电机端子与第一弹性探针焊接导通，第五电机端子与第二弹性探针焊接导通，第六电机端子与第三弹性探针焊接导通。

6.根据权利要求1至3任一所述的汽车电动助力转向系统ecu用的pcba功能试验工装，其特征在于：所述定位装夹装置包括定位板、可移动设置且设用于放置所述pcba总成的定位盖板、设置于定位板上且用于对定位盖板进行导向的导向机构以及设置于定位板上的第一盖板压扣组件和第二盖板压扣组件，定位盖板设置成可在试验检测位置与装夹位置之间进行切换，第一盖板压扣组件和第二盖板压扣组件用于使定位盖板保持在试验检测位置。

7.根据权利要求6所述的汽车电动助力转向系统ecu用的pcba功能试验工装，其特征在于：所述第一盖板压扣组件包括设置于所述定位板上的第一压扣座、可旋转的设置于第一压扣座上且用于使所述定位盖板保持在试验检测位置的第一压扣锁钩和用于对第一压扣锁钩施加弹性作用力的第一压扣回位弹簧。

8.根据权利要求7所述的汽车电动助力转向系统ecu用的pcba功能试验工装，其特征在于：所述第二盖板压扣组件包括设置于所述定位板上的第二压扣座、可旋转的设置于第二压扣座上且用于使所述定位盖板保持在试验检测位置的第二压扣锁钩和用于对第二压扣锁钩施加弹性作用力的第二压扣回位弹簧，所述第一压扣座和第二压扣座分别设置在定位板的相对两端。

9.根据权利要求7所述的汽车电动助力转向系统ecu用的pcba功能试验工装，其特征在于：所述第一压扣座上设置用于与所述定位盖板相接触的第一压扣导向面，所述第二压扣座上设置用于与所述定位盖板相接触的第二压扣导向面，第一压扣导向面和第二压扣导向面为倾斜设置的平面。

10.根据权利要求6所述的汽车电动助力转向系统ecu用的pcba功能试验工装，其特征在于：所述导向机构包括第一定位导向杆、第二定位导向杆、第三定位导向杆、第四定位导向杆、套设于第一定位导向杆上的第一回位弹簧、套设于第二定位导向杆上的第二回位弹簧、套设于第三定位导向杆上的第三回位弹簧和套设于第四定位导向杆上的第四回位弹簧，第一回位弹簧、第二回位弹簧、第三回位弹簧和第四回位弹簧位于所述定位板和所述定位盖板之间，定位盖板上设置让第一定位导向杆、第二定位导向杆、第三定位导向杆和第四定位导向杆分别穿过的四个导向孔。

技术总结
本发明公开了一种汽车电动助力转向系统ECU用的PCBA功能试验工装，包括控制盒、电机主轴控制装置以及用于对PCBA总成进行定位和装夹固定的定位装夹装置，电机主轴控制装置包括电机座、电机、主轴总成、设置于主轴总成上的扭矩角度传感器、与电机连接的加长轴和与加长轴连接且用于在旋转时与PCBA总成的磁性角度传感器芯片产生磁场变化效应的磁石组件，控制盒与电机主轴控制装置为电连接，电机主轴控制装置与PCBA总成和扭矩角度传感器为电连接，定位装夹装置设置于电机座上。本发明的汽车电动助力转向系统ECU用的PCBA功能试验工装，可以提高PCBA总成的检测工作效率。

技术研发人员：袁鲁平,俞道宝,徐加静,黄书旺,王俊
受保护的技术使用者：安徽德孚转向系统股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15