JP2020041807A - Environmental test device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、環境試験装置に関する。 The present invention relates to an environmental test device.
従来、特許文献1に記載されているように、温度が制御された環境下において様々な試験を行うための計測装置が知られている。特許文献1に記載された計測装置は、被試験体を収容すると共に壁の一部に透明な窓部が設けられた試験槽と、試験槽の外側に配置された光学式計測機と、を備えている。この計測装置によれば、例えば引張試験などを行う際に、被試験体の形状変化を光学式計測機により試験槽の外側から計測することができる。
Conventionally, as described in
特許文献1に記載された計測装置では、試験中における被試験体の形状変化を光学式計測機により計測可能である一方、それにより得られる情報が限られており、被試験体の形状変化を正確に確認するのが困難という課題がある。
In the measuring device described in
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、試験中における被試験体の形状変化をより正確に確認することが可能な環境試験装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an environmental test apparatus capable of more accurately confirming a shape change of a test object during a test.
本発明の一局面に係る環境試験装置は、被試験体を収容する試験槽であって、前記試験槽の外側から前記被試験体を観測するための窓部が設けられた前記試験槽と、前記窓部に面するように配置され、前記被試験体において予め定められた測定点の三次元座標の変位を計測する変位計測機構と、を備えている。 An environmental test apparatus according to one aspect of the present invention is a test tank that stores a test object, wherein the test tank is provided with a window for observing the test object from outside the test tank, A displacement measuring mechanism arranged to face the window and measuring a displacement of a predetermined measurement point in the three-dimensional coordinates on the test object.
この環境試験装置によれば、以下のようにして、試験中における被試験体の形状変化を確認することができる。まず、被試験体において所定の測定点を示す目印などを付し、当該被試験体を試験槽内に収容する。そして、様々な環境因子(例えば試験槽内の温度)や試験条件などの変化により移動する当該測定点の三次元座標の変位を、変位計測機構により計測することができる。これにより、試験中における被試験体の形状変化を三次元で確認することが可能となるため、被試験体の形状変化をより正確に確認することができる。 According to this environmental test apparatus, it is possible to confirm the shape change of the test object during the test as follows. First, a mark indicating a predetermined measurement point is attached to the test object, and the test object is accommodated in the test tank. Then, the displacement of the three-dimensional coordinates of the measurement point, which moves due to changes in various environmental factors (for example, the temperature in the test chamber) and test conditions, can be measured by the displacement measurement mechanism. This makes it possible to confirm the three-dimensional change in the shape of the DUT during the test, so that the change in the shape of the DUT can be checked more accurately.
上記環境試験装置において、前記変位計測機構は、前記試験槽内に収容された前記被試験体の画像を取得する画像取得部と、前記画像取得部により取得された前記被試験体の画像に基づいて、前記測定点の三次元座標の変位量を取得する画像処理部と、を含んでいてもよい。 In the environmental test apparatus, the displacement measurement mechanism is based on an image acquisition unit that acquires an image of the test object housed in the test tank and an image of the test object that is acquired by the image acquisition unit. And an image processing unit that acquires a displacement amount of the three-dimensional coordinates of the measurement point.
この構成によれば、試験中に取得される被試験体の画像に基づいて測定点の三次元座標の変位量を取得することができるため、非接触式の計測により被試験体の三次元の形状変化を確認することが可能になる。 According to this configuration, since the displacement amount of the three-dimensional coordinates of the measurement point can be obtained based on the image of the test object acquired during the test, the three-dimensional The change in shape can be confirmed.
上記環境試験装置は、前記画像取得部を前記試験槽の外側において取り付ける取付機構をさらに備えていてもよい。前記画像取得部は、前記窓部に沿ってスライド可能となるように前記取付機構により取り付けられていてもよい。 The environmental test apparatus may further include a mounting mechanism for mounting the image acquisition unit outside the test tank. The image acquisition unit may be attached by the attachment mechanism so as to be slidable along the window.
この構成によれば、試験槽内における被試験体の位置などに応じて、画像取得部の位置を容易に調整することができる。しかも、画像取得部を試験槽の外側において取り付けることにより、画像取得部が試験槽内の環境(例えば温湿度)に曝されて故障するのを防ぐことができる。 According to this configuration, the position of the image acquisition unit can be easily adjusted according to the position of the device under test in the test tank. Moreover, by attaching the image acquisition unit outside the test tank, it is possible to prevent the image acquisition unit from being exposed to the environment (for example, temperature and humidity) in the test tank and causing a failure.
上記環境試験装置において、前記画像取得部は、前記窓部に対する角度を調整可能なように前記取付機構により取り付けられていてもよい。 In the environmental test apparatus, the image acquisition unit may be attached by the attachment mechanism so that an angle with respect to the window can be adjusted.
この構成によれば、試験槽内に収容された被試験体の画像を様々な角度から容易に撮影することができる。 According to this configuration, it is possible to easily capture images of the test object housed in the test tank from various angles.
上記環境試験装置において、前記画像取得部は、多方向から前記被試験体の画像を取得可能なように複数設けられていてもよい。 In the above-mentioned environmental test apparatus, a plurality of the image acquisition units may be provided so that images of the test object can be acquired from multiple directions.
この構成によれば、試験中における測定点の三次元座標の変位をより高精度に計測することが可能になる。 According to this configuration, the displacement of the three-dimensional coordinates of the measurement point during the test can be measured with higher accuracy.
上記環境試験装置は、前記試験槽内の温度を検知する槽内温度検知部と、試験中における所定のタイミングで前記槽内温度検知部により検知された温度と、前記所定のタイミングで前記変位計測機構により計測された前記測定点の三次元座標の変位と、を互いに同期させて表示する表示部と、をさらに備えていてもよい。 The environmental test apparatus includes an in-bath temperature detecting unit that detects a temperature in the test tank, a temperature detected by the in-bath temperature detecting unit at a predetermined timing during a test, and the displacement measurement at the predetermined timing. The display unit may further include a display unit that displays the displacement of the three-dimensional coordinates of the measurement point measured by a mechanism in synchronization with each other.
この構成によれば、試験中における試験槽内の温度と測定点の三次元座標の変位とを互いに関連付けることができるため、試験槽内の温度の影響による被試験体の形状変化について分析することが可能になる。 According to this configuration, since the temperature in the test chamber and the displacement of the three-dimensional coordinates of the measurement point during the test can be correlated with each other, it is necessary to analyze the shape change of the DUT due to the influence of the temperature in the test chamber. Becomes possible.
上記環境試験装置は、前記被試験体の温度を検知する被験体温度検知部と、試験中における所定のタイミングで前記被験体温度検知部により検知された温度と、前記所定のタイミングで前記変位計測機構により計測された前記測定点の三次元座標の変位と、を互いに同期させて表示する表示部と、をさらに備えていてもよい。 The environmental test apparatus includes: a test object temperature detecting unit that detects a temperature of the test object; a temperature detected by the test object temperature detecting unit at a predetermined timing during a test; and the displacement measurement at the predetermined timing. The display unit may further include a display unit that displays the displacement of the three-dimensional coordinates of the measurement point measured by a mechanism in synchronization with each other.
この構成によれば、試験中における被試験体の温度と測定点の三次元座標の変位とを互いに関連付けることができるため、被試験体の温度の影響による被試験体の形状変化について分析することが可能になる。 According to this configuration, since the temperature of the test object and the displacement of the three-dimensional coordinates of the measurement point during the test can be correlated with each other, it is possible to analyze the shape change of the test object due to the influence of the temperature of the test object. Becomes possible.
上記環境試験装置は、二次電池である前記被試験体の充放電試験を行うための装置であってもよい。上記環境試験装置は、試験中における所定のタイミングでの前記被試験体の充放電量と、前記所定のタイミングで前記変位計測機構により計測された前記測定点の三次元座標の変位と、を互いに同期させて表示する表示部と、をさらに備えていてもよい。 The environmental test apparatus may be an apparatus for performing a charge / discharge test of the device under test, which is a secondary battery. The environmental test apparatus is configured to determine a charge / discharge amount of the test object at a predetermined timing during a test and a displacement of the three-dimensional coordinates of the measurement point measured by the displacement measurement mechanism at the predetermined timing. And a display unit for displaying in synchronization.
この構成によれば、試験中における被試験体の充放電量と測定点の三次元座標の変位とを互いに関連付けることができるため、充放電量の影響による被試験体の形状変化について分析することが可能になる。 According to this configuration, since the charge / discharge amount of the test object and the displacement of the three-dimensional coordinates of the measurement point during the test can be associated with each other, it is possible to analyze the shape change of the test object due to the influence of the charge / discharge amount. Becomes possible.
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、試験中における被試験体の形状変化をより正確に確認することが可能な環境試験装置を提供することができる。 As is apparent from the above description, according to the present invention, it is possible to provide an environmental test apparatus capable of more accurately confirming a change in the shape of a test object during a test.
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態に係る環境試験装置について詳細に説明する。 Hereinafter, an environmental test apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施形態1)
まず、本発明の実施形態1に係る環境試験装置1の構成について、図1〜図9を参照して説明する。環境試験装置1は、予め設定された温度及び湿度の条件で設定時間運転する恒温恒湿装置である。図1及び図2に示すように、環境試験装置1は、試験槽10と、空調部20と、槽内温度検知部31と、槽内湿度検知部32と、被験体温度検知部33と、制御部40と、変位計測機構50と、表示部60と、取付機構70と、を主に備えている。
(Embodiment 1)
First, the configuration of the
なお、図1及び図2は、環境試験装置1における主要な構成要素のみを示しており、環境試験装置1は、両図に現れていない他の構成要素を備え得るものである。また図2では、空調部20が試験槽10内の下方に配置された状態が示されているがこれに限定されず、空調部20は試験槽10内における任意の位置に配置されていてもよい。例えば、空調部20は、試験槽10内の上方、側方及び後方のうちいずれの位置に配置されていてもよい。また空調部20は、試験槽10内に配置される場合に限定されず、試験槽10とは別体として構成されており、当該試験槽10の外に配置されていてもよい。また「水平方向(X方向)」、「上下方向(Y方向)」及び「前後方向(Z方向)」は、それぞれ図1に示す方向に準じるものとする。以下、環境試験装置1における各構成要素について詳細に説明する。
FIGS. 1 and 2 show only main components of the
試験槽10は、被試験体S1を収容する直方体形状のチャンバーである。図1に示すように、試験槽10は、被試験体が収容される槽本体11と、槽本体11の前方に設けられた開口部を開閉可能なように当該槽本体11に対して回動自在に取り付けられた扉12と、を有している。図2に示すように、槽本体11内には、複数の棚板13が水平に設置されており、当該棚板13上に被試験体S1が固定される。
The
図1に示すように、扉12には、正面視矩形状を有する透明なガラスからなる窓部17と、当該窓部17を取り囲む正面視矩形状の枠部18と、が設けられている。枠部18は、窓部17よりも前方に張り出しており、且つ扉12を開閉する際に把持するための取手部(図示しない)が設けられている。また槽本体11の左右両側面及び上面においても、窓部17及びそれを取り囲む枠部18が同様に設けられている。これらの窓部17を通じて、試験槽10の外側から当該試験槽10内に収容された被試験体S1を観測することができる。
As shown in FIG. 1, the
なお、上述のように空調部20が試験槽10内の上方、側方又は後方に位置する場合、試験槽10の面のうち空調部20が位置する(隣接する)面においては、被試験体S1を観測するための窓部17が省略される。また試験槽10内の下方に空調部20が設けられない場合には、被試験体S1を観測するための窓部17が、試験槽10の下面に設けられてもよい。
When the air-
空調部20は、試験槽10内の温度及び湿度を制御するためのものであり、例えば冷凍回路を構成する蒸発器(冷却器)やファンなどの機器を含む。図2に示すように、試験槽10(槽本体11)内の空間は、被試験体S1が収容される試験室10Aと、空調部20が配置される空調室10Bと、に仕切り壁19により仕切られている。試験室10Aから空調室10Bに空気が吸い込まれ、空調部20により温度及び湿度が調整された空気が、試験室10Aに吹き出される。なお、空気の吹出口及び吸込口の位置は、特に限定されるものではない。
The
槽内温度検知部31は、試験槽10内の温度を検知するセンサであり、図2に示すように試験室10Aへの空気の吹出口に配置されている。槽内湿度検知部32は、試験槽10内の湿度を検知するセンサであり、槽内温度検知部31と同様に試験室10Aへの空気の吹出口に配置されている。なお、槽内温度検知部31及び槽内湿度検知部32は、図2に示す位置に配置される場合に限定されず、試験槽10内における任意の位置に配置されていてもよい。
The in-bath
槽内温度検知部31及び槽内湿度検知部32により取得された各データは、制御部40に送信される。そして、制御部40は、槽内温度検知部31及び槽内湿度検知部32から送信されたデータに基づいて、試験槽10内の温度及び湿度がそれぞれ設定温度及び設定湿度に近づくように空調部20の動作を制御する。
Each data acquired by the in-bath
被験体温度検知部33は、被試験体S1の温度を検知するセンサであり、図2に示すように当該被試験体S1に取り付けられた状態で使用される。なお、被験体温度検知部33は、被試験体S1に取り付けられるものに限定されず、非接触状態で被試験体S1の温度を検知するものであってもよい。
The test object
変位計測機構50は、被試験体S1において予め定められた測定点P1(図2)の三次元座標(XYZ座標)の変位を計測するものである。環境試験中においては、様々な環境因子(例えば試験槽10内の温度、湿度)、被試験体S1に加わる応力又は被試験体S1への通電による温度変化などに応じて、被試験体S1の形状が変化することがある。これに対して、変位計測機構50を用いて測定点P1のXYZ方向の各変位を追従することにより、環境試験中における被試験体S1の形状変化を正確に確認することができる。
The
図1に示すように、変位計測機構50は、試験槽10内に収容された被試験体S1の画像を取得する画像取得部51と、当該画像取得部51により取得された画像を処理する画像処理部54と、を有している。
As shown in FIG. 1, the
画像取得部51は、互いに離間して配置された一対のカメラ51A(ステレオカメラ)を含み、試験槽10の外側において扉12の窓部17に面するように配置されている。各カメラ51Aは、レンズ部(図示しない)を窓部17側に向け、且つ窓部17から離間した状態(窓部17と非接触状態)で配置されている。画像取得部51は、一対のカメラ51Aを用いた三角測量法に基づいて、測定点P1の三次元座標の情報を含む被試験体S1の画像を所定の時間間隔で撮影する。
The
画像処理部54は、画像取得部51と通信可能に接続されたコンピュータであり、画像取得部51により取得された被試験体S1の画像データが送信される。画像処理部54は、デジタル画像相関法(DIC;Digital Image Correlation)を用いて、画像取得部51により取得された被試験体S1の画像に基づいて、測定点P1の三次元座標の変位量を取得する。具体的には、画像処理部54は、試験開始時に画像取得部51により取得される被試験体S1の画像(基準画像)と、試験中に画像取得部51により所定の時間間隔で取得される被試験体S1の画像と、を比較し、この比較に基づいて試験中の各時点における測定点P1の三次元座標を取得する。このようにして、試験中における測定点P1の三次元座標の変化を把握することができる。
The
表示部60は、変位計測機構50による計測結果、槽内温度検知部31による検知結果及び被験体温度検知部33による検知結果をそれぞれ表示するディスプレイであり、画像処理部54を構成するコンピュータに接続されている。表示部60は、試験中における所定のタイミングで槽内温度検知部31により検知された温度(槽内温度)と、当該所定のタイミングで変位計測機構50により計測された測定点P1の三次元座標の変位と、を互いに同期させて表示する。また表示部60は、試験中における所定のタイミングで被験体温度検知部33により検知された温度(被験体温度)と、当該所定のタイミングで変位計測機構50により計測された測定点P1の三次元座標の変位と、を互いに同期させて表示する。なお、表示部60は、槽内温度及び被験体温度の両方を測定点P1の三次元座標の変位と同期させて表示するものに限定されず、槽内温度及び被験体温度のうちいずれか一方のみを測定点P1の三次元座標の変位と同期させて表示するものであってもよい。
The
図3は、表示部60に表示される計測データの一例を示すグラフである。図3のグラフ中において、横軸は試験中の経過時間を示しており、縦軸は各計測データ(測定点P1のXYZ方向の変位量、槽内温度、被験体温度)を示している。グラフ中の各曲線は、(1)測定点P1のX座標、(2)測定点P1のY座標、(3)測定点P1のZ座標、(4)槽内温度、(5)被験体温度をそれぞれ示している。なお、測定点P1のXYZ座標は、試験開始時を原点0として示している。
FIG. 3 is a graph showing an example of the measurement data displayed on the
図3に示すように、本実施形態に係る環境試験装置1によれば、被試験体S1における測定点P1のXYZ座標のデータ(1)〜(3)を、槽内温度のデータ(4)及び被験体温度のデータ(5)と同期させて表示することが可能である。つまり、試験中の任意の時点t1における測定点P1のXYZ座標(図3中のX1,Y1,Z1)と、当該時点t1における槽内温度(図3中のT1)及び被験体温度(図3中のT2)と、を互いに関連付けて表示することができる。
As shown in FIG. 3, according to the
取付機構70は、画像取得部51を試験槽10の外側において当該試験槽10に取り付けるためのものである。図1に示すように、取付機構70は、上下方向(Y方向)に延びる縦シャフト71と、平板状の一対のシャフト取付板72と、縦シャフト71に対して水平方向(X方向)に離れた位置において上下方向に延びるスライドレール73と、L字形状を有するスライドレール取付板74と、クランプ75と、スライダ76と、水平方向に延びる横シャフト77と、カメラマウント部78と、を主に備えている。
The
図1に示すように、一対のシャフト取付板72は、扉12の左側上面及び左側下面にそれぞれ固定されており、且つ扉12よりも前方に突き出ている。この突出部分の間に、縦シャフト71が架け渡されている。
As shown in FIG. 1, the pair of
スライドレール取付板74は、一方の板片74Aが扉12の右側上面に固定されており、且つ他方の板片74Bが当該一方の板片74Aの前端から垂下している。図1に示すように、スライドレール73の上端部は、スライドレール取付板74の当該他方の板片74Bに固定されている。
The slide
図4は、図1中の領域IVの拡大図であり、クランプ75の構成を詳細に示している。図4に示すように、クランプ75は、上下方向に貫通する縦孔75Aと、水平方向に貫通する横孔75Bと、がそれぞれ形成されたブロック体である。縦孔75Aには縦シャフト71が挿入されており、横孔75Bには横シャフト77が挿入されている。クランプ75を縦シャフト71に沿って上下にスライドさせることにより、横シャフト77を縦シャフト71に直交する状態のまま上下方向に移動させることができる。
FIG. 4 is an enlarged view of a region IV in FIG. 1 and shows the configuration of the
また図4に示すように、クランプ75には、縦孔75Aを前方に開口させる開口部75AAが形成されており、且つ当該開口部75AAを跨いで水平方向に延びる固定孔75ABが形成されている。当該固定孔75ABにネジなどの固定部材を挿通して締め付けることにより、縦シャフト71に対するクランプ75の上下方向の位置を固定することができる。
As shown in FIG. 4, the
図5は、図1中の領域Vの拡大図であり、スライドレール73に取り付けられたスライダ76の構成を示している。スライダ76は、例えば直方体形状を有しており、スライドレール73の両側面に設けられた溝(図示しない)に係合した状態でレールの長手方向(上下方向)に沿ってスライド可能となっている。
FIG. 5 is an enlarged view of a region V in FIG. 1 and shows a configuration of the
図5に示すように、スライダ76の表面(スライドレール73に取り付けられる裏面と反対側の面)には、L字形状を有する取付板79の一方の板片79Aが固定されており、且つ他方の板片79B(一方の板片79Aに垂直な板片)には貫通孔79BBが形成されている。当該貫通孔79BBに、横シャフト77の一方の端部(クランプ75の横孔75Bに挿入される端部と反対側の端部)が挿入されている。つまり、横シャフト77は、水平方向に沿った状態でクランプ75と取付板79との間に架け渡されている。そして、クランプ75及びスライダ76をそれぞれ上下方向にスライドさせることにより、横シャフト77の上下方向の位置を調整することができる。その後、上述のようにクランプ75の固定孔75AB(図4)に挿通されたネジなどの固定部材(図示しない)によってクランプ75を締め付けることにより、横シャフト77の上下方向の位置を固定することができる。
As shown in FIG. 5, one
図6は、図1中の領域VIの拡大図であり、カメラマウント部78の構成を詳細に示している。図6に示すように、カメラマウント部78は、直方体形状のブロック体であり、水平方向に貫通すると共に一方向(前方)に開口する横孔78Aが形成されている。当該横孔78Aに横シャフト77が挿入されており、カメラマウント部78は横シャフト77に沿って水平方向にスライド可能となっている。またカメラマウント部78には、横孔78Aの開口部78AAにおいて上下方向に貫通する二つの固定孔78Cが形成されており、当該固定孔78Cにボルトなどを挿入し、カメラマウント部78の位置を固定することができる。
FIG. 6 is an enlarged view of the area VI in FIG. 1 and shows the configuration of the
図7は、図6中の矢印VIIで示す方向からカメラマウント部78を側面視したときの構成を示している。図7に示すように、カメラマウント部78の上面78Bには、側面視コの字形状を有するブラケット81が固定されている。ブラケット81は、カメラマウント部78の上面78Bに固定される下面81AAを有する下側ブラケット片81Aと、下側ブラケット片81Aに対して間隔を空けて対向する上側ブラケット片81Bと、上側ブラケット片81B及び下側ブラケット片81Aの端部同士を接続すると共に上側ブラケット片81B及び下側ブラケット片81Aに対して垂直な接続ブラケット片81Cと、を有している。
FIG. 7 shows a configuration when the
ブラケット81は、下面81AAを上面78Bに接触させた状態で、ネジなどの固定部材(図示しない)によりカメラマウント部78に固定されている。図1に示すように、画像取得部51は、ブラケット81を介してカメラマウント部78上に配置されている。つまり、画像取得部51は、上側ブラケット片81Bの上面81BB(図7)に搭載されている。
The
上記構成によれば、クランプ75及びスライダ76をスライドさせることにより画像取得部51を扉12の窓部17に沿って上下方向にスライドさせることが可能であり、且つカメラマウント部78を横シャフト77に沿ってスライドさせることにより画像取得部51を扉12の窓部17に沿って水平方向にスライドさせることができる。これにより、試験槽10内における被試験体S1の位置に合わせて、画像取得部51(カメラ51A)の位置を適宜調整することができる。
According to the above configuration, the
また画像取得部51は、窓部17に対する角度θを調整可能なように取付機構70により取り付けられている。図8及び図9は、横シャフト77が延びる方向に沿ってカメラマウント部78を側面視した時の構成をそれぞれ示しており、図9は、図8の状態においてカメラマウント部78を横シャフト77の周りに示す矢印R1のように所定角度だけ回転させた時の状態を示している。このように、カメラマウント部78を横シャフト77の周りにおいて回転させることにより、カメラ51Aが窓部17の外面17Aに対して成す角度θ(カメラ51Aのレンズ部から窓部17に向かって延びる直線L1と外面17Aとの成す角度θ)を変えることができ、カメラ51Aの向き(角度)を調整することができる。
The
次に、上記環境試験装置1を用いた試験中(例えば、通電試験)における測定点P1の変位測定の一例について説明する。
Next, an example of displacement measurement of the measurement point P1 during a test (for example, an energization test) using the
まず、被試験体S1において測定点P1を示すマーキングや印などを付し、当該被試験体S1を試験槽10内の棚板13上に固定する(図2)。そして、槽内温度及び槽内湿度の設定値を入力して試験槽10の運転を開始すると共に、通電試験を開始する。また試験開始と共に、画像取得部51(カメラ51A)による被試験体S1の画像取得も開始する。
First, a mark or a mark indicating the measurement point P1 is provided on the test object S1, and the test object S1 is fixed on the
試験中は、図3のグラフに示した通り、測定点P1のXYZ座標(1)〜(3)、槽内温度(4)及び被験体温度(5)のそれぞれの経時変化を、表示部60において確認することができる。したがって、試験中における被試験体S1の形状変化を三次元で確認することが可能である。しかも、測定点P1のXYZ座標を、槽内温度及び被験体温度と関連付けて表示することにより、槽内温度や被験体温度の影響による被試験体S1の形状変化について詳細に分析することも可能になる。
During the test, as shown in the graph of FIG. 3, the change over time of the XYZ coordinates (1) to (3) of the measurement point P1, the temperature in the chamber (4), and the temperature of the test subject (5) are displayed on the
(実施形態2)
次に、本発明の実施形態2に係る環境試験装置2について、図10を参照して説明する。実施形態2に係る環境試験装置2は、基本的に実施形態1に係る環境試験装置1と同様の構成を備えており、且つ同様の効果を奏するものである。しかし、実施形態1に係る環境試験装置1は、扉12に面するように配置される一つの画像取得部51のみを備えているのに対し、実施形態2に係る環境試験装置2は、複数の画像取得部51を備えている点で実施形態1に係る環境試験装置1と異なっている。以下、実施形態1と異なる点についてのみ説明する。
(Embodiment 2)
Next, an
図10は、実施形態2に係る環境試験装置2の上面近傍における構成を示している。環境試験装置2は、扉12の窓部17に面するように配置された一つの画像取得部51(実施形態1で説明した画像取得部51、図1)に加えて、槽本体11の上面に設けられた窓部17に面するように配置された他の画像取得部51(上面側画像取得部51)をさらに備えている。また環境試験装置2は、上面側画像取得部51を試験槽10の外側において窓部17に沿ってスライド可能となるように取り付ける上面側取付機構90もさらに備えている。なお、図10では、図面の簡略化のため上面側画像取得部51を直方体形状で描いているが、当該上面側画像取得部51は、扉12の窓部17に面するように配置された画像取得部51(扉側画像取得部)と同様の構成を有するものである。
FIG. 10 shows a configuration near the upper surface of the
図10に示すように、上面側取付機構90は、前後方向(Z方向)に沿って延びる第1シャフト92と、第1シャフト92に対して水平方向に離れた位置において前後方向に延びるスライドレール95と、第1シャフト92とスライドレール95との間に架け渡された第2シャフト94と、L字形状を有する一対のシャフト取付板91と、クランプ93と、スライダ96と、を主に有している。
As shown in FIG. 10, the upper surface-
一対のシャフト取付板91は、窓部17よりも前方の枠部18及び窓部17よりも後方の枠部18にそれぞれ固定されている。図10に示すように、各シャフト取付板91は、一方の板片が枠部18に固定され、且つ他方の板片(一方の板片に対して垂直な板片)が上方に延びている。そして、当該他方の板片に形成された孔に第1シャフト92の両端部をそれぞれ挿入することにより、第1シャフト92が一対のシャフト取付板91の間に架け渡されている。
The pair of
図10に示すように、スライドレール95は、窓部17よりも右側の枠部18に取り付けられている。スライダ96は、直方体形状のブロック体であり、当該スライドレール95に沿って前後方向にスライド可能となっている。
As shown in FIG. 10, the
クランプ93は、第1シャフト92が挿入される孔及び第2シャフト94が挿入される孔がそれぞれ形成されたブロック体であり、第1シャフト92に沿って前後方向にスライド可能となっている。また横シャフト94は、クランプ93に挿入される端部と反対側の端部がスライダ96に取り付けられている。
The
第2シャフト94には、水平方向にスライド可能なカメラマウント部(図示しない)が取り付けられており、当該カメラマウント部に上面側画像取得部51が搭載されている。このため、第2シャフト94を前後方向にスライドさせることにより上面側画像取得部51の前後方向の位置を調整し、且つカメラマウント部を第2シャフト94に沿って水平方向にスライドさせることにより上面側画像取得部51の水平方向の位置を調整することができる。また上面側画像取得部51は、扉12の窓部17に面するように配置された扉側画像取得部51(図1)と同じタイミングで被試験体S1の画像を取得するように構成されている。
A camera mount (not shown) slidable in the horizontal direction is attached to the
このように、実施形態2に係る環境試験装置2によれば、複数の画像取得部51(扉側画像取得部、上面側画像取得部)を設けることにより、多方向(前方及び上方)から被試験体S1の画像を取得することができる。したがって、試験槽10内に収容された被試験体S1の画像を所望の方向から撮影することができる。また複数の画像取得部51を併用することにより、実施形態1に係る環境試験装置1に比べて変位計測の誤差をより小さくすることができる。
As described above, according to the
(実施形態3)
次に、本発明の実施形態3に係る環境試験装置について説明する。実施形態3に係る環境試験装置は、基本的に実施形態1に係る環境試験装置1と同様の構成を備え、且つ同様の効果を奏するものであるが、被試験体S1の充放電量と測定点P1の三次元座標の変位とを互いに同期させて表示する点で実施形態1に係る環境試験装置1と異なっている。以下、実施形態1と異なる点についてのみ説明する。
(Embodiment 3)
Next, an environmental test apparatus according to
実施形態3に係る環境試験装置は、二次電池(例えばリチウムイオン電池)である被試験体S1の充放電試験を行うための装置である。そして、実施形態3における表示部60には、試験中における所定のタイミングでの被試験体S1の充放電量と、当該所定のタイミングで変位計測機構50により計測された測定点P1の三次元座標の変位と、が互いに同期して表示される。これにより、試験中における被試験体S1の充放電量と測定点P1の三次元座標の変位とを互いに関連付けることができるため、充放電量の影響による被試験体S1の形状変化について分析することが可能になる。なお、被試験体S1の充放電量に加えて、槽内温度及び被験体温度のうち少なくとも一方も、測定点P1の三次元座標の変位と同期させて表示してもよい。
The environmental test device according to the third embodiment is a device for performing a charge / discharge test of a test object S1 that is a secondary battery (for example, a lithium ion battery). The
(その他実施形態)
最後に、本発明のその他実施形態について説明する。
(Other embodiments)
Finally, other embodiments of the present invention will be described.
一つの画像取得部51を取り付ける場合、扉12の窓部17に面するように取り付ける場合に限定されず、槽本体11の上面に設けられた窓部17に面するように取り付けられてもよいし、試験槽11の左右いずれかの側面に設けられた窓部17に面するように取り付けられてもよい。
The case where one
複数の画像取得部51を取り付ける場合、槽本体11の左右両側面にも画像取得部51が取り付けられ、且つ当該画像取得部51を窓部17に沿ってスライド可能となるように取り付ける取付機構が槽本体11の左右両側面に取り付けられてもよい。
When a plurality of
被試験体としては、回転体(例えばファンのプロペラ、自動車のディスクブレーキなど)が用いられてもよい。 A rotating body (for example, a propeller of a fan, a disc brake of an automobile, or the like) may be used as the test object.
試験槽10に複数の窓部17が設けられる場合に限定されず、一つの窓部17のみが設けられてもよい。この場合、扉12、槽本体11の上面、槽本体11の右側面及び槽本体11の左側面のいずれかに窓部17が設けられてもよい。
The present invention is not limited to the case where a plurality of
上述のように、空調部20を試験槽10とは別体として構成した場合、試験槽10における最大6面(前面、後面、上面、下面、左側面、右側面)にそれぞれ観測用の窓部17が設けられ、各窓部17に面するように画像取得部51を取り付け可能となっていてもよい。試験槽10内の温度変化が大きい場合、被試験体S1の形状変化だけでなく、棚板13、内槽、窓部17のガラス又は外装の形状変化も同時に起こると考えられる。これに対して、試験槽10における最大6面に画像取得部51を取り付けることにより、補正により被試験体S1の真の変位量を算出するために必要なデータを取得することができる。
As described above, when the air-
上記実施形態では、試験槽10の形状が六面体である場合について説明したがこれに限定されず、任意の多面体形状であってもよい。この場合、多面体の全ての面において観測用の窓部17が設けられると共に当該窓部17に面する画像取得部51が取り付けられてもよい。
In the above embodiment, the case where the shape of the
画像取得部51が試験槽10に取り付けられる場合に限定されず、例えば試験槽10の近傍に設置した支柱などに画像取得部51を取り付けてもよい。
The
環境試験装置1,2により行われる試験は、通電試験に限定されない。例えば、被試験体S1への通電を行わない温度試験や温湿度試験が行われてもよく、さらに引張試験などのように被試験体S1に応力を付与する試験が行われてもよい。つまり、環境試験装置1,2は、各種試験において、被試験体S1の変位を計測するために用いることができる。なお、被試験体S1に応力を付与する試験が行われる場合、環境試験装置1,2は、試験槽10に加えて、被試験体S1に応力を付与するための応力付与装置(図示しない)をさらに備える。
The test performed by the
また環境試験装置は、恒温恒湿装置に限定されるものではない。例えば、各種の温度試験装置や恒湿装置など、閉空間内を所定の温度、温湿度、圧力、ガス濃度等の所定の環境に調整可能な装置に適用することができる。 Further, the environmental test device is not limited to a constant temperature and humidity device. For example, the present invention can be applied to a device that can adjust the inside of a closed space to a predetermined environment such as a predetermined temperature, temperature, humidity, pressure, gas concentration, and the like, such as various temperature test devices and constant humidity devices.
変位計測機構は、一対のカメラ51A(ステレオカメラ)を用いた三角測量法に基づいて三次元座標の情報を取得するものに限定されない。例えば、変位計測機構は、複数の異なる方向から被試験体S1の画像を撮影する複数の二次元カメラを有し、各二次元カメラにより取得された画像に基づいて三次元座標の情報を導出するものであってもよい。また変位計測機構50の画像取得部51は、試験槽10の1つの面に対して複数設けられていてもよい。
The displacement measurement mechanism is not limited to one that acquires information of three-dimensional coordinates based on a triangulation method using a pair of
上記実施形態では、被試験体S1における測定点P1の三次元座標の変位と各種データとを同期して表示部60に表示させる場合について説明したがこれに限定されず、当該変位及び各種データを表示部60に表示させず、単にこれらのデータを同期させて記憶(保存)するようにしてもよい。
In the above embodiment, the case where the displacement of the three-dimensional coordinates of the measurement point P1 in the test object S1 and various data are displayed on the
今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと解されるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなくて特許請求の範囲により示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed this time are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1,2 環境試験装置
10 試験槽
17 窓部
31 槽内温度検知部
33 被験体温度検知部
50 変位計測機構
51 画像取得部
54 画像処理部
60 表示部
70 取付機構
P1 測定点
S1 被試験体
Claims (8)
前記窓部に面するように配置され、前記被試験体において予め定められた測定点の三次元座標の変位を計測する変位計測機構と、を備えた、環境試験装置。 A test tank for housing the test object, wherein the test tank provided with a window for observing the test object from outside the test tank,
An environmental test apparatus, comprising: a displacement measurement mechanism that is arranged to face the window and measures displacement of three-dimensional coordinates of a predetermined measurement point on the device under test.
前記試験槽内に収容された前記被試験体の画像を取得する画像取得部と、
前記画像取得部により取得された前記被試験体の画像に基づいて、前記測定点の三次元座標の変位量を取得する画像処理部と、を含む、請求項1に記載の環境試験装置。 The displacement measurement mechanism,
An image acquisition unit that acquires an image of the test object housed in the test tank;
The environmental test apparatus according to claim 1, further comprising: an image processing unit configured to acquire a displacement amount of three-dimensional coordinates of the measurement point based on the image of the device under test acquired by the image acquisition unit.
前記画像取得部は、前記窓部に沿ってスライド可能となるように前記取付機構により取り付けられる、請求項2に記載の環境試験装置。 The image acquisition unit further includes an attachment mechanism for attaching the outside of the test tank,
The environmental test apparatus according to claim 2, wherein the image acquisition unit is attached by the attachment mechanism so as to be slidable along the window.
試験中における所定のタイミングで前記槽内温度検知部により検知された温度と、前記所定のタイミングで前記変位計測機構により計測された前記測定点の三次元座標の変位と、を互いに同期させて表示する表示部と、をさらに備えた、請求項1〜5のいずれか1項に記載の環境試験装置。 A tank temperature detector for detecting the temperature in the test tank,
The temperature detected by the in-bath temperature detection unit at a predetermined timing during the test and the displacement of the three-dimensional coordinates of the measurement point measured by the displacement measurement mechanism at the predetermined timing are displayed in synchronization with each other. The environmental test apparatus according to claim 1, further comprising: a display unit configured to perform the operation.
試験中における所定のタイミングで前記被験体温度検知部により検知された温度と、前記所定のタイミングで前記変位計測機構により計測された前記測定点の三次元座標の変位と、を互いに同期させて表示する表示部と、をさらに備えた、請求項1〜6のいずれか1項に記載の環境試験装置。 A subject temperature detection unit that detects the temperature of the test object,
The temperature detected by the subject temperature detection unit at a predetermined timing during the test and the displacement of the three-dimensional coordinates of the measurement point measured by the displacement measurement mechanism at the predetermined timing are displayed in synchronization with each other. The environmental test apparatus according to any one of claims 1 to 6, further comprising: a display unit configured to perform the operation.
試験中における所定のタイミングでの前記被試験体の充放電量と、前記所定のタイミングで前記変位計測機構により計測された前記測定点の三次元座標の変位と、を互いに同期させて表示する表示部と、をさらに備えた、請求項1〜7のいずれか1項に記載の環境試験装置。 An apparatus for performing a charge / discharge test of the test object that is a secondary battery,
A display that displays the charge / discharge amount of the DUT at a predetermined timing during a test and the displacement of the three-dimensional coordinates of the measurement point measured by the displacement measurement mechanism at the predetermined timing in synchronization with each other. The environmental test apparatus according to any one of claims 1 to 7, further comprising a unit.
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