JP3188084U - ジャイロ・加速度センサの良否判定テスト用、温度変更機能付き回転装置。 - Google Patents

Abstract

【課題】ジャイロ・加速度センサの良否判定テストのスループットをアップし、コストを下げる温度制御機能付き回転装置を提供する。
【解決手段】回転装置の回転盤１６に複数のソケット５を装備し、複数のソケットにジャイロ・加速度の各センサ４を装填し、装填された各センサを、―４０℃から＋１５０℃の間の温度可変機能を持った温度制御システムで、複数のソケットに押さえ、回転盤を１８０度又は９０度に傾け、温度を制御しながら回転させ、回転中の各センサの出力信号を、リアルタイムで外部のジャイロ・加速度センサの良否判定器１５に送る。温度制御システムは、各センサに接続する熱伝導プレート３にヒータ２を接続し、そのヒータに冷却ユニット１を接続した構成で、チラー１３の冷却能力より大きいヒータ能力を持ったヒータを使用する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ジャイロ・加速度センサの良否判定テストをする為に、−４０℃から＋１５０℃の間で温度を変更し、変更した温度で前記各センサを制御しながら回転させる。回転中の前記各センサの出力信号を、外部の前記各センサの良否判定器に送る装置に関する。

ジャイロセンサは、カメラの手振れ防止、ナビゲータの位置確認の他に、車両の横滑り防止、飛行機やロケット等の姿勢確認等に使用される。加速度センサは、振動測定に使用され、車のエアーバックの作動用等に使用される。車両や飛行機、ロケット等で使用される、ジャイロ・加速度センサの重要性は高く、全数センサの良否判定テストが必要になる。

従来の前記各センサの良否判定テストは、温度可変槽に入れて行われる。
１００から５００個の前記各センサを複数枚のキャリアに納め、キャリアを温度可変槽内の回転テーブルに固定し、テーブルを回転させて、温度耐久性、動作確認のテストが行われる。１回の良否判定テストで、槽内温度は複数回変更される。良否判定テスト中は、槽のドアは閉じたままである。

温度可変槽で、温度を複数回変更しての前記各センサの良否判定テストを行うと、４回以上の温度変更で３時間（１８０分）以上の時間を要する。

前記各センサの取付け角度は、使用目的によって、通常１８０度と９０度の２種類があり、２種類の回転テーブルを用意しなければならない。

１度にテストをする数量は通常１００から５００個と多数の為、通常は良否判定テスト中の前記各センサ出力をリアルタイムで測定出来ない。

前記各センサを載せたキャリアの温度可変槽内への搬入・搬出、回転テーブルへの取付けを、通常は人が行う。

温度可変槽を使用しないでテスト温度を変更し、変更後の温度で前記各センサ制御しながら回転させて、良否判定テストをする装置もあるが、温度変更時間が５分以上かかる。そこで、大量の前記各センサを短時間で、複数の種類の温度で良否判定テストをする場合、テスト温度の種類の数だけ、そのテスト装置を設置する必要がある。更に、各テスト装置間の前記各センサの移送システムも必要となる為、良否判定テスト費用が高くなる。

本考案の装置は、温度可変槽を使用しないで、−４０℃から＋１５０℃の間の温度変更を行う。前記各センサを装填する複数のソケットを回転盤に装備し、温度制御システムで前記各センサをソケットに押さえ、変更温度を維持しながら、回転機構を使用して、回転盤を任意の速度で、必要な数だけ回転させる事が出来る。取付け角度９０度の場合は、温度制御システムで前記各センサをソケットに押さえた後、変更温度を維持しながら、別の回転機構で、回転盤の傾斜角度を１８０度から９０度に変更する。９０度に変更後、上記回転機構を使用して、回転盤を任意の速度で、必要な数だけ回転させる事が出来る。回転中に、ソケットを経由して、前記各センサの出力信号をリアルタイムで、外部の前記各センサ良否判定器に送る事が出来る。以上の作業を、１台の装置で出来る事が当社開発装置の特徴である。

本考案の装置の温度制御システムは、熱伝導プレートとヒータ、冷却ユニットで構成する。前記各センサに、直接に接する熱伝導プレートにヒータを接続し、ヒータに冷却ユニットを接続する。冷却ユニットの中には、チラーで冷却した冷却液を循環させる。熱伝導プレートの次にヒータ、ヒータの次に冷却ユニットの順番に配置するのが特徴である。

本考案の装置の温度制御システムの熱伝導プレートの表面形状は、前記各センサの接触面と同じ形状にし、前記各センサに効率的に熱伝導が出来るようにする。

本考案の装置の温度制御システムは、ヒータ部に温度計を設け、冷却時間を短縮する為、チラーの設定温度を、良否判定テストの最低温度より低温にし、絶えずその温度を維持するのが特徴である。又、冷却能力より大きいヒータ能力を持ったヒータを使用する。−４０℃から＋１５０℃への到達時間は、２０秒以内である（ヒータ部の温度）。＋１５０℃から−４０℃への到達時間は６０秒以内である（ヒータ部の温度）。

本考案の装置の温度制御システムを、使用中の温度より低温に変更する場合、先ずヒータの電源を切り、変更温度に到達したら、ヒータの電源を入れ、ヒータのＰＩＤ制御で変更温度にして、その温度を維持するのが特徴である。最適なチラーの循環液の設定温度と循環流量、流量圧力は、実際に使用される条件で実験して決定する。

本考案の装置の温度制御システムを、使用中の温度より高温に変更する場合、チラーの設定温度を維持したまま、ヒータのＰＩＤ制御で変更温度にして、その温度を維持するのが特徴である。

本考案の装置は、前記各センサの良否判定テスト時間を短縮する為に、１つの回転盤上に複数個の前記各センサ用ソケットを設ける。ソケットに装填した前記各センサの数に応じ、温度制御システム数を増やすのが特徴である。

本考案の装置の回転機構は、回転機構内に、ヒータ用電源線、前記各センサ用電源・出力信号線を通し、チラーの冷却液を流し、回転盤を回転させる事で、回転盤を任意の回転速度で、必要な数だけ回転出来る。回転盤を１８０度から９０度に変更する場合、前記各センサをソケットに装填した後、温度制御システムでソケットに押さえ、別の回転機構を用いて９０度に変更する。変更後、上記回転機構を用いて、回転盤を回転させるのが、開発の回転装置の特徴である。

本考案の装置は、前記各センサの温度を温度制御システムで制御しながら、回転中に前記各センサの出力信号を外部の前記各センサの出力信号の良否判定器に送り、その判定器が前記各センサの良否をリアルタイムで判定出来るのが特徴である。

本考案の装置は、温度可変槽を使用しないで、ヒータと冷却ユニットだけで温度変更を行う事、熱伝導プレートを直接に前記各センサに接する事、槽等のドアの開け閉め無しに室温で温度変更と維持が出来る為、テスト時間を短縮出来る。

本考案の装置は、９０度と１８０度用の２種類の回転テーブルを用意する必要が無い。

本考案の装置は、前記各センサの出力信号を外部の良否判定器に送り、良否判定器はリアルタイムで前記各センサの良否を判定出来る。

本考案の装置は、外部搬送システムとの組み合わせにより、前記各センサの搬送及びソケットへの装填と取り出しが自動で出来る。又、前記各センサのキャリアへの搬入・搬出、キャリアの搬送の自動化も出来るので、テスト時間を短縮出来る。

本考案の装置は、前記各センサの良否判定テスト時間を短縮出来るので、良否判定テスト装置の台数を少なく出来る。その結果、全体のテスト費用を下げる事が出来る。

は本考案の回転装置の構成図である。 は本考案の回転装置の動作図である

以下、本考案の実施の形態を図に基づいて説明する。

図１はテスト温度変更機能付き回転装置の構成図である。回転盤１６に、ジャイロ・加速度センサ４を装填するソケット５を装備する。熱伝導プレート３にヒータ２を接続し、ヒータ２に冷却ユニット１を組み合わせた温度制御システムでジャイロ・加速度センサ４をソケット５に押さえ、回転盤の回転機構Ａ１８で回転させる。回転中のジャイロ・加速度センサ４の出力信号を、ソケット５に配線したジャイロ・加速度センサ用電源・信号出力線６で、ジャイロ・加速度センサの出力信号の良否判定器１５に送る。

上記温度制御システムの温度変更と維持において、使用中のテスト温度より高温に温度を変更する場合、チラー１３の設定温度を維持したまま、ヒータ２のＰＩＤ制御だけで変更温度にして維持する。

上記温度制御システムの温度変更と維持において、使用中のテスト温度より低いテスト温度に変更する場合、先ずヒータ２の電源を切り、変更温度に到達したら、ヒータ２の電源を入れ、ヒータ２のＰＩＤ制御で変更温度にして維持する。冷却ユニット１内の最適な冷却液の温度は、チラー１３の設定温度の変更を行って決定する。その冷却液を、冷却液ＩＮ用配管１１で冷却ユニット１に送り、冷却ユニット１の冷却液を、冷却液ＯＵＴ用配管１０でチラー１３に戻して循環させる。全テスト中に、冷却液の温度は上記で決定された温度に保つ。又、冷却液の循環流量及び流量圧力は実験で決定する。

図２は、本考案の装置の動作図である。ジャイロ・加速度センサ４のソケット５への装填時は、温度制御システムを前記各センサ４から離す。ジャイロ・加速度センサ４をソケット５に装填後、テスト温度を設定した温度制御システムでジャイロ・加速度センサ４を、ソケット５に押さえる。押さえた後で、１８０度取付け用センサは、回転盤の回転機構Ａ１８で回転させて、回転中のジャイロ・加速度センサ４の出力信号を、ソケット５に配線したジャイロ・加速度センサ用電源・信号出力線６で、ジャイロ・加速度センサの出力信号の良否判定器１５に送る。テスト終了後、回転盤１６を元の位置に戻し、温度制御システムをジャイロ・加速度センサ４から離し、ソケット５からジャイロ・加速度センサ４を搬出する。

９０度用取付けジャイロ・加速度センサは、上記１８０度用取付け前記各センサと同じく、ジャイロ・加速度センサ４をソケット５に装填後、テスト温度を設定した温度制御システムでジャイロ・加速度センサ４をソケット５に押さえる。押さえた後、回転盤の回転機構Ｂ１２で回転盤を９０度に傾けて固定する。固定後、回転盤の回転用回転機構Ａ１８で回転させて、回転中のジャイロ・加速度センサ４の出力信号を、ソケット５に配線したジャイロ・加速度センサ用電源・信号出力線６で、ジャイロ・加速度センサの良否判定器１５に送る。テスト終了後、回転盤１６を元の位置に戻し、回転盤１６の傾きを１８０度に戻した後、温度制御システムを前記各センサ４から離し、外部搬送システムで前記各センサ４をソケット５から搬出する。図面の熱伝導プレートの数、ヒータの数、冷却ユニットの数、ソケットの数、冷却液配管の数、ヒータの電力線・制御用線の数、センサの電力線・信号出力線の数、回転機構の数及び配置や形状は、図面の数及び配置や形状には限定されない。

本考案は、ジャイロ・加速度センサ等を製造している産業で利用される。

１ 冷却ユニット
２ ヒータ
３ 熱伝導プレート
４ ジャイロ・加速度センサ
５ ソケット
６ ジャイロ・加速度センサ用電源・信号出力線
７ 冷却ユニットの断熱材
８ 温度制御部カバー
９ ヒータ用電源線
１０ 冷却液ＯＵＴ用配管
１１ 冷却液ＩＮ用配管
１２ 回転盤の回転機構Ｂ
１３ チラー
１４ ヒータ電源及び温度コントローラ
１５ ジャイロ・加速度センサの電源及び出力信号の良否判定器
１６ 回転盤
１７ 回転盤ホルダー
１８ 回転盤の回転機構Ａ

Claims (4)

1. ジャイロ・加速度センサの良否判定をする為に開発した装置は、装置の回転盤にソケットを装備し、そのソケットに前記各センサを装填する。装填された前記各センサを、−４０℃から＋１５０℃の間の温度可変機能を持った温度制御システムでソケットに押さえて温度を制御しながら、１８０度又は９０度取付け方向にして回転させる。回転中の前記各センサの出力信号を、リアルタイムで外部のジャイロ・加速度センサの良否判定器に送る事を特徴とする装置である。
2. 請求項１の前記各センサの温度制御システムは、センサに接続する熱伝導プレートにヒータを接続し、そのヒータに冷却ユニットを接続した構成である。冷却ユニット内には、チラーで冷却した冷却液を循環させる。チラーの冷却液の設定温度は、使用される最低温度より低く設定し、全テスト中に設定温度を維持する。最適な冷却液の設定温度、循環流量や流量圧力は、実際に使用される時に、実験を行って決定する。チラーの冷却能力より、大きいヒータ能力を持ったヒータを使用するのが特徴である。
3. 請求項１のジャイロ・加速度センサ温度の制御は、使用温度より高温に温度を変更する場合、チラーの冷却液の設定温度は維持したまま、ヒータのＰＩＤ制御だけで温度を変更し、変更温度を維持する。使用温度より低温に温度を変更する場合、先ずヒータの電源を切り、冷却ユニットだけで低温にする。変更温度に到達したら、ヒータの電源を入れ、ヒータのＰＩＤ制御だけで温度を変更し、変更温度を維持する事を特徴とする。
4. 本考案の装置は、テスト時間を短縮する為に、回転盤上に複数のソケットを装備し、複数のジャイロ・加速度センサを装填して、増やした前記各センサに応じた温度制御システムを追加して、全部の前記各センサを同時にテスト出来るのが特徴である。ソケットの数は、テストで要求される前記各センサの数と、テスト処理時間で決定する。

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