角速度センサ検査用テーブル装置
【課題】短サイクルタイムで角速度センサの温度特性を検査できるようにする。
【解決手段】角速度センサ検査用テーブル装置において、角速度を得る為のモータ１０の出力軸に回転プレート２０を配置し、この回転プレート１０上に角速度センサ２を配置し、更に回転プレート２０上に温度調整ユニット３０を配置する。温度調整ユニット３０は、角速度センサ２と直接又は間接的に接触して温度制御する。回転プレート２０及び温度調整ユニット３０を角速度センサ２と共に連続回転させながら、角速度センサ２の信号特性を検査する。
【解決手段】角速度センサ検査用テーブル装置において、角速度を得る為のモータ１０の出力軸に回転プレート２０を配置し、この回転プレート１０上に角速度センサ２を配置し、更に回転プレート２０上に温度調整ユニット３０を配置する。温度調整ユニット３０は、角速度センサ２と直接又は間接的に接触して温度制御する。回転プレート２０及び温度調整ユニット３０を角速度センサ２と共に連続回転させながら、角速度センサ２の信号特性を検査する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、角速度センサを特定の温度に維持しながら回転させて、信号特性を検査する角速度検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
角速度を検出可能なセンサ（以下、角速度センサ）は、様々な場面で利用されるようになっている。この角速度センサには、角速度のみを検出するいわゆるジャイロセンサの他に、角速度と加速度を複合的に検出できる複合型センサ等が存在している。
【０００３】
角速度センサの信号は、周囲の温度によって変動する場合があり、車載品や高精度品については、出荷前にその温度特性を全品検査する必要がある。従来、角速度センサの温度特性を検査する場合、恒温槽内に回転プレートを設置して、この回転プレート上に角速度センサを配置し、この恒温槽内を特定の温度に維持しながら、角速度センサを回転させて信号特性を検査している。
【０００４】
具体的には、回転プレート上に試験基板が設置され、この試験基板の複数のソケットに角速度センサがセットされる。試験基板には、角速度センサの設置個数（ソケット個数）に対応した出力配線が設けられる。この出力配線は恒温槽の外部に取り出されて、計測器に接続される。この計測器によって信号特性が検査される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この従来の検査装置では、恒温槽内の温度が安定するまでに、３０分から６０分の時間を要するため、角速度センサの検査サイクルタイム（例えば、１個あたり５秒〜１５秒）を実現するためには、試験基板を大型化し、膨大な数の角速度センサを予めセットして同時に検査する必要があった。この結果、試験基板の設計・製作に多大な費用がかかり、また、膨大な数のソケットにおける角速度センサとのコンタクト性能を常に最適に維持・管理しなければならないという問題があった。また、検査装置全体も大型化し、恒温槽への試験基板の出し入れ作業に時間を要するという問題があった。
【０００６】
また、従来の検査装置では、温度依存特性を検査するには、多段階の温度で検査する必要があるので、試験を開始したら数時間は恒温槽から部品を取り出すことが出来ない。従って、試験基板や角速度センサに不具合が生じても、その対応が遅れがちになってしまうという問題があった。
【０００７】
更に、試験基板が大型化することから、恒温槽内に無駄な空間が生じてしまう。従って、角速度センサが本来必要とする熱量に対して、恒温槽内の空気（空間）や試験基板の温度が安定するために必要な熱量が非常に大きくなり、電気消費量や冷却水の消費量に無駄が多いという問題があった。
【０００８】
恒温槽内の温度を均一化するためには、内部の空気を循環させる必要がある。しかし実際には、内部の空気を循環させても、広範囲に亘って温度を均一にすることは困難となる。今後、温度特性を高精度に検査するためには、各角速度センサの温度を０．５度〜１．０度の誤差内に制御する必要があるが、そのためには恒温槽の熱源や内部の循環ファンの容量を増大させなければならないことから、より一層、電力消費量が増大することが懸念された。
【０００９】
更にまた、恒温槽内の回転プレートを駆動するモータは、温度上の制約から、恒温槽の外部に配置する必要があるため、恒温槽の内外を駆動軸が貫通する必要があり、恒温槽が複雑化するという問題があった。
【００１０】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、角速度センサ信号の温度依存特性を検査するために好適な角速度センサ検査用テーブル装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成する本発明は、特定の温度に維持される角速度センサを回転させて信号特性を検査する角速度センサ検査用テーブル装置であって、角速度を得る為のモータと、前記モータの出力軸に連結される回転プレートと、前記回転プレートと一緒に回転する状態で配置される前記角速度センサと、前記回転プレート上に配置されて前記角速度センサと直接又は間接的に接触し、前記角速度センサの温度を調整する温度調整ユニットと、を備え、前記回転プレート及び前記温度調整ユニットを前記角速度センサと共に一方向に連続回転させながら、前記角速度センサの信号特性を検査することを特徴とする角速度センサ検査用テーブル装置である。
【００１２】
上記角速度センサ検査用テーブル装置では、更に、前記回転プレートの重心が、前記モータの出力軸の回転中心と略一致することを特徴とすることが好ましい。
【００１３】
上記角速度センサ検査用テーブル装置では、更に、前記角速度センサはキャリアにセットされており、前記温度調整ユニットが該キャリアを介して間接的に前記角速度センサを温度制御することを特徴とすることが好ましい。
【００１４】
上記角速度センサ検査用テーブル装置では、更に、前記回転プレートと一緒に回転する状態で配置されて、前記角速度センサの端子と接触し、前記角速度センサの前記信号特性を検出する測定ヘッドを備えることを特徴とすることが好ましい。
【００１５】
上記角速度センサ検査用テーブル装置では、更に、前記測定ヘッドが、前記角速度センサの端子と接触するコンタクトユニットと、前記コンタクトユニットを前記端子に対して近接及び離反させる昇降ユニットを備えることを特徴とすることが好ましい。
【００１６】
上記角速度センサ検査用テーブル装置では、更に、前記昇降ユニットが、前記コンタクトユニットを、前記モータの出力軸と平行方向に昇降させることを特徴とすることが好ましい。
【００１７】
上記角速度センサ検査用テーブル装置では、更に、前記回転プレートと一緒に回転する状態で配置されて、前記測定ヘッドを介して前記角速度センサの信号を取得するコントロール基板を備えることを特徴とすることが好ましい。
【００１８】
上記角速度センサ検査用テーブル装置では、更に、 前記コントロール基板が、支持部材によって、前記回転プレートから離反した場所に配置されることを特徴とすることが好ましい。
【００１９】
上記角速度センサ検査用テーブル装置では、更に、前記キャリアには複数の前記角速度センサが配置されており、前記コントロール基板は、複数の前記角速度センサの各信号を取得して１つの通信信号に統合し、前記通信信号を外部へ出力することを特徴とすることが好ましい。
【００２０】
上記角速度センサ検査用テーブル装置では、更に、前記モータは中空構造であり、前記モータの内部を貫通して前記温度制御ユニットに対して冷熱又は温熱の熱源が供給されることを特徴とすることが好ましい。
【００２１】
上記角速度センサ検査用テーブル装置では、更に、前記モータはダイレクトドライブモータであることを特徴とすることが好ましい。
【００２２】
上記角速度センサ検査用テーブル装置では、更に、前記角速度センサの温度状況を測定可能な温度センサを備えることを特徴とすることが好ましい。
【００２３】
上記角速度センサ検査用テーブル装置では、更に、前回転プレートには、校正済みの基準角速度センサが配置されており、該基準角速度センサが該回転プレートの角速度を検出することを特徴とすることが好ましい。
【００２４】
上記角速度センサ検査用テーブル装置では、更に、前記回転プレートと一緒に回転する状態で配置され、前記角速度センサの側面に当接することで、前記コンタクトユニットに対する該角速度センサの位置を規制するセンタリングユニットを備えることを特徴とすることが好ましい。
【００２５】
上記角速度センサ検査用テーブル装置では、更に、前記測定ヘッドにおける前記昇降ユニットは、電気的駆動源を動力にして前記コンタクトユニットを昇降させることを特徴とすることが好ましい。
【００２６】
上記角速度センサ検査用テーブル装置では、更に、前記回転プレートと一緒に回転する状態で配置され、前記角速度センサの周囲を取り囲む防風カバーを備えることを特徴とすることが好ましい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の角速度センサ検査用テーブル装置によれば、回転テーブル上に配置されて共に回転する温度調整ユニットによって角速度センサを直接又は間接的に温度制御するので、恒温槽が不要となり、高精度且つ高速で検査できるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態に係る角速度検査用テーブル装置の全体構造を示す正面図である。
【図２】同角速度検査用テーブル装置の全体構造を示す側面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図である。
【図４】複数の角速度検査用テーブル装置が連なって配置される角速度連続検査装置の構成例を示す図である。
【図５】角速度検査用テーブル装置の他の構成例を示す図である。
【図６】角速度検査用テーブル装置の他の構成例を示す図である。
【図７】角速度検査用テーブル装置の他の構成例を示す図である。
【図８】角速度検査用テーブル装置の他の構成例を示す図である。
【図９】角速度検査用テーブル装置の他の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００３０】
図１には、本発明の実施の形態に係る角速度センサ検査用テーブル装置（以下テーブル装置）１の全体構成が示されている。図２にはテーブル装置１の側面図が示されている。図３には、テーブル装置１の回転テーブルを上方から視た場合の断面図が示されている。
【００３１】
このテーブル装置１は、角速度センサ２を特定温度に維持しながら回転させて、角速度センサ２の信号特性を検査するものである。テーブル装置１は、角速度を得る為のモータ１０と、このモータ１０の出力軸１４に連結され、自身の重心が出力軸１４の回転中心と略一致する回転プレート２０を備える。回転プレート２０は円盤形状であり、自身の慣性によってモータ１０の角速度を安定させる役割を担う。即ち、回転プレート２０の直径と重量を大きくすることで、回転中の慣性力を働かせ、モータ１０の速度リップルを緩和する。また、このようにすることで、回転プレート２０の重心が出力軸１４の回転中心と多少ずれていても、定速回転中において慣性モーメントが作用し、速度変動を抑制できる。
【００３２】
回転プレート２０には、温度調整ユニット３０、キャリア４０、角速度センサ２、測定ヘッド５０、コントロール基板７４が配置されている。
【００３３】
温度調整ユニット３０は、回転プレート２０上に固定配置されて回転プレート２０と一緒に回転する。この温度調整ユニット３０は、筐体３２と、この筐体３２の上面３２Ａ（天井側）に配置されるペルチェ素子３４と、筐体３２の内部に配置されるヒートシンク３６と、ペルチェ素子３４の上面に配置される熱伝達プレート３５を備えている。筐体内３２を水が循環すると、このヒートシンク３６を介して、ペルチェ素子３４と熱交換が行われる。
【００３４】
熱伝達プレート３５の上に配置されるキャリア４０は帯状プレートであって、上面に形成される複数の凹部４２に角速度センサ２が収容される。このキャリア４０は、熱伝達プレート３５の上面に形成される溝部３５Ａ（図２参照）に平面方向から搬入されて載置される。結果、温度調整ユニット３０の熱は、キャリア４０を介して角速度センサ２に間接的に伝達され、角速度センサ２が温度制御される。後述する測定ヘッド５０が下降すると、測定ヘッド５０の位置決めピンと５４Ｂ係合して、キャリア４０が位置決めされる。なお、ここではキャリア４０を介して角速度センサ２の温度を制御する構造を示したが、温度調整ユニット３０（熱伝達プレート３５）の上面に角速度センサ２を直接セットして、直接的に温度制御することも可能である。
【００３５】
回転プレート２０は、中心に貫通孔２２が形成されている。また、この回転テーブル２０が結合されるモータ１０は、本体１２及び出力軸１４が中空構造となるいわゆる中空モータであり、中心に挿入孔１６が形成されている。更に、モータ１０を保持する基台６にも貫通孔６Ａが形成されている。これらの貫通口２２、挿入孔１６、貫通孔６Ａを纏めて貫通するようにして、液体循環路９０が配置される。この液体循環路９０の上端は温度調整ユニット３０の筐体３２に連結される。液体循環路９０の下端はロータリージョイント９８に連結されて、水が供給される。液体循環路９０の内部は二重パイプ構造となっており、中心側は水を供給する為の往路９２となり、周囲側は供給した水を回収する復路９４となる。従って、ロータリージョイント９８から供給される水（又は温水）が、往路９２を経由して温度調整ユニット３０の筐体３２内に供給され、その水は復路９４を経由してロータリージョイント９８から排出される。
【００３６】
測定ヘッド５０は、回転テーブル２０に立設される４本の脚部５１と、この脚部５１によって水平方向に支持される台座５２と、台座５２上に設置される昇降ユニット６０と、昇降ユニット６０によって昇降されることで角速度センサ２に対して近接・離反するコンタクトユニット５４を備える。コンタクトユニット５４は、複数のプローブピン５４Ａが配置されており、キャリア４０に配置される複数（例えば１０個）の角速度センサ２（図１では便宜上５個に省略）の信号出力端子に同時に当接できるようになっている。
【００３７】
昇降ユニット６０は、コンタクトユニット５４を保持するスライダ６２と、このスライダ６２を上下方向（軸線方向）に案内する２本のガイド軸６４と、スライダ６２と係合して、自身の回転によってこのスライダ６２を上下方向に移動させるクランク６６と、このクランク６６をベルト６７を介して回転駆動する昇降モータ６８を備える。従って、昇降モータ６８を所定のタイミングで回転させれば、コンタクトユニット５４が上下動する。昇降モータ６８は、ガイド軸６４の上端を利用して保持するようになっている。なお、ここでは昇降モータ６８を利用して上下動させる場合を示したが、本発明はこれに限定されず、電気的なソレノイドを用いて上下動させたり、空気圧や油圧を利用したシリンダによって上下動させたりすることも可能である。
【００３８】
更に本実施形態では、キャリア４０の上方であって、回転プレート２０に対向するような状態で、円形のコントロールボックス７０が同軸状態で配置される。このコントロールボックス７０は、台座５２に立設される４本の支持棒７２によって保持されており、内部にコントロール基板７４が配置される。このコントロールボックス７０の上面には、電源供給用スリップリング７６と、通信信号用スリップリング７８が配置される。この２つのスリップリング７６、７８は、外部に設置される電源ライン７６Ａと通信信号ライン７８Ａにそれぞれ接触している。
【００３９】
コントロール基板７４は、電源ライン７６Ａから電源供給用スリップリング７６を介して電源供給を受けて、更にこの電源を、昇降モータ６８や温度調整ユニット３０のペルチェ素子３４の駆動電源に割り当てる。また、コントロール基板７４は、通信信号ライン７８Ａから通信信号用スリップリング７８を介して入力される制御信号に基づいて、昇降モータ６８を昇降させたり、ペルチェ素子３４の温度を制御したり、コンタクトユニット５４による１０個の角速度センサ２の信号検出を行う。また、コントロール基板７４は、検出された角速度センサ２の信号を統合して通信信号とし、通信信号用スリップリング７８を介して通信信号ライン７８Ａに出力する。このように、コントロール基板７４を回転プレート２０上に配置して一緒に回転させることで、本テーブル装置１の制御信号や角速度センサ２の検出信号の全てを１つの通信信号ライン７８Ａを利用して外部と通信させる。また、支持棒７２を利用することで、コントロール基板７４（コントロールボックス７０）を、回転プレート２０から離れた場所に配置することで、回転プレート２０上に広いスペースを確保することができ、温度調整ユニット３０や測定ヘッド５０を効率的に配置できるようになっている。なお、通信信号ライン７８Ａは、ＲＳ−２３２Ｃ規格やＲＳ−４８５規格となっている。従って、外部の制御コンピュータとの間において標準的な規格で通信することが可能となる。
【００４０】
本実施形態では、温度調整ユニット３０（特に熱伝達プレート３５）に温度センサが配置されており、コントロール基板７４Ａは、この温度センサを利用して角速度センサ２の温度状況を常に測定できるように構成される。また、回転プレート２０には、正確に校正された基準角速度センサが配置されている。コントロール基板７４Ａは、この基準角速度センサを利用して、回転プレート２０の実際の回転を高精度で検出する。これらの計測信号も、通信信号ライン７８Ａから外部にフィードバックされて制御コンピュータに取り込まれる。この制御コンピュータは、これらの信号に基づいて、コントロール基板７４に対して制御信号を送信してフィードバック制御をかけるようになっている。基準角速度センサと角速度センサ２の出力差から、角速度センサ２の出力特性を把握する。
【００４１】
なお、回転プレート２０を回転させるモータ１０は、いわゆるダイレクトドライブモータである。通常のモータは、大きなトルクが得られにくいため、減速機を使ってトルクを増大させるが、この減速機のガタで速度リップルが生じやすい。パルスモータは回転時に脈動（コギング）が大きくなり、同様に速度リップルが生じやすい。そこで、ダイレクトドライブモータを採用すれば、速度リップルの少ない回転運動を出力することが可能となる。
【００４２】
次に、このテーブル装置１の動作について説明する。
【００４３】
まず、キャリア４０に対して１０個の角速度センサ２を予めセットしておく。このキャリア４０を、特に図示しない搬送コンベアによって温度調整ユニット３０における熱伝達プレート３５の溝部３５Ａに沿って挿入する。なお、温度調整ユニット３０は、キャリア４０が搬入される前に予め第１の目標温度に設定しておくことが好ましい。従って、キャリア４０も、搬入と同時に昇温又は冷却されて第１の目標温度に制御される。
【００４４】
この状態で、昇降ユニット６０を動作させてコンタクトユニット５４を下降させ、プローブピン５４Ａを角速度センサ２の端子に接触させると同時に、キャリア４０を固定する。キャリア４０の固定は、コンタクトユニット５４に形成される位置決めピン５４Ｂをキャリア４０の位置決め孔に係合させることで行う。
【００４５】
その後、モータ１０によって回転プレート２０を第１の目標角速度で回転させる。一定の時間経過によって、角速度が安定したことをコントロール基板７４が確認してから、コントロール基板７４が角速度センサ２の信号を検出する。検出完了後、更に回転プレート２０を第２の目標角速度で回転させて、角速度センサ２の信号を検出する。第３、第４とこの動作を繰り返すことで、角速度や回転方向を変えながら、複数の目標角速度において信号検出を連続的に行っていく。検出された信号は、コントロール基板７４において一つの通信信号に統合され、外部の制御コンピュータに出力される。
【００４６】
その後、モータ１０の回転を停止させてから、角速度センサ２を第２の目標温度に制御する。第２の目標温度の制御が完了したら、再び、モータ１０によって回転プレート２０を第１、第２、第３・・・の目標角速度で回転させながら角速度センサ２の信号を検出する。この動作を繰り返すことで、複数の温度帯域において、複数の角速度の検出を行う。全ての検出が完了したら、コンタクトユニット５４を上昇させ、キャリア４０を搬出する。
【００４７】
本実施形態のテーブル装置１によれば、回転プレート２０や温度調整ユニット３０を角速度センサ２と共に連続回転させながら、角速度センサ２の信号特性を検査している。従って、恒温槽ではなく、角速度センサ２に対して間接又は直接的に温度制御を行い、信号を検出することが出来るので、テーブル装置１を大幅にコンパクト化することができる。また、温度が安定するまでの時間が、例えば１分〜２分程度にできるので、従来よりも素早い検査が可能となる。この結果、キャリア４０に配置する角速度センサ２の数を抑制できるので（ここでは１０個に抑制している）、コンタクトユニット５４等もコンパクト化され、メンテナンス性を向上させることも可能となる。
【００４８】
また、恒温槽の場合は、回転プレート２０を連続回転させることによって対流が生じるので、それによっても温度誤差が生じやすいが、このテーブル装置１によれば、回転中においてもフィードバック制御によって角速度センサ２の実温度を高精度で制御できるので、従来よりも高精度に検査できる。具体的には目標温度に対して０．５度以内に収めることが可能となる。
【００４９】
更にこのテーブル装置１では、回転プレート２０を、ダイレクトドライブのモータ１０によって直接的に保持するので、回転プレート２０自体の安定性が増し、且つ、この回転プレート２０の慣性によって安定した角速度を出力することが可能になる。回転プレート２０に対して、同軸状態で対向するようにコントロールボックス７０が配置されているので、このコントロールボックス７０が角速度に悪影響を与えることを回避できる。更に、モータ１０とは反対側から、温度調整ユニット３０や測定ヘッド５０の電源が供給されるので、液体循環路９０を含めたモータ１０側のいわゆる水系統と、電気系統を分離することが可能となり、安全性とメンテナンス性を相乗的に高めることができる。
【００５０】
更にこのテーブル装置１では、昇降ユニット６０が、コンタクトユニット５４をモータ１０の出力軸と平行方向に昇降させるようになっている。従って、回転の遠心方向と、コンタクトユニット５４の昇降方向（角速度センサ２との接触方向）が直角になるので、コンタクトユニット５４と角速度センサ２との接触状態が、遠心力の影響を受けないで済む。従って、高速回転中でもコンタクトユニット５４の接触状態が安定し、高精度な測定が可能となっている。
【００５１】
なお、図４に示されるように、このテーブル装置１を、角速度センサ２の製造ラインの中にインラインで配置しておき、コンベア１００を利用してキャリア４０をテーブル装置１に連続的に搬入・検査・搬出すれば、極めて高速に検査することが可能となる。特に、複数台のテーブル装置１を連続的に配置しておき、各テーブル装置１を異なる温度帯域にセットしておくことで、様々な温度帯の信号検査を高速且つ連続的に行うことができ、検査効率を飛躍的に高めることが可能となる。
【００５２】
また更に、このテーブル装置１では、慣性の大きい回転プレート２０を採用し、更にモータ１０としてコギングの少ないダイレクトドライブタイプを用いている。従って、角速度運動の速度リップルが極めて少ないので、信号ノイズを低減させることもできる。また、通信信号を出力するためのスリップリングが、回転プレート２０に対して対向配置されているので、回転プレート２０側の配線が不要となり、メンテナンス性を一層高めるようになっている。即ち、回転プレート２０側は水の配管関係、対向側は電源や通信信号関係に分割できるので、漏電の心配等も低減できる。
【００５３】
更にまた、このテーブル装置１では、回転部分にコントロール基板７４を配置していることから、電源関係や信号検出、温度制御、回転制御等の基本制御を全て回転部分側で完結することができる。従って、外部との入出力信号量を削減した状態で、回転部分側から外部と入出力ができるので、一つの通信信号ライン７４Ａで全ての情報を纏めて送受信でき、検査トラブルを抑制できる。なお、ここでは特に図示しないが、コントロール基板７４側にＡＤコンバータを設置しておき、角速度センサ２の出力をデジタル化してから、外部に出力することも好ましい。このようにすることで、アナログ信号を外部に出力する場合と比較してノイズの影響を受けにくくなるので、更に検査精度を高めることが可能となる。さらには、角速度センサ２の特性評価プログラム及びこれを実行するプロセッサも、コントロール基板７４に搭載しておき、評価結果を外部に出力するようにしても良い。
【００５４】
また本実施形態では、回転軸が鉛直となる場合を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば図５に示されるように、回転軸が水平となるように配置しても良い。このようにすると、センサ２を重力（鉛直）方向に沿って偏心回転させることができるので、重力の影響を検出することも可能である。具体的に本実施形態の偏心回転によれば、センサ２のＸ−Ｙ方向（キャリア４０の面方向）の＋Ｇ、−Ｇを検出することも可能になる。本実施形態は角速度センサと加速度センサの複合品においても有効である。また、回転軸を水平にする場合は、図６に示されるように、角速度センサの主軸はこの回転軸に対して垂直となるように配置して、角速度センサ２から出力される信号を検出しても良い。また特に図示しないが、回転軸を斜めに配置して、複合的な回転運動の出力を検出しても良い。
【００５５】
更に本実施形態では、通信信号用スリップリング７８を介して、制御信号やセンサ出力を外部と通信するようにしているが、本発明はこれに限定されない。例えば図７に示されるように、回転部側に無線通信装置１２０を配置しておき、外部との間で制御信号やセンサ出力を無線通信しても良い。なお、この例では、熱伝達プレート３５に対して角速度センサ２を直接搭載している場合を示している。
【００５６】
また本実施形態では、回転プレート２０を基準としてモータ１０の反対側に、通信信号用スリップリング７８を配置し、外部と通信する場合を示したが、本発明はこれに限定されず、モータ１０の下側に通信信号用のスリップリングを配置しても良い。この場合は、通信信号や電気の供給は、液体循環路９０の外周に配線を施すことが好ましい。
【００５７】
更に本実施形態では、回転プレート２０に基準角速度センサを常に配置しておく場合を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、正確に校正された基準角速度センサを、所定のタイミングでキャリア４０によって搬入して回転プレート２０を回転させ、目標角速度に対する誤差を定期的に校正するようにしても良い。
【００５８】
また更に本実施形態では、図８に示されるように、回転プレート２０と一緒に回転する状態で配置される防風カバー１５０を備えることが好ましい。角速度センサ２の測定では、目的の角速度を得る為に相当量の連続回転が必要となるが、本実施形態のように、測定ヘッドやコントロール基板を一緒に回転させると、これらがファンのように作用して周囲に旋回風が生じる可能性がある。そこで図８のように、防風カバー１５０によって、角速度センサ２の周縁を覆うようにすれば、内外の空気が隔離され、防風カバー１５０の外側で生じる旋回風の影響を角速度センサ２がうけないで済む。また、防風カバー１５０内は、閉鎖された空気が滞留するので、温度制御をより安定させることも可能である。なお、ここで示しているように、防風カバー１５０は昇降ユニットと一緒に上下動させる構造が好ましい。なお、防風の観点では、望ましくは本実施形態のように角速度センサ２の上方も覆うことが望ましく、ここではスライダ６２を防風カバーとして兼用している。しかし、防風カバー１５０の上方は開放されていても良い。本実施形態では防風カバー１５０を昇降ユニットと一緒に上下する構造を示したが、旋回風を防ぐ目的であれば、これにとらわれない。例えば、回転プレート２０の上部にあるもの全てを、防風カバーでまとめて覆うようにしても内外の空気の隔離は可能である。
【００５９】
また本実施形態では、図９に示されるように、角速度センサ２の面方向の位置決めを行い、中心位置を規定するセンタリング機構１６０を備えることも好ましい。このセンタリング機構１６０は、各角速度センサ２に対応して設けられて、各角速度センサ２を両側面から挟み込む複数の突起１６２と、この突起１６２を結合するアーム１６４と、これらの突起１６２及びアーム１６４を面方向にスライドさせる駆動機構１６６を備える。キャリア４０側には、角速度センサ２を収容する凹部４２に加えて、この凹部４２内に突起１６２を案内する案内溝４３が形成される。この案内溝４３に沿って、突起１６２を角速度センサ２に向かってスライドさせることで、突起１６２の先端を角速度センサ２の側面に当接させて、角速度センサ２の位置決めを行う。この結果、コンタクトユニット５４のプローブピン５４Ａと、角速度センサ２の中心位置が常に一定となるので、両者の接触ミスを抑制することが可能となる。
【００６０】
なお、これらの実施形態で示した測定ヘッドやセンタリング機構などは、全て、電気をエネルギー源として駆動することが好ましい。このようにすると、電源の供給ラインを一つにまとめることが可能となるので、全ての電源を、電源供給用スリップリング７６からの供給で賄うことができる。従って、装置の構造を簡略化でき且つメンテナンス性を良好にすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明の角速度センサ検査用テーブル装置は、角速度を利用する各種電子部品の検査に利用することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１ 角速度センサ検査用テーブル装置
２ 角速度センサ
１０ モータ
２０ 回転プレート
３０ 温度調整ユニット
４０ キャリア
５０ 測定ヘッド
６０ 昇降ユニット
７４ コントロール基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、角速度センサを特定の温度に維持しながら回転させて、信号特性を検査する角速度検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
角速度を検出可能なセンサ（以下、角速度センサ）は、様々な場面で利用されるようになっている。この角速度センサには、角速度のみを検出するいわゆるジャイロセンサの他に、角速度と加速度を複合的に検出できる複合型センサ等が存在している。
【０００３】
角速度センサの信号は、周囲の温度によって変動する場合があり、車載品や高精度品については、出荷前にその温度特性を全品検査する必要がある。従来、角速度センサの温度特性を検査する場合、恒温槽内に回転プレートを設置して、この回転プレート上に角速度センサを配置し、この恒温槽内を特定の温度に維持しながら、角速度センサを回転させて信号特性を検査している。
【０００４】
具体的には、回転プレート上に試験基板が設置され、この試験基板の複数のソケットに角速度センサがセットされる。試験基板には、角速度センサの設置個数（ソケット個数）に対応した出力配線が設けられる。この出力配線は恒温槽の外部に取り出されて、計測器に接続される。この計測器によって信号特性が検査される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この従来の検査装置では、恒温槽内の温度が安定するまでに、３０分から６０分の時間を要するため、角速度センサの検査サイクルタイム（例えば、１個あたり５秒〜１５秒）を実現するためには、試験基板を大型化し、膨大な数の角速度センサを予めセットして同時に検査する必要があった。この結果、試験基板の設計・製作に多大な費用がかかり、また、膨大な数のソケットにおける角速度センサとのコンタクト性能を常に最適に維持・管理しなければならないという問題があった。また、検査装置全体も大型化し、恒温槽への試験基板の出し入れ作業に時間を要するという問題があった。
【０００６】
また、従来の検査装置では、温度依存特性を検査するには、多段階の温度で検査する必要があるので、試験を開始したら数時間は恒温槽から部品を取り出すことが出来ない。従って、試験基板や角速度センサに不具合が生じても、その対応が遅れがちになってしまうという問題があった。
【０００７】
更に、試験基板が大型化することから、恒温槽内に無駄な空間が生じてしまう。従って、角速度センサが本来必要とする熱量に対して、恒温槽内の空気（空間）や試験基板の温度が安定するために必要な熱量が非常に大きくなり、電気消費量や冷却水の消費量に無駄が多いという問題があった。
【０００８】
恒温槽内の温度を均一化するためには、内部の空気を循環させる必要がある。しかし実際には、内部の空気を循環させても、広範囲に亘って温度を均一にすることは困難となる。今後、温度特性を高精度に検査するためには、各角速度センサの温度を０．５度〜１．０度の誤差内に制御する必要があるが、そのためには恒温槽の熱源や内部の循環ファンの容量を増大させなければならないことから、より一層、電力消費量が増大することが懸念された。
【０００９】
更にまた、恒温槽内の回転プレートを駆動するモータは、温度上の制約から、恒温槽の外部に配置する必要があるため、恒温槽の内外を駆動軸が貫通する必要があり、恒温槽が複雑化するという問題があった。
【００１０】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、角速度センサ信号の温度依存特性を検査するために好適な角速度センサ検査用テーブル装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成する本発明は、特定の温度に維持される角速度センサを回転させて信号特性を検査する角速度センサ検査用テーブル装置であって、角速度を得る為のモータと、前記モータの出力軸に連結される回転プレートと、前記回転プレートと一緒に回転する状態で配置される前記角速度センサと、前記回転プレート上に配置されて前記角速度センサと直接又は間接的に接触し、前記角速度センサの温度を調整する温度調整ユニットと、を備え、前記回転プレート及び前記温度調整ユニットを前記角速度センサと共に一方向に連続回転させながら、前記角速度センサの信号特性を検査することを特徴とする角速度センサ検査用テーブル装置である。
【００１２】
上記角速度センサ検査用テーブル装置では、更に、前記回転プレートの重心が、前記モータの出力軸の回転中心と略一致することを特徴とすることが好ましい。
【００１３】
上記角速度センサ検査用テーブル装置では、更に、前記角速度センサはキャリアにセットされており、前記温度調整ユニットが該キャリアを介して間接的に前記角速度センサを温度制御することを特徴とすることが好ましい。
【００１４】
上記角速度センサ検査用テーブル装置では、更に、前記回転プレートと一緒に回転する状態で配置されて、前記角速度センサの端子と接触し、前記角速度センサの前記信号特性を検出する測定ヘッドを備えることを特徴とすることが好ましい。
【００１５】
上記角速度センサ検査用テーブル装置では、更に、前記測定ヘッドが、前記角速度センサの端子と接触するコンタクトユニットと、前記コンタクトユニットを前記端子に対して近接及び離反させる昇降ユニットを備えることを特徴とすることが好ましい。
【００１６】
上記角速度センサ検査用テーブル装置では、更に、前記昇降ユニットが、前記コンタクトユニットを、前記モータの出力軸と平行方向に昇降させることを特徴とすることが好ましい。
【００１７】
上記角速度センサ検査用テーブル装置では、更に、前記回転プレートと一緒に回転する状態で配置されて、前記測定ヘッドを介して前記角速度センサの信号を取得するコントロール基板を備えることを特徴とすることが好ましい。
【００１８】
上記角速度センサ検査用テーブル装置では、更に、 前記コントロール基板が、支持部材によって、前記回転プレートから離反した場所に配置されることを特徴とすることが好ましい。
【００１９】
上記角速度センサ検査用テーブル装置では、更に、前記キャリアには複数の前記角速度センサが配置されており、前記コントロール基板は、複数の前記角速度センサの各信号を取得して１つの通信信号に統合し、前記通信信号を外部へ出力することを特徴とすることが好ましい。
【００２０】
上記角速度センサ検査用テーブル装置では、更に、前記モータは中空構造であり、前記モータの内部を貫通して前記温度制御ユニットに対して冷熱又は温熱の熱源が供給されることを特徴とすることが好ましい。
【００２１】
上記角速度センサ検査用テーブル装置では、更に、前記モータはダイレクトドライブモータであることを特徴とすることが好ましい。
【００２２】
上記角速度センサ検査用テーブル装置では、更に、前記角速度センサの温度状況を測定可能な温度センサを備えることを特徴とすることが好ましい。
【００２３】
上記角速度センサ検査用テーブル装置では、更に、前回転プレートには、校正済みの基準角速度センサが配置されており、該基準角速度センサが該回転プレートの角速度を検出することを特徴とすることが好ましい。
【００２４】
上記角速度センサ検査用テーブル装置では、更に、前記回転プレートと一緒に回転する状態で配置され、前記角速度センサの側面に当接することで、前記コンタクトユニットに対する該角速度センサの位置を規制するセンタリングユニットを備えることを特徴とすることが好ましい。
【００２５】
上記角速度センサ検査用テーブル装置では、更に、前記測定ヘッドにおける前記昇降ユニットは、電気的駆動源を動力にして前記コンタクトユニットを昇降させることを特徴とすることが好ましい。
【００２６】
上記角速度センサ検査用テーブル装置では、更に、前記回転プレートと一緒に回転する状態で配置され、前記角速度センサの周囲を取り囲む防風カバーを備えることを特徴とすることが好ましい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の角速度センサ検査用テーブル装置によれば、回転テーブル上に配置されて共に回転する温度調整ユニットによって角速度センサを直接又は間接的に温度制御するので、恒温槽が不要となり、高精度且つ高速で検査できるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態に係る角速度検査用テーブル装置の全体構造を示す正面図である。
【図２】同角速度検査用テーブル装置の全体構造を示す側面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図である。
【図４】複数の角速度検査用テーブル装置が連なって配置される角速度連続検査装置の構成例を示す図である。
【図５】角速度検査用テーブル装置の他の構成例を示す図である。
【図６】角速度検査用テーブル装置の他の構成例を示す図である。
【図７】角速度検査用テーブル装置の他の構成例を示す図である。
【図８】角速度検査用テーブル装置の他の構成例を示す図である。
【図９】角速度検査用テーブル装置の他の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００３０】
図１には、本発明の実施の形態に係る角速度センサ検査用テーブル装置（以下テーブル装置）１の全体構成が示されている。図２にはテーブル装置１の側面図が示されている。図３には、テーブル装置１の回転テーブルを上方から視た場合の断面図が示されている。
【００３１】
このテーブル装置１は、角速度センサ２を特定温度に維持しながら回転させて、角速度センサ２の信号特性を検査するものである。テーブル装置１は、角速度を得る為のモータ１０と、このモータ１０の出力軸１４に連結され、自身の重心が出力軸１４の回転中心と略一致する回転プレート２０を備える。回転プレート２０は円盤形状であり、自身の慣性によってモータ１０の角速度を安定させる役割を担う。即ち、回転プレート２０の直径と重量を大きくすることで、回転中の慣性力を働かせ、モータ１０の速度リップルを緩和する。また、このようにすることで、回転プレート２０の重心が出力軸１４の回転中心と多少ずれていても、定速回転中において慣性モーメントが作用し、速度変動を抑制できる。
【００３２】
回転プレート２０には、温度調整ユニット３０、キャリア４０、角速度センサ２、測定ヘッド５０、コントロール基板７４が配置されている。
【００３３】
温度調整ユニット３０は、回転プレート２０上に固定配置されて回転プレート２０と一緒に回転する。この温度調整ユニット３０は、筐体３２と、この筐体３２の上面３２Ａ（天井側）に配置されるペルチェ素子３４と、筐体３２の内部に配置されるヒートシンク３６と、ペルチェ素子３４の上面に配置される熱伝達プレート３５を備えている。筐体内３２を水が循環すると、このヒートシンク３６を介して、ペルチェ素子３４と熱交換が行われる。
【００３４】
熱伝達プレート３５の上に配置されるキャリア４０は帯状プレートであって、上面に形成される複数の凹部４２に角速度センサ２が収容される。このキャリア４０は、熱伝達プレート３５の上面に形成される溝部３５Ａ（図２参照）に平面方向から搬入されて載置される。結果、温度調整ユニット３０の熱は、キャリア４０を介して角速度センサ２に間接的に伝達され、角速度センサ２が温度制御される。後述する測定ヘッド５０が下降すると、測定ヘッド５０の位置決めピンと５４Ｂ係合して、キャリア４０が位置決めされる。なお、ここではキャリア４０を介して角速度センサ２の温度を制御する構造を示したが、温度調整ユニット３０（熱伝達プレート３５）の上面に角速度センサ２を直接セットして、直接的に温度制御することも可能である。
【００３５】
回転プレート２０は、中心に貫通孔２２が形成されている。また、この回転テーブル２０が結合されるモータ１０は、本体１２及び出力軸１４が中空構造となるいわゆる中空モータであり、中心に挿入孔１６が形成されている。更に、モータ１０を保持する基台６にも貫通孔６Ａが形成されている。これらの貫通口２２、挿入孔１６、貫通孔６Ａを纏めて貫通するようにして、液体循環路９０が配置される。この液体循環路９０の上端は温度調整ユニット３０の筐体３２に連結される。液体循環路９０の下端はロータリージョイント９８に連結されて、水が供給される。液体循環路９０の内部は二重パイプ構造となっており、中心側は水を供給する為の往路９２となり、周囲側は供給した水を回収する復路９４となる。従って、ロータリージョイント９８から供給される水（又は温水）が、往路９２を経由して温度調整ユニット３０の筐体３２内に供給され、その水は復路９４を経由してロータリージョイント９８から排出される。
【００３６】
測定ヘッド５０は、回転テーブル２０に立設される４本の脚部５１と、この脚部５１によって水平方向に支持される台座５２と、台座５２上に設置される昇降ユニット６０と、昇降ユニット６０によって昇降されることで角速度センサ２に対して近接・離反するコンタクトユニット５４を備える。コンタクトユニット５４は、複数のプローブピン５４Ａが配置されており、キャリア４０に配置される複数（例えば１０個）の角速度センサ２（図１では便宜上５個に省略）の信号出力端子に同時に当接できるようになっている。
【００３７】
昇降ユニット６０は、コンタクトユニット５４を保持するスライダ６２と、このスライダ６２を上下方向（軸線方向）に案内する２本のガイド軸６４と、スライダ６２と係合して、自身の回転によってこのスライダ６２を上下方向に移動させるクランク６６と、このクランク６６をベルト６７を介して回転駆動する昇降モータ６８を備える。従って、昇降モータ６８を所定のタイミングで回転させれば、コンタクトユニット５４が上下動する。昇降モータ６８は、ガイド軸６４の上端を利用して保持するようになっている。なお、ここでは昇降モータ６８を利用して上下動させる場合を示したが、本発明はこれに限定されず、電気的なソレノイドを用いて上下動させたり、空気圧や油圧を利用したシリンダによって上下動させたりすることも可能である。
【００３８】
更に本実施形態では、キャリア４０の上方であって、回転プレート２０に対向するような状態で、円形のコントロールボックス７０が同軸状態で配置される。このコントロールボックス７０は、台座５２に立設される４本の支持棒７２によって保持されており、内部にコントロール基板７４が配置される。このコントロールボックス７０の上面には、電源供給用スリップリング７６と、通信信号用スリップリング７８が配置される。この２つのスリップリング７６、７８は、外部に設置される電源ライン７６Ａと通信信号ライン７８Ａにそれぞれ接触している。
【００３９】
コントロール基板７４は、電源ライン７６Ａから電源供給用スリップリング７６を介して電源供給を受けて、更にこの電源を、昇降モータ６８や温度調整ユニット３０のペルチェ素子３４の駆動電源に割り当てる。また、コントロール基板７４は、通信信号ライン７８Ａから通信信号用スリップリング７８を介して入力される制御信号に基づいて、昇降モータ６８を昇降させたり、ペルチェ素子３４の温度を制御したり、コンタクトユニット５４による１０個の角速度センサ２の信号検出を行う。また、コントロール基板７４は、検出された角速度センサ２の信号を統合して通信信号とし、通信信号用スリップリング７８を介して通信信号ライン７８Ａに出力する。このように、コントロール基板７４を回転プレート２０上に配置して一緒に回転させることで、本テーブル装置１の制御信号や角速度センサ２の検出信号の全てを１つの通信信号ライン７８Ａを利用して外部と通信させる。また、支持棒７２を利用することで、コントロール基板７４（コントロールボックス７０）を、回転プレート２０から離れた場所に配置することで、回転プレート２０上に広いスペースを確保することができ、温度調整ユニット３０や測定ヘッド５０を効率的に配置できるようになっている。なお、通信信号ライン７８Ａは、ＲＳ−２３２Ｃ規格やＲＳ−４８５規格となっている。従って、外部の制御コンピュータとの間において標準的な規格で通信することが可能となる。
【００４０】
本実施形態では、温度調整ユニット３０（特に熱伝達プレート３５）に温度センサが配置されており、コントロール基板７４Ａは、この温度センサを利用して角速度センサ２の温度状況を常に測定できるように構成される。また、回転プレート２０には、正確に校正された基準角速度センサが配置されている。コントロール基板７４Ａは、この基準角速度センサを利用して、回転プレート２０の実際の回転を高精度で検出する。これらの計測信号も、通信信号ライン７８Ａから外部にフィードバックされて制御コンピュータに取り込まれる。この制御コンピュータは、これらの信号に基づいて、コントロール基板７４に対して制御信号を送信してフィードバック制御をかけるようになっている。基準角速度センサと角速度センサ２の出力差から、角速度センサ２の出力特性を把握する。
【００４１】
なお、回転プレート２０を回転させるモータ１０は、いわゆるダイレクトドライブモータである。通常のモータは、大きなトルクが得られにくいため、減速機を使ってトルクを増大させるが、この減速機のガタで速度リップルが生じやすい。パルスモータは回転時に脈動（コギング）が大きくなり、同様に速度リップルが生じやすい。そこで、ダイレクトドライブモータを採用すれば、速度リップルの少ない回転運動を出力することが可能となる。
【００４２】
次に、このテーブル装置１の動作について説明する。
【００４３】
まず、キャリア４０に対して１０個の角速度センサ２を予めセットしておく。このキャリア４０を、特に図示しない搬送コンベアによって温度調整ユニット３０における熱伝達プレート３５の溝部３５Ａに沿って挿入する。なお、温度調整ユニット３０は、キャリア４０が搬入される前に予め第１の目標温度に設定しておくことが好ましい。従って、キャリア４０も、搬入と同時に昇温又は冷却されて第１の目標温度に制御される。
【００４４】
この状態で、昇降ユニット６０を動作させてコンタクトユニット５４を下降させ、プローブピン５４Ａを角速度センサ２の端子に接触させると同時に、キャリア４０を固定する。キャリア４０の固定は、コンタクトユニット５４に形成される位置決めピン５４Ｂをキャリア４０の位置決め孔に係合させることで行う。
【００４５】
その後、モータ１０によって回転プレート２０を第１の目標角速度で回転させる。一定の時間経過によって、角速度が安定したことをコントロール基板７４が確認してから、コントロール基板７４が角速度センサ２の信号を検出する。検出完了後、更に回転プレート２０を第２の目標角速度で回転させて、角速度センサ２の信号を検出する。第３、第４とこの動作を繰り返すことで、角速度や回転方向を変えながら、複数の目標角速度において信号検出を連続的に行っていく。検出された信号は、コントロール基板７４において一つの通信信号に統合され、外部の制御コンピュータに出力される。
【００４６】
その後、モータ１０の回転を停止させてから、角速度センサ２を第２の目標温度に制御する。第２の目標温度の制御が完了したら、再び、モータ１０によって回転プレート２０を第１、第２、第３・・・の目標角速度で回転させながら角速度センサ２の信号を検出する。この動作を繰り返すことで、複数の温度帯域において、複数の角速度の検出を行う。全ての検出が完了したら、コンタクトユニット５４を上昇させ、キャリア４０を搬出する。
【００４７】
本実施形態のテーブル装置１によれば、回転プレート２０や温度調整ユニット３０を角速度センサ２と共に連続回転させながら、角速度センサ２の信号特性を検査している。従って、恒温槽ではなく、角速度センサ２に対して間接又は直接的に温度制御を行い、信号を検出することが出来るので、テーブル装置１を大幅にコンパクト化することができる。また、温度が安定するまでの時間が、例えば１分〜２分程度にできるので、従来よりも素早い検査が可能となる。この結果、キャリア４０に配置する角速度センサ２の数を抑制できるので（ここでは１０個に抑制している）、コンタクトユニット５４等もコンパクト化され、メンテナンス性を向上させることも可能となる。
【００４８】
また、恒温槽の場合は、回転プレート２０を連続回転させることによって対流が生じるので、それによっても温度誤差が生じやすいが、このテーブル装置１によれば、回転中においてもフィードバック制御によって角速度センサ２の実温度を高精度で制御できるので、従来よりも高精度に検査できる。具体的には目標温度に対して０．５度以内に収めることが可能となる。
【００４９】
更にこのテーブル装置１では、回転プレート２０を、ダイレクトドライブのモータ１０によって直接的に保持するので、回転プレート２０自体の安定性が増し、且つ、この回転プレート２０の慣性によって安定した角速度を出力することが可能になる。回転プレート２０に対して、同軸状態で対向するようにコントロールボックス７０が配置されているので、このコントロールボックス７０が角速度に悪影響を与えることを回避できる。更に、モータ１０とは反対側から、温度調整ユニット３０や測定ヘッド５０の電源が供給されるので、液体循環路９０を含めたモータ１０側のいわゆる水系統と、電気系統を分離することが可能となり、安全性とメンテナンス性を相乗的に高めることができる。
【００５０】
更にこのテーブル装置１では、昇降ユニット６０が、コンタクトユニット５４をモータ１０の出力軸と平行方向に昇降させるようになっている。従って、回転の遠心方向と、コンタクトユニット５４の昇降方向（角速度センサ２との接触方向）が直角になるので、コンタクトユニット５４と角速度センサ２との接触状態が、遠心力の影響を受けないで済む。従って、高速回転中でもコンタクトユニット５４の接触状態が安定し、高精度な測定が可能となっている。
【００５１】
なお、図４に示されるように、このテーブル装置１を、角速度センサ２の製造ラインの中にインラインで配置しておき、コンベア１００を利用してキャリア４０をテーブル装置１に連続的に搬入・検査・搬出すれば、極めて高速に検査することが可能となる。特に、複数台のテーブル装置１を連続的に配置しておき、各テーブル装置１を異なる温度帯域にセットしておくことで、様々な温度帯の信号検査を高速且つ連続的に行うことができ、検査効率を飛躍的に高めることが可能となる。
【００５２】
また更に、このテーブル装置１では、慣性の大きい回転プレート２０を採用し、更にモータ１０としてコギングの少ないダイレクトドライブタイプを用いている。従って、角速度運動の速度リップルが極めて少ないので、信号ノイズを低減させることもできる。また、通信信号を出力するためのスリップリングが、回転プレート２０に対して対向配置されているので、回転プレート２０側の配線が不要となり、メンテナンス性を一層高めるようになっている。即ち、回転プレート２０側は水の配管関係、対向側は電源や通信信号関係に分割できるので、漏電の心配等も低減できる。
【００５３】
更にまた、このテーブル装置１では、回転部分にコントロール基板７４を配置していることから、電源関係や信号検出、温度制御、回転制御等の基本制御を全て回転部分側で完結することができる。従って、外部との入出力信号量を削減した状態で、回転部分側から外部と入出力ができるので、一つの通信信号ライン７４Ａで全ての情報を纏めて送受信でき、検査トラブルを抑制できる。なお、ここでは特に図示しないが、コントロール基板７４側にＡＤコンバータを設置しておき、角速度センサ２の出力をデジタル化してから、外部に出力することも好ましい。このようにすることで、アナログ信号を外部に出力する場合と比較してノイズの影響を受けにくくなるので、更に検査精度を高めることが可能となる。さらには、角速度センサ２の特性評価プログラム及びこれを実行するプロセッサも、コントロール基板７４に搭載しておき、評価結果を外部に出力するようにしても良い。
【００５４】
また本実施形態では、回転軸が鉛直となる場合を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば図５に示されるように、回転軸が水平となるように配置しても良い。このようにすると、センサ２を重力（鉛直）方向に沿って偏心回転させることができるので、重力の影響を検出することも可能である。具体的に本実施形態の偏心回転によれば、センサ２のＸ−Ｙ方向（キャリア４０の面方向）の＋Ｇ、−Ｇを検出することも可能になる。本実施形態は角速度センサと加速度センサの複合品においても有効である。また、回転軸を水平にする場合は、図６に示されるように、角速度センサの主軸はこの回転軸に対して垂直となるように配置して、角速度センサ２から出力される信号を検出しても良い。また特に図示しないが、回転軸を斜めに配置して、複合的な回転運動の出力を検出しても良い。
【００５５】
更に本実施形態では、通信信号用スリップリング７８を介して、制御信号やセンサ出力を外部と通信するようにしているが、本発明はこれに限定されない。例えば図７に示されるように、回転部側に無線通信装置１２０を配置しておき、外部との間で制御信号やセンサ出力を無線通信しても良い。なお、この例では、熱伝達プレート３５に対して角速度センサ２を直接搭載している場合を示している。
【００５６】
また本実施形態では、回転プレート２０を基準としてモータ１０の反対側に、通信信号用スリップリング７８を配置し、外部と通信する場合を示したが、本発明はこれに限定されず、モータ１０の下側に通信信号用のスリップリングを配置しても良い。この場合は、通信信号や電気の供給は、液体循環路９０の外周に配線を施すことが好ましい。
【００５７】
更に本実施形態では、回転プレート２０に基準角速度センサを常に配置しておく場合を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、正確に校正された基準角速度センサを、所定のタイミングでキャリア４０によって搬入して回転プレート２０を回転させ、目標角速度に対する誤差を定期的に校正するようにしても良い。
【００５８】
また更に本実施形態では、図８に示されるように、回転プレート２０と一緒に回転する状態で配置される防風カバー１５０を備えることが好ましい。角速度センサ２の測定では、目的の角速度を得る為に相当量の連続回転が必要となるが、本実施形態のように、測定ヘッドやコントロール基板を一緒に回転させると、これらがファンのように作用して周囲に旋回風が生じる可能性がある。そこで図８のように、防風カバー１５０によって、角速度センサ２の周縁を覆うようにすれば、内外の空気が隔離され、防風カバー１５０の外側で生じる旋回風の影響を角速度センサ２がうけないで済む。また、防風カバー１５０内は、閉鎖された空気が滞留するので、温度制御をより安定させることも可能である。なお、ここで示しているように、防風カバー１５０は昇降ユニットと一緒に上下動させる構造が好ましい。なお、防風の観点では、望ましくは本実施形態のように角速度センサ２の上方も覆うことが望ましく、ここではスライダ６２を防風カバーとして兼用している。しかし、防風カバー１５０の上方は開放されていても良い。本実施形態では防風カバー１５０を昇降ユニットと一緒に上下する構造を示したが、旋回風を防ぐ目的であれば、これにとらわれない。例えば、回転プレート２０の上部にあるもの全てを、防風カバーでまとめて覆うようにしても内外の空気の隔離は可能である。
【００５９】
また本実施形態では、図９に示されるように、角速度センサ２の面方向の位置決めを行い、中心位置を規定するセンタリング機構１６０を備えることも好ましい。このセンタリング機構１６０は、各角速度センサ２に対応して設けられて、各角速度センサ２を両側面から挟み込む複数の突起１６２と、この突起１６２を結合するアーム１６４と、これらの突起１６２及びアーム１６４を面方向にスライドさせる駆動機構１６６を備える。キャリア４０側には、角速度センサ２を収容する凹部４２に加えて、この凹部４２内に突起１６２を案内する案内溝４３が形成される。この案内溝４３に沿って、突起１６２を角速度センサ２に向かってスライドさせることで、突起１６２の先端を角速度センサ２の側面に当接させて、角速度センサ２の位置決めを行う。この結果、コンタクトユニット５４のプローブピン５４Ａと、角速度センサ２の中心位置が常に一定となるので、両者の接触ミスを抑制することが可能となる。
【００６０】
なお、これらの実施形態で示した測定ヘッドやセンタリング機構などは、全て、電気をエネルギー源として駆動することが好ましい。このようにすると、電源の供給ラインを一つにまとめることが可能となるので、全ての電源を、電源供給用スリップリング７６からの供給で賄うことができる。従って、装置の構造を簡略化でき且つメンテナンス性を良好にすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明の角速度センサ検査用テーブル装置は、角速度を利用する各種電子部品の検査に利用することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１ 角速度センサ検査用テーブル装置
２ 角速度センサ
１０ モータ
２０ 回転プレート
３０ 温度調整ユニット
４０ キャリア
５０ 測定ヘッド
６０ 昇降ユニット
７４ コントロール基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定の温度に維持される角速度センサを回転させて信号特性を検査する角速度センサ検査用テーブル装置であって、
角速度を得る為のモータと、
前記モータの出力軸に連結される回転プレートと、
前記回転プレートと一緒に回転する状態で配置される前記角速度センサと、
前記回転プレート上に配置されて前記角速度センサと直接又は間接的に接触し、前記角速度センサの温度を調整する温度調整ユニットと、を備え、
前記回転プレート及び前記温度調整ユニットを前記角速度センサと共に一方向に連続回転させながら、前記角速度センサの信号特性を検査することを特徴とする角速度センサ検査用テーブル装置。
【請求項２】
前記回転プレートの重心は、前記モータの出力軸の回転中心と略一致することを特徴とする
請求項１に記載の角速度検査用テーブル装置。
【請求項３】
前記角速度センサはキャリアにセットされており、前記温度調整ユニットが該キャリアを介して間接的に前記角速度センサを温度制御することを特徴とする
請求項１又は２に記載の角速度センサ検査用テーブル装置。
【請求項４】
前記回転プレートと一緒に回転する状態で配置されて、前記角速度センサの端子と接触し、前記角速度センサの前記信号特性を検出する測定ヘッドを備えることを特徴とする
請求項１乃至３のいずれかに記載の角速度センサ検査用テーブル装置。
【請求項５】
前記測定ヘッドは、前記角速度センサの端子と接触するコンタクトユニットと、前記コンタクトユニットを前記端子に対して近接及び離反させる昇降ユニットを備えることを特徴とする
請求項４に記載の角速度センサ検査用テーブル装置。
【請求項６】
前記昇降ユニットは、前記コンタクトユニットを、前記モータの出力軸と平行方向に昇降させることを特徴とする
請求項５に記載の角速度センサ検査用テーブル装置。
【請求項７】
前記回転プレートと一緒に回転する状態で配置されて、前記測定ヘッドを介して前記角速度センサの信号を取得するコントロール基板を備えることを特徴とする
請求項１乃至６のいずれかに記載の角速度センサ検査用テーブル装置。
【請求項８】
前記コントロール基板は、支持部材によって、前記回転プレートから離反した場所に配置されることを特徴とする
請求項７に記載の角速度センサ検査用テーブル装置。
【請求項９】
前記キャリアには複数の前記角速度センサが配置されており、
前記コントロール基板は、複数の前記角速度センサの各信号を取得して１つの通信信号に統合し、前記通信信号を外部へ出力することを特徴とする
請求項７又は８に記載の角速度検査用テーブル装置。
【請求項１０】
前記モータは中空構造であり、
前記モータの内部を貫通して前記温度制御ユニットに対して冷熱又は温熱の熱源が供給されることを特徴とする
請求項１乃至９のいずれかに記載の角速度センサ検査用テーブル装置。
【請求項１１】
前記モータはダイレクトドライブモータであることを特徴とする
請求項１乃至１０のいずれかに記載の角速度センサ検査用テーブル装置。
【請求項１２】
前記角速度センサの温度状況を測定可能な温度センサを備えることを特徴とする
請求項１乃至１１のいずれかに記載の角速度センサ検査用テーブル装置。
【請求項１３】
前記回転プレートには、校正済みの基準角速度センサが配置されており、該基準角速度センサが該回転プレートの角速度を検出することを特徴とする
請求項１乃至１２のいずれかに記載の角速度センサ検査用テーブル装置。
【請求項１４】
前記回転プレートと一緒に回転する状態で配置され、前記角速度センサの側面に当接することで、前記コンタクトユニットに対する該角速度センサの位置を規制するセンタリングユニットを備えることを特徴とする
請求項１乃至１３のいずれかに記載の角速度センサ検査用テーブル装置。
【請求項１５】
前記測定ヘッドにおける前記昇降ユニットは、電気的駆動源を動力にして前記コンタクトユニットを昇降させることを特徴とする
請求項６に記載の角速度センサ検査用テーブル装置。
【請求項１６】
前記回転プレートと一緒に回転する状態で配置され、前記角速度センサの周囲を取り囲む防風カバーを備えることを特徴とする
請求項１乃至１５に記載の角速度センサ検査用テーブル装置。
【請求項１】
特定の温度に維持される角速度センサを回転させて信号特性を検査する角速度センサ検査用テーブル装置であって、
角速度を得る為のモータと、
前記モータの出力軸に連結される回転プレートと、
前記回転プレートと一緒に回転する状態で配置される前記角速度センサと、
前記回転プレート上に配置されて前記角速度センサと直接又は間接的に接触し、前記角速度センサの温度を調整する温度調整ユニットと、を備え、
前記回転プレート及び前記温度調整ユニットを前記角速度センサと共に一方向に連続回転させながら、前記角速度センサの信号特性を検査することを特徴とする角速度センサ検査用テーブル装置。
【請求項２】
前記回転プレートの重心は、前記モータの出力軸の回転中心と略一致することを特徴とする
請求項１に記載の角速度検査用テーブル装置。
【請求項３】
前記角速度センサはキャリアにセットされており、前記温度調整ユニットが該キャリアを介して間接的に前記角速度センサを温度制御することを特徴とする
請求項１又は２に記載の角速度センサ検査用テーブル装置。
【請求項４】
前記回転プレートと一緒に回転する状態で配置されて、前記角速度センサの端子と接触し、前記角速度センサの前記信号特性を検出する測定ヘッドを備えることを特徴とする
請求項１乃至３のいずれかに記載の角速度センサ検査用テーブル装置。
【請求項５】
前記測定ヘッドは、前記角速度センサの端子と接触するコンタクトユニットと、前記コンタクトユニットを前記端子に対して近接及び離反させる昇降ユニットを備えることを特徴とする
請求項４に記載の角速度センサ検査用テーブル装置。
【請求項６】
前記昇降ユニットは、前記コンタクトユニットを、前記モータの出力軸と平行方向に昇降させることを特徴とする
請求項５に記載の角速度センサ検査用テーブル装置。
【請求項７】
前記回転プレートと一緒に回転する状態で配置されて、前記測定ヘッドを介して前記角速度センサの信号を取得するコントロール基板を備えることを特徴とする
請求項１乃至６のいずれかに記載の角速度センサ検査用テーブル装置。
【請求項８】
前記コントロール基板は、支持部材によって、前記回転プレートから離反した場所に配置されることを特徴とする
請求項７に記載の角速度センサ検査用テーブル装置。
【請求項９】
前記キャリアには複数の前記角速度センサが配置されており、
前記コントロール基板は、複数の前記角速度センサの各信号を取得して１つの通信信号に統合し、前記通信信号を外部へ出力することを特徴とする
請求項７又は８に記載の角速度検査用テーブル装置。
【請求項１０】
前記モータは中空構造であり、
前記モータの内部を貫通して前記温度制御ユニットに対して冷熱又は温熱の熱源が供給されることを特徴とする
請求項１乃至９のいずれかに記載の角速度センサ検査用テーブル装置。
【請求項１１】
前記モータはダイレクトドライブモータであることを特徴とする
請求項１乃至１０のいずれかに記載の角速度センサ検査用テーブル装置。
【請求項１２】
前記角速度センサの温度状況を測定可能な温度センサを備えることを特徴とする
請求項１乃至１１のいずれかに記載の角速度センサ検査用テーブル装置。
【請求項１３】
前記回転プレートには、校正済みの基準角速度センサが配置されており、該基準角速度センサが該回転プレートの角速度を検出することを特徴とする
請求項１乃至１２のいずれかに記載の角速度センサ検査用テーブル装置。
【請求項１４】
前記回転プレートと一緒に回転する状態で配置され、前記角速度センサの側面に当接することで、前記コンタクトユニットに対する該角速度センサの位置を規制するセンタリングユニットを備えることを特徴とする
請求項１乃至１３のいずれかに記載の角速度センサ検査用テーブル装置。
【請求項１５】
前記測定ヘッドにおける前記昇降ユニットは、電気的駆動源を動力にして前記コンタクトユニットを昇降させることを特徴とする
請求項６に記載の角速度センサ検査用テーブル装置。
【請求項１６】
前記回転プレートと一緒に回転する状態で配置され、前記角速度センサの周囲を取り囲む防風カバーを備えることを特徴とする
請求項１乃至１５に記載の角速度センサ検査用テーブル装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−２５７２０３（Ｐ２０１１−２５７２０３Ａ）
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３０６１１（Ｐ２０１０−１３０６１１）
【出願日】平成２２年６月８日（２０１０．６．８）
【出願人】（５０１４１０１３７）アキム株式会社 (49)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月８日（２０１０．６．８）
【出願人】（５０１４１０１３７）アキム株式会社 (49)
【Ｆターム（参考）】
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