FR2580198A1 - DEVICE FOR CLEANING ULTRASOUND MECHANICAL PARTS - Google Patents
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Abstract
Description
258 198258,198
-1 - La présente invention est relative à un dispositif et à un procédé de nettoyage de pièces The present invention relates to a device and a method for cleaning parts
mécaniques par ultrasons.mechanical ultrasound.
Dans la technique actuelle de nettoyage des pièces mécaniques par ultrasons les pièces à nettoyer sont placées dans une cuve contenant un bain ou agent nettoyant dans lequel est engendré une onde ultrasonore destinée à provoquer dans le bain des perturbations mécaniques. Ces perturbations mécaniques atteignant la ou les pièces à nettoyer, provoquent en relation avec l'agent nettoyant un In the current technique of cleaning ultrasonic mechanical parts the parts to be cleaned are placed in a tank containing a bath or cleaning agent in which is generated an ultrasonic wave intended to cause in the bath mechanical disturbances. These mechanical disturbances reaching the part or parts to be cleaned, cause in connection with the cleaning agent a
décapage de la surface libre des pièces par déta- stripping the free surface of the parts by detaching
chement des particules superficielles du matériau constitutif de la pièce, ou des traces de matériaux d'apprêt superficial particles of the material constituting the part, or traces of
pour usinage, graisses, colles ou analogues. for machining, greases, glues or the like.
Les dispositifs actuellement utilisés The devices currently used
permettent certes d'obtenir de bons résultats. certainly make it possible to obtain good results.
Cependant, il est nécessaire, le plus souvent, en fonction des agents nettoyants utilisés tels que eau plus détergent, trichloréthylène, fréon ou analogue, d'utiliser des puissances d'émission de l'onde sonore relativement importantes dans tout le volume du bain afin d'obtenir, au niveau However, it is necessary, in most cases, depending on the cleaning agents used such as water plus detergent, trichlorethylene, freon or the like, to use relatively large emission powers of the sound wave throughout the volume of the bath so that to obtain, at the
de la seule pièce à nettoyer, une densité de puis- of the only piece to be cleaned, a density of
sance suffisante pour obtenir un effet de nettoyage convenable. Les transducteurs électro-acoustiques utilisés doivent en conséquence être alimentés en énergie électrique à niveau élevé pendant toute la durée du traitement de nettoyage ce qui conduit à des niveaux de puissance électrique élevés en raison enough to obtain a proper cleaning effect. The electroacoustic transducers used must therefore be supplied with high level electrical energy for the duration of the cleaning treatment, which leads to high electrical power levels due to
du rendementmodeste, de l'ordre de 66 %, des cir- of the average efficiency, of the order of 66%, of the
-2--2-
cuits d'alimentation des transducteurs lorsque ceux- cookers feeding transducers when these
ci, selon la technique classique, sont excités direc- ci, according to the classical technique, are excited direc-
tement à partir d'un signal alternatif sinusoïdal. from a sinusoidal alternating signal.
La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précités par la mise en oeuvre d'un dispositif et d'un procédé dans lequel le niveau de puissance électrique nécessaire pour l'excitation des The object of the present invention is to remedy the aforementioned drawbacks by the implementation of a device and a method in which the level of electric power necessary for the excitation of
transducteurs émetteurs est notablement réduit par rap- emitting transducers is significantly reduced by
port aux dispositifs de l'art antérieur pour un niveau port to the devices of the prior art for a level
de puissance analogue au voisinage de la pièce à nettoyer. of similar power in the vicinity of the part to be cleaned.
Un autre objet de la présente invention est la mise en oeuvre d'un dispositif et d'un procédé de nettoyage par ultrasons d'un rendement notablement amélioré. Un autre objet de la présente invention est la mise en oeuvre d'un dispositif et d'un procédé de Another object of the present invention is the implementation of a device and an ultrasonic cleaning method with a significantly improved efficiency. Another object of the present invention is the implementation of a device and a method of
nettoyage par ultrasons dans lequel, du fait de la fo- ultrasonic cleaning in which, due to the
calisation du faisceau d'onde ultrasonore, une grande flexibilité d'utilisation du dispositif ou du procédé calibration of the ultrasonic wave beam, great flexibility of use of the device or the process
est obtenue, le nettoyage des pièces pouvant être avan- is obtained, the cleaning of the parts can be
tageusement programmé en séquences de nettoyage par taggedly programmed into cleaning sequences by
zones déterminées de la pièce à nettoyer. determined areas of the room to be cleaned.
Le dispositif de nettoyage de pièces mécani- The mechanical parts cleaning device
ques par ultrasons, objet de l'invention, comprend une cuve destinée à recevoir un agent nettoyant dans lequel est immergée une pièce P à nettoyer, ultrasound, object of the invention, comprises a tank for receiving a cleaning agent in which is immersed a piece P to be cleaned,
la cuve étant munie de transducteurs électro- the tank being provided with electronic transducers
acoustiques émetteurs capables d'engendrer des ondes ultrasonorees de puissance au sein de l'agent nettoyant. Le dispositif de l'invention est acoustic transmitters capable of generating ultrasonic power waves within the cleaning agent. The device of the invention is
remarquable en ce qu'il comporte des moyens géné- remarkable in that it includes general means
rateurs de signaux électrique périodiques -3- destinés à alimentés les transducteurs et des moyens de régulation de la puissance et de la periodic power signals for powering the transducers and means for regulating power and
fréquence de l'onde ultrasonore émise par les trans- frequency of the ultrasonic wave emitted by the trans-
ducteurs émetteurs. Des moyens de focalisation du faisceau résultant de l'onde ultrasonore émise par les transducteurs émetteurs permettent la focalisation et/ou la déflexion du faisceau résultant vers la pièce transmitters. Means for focusing the beam resulting from the ultrasonic wave emitted by the emitting transducers allow focusing and / or deflection of the resulting beam towards the workpiece
à nettoyer.to clean.
L'invention trouve application dans tous les processus d'usinage de pièces préalablement à The invention finds application in all parts machining processes prior to
des étapes telles que le chromage ou analogue. steps such as chromium plating or the like.
Elle sera mieux comprise à la lecture de It will be better understood when reading
la description et à l'observation des dessins ci- the description and the observation of the drawings
après dans lequels: 15. La figure 1 représente un schéma synoptique général du dispositif de l'invention, La figure 2 représente un schéma de principe d'un arrangement de transducteurs émetteurs, constitués en réseau plan bidimensionnel, sur laquelle les différents paramètres géométriques de définition FIG. 1 represents a general block diagram of an arrangement of emitter transducers, constituted in a two-dimensional plane array, on which the various geometrical parameters of FIG. definition
du faisceau résultant et de la focalisation ou dé- the resulting beam and the focus or de-
flexion de celui-ci sont représentés et définis. bending of it are represented and defined.
Les figures 3a et 3b représentent en Figures 3a and 3b show in
coupe longitudinale de la cuve, un détail de réalisa- longitudinal section of the tank, a detail of
tion de l'invention relative aux transducteurs émet- invention relating to the transducers emitting
teurs,tors,
La figure 4 représente un schéma fonc- Figure 4 shows a schematic diagram
tionnel plus complet des circuits électroniques conformément au schéma synoptique de la figure 1, 30. La figure 5 représente un exemple de more complete electronic circuits in accordance with the block diagram in Figure 1, 30. Figure 5 shows an example of
réalisation particulier d'un déphaseur ou retarda- particular realization of a phase-shifter or delay
teur programmable conformément au schéma de la figure 4, -4- programmable transmitter according to the diagram of Figure 4, -4-
La figure 6 représente l'agencement parti- Figure 6 shows the arrangement
culier d'un dispositif complet commandé par un micro- of a complete device controlled by a micro-
ordinateur permettant l'établissement de séquences de computer allowing the establishment of sequences of
nettoyage déterminéesen fonction notamment des para- determined in particular with regard to
mètres géométriques ou topologie de la pièce à nettoyer. Dans les dessins, les différents éléments portent les mêmes références, mais cependant n'ont pas été représentés selon leurscotes et proportions relatives afin de ne pas nuire à leur clarté et à geometric meters or topology of the part to be cleaned. In the drawings, the different elements bear the same references, but however were not represented according to their relative rates and proportions so as not to impair their clarity and
leur compréhension.their understanding.
Le dispositif de nettoyage de pièces méca- The device for cleaning mechanical parts
niques à ultrasons représenté en figure 1, objet de l'invention, comprend une cuve 1 destinée à recevoir un agent nettoyant dans lequel est immergéeune pièce P à nettoyer. Les agents nettoyants qui peuvent être utilisés sont ceux déjà cités auparavant dans la sonic ultrasound shown in Figure 1, object of the invention comprises a tank 1 for receiving a cleaning agent in which is immergéeune part P to clean. The cleaning agents that can be used are those already mentioned earlier in the
description. La cuve 1 est munie de transducteurs description. The tank 1 is provided with transducers
électro-acoustiques émetteurs capables d'engendrer des ondes mécaniques ultrasonores de puissance au sein de l'agent nettoyant. Sur la figure 1, les electro-acoustic transmitters capable of generating ultrasonic power mechanical waves within the cleaning agent. In Figure 1, the
transducteurs émetteurs référencés Ti sont repré- transmitter transmitters referenced Ti are represented
sentés disposés en un arrangement particulier sur une paroi de la cuve, la paroi 10 constituant le fond de celle-ci. A titre indicatif, la puissance nécessaire des ondes ultrasonores pour obtenir un effet de nettoyage satisfaisant en fonction de l'agent nettoyant choisi tel que précité doit être comprise entre 1 et 5 Watts/cm de la surface de are arranged in a particular arrangement on a wall of the tank, the wall 10 constituting the bottom thereof. As an indication, the necessary power of the ultrasonic waves to obtain a satisfactory cleaning effect depending on the cleaning agent chosen as mentioned above must be between 1 and 5 Watts / cm of the surface of
la pièce à nettoyer.the room to clean.
Selon l'invention, le dispositif comporte en outre des moyens générateurs 3 de signaux électriques -5- périodiques destinés à alimenter les transducteurs émetteurset des moyens de régulation 5 de la puissance de l'onde ultrasonore émise par les émetteurs et des moyens de régulation 4 de la fréquence de l'émission de l'onde ultrasonore. L'ensemble des moyens précités permet une régulation fine de la puissance ultrasonore ou de la densité de puissance ultrasonore émise ou According to the invention, the device further comprises periodic electrical signal generating means 3 for supplying the emitting transducers and means for regulating the power of the ultrasonic wave emitted by the emitters and regulating means 4 the frequency of the emission of the ultrasonic wave. All of the aforementioned means allows a fine regulation of the ultrasonic power or the ultrasonic power density emitted or
à laquelle la pièce à nettoyer est effectivement sou- to which the part to be cleaned is actually
mise lors du traitement.put during treatment.
Des moyens 6 de focalisation du faisceau Means 6 for focusing the beam
résultant de l'onde ultrasonore émise par les trans- resulting from the ultrasonic wave emitted by the trans-
ducteurs électro-acoustiques sorten outre prévus afin d'assurer la focalisation et/ou la déflexion du faisceau résultant vers la pièce P à nettoyer. On comprendra que la focalisation et/ou a &flexion du Electroacoustic conductors are furthermore provided for focusing and / or deflecting the resulting beam to the part P to be cleaned. It will be understood that the focus and / or flexion of the
faisceau résultant permet en définitive la locali- resulting beam ultimately allows localization
sation de l'énergie ultrasonore émise dans une zone délimitée sensiblement par un angle solide selon une direction déterminée. La localisation de l'énergie d'émission permet en conséquence une diminution de l'énergie électrique nécessaire à l'alimentation des transducteurs pour l'obtention d'une densité d'énergie dans la zone localisée d'émission suffisante pour l'obtention d'un nettoyage satisfaisant par rapport auxdispositifsconnusde l'art antérieur. Sur la sation of the ultrasonic energy emitted in an area defined substantially by a solid angle in a determined direction. The localization of the emission energy consequently makes it possible to reduce the electrical energy required to supply the transducers in order to obtain an energy density in the localized emission zone sufficient to obtain satisfactory cleaning compared to known devices of the prior art. On the
figure 1, les étages de puissance d'attaque des trans- figure 1, the stages of attack power of trans-
ducteurs ne sont pas représentés. Une configuration particulière du réseau de transducteurs émetteurs 2 ductors are not represented. A particular configuration of the emitter transducer network 2
sera maintenant décrite en liaison avec la figure 2. will now be described in connection with Figure 2.
A titre d'exemple non limitatif, le réseau 2 de transducteurs émetteurs peut être constitué par un ensemble de transducteurs répartis dans un plan selon un réseau maillé rectangulaire comportant By way of nonlimiting example, the network 2 of emitting transducers may consist of a set of transducers distributed in a plane according to a rectangular mesh network comprising
2580 1982580,198
-6- M colonnes de transducteurs alignées parallèlement à une première direction de référence Ox et N lignes -6- M columns of transducers aligned parallel to a first reference direction Ox and N lines
de transducteurs disposées parallèlement à une deu- transducers arranged parallel to one
xième direction Oy perpendiculaire à la première direction Ox. Le réseau 2 comporte ainsi M x N trans- ducteurs émetteurs, le centre du réseau correspondant sensiblement à un transducteur est noté 0 et l'ordre d'une ligne est notée m, m comprisentre 1 et M, l'ordre d'une colonne étant notée n, n étant compris entre 1 et N. Les transducteurs émetteurs Ti sont espacés selon les directions Ox et Oy, la distance x direction Oy perpendicular to the first direction Ox. The network 2 thus comprises M × N transmitter transmitters, the center of the network substantially corresponding to a transducer is denoted 0 and the order of a line is denoted m, m between 1 and M, the order of a column being denoted n, n being between 1 and N. The emitting transducers Ti are spaced according to the directions Ox and Oy, the distance
entre chaque transducteur consécutif dans ces direc- between each consecutive transducer in these guidelines
tions pouvant être identique. Cette distance est notée d. Sur la figure 2, la direction perpendiculaire au plan Ox, Oy contenant les transducteurs est notée Oz. Un point F quelconque de l'espace exposé au rayonnement du réseau sera ainsi repéré en coordonnées sphériques par les paramètres O0 angle de 0F, Oz et *, angle de Ox avec la projection de 0 sur le plan tions that can be identical. This distance is noted d. In Figure 2, the direction perpendicular to the plane Ox, Oy containing the transducers is denoted Oz. Any point F of the space exposed to the radiation of the grating will thus be spherically co-ordinated by the parameters O0, 0F, Oz and *, angle of Ox with the projection of 0 on the plane
Ox, Oy contenant le réseau 2.Ox, Oy containing the network 2.
Un calcul théorique,conduit dans le cas o ainsi que précédemment décrit o les émetteurs ou sources sont équidistantes dans les directions Ox et Oy et/oû,en outre,ces mêmes émetteurs sont alimentés par des signaux de même amplitude et sont donc soumis à des conditions de fonctionnement identiques A theoretical calculation, conducted in the case o as previously described where the transmitters or sources are equidistant in the directions Ox and Oy and / or, in addition, these same transmitters are powered by signals of the same amplitude and are therefore subject to identical operating conditions
entraînant l'émission d'ondes ultrasonores sensible- causing the emission of sensitive ultrasonic waves
ment de même amplitude, l'alimentation de chacun des émetteurs étant de plus soumise à un déphasage d'une valeur constante par rapport aux émetteurs voisins pour les directions Ox, Oy, permet de définir les -7paramètres de champ d'interférences de l'ensemble des sources au point F. Pour une différence de phase entre deux sources consécutives prise égale à 1t x dans la direction Ox et égale à qy dans la direction Oy, le champ d'interférences de l'ensemble des sources au point F est donné par la relation I ci-après: +M/2 +N/2 j 2iLl(sinecos + txX> + n(sin6sin +)7 = úE A.e X 2d 2d - d of the same amplitude, the supply of each of the emitters being furthermore subjected to a phase shift of a constant value with respect to the neighboring emitters for the directions Ox, Oy, makes it possible to define the interference field parameters. set of sources at point F. For a phase difference between two consecutive sources taken equal to 1t x in the direction Ox and equal to qy in the direction Oy, the interference field of all sources at point F is given by the relation I below: + M / 2 + N / 2 j 2iLl (sinecos + txX> + n (sin6sin +) 7 = úE Ae X 2d 2d - d
-M -N-M -N
2 2 dans laquelle A représente l'amplitude d'émission d'un transducteur émetteur, X la longueur d'onde d'émission ultrasonore dans le milieu de propagation 2 2 in which A represents the emission amplitude of a transmitting transducer X the ultrasonic emission wavelength in the propagation medium
constitué par l'agent nettoyant.consisting of the cleaning agent.
Le champ maximum, c'est-à-dire la densité maximale d'énergie ultrasonore au point F est obtenu lorsque les paramètres 80 et 0 vérifient la relation II ci-après: 2S0Tin 80o = -OCosao {S 80 cs2ird Sin 80 sin 0 = Coseo Cette nouvelle relation II permet alors de définir la direction, définie par les paramètres directeurs O0, 0 dans laquelle le champ résultant rayonné est maximum, cette direction s'analysant comme l'intersection d'un premier cône d'axe Ox de demi-angle The maximum field, that is to say the maximum density of ultrasound energy at the point F is obtained when the parameters 80 and 0 satisfy the relation II below: 2S0Tin 80o = -OCosao {S 80 cs2ird Sin 80 sin 0 = Coseo This new relation II then makes it possible to define the direction, defined by the directional parameters O0, 0 in which the radiated resultant field is maximum, this direction being analyzed as the intersection of a first cone of axis Ox of half -angle
au sommet "o et d'un deuxième cône d'axe Oy, de demi- at the top "o and a second cone of axis Oy, half
angle au sommet eo, ces cônes étant définis par la angle at the top eo, these cones being defined by the
relation II précitée.relation II above.
Les déphasages tx et t y nécessaires à l'ob- The phase shifts tx and t y needed to ob-
tention d'un champ maximum en un point F situé dans -8- ne direction de paramètres directeurs 80, e0 sont donné pour les directions Ox et Oy du réseau par la relation III ci-après: î x = - 2_d Sin 0 0. Cos 0 À t* y = 2rd Sin 00. Sin m0 Dans la relation III le signe - indique que la direction de champ maximum estinclinée vers les phases négatives, c'est-àdire les retards par rapport à la phase du centre O du réseau. La valeur du champ résultant maximum obtenue est égale à M x N x A o M x N est le nombre total de sources ou émetteurs et A l'amplitude rayonnée par un émetteur. On appelera tion of a maximum field at a point F located in -8- no direction direction direction 80, e0 are given for the directions Ox and Oy of the network by the relation III below: î x = - 2_d Sin 0 0. Cos 0 At t * y = 2rd Sin 00. Sin m0 In relation III the sign - indicates that the maximum field direction is inclined towards the negative phases, that is to say the delays with respect to the phase of the center O of the network . The value of the maximum resultant field obtained is equal to M x N x A o M x N is the total number of sources or emitters and A the amplitude radiated by an emitter. We will call
focalisation ou déflexion la concentration ou loca- focusing or deflecting the concentration or loca-
lisation d'énergie ultrasonore rayonnée dans la direc- of radiated ultrasonic energy in the direction
tion 60, 0 précitée. En outre, la distance d séparant les émetteurs du réseau peut être choisie de façon à supprimer la focalisation du second ordre susceptible d'être obtenue. Dans ce cas, la distance d satisfait la relation IV: d <1 + cos 6m m dans laquelle 6m représente la valeur maximale admissible pour les demi-angles au sommet des cônes définissant la direction du champ maximum par rapport 60, 0 above. In addition, the distance d between the transmitters of the network may be chosen so as to eliminate the focus of the second order that can be obtained. In this case, the distance d satisfies the relation IV: d <1 + cos 6m m in which 6m represents the maximum admissible value for the half-angles at the apex of the cones defining the direction of the maximum field relative to
aux axes Ox et Oy déjà cits.Ox and Oy axes already mentioned.
aux axes Ox et Oy déjà cités.Ox and Oy axes already mentioned.
--9-- On comprendra en fait que outre l'augmentation de rendement déjà citée, le dispositif de l'invention, du fait de la focalisation de l'énergie ultrasonore dans une direction privilégiée, permet d'effectuer une concentration de cette énergie ultrasonore dans la zone localisée précitée. Cette focalisation a pour effet d'entraîner notamment au voisinage de la pièce à nettoyer une série de surpressions et de dépressions dans le milieu de propagation constitué par l'agent nettoyant, lesquelles ont pour effeten liaison avec cet agent nettoyant, d'effectuer un décapage de la surface de la pièce. Le phénomène de décapage est en fait obtenu par un phénomène analogue à un phénomène In fact, it will be understood that, in addition to the efficiency increase already mentioned, the device of the invention, because of the focusing of the ultrasonic energy in a preferred direction, makes it possible to carry out a concentration of this energy. ultrasound in the above-mentioned localized area. This focusing has the effect of causing in particular in the vicinity of the part to be cleaned a series of overpressures and depressions in the propagation medium consisting of the cleaning agent, which have the effect in connection with this cleaning agent, to perform a stripping from the surface of the room. The phenomenon of stripping is actually obtained by a phenomenon analogous to a phenomenon
de cavitation dû aux surpressions et dépressions en- cavitation due to overpressure and depression
gendrées, lequel provoquant des turbulences autour du faisceau résultant au voisinage de l'impact sur which causes turbulence around the resulting beam in the vicinity of the impact on the
la pièce, provoque le nettoyage de celle-ci. La pro- the room, causes the cleaning of it. The pro-
pagation des ultrasons dans le fluide de propagation ou agent nettoyant provoque la formation de bulles qui implosent sous l'action de la pression acoustique ultra-sonore. Cette implosion engendre une onde de choc très pagation of ultrasound in the propagation fluid or cleaning agent causes the formation of bubbles that implode under the action of ultrasonic sound pressure. This implosion generates a very shock wave
importante. Ce phénomène connu sous le vocable de ca- important. This phenomenon known as
vitation prend naissance en certaines zones, fonctions vitation originates in certain areas, functions
des paramètres tels que, fréquence d'émission, puis- parameters such as, frequency of emission,
sance, température. A titre d'exemple non limitatif, la fréquence d'émission des ondes ultra-sonores est temperature, temperature. By way of non-limiting example, the emission frequency of ultrasonic waves is
prise égale ou supérieure à 20 kHz. taken at 20 kHz or higher.
Dans les procédés classiques, les salissures décollées de la paroi à nettoyer sont en suspension dans le liquide, certaines pouvant se déposer à nouveau -_10- sur la pièce, le volume complet du bain nettoyant étant soumis aux ultrasons. Dans le cas d'une focalisation du faisceau d'ultrasons au contraire, In conventional methods, soils detached from the wall to be cleaned are suspended in the liquid, some of which can be deposited again on the part, the entire volume of the cleaning bath being subjected to ultrasound. In the case of focusing the ultrasound beam on the contrary,
d'une part la densité locale de puissance est supd- on the one hand, the local power density is sup-
rieure, mais une zone de turbulences entoure cet endroit. Le filtrage des particules décollées en suspension est alors plus efficace si celui-ci but an area of turbulence surrounds this area. The filtering of suspended particles in suspension is then more effective if it
est réalisé sur le parcours de la turbulence. is performed on the course of turbulence.
Une description détaillée d'un mode de A detailed description of a mode of
réalisation avantageux de la structure du réseau 2 sera maintenant donnéeen liaison avec les advantageous realization of the network structure 2 will now be given in connection with the
figures 3a et 3b.Figures 3a and 3b.
Selon les figures précitées, les trans- According to the above figures, the trans-
ducteurs Ti sont fixés à la paroi 10 de la cuve Ti ductors are attached to the wall 10 of the tank
en saillie par rapport à celle-ci.protruding from it.
Dans les dispositifs de l'art antérieur, les transducteurs constitués sensiblement par un sandwich de céramique piézo-électrique et de masses métalliquesvibrantesétaient fixés sur un diaphragme solidaire de la paroi de la cuve à une extrémité des masses métalliques. Cependant, dans de tels In the devices of the prior art, the transducers consisting essentially of a piezoelectric ceramic sandwich and vibrating metal masses were fixed on a diaphragm secured to the wall of the tank at one end of the metal masses. However, in such
dispositifs, et en particulier lors de l'utilisa- devices, and in particular when using
tion de tels transducteurs, la vibration mécanique des masses vibrantes est maximum aux extrémités libres des masses vibrantes et minimum ou nulle au centre, c'est-à-dire au niveau de la jonction In the case of such transducers, the mechanical vibration of the vibrating masses is maximum at the free ends of the vibrating masses and minimum or zero at the center, that is to say at the junction
des deux pastilles de céramique piézo-électrique. two pellets of piezoelectric ceramic.
-11--11-
Ces types de transducteurs sont parfai- These types of transducers are perfectly
tement connus de l'état de la technique..La liaison known from the state of the art.
nécessaire de l'extrémité libre d'une masse vibrante. necessary from the free end of a vibrating mass.
au diaphragme est effectuée normalement par collage, brasure ou soudure. Cette technique présente cepen- dant l'inconvénient selon lequel la liaison du transducteur au diaphragme est située à l'endroit de plus grande amplitude de vibration. Ceci entraîne nécessairement une fatigue de la liaison mécanique to the diaphragm is normally performed by gluing, brazing or soldering. However, this technique has the disadvantage that the connection of the transducer to the diaphragm is located at the location of greater amplitude of vibration. This necessarily leads to fatigue of the mechanical connection
transducteurs diaphragme et,à la longue,un fonction- diaphragm transducers and, in the long run, a function-
nement défectueux de l'ensemble. En outre, les faulty part of the whole. In addition,
puissances nécessaires pour obtenir l'effet de net- necessary powers to obtain the effect of net-
toyage en l'absence de focalisation du faisceau résultant nécessitent le plus souvent la présence in the absence of focus of the resulting beam most often require the presence
de plusieurs transducteurs sur un même diaphragme. several transducers on the same diaphragm.
Cette dernière particularité présente l'inconvénient d'un couplage mécanique inévitable entre transducteurs situés sur un même diaphragme, tout déphasage appliqué à l'un des transducteurs étant nécessairement couplé aux transducteurs voisins. Il ne peut donc y avoir émission indépendante ni en définitive commande This last feature has the drawback of inevitable mechanical coupling between transducers located on the same diaphragm, any phase shift applied to one of the transducers being necessarily coupled to neighboring transducers. Therefore, there can be no independent transmission or definitive order
séparée des transducteurs.separated from the transducers.
Le mode de réalisation particulier représenté au moyen des figures 3a et 3b permet de remédier aux inconvénients précités. Les transducteurs Ti, selon l'invention, sont fixés à la paroi iode la cuve au voisinage de leur partie médiane sensiblement. On comprendra ainsi que les transducteurs peuvent être fixés à la paroi par brasure au niveau de l'extrémité -12- The particular embodiment shown by means of Figures 3a and 3b overcomes the aforementioned drawbacks. The transducers Ti, according to the invention, are attached to the wall iodine the tank in the vicinity of their middle part substantially. It will thus be understood that the transducers may be attached to the wall by brazing at the end of the
non libre d'une masse vibrante, c'est-à-dire l'extré- not free of a vibrating mass, that is to say the
mité de la masse vibrante directement en contact avec l'une des pastilles piézo-électriques constituant le transducteur. Ce mode de réalisation permet bien entendu une meilleure durée de vie de la liaison transducteurs paroi de la cuve puisque l'élément de liaison utilisé, tel qu'une brasure ou une soudure ou analogue,est soumis à une vibration d'amplitude sensiblement nulle ou très faible. En outre, on comprendra que l'absence ou la quasi absence de vibration au niveau de cette même liaison a pour effet la quasi supression du couplage entre les mite of the vibrating mass directly in contact with one of the piezoelectric pellets constituting the transducer. This embodiment of course allows a better service life of the transducer connection wall of the tank since the connecting element used, such as a solder or a weld or the like, is subjected to a vibration of substantially zero amplitude or very weak. In addition, it will be understood that the absence or almost no vibration at the same link has the effect of virtually eliminating the coupling between the
transducteurs, la paroi 10 ne transmettant pratique- transducers, the wall 10 not transmitting
ment plus aucune vibration aux transducteurs voisins. no more vibration to neighboring transducers.
Une commande séparée indépendante des transducteurs peut donc être envisagée avec une efficacité maximum Separate independent control of the transducers can therefore be envisaged with maximum efficiency
de la focalisation du faisceau résultant. the focus of the resulting beam.
A titre d'exemple non limitatif, les transducteurs Ti sont constitués par les céramiques piézo-électriques 103, 104, les masses vibrantes 101, 102, la masse vibrante 101 étant fixée à la paroi 10 au voisinage de la pastille de céramique By way of non-limiting example, the transducers Ti consist of piezoelectric ceramics 103, 104, the vibrating masses 101, 102, the vibrating mass 101 being fixed to the wall 10 in the vicinity of the ceramic pellet.
piézo-électrique 103. L'excitation de chaque trans- piezoelectric 103. The excitation of each trans-
ducteur est obtenue à partir d'un fil d'excitation 106 connecté à une électrode 105 assurant la jonction The conductor is obtained from an excitation wire 106 connected to an electrode 105 ensuring the junction
des pastilles piézo-électriques 103, 104. Les trans- piezoelectric pellets 103, 104. The trans-
ducteurs peuvent être fixés à une partie amovible de la cuve 1, la partie amovible pouvant elle-même constituer une paroi d'un boîtier étanche renfermant ductors can be attached to a removable portion of the vessel 1, the removable portion itself being able to constitute a wall of a sealed housing enclosing
les circuits électroniques de commande et d'alimen- electronic control and power circuits
tation des transducteurs émetteurs. tation of the transmitting transducers.
2580-1982580-198
-13- En outre, ainsi que représenté en figure 3b, l'arrangement de transducteurs émetteurs est constitué par une plaque 100 d'une seule pièce sur laquelle sont distribués des plots 1011 ou massesmécaniquesen une configuration de réseau. Chaque plot 1011 est en fait destiné à constituer la masse vibrante située dans la cuve de chaque transducteur. La partie active de chaque transducteur est rapportée en vis-à-vis de chaque plot sur la face opposée de la plaque 100. Sur la figure 3b, les mêmes références 103, 104, 105, 106, In addition, as shown in FIG. 3b, the arrangement of emitter transducers is constituted by a plate 100 in one piece on which are distributed pads 1011 or mechanical masses in a network configuration. Each pad 1011 is in fact intended to constitute the vibrating mass located in the tank of each transducer. The active part of each transducer is attached to each stud on the opposite face of the plate 100. In FIG. 3b, the same references 103, 104, 105, 106,
représentent les mêmes éléments que sur la figure 3a. represent the same elements as in Figure 3a.
Lorsque les transducteurs sont montés sur une plaque amovible dans le cas des figures 3a ou 3b, un joint d'étanchéité 110 peut en outre être prévu pour assurer un montage/démontage répétitif de la plaque amovible When the transducers are mounted on a removable plate in the case of Figures 3a or 3b, a seal 110 may further be provided to ensure a repetitive assembly / disassembly of the removable plate
à des fins de nettoyage par exemple. Le mode de réali- for cleaning purposes for example. The mode of realization
sation de la figure 3b, présente en outre des avantages certains du point de vue de la facilité de mise en oeuvre, la plaque 100,d'une seule pièce, pouvant être usinée dans des conditions de tolérance mécanique tout à fait satisfaisantes,lesquelles permettent une bonne 3b, also has certain advantages from the point of view of ease of use, the plate 100, in one piece, can be machined under conditions of mechanical tolerance quite satisfactory, which allow a good
précision de focalisation du faisceau résultant. focus accuracy of the resulting beam.
Une description plus complète des circuits A more complete description of the circuits
électroniques de l'ensemble du dispositif objet de l'invention, sera maintenant donnée au moyen des electronic devices of the entire device of the invention will now be given by means of the
figures 4 à 6.Figures 4 to 6.
Ainsi que représenté en figure 4 et 1 notamment, As shown in FIG. 4 and 1 in particular,
les moyens de régulation de la puissance et de la fré- means for regulating the power and the frequency
quence d'émission de l'onde ultrasonore comportent un transducteur récepteur 7 disposé dans la cuve et placé de préférence au voisinage de l'emplacement destiné à la pièce P à nettoyer. Ainsi que représenté de manière -14- The emission of the ultrasonic wave comprises a receiver transducer 7 disposed in the tank and preferably placed in the vicinity of the location intended for the part P to be cleaned. As represented in a way -14-
non limitative sur la figure 1, le transducteur récep- non-limiting in FIG. 1, the transducer
teur 7 peut être monté amovible par rapport à la pièce P selon une direction de translation notée par exemple 7 may be removably mounted relative to the part P in a direction of translation noted for example
X parallèle au réseau 2 et selon la direction verti- X parallel to the network 2 and in the vertical direction
cale notée Z. Le transducteur récepteur 7 permetainsi un relevé de la puissance ultrasonore recue par la pièce à nettoyer P en différentes zones localisées de la surface de celle-ci. Le transducteur 7 peut être monté sur un chariot mobile, lequel ne sera pas Z. The receiving transducer 7 thus allows a survey of the ultrasonic power received by the part to be cleaned P in different localized areas of the surface thereof. The transducer 7 can be mounted on a movable carriage, which will not be
décrit car parfaitement connu de l'état de la tech- described as well known for the state of the art
nique. Le transducteur 7 délivre un signal électrique représentatif de la fréquence et de la puissance d'émission de l'onde ultrasonore émise par les transducteurs émetteurs à un premier circuit de détection 4 capable d'engendrer un signal proportionnel à la fréquence du signal électrique délivré par le transducteur récepteur 7. Le signal délivré par le transducteur récepteur 7 étant sensiblement sinusoïdal, le circuit de détection 4 peut être constitué par un circuit de détection de passage par zéro normalement disponible dans le commerce ou par un discriminateur de fréquences. Le signal délivré par le bansducteur récepteur 7 est en outre également délivré à un deuxième circuit de détection 5 capable d'engendrer un signal proportionnel au niveau du signal électrique délivré par le transducteur récepteur 7. Le deuxième circuit de détection 5 peut être constitué par un Picnic. The transducer 7 delivers an electrical signal representative of the frequency and the transmission power of the ultrasonic wave emitted by the emitting transducers to a first detection circuit 4 capable of generating a signal proportional to the frequency of the electrical signal delivered by the receiving transducer 7. The signal delivered by the receiving transducer 7 being substantially sinusoidal, the detection circuit 4 may consist of a commercially available zero cross detection circuit or a frequency discriminator. The signal delivered by the receiver bansducer 7 is also also delivered to a second detection circuit 5 capable of generating a signal proportional to the level of the electrical signal delivered by the receiving transducer 7. The second detection circuit 5 may be constituted by a
simple circuit de redressement double alternance déli- simple double-wave rectification circuit
vrant alors un signal représentatif de la puissance du signal engendré par le transducteur récepteur 7 et donc de la puissance de l'onde ultrasonore émise par les transducteurs émetteurs 2 ou de la puissance - 15ultrasonore reçue par la zone localisée de la pièce soumise à l'impact du faisceau. Les signaux délivrés par les détecteurs 4 et 5 permettent alors de commander then producing a signal representative of the power of the signal generated by the receiver transducer 7 and therefore of the power of the ultrasonic wave emitted by the emitting transducers 2 or of the ultrasonic power received by the localized zone of the part subjected to the beam impact. The signals delivered by the detectors 4 and 5 then make it possible to control
les moyens générateurs 3 de signaux électriques pério- the generator means 3 of periodic electrical signals
diques destinés à alimenter les transducteurs. L'asser- vissement en fréquence d'émission de l'onde ultrasonore et en puissance d'émission peut ainsi être mis en oeuvre par rapport à des valeurs de consigne respectives de diques for feeding the transducers. The assumption of the transmission frequency of the ultrasonic wave and the transmission power can thus be implemented with respect to respective reference values of
fréquence et/ou de puissance d'émission. frequency and / or transmission power.
Afin d'assurer les asservissementsen fréquence In order to ensure servocontrol
et en puissance d'émission précités, les moyens géné- and in the aforementioned transmission power, the general means
rateurs 3 délivrent de préférence aux transducteurs émetteurs 2 des signaux électriques formés par des impulsions rectangulaires de fréquence de récurrence ajustables. Bien entendu, la fréquence de récurrence des signaux est commandée à partir du signal délivré par le circuit de détection 4. De même, les moyens générateurs 3 délivrent aux transducteurs émetteurs des signaux électriques à rapport cyclique ajustable permettant de ce fait la régulation de la puissance de l'onde ultrasonore émise par les transducteurs émetteurs. Bien entendu, la commande de la valeur du rapport cyclique des signaux délivrés par les moyens In this embodiment, the emitters 3 preferably deliver to the emitting transducers 2 electrical signals formed by adjustable rectangular frequency pulses of recurrence frequency. Of course, the frequency of recurrence of the signals is controlled from the signal delivered by the detection circuit 4. Similarly, the generator means 3 deliver to the transmitting transducers electrical signals with an adjustable duty cycle, thereby enabling the regulation of the power. of the ultrasonic wave emitted by the emitting transducers. Of course, the control of the value of the duty cycle signals delivered by the means
générateurs 3 est effectuée à partir du signal déli- generators 3 is carried out from the deli-
vré par le détecteur 5.checked by the detector 5.
L'alimentation des transducteurs émetteurs au moyen d'impulsions rectangulaires permet donc une commande précise des paramètres d'émission que sont la fréquence et la puissance d'émission. Ce type d'alimentation des transducteurs émetteurs permet en outre une amélioration du rendement des circuits électriques, ainsi qu'une diminution de la largeur à The power supply of the emitting transducers by means of rectangular pulses therefore allows precise control of the transmission parameters, which are the frequency and the transmission power. This type of power supply of the emitting transducers also makes it possible to improve the efficiency of the electrical circuits, as well as to reduce the width to
6 dB des faisceaux émis par les transducteurs. 6 dB beams emitted by the transducers.
-16--16-
Les moyens générateurs 3 peuvent être cons- The generating means 3 can be
titués par un générateur d'impulsions à fréquence de récurrence et à rapport cyclique ajustable du commerce et par exemple par un circuit intégré MC 3420 distribué par la Société MOTOROLA. stored by a frequency generator of recurrence frequency and duty cycle adjustable and for example by an integrated circuit MC 3420 distributed by MOTOROLA.
Conformément au mode de réalisation repré- In accordance with the embodiment
senté en figure 4, le générateur 3 commandé par les détecteurs 4 et 5 délivre les impulsions rectangulaires à des moyens de focalisation 6 du faisceau résultant de l'onde ultrasonore émise constitués par des moyens retardateurs programmables. Les moyens retardateurs progammables 6 comportent une entrée de commande notée C et une pluralité de sorties notées S reliées chacune à un transducteur Ti du réseau 2. Sur la figure 4, 4, the generator 3 controlled by the detectors 4 and 5 delivers the rectangular pulses to focusing means 6 of the beam resulting from the emitted ultrasonic wave constituted by programmable delaying means. The programmable delay means 6 comprise a control input denoted C and a plurality of outputs denoted S each connected to a transducer Ti of the network 2. In FIG.
la liaison entre une sortie S des moyens de focali- the connection between an output S of the means of
sation 6 et un transducteur Ti a été représentée au moyen des circuits de puissance capables d'engendrer 6 and a Ti transducer has been shown by means of power circuits capable of generating
des impulsions susceptibles d'exciter les transduc- impulses that may excite the transduc-
teurs T. en conservant bien entendu de manière i impérative les relations de phasesou de retards entre impulsions conformément aux lois de phases telles que données précédemment au moyen de la relation III. Sur la figure 4, à titre d'exemple non T.sub.rms, of course keeping the phase relationships or delays between pulses in accordance with the phase laws as previously given by means of the relation III. In Figure 4, as a non-standard example
limitatif, des circuits de puissance ont été repré- limiting, power circuits have been
sentés comme consistant en deux circuits montés en as consisting of two circuits mounted in
parallèle 41, 43, 46; 42, 44, 47 permettant l'appli- parallel 41, 43, 46; 42, 44, 47 allowing the application
cation d'une impulsion de tension de puissance à un transformateur d'isolement 48. A titre d'exemple non limitatif, les circuits 41, 42 peuvent être cation of a power voltage pulse to an isolating transformer 48. By way of non-limiting example, the circuits 41, 42 may be
constitués par des circuits de couplage opto-électro- optoelectronic coupling circuits
niques formant isolation galvanique de l'ensemble des galvanic isolation of all
circuits de commande de la partie commande de puis- control circuits of the power control part
sance. Ces circuits sont normalement disponibles dans -17- le commerce. Les circuits 43 et 44 sont des circuits logiques de commande et de contrôle, permettant la commande correspondante de transistors de commutation de puissance constituant les circuits 46 et 47. On notera que les transistors de commutation constituant les circuits 46 et 47 précités, sont connectés en série avec l'enroulement primaire du transformateur d'isolement 48 de façon à appliquer à celui-ci une tension continue d'une alimentation de puissance notée + sur le circuit 46. Les circuits logiques de commande 43 et 44 ne feront pas l'objet d'une ciency. These circuits are normally available commercially. The circuits 43 and 44 are logic circuits of control and control, allowing the corresponding control of power switching transistors constituting the circuits 46 and 47. It will be noted that the switching transistors constituting the circuits 46 and 47 mentioned above, are connected in in series with the primary winding of the isolation transformer 48 so as to apply thereto a DC voltage of a + rated power supply on the circuit 46. The control logic circuits 43 and 44 will not be a
description détaillée car leur fonction se limite detailed description because their function is limited
à la restitution des impulsions transmises par les circuits de couplage opto-électroniques 41 et 42 avec éventuellement,si nécessaire,des fonctions supplémentaires susceptibles d'assurer la sécurité des commutations engendrées par les transistors de commutation des circuits 46 et 47. L'enroulement the restitution of the pulses transmitted by the opto-electronic coupling circuits 41 and 42 with possibly, if necessary, additional functions capable of ensuring the safety of the switching generated by the switching transistors of the circuits 46 and 47. The winding
secondaire du transformateur d'isolement 48 esten ou- secondary isolation transformer 48 is-
trere].ié aux transducteurs émetteurs Ti par l'inter- tres] .ied to the transmitting transducers Ti through
médiaire d'un circuit 49 de compensation permettant par exemple d'obtenir pour chaque transducteur des impulsions calibrées de même niveau. On comprendra bien entendu que chacune des sorties S des moyens For example, a compensation circuit 49 makes it possible, for example, to obtain calibrated pulses of the same level for each transducer. It will of course be understood that each of the outputs S means
de focalisation 6 est reliée aux transducteurs émet- 6 is connected to the transducers emitting
teurs correspondants Ti par un circuit de puissance corresponding Ti by a power circuit
identique à celui représenté en figure 4. identical to that shown in FIG.
Les moyens de focalisation 6 seront mainte- Focusing means 6 will now be
nant décrits en liaison avec la figure 5. Les moyens de focalisation 6 sont constitués par des circuits retardateurs aptes à délivrer chacun l'impulsion The focusing means 6 are constituted by delay circuits able to deliver the pulse each.
ou les impulsions délivrées par les moyens généra- or the impulses delivered by the general means
teurs 3 avec un retard déterminé selon l'adresse et 3 with a delay determined by the address and
la position du transducteur émetteur Ti correspondant. the position of the corresponding transmitter transmitter Ti.
Le retard d'excitation de chaque transducteur,obtenu par le retard correspondant des impulsions appliquées sur l'électrode d'excitation 106 des transducteurs, permet l'application des déphasages qx' fy à chaque transducteur émetteur du réseau 2 en fonction de l'adresse m, n de celuici pour l'obtention d'une focalisation du faisceau dans une direction donnée The excitation delay of each transducer, obtained by the corresponding delay of the pulses applied to the excitation electrode 106 of the transducers, makes it possible to apply the phase shifts qx 'fy to each transmitter transducer of the network 2 as a function of the address. m, n of this to obtain a focus of the beam in a given direction
80, 0 selon la relation III déjà citée A titre d'exemple non limitatif, les circuits ou moyens retardateurs, 80, 0 according to the relation III already mentioned by way of non-limiting example, the circuits or the delaying means,
ainsi quereprésenté en figure ,comportent une pluralité de bascules de type D connectées en cascade. Sur la figure 5, les bascules ont été notées 1 à R. Chaque bascule reçoit un signal d'horloge de synchronisation noté H et la sortie Q d'une bascule d'ordre plus petit que R est reliée à l'entrée de la bascule suivante. L'entrée de la as shown in FIG., comprise a plurality of type D flip-flops connected in cascade. In FIG. 5, the flip-flops have been denoted 1 to R. Each flip-flop receives a synchronization clock signal denoted H and the Q output of a smaller order flip-flop R is connected to the flip-flop input. next. The entrance to the
première bascule reçoit le signal impulsions rectan- first toggle receives the pulse signal
gulaires délivré par le générateur d'impulsions 3. gules delivered by the pulse generator 3.
Ainsi, pour un signal d'horloge H constitué par des impulsions dont la période de récurrence est AT, pas minimum de déphasage, la sortie Q de toute bascule d'ordre k délivre une impulsion retardée par rapport Thus, for a clock signal H constituted by pulses whose recurrence period is AT, not a minimum of phase shift, the output Q of any k-order latch delivers a delayed pulse relative to
à l'impulsion délivrée à l'entrée de la première bas- the impulse delivered at the entrance of the first bas-
cule d'ordre 1 par le générateur 3 retardée de k x AT. 1st order by the 3 delayed generator of k x AT.
La sortie de chacune des bascules de type D est en outre reliée à l'étage de puissance des transducteurs émetteurs par l'intermédiaire d'un circuit sélecteur The output of each of the D-type flip-flops is furthermore connected to the power stage of the emitting transducers via a selector circuit
de voies noté 61 sur la figure 6. Les circuits sélec- of channels noted 61 in FIG.
teurs de voies 61 peuvent être constitués par des circuits sélecteurs de voies programmables sur 8, 12, The channels 61 may be constituted by channel selector circuits programmable on 8, 12,
16 bits, selon le nombre de voies,normalement disponi- 16 bits, depending on the number of channels, normally available
bles dans le commerce. Chaque circuit sélecteur de voies61 est in the trade. Each channel selector circuit61 is
Z580198Z580198
-19- connecté en outre à un BUS de commande 62 constituant en fait l'entrée de commande notée C représentée précédemment en figure 4. Les circuits ou moyens Further connected to a control BUS 62 constituting in fact the control input denoted C shown previously in FIG. 4. The circuits or means
retardateurs tels que représentés en figure 5 per- retarders as shown in FIG.
mettent ainsi d'appliquer une valeur de déphasage quantifiée sur un nombre de niveaux déterminé de valeurs élémentaires aux impulsions alimentant chacun thus put to apply a quantized phase shift value on a determined number of levels of elementary values to the pulses feeding each
des transducteurs en fonction d'un programme suscep- transducers according to a program likely to
tible de tenir compte bien entendu de la direction dans laquelle il est nécessaire de focaliser l'énergie ultrasonore en faisceau résultant mais également tible to take into account, of course, the direction in which it is necessary to focus the ultrasonic energy into the resulting beam, but also
d'autres paramètres tels que la forme et les dimen- other parameters such as shape and dimensions
sions de la pièce à nettoyer, l'angle d'ouverture du faisceau, le niveau d'énergie ultrasonore à appliquer the room to be cleaned, the opening angle of the beam, the level of ultrasonic energy to apply
à la pièce en fonction de l'agent nettoyant consti- per piece according to the cleaning agent constitut-
tuant le milieu de propagation, l'ensemble des paramètres précités pouvant être organisé afin de constituer toute séquence optimale de nettoyage de la pièce en fonction du ou des traitements passés killing the propagation medium, all the aforementioned parameters can be organized to constitute any optimal sequence of cleaning the room based on the past treatment or treatments
ou ultérieurs appliqués.or later applied.
Un exemple particulièrement avantageux d'ins- A particularly advantageous example of
tallation complète organisée autour d'un dispositif selon l'invention sera maintenant décrit en liaison complete assembly organized around a device according to the invention will now be described in connection with
avec la figure 6.with Figure 6.
Selon la représentation de cette figure-, According to the representation of this figure-
le dispositif de l'invention comporte un micro- the device of the invention comprises a micro-
ordinateur noté MO et un moniteur de visualisation noté CV. Le microordinateur est bien entendu muni de ses périphériques tels que mémoires de masse à disques magnétiques par exemple. Le microordinateur MO et le moniteur de visualisation CV sont reliés computer rated MO and a visualization monitor noted CV. The microcomputer is of course equipped with peripherals such as magnetic disk mass memories, for example. The MO microcomputer and the CV display monitor are connected
2 58 01982 58 0198
-20- à un système logique de traitement noté L. Le système logique de traitement noté L est lui-même connecté au moyen du BUS 62 au moyen de focalisation 6, c'est-à-dire en fait à l'ensemble des sélecteurs de voies 61 tels que représenté en figure 6. Un programme de gestion de l'ensemble de l'installation telle que A logic processing system denoted L. The processing logic system denoted L is itself connected by means of the BUS 62 to the focusing means 6, that is to say to all the selectors 61 as shown in FIG. 6. A management program for the entire installation such as
représentée en figure 6 permet la conduite du proces- shown in Figure 6 allows the conduct of the
sus de nettoyage d'une pièce P placée dans la cuve, consécutivement aux opérations suivantes: - les paramètres géométriques de la pièce P sont tout d'abord introduits au moyen du clavier du microordinateur MO ou d'une table à digitaliser comme données ou paramètres de définition des séquences de nettoyage. D'autres paramètres tels que notamment l'angle solide sous lequel est vue la pièce par rapport au centre de phase O du réseau 2, angle d'ouverture du faisceau d'onde ultrasonore résultante sont également introduits par ce même moyen. Le programme de gestion en général stocké en mémoire centrale du microordinateur,programme du type "menu",permet en outre,sur incitation par affichage sur le moniteur de visualisation notamment, d'introduire tout paramètre de conduite du processus de nettoyage tel que par exemple une information codée relativement à l'agent nettoyant utilisé, le niveau d'énergie nécessaire compte tenu de l'agent above cleaning of a part P placed in the tank, following the following operations: - the geometric parameters of the part P are first introduced by means of the keyboard of the microcomputer MO or a digitizing table as data or parameters definition of cleaning sequences. Other parameters such as in particular the solid angle under which the part is seen with respect to the phase center O of the network 2, opening angle of the resulting ultrasonic wave beam are also introduced by this same means. The management program generally stored in the central memory of the microcomputer, a program of the "menu" type, furthermore makes it possible, upon display prompting on the display monitor in particular, to introduce any driving parameter of the cleaning process such as, for example coded information regarding the cleaning agent used, the level of energy required in view of the agent
* nettoyant utilisé, la durée de traitement.* cleaner used, the duration of treatment.
- dans le cas du nettoyage de pièces de très grande dimension (plusieurs mètres) et/ou de pièces comportant des parties constituées par des matériaux de nature différente, le programme de gestion précité prévoit en outre l'introduction -21- des paramètres géométriques tels que coordonnées du centre des différentes parties constituant la pièce, nature des matériaux différents constitutifs et temps de traitement correspondant. Dans le cas ou la pièce ou lesparties sont de dimensionstrès importantes par rapport à la section utile du faisceau résultant, un sous-programme permet en outre d'effectuer un balayage périodique de la superficie de la pièce ou d'une partie selon un trajet ou séquence pré-établie afin d'assurer un nettoyage homogène de la partie ou in the case of the cleaning of very large pieces (several meters) and / or of parts comprising parts of different types of materials, the aforementioned management program also provides for the introduction of geometrical parameters such as as coordinates of the center of the different parts constituting the part, nature of the different constituent materials and corresponding processing time. In the case where the part or parts are of very large dimensions relative to the useful section of the resulting beam, a sub-program also makes it possible to carry out a periodic scanning of the surface of the part or of a part according to a path or pre-established sequence to ensure homogeneous cleaning of the part or
de la pièce précitée.of the aforementioned piece.
-22--22-
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Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8505710A FR2580198B1 (en) | 1985-04-16 | 1985-04-16 | DEVICE FOR CLEANING MECHANICAL PARTS BY ULTRASOUND |
AT86400820T ATE68379T1 (en) | 1985-04-16 | 1986-04-16 | ULTRASONIC CLEANING SYSTEM FOR MECHANICAL PARTS. |
EP86400820A EP0205355B1 (en) | 1985-04-16 | 1986-04-16 | Ultrasonic cleaning device for mechanical parts |
DE8686400820T DE3681968D1 (en) | 1985-04-16 | 1986-04-16 | ULTRASONIC CLEANING SYSTEM FOR MECHANICAL PARTS. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8505710A FR2580198B1 (en) | 1985-04-16 | 1985-04-16 | DEVICE FOR CLEANING MECHANICAL PARTS BY ULTRASOUND |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2580198A1 true FR2580198A1 (en) | 1986-10-17 |
FR2580198B1 FR2580198B1 (en) | 1988-09-09 |
Family
ID=9318279
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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---|---|
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FR (1) | FR2580198B1 (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0774305A3 (en) * | 1995-11-16 | 1998-07-01 | Keith S. Campbell | Ultrasonic cleaning apparatus for and method of cleaning chandeliers |
FR2762240A1 (en) * | 1997-04-18 | 1998-10-23 | George Lucien Michel | High-frequency cleaning technique for electronic elements |
WO2005025767A1 (en) * | 2003-09-11 | 2005-03-24 | Fsi International, Inc. | Acoustic diffusers for acoustic field uniformity |
US7235495B2 (en) | 2003-07-31 | 2007-06-26 | Fsi International, Inc. | Controlled growth of highly uniform, oxide layers, especially ultrathin layers |
US20100146713A1 (en) * | 2008-11-21 | 2010-06-17 | Yoav Medan | Method and Apparatus for Washing Fabrics Using Focused Ultrasound |
WO2017194839A1 (en) * | 2016-05-13 | 2017-11-16 | Altum Technologies Oy | A system and a method for cleaning of a device |
EP3948257A4 (en) * | 2019-03-29 | 2022-12-28 | Sedign Solutions Private Limited | Apparatus and method for reducing concentration polarization and membrane fouling on membrane surface in a filter unit |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE456971B (en) * | 1987-03-18 | 1988-11-21 | Douglas H Mcqueen | ULTRASOUND INSTRUMENTS |
GB8811259D0 (en) * | 1988-05-12 | 1988-06-15 | Ae Turbine Components | Decontamination method & apparatus |
FR2653564B1 (en) * | 1989-10-20 | 1992-01-24 | Thomson Csf | TRACK FORMING PROCESS FOR SONAR. |
EP0793546B1 (en) * | 1994-11-22 | 1998-08-26 | United Technologies Corporation | Cleaning method for turbine airfoils by ultrasonics |
WO2010029782A1 (en) * | 2008-09-09 | 2010-03-18 | 三菱電機株式会社 | Ultrasonic wave generating device, and facility having the device mounted thereon |
CN102350418A (en) * | 2011-06-24 | 2012-02-15 | 戚祖强 | ZigBee-wireless-control-based ultrasonic trough |
KR102631306B1 (en) * | 2015-04-27 | 2024-01-30 | 삼성전자주식회사 | Apparatus and method of forming localized vibration, and method for arranging exicitors |
CN111359977B (en) * | 2018-09-09 | 2021-09-21 | 陈丹青 | Cleaning device for filtering impurities for automobile part treatment |
CN112044861A (en) * | 2020-08-27 | 2020-12-08 | 湖州南浔吾心信息技术有限公司 | Keyboard cleaning device capable of achieving sterilization by utilizing ultrasonic waves |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR764869A (en) * | 1933-07-29 | 1934-05-29 | Device for transforming acoustic energy into electrical energy, and vice versa | |
FR876822A (en) * | 1940-11-18 | 1942-11-18 | Atlas Werke Ag | Device for the production of converging sound fields |
FR1142784A (en) * | 1955-03-07 | 1957-09-23 | Bendix Aviat Corp | Advanced liquid agitator |
FR1207076A (en) * | 1957-07-10 | 1960-02-15 | Pfenningsberg Gmbh Maschfab | Method and apparatus for ultrasonic washing, especially of solids |
FR1459910A (en) * | 1965-09-11 | 1966-06-17 | Ultrasonics Ltd | Device for mounting a transducer-forming probe in a container containing a cleaning liquid |
DE2600810A1 (en) * | 1975-01-13 | 1976-07-15 | Furuno Electric Co | ULTRASONIC TRANSMITTER SYSTEM |
US4120699A (en) * | 1974-11-07 | 1978-10-17 | Alvin B. Kennedy, Jr. | Method for acoustical cleaning |
DE3114657A1 (en) * | 1980-04-11 | 1982-01-07 | Dario Guissano Milano Felisari | Device for generating ultrasonic waves in a quantity of liquid |
-
1985
- 1985-04-16 FR FR8505710A patent/FR2580198B1/en not_active Expired
-
1986
- 1986-04-16 EP EP86400820A patent/EP0205355B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-04-16 AT AT86400820T patent/ATE68379T1/en not_active IP Right Cessation
- 1986-04-16 DE DE8686400820T patent/DE3681968D1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR764869A (en) * | 1933-07-29 | 1934-05-29 | Device for transforming acoustic energy into electrical energy, and vice versa | |
FR876822A (en) * | 1940-11-18 | 1942-11-18 | Atlas Werke Ag | Device for the production of converging sound fields |
FR1142784A (en) * | 1955-03-07 | 1957-09-23 | Bendix Aviat Corp | Advanced liquid agitator |
FR1207076A (en) * | 1957-07-10 | 1960-02-15 | Pfenningsberg Gmbh Maschfab | Method and apparatus for ultrasonic washing, especially of solids |
FR1459910A (en) * | 1965-09-11 | 1966-06-17 | Ultrasonics Ltd | Device for mounting a transducer-forming probe in a container containing a cleaning liquid |
US4120699A (en) * | 1974-11-07 | 1978-10-17 | Alvin B. Kennedy, Jr. | Method for acoustical cleaning |
DE2600810A1 (en) * | 1975-01-13 | 1976-07-15 | Furuno Electric Co | ULTRASONIC TRANSMITTER SYSTEM |
DE3114657A1 (en) * | 1980-04-11 | 1982-01-07 | Dario Guissano Milano Felisari | Device for generating ultrasonic waves in a quantity of liquid |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
IEEE TRANSACTIONS ON SONICS AND ULTRASONICS, vol. SU-31, no. 4, juillet 1984, pages 432-435, IEEE, New York, US; SEDAGHAT HOSSEINI et al.: "Computer controlled focused ultrasonic transmitting array" * |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0774305A3 (en) * | 1995-11-16 | 1998-07-01 | Keith S. Campbell | Ultrasonic cleaning apparatus for and method of cleaning chandeliers |
FR2762240A1 (en) * | 1997-04-18 | 1998-10-23 | George Lucien Michel | High-frequency cleaning technique for electronic elements |
US7235495B2 (en) | 2003-07-31 | 2007-06-26 | Fsi International, Inc. | Controlled growth of highly uniform, oxide layers, especially ultrathin layers |
WO2005025767A1 (en) * | 2003-09-11 | 2005-03-24 | Fsi International, Inc. | Acoustic diffusers for acoustic field uniformity |
US20100146713A1 (en) * | 2008-11-21 | 2010-06-17 | Yoav Medan | Method and Apparatus for Washing Fabrics Using Focused Ultrasound |
WO2017194839A1 (en) * | 2016-05-13 | 2017-11-16 | Altum Technologies Oy | A system and a method for cleaning of a device |
EP3948257A4 (en) * | 2019-03-29 | 2022-12-28 | Sedign Solutions Private Limited | Apparatus and method for reducing concentration polarization and membrane fouling on membrane surface in a filter unit |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3681968D1 (en) | 1991-11-21 |
FR2580198B1 (en) | 1988-09-09 |
EP0205355B1 (en) | 1991-10-16 |
ATE68379T1 (en) | 1991-11-15 |
EP0205355A1 (en) | 1986-12-17 |
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