JP2016527091A - 工作機械窓 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (34)
- 工作機械の窓と、前記工作機械の窓から切削液の液滴を除去する装置とを備えるシステムであって、前記装置が、
前記窓に取り付けられた1つ又は複数のトランスデューサであり、それぞれが前記窓において超音波を生成するように動作可能である、1つ又は複数のトランスデューサと、
前記1つ又は複数のトランスデューサに超音波駆動信号を提供する発生器と
を備え、前記システムの動作中に、切削液の液滴が前記窓から超音波で除去される、システム。 - 前記トランスデューサのそれぞれが、複数の異なる周波数及び波タイプのうちの任意の選択された1つで、前記窓において超音波を生成するように動作可能であり、
前記発生器が、前記複数の異なる周波数のために前記トランスデューサに超音波駆動信号を提供するように動作可能であり、
前記システムが、前記複数の異なる周波数及び波タイプから選択された任意の周波数及び波タイプの超音波を生成するように前記発生器及び前記トランスデューサを構成するモードコントローラをさらに備える、請求項1に記載のシステム。 - 前記複数の異なる周波数が、200kHz〜4MHzの周波数範囲内である、請求項2に記載のシステム。
- 前記トランスデューサ又は各トランスデューサが、複数の電極を有し、前記モードコントローラが、異なる周波数及び波タイプの超音波を生成するために、前記トランスデューサの電極の異なる組を選択するように動作可能である、請求項2又は3に記載のシステム。
- 前記周波数発生器が、異なる周波数の同相信号と、同じ周波数の180度位相シフトした信号とを生成するように構成され、前記モードコントローラが、選択された周波数の信号と、180度位相シフトした同じ信号とを作成するように前記発生器を構成するように動作可能であり、且つ電極の1つの組が180度位相シフトした信号を受信し、別の組が同相信号を受信するように構成するように、前記トランスデューサの前記電極を動作可能である、請求項4に記載のシステム。
- 前記モードコントローラが、周波数及び波タイプを選択するモードセレクタと、電極の前記異なる組を選択するスイッチ回路とを備える、請求項4又は5に記載のシステム。
- 前記モードコントローラが、a)220kHz+/−50kHzの範囲で選択された周波数、b)570kHz+/−50kHzの範囲で選択された周波数、c)1.39MHz+/−100kHzの範囲で選択された周波数、d)2MHz+/−100kHzの範囲で選択された周波数、及びe)3.1MHz+/−100kHzの範囲で選択された周波数、で超音波を生成するために、前記トランスデューサの電極の異なる組を選択するように動作可能である、請求項4、5、又は6に記載のシステム。
- 前記モードコントローラが、特定の周波数の波の波長に依存する距離で離間した電極の組を選択することにより前記トランスデューサを前記特定の周波数で動作させるように構成するように配置されている、請求項3、4、5、6、又は7に記載のシステム。
- 前記波タイプが、表面音響波、レイリー波、ラム波、及び板波を含む、請求項2〜8のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記モードコントローラが、2.5MHz以上の範囲の周波数を有する波を作成するように前記発生器及び前記トランスデューサを構成するように動作可能である、請求項9に記載のシステム。
- 前記モードコントローラが、1〜2.5MHzの範囲の周波数を有する波を作成するように前記発生器及び前記トランスデューサを構成するように動作可能である、請求項9又は10に記載のシステム。
- 前記モードコントローラが、100kHz〜1MHzの範囲の周波数を有する波を作成するように前記発生器及び前記トランスデューサを構成するように動作可能である、請求項9、10、又は11に記載のシステム。
- 前記モードコントローラが、複数の前記選択された周波数及び波タイプのうちの異なる複数の周波数及び波タイプで連続して動作するように前記トランスデューサ及び前記発生器を構成するように動作可能である、請求項2〜12のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記モードコントローラが、前記発生器及び前記トランスデューサを1つの構成から別の構成に、それらの構成間の時間遅延を伴って変更するように動作可能である、請求項13に記載のシステム。
- 前記時間遅延が、1〜10マイクロ秒の範囲である、請求項14に記載のシステム。
- 前記発生器が、前記トランスデューサに超音波駆動信号をパルスで適用するように配置されている、請求項1〜15のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記トランスデューサの1つ又は複数により放出された超音波を検知して前記窓における波の減衰の量を検出するように配置された検出器を有する制御システムをさらに備え、
前記モードセレクタが、検出された前記減衰の量に依存して前記発生器及び前記トランスデューサの構成を選択するために前記検出器に反応する、請求項2〜16のいずれか一項に記載のシステム。 - 前記トランスデューサ又は各トランスデューサが、28個の電極を備え、各電極が、0.4ミリメートルの電極幅と、各電極間の0.1ミリメートルの間隙とを有する、請求項1〜17のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記1つ又は複数のトランスデューサが、動作中に前記工作機械の内側となる前記窓の表面に固定されている、請求項1〜18のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記窓が強化ガラスからなる、請求項1〜19のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記1つ又は複数のトランスデューサが、前記窓の表面の周辺領域に固定されている、請求項1〜20のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記複数のトランスデューサが、前記窓の周辺領域に沿った帯板において前記窓に固定されている、請求項21に記載のシステム。
- 前記窓が、動作中に前記工作機械の内側となる前記表面において、切削液をはじく傾向がある被覆により被覆されている、請求項19〜22のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記被覆が、摩耗への耐性を有する、請求項23に記載のシステム。
- 複数の前記トランスデューサを備える、請求項1〜24のいずれか一項に記載のシステム。
- 請求項1〜25のいずれか一項に記載のシステムを備える、工作機械。
- 工作機械窓の窓から切削液を除去する方法であって、前記窓に取り付けられた1つ又は複数の超音波トランスデューサを使用して前記窓において超音波を生成するステップを含む方法。
- 請求項2又は請求項2に従属する場合の請求項3〜21のいずれか一項に記載のシステムを使用して工作機械の窓から切削液を除去する請求項27に記載の方法であって、
超音波の波タイプ及び対応する周波数を選択するステップと、
選択された前記周波数の駆動信号を前記発生器に生成させるステップと、
選択された前記周波数で動作し選択された前記波タイプを作成するように、前記1つ又は複数のトランスデューサのそれぞれを構成するステップと
を含む方法。 - 前記1つ又は複数のトランスデューサのそれぞれが複数の電極を備え、選択された前記波タイプを有する選択された前記周波数で動作するように、前記1つ又は複数のトランスデューサのそれぞれを構成するステップが、前記トランスデューサの前記電極の組を選択するステップと、選択された前記周波数の駆動信号を選択された前記組に適用するステップとを含む、請求項28に記載の方法。
- 1つの選択された周波数及び波タイプを使用して前記窓の表面の切削液の液滴を振動させるステップ、並びに/又は別の周波数及び波タイプを使用して前記窓の前記表面に沿って液滴を進ませるステップ、並びに/又はさらなる周波数及び波タイプを使用して前記窓の前記表面において液滴を微粒化するステップを含む、請求項28又は29に記載の方法。
- 前記超音波駆動信号が、前記1つ又は複数のトランスデューサのそれぞれにパルスで提供される、請求項28、29、又は30に記載の方法。
- 異なる周波数及び波タイプの間を動的に切り替えるステップをさらに含む、請求項28、29、30、又は31に記載の方法。
- 周波数の切り替えの間に1〜10マイクロ秒の時間遅延を適用するステップを含む、請求項32に記載の方法。
- 前記超音波が、実質的に、前記窓の表面から3ミリメートル未満の深さまでの前記窓の表面領域のみを通って伝搬する、請求項28〜33のいずれか一項に記載の方法。
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