JP2017506157A - 表面洗浄のためのシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

物体を洗浄するための開示されたシステムは、音響波を物体に送出するように構成された音響デバイスと；洗浄媒体を物体の表面に送出するように構成された洗浄媒体ディスペンサと；リンス媒体を表面に送出するように構成されたリンス媒体ディスペンサと；バキューム気流を表面に近接して送出するように構成されたバキュームとを含み得、音響波は、表面から堆積物を取り除き、洗浄媒体及びリンス媒体を音響的に処理し、洗浄媒体、洗浄媒体によって集められた堆積物及びリンス媒体を微粒化するように、物体の中で音響振動を発生させる。【選択図】 図１

Description

本開示は、概して、表面洗浄に関し、より具体的には、物体の表面から堆積物を除去するために、洗浄媒体、音響波及びバキューム吸引を用いるシステム及び方法に関する。

美観だけではなく、物体（例えば、工作物又は他の製造部品）の表面洗浄もまた、部品に更なる仕上げを施したり、部品を組み立てて更に大きな構成要素にするなどの更なる処理用の部品を用意するために、必要とされる多くの用途において、必須のプロセスである。洗浄方法の選択は、汚染の性質、汚染の程度、洗浄条件、及び物体の形状、サイズ又は複雑さなどの多くの要因次第で決定されうる。

従来の洗浄方法には、洗浄品質が一定でない、到達又はアクセスするのが困難である表面（例えば、複雑な表面又は内表面）もあるなど、様々な制限がある。

したがって、当業者は、物体の表面洗浄分野における研究開発の努力を続けている。

１つの態様では、物体を洗浄するための開示されたシステムは、音響波を物体に送出するように構成された音響デバイスと；洗浄媒体を物体の表面に送出するように構成された洗浄媒体ディスペンサと；リンス媒体を表面に送出するように構成されたリンス媒体ディスペンサと；バキューム気流を表面に近接して送出するように構成されたバキュームとを含み得、音響波は、表面から堆積物を取り除き、洗浄媒体及びリンス媒体を音響的に処理し、洗浄媒体、洗浄媒体によって集められた堆積物及びリンス媒体を微粒化するために、物体の中で音響振動を発生させる。

別の態様では、表面を含む物体を洗浄するための開示されたシステムは、音響波を物体に送出するように構成された音響デバイスと；流体を表面に送出するように構成された流体ディスペンサと；バキューム気流を表面に近接して送出するように構成されたバキュームとを含み得、音響波は、表面から堆積物を取り除き、流体を音響的に処理し、流体及び流体によって集められた堆積物を微粒化する。

有利には、音響波は、前記物体の前記表面に超音波振動を発生させる。

有利には、音響波は、前記物体の中に音響振動を発生させる。

有利には、音響波は、縦波、せん断波、表面波及びプレート波の少なくとも１つを含む。

有利には、流体は、洗浄媒体及びリンス媒体を含む。

有利には、前記音響デバイスの位置、前記流体ディスペンサの位置及び前記バキュームの位置が、前記表面に対して調節可能である。

有利には、流体ディスペンサは、洗浄媒体を前記表面に送出するように構成された洗浄媒体ディスペンサと、リンス媒体を前記表面に送出するように構成されたリンス媒体ディスペンサとを含む。

好ましくは、前記洗浄媒体ディスペンサ、前記リンス媒体ディスペンサ及び前記バキュームは、洗浄ヘッドに装着される。

好ましくは、洗浄ヘッドは、ロボットアセンブリに装着され、前記ロボットアセンブリが、前記表面に対して前記洗浄ヘッドを位置付ける。

好ましくは、前記洗浄媒体は、液体及び気体の少なくとも１つを含み、前記リンス媒体が、液体及び気体の少なくとも１つを含む。

好ましくは、前記洗浄媒体及び前記リンス媒体は、異なる組成を含む。

有利には、前記音響波は、前記堆積物と前記表面との間の粘着力を低減する。

有利には、前記流体は、前記表面から取り除かれた前記堆積物を集める。

有利には、前記音響波は、前記表面の洗浄ゾーンに集束する。

有利には、前記音響デバイスは、音波トランスデューサ及び超音波トランスデューサの少なくとも１つを含む。

有利には、システムは、音響デバイスのアレイとして配置された複数の音響デバイスを更に含み、前記音響デバイスのアレイが、前記物体に空気連結される。

好ましくは、前記音響デバイスのアレイは、集束した音響波を前記表面に送出し、前記集束した音響波の干渉が、前記表面で音響波干渉ゾーンを画定する。

好ましくは、前記音響デバイスのアレイが、パラメトリックアレイ及びフェーズドアレイの少なくとも１つを含む。

任意選択的には、システムは、音響デバイスの第１のアレイ及び音響デバイスの第２のアレイとして配置された複数の音響デバイスを更に含み、前記音響デバイスの第１のアレイが、前記物体に空気連結され、前記音響デバイスの第２のアレイが、前記物体に物理的に連結される。

任意選択的には、システムは、前記物体を保持するように構成された保持固定具を更に備え、前記音響波が、前記物体の中で音響振動を発生させる。

好ましくは、前記流体ディスペンサは、洗浄媒体を前記表面に送出するように構成された洗浄媒体ディスペンサと；リンス媒体を前記表面に送出するように構成されたリンス媒体ディスペンサと含み、前記洗浄媒体ディスペンサ、前記リンス媒体ディスペンサ及び前記バキュームは、洗浄ヘッドに装着される。

好ましくは、前記音響デバイスは、前記保持固定具に連結され、前記洗浄ヘッドの位置が、前記物体に対して調節可能である。

好ましくは、前記音響デバイスは、前記保持固定具に物理的に連結される。

好ましくは、前記音響デバイスは、前記保持固定具及び前記物体の少なくとも１つに空気連結される。

有利には、システムは、音響デバイスの第１のアレイ及び音響デバイスの第２のアレイとして配置された複数の音響デバイスを更に含み、前記音響デバイスの第１のアレイが、前記保持固定具に物理的に連結され、前記音響デバイスの第２のアレイが、前記保持固定具及び前記物体の少なくとも１つに空気連結される。

有利には、前記保持固定具は、音響共振システムを画定する。

有利には、前記保持固定具は、前記物体の一部である。

有利には、前記流体が、液体及び気体の少なくとも１つを含む。

有利には、前記流体が、水及び水溶液の少なくとも１つを含む。

別の態様では、開示されたシステムは、音響波を物体に送出するように構成された音響デバイスと；洗浄媒体を表面に送出するように構成された洗浄媒体ディスペンサと；リンス媒体を表面に送出するように構成されたリンス媒体ディスペンサと；バキューム気流を表面に近接して送出するように構成されたバキュームとを含み得、音響波は、表面から堆積物を取り除き、洗浄媒体及びリンス媒体を音響的に処理し、洗浄媒体、洗浄媒体によって集められた堆積物及びリンス媒体を微粒化するように、物体の中で音響振動を発生させる。

本開示の別の態様によれば、表面を含む物体を洗浄するためのシステムであって、音響波を前記物体に送出するように構成された音響デバイスと；洗浄液を前記表面に送出するように構成された洗浄液ディスペンサと；リンス液を前記表面に送出するように構成されたリンス液ディスペンサと；バキューム気流を前記表面に近接して送出するように構成されたバキュームとを備え、前記音響波が、前記表面から堆積物を取り除き、前記洗浄液及び前記リンス液を音響的に処理し、前記洗浄液、前記洗浄液によって集められた前記堆積物及び前記リンス液を微粒化するために、前記物体の中に音響振動を発生させるシステムが提供される。

更に別の態様では、物体を洗浄するための方法が開示され、当該方法は、（１）表面から堆積物を取り除くために、音響波を物体に送出するステップと、（２）取り除かれた堆積物を集めるために、洗浄媒体を表面に送出するステップと、（３）洗浄媒体及び取り除かれた堆積物を音響的に処理し微粒化するために、音響波を物体に送出するステップと、（４）微粒化した洗浄媒体及び取り除かれた堆積物を集めるために、バキューム気流を適用するステップと、（５）リンス媒体を表面に送出するステップと、（６）リンス媒体を音響的に処理し微粒化するために、音響波を物体に送出するステップと、（７）微粒化したリンス媒体を集めるために、バキューム気流を適用するステップとを含みうる。

有利には、音響波は、前記物体の中に音響振動を発生させる。

有利には、方法は、前記物体を保持固定具に装着することと；前記物体の中で音響振動を発生させるために、前記保持固定具及び前記物体の少なくとも１つに前記音響波を送出することとを更に含みうる。

好ましくは、前記保持固定具は、音響共振システムを画定する。

有利には、方法は、前記表面の洗浄ゾーン上に前記音響波を集束させることと；前記物体の中に超音波振動のパターンを生成することとを更に含む。

好ましくは、前記音響振動の前記パターンを生成する前記ステップは、前記音響波の干渉によって、前記表面の少なくとも一部分に音響干渉ゾーンを画定することを含む。

有利には、前記音響波は、前記堆積物と前記表面との間の粘着力を低減する。

有利には、前記洗浄媒体及び前記リンス媒体が、液体及び気体の少なくとも１つを含む。

有利には、前記洗浄媒体を送出する前記ステップ及び前記リンス媒体を送出する前記ステップは、連続的に発生する。

有利には、前記洗浄媒体を送出する前記ステップ及び前記リンス媒体を送出する前記ステップは、同時に発生する。

開示されているシステム及び方法の他の態様が、以下の詳細な説明、添付の図面及び別記の特許請求の範囲により、明確になるであろう。

物体洗浄のための開示されたシステムの１つの態様を図解するブロック図である。 開示されたシステムによって用いられる洗浄ヘッドの１つの態様の概略図である。 開示されたシステムの１つの実施態様の概略図である。 開示されたシステムの別の実施態様の概略図である。 開示されたシステムの別の実施態様の概略図である。 開示されたシステムの別の実施態様の概略図である。 開示されたシステムによって用いられるロボットアセンブリの１つの態様の概略図である。 ロボットアセンブリの別の態様の概略図である。 開示されたシステムの別の実施態様の概略図である。 物体洗浄のための開示された方法の１つの態様のフロー図である。 航空機の製造及び保守方法のフロー図である。 航空機のブロック図である。

以下の詳細な説明は、開示の特定の態様を図示する添付の図面について言及する。異なる構造及び動作を有する他の態様も、本発明の範囲から逸脱するものではない。類似の参照番号は、異なる図面の同じ要素又は構成要素を指すこともある。

図１を参照すると、物体の表面洗浄のための、一般的に１０で指定された開示されたシステムの１つの態様は、物体１８の製造、組み立て及び／又は保守中などに、一又は複数の物体１８の一又は複数の表面１６から堆積物１４を洗浄するために用いられる洗浄アセンブリ１２を含みうる。例えば、物体１８は、航空機構成要素などの、複雑な３次元物体１８及び／又は大きな２次元物体１８を含むがこれらに限定されない大きく、複雑で及び／又は精巧な表面１６を有する、任意の製造部品、構成要素、アセンブリ又はサブアセンブリを含みうる。

本明細書で使用されるように、堆積物１４は、任意の汚染物質、物質及び／又は物体１８の表面１６に配置された他の不所望な構成材料を含みうる。堆積物１４は、限定することなく、任意の種類の任意の固体材料、半固体材料、液体材料及び半液体材料を含みうる。

洗浄アセンブリ１２は、少なくとも１つの音響デバイス２０、少なくとも１つの洗浄媒体ディスペンサ２２、少なくとも１つのリンス媒体ディスペンサ２４及び少なくとも１つのバキューム２６を含みうる。音響デバイス２０は、物体１８の表面で及び／又は物体１８内部で（例えば、物体１８の少なくとも一部分にわたって）振動を発生させるために、物体１８の表面１６に音響（例えば、音）波２８を送出しうる。洗浄媒体ディスペンサ２２は、洗浄媒体３０を物体１８の表面１６に送出しうる。リンス媒体ディスペンサ２４は、リンス媒体３２を物体１８の表面１６に送出しうる。バキューム２６は、物体１８の表面１６に近接して（例えば、物体１８の表面１６に又はその付近に）及び／又は物体１８の表面１６に向かって、バキューム気流３４（例えば、バキューム吸引）を送出しうる。

物体１８の表面１６における及び／又は物体１８を通した音響振動は、物体１８の表面１６から堆積物１４を取り除きうる。例えば、音響振動は、堆積物１４と表面１６との間の粘着力を低減し、堆積物１４を堆積物１４のより小さな粒子（例えば、粒子材料）に分解しうる。洗浄媒体３０は、音響波２８の振動効果に応じて、物体１８の表面１６から取り除かれた任意の堆積物１４を吸収、捕捉及び／又は浮遊させうる。物体１８の表面１６における及び／又は物体１８を通した音響振動は、洗浄媒体３０及び任意の取り除かれた堆積物１４（例えば、洗浄媒体外膜内で捕捉された堆積物１４の粒子）を微粒化しうる。リンス媒体３２は、表面１６に残っている任意の洗浄媒体３０及び堆積物１４をリンスしうる。物体１８の表面１６における及び／又は物体１８を通した音響振動は、リンス媒体３２を微粒化しうる。バキューム２６は、物体１８の表面１６から洗浄媒体３０及び微粒化したリンス媒体３２によって集められた任意の堆積物１４と共に微粒化した洗浄媒体３０を除去しうる。

音響デバイス２０は、物体１８の中で音響（特に、音波）振動を発生させる音波を放射するように構成された音波デバイス、及び／又は物体１８の中で音響（特に、超音波）振動を発生させる超音波を放射するように構成された超音波デバイスを含みうる。本明細書中で使用されるように、用語「音波」及び「超音波」は、発振する機械波（例えば、圧力波）を指すことがあり、機械波の周波数は、数Ｈｚから数十億Ｈｚまで変動しうる。例えば、音波は、およそ１０００Ｈｚから１００００Ｈｚまでの周波数を有する波を含みうる。別の例として、超音波は、およそ２０ｋＨｚから２０ＭＨｚまでの周波数を有する波を含みうる。

洗浄媒体３０及び／又はリンス媒体３２の液滴をミストの状態で微粒化するために用いられる音波及び／又は超音波の振動効果が、人間の聴覚に関わるものでなく、そのようなものとして、用語「音波」及び「超音波」が、共通の定義によって必ずしも限定されるわけではないことを当業者は認識するだろう。

一又は複数の音響デバイス２０（例えば、音波デバイス及び／又は超音波デバイス）は、物体１８に対して様々な場所に位置付けられ、所望の場所で物体１８の表面１６に、音響流（例えば、音響波２８に応じた洗浄媒体３０及びリンス媒体３２の移動）を含む、様々な種類の音響（例えば、音波及び／又は超音波）誘導された波モードを生成するように調整されうる。例示的実施態様では、一又は複数の音響デバイス２０は、物体１８及び／又は物体１８の表面１６に空気連結されうる（例えば、それらに近接しうる）。別の例示的実施態様では、一又は複数の音響デバイス２０は、物体１８及び／又は物体１８の表面１６に物理的に連結されうる（例えば、それらに接触しうる）。更に別の例示的実施態様では、一又は複数の音響デバイス２０は、物体１８及び／又は物体１８の表面１６に空気連結され得、かつ一又は複数の音響デバイス２０は、物体１８及び／又は物体１８の表面１６に物理的に連結されうる。

音響デバイス２０は、電圧によって駆動されると音響信号を発生させる任意の適した音響トランスデューサでありうる。例示的構造では、音響デバイス２０は、電気エネルギーを音響エネルギー（例えば、音）に変換する圧電トランスデューサ（例えば、音波トランスデューサ又は超音波トランスデューサ）でありうる。圧電結晶は、電圧が印加されるとサイズを変更し、ゆえに圧電トランスデューサ全域に交流電流（ＡＣ）を印加することにより、超高周波で振動し、超高周波音波（例えば、音響波２８）を発生させうる。

複数の超音波デバイス２０（例えば、複数の音波デバイス及び／又は超音波デバイス）は、音響デバイス２０のアレイ３８に配置されうる。アレイ３８は、共通源（例えば、音響発生器４０）に連結された音響デバイス２０の任意の配置でありうる。１つの例では、複数の音響デバイス２０は、音響デバイスのパラメトリックアレイに配置されうる。別の例では、複数の音響デバイス２０は、音響デバイスのフェーズドアレイに配置されうる。音響デバイス２０のアレイ３８は、洗浄される物体１８の表面１６における特定のエリア（例えば、洗浄ゾーン６２）上に音響波２８を方向付け集中させる幾何学形状を含みうる。

本明細書で使用されるように、パラメトリックアレイは、音の狭い一次ビーム（例えば、音響波２８）を製作するように構成された、複数の音響デバイス２０（例えば、圧電トランスデューサ）を含みうる。一般的に、パラメトリックアレイの寸法が大きくなればなるほど、ビームはますます狭くなる。一般的な非限定的例として、パラメトリックアレイは、異なる周波数（例えば、ω２−ω１）を製作するのに十分に高い振幅で２つの密接に空間を空けた超音波周波数（例えば、ω１及びω２）で駆動されうる。

本明細書で使用されるように、フェーズドアレイは、音響デバイス２０が送信又は受信する信号が所望のように別個に又は組み合わせて処理されうるように、個々に結合された複数の音響デバイス２０（例えば、圧電トランスデューサ）を含みうる。例えば、多数の音響デバイス２０が、あるパターンで共通のハウジングの中に配置されうる。パターンは、直線形状、マトリクス形状、及び／又は円環形状を含みうるが、これらに限定されない。音響デバイス２０は、特定のビーム特性を実現するためにパターン変更時に同時に又は互いに独立してパルス変調されうる。

音響発生器４０は、音響デバイス２０に連結されうる。音響発生器４０（例えば、音波及び／又は超音波電力増幅器並びに音波及び／又は超音波関数発生器）は、超音波デバイス２０にエネルギーを供給しうる。音響供給ライン４２（例えば、可撓性のある音響導波路）は、音響波２８が、音響デバイス２０から物体１８の表面１６まで（例えば、洗浄ゾーン６２周囲に）適用されうるように、音響発生器４０を音響デバイス２０に連結しうる。

洗浄媒体ディスペンサ２２、リンス媒体ディスペンサ２４及び／又はバキューム２６は、洗浄ヘッド３６に装着されうる。洗浄ヘッド３６は、洗浄媒体３０（例えば、洗浄媒体ディスペンサ２２から）、リンス媒体３２（例えば、リンス媒体ディスペンサ２４から）及びバキューム気流３４（例えば、バキューム２６から）を、物体１８の表面１６の洗浄ゾーン６２に直接送出しうる。

洗浄媒体源４４は、洗浄ヘッド３６に流体連結されうる。洗浄媒体源４４は、洗浄媒体３０を洗浄媒体ディスペンサ２２に供給しうる。洗浄媒体供給ライン４６は、洗浄媒体３０が、洗浄媒体ディスペンサ２２から物体１８の表面１６に（例えば、洗浄ゾーン６２周囲に）提供されうるように、洗浄媒体源４４を洗浄ヘッド３６に流体連結しうる。

リンス媒体源４８は、洗浄ヘッド３６に流体連結されうる。リンス媒体源４８は、リンス媒体３２をリンス媒体ディスペンサ２４に供給しうる。リンス媒体供給ライン５０は、リンス媒体３２が、リンス媒体ディスペンサ２４から物体１８の表面１６に（例えば、洗浄ゾーン６２周囲に）提供されうるように、リンス媒体源４８を洗浄ヘッド３６に流体連結しうる。

洗浄媒体３０は、超音波２８及びバキューム気流３４との組み合わせで洗浄作用を実行することができる任意の適した物質及び／又は材料を含みうる。リンス媒体３２は、超音波２８及びバキューム気流３４との組み合わせでリンス作用を実行することができる任意の適した物質及び／又は材料を含みうる。

洗浄媒体３０は、任意の洗浄流体を含みうる。洗浄流体は、液体又は気体を含みうる。例として、洗浄媒体３０は、液水（例えば、湯及び／又は冷水）を含みうる。別の例では、洗浄媒体３０は、任意の水溶液（例えば、有機溶媒、界面活性剤、洗剤又は他の化学物質）を含みうる。別の例として、洗浄媒体３０は、蒸気（例えば、気化水）でありうる。別の例として、洗浄媒体３０は、空気（例えば、強制空気及び／又は加圧空気）でありうる。別の例として、洗浄媒体３０は、爆破媒体（例えば、固体プラスチックペレット、砂、ゲルカプセル、液体ＣＯ_２、固体ＣＯ_２など）を含みうる。更に別の例として、洗浄媒体３０は、洗浄流体及び／又は爆破媒体の任意の組み合わせを含みうる。

リンス媒体３２は、任意のリンス流体を含みうる。リンス流体は、液体又は気体を含みうる。例として、リンス媒体３２は、液水（例えば、湯及び／又は冷水）を含みうる。別の例では、リンス媒体３２は、任意の水溶液（例えば、有機溶媒、界面活性剤、洗剤又は他の化学物質）を含みうる。別の例として、リンス媒体３２は、蒸気（例えば、気化水）でありうる。別の例として、リンス媒体３２は、空気（例えば、強制空気及び／又は加圧空気）でありうる。更に別の例として、リンス媒体３２は、リンス流体の任意の組み合わせを含みうる。

バキューム源５２は、洗浄ヘッド３６に流体連結されうる。バキューム源５２は、バキューム気流３４（例えば、バキューム吸引）をバキューム２６に供給しうる。バキューム供給ライン５４は、バキューム吸引（例えば、バキューム気流３４）がバキューム２６から物体１８の表面１６に（例えば、洗浄ゾーン６２周囲に）適用されうるように、バキューム源５２を洗浄ヘッド３６に流体連通しうる。

音響波２８は、物体１８の表面１６から（例えば、洗浄ゾーン６２周囲で）洗浄媒体３０及びリンス媒体３２を微粒化するために、堆積物１４の除去と、洗浄媒体３０及びリンス媒体３２の音響処理との両方を促進し及び／又は容易にしうる。音響処理は、音響エネルギーでの物体の任意の処理を含みうる。

したがって、堆積物１４の除去（例えば、洗浄及びすすぎ）は、音響波２８、洗浄媒体３０、リンス媒体３２及びバキューム気流３４の組み合わせによって実現され、ゆえに完全に非接触でありうる。例えば、音響デバイス２０、洗浄媒体ディスペンサ２２、リンス媒体ディスペンサ２４及びバキューム２６は、洗浄される物体１８からある距離で（例えば、間隔を空けて）位置付けられ得、物体１８の表面１６の汚染リスクを負わない。より具体的には、音響デバイス２０、洗浄媒体ディスペンサ２２、リンス媒体ディスペンサ２４、及びバキューム２６は、物体１８の表面１５に近接して位置付けられうる。

本明細書で使用されるように、接近とは、物体１８と境を接することなく、物体１８の表面１６に接近した位置を含みうる。例として、接近とは、表面１６からせいぜいおよそ１２インチの位置を含みうる。別の例として、接近とは、表面１６からせいぜいおよそ６インチの位置を含みうる。別の例として、接近とは、表面１６からせいぜいおよそ３インチの位置を含みうる。別の例として、接近とは、表面１６からせいぜいおよそ１インチの位置を含みうる。更に別の例として、接近とは、表面１６に接触することなく、可能な限り表面１６に接近した位置を含みうる。

物体１８の表面１６への近接は、洗浄動作を効果的に実行するために、音響デバイス２０、洗浄媒体ディスペンサ２２、リンス媒体ディスペンサ２４、及びバキューム２６のサイズ、電力及び／又は構成次第でありうることを、当業者は認識するだろう。

音響波２８（例えば、集束した音響エネルギーのビーム）が、物体１８の表面１６全域に射出及び掃引されうるが、他方で同時に、洗浄媒体３０が、例えば、液滴及び／又は薄膜の形態で、表面１６に送出される。洗浄媒体３０の液滴及び／又は薄膜内部で、音響波２８からの音響エネルギーは、マイクロストリーミング力、動的流体境界、及び洗浄媒体３０の浮遊ミスト粒子及び堆積物１４の形成につながる他のマイクロ流体能力を形成しうる。同時に、音響波２８は、洗浄媒体３０及びリンス媒体３２に追加でエネルギーを与え、表面１６に送出された洗浄媒体３０及びリンス媒体３２の液滴及び／又は薄膜に至るまで音響エネルギーを伝送しうる。したがって、音響波２８によって発生した音響振動は、洗浄作用を実行しうる。洗浄作用は、内部を浮遊する堆積物１４の粒子を有する洗浄媒体３０及び／又はリンス媒体３２の浮遊ミスト（例えば、微粒化され又はエアロゾル化された）を形成することによって、実現されうる。

音響波２８が変調されうると、それによって、変調された音響波２８の、物体１８及び空気媒体（例えば、音響デバイス２０と物体１８の表面１６との間の空気）との相互作用が、所望パターンの音響振動を発生させる。例えば、音響デバイス２０が、異なる周波数及び／又は振幅を有する音響波２８を発生させ、それによって、音響波２８が物体１８に影響を与える際に、所望パターンの音響振動が、空気媒体に、物体１８の表面１６に及び／又は物体１８の中に発生しうる。

周波数範囲にわたる（例えば、１Ｈｚから５００ＭＨｚまで）特定の音響モード及び周波数励起が提供され、選択された周波数範囲にわたる周波数調整が、音響デバイス２０を最適に位置付けることによって及び／又は形式上の振動の組み合わせによって実現されうる。音響波２８（例えば、音響波２８によって発生した音響振動及び音響応力）が、堆積物１４を効果的に分解し及び／又は取り除き、洗浄媒体３０、微粒子の堆積物１４及びリンス媒体３２を物体１８の表面１６から微粒化するために、どのように集束されるかは、微粒子洗浄作業次第で決定されうることを当業者は認識するだろう。例えば、堆積物１４の種類、堆積物１４の厚さ、物体１８の構造的幾何学形状、環境的条件などが、音響デバイス２０の構成に影響を与えうる。

例として、超音波デバイス２０の一又は複数の周波数は、堆積物１４の粒子サイズ次第で特定の周波数又は周波数範囲に調整されうる。例として、比較的低い周波数（例えば、およそ２０ｋＨｚ未満）は、洗浄媒体３０を比較的大きなミスト（例えば、およそ１０ミクロン以上）に微粒化しうる。したがって、微粒化された洗浄媒体３０のミストは、堆積物１４の比較的大きな粒子（例えば、およそ１０ミクロン以上）を捕捉しうる。別の例として、比較的高い周波数（例えば、およそ１ＭＨｚを上回る）は、洗浄媒体３０を比較的小さなミスト（例えば、およそ３ミクロン以下）に微粒化しうる。したがって、微粒化された洗浄媒体３０のミストは、堆積物１４の比較的小さな粒子（例えば、およそ３ミクロン以下）を捕捉しうる。

別の例として、超音波デバイス２０の一又は複数の周波数は、洗浄される表面１６の粒子サイズ及び／又は形状次第で、特定の周波数又は周波数範囲に調整されうる。例として、大きな及び／又は一般的に平らな表面は、堆積物１４の比較的大きな粒子（例えば、およそ１０ミクロン以上）を有しうる。したがって、比較的低い周波数（例えば、およそ２０ｋＨｚ未満）は、表面１６から洗浄媒体３０、堆積物１４及び／又はリンス媒体３２を微粒化するために使用されうる。別の例として、小さな及び／又は複雑な表面は、堆積物１４の比較的小さな粒子（例えば、およそ３ミクロン以下）を有しうる。したがって、比較的高い周波数（例えば、およそ１ＭＨｚを上回る）は、表面１６から洗浄媒体３０、堆積物１４及び／又はリンス媒体３２を微粒化するために使用されうる。

音響波２８によって発生した初期パターンは複雑でありうるが、最終的には、多くの反射の後、及び音響波２８が１つの境界から別の境界に進む際に、形式上のパターンが共振周波数で確立されうる。音響励起のために共にかなり接近した共振周波数が多く存在しうる。洗浄媒体３０並びに堆積物１４及び／又はリンス媒体３２の除去が、共振状況又は非共振状況でしばしば発生しうる。

様々な種類の誘導された超音波モード及び応力焦点が、音響共振システムを形成するために音響デバイス２０を設置し、作動させ及び調整することによって、所望の場所（例えば、洗浄ゾーン６２）で物体１８の表面１６に形成されうる。音響共振システムは、例えば、保持固定具６４に又は保持固定具６４により固定されうる、物体１８全体に所望パターンの音響振動を送出しうる。物体１８の外側に位置する空気連結した音響デバイス２０は、洗浄ゾーン６２周囲に方向付けられた所望パターンの音響振動を形成しうる。音響応力の集束は、電子的（例えば、音響デバイス２０の調整）に及び／又は機械的（例えば、音響デバイス２０の位置付け）に実現されうる。音響デバイス２０の空気連結した及び／又は物理的に連結したアレイ３８（例えば、パラメトリックアレイ又はフェーズドアレイ）が、堆積物１４の除去、並びに堆積物１４（例えば、堆積物の粒子）及びリンス媒体３２を含む洗浄媒体の微粒化を促進するために、音響振動を複雑な３次元物体１８に作用させるように特に構成されうる。

図２を参照すると、洗浄ヘッド３６は、開放端６８を有するバキュームチャンバ６６を含みうる。例えば、複数の側壁７０は、長方形の断面形状を有する部分的に囲まれたバキュームチャンバ６６を画定しうる。別の例として、連続的側壁７０は、環状の断面形状を有する部分的に囲まれたバキュームチャンバ６６を画定しうる。バキュームチャンバ６６は、所与の洗浄動作、並びに／又は物体１８のサイズ、物体１８の形状及び／若しくは物体１８の複雑さなどの適用に従って、サイズ決定され、構成されうる。同様に、洗浄ゾーン６２のサイズは、洗浄ヘッド３６のサイズ及び／又は構成（例えば、洗浄媒体３０、リンス媒体３２及びバキューム気流３４によって覆われたエリア）、並びに／又は音響波２８によって覆われたエリアによって決定されうる。

洗浄媒体ディスペンサ２２は、洗浄媒体３０を物体１８の表面１６に送出するのに十分な配向で、バキュームチャンバ６６内部に位置しうる。洗浄媒体ディスペンサ２２は、洗浄媒体供給ライン４６に流体連結されたノズル７２を含みうる。ノズル７２は、直接、バキュームチャンバ６６内に及び／又は物体１８の表面１６に（例えば、洗浄ゾーン６２内に）洗浄媒体３０を排出するように構成されたノズル出口７４を含みうる。洗浄媒体３０は、物体１８の表面１６の及び／又は物体１８内部の音響振動によって、物体１８の表面１６から取り除かれた微粒子堆積物１４（図１）の除去を促進しうる。

洗浄媒体ディスペンサ２２（例えば、ノズル７２）は、物体１８の一又は複数の表面１６が、物体１８の表面１６から取り除かれた堆積物１４（図１）を捕捉するために、洗浄媒体３０に露出されうるように、洗浄媒体３０を排出するよう構成されうる。例えば、ノズル７２は、バキュームチャンバ６６の開放端６８に近接して（例えば、開放端６８で又はその近傍で）物体１８の一又は複数の表面１６に向かって一般的な軸方向に沿って洗浄媒体３０を排出するように構成されうる。しかしながら、ノズル７２は、様々な方向及び／又は角度のうちの任意の１つに洗浄媒体３０を排出するように構成されうる。別の例として、ノズル出口７４は、洗浄媒体３０の液滴又は薄膜を表面１６に適用するために様々な断面寸法を有しているストリーム又はスプレーの形態で、洗浄媒体３０を排出するように構成されうる。しかしながら、ノズル出口７４は、様々な形態及び／又は寸法の任意の１つで洗浄媒体３０を排出するように構成されうる。

単一のノズル出口７４を有する単一のノズル７２が図示されているが、任意のサイズ及び場所の任意の数のノズル７２及び／又はノズル出口７４が提供されてもよい。例えば、複数のノズル７２及び／又は複数のノズル出口７４は、洗浄ゾーン６２周囲に洗浄媒体３０をより均一に分布させるために、様々な場所でバキュームチャンバ６６内に延びうる。更に、ノズル７２はバキュームチャンバ６６の端（例えば、開放端６８の反対側）に流体連結されているように図示されるが、一又は複数のノズル７２は、一又は複数の場所からバキュームチャンバ６６の側壁７０に沿って（例えば、開放端６８に接近して）洗浄媒体３０を提供するように含まれてもよい。

例示的実施態様では、洗浄媒体３０は、水（例えば、湯）であり、洗浄媒体ディスペンサ２２は、水を排出する（例えば、水滴、水流、スプレー又はミストの形態で）のに適したノズル７２を含み、洗浄媒体供給ライン４６は、水供給ラインであり、洗浄媒体源４４は、水源（例えば、水タンク）でありうる。任意選択的に、洗浄媒体源４４は、洗浄水を所望の洗浄温度まで加熱するための加熱機構７６（図１）を含みうる。

洗浄媒体３０の温度及び／又は圧力（例えば、水温及び／又は水圧）は、所与の洗浄作業に対応するために、調整、調節及び／又は別の方法で制御されうる。例えば、洗浄媒体３０の温度は、洗浄される物体１８及び／又は表面１６の材料組成に対する熱損傷を回避しうる温度で、洗浄媒体３０を提供するように制御されうる。同様に、洗浄媒体３０の微粒化（例えば、音響波２８による）並びに洗浄媒体３０及び任意の集められた堆積物１４のバキューム２６（図１）へのバキューム吸引前に、洗浄媒体３０の速度が、物体１８の表面１６に接触するほど十分に高くなる方法で、洗浄媒体３０がノズル出口７４から排出されうるように、洗浄媒体３０の圧力が調整されうる（例えば、ノズル出口７４の弁又は構成によって）。洗浄媒体源４４（図１）からの洗浄媒体３０の制御が、事前にプログラムされ及び／又は自動制御されうる。

洗浄媒体ディスペンサ２４は、リンス媒体３２を物体１８の表面１６に送出するのに十分な配向で、バキュームチャンバ６６内部に位置しうる。リンス媒体ディスペンサ２４は、リンス媒体供給ライン５０に流体連結されたノズル７８を含みうる。ノズル７８は、直接、バキュームチャンバ６６内に及び／又は物体１８の表面１６に（例えば、洗浄ゾーン６２内に）リンス媒体３２を排出するように構成されたノズル出口８０を含みうる。リンス媒体３２は、物体１８の表面１６に残っている任意の洗浄媒体３０（及び任意の粒子堆積物１４）の除去を促進しうる。リンス媒体３２は、物体１８の表面１６の及び／又は物体１８内部の音響振動によって微粒化されうる。

リンス媒体ディスペンサ２４（例えば、ノズル７８）は、物体１８の一又は複数の表面１６が、物体１８の表面１６をリンスするために、リンス媒体３２に露出されうるように、リンス媒体３２を排出するよう構成されうる。例えば、ノズル７８は、バキュームチャンバ６６の開放端６８に近接して物体１８の一又は複数の表面１６に向かって一般的な軸方向に沿って洗浄媒体３２を排出するように構成されうる。しかしながら、ノズル７８は、様々な方向及び／又は角度の任意の１つにリンス媒体３２を排出するように構成されうる。別の例として、ノズル出口８０は、洗浄媒体３２の液滴又は薄膜を表面１６に適用するために様々な断面寸法を有しているストリーム又はスプレーの形態で、リンス媒体３２を排出するように構成されうる。しかしながら、ノズル出口８０は、様々な形態及び／又は寸法の任意の１つでリンス媒体３２を排出するように構成されうる。

単一のノズル出口８０を有する単一のノズル７８が図示されているが、任意のサイズ及び場所の任意の数のノズル７８及び／又はノズル出口８０が提供されてもよい。例えば、複数のノズル７８及び／又は複数のノズル出口８０は、洗浄ゾーン６２周囲にリンス媒体３２をより均一に分布させるために、様々な場所でバキュームチャンバ６６内に延びうる。更に、ノズル７８はバキュームチャンバ６６の端（例えば、開放端６８の反対側）に流体連結されているように図示されるが、一又は複数のノズル７８は、一又は複数の場所からバキュームチャンバ６６の側壁７０に沿って（例えば、開放端６８に接近して）リンス媒体３２を提供するように含まれてもよい。

例示的実施態様では、リンス媒体３２は、水（例えば、湯）であり、リンス媒体ディスペンサ２４は、水を排出する（例えば、水滴、水流、スプレー又はミストの形態で）のに適したノズル７８を含み、リンス媒体供給ライン５０は、水供給ラインであり、リンス媒体源４８は、水源（例えば、水タンク）でありうる。任意選択的に、リンス媒体源４８は、リンス水を所望の洗浄温度まで加熱するための加熱機構８２（図１）を含みうる。

リンス媒体３２の温度及び／又は圧力（例えば、水温及び／又は水圧）は、所与の洗浄作業に対応するために、調整、調節及び／又は別の方法で制御されうる。例えば、リンス媒体３２の温度は、洗浄される物体１８及び／又は表面１６の材料組成に対する熱損傷を回避しうる温度で、リンス媒体３２を提供するように制御されうる。同様に、リンス媒体３２の微粒化（例えば、音響波２８による）並びにリンス媒体３２のバキューム２６（図１）へのバキューム吸引前に、リンス媒体３２の速度が、物体１８の表面１６に接触し、任意の残っている洗浄媒体３０（及び任意の残っている堆積物１４粒子）をリンスするのに十分に高くなるように、リンス媒体３２の圧力が調整されうる（例えば、ノズル出口８０の弁又は構成によって）。リンス媒体源４８（図１）からのリンス媒体３２の制御が、事前にプログラムされ及び／又は自動制御されうる。

洗浄媒体ディスペンサ２２及びリンス媒体ディスペンサ２４は、別個の構成要素として示されているが、洗浄媒体３０及びリンス媒体３２は、一般的に１３４（図２）で指定された単一の（例えば、共通の）流体ディスペンサから送出されてもよい（例えば、分配されてもよい）。例として、一般的に１３６で指定された２つの異なる流体（例えば、洗浄媒体３０及びリンス媒体３２）は、それぞれ、表面１６を洗浄しリンスするために使用されうる。２つの流体１３６は、異なる組成を有しうる。２つの異なる流体供給ライン（例えば、洗浄媒体供給ライン４６及びリンス媒体供給ライン５０）は、２つの異なる流体源（例えば、洗浄媒体源４４及びリンス媒体源４８）と単一の流体ディスペンサ１３４との間で流体連結されうる。別の例として、単一の流体１３６（例えば、洗浄媒体３０及びリンス媒体３２）は、表面１６を洗浄しリンスするために使用されうる。単一の流体供給ライン（図示されず）は、単一の流体源（図示されず）と単一の流体ディスペンサ１３４との間で流体連通されうる。

表面１６から堆積物１４を除去すること（例えば、洗浄作業）は、２つの段階、即ち、洗浄段階とリンス段階とを含みうる。洗浄段階中に、洗浄媒体３０が、表面１６に送出され、続いて、音響デバイス２０によって送出された音響波２８によって微粒化されうる。リンス段階中に、リンス媒体３２が、表面１６に送出され、続いて、音響波２８によって微粒化されうる。例示的実施態様では、一又は複数の洗浄段階及び一又は複数のリンス段階は、別々にかつ連続的に発生しうる（例えば、リンス段階は、洗浄段階完了後に開始する）。別の例として、一又は複数の洗浄段階及び一又は複数のリンス段階は、同時に発生しうる。更に別の例として、一又は複数の洗浄段階及び一又は複数のリンス段階は、重なりうる（例えば、リンス段階は、洗浄段階完了前に開始し、洗浄段階終了後も続く）。

バキューム２６（図１）は、バキュームチャンバ６６内部及び／又は物体１８の表面１６に、バキューム気流（例えば、バキューム吸引）を提供するために、バキューム供給ライン５４（例えば、バキュームホース）に流体連結されうる。対応するバキューム気流３４は、一又は複数のバキューム注入マニホールド８５を介してバキューム源５２（図１）に方向付けられうる。バキューム注入マニホールド８５は、バキュームチャンバ６６内部に位置しうる。バキューム２６は、バキューム気流３４内部で、微粒化した洗浄媒体３０及び取り除かれた堆積物１４（例えば、堆積物の粒子）を集めうる。したがって、洗浄媒体３０、捕捉された堆積物１４及び／又はリンス媒体３２の生成されたミストは、洗浄媒体３０及び／又はリンス媒体３２が音響波２８によって微粒化されると、バキューム気流３４によって洗浄ゾーン６２から即座に除去されうる。

洗浄作業中に、洗浄ヘッド３６は、洗浄される物体１８の表面１６を接近させうる（例えば、表面１６に近接する）。物体１８のサイズ及び／又は複雑さ、並びに／又は物体１８の表面１６からの場所、相対位置、配向角度及び／又は距離は、所与の洗浄作業に対する洗浄ヘッド３６のサイズを決定し構成するときに、考慮されうる。同様に、洗浄ヘッド３６の全体的サイズ、形状及び構成は、洗浄される物体１８のサイズ、形状、複雑さ及び構成に補完的に構成されうる。

図１を参照すると、洗浄アセンブリ１２は、洗浄溶液注入ユニット５６を含みうる。洗浄溶液注入システム５６は、洗浄ヘッド３６に（例えば、洗浄媒体ディスペンサ２２に）提供される洗浄媒体３０と混合するための洗浄媒体供給ライン４６に洗浄溶液８４を注入しうる。代替的には、洗浄溶液８４は、物体１８の表面１６に直接排出されうる（例えば、洗浄ヘッド３６によって）。

洗浄溶液８４は、物体１８の洗浄を促進又は迅速に処理しうる構成物の中に提供されうる。例えば、洗浄溶液８４は、洗浄媒体供給ライン４６への注入用の洗剤及び／又は化学物質を含み得、その供給ライン４６は、洗浄媒体３０の中に洗剤及び／又は化学物質の分子の混合物をもたらす。洗剤及び／又は化学物質は、ある種の堆積物１４をより小さな堆積物粒子に分解する又は溶解させるための溶媒を含みうるが、これらに限定されない。洗剤及び／又は化学物質は、堆積物１４の粒子がいったん物体１８の表面１６から音響波２８によって解放されると、堆積物１４を囲みうる。洗剤及び／又は化学物質が、堆積物１４をカプセル化し、堆積物１４の互いへの再付着及び／又は物体１８の表面１６への再結合を防止しうる。

例えば、洗浄溶液８４は、水性流体及び／又は油性流体（例えば、油圧流体及びグリース）など、ある種の堆積物１４の洗浄を高めるための構成物を含みうる。洗浄溶液８４は、（例えば、逃し弁が作用すると）所定量だけ洗浄媒体３０に注入されうる。例えば、水性洗浄溶液は、物体１８の表面１６で比較的冷たくなった堆積物１４に浸透し、堆積物１４の除去を更に促進しうる、湯（例えば、洗浄媒体３０）と洗剤及び／又は化学物質（例えば、洗浄溶液８４）との混合物を含みうる。この点で、洗浄溶液８４は、限定されないが、ある種の堆積物１４の洗浄を促進する又は高めるための、多様な他の構成物の任意の１つを含みうる。

洗浄アセンブリ１２は、フィルタ５８と、堆積物容器６０（例えば、廃棄物容器）とを含みうる。堆積物容器６０は、物体１８の表面１６から吸引されうる洗浄媒体３０、堆積物１４及び／又はリンス媒体３２（例えば、水、界面活性剤、洗剤、化学物質、汚染物質又は他の材料）を受容するためのバキューム供給ライン５４に連結されうる。

図２を参照すると、洗浄媒体３０及び／又はリンス媒体３２は、洗浄媒体３０及び／又はリンス媒体３２の液滴が、物体１８の表面１６での及び／又は物体１８を介した音響振動により、ミストに微粒化されるので、洗浄作用を促進しうる。一又は複数の音響デバイス（図２に示されず）は、物体１８に近接して（例えば、空気連結して）位置付けられてもよく、物体１８と接触していても（例えば、物理的に連結していても）よい。例えば、音響デバイス２０は、一又は複数の保持固定具８８（図１）に装着及び／又は連結されうる。音響デバイス２０は、物体１８に対して固定された場所に位置付けられてもよく、又は物体位１８に対して、関連した保持固定具８８を介して移動可能（例えば、手動で又は電気機械的に）であってもよい。

超音波デバイス２０は、縦波、せん断波、表面波及び／又はプレート波を含むがこれらに限定されない、物体１８の表面１６に適用された様々な異なる種類の音響波（例えば、音波及び／又は超音波）を発生させるように構成されうる。例えば、一又は複数の音響デバイス（例えば、音響デバイスのアレイ）は、物体１８の中で音響波２８ａ（例えば、縦波及び／又はせん断波）を発生させるように構成され、一又は複数の音響デバイス（例えば、音響デバイスのアレイ）は、物体１８の表面１６に音響波２８ｂ（例えば、表面波及び／又はプレート波）を発生するように構成されうる。

任意の個々の音響デバイス２０、音響デバイス２０の組み合わせ及び／又は音響デバイス２０のアレイ３８（例えば、パラメトリックアレイ及び／又はフェーズドアレイ）（図１）は、音響波２８の任意の組み合わせを（例えば、物体１８の中に縦波及び／又はせん断波を、物体１８の表面１６に表面波及び／又はプレート波を）発生させるように構成されうる。例えば、複数の超音波デバイス２０（例えば、音響デバイス２０のパラメトリックアレイ及び／又はフェーズドアレイ）は、位置、周波数及び／又は波モードが変わると物体１８周囲を移動しうる一又は複数の音響干渉ゾーン又は応力焦点を（例えば、洗浄ゾーン６２で）形成するために、波干渉現象を変更するように調整され及び／又は位置付けられうる。洗浄ゾーン６２は、ユーザ選択によって移動され、物体１８の表面１６の特定の位置での洗浄を可能にしうる。

例えば、異なるタイプの音響波２８（例えば、縦波、せん断波、表面波、及び／又はプレート波）は、物体１８の表面１６に対する音響波デバイス２０の入射角を調節することによって発生しうる。例として、音響デバイス２０を垂線から（例えば、表面１６の平面から）およそ１０度に位置付けること（例えば、回転させること）は、物体１８の表面１６に垂直なプレート波を物体１８の表面１６に発生させうる。別の例として、音響デバイス２０を垂線からおよそ０度（例えば、表面１６の平面に平行）に位置付けること（例えば、回転させること）は、縦波を物体１８の中に発生させうる。別の例として、せん断波は、任意の入射角で発生し、波に対して垂直に物体１８内に伝搬しうる。更に別の例として、表面波は、任意の入射角で発生し、物体１８の表面１６で同心円状に（例えば、楕円状に）伝搬しうる。

加えて、音響デバイス２０はまた、物体１８の非破壊検査及び／又は物体１８の構造健全性監視にも使用されうる。例えば、少なくとも２つの超音波デバイス２０（例えば、送信器及び受信器）が、物体１８の表面１６の上に位置付けられうる。デバイス２０の位置は、適切な角度で音波伝搬の方向を画定し、表面１６で表面波及び／又はプレート波を発生させ、検出するために、互いに対して、並びに表面１６に対して及び表面１６に沿って、調節されうる。音響波２８の発生及び検出は、表面１６の材料の弾性特性、並びに汚染物質（例えば、堆積物３０）及び水の存在を含むがこれらに限定されない、いくつかの要因次第でありうる。基準面での超音波デバイス２０によって生成及び検出された様々なパターンの超音波２８の基準ライブラリは、物体１８の監視された表面１８の条件（例えば、洗浄性）の非破壊検査で構築され使用されうる。

図３から図５を参照すると、開示されたシステム１０が、一又は複数の複雑な表面１６を有する一又は複数の物体１８を洗浄するために有利に用いられうる。例えば、図３及び図４に図示されるように、物体１８は、ボルト、ねじ又は類似のものなどの留め具でありうる。

物体１８は、保持固定具６４に載置、装着又は固定されうる。例えば、保持固定具６４は、支持スタンド９０を含み、物体１８は、支持スタンド９０に保持され又は支持スタンド９０によって支持されるホルダ９２内部で保持されうる。例えば、ホルダ９２は、一又は複数の物体１８（例えば、留め具）を受容するのに適した開放体積（ｏｐｅｎ ｖｏｌｕｍｅ）を含みうる。特定の非限定的例として、ホルダ９２は、音響波２８をバスケットを通って物体１８に伝搬可能にするのに適した非固体壁（例えば、メッシュ壁）を有するバスケットでありうる。

保持固定具６４は、一又は複数の音響吸収体９４を含みうる。例えば、音響吸収体９４は、音響エネルギーを吸収し、物体１８から保持固定具６４までの音響振動の伝達及び／又は伝搬を防止するために、ホルダ９２と支持スタンド９０との間に位置付けられうる。

洗浄作業中に、洗浄ヘッド３６は、洗浄される物体１８に近接して位置付けられ得る。例えば、洗浄ヘッド３６は、洗浄媒体、リンス媒体及びバキューム気流（図３及び図４に示されず）を物体１８の表面１６に方向付けるために適した位置に位置付けられうる。

少なくとも１つの音響デバイス２０は、物体１８に空気連結されうる。例えば、音響デバイス２０は、物体１８の一又は複数の表面１６に近接して位置付けられうる。

図３に示されるように、複数の音響デバイス２０は、物体１８の表面１６で音響波２８（例えば、縦波及び／又はせん断波）を方向付けるように構成された音響デバイス２０の空気連結されたアレイ３８（例えば、パラメトリックアレイ又はフェーズドアレイ）内に構成されうる。音響波２８は、任意の堆積物１４を取り除き、物体１８の表面１６から任意の洗浄媒体３０及び／又はリンス媒体３２（図１）を微粒化するために、物体１８の中に音響振動を発生させうる。

図４に示されるように、複数の音響デバイス２０は、物体１８の表面１６で音響波２８ａ（例えば、縦波及び／又はせん断波）を方向付けるように構成された音響デバイス２０の空気連結された第１のアレイ３８ａ（例えば、パラメトリックアレイ又はフェーズドアレイ）内に構成されうる。複数の音響デバイス２０は、物体１８の表面１６で音響波２８ｂ（例えば、縦波及び／又はせん断波）を方向付けるように構成された音響デバイス２０の空気連結された第２のアレイ３８ｂ（例えば、パラメトリックアレイ又はフェーズドアレイ）内に構成されうる。音響デバイス２０の第１のアレイ３８ａ及び音響デバイス２０の第２のアレイ３８ｂは、音響波２８ａ及び音響波２８ｂが、物体１８に向かって集束し、物体１８において互いに干渉し合うように、概して軸方向に反対の位置に位置付けられうる。干渉する音響波２８ａ及び２８ｂは、任意の堆積物１４を取り除き、物体１８の表面１６から任意の洗浄媒体３０及び／又はリンス媒体３２（図１）を微粒化するために、物体１８の表面１６に音響振動の特定のパターンを形成しうる。

複数の音響デバイス２０は、保持固定具８８に装着されうる。保持固定具８８は、物体１８に対する、音響デバイス２０のアレイ３８又は音響デバイス２０の第１のアレイ３８ａ及び音響デバイス２０の第２のアレイ３８ｂの場所、配向及び／又は距離を調節及び／又は固定しうる。保持固定具８８は、物体１８に対する複数の音響デバイス２０の自動、半自動又は手動の位置付けを提供しうる。

一又は複数の音響吸収体９６は、比較的限定された空間内に音響波２８（図３）又は音響波２８ａ及び２８ｂ（図４）を含むように位置付けられうる。例えば、一又は複数の音響吸収体９６は、音響エネルギーを吸収し、音響波２８又は音響波２８ａ及び２８ｂの隣接する物品への伝送を防止するために、複数の音響デバイス２０に対して概して軸方向に反対の位置に位置付けられ得る。音響吸収体９６は、保持固定具（図示されず）に装着されうる。保持固定具は、音響吸収体９６の自動、半自動又は手動の位置付けを提供しうる。

物体１８の音響処理は、洗浄媒体３０及びリンス媒体３２（図２）にエネルギーを与えうる。例えば、洗浄媒体３０及びリンス媒体３２は、音響波２８（図３）又は音響波２８ａ、２８ｂ（図４）によって生成された音響場を通って表面１６に送出され、エネルギーが与えられるようになり、直接的に洗浄媒体３０及びリンス媒体３２を通って（例えば、液滴又は薄膜の形態で）音響エネルギーを伝送しうる。

図５を参照すると、別の例として、物体１８は、複数の表面特徴（例えば、表面１６）を含む複雑な形状を有しうる。例えば、物体１８は、一又は複数の貫通穴９８（例えば、ねじ穴及び／又は平坦な穴）と、一又は複数の空洞１００と、一又は複数の接合面１０２とを含みうる。物体１８は、保持固定具６４（図５には示されず）に装着されうる。

洗浄作業中に、洗浄ヘッド３６は、洗浄される物体１８に近接して位置付けられうる。例えば、洗浄ヘッド３６は、洗浄媒体、リンス媒体及びバキューム気流３４（図３及び図４に図示されず）を物体１８の表面１６に方向付けるために適した位置に位置付けられうる。

少なくとも１つの音響デバイス２０は、物体１８に空気連結されうる。例えば、音響デバイス２０は、音響連結媒体１０４（例えば、空気）が、音響デバイス２０と物体１８との間に配置されるように、物体１８に近接して位置付けられうる。複数の音響デバイス２０は、物体１８を通って、物体１８の表面１６に音響波２８（図５に示されず）を方向付けるように構成された音響デバイス２０の空気連結されたアレイ３８（例えば、パラメトリックアレイ又はフェーズドアレイ）内に構成されうる。音響波２８（図１）は、任意の堆積物１４を取り除き、物体１８の表面１６から任意の洗浄媒体３０及び／又はリンス媒体３２（図１）を微粒化するために、音響連結メディア１０４を通って物体１８の中に伝送される音響振動を発生させうる。

複数の音響デバイス２０は、保持固定具８８に装着されうる。保持固定具８８は、物体１８に対する、音響デバイス２０のアレイ３８の場所、配向及び／又は距離を調節及び／又は固定しうる。保持固定具８８は、物体１８に対する複数の音響デバイス２０の自動、半自動又は手動の位置付けを提供しうる。

図６を参照すると、開示されたシステム１０が、一又は複数の精巧な表面１６を有する一又は複数の物体１８を精密に洗浄するために有利に用いられうる。例えば、物体１８は、平らな表面を有するシリコンウエハでありうる。

物体１８は、保持固定具６４に装着されうる。例えば、保持固定具６４は、支持スタンド９０を含み、物体１８は、支持スタンド９０に装着されうる。保持固定具６４は、一又は複数の音響吸収体９４を含みうる。例えば、音響吸収体９４は、音響エネルギーを吸収し、物体１８から保持固定具６４までの音響振動の伝達及び／又は伝搬を防止するために、物体１８と支持スタンド９０との間に位置付けられうる。

洗浄作業中に、洗浄ヘッド３６は、洗浄される物体１８の表面１６に近接して位置付けられうる。例えば、洗浄ヘッド３６は、洗浄媒体、リンス媒体及びバキューム気流（図３及び図４に示されず）を物体１８の表面１６に方向付けるために適した位置に位置付けられうる。

少なくとも１つの音響デバイス２０は、物体１８に連結されうる。音響デバイスは、物体１８に空気連結されても、物体１８に物理的に連結されてもよい。複数の音響デバイス２０は、物体１８を通って物体１８の表面１６に音響波２８（例えば、縦波及び／又はせん断波）を方向付けるように構成された音響デバイス２０の音響的に連結されたパラメトリック３８（例えば、パラメトリックアレイ又はフェーズドアレイ）内に構成されうる。音響波２８は、任意の堆積物１４を取り除き、物体１８の表面１６から任意の洗浄媒体３０及び／又はリンス媒体３２（図１）を微粒化するために、物体１８内に伝送される音響振動を発生させうる。

複数の音響デバイス２０は、保持固定具８８に装着されうる。保持固定具８８は、物体１８に対する、音響デバイス２０のアレイ３８の場所、配向及び／又は距離を調節及び／又は固定しうる。保持固定具８８は、物体１８に対する複数の音響デバイス２０の自動、半自動又は手動の位置付けを提供しうる。

図１を参照すると、開示されたシステム１０は、ロボットアセンブリ１０６内に一体化されうる。物体１８（例えば、物体１８の一又は複数の表面１６）は、音響デバイス２０と洗浄ヘッド３６（洗浄媒体ディスペンサ２２、リンス媒体ディスペンサ２４及びバキューム２６を含む）の組み合わせによって洗浄されうる。洗浄ヘッド３６は、ロボットアセンブリ１０６によって物体１８と並んで移動しうる。物体１８（例えば、物体１８の表面１６）に対する洗浄ヘッド３６の位置（例えば、場所、配向及び距離）は、ロボットアセンブリ１０６によって設定、調節及び／又は維持されうる。

図７を参照すると、ロボットアセンブリ１０６は、一又は複数の物体１８の自動洗浄又は半自動洗浄を提供しうる。例えば、洗浄ヘッド３６は、ロボットアセンブリ１０６のロボットアーム１１０のエンドアダプタ１０８に装着されうる。エンドアダプタ１０８は、ロボットアーム１１０の端に位置する可動継手１１２に装着されうる。可動継手１１２は、洗浄される物体１８の表面１６（図１）を接近させる所望の位置及び配向での洗浄ヘッド３６の位置付けを容易にしうる。可動継手１１２は、物体１８の表面１６の洗浄中の、洗浄ヘッド３６の位置付け（例えば、エンドアダプタ１０８の位置付け）用の回転式継手を含みうる。

供給ライン１１４は、洗浄ヘッド３６から、例えば、ロボットアセンブリ１０６のベース１１８に装着されうる洗浄源１１６に延びうる。供給ライン１１４は、洗浄媒体供給ライン４６、リンス媒体供給ライン５０、及びバキューム供給ライン５４を含みうる。同様に、洗浄源１１６は、洗浄媒体源４４、リンス媒体源４８、及びバキューム源５２を含みうる。洗浄溶液注入ユニット５６、フィルタ５８、及び堆積物容器６０は、ロボットアセンブリ１０６に（例えば、ベース１１８に）装着されうる。

図８を参照すると、ロボットアセンブリ１０６は、例えば、エンドアダプタ１０８などに、装着される一又は複数の製造デバイス１２０を含みうる。製造デバイス１２０は、物体１８（図１）の一又は複数の製造動作を実行するためのデバイスを含みうる。例えば、製造デバイス１２０は、（例えば、製造、組み立て及び／又は保守中の）物体１８における機械加工、穿孔、塗装、密閉、撮像、試験、点検、感知及び他の動作のための一又は複数のデバイスを含みうる。製造デバイス１２０は、供給ライン１２２を介して、例えば、製造デバイス１２０への材料及び／又は電力供給用のロボットアセンブリ１０６のベース１１８などに装着された、電力供給／材料供給ユニット１２４に連結されうる。

供給ライン１２２は、潤滑油、密閉剤、コーティング剤、又は他の材料を製造デバイス１２０に送出しうる。供給ライン１２２はまた、製造デバイス１２０を作動させるための電力、加圧空気、油圧流体、及び他の媒体を送出しうる。洗浄ヘッド３６は、製造デバイス１２０の一又は複数による物体１８における一又は複数の製造作業、点検作業、修理作業、又は保守作業の実行前、実行中又は実行後に、物体１８において洗浄作業を実行するために、ロボットアセンブリ１０６で用いられうる。

例示的構造では、洗浄ヘッド３６は、ロボットアセンブリ１０６（例えば、ロボットアーム１１０のエンドアダプタ１０８）に取り外し可能に取り付けられうる（例えば、ロボットアセンブリ１０６から取り外し可能でありうる）。洗浄ヘッド３６の取り外し、及び同一又は異なる構成を有する洗浄ヘッド３６の交換を容易にするために、洗浄ヘッド３６は、少なくとも１つの端取付具（図示されず）を含みうる。例えば、端取付具は、迅速な解除機構として提供されうる。迅速な解除機構は、供給ライン１２２及び／又はロボットアセンブリ１０６に洗浄ヘッド３６を解除可能に取り付ける多様な構成のうちの任意の１つに提供されうる。洗浄ヘッド３６の取り外し可能な取り付けは、所与の洗浄用途に対応するために、異なるサイズ、形状、及び構成（例えば、洗浄媒体デバイス２２、リンス媒体ディスペンサ２４及び／又はバキューム２６の量及び／又は構成）を有する多様な異なる洗浄ヘッド３６の任意の１つの装着を容易にしうる。

図９を参照すると、保持固定具６４は、物体１８を保持及び／又は指示するように構成されうる。例えば、保持固定具６４は、製造作業、組み立て作業及び／又は保守作業（例えば、組み立てラインの一部など）中に、並びに洗浄作業中に、物体１８を保持するために使用される構成要素組立固定具でありうる。別の例として、保持固定具６４は、洗浄作業中のみ、物体１８を保持するために使用されてもよい。更に別の例として、保持固定具６４は、物体１８の一部であってもよい。

洗浄作業中に、洗浄ヘッド３６は、物体１８の表面１６に近接して位置付けられうる。例えば、ロボットアセンブリ１０６は、洗浄ヘッド３６が、洗浄媒体、リンス媒体及びバキューム気流（図９に示されず）を物体１８の表面１６に方向付けるために適した位置に位置付けられうるように、保持固定具６４に近接して位置付けられうる。

音響デバイス２０の少なくとも１つは、保持固定具６４に物理的に連結されうる。音響デバイス２０は、保持固定具６４を通って物体１８に音響波２８（図１）を送出しうる。

保持固定具６４は、物体１８を保持固定具６４に留め、物体１８の位置を固定するために、物体１８の少なくとも一部分（例えば、エッジ）に係合するように構成された、少なくとも１つの物体保持固定具１２６を含みうる。例えば、各物体保持固定具１２６は、物体１８の少なくとも１つのエッジに係合するように構成されたエッジ保持固定具１２８を含みうる。

物体１８は、支持ベース１３０に装着されうる。物体１８は、支持ベース１３０と接触していてもよく、支持ベース１３０から所定の距離だけ間隔を空けていてもよい。保持固定具６４は、支持ベース１３０を保持固定具６４に留め、物体１８の一部分を固定するために、支持ベース１３０の少なくとも一部分に係合するように構成された、少なくとも１つの支持ベース保持固定具１３２を含みうる。

少なくとも１つの超音波デバイス２０は、物体保持固定具１２６、支持ベース保持固定具１３２及び／又は支持ベース１３０を通って、物体１８内に音響波２８（図１）を伝達するために、物体保持固定具１２６の一又は複数、及び支持ベース保持固定具１３２の一又は複数に連結されうる。音響デバイス２０は、物体保持固定具１２６及び／又は支持ベース保持固定具１３２（例えば、接触音波及び／又は超音波トランスデューサ）に物理的に連結されてもよく、物体保持固定具１２６及び／又は支持ベース保持固定具１３２（例えば、非接触音波及び／又は超音波トランスデューサ）に空気連結されてもよい。

物体保持固定具１２６及び／又は支持ベース保持固定具１３２は、保持固定具６４に統合されていてもよく、又は保持固定具６４に設置又は結合されていてもよい。音響発生器４０（図１）は、保持固定具６４に統合されていてもよく、又は音響デバイス２０から遠隔にあって接続されていてもよい。

物体保持固定具１２６、支持ベース保持固定具１３２及び／又は支持ベース１３０は、物体保持固定具１２６及び／又は支持ベース保持固定具１３２に適用された音響波２８が、保持固定具６４（物体保持固定具１２６、支持ベース保持固定具１３２及び／又は支持ベース１３０を含む）の間で、保持固定具６４を通って物体１８内に十分に伝送されるように、音響的に連結されうる。

本明細書で使用されるように、音響的に連結されるとは、全体的な構造が、音響波２８の効果的な伝送及び伝搬に音響的に利用可能である（例えば、音響共振システム）ように、保持固定具６４のすべてのパーツ及び／又は構成要素が一体的に結合されることを意味する。例えば、保持固定具６４は、構成要素間に間隙が発生せず、音響波２８の伝搬が構成要素及び／又は表面インターフェースを通って失われないように、構成されうる。

したがって、音響デバイス２０と連携して、物体保持固定具１２６及び／又は支持ベース保持固定具１３２は、物体１８の表面１６で音響振動を発生させるために、物体１８全体を通って物体１８全体の中に音響波２８を送出する音響共振システムを形成しうる。複数の音響デバイス２０が、任意の構成の中に（例えば、音響デバイスのパラメトリックアレイ又は音響デバイスのフェーズドアレイの中に）配置されうる。

各音響デバイス２０は、固定位置を有していてもよく、又は保持固定具６４、物体保持固定具１２６及び／又は支持ベース保持固定具１３２に対して移動可能であってもよい。例えば、複数の音響デバイス２０の位置、配向及び／又は場所は、一又は複数の物体保持固定具１２６及び／又は支持ベース保持固定具１３２に固定されうる。別の例として、音響デバイス２０の位置、配向及び／又は場所は、例えば、音響デバイス２０と関連付けられた保持固定具８８（図１）によって、手動で移動可能であっても、電気機械的に移動可能であってもよい。したがって、音響デバイス２０を位置付け、作動させ、調整することによって、様々なタイプの誘導された音響波２８（例えば、集束した音響エネルギー）が、所望の場所（例えば、洗浄ゾーン６２）で物体１８の表面１６に形成されうる。

保持固定具６４が、物体保持固定具１２６、支持ベース１３０並びに／又は空気連結された音響デバイス２０及び／又は物理的に連結された音響デバイス２０の任意の組み合わせを有する支持ベース保持固定具１３２の任意の組み合わせを含み得、図９に示された構造が任意の方法における本開示の限定を意図していないことを当業者は認識するだろう。

したがって、複数の物理的に連結された音響デバイス２０は、物体１８内に方向付けられた（例えば、保持固定具６４を通って）音響波２８を発生させ、及び／又は複数の空気連結された音響デバイス２０は、物体１８の表面１６に方向付けられた音響波２８を発生させうる。超音波２８の干渉は、堆積物１４を取り除き、洗浄媒体３０、洗浄媒体３０によって保持される堆積物粒子及びリンス媒体３２を微粒化するために、物体１８の中に縦波及び／又はせん断波を、並びに／又は物体１８の表面１６にプレート波及び／又はせん断波を発生させうる。

電力、サイズ、量、場所、相対位置、配向角度、及び物体１８の表面１６からの距離は、所与の洗浄作業に対する音響デバイス２０のサイズを決定し構成するときに、考慮されうる。例えば、電力が高い、比較的少量の超音波デバイスが使用されうる。別の例として、電力が低い、比較的多量の超音波デバイスが使用されうる。

図１０を参照すると、物体の表面洗浄のための、一般的に２００で指定される開示された方法の１つの態様が、洗浄される少なくとも１つの表面を有する物体を提供することによって、ブロック２０２で開始しうる。

ブロック２０４で示されるように、物体は、保持固定具に装着されうる。保持固定具は、音響共振システムを画定しうる。

ブロック２０６で示されるように、音響波（例えば、音波及び／又は超音波）は、物体の表面に送出されうる。音響波は、物体の表面に音響振動を（例えば、縦波、せん断波、表面波及び／又はプレート波に応じて）発生させうる。音響波は、一又は複数の音響デバイス（例えば、音波トランスデューサ及び／又は超音波トランスデューサ）によって放射されうる。音響デバイスは、物体及び／又は保持固定具に空気連結されてもよく、及び／又は物体及び／又は保持固定具に物理的に連結されてもよい。

ブロック２０８で示されるように、音響波が、物体の表面の洗浄ゾーンに集束されうる。ブロック２１０で示されるように、集束した音響波は、物体の表面に及び／又は物体の中に音響振動のパターンを生成しうる。ブロック２１２で示されるように、音響振動のパターンは、音響波の干渉に応じて、物体の表面の少なくとも一部分周囲に、一又は複数の音響干渉ゾーン又は応力焦点を形成しうる。

ブロック２１２で示されるように、物体の表面における（例えば、洗浄ゾーン内部の）任意の堆積物は、物体に適用された音響波によって発生した物体の中の音響振動に応じて、物体の表面から分解され及び／又は取り除かれうる。

ブロック２１４で示されるように、洗浄媒体（例えば、水又は水性洗浄液）は、物体の表面に送出されうる。例えば、洗浄媒体が、洗浄媒体ディスペンサから洗浄ゾーンに排出されうる。ブロック２１６で示されるように、洗浄媒体は、音響波によって物体の表面から取り除かれた堆積物の粒子を捕捉及び／又は収集しうる。

ブロック２１８で示されるように、洗浄媒体、及び洗浄媒体（例えば、液滴）によって捕捉された堆積物の粒子は、物体に適用された音響波によって発生した物体の中の音響振動に応じて、ミストに微粒化されうる。

ブロック２２０で示されるように、リンス媒体（例えば、水）が、物体の表面に送出されうる。例えば、リンス媒体が、リンス媒体ディスペンサから洗浄ゾーンに排出されうる。ブロック２２２で示されるように、リンス媒体は、任意の残った洗浄媒体及び／又は堆積物の粒子を物体の表面からリンスしうる。

ブロック２２４で示されるように、リンス媒体は、物体に適用された音響波によって発生した物体の中の音響振動に応じて、ミストに微粒化されうる。

ブロック２２６で示されるように、バキューム気流が、物体の表面に送出されうる。ブロック２２８で示されるように、ミストに微粒化された洗浄媒体、洗浄媒体によって捕捉された堆積物の粒子、及び／又はリンス媒体は、バキューム気流によって集められうる。ブロック２２０で示されたバキュームステップは、ブロック２１０−２１８で示されたステップ中に及び／又はそれらのステップの初めから終わりまで実行されうる。

したがって、開示されたシステム及び方法は、音響振動（例えば、集束した音響波を介して）、洗浄媒体、リンス媒体及びバキューム気流を組み合わせることによって、大きな及び／又は複雑な物体の一又は複数の表面を洗浄するために使用されうる。複数の音響デバイス（例えば、音響デバイスのアレイ）は、物体の表面の特定のエリア（例えば、洗浄ゾーン）に電子的にかつ機械的に集束した方向性のある音響波を発生させ放射しうる。様々な電子的かつ機械的手段によって音響デバイスを作動させ調整することは、洗浄効果を実現するために物体の中及び上に所望パターンの音響振動を形成しうる。例として、音響波の位置付け及び集束は、洗浄媒体ディスペンサ、リンス媒体ディスペンサ及びバキュームに備えられた様々な洗浄ヘッド及び／又は音響デバイスに備えられた保持固定具の移動により実現されうる。音響デバイスの調整は、洗浄媒体及びリンス媒体の中で音響流を実現するために、パラメトリックアレイ又はフェーズドアレイの概念で実現されうる。

概して図１を参照すると、表面を含む物体を洗浄するための開示されたシステム１０の様々な態様は、音響波２８を物体１８に送出するように構成された音響デバイス２０と；流体１３６を表面１６に送出するように構成された流体ディスペンサ１３４と；バキューム気流３４を表面１６に近接して送出するように構成されたバキューム２６と
を含み得、音響波２８は、表面１６から堆積物１４を取り除き、流体１３６を音響的に処理し、流体１３６及び流体１３６によって集められた堆積物１４を微粒化する。

１つの態様では、音響波２８は、前記物体１８の表面１６で音響振動を発生させうる。音響波２８は、音響振動を物体１８の中に発生させうる。音響波２８は、縦波、せん断波、表面波及びプレート波の少なくとも１つを含みうる。

別の態様では、流体１３６は、洗浄媒体及びリンス媒体を含みうる。

別の態様では、前記音響デバイス２０の位置、流体ディスペンサ１３４の位置及びバキューム２６の位置が、表面に対して調節可能でありうる。

別の態様では、流体ディスペンサ１３４は、洗浄媒体３０を表面１６に送出するように構成された洗浄媒体ディスペンサ２２と、リンス媒体３２を表面１６に送出するように構成されたリンス媒体ディスペンサ２４とを含みうる。洗浄媒体ディスペンサ２２、リンス媒体ディスペンサ２４及びバキューム２６は、洗浄ヘッド３６に装着されうる。洗浄ヘッド３６が、ロボットアセンブリ１０６に装着され得、ロボットアセンブリ１０６が、表面１６に対して洗浄ヘッド３６を位置付ける。洗浄媒体３０は、液体及び気体の少なくとも１つを含み、リンス媒体３２は、液体及び気体の少なくとも１つを含みうる。洗浄媒体３０及びリンス媒体３２は、異なる組成を含みうる。

別の態様では、音響波２８は、堆積物１４と表面１６との間の粘着力を低減しうる。流体１３６は、表面１６から取り除かれた堆積物１４を集めうる。音響波２８は、表面１６の洗浄ゾーン６２に集束されうる。

別の態様では、音響デバイス２０は、音波トランスデューサ及び超音波トランスデューサの少なくとも１つを含みうる。

別の態様では、開示されたシステム１０は、音響デバイス３８のアレイとして配置された複数の音響デバイス２０を含みうる。音響デバイス３８のアレイは、物体１８に空気連結されうる。音響デバイス３８のアレイは、集束した音響波２８を表面１６に送出しうる。集束した音響波２８の干渉は、表面１６で音響波干渉を画定しうる。音響デバイス３８のアレイは、パラメトリックアレイ及びフェーズドアレイの少なくとも１つを含みうる。

別の態様では、開示されたシステム１０は、音響デバイス３８ａの第１のアレイ及び音響デバイス３８ｂの第２のアレイとして配置された複数の音響デバイス２０を含みうる。音響デバイス３８ａの第１のアレイは、物体１８に空気連結されうる。音響デバイス３８ｂの第２のアレイは、物体１８に物理的に連結されうる。

別の態様では、開示されたシステム１０は、物体１８を保持するように構成された保持固定具６４を含みうる。音響波２８は、音響振動を物体１８の中に発生させうる。流体ディスペンサ１３４は、洗浄媒体３０を表面１６に送出するように構成された洗浄媒体ディスペンサ２２と、リンス媒体３２を表面１６に送出するように構成されたリンス媒体ディスペンサ２４とを含みうる。洗浄媒体ディスペンサ２２、リンス媒体ディスペンサ２４及びバキューム２６は、洗浄ヘッド３６に装着されうる。音響デバイス２０は、保持固定具６４に連結されうる。洗浄ヘッド３６の位置は、物体１８の位置に対して調節可能でありうる。音響デバイス２０は、保持固定具６４に物理的に連結されうる。音響デバイス２０は、保持固定具６４及び物体１８の少なくとも１つに空気連結されうる。複数の音響デバイス２０は、音響デバイス３８ａの第１のアレイ及び音響デバイス３８ｂの第２のアレイとして配置されうる。音響デバイス３８ａの第１のアレイは、保持固定具６４に物理的に連結されうる。音響デバイス３８ｂの第２のアレイは、保持固定具６４及び物体１８の少なくとも１つに空気連結されうる。保持固定具６４は、音響共振システムを画定しうる。保持固定具６４は、前記物体の一部でありうる。

別の態様では、流体１３６は、液体及び気体の少なくとも１つを含みうる。流体１３６は、水及び水溶液の少なくとも１つを含みうる。

別の態様では、開示されたシステム１０は、音響波２８を物体１８に送出するように構成された音響デバイス２０と、洗浄媒体３０を表面１６に送出するように構成された洗浄媒体ディスペンサ２２と、リンス媒体３２を表面１６に送出するように構成されたリンス媒体ディスペンサ２４と、バキューム気流３４を表面１６に近接して送出するように構成されたバキューム２６とを含みうる。音響波２８は、表面１６から堆積物を取り除き、洗浄媒体３０及びリンス媒体３２を音響的に処理し、洗浄媒体３０並びに洗浄媒体３０及びリンス媒体３２によって集められた堆積物１４を微粒化するために、物体１８の中に音響振動を発生させうる。

一般的に図１及び図１０を参照すると、表面を含む物体を洗浄するための開示された方法２００の１つの態様は、（１）表面１６から堆積物１４を取り除くために、音響波２８を物体１８に送出することと、（２）取り除かれた堆積物１４を集めるために、洗浄媒体３０を表面１６に送出することと、洗浄媒体３０及び取り除かれた堆積物１４を音響的に処理し微粒化するために、音響波２８を物体１８に送出することと、（３）微粒化した洗浄媒体３０及び取り除かれた堆積物１４を集めるために、バキューム気流３４を適用することと、（４）リンス媒体３２を表面１６に送出することと、（５）リンス媒体３２を音響的に処理し微粒化するために、音響波２８を物体１８に送出することと、微粒化したリンス媒体３２を集めるために、バキューム気流３４を適用することとを含みうる。

別の態様では、音響波２８は、物体１８の中で音響振動を発生させうる。

別の態様では、開示された方法２００は、（６）物体１８を保持固定具６４に装着するステップと；（７）物体１８の中で音響振動を発生させるために、保持固定具６４及び物体１８の少なくとも１つに音響波２８を送出するステップとを含みうる。保持固定具６４は、音響共振システムを画定しうる。

別の態様では、開示された方法２００は、（８）表面１６の洗浄ゾーン６２に音響波２８を集束させるステップと、超音波振動のパターンを物体１８の中に生成するステップとを含みうる。音響振動のパターンを生成するステップが、音響波２８の干渉によって、表面１６の少なくとも一部分に音響干渉ゾーンを画定することを含みうる。

別の態様では、音響波２８は、堆積物１４と表面１６との間の粘着力を低減しうる。洗浄媒体３０は、液体及び気体の少なくとも１つを含みうる。リンス媒体３２は、液体及び気体の少なくとも１つを含みうる。

別の態様では、洗浄媒体３０を送出するステップ及びリンス媒体３２を送出するステップは、連続的に発生しうる。

別の態様では、洗浄媒体３０を送出するステップ及びリンス媒体３２を送出するステップは、同時に発生しうる。

本開示の実施例は、図１１に示す航空機の製造及び保守方法３００と、図１２に示す航空機３０２に照らして説明されうる。製造前の段階では、航空機の製造及び保守方法３００は、航空機３０２の仕様及び設計３０４、並びに材料の調達３０６を含みうる。製造段階では、航空機３０２の構成要素／サブアセンブリの製造３０８とシステムインテグレーション３１０とが行われる。その後、航空機３０２は認可及び納品３１２を経て運航３１４に供される。顧客により運航される期間に、航空機３０２には、改造、再構成、改修なども含みうる定期的な整備及び保守３１６が予定される。

方法３００の各工程は、システムインテグレータ、第三者、及び／又はオペレータ（例えば顧客）によって、実行又は実施されうる。本明細書の目的では、システムインテグレータは、限定しないが、任意の数の航空機製造者、及び主要システムの下請業者を含み、第三者は、限定しないが、任意の数のベンダー、下請業者、及び供給業者を含み、オペレータは、航空会社、リース会社、軍事団体、サービス機関などでありうる。

図１２に示すように、例示的方法３００によって製造された航空機３０２は、複数のシステム３２０及び内装３２２を備えた機体３１８を含みうる。複数のシステム３２０の例には、推進システム３２４、電気システム３２６、油圧システム３２８、及び環境システム３３０の一又は複数が含まれうる。任意の数の他のシステムが含まれることもある。航空宇宙産業の例を示しているが、開示されたシステム１０及び方法２００の原理は、自動車産業及び半導体産業などの他の産業にも適用されうる。

本明細書中で実施される装置及び方法は、製造及び保守方法３００の任意の一又は複数の段階において用いられうる。例えば、構成要素／サブアセンブリの製造３０８、システムインテグレーション３１０、及び／又は整備及び保守３１６に対応する構成要素又はサブアセンブリは、開示されているシステム１０及び方法２００を使用して作製され、或いは製造されうる。また、一又は複数の装置例、方法例、又はこれらの組み合わせは、例えば、機体３１８及び／又は内装３２２のような航空機３０２の組立てを実質的に効率化するか、又は航空機３０２のコストを削減することにより、構成要素／サブアセンブリの製造３０８及び／又はシステムインテグレーション３１０において利用されうる。同様に、装置の実施例、方法の実施例、或いはそれらの組み合わせのうちの一又は複数を、航空機３０２の運航中に、例えば限定しないが、整備及び保守３１６に利用することができる。

開示されているシステム及び方法の様々な態様が示され説明されたが、当業者は、明細書を読むことで、変更を想起しうる。本出願は、かかる変更を含み、かつ、特許請求の範囲によってのみ限定される。

Claims (40)

1. 表面を含む物体を洗浄するためのシステムであって、
   音響波を前記物体に送出するように構成された音響デバイスと、
   流体を前記表面に送出するように構成された流体ディスペンサと、
   バキューム気流を前記表面に近接して送出するように構成されたバキュームと
   を備え、
   前記音響波が、前記表面から堆積物を取り除き、前記流体を音響的に処理し、前記流体及び前記流体によって集められた前記堆積物を微粒化するシステム。
2. 前記音響波が、前記物体の前記表面に音響振動を発生させる、請求項１に記載のシステム。
3. 前記音響波が、前記物体の中に音響振動を発生させる、請求項１に記載のシステム。
4. 前記音響波が、縦波、せん断波、表面波及びプレート波の少なくとも１つを含む、請求項１から３の何れか一項に記載のシステム。
5. 前記流体が、洗浄媒体及びリンス媒体を含む、請求項１に記載のシステム。
6. 前記音響デバイスの位置、前記流体ディスペンサの位置及び前記バキュームの位置が、前記表面に対して調節可能である、請求項１に記載のシステム。
7. 前記流体ディスペンサが、
   洗浄媒体を前記表面に送出するように構成された洗浄媒体ディスペンサと、
   リンス媒体を前記表面に送出するように構成されたリンス媒体ディスペンサと
   を含む、請求項１に記載のシステム。
8. 前記洗浄媒体ディスペンサ、前記リンス媒体ディスペンサ及び前記バキュームが、洗浄ヘッドに装着される、請求項７に記載のシステム。
9. 前記洗浄ヘッドが、ロボットアセンブリに装着され、前記ロボットアセンブリが、前記表面に対して前記洗浄ヘッドを位置付ける、請求項８に記載のシステム。
10. 前記洗浄媒体が、液体及び気体の少なくとも１つを含み、前記リンス媒体が、液体及び気体の少なくとも１つを含む、請求項７に記載のシステム。
11. 前記洗浄媒体及び前記リンス媒体が、異なる組成を含む、請求項７に記載のシステム。
12. 前記音響波が、前記堆積物と前記表面との間の粘着力を低減する、請求項１に記載のシステム。
13. 前記流体が、前記表面から取り除かれた前記堆積物を集める、請求項１に記載のシステム。
14. 前記音響波が、前記表面の洗浄ゾーンに集束される、請求項１から１３の何れか一項に記載のシステム。
15. 前記音響デバイスが、音波トランスデューサ及び超音波トランスデューサの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のシステム。
16. 音響デバイスのアレイとして配置された複数の音響デバイスを更に含み、前記音響デバイスのアレイが、前記物体に空気連結される、請求項１から１５の何れか一項に記載のシステム。
17. 前記音響デバイスのアレイが、集束した音響波を前記表面に送出し、前記集束した音響波の干渉が、前記表面で音響波干渉ゾーンを画定する、請求項１６に記載のシステム。
18. 前記音響デバイスのアレイが、パラメトリックアレイ及びフェーズドアレイの少なくとも１つを含む、請求項１６に記載のシステム。
19. 音響デバイスの第１のアレイ及び音響デバイスの第２のアレイとして配置された複数の音響デバイスを更に含み、前記音響デバイスの第１のアレイが、前記物体に空気連結され、前記音響デバイスの第２のアレイが、前記物体に物理的に連結される、請求項１から１８の何れか一項に記載のシステム。
20. 前記物体を保持するように構成された保持固定具を更に備え、前記音響波が、前記物体の中で音響振動を発生させる、請求項１から１９の何れか一項に記載のシステム。
21. 前記流体ディスペンサが、
    洗浄媒体を前記表面に送出するように構成された洗浄媒体ディスペンサと、
    リンス媒体を前記表面に送出するように構成されたリンス媒体ディスペンサと
    を含み、
    前記洗浄媒体ディスペンサ、前記リンス媒体ディスペンサ及び前記バキュームが、洗浄ヘッドに装着される、請求項１に記載のシステム。
22. 前記音響デバイスが、前記保持固定具に連結され、前記洗浄ヘッドの位置が、前記物体に対して調節可能である、請求項２０に記載のシステム。
23. 前記音響デバイスが、前記保持固定具に物理的に連結される、請求項２０に記載のシステム。
24. 前記音響デバイスが、前記保持固定具及び前記物体の少なくとも１つに空気連結される、請求項２０に記載のシステム。
25. 音響デバイスの第１のアレイ及び音響デバイスの第２のアレイとして配置された複数の音響デバイスを更に含み、前記音響デバイスの第１のアレイが、前記保持固定具に物理的に連結され、前記音響デバイスの第２のアレイが、前記保持固定具及び前記物体の少なくとも１つに空気連結される、請求項２０から２４の何れか一項に記載のシステム。
26. 前記保持固定具が、音響共振システムを画定する、請求項２０に記載のシステム。
27. 前記保持固定具が、前記物体の一部である、請求項２６に記載のシステム。
28. 前記流体が、液体及び気体の少なくとも１つを含む、請求項１に記載のシステム。
29. 前記流体が、水及び水溶液の少なくとも１つを含む、請求項１に記載のシステム。
30. 表面を含む物体を洗浄するためのシステムであって、
    音響波を前記物体に送出するように構成された音響デバイスと、
    洗浄液を前記表面に送出するように構成された洗浄液ディスペンサと、
    リンス液を前記表面に送出するように構成されたリンス液ディスペンサと、
    バキューム気流を前記表面に近接して送出するように構成されたバキュームと
    を備え、
    前記音響波が、前記表面から堆積物を取り除き、前記洗浄液及び前記リンス液を音響的に処理し、前記洗浄液、前記洗浄液によって集められた前記堆積物及び前記リンス液を微粒化するために、前記物体の中に音響振動を発生させるシステム。
31. 表面を含む物体を洗浄するための方法であって、
    前記表面から堆積物を取り除くために、音響波を前記物体に送出することと、
    取り除かれた堆積物を集めるために、洗浄媒体を前記表面に送出することと、
    前記洗浄媒体及び前記取り除かれた堆積物を音響的に処理し微粒化するために、前記音響波を前記物体に送出することと、
    微粒化した洗浄媒体及び取り除かれた堆積物を集めるために、バキューム気流を適用することと、
    リンス媒体を前記表面に送出することと、
    前記リンス媒体を音響的に処理し微粒化するために、前記音響波を前記物体に送出することと、
    微粒化したリンス媒体を集めるために、前記バキューム気流を適用することと
    を含む方法。
32. 前記音響波が、前記物体の中に音響振動を発生させる、請求項３１に記載の方法。
33. 前記物体を保持固定具に装着することと、
    前記物体の中で音響振動を発生させるために、前記保持固定具及び前記物体の少なくとも１つに前記音響波を送出することと
    を更に含む、請求項３１又は３２に記載の方法。
34. 前記保持固定具が、音響共振システムを画定する、請求項３３に記載の方法。
35. 前記表面の洗浄ゾーン上に前記音響波を集束させることと、
    前記物体の中に音響振動のパターンを生成することと
    を更に含む、請求項３１から３４の何れか一項に記載の方法。
36. 前記音響振動の前記パターンを生成する前記ステップが、前記音響波の干渉によって、前記表面の少なくとも一部分に音響干渉ゾーンを画定することを含む、請求項３５に記載の方法。
37. 前記音響波が、前記堆積物と前記表面との間の粘着力を低減する、請求項３１に記載の方法。
38. 前記洗浄媒体及び前記リンス媒体が、液体及び気体の少なくとも１つを含む、請求項３１に記載の方法。
39. 前記洗浄媒体を送出する前記ステップ及び前記リンス媒体を送出する前記ステップが、連続的に発生する、請求項３１に記載の方法。
40. 前記洗浄媒体を送出する前記ステップ及び前記リンス媒体を送出する前記ステップが、同時に発生する、請求項３１に記載の方法。

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