JP5226141B1 - 超音波洗浄装置及びその電力制御方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】電力管理の信頼性をより高めることができる超音波洗浄装置を提供する。
【解決手段】超音波洗浄装置は、被洗浄物11、洗浄液12、超音波振動子13、発振器14、電源部16及び電力計15を具備し、発振器14は、発振部17と、発振部17によって発振された第1の電力が設定電力値になるように制御して超音波振動子へ出力する制御部18と、制御部18によって超音波振動子13へ出力されている第2の電力を検出する検出部19と、演算部20を有し、演算部20は、第1の検出電力値を補正値αによって補正した第1の補正電力値を導出し、電力計15によって測定された測定電力値を補正値βによって補正した第2の補正電力値を導出し、第1の補正電力値が第2の補正電力値から一定値以上外れている場合は、第1の補正電力値が第2の補正電力値になるように補正値αを修正した修正補正値α'を記録部21に記録する機能を有する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、被洗浄物に超音波洗浄を行う超音波洗浄装置及びその電力制御方法等に関する。
従来の超音波洗浄装置は、被洗浄物を洗浄する洗浄液に超音波を与える超音波振動子、発振器及び電源部を有しており、この発振器は発振部、検出部及び演算部を有している。超音波振動子には発振器が電気的に接続されており、発振器には電源部が電気的に接続されている。この発振部によって発振された電力が超音波振動子へ出力されるようになっている。この出力されている電力は検出部によって検出され、この検出された電力値が設定電力値(即ち超音波振動子に印加される電力として適した電力値)と外れているかが演算部によって比較される。そして、超音波振動子へ出力される電力値が設定電力値と外れている場合は、設定電力値になるように制御した電力が超音波振動子へ出力される(例えば特許文献1参照)。
超音波振動子に実際に印加される電力を設定電力値にするには、超音波振動子に印加される電力を検出部によって正確に検出する必要がある。この検出部は、工場等で超音波洗浄装置を製造した際に電力校正器によって調整されることで、電力値を正確に検出できるようにしている。
上記のように従来の超音波洗浄装置では、超音波振動子に印加される電力値を検出部によって検出し、その電力値と設定電力値を比較し、超音波振動子に印加される電力値が設定電力値になるように制御する。これにより、環境条件(例えば洗浄液の温度、質、種類や被洗浄物の種類)等によって超音波振動子に印加される電力が変化しても、その電力値を設定電力値に合わせることができ、その結果、超音波洗浄の効率低下を抑制することができる。
しかしながら、発振器内部の検出部には、電力計として構成された機器が設けられているわけではないため、その検出部による電力管理は簡易的なものになる。また、超音波洗浄装置において超音波振動子を交換した場合は、検出部によって検出される電力値が正確な値からずれる場合も考えられる。
特開2000−49619号公報
本発明の一態様は、電力管理の信頼性をより高めることができる超音波洗浄装置及びその電力制御方法を提供することを課題とする。
本発明の一態様は、被洗浄物を洗浄する洗浄液と、前記洗浄液に超音波を与える超音波振動子と、前記超音波振動子に電気的に接続された発振器と、前記超音波振動子に印加されている電力を測定する電力計と、を具備し、前記発振器は、発振部と、前記発振部によって発振された第1の電力が設定電力値になるように制御して前記超音波振動子へ出力する制御部と、前記制御部によって前記超音波振動子へ出力されている第2の電力を検出する検出部と、第1の補正値及び第2の補正値を記録する記録部と、前記検出部、前記制御部、前記記録部及び前記電力計それぞれに電気的に接続された演算部と、を有し、前記演算部は、前記検出部によって検出された第1の検出電力値を前記第1の補正値によって補正した第1の補正電力値を導出し、前記電力計によって測定された測定電力値を前記第2の補正値によって補正した第2の補正電力値を導出し、前記第2の補正電力値を前記第1の補正電力値と比較し、前記第1の補正電力値が前記第2の補正電力値から一定値以上外れている場合は、前記第1の補正電力値が前記第2の補正電力値になるように前記第1の補正値を修正した第1の修正補正値を前記記録部に記録する機能を有することを特徴とする超音波洗浄装置である。
本発明の一態様は、第1の超音波洗浄装置、第2の超音波洗浄装置及び電力計を有する超音波洗浄装置であって、前記第1の超音波洗浄装置は、第1の被洗浄物を洗浄する第1の洗浄液と、前記第1の洗浄液に超音波を与える第1の超音波振動子と、前記第1の超音波振動子に電気的に接続された第1の発振器と、を有し、前記第2の超音波洗浄装置は、第2の被洗浄物を洗浄する第2の洗浄液と、前記第2の洗浄液に超音波を与える第2の超音波振動子と、前記第2の超音波振動子に電気的に接続された第2の発振器と、を有し、前記電力計は、前記第1の超音波振動子に印加されている電力または前記第2の超音波振動子に印加されている電力を測定するものであり、前記第1の超音波振動子及び前記第2の超音波振動子は第1のスイッチを介して前記電力計に電気的に接続されており、前記第1の発振器及び前記第2の発振器は第2のスイッチを介して前記電力計に電気的に接続されており、前記第1の発振器は、第1の発振部と、前記第1の発振部によって発振された第1の電力が第1の設定電力値になるように制御して前記第1の超音波振動子へ出力する第1の制御部と、前記第1の制御部によって前記第1の超音波振動子へ出力されている第2の電力を検出する第1の検出部と、第1の補正値及び第2の補正値を記録する第1の記録部と、前記第1の検出部、前記第1の制御部、前記第1の記録部及び前記電力計それぞれに電気的に接続され、前記電力計に前記第2のスイッチを介して電気的に接続された第1の演算部と、を有し、前記第1の演算部は、前記第1の検出部によって検出された第1の検出電力値を前記第1の補正値によって補正した第1の補正電力値を導出し、前記電力計によって測定された第1の測定電力値を前記第2の補正値によって補正した第2の補正電力値を導出し、前記第2の補正電力値を前記第1の補正電力値と比較し、前記第1の補正電力値が前記第2の補正電力値から一定値以上外れている場合は、前記第1の補正電力値が前記第2の補正電力値になるように前記第1の補正値を修正した第1の修正補正値を前記記録部に記録する機能を有し、前記第2の発振器は、第2の発振部と、前記第2の発振部によって発振された第3の電力が第2の設定電力値になるように制御して前記第2の超音波振動子へ出力する第2の制御部と、前記第2の制御部によって前記第2の超音波振動子へ出力されている第4の電力を検出する第2の検出部と、第3の補正値及び第4の補正値を記録する第2の記録部と、前記第2の検出部、前記第2の制御部、前記第2の記録部及び前記電力計それぞれに電気的に接続され、前記電力計に前記第2のスイッチを介して電気的に接続された第2の演算部と、を有し、前記第2の演算部は、前記第2の検出部によって検出された第3の検出電力値を前記第3の補正値によって補正した第4の補正電力値を導出し、前記電力計によって測定された第2の測定電力値を前記第4の補正値によって補正した第5の補正電力値を導出し、前記第5の補正電力値を前記第4の補正電力値と比較し、前記第4の補正電力値が前記第5の補正電力値から一定値以上外れている場合は、前記第4の補正電力値が前記第5の補正電力値になるように前記第3の補正値を修正した第2の修正補正値を前記記録部に記録する機能を有することを特徴とする超音波洗浄装置である。
本発明の一態様は、超音波洗浄装置の電力制御方法において、前記超音波洗浄装置は、被洗浄物を洗浄する洗浄液と、前記洗浄液に超音波を与える超音波振動子と、前記超音波振動子に電気的に接続された発振器と、前記発振器及び前記超音波振動子に電気的に接続された電力計と、を有し、前記発振器は、発振部と、前記発振部に電気的に接続された制御部と、前記制御部に電気的に接続された検出部と、前記検出部及び前記制御部それぞれに電気的に接続された演算部と、前記演算部に電気的に接続された記録部と、を有し、前記電力制御方法は、前記発振部によって発振された第1の電力が設定電力値になるように前記制御部によって制御して前記超音波振動子へ出力し、前記超音波振動子へ出力した第2の電力を前記検出部によって検出し、前記検出部によって検出した第1の検出電力値を前記記録部に記録された第1の補正値によって補正することにより第1の補正電力値を前記演算部によって導出し、前記超音波振動子へ出力した前記第2の電力を前記電力計によって測定し、前記電力計によって測定した第1の測定電力値を前記記録部に記録された第2の補正値によって補正することにより第2の補正電力値を前記演算部によって導出し、前記演算部によって前記第2の補正電力値を前記第1の補正電力値と比較し、前記第1の補正電力値が前記第2の補正電力値から一定値以上外れている場合は、前記第1の補正電力値が前記第2の補正電力値になるように前記第1の補正値を修正した第1の修正補正値を前記記録部に記録することを特徴とする超音波洗浄装置の電力制御方法である。
本発明の一態様によれば、電力管理の信頼性をより高めることができる超音波洗浄装置及びその電力制御方法を提供できる。
本発明の一態様に係る超音波洗浄装置の構成を示す概略図である。 本発明の一態様に係る超音波洗浄装置の電力制御方法を説明するための概略図である。 本発明の一態様に係る超音波洗浄装置の構成を示す概略図である。
以下では、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の一態様に係る超音波洗浄装置の構成を示す概略図である。
超音波洗浄装置は、被洗浄物11を洗浄する洗浄液12と、この洗浄液12が入れられた洗浄槽10と、洗浄液12に超音波を与える超音波振動子(負荷)13と、この超音波振動子13に電気的に接続された発振器14と、この発振器14に電気的に接続された電源部16と、超音波振動子13に印加されている電力を測定する電力計15と、この電力計15に電気的に接続された電源9を有している。なお、被洗浄物11は、半導体ウェーハ、コンパクトディスク、ガラス基板、フラットパネルディスプレイ、薄肉ディスク又は基板などであってもよい。
電力計15は、校正されたものであることが好ましく、例えば過去1年以内に校正されたものであることがより好ましい。また、電力計15は、超音波洗浄装置から容易に取り付け、取り外しが行えるようになっているとよい。
電力計15のアナログ出力端子は発振器14のアナログ入力端子に電気的に接続されている。発振器14は、発振部17、制御部18、検出部19、演算部20及び記録部21を有している。電力計15は演算部20に電気的に接続されている。
演算部20は、制御部18、検出部19及び記録部21に電気的に接続されている。検出部19は制御部18に電気的に接続されており、制御部18は発振部17に電気的に接続されている。
発振部17によって発振された発振信号(第1の電力)が制御部18に供給され、第1の電力が設定電力値になるように制御部18によって制御され、その制御された制御信号(第2の電力)が超音波振動子13へ出力される。ここでの設定電力値は、超音波振動子13に印加される電力として適した電力値を意味し、この適した電力値は、個々の超音波振動子、洗浄液の温度、質、種類や被洗浄物の種類などによって異なる。
検出部19は、制御部18によって超音波振動子13へ出力されている第2の電力を検出する。この検出した第1の検出電力値に対応する信号Aは検出部19から演算部20へ入力される。
演算部20は、検出部19によって検出した第1の検出電力値を補正値αによって補正し、第1の補正電力値を導出する。この第1の補正電力値は、信号Aと補正値αの演算(積)によって導出され、超音波振動子13へ実際に出力されている電力値に相当する。
補正値αは、工場等で超音波洗浄装置を製造した際に電力校正器によって調整され、正確な電力値を発振器内部で演算できるようにした値であり、記録部21に記録されている。
演算部20は、第1の補正電力値を設定電力値と比較し、第1の補正電力値が設定電力値から一定値以上外れているという比較結果を得た場合は、この比較結果を制御部18に出力する。なお、一定値は0を含んでもよい。
制御部18は、発振部17によって発振された発振信号の電力値が設定電圧値になるように上記の比較結果を利用しながら制御して超音波振動子13へ出力する。これにより、超音波振動子13へ供給される信号の電力値が設定電力値により近づけることができる。
図1の超音波洗浄装置には、超音波振動子13へ供給される信号の電力値をさらに設定電力値に近づける機能がある。
電力計15は、制御部18によって超音波振動子13へ出力されている第2の電力を測定する。この測定した測定電力値に対応する信号B(電圧)は電力計15から演算部20へ入力される。
演算部20は、電力計15によって測定した測定電力値を補正値βによって補正し、第2の補正電力値を導出する。この第2の補正電力値は、信号Bと補正値βの演算(積)によって導出され、超音波振動子13へ実際に出力されている電力値に相当する。ただし、電力計15は検出部19に比べて電力測定の信頼性が高いため、電力計15によって測定された電力値は、検出部19によって検出された電力値に比べて正確である。なお、補正値βは、記録部21に記録されている。
演算部20は、第2の補正電力値を検出部19及び演算部20によって求められた第1の補正電力値と比較し、第1の補正電力値が第2の補正電力値から一定値以上外れている場合は、第1の補正電力値が第2の補正電力値になるように補正値αを修正した修正補正値α'を記録部に記録する。修正補正値α'は、補正値αに比べてより正確な補正値である。修正補正値α'は、例えば第1の補正電力値と第2の補正電力値が等しくなるように補正値αを修正したものである。なお、一定値は0を含んでもよい。
演算部20は、検出部19によって検出した第1の検出電力値を補正値αによって補正し、第1の補正電力値を導出する。信号Aと補正値αの演算(積)によって導出され、超音波振動子13へ実際に出力されている電力値に相当する。
演算部20は、制御部18によって超音波振動子13へ出力されている第2の電力を検出部19によって検出し、この検出した第2の検出電力値に対応する信号Aが検出部19から演算部20へ入力され、この入力された信号Aと修正補正値α'の演算(積)によって第3の補正電力値を導出し、この第3の補正電力値を設定電力値と比較し、第3の補正電力値が設定電力値から一定値以上外れているという比較結果を得た場合は、この比較結果を制御部18に出力する。なお、一定値は0を含んでもよい。
制御部18は、発振部17によって発振された発振信号の電力値が設定電圧値になるように上記の比較結果を利用しながら制御して超音波振動子13へ出力する。これにより、超音波振動子13へ供給される信号の電力値を設定電力値にさらに近づけることができる。
上記のように電力計15を用いて修正補正値α'を導出する作業は、自動的に行われるとよく、所定期間毎に行うとよい。所定期間を極端に短くすることにより、ほぼリアルタイムでより正確に設定電力値に近づけることができる。また、電力計15として校正された校正器を使用することにより、より正確な電力値で超音波振動子13へ出力することができる。
また、超音波洗浄装置において超音波振動子13を交換した場合に、検出部19によって検出される電力値が正確な値からずれたとしても、上記のように電力計15を用いて修正補正値α'を導出し、この修正補正値α'を記録部21に記録することにより、検出部19によって検出される電力値をより正確な値とすることができる。
次に、超音波洗浄装置の電力制御方法について図1を参照しつつ詳細に説明する。この電力制御は、以下の(1)〜(10)の順に行われる。
(1)発振部17によって発振された第1の電力が設定電力値になるように制御部18によって制御して超音波振動子13へ出力する。
(2)制御部18によって制御して超音波振動子13へ出力した第2の電力を検出部19によって検出する。
(3)検出部19によって検出した第1の検出電力値に対応する信号Aを記録部21に記録された補正値αによって下記式(a)のように補正することにより第1の補正電力値PAを演算部20によって導出する。
(a)PA=A×α
(4)制御部18によって制御して超音波振動子13へ出力した第2の電力を電力計15によって測定する。
(5) 超音波振動子13へ出力した第2の電力を電力計15によって測定し、第1の測定電力値が得られ、この第1の測定電力値に対応する信号Bが演算部20に入力され、信号Bを記録部21に記録された補正値βによって下記式(b)のように補正することにより第2の補正電力値PBを演算部20によって導出する。
(b)PB=B×β
(6)演算部20によって第2の補正電力値PBを第1の補正電力値PAと比較し、第1の補正電力値PAが第2の補正電力値PBから一定値以上外れている場合は、下記式(c)のように第1の補正電力値PAが第2の補正電力値PBになるように補正値αを自動修正した修正補正値α'を記録部21に自動的に記録する。なお、一定値は0を含んでもよい。
(c)自動調整アルゴリズム PB=PA=A×α'
(7)修正補正値α'を記録部21に記録した後に、発振部17によって発振された第3の電力が設定電力値になるように制御部18によって制御して超音波振動子13へ出力する。
(8)制御部18から超音波振動子13へ出力した第4の電力を検出部19によって検出し、この検出部19によって検出した第2の検出電力値を修正補正値α'によって補正することにより第3の補正電力値を演算部20によって導出する。
(9)演算部20によって第3の補正電力値を設定電力値と比較し、第3の補正電力値が設定電力値から一定値以上外れているという比較結果を得た場合は、この比較結果を18制御部に出力する。
(10)発振部17によって発振された第5の電力が設定電力値になるように制御部18によって上記の比較結果を利用しながら制御して超音波振動子13へ出力する。なお、一定値は0を含んでもよい。
(第2の実施形態)
図2は、本発明の一態様に係る超音波洗浄装置の電力制御方法を説明するための概略図である。
この超音波洗浄装置は、第1〜第3の超音波洗浄装置31〜33及び電力計15を有している。
第1の超音波洗浄装置31は、第1の被洗浄物(被洗浄物1)11aを洗浄する第1の洗浄液12aと、第1の洗浄液12aに超音波を与える第1の超音波振動子(負荷1)13aと、第1の超音波振動子13aに電気的に接続された第1の発振器(発振器1)14aを有する。第1の発振器14aは図1に示す発振器14と同様の構成を有している。
第2の超音波洗浄装置32は、第2の被洗浄物(被洗浄物2)11bを洗浄する第2の洗浄液12bと、第2の洗浄液12bに超音波を与える第2の超音波振動子(負荷2)13bと、第2の超音波振動子13bに電気的に接続された第2の発振器(発振器2)14bを有する。第2の発振器14bは図1に示す発振器14と同様の構成を有している。
第3の超音波洗浄装置33は、第3の被洗浄物(被洗浄物3)11cを洗浄する第3の洗浄液12cと、第3の洗浄液12cに超音波を与える第3の超音波振動子(負荷3)13cと、第3の超音波振動子13cに電気的に接続された第3の発振器(発振器3)14cを有する。第3の発振器14cは図1に示す発振器14と同様の構成を有している。
電力計15は、図1に示す電力計15と同様の構成を有し、且つ第1の超音波振動子13a及び第1の発振器14aそれぞれとの電気的接続についても図1と同様である。また、第2の超音波振動子13b及び第2の発振器14bそれぞれと電力計15の電気的接続についても図1と同様であり、第3の超音波振動子13c及び第3の発振器14cそれぞれと電力計15の電気的接続についても図1と同様である。
第1乃至第3の超音波洗浄装置31〜33に対して電力計15が一つあればよく、第1乃至第3の超音波洗浄装置31〜33それぞれにおいて電力計15を容易に取り付け、取り外しできるようになっている。
次に、上記の超音波洗浄装置の電力制御方法について説明する。この電力制御は、以下の(1)〜(14)の順に行われる。
(1)第1の超音波振動子13a及び第1の発振器14aそれぞれと電力計15を電気的に接続させ、図1に示す発振器14と同様の方法により、第1の電力が第1の設定電力値になるように制御部18によって制御して第1の超音波振動子13aへ出力する。
(2)第1の超音波振動子13aへ出力した第2の電力を、図1に示す発振器14と同様の方法により、検出部19によって検出し、この検出した第1の検出電力値を記録部21に記録された補正値αによって補正することにより第1の補正電力値を演算部20によって導出する。
(3)第1の超音波振動子13aへ出力した第2の電力を、図1に示す発振器14と同様の方法により、電力計15によって測定し、その測定した第1の測定電力値を記録部21に記録された補正値βによって補正することにより第2の補正電力値を演算部20によって導出する。
(4) 図1に示す発振器14と同様の方法により、演算部20によって第2の補正電力値を第1の補正電力値と比較し、第1の補正電力値が第2の補正電力値から一定値以上外れている場合は、第1の補正電力値が第2の補正電力値になるように第1の補正値を修正した修正補正値α'を記録部21に記録する。
(5)第1の超音波洗浄装置31から電力計15を取り外し、この電力計15を第2の超音波洗浄装置32の第2の超音波振動子13b及び第2の発振器14bそれぞれと電気的に接続させる。
(6) 図1に示す発振器14と同様の方法により、発振部17によって発振された第3の電力が第2の設定電力値になるように制御部18によって制御して第2の超音波振動子13bへ出力する。
(7)第2の超音波振動子13bへ出力した第4の電力を、図1に示す発振器14と同様の方法により、検出部19によって検出し、この検出した第2の検出電力値を記録部21に記録された補正値αによって補正することにより第3の補正電力値を演算部20によって導出する。
(8)第2の超音波振動子13bへ出力した第4の電力を、図1に示す発振器14と同様の方法により、電力計15によって測定し、その測定した第2の測定電力値を記録部21に記録された補正値βによって補正することにより第4の補正電力値を演算部20によって導出する。
(9) 図1に示す発振器14と同様の方法により、演算部20によって第4の補正電力値を第3の補正電力値と比較し、第3の補正電力値が第4の補正電力値から一定値以上外れている場合は、第3の補正電力値が第4の補正電力値になるように第3の補正値を修正した修正補正値α'を記録部21に記録する。
(10)第2の超音波洗浄装置32から電力計15を取り外し、この電力計15を第3の超音波洗浄装置33の第3の超音波振動子13c及び第3の発振器14cそれぞれと電気的に接続させる。
(11) 図1に示す発振器14と同様の方法により、発振部17によって発振された第5の電力が第3の設定電力値になるように制御部18によって制御して第3の超音波振動子13cへ出力する。
(12)第3の超音波振動子13cへ出力した第6の電力を、図1に示す発振器14と同様の方法により、検出部19によって検出し、この検出した第3の検出電力値を記録部21に記録された補正値αによって補正することにより第5の補正電力値を演算部20によって導出する。
(13)第3の超音波振動子13cへ出力した第6の電力を、図1に示す発振器14と同様の方法により、電力計15によって測定し、その測定した第3の測定電力値を記録部21に記録された補正値βによって補正することにより第6の補正電力値を演算部20によって導出する。
(14) 図1に示す発振器14と同様の方法により、演算部20によって第6の補正電力値を第5の補正電力値と比較し、第5の補正電力値が第6の補正電力値から一定値以上外れている場合は、第5の補正電力値が第6の補正電力値になるように第5の補正値を修正した修正補正値α'を記録部21に記録する。
本実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、本実施形態によれば、一つの電力計15を付け替える作業により、一つの電力計15によって第1〜第3の超音波洗浄装置31〜33それぞれの電力制御を行うことができる。その結果、第1〜第3の超音波洗浄装置31〜33の電力制御を同一基準で自動調整することができる。
なお、本実施形態では、第1〜第3の超音波洗浄装置31〜33を有する超音波洗浄装置の電力制御方法に本発明の一態様を適用しているが、2つまたは4つ以上の超音波洗浄装置を有する超音波洗浄装置の電力制御方法に本発明の一態様を適用することも可能である。
また、上記の電力制御を行う前に、電力計15を校正しておくことが好ましく、例えば過去1年以内に電力計15を校正することが好ましい。
(第3の実施形態)
図3は、本発明の一態様に係る超音波洗浄装置の構成を示す概略図である。
この超音波洗浄装置は、第1〜第3の超音波洗浄装置31〜33及び自動切換電力計34を有している。この自動切換電力計34は、電力計15、第1のスイッチ35及び第2のスイッチ36を有している。電力計15は、図1に示す電力計15と同様の構成を有する。
第1〜第3の超音波洗浄装置31〜33それぞれは、図2に示す第1〜第3の超音波洗浄装置31〜33それぞれと同様の構成を有する。つまり、第1〜第3の被洗浄物11a〜11c、第1〜第3の洗浄液12a〜12c、第1〜第3の超音波振動子13a〜13c、第1〜第3の発振器14a〜14cは、図2に示すものと同様である。
電力計15は、第1の超音波振動子(負荷1)13aに印加されている電力、第2の超音波振動子(負荷2)13bに印加されている電力、または第3の超音波振動子(負荷3)13cを測定するものである。
第1〜第3の超音波振動子13a〜13cは第1のスイッチ35を介して電力計15に電気的に接続されている。第1〜第3の発振器(発振器1、発振器2、発振器3)14a〜14cは第2のスイッチ36を介して電力計15に電気的に接続されている。
第1の発振器14aの演算部20は、第1の発振器14aの検出部19、制御部18及び記録部21それぞれに電気的に接続され、且つ電力計15に第2のスイッチ36を介して電気的に接続されている。
第1の発振器14aの演算部20は、検出部19によって検出された第1の検出電力値を補正値αによって補正した第1の補正電力値を導出し、電力計15によって測定された第1の測定電力値を補正値βによって補正した第2の補正電力値を導出し、第2の補正電力値を第1の補正電力値と比較し、第1の補正電力値が第2の補正電力値から一定値以上外れている場合は、第1の補正電力値が第2の補正電力値になるように補正値αを修正した修正補正値α'を記録部21に記録する機能を有する。
なお、第1の発振器14aの検出部19によって検出された第1の検出電力値に対応する信号Aは演算部20に入力され、第1の補正電力値は、信号Aと補正値αの演算(積)によって導出される。
また、電力計15によって測定された第1の測定電力値に対応する信号Bは演算部20に入力され、第2の補正電力値は、信号Bと補正値βの演算(積)によって導出される。
また、修正補正値α'は、第1の補正電力値と第2の補正電力値が等しくなるように補正値αを修正したものである。
第2の発振器14bの演算部20は、第2の発振器14bの検出部19、制御部18及び記録部21それぞれに電気的に接続され、且つ電力計15に第2のスイッチ36を介して電気的に接続されている。
第2の発振器14bの演算部20は、検出部19によって検出された第3の検出電力値を補正値αによって補正した第4の補正電力値を導出し、電力計15によって測定された第2の測定電力値を補正値βによって補正した第5の補正電力値を導出し、第5の補正電力値を第4の補正電力値と比較し、第4の補正電力値が第5の補正電力値から一定値以上外れている場合は、第4の補正電力値が第5の補正電力値になるように補正値αを修正した修正補正値α'を記録部21に記録する機能を有する。
なお、第2の発振器14bの検出部19によって検出された第3の検出電力値に対応する信号Aは演算部20に入力され、第4の補正電力値は、信号Aと補正値αの演算(積)によって導出される。
また、電力計15によって測定された第2の測定電力値に対応する信号Bは演算部20に入力され、第5の補正電力値は、信号Bと補正値βの演算(積)によって導出される。
また、修正補正値α'は、第4の補正電力値と第5の補正電力値が等しくなるように補正値αを修正したものである。
第3の発振器14cの演算部20は、第3の発振器14cの検出部19、制御部18及び記録部21それぞれに電気的に接続され、且つ電力計15に第2のスイッチ36を介して電気的に接続されている。
第3の発振器14cの演算部20は、検出部19によって検出された第5の検出電力値を補正値αによって補正した第7の補正電力値を導出し、電力計15によって測定された第3の測定電力値を補正値βによって補正した第8の補正電力値を導出し、第8の補正電力値を第7の補正電力値と比較し、第7の補正電力値が第8の補正電力値から一定値以上外れている場合は、第7の補正電力値が第8の補正電力値になるように補正値αを修正した修正補正値α'を記録部21に記録する機能を有する。
なお、第3の発振器14cの検出部19によって検出された第5の検出電力値に対応する信号Aは演算部20に入力され、第7の補正電力値は、信号Aと補正値αの演算(積)によって導出される。
また、電力計15によって測定された第3の測定電力値に対応する信号Bは演算部20に入力され、第8の補正電力値は、信号Bと補正値βの演算(積)によって導出される。
また、修正補正値α'は、第7の補正電力値と第8の補正電力値が等しくなるように補正値αを修正したものである。
第1の発振器14aの演算部20は、第1の発振器14aの検出部19によって検出された第2の検出電力値を修正補正値α'によって補正した第3の補正電力値を導出し、第3の補正電力値を第1の設定電力値と比較し、第3の補正電力値が第1の設定電力値から一定値以上外れているという第1の比較結果を得た場合は、第1の比較結果を制御部18に出力する機能を有する。なお、第1の発振器14aの検出部19によって検出された第2の検出電力値に対応する信号Aが演算部20に入力され、第3の補正電力値は、信号Aと修正補正値α'の演算(積)によって導出される。
第1の発振器14aの制御部18は、第1の発振器14aの発振部17によって発振された第1の電力が第1の設定電圧値になるように第1の比較結果を利用しながら制御して前記第1の超音波振動子13aへ出力するものである。
第2の発振器14bの演算部20は、第2の発振器14bの検出部19によって検出された第4の検出電力値を修正補正値α'によって補正した第6の補正電力値を導出し、第6の補正電力値を第2の設定電力値と比較し、第6の補正電力値が第2の設定電力値から一定値以上外れているという第2の比較結果を得た場合は、第2の比較結果を制御部18に出力する機能を有する。なお、第2の発振器14bの検出部19によって検出された第4の検出電力値に対応する信号Aは演算部20に入力され、第6の補正電力値は、信号Aと修正補正値α'の演算(積)によって導出される。
第2の発振器14bの制御部18は、第2の発振器14bの発振部17によって発振された第3の電力が第2の設定電圧値になるように第2の比較結果を利用しながら制御して第2の超音波振動子13bへ出力するものである。
第3の発振器14cの演算部20は、第3の発振器14cの検出部19によって検出された第6の検出電力値を修正補正値α'によって補正した第9の補正電力値を導出し、第9の補正電力値を第3の設定電力値と比較し、第9の補正電力値が第3の設定電力値から一定値以上外れているという第3の比較結果を得た場合は、第3の比較結果を制御部18に出力する機能を有する。なお、第3の発振器14cの検出部19によって検出された第6の検出電力値に対応する信号Aは演算部20に入力され、第9の補正電力値は、信号Aと修正補正値α'の演算(積)によって導出される。
第3の発振器14cの制御部18は、第3の発振器14cの発振部17によって発振された第3の電力が第3の設定電圧値になるように第3の比較結果を利用しながら制御して第3の超音波振動子13cへ出力するものである。
次に、上記の超音波洗浄装置の電力制御方法について説明するが、第2の実施形態の(1)〜(14)の順に行われる電力制御方法と異なる部分についてのみ説明する。
(1) 第1の超音波洗浄装置31の第1の超音波振動子13a及び第1の発振器14aそれぞれと電力計15を電気的に接続するように第1及び第2のスイッチ35,36を切り替える。言い換えると、第1のスイッチ35によって第1の超音波振動子13aと電力計15を電気的に接続させ、且つ第2のスイッチ36によって電力計15と第1の発振器14aを電気的に接続させる。
(5)第2の超音波洗浄装置32の第2の超音波振動子13b及び第2の発振器14bそれぞれと電力計15を電気的に接続するように第1及び第2のスイッチ35,36を切り替える。言い換えると、第1のスイッチ35によって第2の超音波振動子13bと電力計15を電気的に接続させ、且つ第2のスイッチ36によって電力計15と第2の発振器14bを電気的に接続させる。
(10)第3の超音波洗浄装置33の第3の超音波振動子13c及び第3の発振器14cそれぞれと電力計15を電気的に接続するように第1及び第2のスイッチ35,36を切り替える。言い換えると、第1のスイッチ35によって第3の超音波振動子13cと電力計15を電気的に接続させ、且つ第2のスイッチ36によって電力計15と第3の発振器14cを電気的に接続させる。
本実施形態によれば、第2の実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、本実施の形態では、電力計15との接続を第1の超音波洗浄装置31から第3の超音波洗浄装置33の順に自動的に切り替えることができる。
なお、本実施形態では、第1〜第3の超音波洗浄装置31〜33を有する超音波洗浄装置に本発明の一態様を適用しているが、2つまたは4つ以上の超音波洗浄装置を有する超音波洗浄装置に本発明の一態様を適用することも可能である。
また、上記の電力制御を行う前に、電力計15を校正しておくことが好ましく、例えば過去1年以内に電力計15を校正することが好ましい。
9…電源
10…洗浄槽
11…被処理物
11a…第1の被処理物(被処理物1)
11b…第2の被処理物(被処理物2)
11c…第3の被処理物(被処理物3)
12…洗浄液
12a…第1の洗浄液
12b…第2の洗浄液
12c…第3の洗浄液
13…負荷(超音波振動子)
13a…負荷1(第1の超音波振動子)
13b…負荷2(第2の超音波振動子)
13c…負荷3(第3の超音波振動子)
14…発振器
14a…発振器1(第1の発振器)
14b…発振器2(第2の発振器)
14c…発振器3(第3の発振器)
15…電力計
16…電源部
17…発振部
18…制御部
19…検出部
20…演算部
21…記録部
31…第1の超音波洗浄装置
32…第2の超音波洗浄装置
33…第3の超音波洗浄装置
34…自動切換電力計
35…第1のスイッチ
36…第2のスイッチ

Claims (12)

  1. 被洗浄物を洗浄する洗浄液と、
    前記洗浄液に超音波を与える超音波振動子と、
    前記超音波振動子に電気的に接続された発振器と、
    前記超音波振動子に印加されている電力を測定する電力計と、
    を具備し、
    前記発振器は、
    発振部と、
    前記発振部によって発振された第1の電力が設定電力値になるように制御して前記超音波振動子へ出力する制御部と、
    前記制御部によって前記超音波振動子へ出力されている第2の電力を検出する検出部と、
    第1の補正値及び第2の補正値を記録する記録部と、
    前記検出部、前記制御部、前記記録部及び前記電力計それぞれに電気的に接続された演算部と、を有し、
    前記演算部は、前記検出部によって検出された第1の検出電力値を前記第1の補正値によって補正した第1の補正電力値を導出し、前記電力計によって測定された測定電力値を前記第2の補正値によって補正した第2の補正電力値を導出し、前記第2の補正電力値を前記第1の補正電力値と比較し、前記第1の補正電力値が前記第2の補正電力値から一定値以上外れている場合は、前記第1の補正電力値が前記第2の補正電力値になるように前記第1の補正値を修正した第1の修正補正値を前記記録部に記録する機能を有することを特徴とする超音波洗浄装置。
  2. 請求項1において、
    前記演算部は、前記検出部によって検出された第2の検出電力値を前記第1の修正補正値によって補正した第3の補正電力値を導出し、前記第3の補正電力値を前記設定電力値と比較し、前記第3の補正電力値が前記設定電力値から一定値以上外れているという比較結果を得た場合は前記比較結果を前記制御部に出力する機能を有し、
    前記制御部は、前記発振部によって発振された前記第1の電力が前記設定電圧値になるように前記比較結果を利用しながら制御して前記超音波振動子へ出力することを特徴とする超音波洗浄装置。
  3. 請求項2において、
    前記検出部によって検出された前記第1の検出電力値に対応する第1の信号が前記演算部に入力され、前記第1の補正電力値は、前記第1の信号と前記第1の補正値の演算によって導出され、
    前記電力計によって測定された前記測定電力値に対応する第2の信号が前記演算部に入力され、前記第2の補正電力値は、前記第2の信号と前記第2の補正値の演算によって導出され、
    前記第1の修正補正値は、前記第1の補正電力値と前記第2の補正電力値が等しくなるように前記第1の補正値を修正したものであり、
    前記検出部によって検出された前記第2の検出電力値に対応する第3の信号が前記演算部に入力され、前記第3の補正電力値は、前記第3の信号と前記第1の修正補正値の演算によって導出されることを特徴とする超音波洗浄装置。
  4. 第1の超音波洗浄装置、第2の超音波洗浄装置及び電力計を有する超音波洗浄装置であって、
    前記第1の超音波洗浄装置は、
    第1の被洗浄物を洗浄する第1の洗浄液と、
    前記第1の洗浄液に超音波を与える第1の超音波振動子と、
    前記第1の超音波振動子に電気的に接続された第1の発振器と、を有し、
    前記第2の超音波洗浄装置は、
    第2の被洗浄物を洗浄する第2の洗浄液と、
    前記第2の洗浄液に超音波を与える第2の超音波振動子と、
    前記第2の超音波振動子に電気的に接続された第2の発振器と、を有し、
    前記電力計は、前記第1の超音波振動子に印加されている電力または前記第2の超音波振動子に印加されている電力を測定するものであり、
    前記第1の超音波振動子及び前記第2の超音波振動子は第1のスイッチを介して前記電力計に電気的に接続されており、
    前記第1の発振器及び前記第2の発振器は第2のスイッチを介して前記電力計に電気的に接続されており、
    前記第1の発振器は、
    第1の発振部と、
    前記第1の発振部によって発振された第1の電力が第1の設定電力値になるように制御して前記第1の超音波振動子へ出力する第1の制御部と、
    前記第1の制御部によって前記第1の超音波振動子へ出力されている第2の電力を検出する第1の検出部と、
    第1の補正値及び第2の補正値を記録する第1の記録部と、
    前記第1の検出部、前記第1の制御部及び前記第1の記録部それぞれに電気的に接続され、前記電力計に前記第2のスイッチを介して電気的に接続された第1の演算部と、を有し、
    前記第1の演算部は、前記第1の検出部によって検出された第1の検出電力値を前記第1の補正値によって補正した第1の補正電力値を導出し、前記電力計によって測定された第1の測定電力値を前記第2の補正値によって補正した第2の補正電力値を導出し、前記第2の補正電力値を前記第1の補正電力値と比較し、前記第1の補正電力値が前記第2の補正電力値から一定値以上外れている場合は、前記第1の補正電力値が前記第2の補正電力値になるように前記第1の補正値を修正した第1の修正補正値を前記第1の記録部に記録する機能を有し、
    前記第2の発振器は、
    第2の発振部と、
    前記第2の発振部によって発振された第3の電力が第2の設定電力値になるように制御して前記第2の超音波振動子へ出力する第2の制御部と、
    前記第2の制御部によって前記第2の超音波振動子へ出力されている第4の電力を検出する第2の検出部と、
    第3の補正値及び第4の補正値を記録する第2の記録部と、
    前記第2の検出部、前記第2の制御部及び前記第2の記録部それぞれに電気的に接続され、前記電力計に前記第2のスイッチを介して電気的に接続された第2の演算部と、を有し、
    前記第2の演算部は、前記第2の検出部によって検出された第3の検出電力値を前記第3の補正値によって補正した第4の補正電力値を導出し、前記電力計によって測定された第2の測定電力値を前記第4の補正値によって補正した第5の補正電力値を導出し、前記第5の補正電力値を前記第4の補正電力値と比較し、前記第4の補正電力値が前記第5の補正電力値から一定値以上外れている場合は、前記第4の補正電力値が前記第5の補正電力値になるように前記第3の補正値を修正した第2の修正補正値を前記第2の記録部に記録する機能を有することを特徴とする超音波洗浄装置。
  5. 請求項4において、
    前記第1の演算部は、前記第1の検出部によって検出された第2の検出電力値を前記第1の修正補正値によって補正した第3の補正電力値を導出し、前記第3の補正電力値を前記第1の設定電力値と比較し、前記第3の補正電力値が前記第1の設定電力値から一定値以上外れているという第1の比較結果を得た場合は前記第1の比較結果を前記第1の制御部に出力する機能を有し、
    前記第1の制御部は、前記第1の発振部によって発振された前記第1の電力が前記第1の設定電圧値になるように前記第1の比較結果を利用しながら制御して前記第1の超音波振動子へ出力するものであり、
    前記第2の演算部は、前記第2の検出部によって検出された第4の検出電力値を前記第2の修正補正値によって補正した第6の補正電力値を導出し、前記第6の補正電力値を前記第2の設定電力値と比較し、前記第6の補正電力値が前記第2の設定電力値から一定値以上外れているという第2の比較結果を得た場合は前記第2の比較結果を前記第2の制御部に出力する機能を有し、
    前記第2の制御部は、前記第2の発振部によって発振された前記第3の電力が前記第2の設定電圧値になるように前記第2の比較結果を利用しながら制御して前記第2の超音波振動子へ出力するものであることを特徴とする超音波洗浄装置。
  6. 請求項5において、
    前記第1の検出部によって検出された前記第1の検出電力値に対応する第1の信号が前記第1の演算部に入力され、前記第1の補正電力値は、前記第1の信号と前記第1の補正値の演算によって導出され、
    前記電力計によって測定された前記第1の測定電力値に対応する第2の信号が前記第1の演算部に入力され、前記第2の補正電力値は、前記第2の信号と前記第2の補正値の演算によって導出され、
    前記第1の修正補正値は、前記第1の補正電力値と前記第2の補正電力値が等しくなるように前記第1の補正値を修正したものであり、
    前記第1の検出部によって検出された前記第2の検出電力値に対応する第3の信号が前記第1の演算部に入力され、前記第3の補正電力値は、前記第3の信号と前記第1の修正補正値の演算によって導出され、
    前記第2の検出部によって検出された前記第3の検出電力値に対応する第4の信号が前記第2の演算部に入力され、前記第4の補正電力値は、前記第4の信号と前記第3の補正値の演算によって導出され、
    前記電力計によって測定された前記第2の測定電力値に対応する第5の信号が前記第2の演算部に入力され、前記第5の補正電力値は、前記第5の信号と前記第4の補正値の演算によって導出され、
    前記第2の修正補正値は、前記第4の補正電力値と前記第5の補正電力値が等しくなるように前記第3の補正値を修正したものであり、
    前記第2の検出部によって検出された前記第4の検出電力値に対応する第6の信号が前記第2の演算部に入力され、前記第6の補正電力値は、前記第6の信号と前記第2の修正補正値の演算によって導出されたものであることを特徴とする超音波洗浄装置。
  7. 請求項1乃至6のいずれか一項において、
    前記電力計は校正されたものであることを特徴とする超音波洗浄装置。
  8. 超音波洗浄装置の電力制御方法において、
    前記超音波洗浄装置は、
    被洗浄物を洗浄する洗浄液と、
    前記洗浄液に超音波を与える超音波振動子と、
    前記超音波振動子に電気的に接続された発振器と、
    前記発振器及び前記超音波振動子に電気的に接続された電力計と、を有し、
    前記発振器は、
    発振部と、
    前記発振部に電気的に接続された制御部と、
    前記制御部に電気的に接続された検出部と、
    前記検出部及び前記制御部それぞれに電気的に接続された演算部と、
    前記演算部に電気的に接続された記録部と、を有し、
    前記電力制御方法は、
    前記発振部によって発振された第1の電力が設定電力値になるように前記制御部によって制御して前記超音波振動子へ出力し、
    前記超音波振動子へ出力した第2の電力を前記検出部によって検出し、
    前記検出部によって検出した第1の検出電力値を前記記録部に記録された第1の補正値によって補正することにより第1の補正電力値を前記演算部によって導出し、
    前記超音波振動子へ出力した前記第2の電力を前記電力計によって測定し、
    前記電力計によって測定した第1の測定電力値を前記記録部に記録された第2の補正値によって補正することにより第2の補正電力値を前記演算部によって導出し、
    前記演算部によって前記第2の補正電力値を前記第1の補正電力値と比較し、前記第1の補正電力値が前記第2の補正電力値から一定値以上外れている場合は、前記第1の補正電力値が前記第2の補正電力値になるように前記第1の補正値を修正した第1の修正補正値を前記記録部に記録することを特徴とする超音波洗浄装置の電力制御方法。
  9. 請求項8において、
    前記第1の修正補正値を前記記録部に記録した後に、
    前記発振部によって発振された第3の電力が前記設定電力値になるように前記制御部によって制御して前記超音波振動子へ出力し、
    前記超音波振動子へ出力した第4の電力を前記検出部によって検出し、
    前記検出部によって検出した第2の検出電力値を前記第1の修正補正値によって補正することにより第3の補正電力値を前記演算部によって導出し、
    前記演算部によって前記第3の補正電力値を前記設定電力値と比較し、前記第3の補正電力値が前記設定電力値から一定値以上外れているという比較結果を得た場合は前記比較結果を前記制御部に出力し、
    前記発振部によって発振された第5の電力が前記設定電力値になるように前記制御部によって前記比較結果を利用しながら制御して前記超音波振動子へ出力することを特徴とする超音波洗浄装置の電力制御方法。
  10. 超音波洗浄装置の電力制御方法において、
    前記超音波洗浄装置は、第1の超音波洗浄装置、第2の超音波洗浄装置及び電力計を有し、
    前記第1の超音波洗浄装置は、
    第1の被洗浄物を洗浄する第1の洗浄液と、
    前記第1の洗浄液に超音波を与える第1の超音波振動子と、
    前記第1の超音波振動子に電気的に接続された第1の発振器と、を有し、
    前記第1の発振器は、
    第1の発振部と、
    前記第1の発振部に電気的に接続された第1の制御部と、
    前記第1の制御部に電気的に接続された第1の検出部と、
    前記第1の検出部及び前記第1の制御部それぞれに電気的に接続された第1の演算部と、
    前記第1の演算部に電気的に接続された第1の記録部と、を有し、
    前記第2の超音波洗浄装置は、
    第2の被洗浄物を洗浄する第2の洗浄液と、
    前記第2の洗浄液に超音波を与える第2の超音波振動子と、
    前記第2の超音波振動子に電気的に接続された第2の発振器と、を有し、
    前記第2の発振器は、
    第2の発振部と、
    前記第2の発振部に電気的に接続された第2の制御部と、
    前記第2の制御部に電気的に接続された第2の検出部と、
    前記第2の検出部及び前記第2の制御部それぞれに電気的に接続された第2の演算部と、
    前記第2の演算部に電気的に接続された第2の記録部と、を有し、
    前記電力制御方法は、
    前記第1の超音波振動子及び前記第1の発振器それぞれと前記電力計を電気的に接続させ、
    前記第1の発振部によって発振された第1の電力が第1の設定電力値になるように前記第1の制御部によって制御して前記第1の超音波振動子へ出力し、
    前記第1の超音波振動子へ出力した第2の電力を前記第1の検出部によって検出し、
    前記第1の検出部によって検出した第1の検出電力値を前記第1の記録部に記録された第1の補正値によって補正することにより第1の補正電力値を前記第1の演算部によって導出し、
    前記第1の超音波振動子へ出力した前記第2の電力を前記電力計によって測定し、
    前記電力計によって測定した第1の測定電力値を前記第1の記録部に記録された第2の補正値によって補正することにより第2の補正電力値を前記第1の演算部によって導出し、
    前記第1の演算部によって前記第2の補正電力値を前記第1の補正電力値と比較し、前記第1の補正電力値が前記第2の補正電力値から一定値以上外れている場合は、前記第1の補正電力値が前記第2の補正電力値になるように前記第1の補正値を修正した第1の修正補正値を前記第1の記録部に記録し、
    前記第2の超音波振動子及び前記第2の発振器それぞれと前記電力計を電気的に接続させ、
    前記第2の発振部によって発振された第3の電力が第2の設定電力値になるように前記第2の制御部によって制御して前記第2の超音波振動子へ出力し、
    前記第2の超音波振動子へ出力した第4の電力を前記第2の検出部によって検出し、
    前記第2の検出部によって検出した第2の検出電力値を前記第2の記録部に記録された第3の補正値によって補正することにより第3の補正電力値を前記第2の演算部によって導出し、
    前記第2の超音波振動子へ出力した前記第4の電力を前記電力計によって測定し、
    前記電力計によって測定した第2の測定電力値を前記第2の記録部に記録された第4の補正値によって補正することにより第4の補正電力値を前記第2の演算部によって導出し、
    前記第2の演算部によって前記第4の補正電力値を前記第3の補正電力値と比較し、前記第3の補正電力値が前記第4の補正電力値から一定値以上外れている場合は、前記第3の補正電力値が前記第4の補正電力値になるように前記第3の補正値を修正した第2の修正補正値を前記第2の記録部に記録することを特徴とする超音波洗浄装置の電力制御方法。
  11. 請求項10において、
    前記第1の超音波振動子及び前記第1の発振器それぞれと前記電力計を電気的に接続させることは、第1のスイッチによって前記第1の超音波振動子と前記電力計を電気的に接続させ、且つ第2のスイッチによって前記電力計と前記第1の発振器を電気的に接続させることであり、
    前記第2の超音波振動子及び前記第2の発振器それぞれと前記電力計を電気的に接続させることは、前記第1のスイッチによって前記第2の超音波振動子と前記電力計を電気的に接続させ、且つ前記第2のスイッチによって前記電力計と前記第2の発振器を電気的に接続させることを特徴とする超音波洗浄装置の電力制御方法。
  12. 請求項8乃至11のいずれか一項において、
    前記電力制御を行う前に、前記電力計を校正することを特徴とする超音波洗浄装置の電力制御方法。
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