JPH04500033A

JPH04500033A - 液体媒体内の物品を超音波加工するための装置

Info

Publication number: JPH04500033A
Application number: JP1508749A
Authority: JP
Inventors: サマリン　イゴル　アルベルトビチ; ティアブロフスキ，ミハイル　ドミニコビチ
Original assignee: ミンスキ　ラディオテフニチェスキ　インスティテュト
Priority date: 1989-05-17
Filing date: 1989-05-17
Publication date: 1992-01-09
Also published as: US5133376A; WO1990014175A1; EP0425671A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】液体媒体内の物品を超音波加工するための装置〔技術上の分野〕本発明は超音波機械振動を液体媒体に伝送する装置、特に液体媒体内の物品の超音波加工をする装置に関する。

〔背景技術〕

液体媒体内の物品を超音波加工するための周知の装置は、液体媒体内で加工された物品から、予め設定された距離の弾性部材上に配列された音響・電気変換器の２組の群に直接に接続され、したがって一方の群の音響・電気変換器は他方の群の音響・電気変換器の間に配置されるようになっている超音波発生器を具備する（参照、ソ連特許ＳＵ−Ａ　−２６２，５２９号）。

上記装置においては、超音波発生器を両方の群の音響・電気変換器へ直接接続することは、結果として、物品の超音波加工が、両群の音響・電気変換器により上記液体媒体内に生起した超音波振動の干渉により液体媒体内の物品に及ぼす音響圧力の最大値と最小値により影響される場合の条件になることである。その結果として、沈滞領域と上昇した音響圧力により特色づけられた領域とが存在し、この不利な点により加工品質が損われる物品の不均一な加工をもたらすことになる。

また、超音波発生器と２群の音響・電気変換器とを具備し、その群の一方は上記超音波発生器の出力に直接接続され、一方で他方の群は上記出力に電気的に結合されている、液体媒体内の物品を超音波加工するための装置が知られている。両方の群は液体媒体で充満した弾性部材上に、上記液体媒体内で加工される物品から一定の距離に設置され、一方の群の音響・電気変換器が他方の複数の群の音響・電気変換器の間に設置されるようになっているものもある（参照、ソ連特許５ＫＩ−Ａ　−４６０，０７４号）。

今までの装置においては、超音波発生器は移相器を介して音響・電気変換器の群の一つに電気的に接続されている。したがって、移相器を一直線にすることにより物品の均一な加工を保証することが可能である。しかしながら、このような加工法は一方向だけのものとなり、一定の物品のみに制限される。

これまで周知の装置においては、例えば印刷回路板とか磁気メモリディスクのような大きな寸法の平坦な物品の上質の２面加工を得ることが不可能であるという事実により一般に不満足なものであった。

更に移相器は加工される特定の物品の形状に適合するように附加的に一直線に整列されなければならなかった。

したがって、周知の装置は被加工物品の全体の表面に超音波振動の一様な効果を与えることができず、その結果として、大きな寸法の物品を含む種々の形状の物品の一様な２面加工を保証しないことになり、不利な点は低加工品質をもたらすことになる。

〔発明の開示〕

本発明の目的は、大きな寸法の物品を含む各種物品の全表面上に及ぼす超音波振動の一様な作用を保証するように、音響・電気変換器が超音波発生器に電気的に接続されるところの、液体媒体内の物品の超音波加工用の装置を製作することにある。

液体媒体中の物品を超音波加工するための装置が提供され、該装置は超音波発生器と音響・電気変換器の２個の群とを具備し、該群の一方は前記超音波発生器の出力に直接に接続され、一方性の群は上記出力に電気的に結合され、両方の群は上記液体媒体内で加工される物品から予め設定された距離を距でて、液体媒体で充満された弾性部材上において、一方の群の音響・電気変換器が他方の群の音響・電気変換器の間に設置される如く整列され、本発明に従えば、該装置は鋸歯状電圧発生器と位相・パルス変調器の如き直列接続成分を具備し、前記音響・電気変換器の一方の群の超音波発生器との電気的接続は上記位相・パルス変調器を介して完成されるものである。

本発明に係る液体媒体内の物品の超音波加工用の装置において、鋸歯状波発生器と位相・パルス変調器の設置、これらの電気的相互接続と上記音響・電気変換器の群の一方と上記位相・パルス変調器を介しての超音波発生器との電気結合とにより、弾性部材の放熱面上の最大および最小曲げ振動の分布の固定特性を阻止することが可能とせられ、この利点は結果的に被加工部品の全表面上の超音波振動の一層均一な効果をもたらすことになる。超音波振動の一層均一な効果は物品の部分の破壊を不可能とし、物品の加工されない部分のなくなることを保証し、それによって液体媒体内の物品を加工する品質が顕著に改良されることになる。

しかしながら、加工時間は物品の同時２面加工により２倍減少される。

図面の簡単な説明本発明を添付図面に加えて、その特定の実施例を参照して更に説明することにする。

図１は本発明に係る液体媒体内の物品の超音波加工用装置の概略図で、該装置に含まれる弾性部材の一部正面図を含むものである。

図２は図１の矢印Ａに沿った図面である。また図３は図１の装置の弾性部材（拡大寸法の上面図）を示し、また前記弾性部材の振動の振幅の分布を図示する作図を与えるものである。

〔本発明を実施する最良の方式〕

本発明に従い液体媒体内の物品の超音波加工を行う装置は超音波発生器１　（図１）と音響・電気変換器４０２個の群２と３とを具備している。音響・電気変換器４の群２は超音波発生器１の出力に直接接続されている。音響・電気変換器４の群３は、鋸歯状電圧発生器６の出力に接続された位相・パルス変調器５を介して超音波発生器１の出力に電気的に結合されている。

音響・電気変換器４の両方の群２と３は液体媒体８内で加工された物品９（図２）から予め設定された距離における浴（ｂａｔｈ）を現わす弾性部材７上において、一方の群２の音響・電気変換器４は図１に示されるように、他方の群３の音響・電気変換器４の間に設けられるように配置される。

本発明の好適な実施例において、音響−電気変換器４は圧電セラミック超音波変換器の磁気ひずみである。

それぞれの群２と３において、音響・電気変換器４（図１と図２）は列をなして配置され、液体媒体８内の超音波振動の半波長λ／２に等しい値だけ相互に関して変位される。

本発明の主題を形成する装置において、音響・電気変換器４の群２（図１）と３とは、浴の反対壁上において、群２と３の音響・電気変換器４が全体として、ジグザグの順に配置され、変位が液体媒体８内の超音波振動の１／４波長即ちλ／４に等しいように配置される。

本発明の特徴を一層よく理解することを可能にするため群２の音響・電気変換器４は図１に破線で示されている。

本発明の好適な実施例において、鋸歯状波電圧発生器６と位相・パルス変調器５とは当該技術に通暁した人に広く知られており、かつ本発明の目的を達成するのに適した鋸歯状波電圧発生器と位相・パルス変調器（参照；　Ｔｉｔｓｅ　Ｕ、等、“Ｐｏｌｕｐｒｏｖｏｄｎｉｋｏｖａｙａｓｋｈｅｍａｔｅｋｈｎｉｋａ” １９８２、ミニ出版社、モスコー）となり得るものである。

本発明に係る液体媒体中の物品を超音波加工するための装置は次のように動作する。

超音波発生器１　（図１）は音響・電気変換器４の動作周波数に等しい周波数において正弦波的に変化する電圧を発生する。この電圧は群２の音響・電気変換器４に直接に送られ、自然周波数において変換器の励起をひきおこし、その結果液体媒体８内で超音波発振をひきおこすことになる。

同時に、超音波周波数に奔ける電圧は、超音波発生器１の出力から位相・パルス変調器５の入力の一つにまで印加され、そのそれ以外の入力は鋸歯状波電圧発生器６の出力から鋸歯状波電圧を受信する。位相変調された超音波電圧は、位相・パルス変調器５の出力から音響・電気変換器４のグループ３に送られる。

音響・電気変換器４の群３により発生された、弾性部材７（図３）の放熱表面の振動のドリフトの振幅は、超音波周波数ωにおいて正弦波的に、かつまた変調周波数Ωにおいて正弦波的に変化する位相をもって変化する。ドリフトの分布は非定常的な特性を有し、弾性部材７、放熱面上のその偏移は、曲線１０を用いてマークされた位置から曲線１１を用いてマークされた位置まで、量りだけであり、図３に示す如く復帰する。

液体媒体８内において音響・電気変換器４の群２と３から発生した振動の重ね合わせにより、振動は相異なる位相を有するので干渉は起こらない。その結果、加工される物品の表面上には沈滞領域は存在することなく、両側における物品の全表面の加工を更に均一ならしめる特徴が存在することになる。

本発明に係る液体媒体中の物品の超音波加工を行う装置は、超音波発生器の付加的整列を行わず物品の形状に関係なく物品の全表面を同時加工する際に、または相異なる形状の物品の加工が可能である場合に高度の均一性を保証するものである。

〔産業上の利用可能性〕

本発明は、液体媒体内の物品の研摩、脱脂、乳化、含浸およびエツチングの途中で、液体媒体内の物品の超音波加工に役立つように使用可能である。

国際調査報告

Claims

【特許請求の範囲】液体媒体内で物品の超音波加工を行う装置であって、該装置は超音波発生器（１）と音響・電気変換器（４）の２個の群（２，３）とを具備し、該群の一方（２）は超音波発生器（１）の出力に直接接続され、之に反し他方の群（３）は該超音波発生器（１）の出力に電気的に結合され、両方の群（２，３）は液体媒体（８）内で加工される物品（９）から予め設定された距離において液体媒体（８）で充填され、弾性部材（７）上にて、一方の群（２）の音響・電気変換器（４）が他方の群（３）の音響・電気変換器（４）の間に設置されるように配列されるものであり、該装置は鋸歯状波電圧発生器（６）と位相・パルス変調器（５）の如き直列接続物品を具備し、該音響・電気変換器（４）の群の一方（３）の超音波発生器（１）との電気接続が該位相・パルス変調器（５）を介して完成されることを特徴とする液体媒体内で物品の超音波加工を行う装置。