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公開番号2024165028
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-28
出願番号2023080840
出願日2023-05-16
発明の名称研磨状態評価システムおよびプログラム
出願人パナソニックIPマネジメント株式会社
代理人個人,個人
主分類B24B 49/12 20060101AFI20241121BHJP(研削;研磨)
要約【課題】作業者による研磨の作業を評価することにより、ムラやくもりを抑えた研磨面を得られるようにする。
【解決手段】研磨状態評価システム100は、作業子が押し付けられることで研磨された被研磨物の表面状態を評価する。当該システム100は、予め用意された、目標とされる表面状態を表す第1情報を記憶する記憶部と、測定機から第2情報を取得する通信インタフェースとを有している。第2情報は、研磨された被研磨物からの拡散反射光に基づいて生成された、被研磨物の表面状態を表す情報である。当該システム100はさらに、第1情報によって表される第1表面状態と第2情報によって表される第2表面状態との差分に応じた情報を生成する処理部を備えている。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
作業子が押し付けられることで研磨された被研磨物の表面状態を評価する研磨状態評価システムであって、
予め用意された、目標とされる表面状態を表す第１情報を記憶する記憶部と、
測定機から第２情報を取得する通信インタフェースであって、前記第２情報は、研磨された前記被研磨物からの拡散反射光に基づいて生成された、前記被研磨物の表面状態を表す情報である、通信インタフェースと、
前記第１情報によって表される第１表面状態と前記第２情報によって表される第２表面状態との差分に応じた情報を生成する処理部と
を備える研磨状態評価システム。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記測定機は、光を受けて、受けた光の光量に応じた信号を出力する受光素子を有する受光部を有しており、
前記拡散反射光は、光源から放射された光のうち、前記被研磨物において拡散反射され、前記受光部によって検出された光の一部である、請求項１に記載の研磨状態評価システム。
【請求項３】
前記被研磨物の研磨状態を決定する研磨作業の作業条件を示す作業情報を取得する取得部をさらに備え、
前記作業情報は、研磨時の前記作業子の圧力、位置、速度、加速度、スラリー状態のうちの少なくとも１つを含み、
前記処理部は、前記第１情報、前記第２情報および前記作業情報に基づいて、前記被研磨物の表面状態の良否、研磨方向、力の強弱、スラリー状態のいずれかに関する研磨状態を推定する、請求項１に記載の研磨状態評価システム。
【請求項４】
前記処理部が生成した前記情報を出力する出力部をさらに備えた、請求項３に記載の研磨状態評価システム。
【請求項５】
前記処理部は、前記差分に応じた情報に基づいて前記被研磨物の研磨状態を推定し、推定した前記研磨状態に基づき研磨作業を支援する支援情報を生成し、
前記出力部は、前記支援情報を出力する、
請求項４に記載の研磨状態評価システム。
【請求項６】
前記第１情報は、目標とされる表面状態を有する被研磨物の拡散反射光の光量の分布を表す第１データであり、
前記データは、所定範囲内の研磨時に形成される研磨痕を、光源および前記光源から放射され拡散反射された拡散反射光を受光する受光部を備えた測定機によって計測して取得されたデータである、
請求項１～５のいずれか１項に記載の研磨状態評価システム。
【請求項７】
前記第２情報は、研磨作業の評価対象である被研磨物の拡散反射光の光量を含む第２データであり、
前記第２データは、前記被研磨物の研磨後の表面を、光源および前記光源から放射され拡散反射された拡散反射光を受光する受光部を備えた測定機によって計測して取得されたデータである、
請求項６に記載の研磨状態評価システム。
【請求項８】
前記光源は、ＸＹ平面の少なくとも２つ以上の放射方向を有する、請求項７に記載の研磨状態評価システム。
【請求項９】
前記処理部は、前記ＸＹ平面の放射方向の角度毎に、前記第１情報によって表される第１表面状態と前記第２情報によって表される第２表面状態との差分に応じた情報を生成する、請求項８に記載の研磨状態評価システム。
【請求項１０】
前記出力部は、前記第１情報および前記第２情報の各々に基づく前記拡散反射光の光量の差分情報が、予め定められた閾値以上である所定範囲について、研磨作業を支援するための支援情報を出力する、請求項９に記載の研磨状態評価システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、工作物を研磨する研磨作業における研磨作業後の被研磨物の研磨状態を評価するシステム及びプログラムに関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、回転する研磨工具の押し付け荷重を精密に測定し、制御する研磨装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。図１３は、特許文献１に記載された従来の研磨装置を示す図である。図１３において、研磨ヘッドは、その先端に研磨パッド９０が設けられた工具軸９１を有している。工具軸９１は、流体軸受９２により、工具軸９１に沿う方向、すなわちスラスト方向、に移動可能に支持されている。工具軸９１は、制御手段９５が制御する変位機構９８によってスラスト方向の荷重の荷重を受けながら、回転駆動手段９７によって回転駆動される。これにより、工具軸９１の研磨パッド９０は被研磨面８９に押し付けられながら回転し、被研磨面８９を研磨する。
【０００３】
演算手段９４は、回転駆動手段９７が工具軸９１を回転させている最中であっても、差動トランス９３によって測定されたスラスト方向の押込み長から、被研磨面８９に対する研磨パッド９０の研磨荷重を演算することができる。回転駆動手段９７は差動トランス９３よりも上側に設けられており、研磨加重の測定に関わる可動部に含まれない。これにより、可動部を軽量化でき、より高精度に研磨荷重を測定することができるため、安定した精密な研磨加工を実現し得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１１－７９０７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１記載の従来の研磨装置は、砥粒の粘度やエッジ状態やバラつき、研磨軌跡の規則性などに由来する、研磨ムラやくもりを制御できない。研磨ムラやくもりは、研磨痕の重なり合わせによるもので粗さのパラメータには現れず、特定方向からのライティングでの観察時に確認される。
【０００６】
本開示の目的は、ムラやくもりを抑えた研磨面を得られるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一態様の研磨状態評価システムは、作業子が押し付けられることで研磨された被研磨物の表面状態を評価する。当該システムは、予め用意された、目標とされる表面状態を表す第１情報を記憶する記憶部と、測定機から第２情報を取得する通信インタフェースであって、前記第２情報は、研磨された前記被研磨物からの拡散反射光に基づいて生成された、前記被研磨物の表面状態を表す情報である、通信インタフェースと、前記第１情報によって表される第１表面状態と前記第２情報によって表される第２表面状態との差分に応じた情報を生成する処理部とを備えている。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の研磨評価システムを用いて、作業者による研磨の作業を評価する情報を生成することにより、その情報を参照した作業者の作業が改善され、それによりムラやくもりを抑えた研磨面を得られるようにすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本開示の実施形態１における研磨状態評価システムのシステム構成を示す図
本開示の実施形態１における拡散反射光測定機の構成を示す側面図
本開示の実施形態１における拡散反射光測定機の構成を示す平面図
研磨状態評価システムが用いられる研磨作業の様子を示す側面図
研磨状態評価システムが用いられる研磨作業の様子を示す平面図
本開示の実施形態１における研磨状態評価および研磨支援のフローチャート
本開示の実施形態１における研磨痕の拡散反射光の測定処理Ｓ３の具体的な手順を示す図
図５Ａで測定した光量を角度別にプロットした図
本開示の実施形態１における目標の表面状態にて測定した拡散反射光の角度別分布をプロットした図
本開示の実施形態１における目標表面状態と研磨後の表面状態との結果を比較するための図
本開示の実施形態１における研磨軌跡の一部を示す図
１本の研磨痕を抜き出し、ＸＹ平面上の角度を示す図
研磨パッドの円弧運動のＸＹの方向の比が同じになるような改善後研磨軌跡を示す図
改善前後の角度別の拡散反射光の光量と、円弧運動時の荷重分布とを示す図
本開示の実施形態２における研磨軌跡の重なりと測定箇所による角度別の拡散反射光の光量の例を示す図
本開示の実施形態３における砥粒の状態と角度別拡散反射光の光量を示す図
提示する支援情報を判定するためのフローチャート
支援情報の例を示す図
特許文献１に記載された従来の研磨装置を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、適宜図面を参照しながら、実施形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、発明者は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
（【００１１】以降は省略されています）

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