CN107443249B - 研磨机系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种研磨机系统。提供了一种能够适当地执行修整的研磨机系统。研磨机系统包括:主轴座(20),其支承工件(W)能够旋转;磨轮(50),其研磨工件(W);修整器(60),其修整磨轮(50);传感器(100),其对与由磨轮(50)研磨的工件(W)和除工件(W)之外的对象中任一个对应的研磨对象的表面粗糙度进行检测;以及控制装置(110),其执行与修整磨轮(50)有关的控制。控制装置(110)基于通过传感器(100)检测到的研磨对象的表面粗糙度来确定:是否需要修整磨轮(50);对磨轮(50)的修整是否被适当地执行;或在修整磨轮(50)之后直至下一次修整之前为止,经研磨的工件(W)的数目是否适当。

Description

研磨机系统
技术领域
本发明涉及一种研磨机系统。
背景技术
专利文献1公开了一种研磨机的敷料间隔(dressing interval)控制装置,其测量经过研磨的工件的表面粗糙度并且基于测量结果确定是否执行磨石成形。
此外,专利文献2公开了一种技术,该技术在磨石接触整修器(dresser)时检测在磨石中生成的弹性波并且基于与检测到的弹性波对应的测量值来确定磨石是否接触到整修器。
引用列表
专利文献
专利文献1:JP-UM-A-06-657
专利文献2:JP2010-30022A
发明内容
本发明要解决的问题
然而,在专利文献1中所公开的技术中,在测量工件的表面粗糙度时,不能开始对下一个工件的研磨。因此,当对经过研磨的所有工件的表面粗糙度进行测量时,工件的加工效率降低。同时,基于操作者的经验难以判断磨石成形的最佳定时。
此外,专利文献2中所公开的技术是在整修之前定位磨石和整修器的技术,并且不能用于检查是否整修之后适当地执行整修。
本发明的目的是提供一种能够适当地执行修整的研磨机系统。
解决问题的手段
本发明的研磨机系统包括:主轴座,其支承工件能够进行旋转;磨轮,其用于研磨工件;修整器,其用于修整磨轮;传感器,其对与磨轮研磨的工件和除工件之外的对象中的任一个对应的研磨对象的表面粗糙度进行检测;以及控制装置,其执行与修整磨轮有关的控制。控制装置基于通过传感器检测到的研磨对象的表面粗糙度来确定:是否需要修整磨轮;对磨轮的修整是否被适当地执行;或在修整所述磨轮之后直至下一次修整之前为止经研磨工件的数目是否适当。
根据本发明的研磨机系统,控制装置基于通过传感器检测到的研磨对象的表面粗糙度来确定是否需要修整磨轮、对磨轮的修整是否被适当地执行、或在修整所述磨轮之后直至下一次修整之前为止经研磨工件的数目是否适当。因此,研磨机系统可以适当地执行修整。
附图说明
图1是示出根据本发明的第一实施方式的研磨机的俯视图。
图2是示出由传感器保持部保持的传感器单元的横截面图。
图3是示出控制装置的框图。
图4是示出由初始化单元执行的设置初始化处理的流程图。
图5是示出由选择单元执行的选择处理的流程图。
图6是示出由第一修整必要性确定单元执行的第一修整必要性确定处理的流程图。
图7是示出由第二修整必要性确定单元执行的第二修整必要性确定处理的流程图。
图8是示出由最佳研磨数目计算单元执行的最佳研磨数目计算处理的流程图。
图9是示出根据第二实施方式的研磨机中使用的控制装置的框图。
图10是示出由第二修整必要性确定单元执行的第二修整必要性确定处理2的流程图。
图11是示出根据第三实施方式的控制装置的框图。
图12A是示出紧接在修整之前的表面粗糙度与紧接在修整之后的表面粗糙度之间的差并且示出在适当执行修整时的表面粗糙度的差的图。
图12B是示出紧接在修整之前的表面粗糙度与紧接在修整之后的表面粗糙度之间的差并且示出在不适当执行修整时的表面粗糙度的差的图。
图13是示出由修整控制单元执行的修整处理的流程图。
图14是示出根据第四实施方式的研磨机的俯视图。
图15是示出由控制装置执行的修整处理2的流程图。
图16是示出根据第五实施方式的控制装置的框图。
图17是示出紧接在修整之前以及之后的表面粗糙度的变化的曲线图。
图18是示出由修整控制单元执行的修整处理3的流程图。
图19是示出紧接在修整之后研磨的接触检测销的表面粗糙度的曲线图。
图20是示出由控制装置执行的修整处理4的流程图。
图21是示出根据第七实施方式的控制装置的框图。
图22是示出由修整定时确定单元执行的修整定时确定处理的流程图。
图23是示出由必要性确定单元执行的必要性确定处理的流程图。
图24是示出由研磨数目确定单元执行的研磨数目确定处理的流程图。
图25是示出在研磨数目确定处理期间执行的最佳研磨数目计算处理2的流程图。
图26是示出通过最佳研磨数目计算处理2执行的处理的详细示例的图。
图27是示出根据第八实施方式的研磨机处设置的控制装置的框图。
图28是示出由定时确定单元执行的定时确定处理的流程图。
图29是示出在定时确定处理期间执行的感测必要性确定处理的流程图。
图30是示出由修整必要性确定单元执行的修整必要性确定处理的流程图。
图31A是示出由研磨数目确定单元执行的最佳研磨数目计算处理3的流程图。
图31B是示出由研磨数目确定单元执行的最佳研磨数目计算处理3的流程图。
图32是示出通过最佳研磨数目计算处理3执行的处理的详细示例的图。
具体实施方式
<1.第一实施方式>
(1-1:研磨机系统1的示意配置)
在下文中,将参照附图来描述根据本发明的研磨机系统的实施方式。首先,参照图1对根据本发明的第一实施方式的研磨机系统的示意配置进行描述。
如图1所示,研磨机系统由一个在旋转圆柱形工件W的同时执行研磨的台式横动型(traverse)研磨机1组成。研磨机1包括床2、工作台10、主轴座20、尾座30、磨石基座40、磨轮50、修整器60、冷却剂供给装置70、尺寸调整(sizing)装置80、空气供给装置90、传感器100和控制装置110。
床2是用作研磨机1的基座的部分。床2设置有操作面板3,其中,与研磨条件等有关的各种参数输入至操作面板3,并且操作面板3由操作员进行操作。工作台10设置在床2上,以能够在Z轴方向上移动。当驱动具有Z轴马达11的螺杆给料装置12时,工作台10在Z轴方向上以往复的方式运动。
主轴座20固定在工作台10上。主轴座20包括绕与Z轴方向平行的轴旋转的主轴21和施加用于使主轴21旋转的驱动力的主轴马达22。主轴座20通过主轴21支承工件W的一端进行旋转并且通过主轴马达22旋转地驱动工件W。尾座30设置在面向工作台10上的主轴座20的位置处并且支承工件W的另一端。
磨石基座40设置在床2上,以能够在X轴方向上移动。磨石基座40通过使用X轴马达41驱动螺杆给料机构42在X轴方向上以往复的方式运动。磨轮50由磨石基座40支承,以能够绕与Z轴方向平行的轴进行旋转。磨轮50通过从固定至磨石基座40的磨轮马达51施加的驱动力进行旋转,以研磨工件W的外周表面。替代地,磨轮50通过使用卡盘等的主轴座20支承工件W的仅一端以进行旋转,并且当磨轮50在Z轴方向上从尾座30的侧面(图1所示的右侧)以往复的方式运动时,工件W的内周表面被研磨。修整器60由主轴座20来支承以能够绕与Z轴平行的轴进行旋转。通过从设置在主轴座20处的修整器马达61施加的驱动力来使修整器60旋转,以执行对磨轮50的修整(成型和整修)。
冷却剂供给装置70设置在床2上。冷却剂供给装置70通过设置在磨石基座40处的冷却剂喷嘴(未示出)将冷却剂供给至被研磨部分。尺寸调整装置80设置成能够接触工件W而同时位于磨轮50的相对侧处,其中,工作台10介于尺寸调整装置80与磨轮50之间。尺寸调整装置80对由磨轮50研磨的工件W的外径进行测量。
空气供给装置90设置在磨轮50的相对侧处,其中,工作台10介于空气供给装置90与磨轮50之间。空气供给装置90包括朝向工件W的处理区域布置的空气吹送部91,并且通过将空气从空气吹送部91吹送至工件W而除去粘附至工件W的外周表面的沉积物例如冷却剂等。此外,在本实施方式中,向工件W吹送空气,但可以吹送不会影响对工件W的加工的惰性气体来替代空气。
传感器100设置成能够在X轴方向上移动,同时位于磨轮50的相对侧处,其中,工作台10介于传感器100与磨轮50之间。传感器100感测经过研磨的工件W,以检测工件W的表面粗糙度。
此外,使用传感器100进行的感测是在对工件W的研磨结束之后工件W被主轴座20和尾座30支承的状态下执行的。因此,研磨机1可以在输送工件W时执行对磨轮50的修整。亦即,与在将经处理的工件W输送至不同位置并且基于检测结果执行修整之后检测工件W的表面粗糙度的情况相比,研磨机1可以缩短在对工件W的研磨结束之后到对下一个工件W的研磨开始为止所需的时间。
此外,当工件W被磨轮50研磨时,传感器100位于与工件W间隔开的位置处,并且在研磨结束时靠近工件W移动。因此,可以在研磨期间防止分散的冷却剂等粘附至传感器100。此外,当从空气供给装置90向工件W吹送空气时,除去粘附在工件W的外周表面的沉积物例如冷却剂。因此,当通过传感器100对工件W的外周表面的表面粗糙度进行检测时,可以提高检测精度。
(1-2:传感器100的配置)
接下来,参照图2来描述传感器100的配置。如图2所示,传感器100包括传感器单元101、传感器保持部102和计算单元103(参见图3)。此外,计算单元103可以被布置在传感器100内部或者可以被布置在传感器100的外侧,以通过电缆等连接到传感器保持部102。
传感器单元101对作为处于非接触状态中的测量对象的工件W的表面粗糙度进行检测。此外,稍后将详细描述传感器单元101。传感器保持部102是保持传感器单元101的部分并且设置在床2(见图1)上以在X轴方向上移动。计算单元103基于通过传感器单元101获得的检测结果来计算表面粗糙度。
随后,对传感器单元101进行描述。传感器单元101包括基板104、发光元件105、第一光接收元件106、第二光接收元件107、盖部分108和三个透镜108a至108c。
基板104由半导体材料(N型、P型、双极型等)制成并且安装在传感器保持部102的一个表面(图2中的朝下面向的表面)上。发光元件105是安装在基板104上的发光二极管,并且沿与传感器保持部102的一个表面垂直的方向(图2中的向下方向)发光。第一光接收元件106和第二光接收元件107是安装在基板104上的光电二极管并且设置在发光元件105附近。沿着传感器保持部102的纵向方向(图2的左右方向)线性地平行设置发光元件105、第一光接收元件106和第二光接收元件107,并且发光元件105被布置在第一光接收元件106与第二光接收元件107之间。此外,设置在基板104上的发光元件105、第一光接收元件106和第二光接收元件107被分隔板109分隔开。因此,光可以从发光元件105高效地发射,并且可以被第一光接收元件106和第二光接收元件107高效地接收。
此外,在本实施方式中,例示了使用发光二极管作为发光元件105的情况,但可以使用电致发光、激光元件等作为发光元件105来替代发光二极管。此外,在本实施方式中,例示了使用光电二极管作为第一光接收元件106和第二光接收元件107的情况,但是可以使用CCD或CMOS元件作为第一光接收元件106和第二光接收元件107来替代光电二极管。
盖部分108覆盖基板104、发光元件105、第一光接收元件106和第二光接收元件107。在盖部分108中,透镜108a至108c分别保持在面向发光元件105、第一光接收元件106和第二光接收元件107的位置处。三个透镜108a至108c可以是非球面透镜。然后,为了便于检测,可以改变透镜形状,并且可以调整透镜的焦点位置和焦点深度。
在三个透镜108a至108c之中,布置在面向发光元件105的位置处的透镜108a接收从发光元件105发射的光。透镜108a使从发光元件105发射的光弯曲并将弯曲的光引导到特定位置P。
在三个透镜108a至108c之中,分别布置在面向第一光接收元件106和第二光接收元件107的位置处的透镜108b和108c使从特定位置P入射的光弯曲,并将弯曲的光引导到第一光接收元件106或第二光接收元件107。
文中,在从发光元件105发射光的情况下,当特定位置P处的表面粗糙度减小时,光不易散射,并且因此由第一光接收元件106和第二光接收元件107检测到的光量增大。然后,当从发光元件105发射光时,计算单元103基于由第一光接收元件106和第二光接收元件107检测到的光量来计算特定位置P处的表面粗糙度。亦即,在从发光元件105发射光的情况下,当由第一光接收元件106和第二光接收元件107检测到的光量为大时,获得表面粗糙度小的计算结果,而当由第一光接收元件106和第二光接收元件107检测到的光量为小时,获得表面粗糙度大的计算结果。
实际上,入射到特定位置P的光和从特定位置反射的光具有扩散并且入射角和反射角具有角度扩散。因此,当入射光的分布之中具有最高强度的峰值位置处的入射角等于具有反射光的分布之中的最高强度的峰值位置处的反射角,或者入射光的扩散分布和反射光的扩散分布具有相似性关系时,计算单元103确定入射角和反射角彼此相等。
以这种方式,因为传感器单元101可以在非接触状态下检测工件W的表面粗糙度,所以可以根据对表面粗糙度的检测来避免在工件W上由于经过研磨产生的划痕。此外,当从一个发光元件105发射光时,传感器单元101可以通过两个光接收元件(第一光接收元件106和第二光接收元件107)来检查在特定位置P处反射的光中的变化。因此,可以高精度地测量工件W的表面粗糙度。
此外,因为发光元件105、第一光接收元件106和第二光接收元件107被布置在一个基板104上,所以发光元件105、第一光接收元件106和第二光接收元件107可以被布置成彼此相邻。因此,与将发光元件105、第一光接收元件106和第二光接收元件107形成在不同的基板上的情况相比,可以实现减小传感器单元101的尺寸。
(1-3:控制装置110)
接下来,将参照图3来描述控制装置110。如图3所示,控制装置110包括研磨控制单元120和修整控制单元130。
(1-3-1:研磨控制单元120)
研磨控制单元120执行与对工件W的研磨有关的控制。例如,研磨控制单元120控制对各种马达(Z轴马达11、主轴马达22、X轴马达41和磨轮马达51)的驱动,控制从冷却剂供给装置70供给的冷却剂的量并且通过尺寸调整装置80来管理工件W的直径尺寸。当对一个工件W的研磨结束时,研磨控制单元120向修整控制单元130通知研磨结束状态。此外,研磨控制单元120还控制用于输送工件W的输送装置(未示出)。
(1-3-2:修整控制单元130)
修整控制单元130执行与对磨轮50的修整有关的控制。修整控制单元130包括修整单元131、最佳研磨数目计算单元132、第一修整必要性确定单元133、第二修整必要性确定单元134、选择单元135和初始化单元136。
修整单元131通过经由对各种马达的驱动控制来调整磨轮50和修整器60(参见图1)的位置,而藉由修整器60执行对磨轮50的修整。
最佳研磨数目计算单元132对由磨轮50研磨在一次修整期间的工件W的数目进行计算。然后,最佳研磨数目计算单元132将计算出的值设置为最佳研磨数目,该最佳研磨数目是可以在一次修整期间由磨轮50研磨的工件W的数目。最佳研磨数目计算单元132基于经研磨工件W的数目和与传感器100的检测结果有关的数据来计算最佳研磨数目。
第一修整必要性确定单元133和第二修整必要性确定单元134确定在对工件W的研磨结束之后是否执行对磨轮50的修整。
第一修整必要性确定单元133基于由最佳研磨数目计算单元132计算的最佳研磨数目来确定修整的必要性。亦即,第一修整必要性确定单元133当修整之后的经研磨工件W的数目达到最佳研磨数目时确定需要修整。
同时,第二修整必要性确定单元134基于传感器100的检测结果来确定修整的必要性。亦即,当检测到的工件W的表面粗糙度未达到预定的参考值作为使用传感器100对经研磨工件W的表面粗糙度的检测结果时,第二修整必要性确定单元134确定需要修整。
选择单元135通过使用第一修整必要性确定单元133和第二修整必要性确定单元134中的任一个进行的确定来确定是否需要修整磨轮50。当最佳研磨数目被设置时,选择单元135使用第一修整必要性确定单元133来执行确定。对比之下,当未设置最佳研磨数目时,选择单元135使用第二修整必要性确定单元134来执行确定。
文中,使用第一修整必要性确定单元133来确定必要性不需要使用传感器100对工件W进行感测。因此,与使用第二修整必要性确定单元134来确定必要性相比,使用第一修整必要性确定单元133来确定必要性可以缩短在对工件W的研磨结束之后到对下一个工件W的研磨开始之前为止所需的时间。
关于这一点,研磨机1包括选择单元135。当最佳研磨数目被设置时,选择单元135首先使用第一修整必要性确定单元133而不是第二修整必要性确定单元134来选择对修整的必要性的确定。因此,研磨机1可以提高在研磨工件W期间的加工效率。
初始化单元136基于由操作者对操作面板3进行的操作(复位开关的操作)来重新设置已设置的最佳研磨数目。当由于研磨条件的改变而需要重新设置最佳研磨数目时,控制装置110可以通过首先重新设置最佳研磨数目来重新设置最佳研磨数目。
此外,修整控制单元130包括研磨数目计数器141、数据存储单元142、累积数目计数器143、最大累积数目设置单元144、下限值设置单元145、最佳研磨数目设置单元146和最佳数目设置标志147。
研磨数目计数器141在执行修整之后到下一次修整开始之前为止对由磨轮50研磨的工件W的数目进行计数。每当对一个工件W的研磨结束时,则研磨数目计数器141加上“1”。然后,当执行修整或执行使用初始化单元136的处理(参见图4所示的设置初始化处理)时,重新设置研磨数目计数器141的值。
当执行使用第二修整必要性确定单元134进行确定时,数据存储单元142存储与在一次修整期间由磨轮50研磨的工件W的数目有关的数据。累积数目计数器143测量存储在数据存储单元142中的数据的数目。每当数据存储在数据存储单元142中时,则累积数目计数器143的值加上“1”。存储在数据存储单元142中的数据的数目的上限值被设置在最大累积数目设置单元144中。当累积数目计数器143的值达到在最大累积数目设置单元144中设置的上限值时,最佳研磨数目计算单元132开始计算最佳研磨数目。
下限值设置单元145用于使用最佳研磨数目计算单元132来执行最佳研磨数目的计算。在下限值设置单元145中设置比可以在计算最佳研磨数目之前的状态下假设的最佳研磨数目的最小值小的值。
文中,假设在一次修整期间被研磨的工件W的数目由于发生某些突发故障(例如不完善的修整等)而极大地减少。在使用存储在数据存储单元142中的多次的数据进行对最佳研磨数目的计算时,当经研磨工件W的数目与其他工件W的数目相比很小的数据包括在存储的数据中时,计算的最佳研磨数目的值变得比实际最佳研磨数目更小。当这样的值被设置成最佳研磨数目时,在一次修整期间经研磨工件W的数目变得小于必要数目。因此,磨轮50的工具寿命缩短。
文中,当在与存储的研磨数目有关的数据中包括比下限值设置单元145中设置的值更小的数据时,最佳研磨数目计算单元132预先排除该数据并且执行对最佳研磨数目的计算。因此,修整控制单元130可以提高由最佳研磨数目计算单元132计算的最佳研磨数目的精度。此外,下限值设置单元145中设置的值可以被自动设置或可以由操作员任意设置。
在最佳研磨数目设置单元146中设置通过最佳研磨数目计算单元132计算的最佳研磨数目。然后,当执行使用初始化单元136进行的处理时,重新设置最佳研磨数目设置单元146的值。最佳数目设置标志147指示在最佳研磨数目设置单元146中设置最佳研磨数目的状态。选择单元135通过参照最佳数目设置标志147来确定是否使用第一修整必要性确定单元133执行对必要性的确定。当在最佳研磨数目设置单元146中设置最佳研磨数目时,启用最佳数目设置标志147,而当执行使用初始化单元136进行的处理时,禁用最佳数目设置标志147。
(1-4:修整控制单元130的处理)
接下来,将参照从图4至图8所示的流程图来描述由修整控制单元130执行的处理。
(1-4-1:设置初始化处理)
首先,将参照图4来描述由初始化单元136执行的初始化设置处理。如图4所示,设置初始化处理首先确定是否生成设置初始化指令(S11)。然后,当不存在设置初始化指令(S11:否)时,设置初始化处理结束本处理。对比之下,当存在设置初始化指令(S11:是)时,设置初始化处理禁用最佳数目设置标志147(S12)。然后,结束初始化处理通过重新设置研磨数目计数器141和累积数目计数器143的值来结束本处理(S13)。
(1-4-2:选择处理)
接下来,将参照图5来描述由选择单元135执行的选择处理。如图5所示,选择处理首先确定是否启用最佳数目设置标志147(S21)。因此,当启用最佳数目设置标志147(S21:是)时,确定最佳研磨数目被设置。因此,在这种情况下,选择处理进行至由第一修整必要性确定单元133执行的第一修整必要性确定处理(S22)。对比之下,当最佳数目设置标志147被禁用(S21:否)时,确定未设置最佳研磨数目。因此,在这种情况下,选择处理进行至由第二修整必要性确定单元134执行的第二修整必要性确定处理(S23)。
(1-4-3:第一修整必要性确定处理)
接下来,将参照图6来描述由第一修整必要性确定单元133执行的第一修整必要性确定处理(S22)。
如图6所示,第一修整必要性确定处理(S22)首先确定对工件W的研磨是否结束(S31)。例如,通过确定是否从研磨控制单元120发送指示对工件W的研磨结束的通知来执行S31的处理。
然后,当对工件W的研磨未结束(S31:否)时,第一修整必要性确定处理(S22)返回到S31的处理。对比之下,当对工件W的研磨结束(S31:是)时,第一修整必要性确定处理(S22)将研磨数目计数器141的值上加上“1”(S32)。随后,第一修整必要性确定处理(S22)确定研磨数目计数器141的值是否达到由最佳研磨数目设置单元146设置的最佳研磨数目的值(S33)。因此,当研磨数目计数器141的值未达到最佳研磨数目(S33:否)时,第一修整必要性确定处理(S22)返回到S31的处理。对比之下,当研磨数目计数器141的值达到最佳研磨数目(S33:是)时,第一修整必要性确定处理(S22)指示通过修整单元131进行修整(S34)。然后,第一修整必要性确定处理(S22)通过重新设置研磨数目计数器141的值来结束本处理(S35)。
(1-4-4:第二修整必要性确定处理)
接下来,将参照图7来描述由第二修整必要性确定单元134执行的第二修整必要性确定处理(S23)。
如图7所示,第二修整必要性确定处理(S23)首先确定对工件W的研磨结束(S41)。然后,当对工件W的研磨未结束(S41:否)时,第二修整必要性确定处理(S23)返回到S41的处理。对比之下,当对工件W的研磨结束(S41:是)时,第二修整必要性确定处理(S23)将研磨数目计数器141的值上加上“1”(S42)。随后,第二修整必要性确定处理(S23)指示通过传感器100对工件W进行感测(S43)。
随后,第二修整必要性确定处理(S23)确定是否从传感器100发送对工件W的表面粗糙度的检测结果(S44)。然后,当未从传感器100发送该检测结果(S44:否)时,第二修整必要性确定处理(S23)返回到S44的处理。对比之下,当从传感器100发送该检测结果(S44:是)时,第二修整必要性确定处理(S23)确定通过传感器100检测到的工件W的表面粗糙度是否满足参考值(S45)。
因此,当工件W的表面粗糙度满足参考值(S45:是)时,第二修整必要性确定处理(S23)确定不需要执行当前阶段的修整。因此,在这种情况下,第二修整必要性确定处理(S23)返回到S41的处理。在对下一个工件W的研磨结束(S41:是)之后,第二修整必要性确定处理(S23)再次执行S42之后的处理。
同时,当通过传感器100检测到的工件W的表面粗糙度不满足参考值(S45:否)时,第二修整必要性确定处理(S23)确定需要执行修整。因此,在这种情况下,第二修整必要性确定处理(S23)指示通过修整单元131进行修整(S46)。
随后,第二修整必要性确定处理(S23)将研磨数目计数器141的当前阶段的值——即与从先前修整到当前修整经过研磨的工件W的数目有关的数据——发送到数据存储单元142(S47)。然后,第二修整必要性确定处理(S23)将累积数目计数器143加上“1”(S48)。随后,第二修整必要性确定处理(S23)通过重置研磨数目计数器141来结束本处理(S49)。
以这种方式,第二修整必要性确定处理(S23)通过使用传感器100对经过研磨的所有工件W执行感测,并且确定经过研磨的工件W的表面粗糙度是否满足参考值。因此,研磨机1可以在适当的定时处执行对磨轮50的修整。因此,研磨机1可以在抑制对工件W的不良研磨的同时增加磨轮50的工具寿命。
此外,在本实施方式中,控制装置110将用于S45的处理的表面粗糙度参考值设置成比工件W所需的参考值稍微大的值。在这种情况下,研磨机1可以抑制在修整之前对经过研磨的工件W的不良研磨。此外,表面粗糙度参考值可以与工件W所需的参考值相同。在这种情况下,研磨机1可以将最佳研磨数目设置为大的值。因此,研磨机1可以增加磨轮50的工具寿命。
(1-4-5:最佳研磨数目计算处理)
接下来,将参照图8来描述由最佳研磨数目计算单元132执行的最佳研磨数目计算处理。
如图8所示,最佳研磨数目计算处理(S50)首先确定累积数目计数器143的值是否达到在最大累积数目设置单元144中设置的值(S51)。然后,当累积数目计数器143的值未达到在最大累积数目设置单元144中设置的值(S51:否)时,最佳研磨数目计算处理(S50)确定存储数据的数目是不足够的。因此,在这种情况下,最佳研磨数目计算处理(S50)返回到S51。
同时,当累积数目计数器143的值达到在最大累积数目设置单元144中设置的值(S51:是)时,最佳研磨数目计算处理(S50)确定是否启用最佳数目设置标志147(S52)。亦即,因为当最初设置最佳研磨数目时不需要计算最佳研磨数目,所以当启用最佳数目设置标志147(S52:是)时,最佳研磨数目计算处理(S50)直接结束本处理。对比之下,当最优数设置标志147被禁用(S52:否)时,最佳研磨数目计算处理(S50)选择S53之后的处理以执行对最佳研磨数目的计算。
当计算最佳研磨数目时,S53的处理首先在存储在数据存储单元142中的与工件W的研磨数目有关的数据之中排除小于下限值设置单元145中设置的值的数据。亦即,研磨数目远小于其他数据的值的数据被认为是不足数据,因此从用于计算最佳研磨数目的数据中排除。
接下来,最佳研磨数目计算处理(S50)基于除了比下限值设置单元145中设置的值小的数据之外的剩余数据来执行对最佳研磨数目的计算(S54)。作为计算方法,例如,例示了对存储的工件研磨数目的平均值进行计算的方法。在S54的处理结束之后,最佳研磨数目计算处理(S50)将计算的最佳研磨数目的值设置在最佳研磨数目设置单元146中(S55)。最终,最佳研磨数目计算处理(S50)通过启用指示最佳研磨数目被设置的状态的最佳数目设置标志147来结束本处理(S56)。
以这种方式,最佳研磨数目计算处理(S50)基于在第二修整必要性确定处理(S23)中多次获得的数据对可以在一次修整期间由磨轮50研磨的工件W的数目进行计算(S23),并且将计算值设置作为最佳研磨数目。因为第一修整必要性确定处理(S22)通过使用以这种方式计算的最佳研磨数目来确定是否需要修整,所以即使当没有传感器100进行检测的情况下确定需要修整时,研磨机1也可以在适当的定时处执行对磨轮50的修整。
如上所述,研磨机1通过传感器100对经过研磨的工件W的表面粗糙度进行检测并且基于检测结果将在一次修整期间经研磨的工件W的数目存储为数据。随后,研磨机1基于多次存储的数据对可以在一次修整期间研磨的工件W的数目进行计算并且将计算的数目设置作为最佳研磨数目。在设置最佳研磨数目之后,研磨机1通过省略使用传感器100进行的检测基于修整之后的经研磨工件W的数目和计算的最佳研磨数目来确定是否需要修整。因此,研磨机1可以在适当的定时处执行对磨轮50的修整,同时提高在研磨工件W期间的加工效率。
<2.第二实施方式>
接下来,将参照图9和图10来描述第二实施方式。第一实施方式的第二修整必要性确定处理(S23)通过使用传感器100对经过研磨的所有工件W执行感测。相比而言,在第二实施方式中,在修整之后的经研磨工件W的数目达到预定数目之后,第二修整必要性确定处理(S223)通过使用传感器100对仅工件W执行感测。此外,对与第一实施方式的部件相同的部件给出相同的附图标记,并且将省略对相同部件的描述。此外,除了控制装置310之外,第二实施方式的研磨机201具有与第一实施方式的研磨机1的配置相同的配置。
(2-1:控制装置310的配置)
首先,参照图9来描述根据第二实施方式的研磨机201中使用的控制装置310。控制装置310与第一实施方式的控制装置110的不同之处在于,修整控制单元330包括检测开始数目设置单元348。
检测开始数目设置单元348用于在第二修整必要性确定处理2中确定使用传感器100进行的感测开始定时(S223)。在检测开始数目设置单元348中设置比在计算最佳研磨数目的先前阶段处所假定的最佳研磨数目的最小值小的研磨数目。
(2-2:第二修整必要性确定处理2)
接下来,将参照图10来描述由第二修整必要性确定单元334执行的第二修整必要性确定处理2(S223)。第二修整必要性确定处理2(S223)是替代在第一实施方式中由第二修整必要性确定单元134执行的第二修整必要性确定处理(S23)而执行的处理。
如图10所示,第二修整必要性确定处理2在S42的处理之后确定研磨数目计数器141的值是否等于或大于检测开始数目设置单元348中设置的值(S230)。然后,当研磨数目计数器141的值等于或大于检测开始数目设置单元348中设置的值(S230:是)时,第二修整必要性确定处理2(S223)指示通过传感器100进行感测(S43)。相比而言,当研磨数目计数器141的值小于检测开始数目设置单元348中设置的值(S230:否)时,第二修整必要性确定处理2(S223)返回到S41的处理。
以这种方式,当经研磨数目计数器141计数的经研磨工件W的数目达到检测开始数目设置单元348中设置的值时,第二修整必要性确定处理2稍后通过传感器100执行对经研磨的工件W的表面粗糙度的检测。在这种情况下,直至研磨数目计数器141的值达到检测开始数目设置单元348中设置的值之前为止,不执行使用传感器100对经研磨工件W的感测。亦即,认为在修整之后研磨的工件W明显不需要修整。文中,当不需要明显地执行修整时,第二修整必要性确定处理2(S223)在由操作者假定的定时处省略使用传感器100对工件W的感测。
因此,控制装置310可以缩短在使用第二修整必要性确定处理2的必要性确定处理中获得确定结果所需的时间。因此,研磨机201可以提高在研磨工件W期间的加工效率。
<3.第三实施方式>
接下来,将描述第三实施方式。在第一实施方式和第二实施方式中,控制装置110和310基于通过传感器100检测到的工件W的表面粗糙度来确定是否需要修整磨轮50。相比而言,在第三实施方式中,控制装置510确定对磨轮50的修整是否被适当地执行。此外,对与上述实施方式的部件相同的部件给出相同的附图标记,并且省略对相同部件的描述。此外,除了控制装置510之外,第三实施方式的研磨机401具有与第一实施方式的研磨机1的配置(参见图1)相同的配置。
(3-1:控制装置510)
首先,将参照图11来描述根据第三实施方式的研磨机401中使用的控制装置510。关于控制装置510,如图11所示,控制装置510包括研磨控制单元120和修整控制单元530。
修整控制单元530包括修整单元131、确定单元532和先前结果存储单元533。确定单元532基于在修整之后首先研磨的工件W的表面粗糙度来确定修整是否被适当地执行。当确定单元532确定修整未被适当地执行时,确定单元再次指示通过修整单元131进行修整。先前结果存储单元533存储紧接在修整之前研磨的工件W的表面粗糙度的值。
修整控制单元530通过使用传感器100执行对紧接在修整之前研磨的工件W的感测,并且将工件W的检测到的表面粗糙度的值存储在先前结果存储单元533中。此外,修整控制单元530通过使用传感器100执行对紧接在修整之后首先被研磨的工件W的感测,并且将检测的表面粗糙度的值与存储在先前结果存储单元533中的值进行比较。然后,修整控制单元530确定在紧接在修整之前的工件W的表面粗糙度与紧接在修整之后的工件W的表面粗糙度中是否存在预定值的差。然后,修整控制单元530基于确定结果来确定修整是否被适当地执行。
文中,将参照图12A和图12B所示的图来描述由确定单元532执行的确定处理。在图12A和图12B所示的示例中,在修整之后的经研磨工件W的数目达到预定数目时,执行修整。
如图12A所示,磨轮50(参见图1)的磨损随着研磨数目的增大而进行。因此,紧接在修整之后研磨的工件W的表面粗糙度比紧接在下一次研磨之前经研磨的工件W的表面粗糙度变得更小(变得更好)。因此,需要在适当的定时处执行修整,使得经研磨工件W的表面粗糙度满足工件W所要求的表面粗糙度参考值Smin。
文中,假设在预先设置一次修整期间经研磨的工件W的数目的情况下,表面粗糙度差ΔD形成在紧接在修整之后研磨的工件W的表面粗糙度值与紧接在修整之前研磨的工件W的表面粗糙度值之间。在这种情况下,当修整被适当地执行时,将紧接在修整之后研磨的工件W的表面粗糙度的值恢复成先前紧接在修整之后研磨的工件W的表面粗糙度的值。因此,即使在紧接在下一次修整之前研磨的工件W中,工件W的表面粗糙度需要满足工件W所要求的表面粗糙度参考值Smin。
然而,存在由于在修整期间在修整器60与磨轮50之间的接触不良而修整未被适当地执行的情况。在这种情况下,紧接在修整之后研磨的工件W的表面粗糙度的值未恢复成紧接在先前修整之后研磨的工件W的表面粗糙度的值。当在这种状态下由磨轮50连续研磨工件W时,存在以下高可能性:紧接在下一次修整之前研磨的工件W的表面粗糙度比工件W所要求的表面粗糙度参考值Smin更小。因此,由于不良研磨导致的缺陷产品的数目增加。
相比之下,确定单元532比较紧接在修整之后研磨的工件W的表面粗糙度的值与紧接在修整之前研磨的工件W的表面粗糙度的值之间的差ΔDb。因此,当确定单元532确定两个表面粗糙度值之间的差ΔDb等于或大于预定值的差ΔDth时,确定单元532确定修整被适当地执行。对比之下,当确定单元532确定两个表面粗糙度值之间的差ΔDb小于差ΔDth时,确定单元532再次指示通过修整单元131进行修整。
以这种方式,确定单元532基于紧接在修整磨轮50之前研磨的工件W的表面粗糙度的值与紧接在修整之后研磨的工件W的表面粗糙度的值之间的差ΔDb来确定修整是否被适当地执行。因此,研磨机401可以检查修整是否被适当地执行。
此外,使用传感器100进行的感测是在研磨工件W结束之后工件W被主轴座20和尾座30支承的状态下执行的。因此,因为研磨机401可以在输送工件W的同时执行对磨轮50的修整,所以研磨机401可以缩短在对工件W的研磨结束之后直至对下一个工件W的研磨开始之前为止所需的时间。
(3-2:修整控制单元530的处理)
接下来,将参照图13所示的流程图来描述由修整控制单元530执行的修整。如图13所示,修整处理首先确定是否指示进行修整(S101)。作为S101的处理,例示了进行如下确定的处理:当最终修整之后对由磨轮50研磨的工件W的数目进行测量并且由磨轮50研磨的工件W的数目达到预定数目时,指示进行修整。
然后,当不存在修整的指令(S101:否)时,修整处理返回到S101的处理。相比而言,当存在修整的指令(S101:是)时,修整处理指示通过传感器100对工件W进行感测,以便对紧接在修整之前研磨的工件W的表面粗糙度进行检测(S102)。随后,通过传感器100检测工件W的表面粗糙度,并且将检测结果从传感器100发送到修整控制单元530。然后,修整处理将所接收的检测结果存储在先前结果存储单元533中(S103)。
此外,修整单元131根据S101的处理开始修整处理(S104)。然后,当使用修整单元131进行的修整结束时,研磨控制单元120开始对工件W的研磨。
在S104的处理之后,修整处理确定对工件W的研磨是否结束,亦即,确定对修整之后首先研磨的研磨工件W的研磨是否结束(S105)。
因此,当对工件W的研磨未结束(S105:否)时,修整处理返回到S105的处理。对比之下,当对工件W的研磨结束(S105:是)时,修整处理指示通过传感器100对工件W进行感测,以便对紧接在修整之后首先研磨的工件W的表面粗糙度进行检测(S106)。随后,修整处理确定是否从传感器100发送检测结果(S107)。然后,当未发送检测结果(S107:否)时,修整处理返回到S107的处理。对比之下,当从传感器100发送检测结果(S107:是)时,确定单元532比较检测到的表面粗糙度值与存储在先前结果存储单元533中的表面粗糙度值之间的差。然后,确定单元532确定紧接在修整之后研磨的工件W的表面粗糙度与紧接在修整之前研磨的工件W的表面粗糙度之间的值ΔDb是否等于或大于预定值的差ΔDth(S108)。
当确定差ΔDb等于或大于预定值的差ΔDth作为S108的处理的结果(S108:是)时,修整处理确定修整被适当地执行。因此,在这种情况下,修整处理直接结束本处理。对比之下,当确定差ΔDb小于预定差ΔDth作为S108的处理的结果(S108:否)时,修整处理确定修整未被适当地执行。因此,在这种情况下,修整处理返回到S104的处理,以再次开始修整处理。
在S108的处理中,当确定差ΔDb连续地小于预定差ΔDth时,或者当确定差ΔDb在短期内频繁地小于预定的ΔDth时,修整处理可以执行用于警告操作者的处理(错误显示处理或声音警告处理)。因此,例如,当在修整器60等中发生某些故障时,操作者可以在早期阶段发现故障的发生。
如上所述,研磨机401的确定单元532确定在执行修整之后修整是否被适当地执行。因此,研磨机401可以检查修整是否被适当地执行。然后,当确定单元532确定修整未被适当地执行作为检查的结果时,修整处理再次开始修整处理。因此,因为研磨机401可以适当地执行修整,所以可以减少由于磨不良研磨导致的缺陷产品的数目。
<4.第四实施方式>
接下来,将描述第四实施方式。在第三实施方式中,已经描述确定单元532基于加工的工件W的表面粗糙度来确定修整是否被适当地执行的情况。相比而言,在第四实施方式中,确定单元532基于接触检测销(pin)661的端面的表面粗糙度的检测结果来确定修整是否被适当地执行。此外,对与上述实施方式的部件相同的部件给出相同的附图标记并且省略对相同部件的描述。
(4-1:主轴座620的配置)
首先,参照图14来描述主轴座620的配置。如图14所示,用于检测磨轮50的位置的位置检测装置660设置在设置于研磨机601处的主轴座620处。位置检测装置660包括沿X轴方向延伸的接触检测销661。接触检测销661是检测磨轮50的外周表面的位置的部分。研磨机601通过允许磨轮50接触接触检测销661指向X轴方向的端面来检测磨轮50的位置。
研磨机601允许磨轮50的外周表面在使用修整器60进行修整之前和之后与接触检测销661接触。因此,研磨机601可以检查磨轮50的外径由于修整的变化,即由于修整而导致的切削量。
此外,在研磨机601中,空气供给装置90和传感器100被布置成与磨轮50在Z轴方向上相邻。空气供给装置90和传感器100被布置成通过使工作台10沿Z轴方向移动而面向接触检测销661的端面。研磨机601通过使磨轮50的外周表面在修整之前和之后与接触检测销661接触而在修整之前和之后通过传感器100对接触检测销661的端面的表面粗糙度进行检测。然后,确定单元532基于两个检测结果来确定修整是否被适当地执行。
(4-2:传感器100的检测流程)
接下来,将描述传感器100的检测流程。在开始修整磨轮50时,研磨机601首先使工作台10沿Z轴方向移动,使得磨轮50的外周表面面向接触检测销661的端面。随后,研磨机601将磨石基座40沿X轴方向移动,使得磨轮50的外周表面与接触检测销66接触。接下来,研磨机601使台10在Z轴方向上移动,使得接触检测销661的端面面向传感器100并且通过使用传感器100来检测接触检测销661的端面的表面粗糙度。
此外,接触检测销661通过空气供给装置90之前的位置,同时磨轮50从面向接触检测销661的位置移动到面向传感器100的位置。此时,空气供给装置90从空气吹送部91向接触检测销661的端面喷射空气,使得接触检测销661的端面上的沉积物被空气吹走。因此,研磨机601可以提高当通过传感器100检测接触检测销661的端面的表面粗糙度时的检测精度。
在通过传感器100检测接触检测销661的端面的表面粗糙度之后,研磨机601沿Z轴方向移动,使得磨轮50的外周表面面向修整器60。然后,研磨机601执行对磨轮50的修整。在对磨轮50的修整结束之后,研磨机601使工作台10沿Z轴方向移动,使得磨轮50的外周表面面向接触检测销661的端面。随后,研磨机601使磨石基座40沿X轴方向移动,使得磨轮50的外周表面与接触检测销661接触。此外,可以在经过修整的磨轮50在紧接在修整之后接触接触检测销661之前而不是在紧接在修整之前的定时处对紧接在修整之前研磨的接触检测销661的表面粗糙度执行检测。
在修整之后,研磨机601使磨轮50的外周表面与接触检测销661接触并且使工作台10沿Z轴方向移动,使得接触检测销661的端面面向传感器100。然后,研磨机601通过使用传感器100来检测接触检测销661的端面的表面粗糙度。
此外,磨轮50的外周表面在接触检测销661的端面面向传感器100的状态下面向由主轴座620和尾座30支承的工件W。因此,研磨机601可以在通过传感器100感测接触检测销661的端面的同时开始使磨轮50在X轴方向上移动。
此外,使用传感器100对接触检测销661的端面的感测可以与使用磨轮50对工件W的研磨一起执行。在这种情况下,不需要停止使用磨轮50对工件进行的研磨,直至使用传感器100对接触检测销661的端面进行的感测结束为止。因此,研磨机601可以提高在研磨工件W期间的加工效率。此外,在这种情况下,当确定单元532确定接触检测销661的端面的表面粗糙度不良时,研磨机601在对工件W的当前研磨结束之后再次执行修整。
此外,在研磨机601中,空气供给装置90和传感器100设置成在Z轴方向上彼此相邻,并且空气供给装置90被布置在传感器100与磨轮50之间。以这样的方式,因为检测到接触检测销661的端面的表面粗糙度并且基于检测结果再次确定修整的必要性,所以研磨机601可以将传感器100布置在研磨工件W期间飞散的冷却剂等几乎不粘附的位置处。因此,研磨机601可以使用传感器100来保持表面粗糙度检测精度。
(4-3:修整控制单元530的处理)
接下来,将参照图15来描述由修整控制单元530执行的修整处理2。如图15所示,修整处理2首先确定是否指示进行修整(S101)。在S101的处理中,当没有修整的指令(S101:否)时,修整处理2返回到S101的处理。相比而言,当存在修整指令(S101:是)时,修整处理2通过使磨轮50的外周表面与接触检测销661接触来测量磨轮50的外径(S201)。
在S201的处理结束之后,修整处理2指示通过传感器100对接触检测销661的端面进行感测,以便对接触检测销661的与紧接在修整之前的磨轮50接触的端面的表面粗糙度进行检测(S202)。随后,修整控制单元530将从传感器100发送的检测结果存储在先前结果存储单元533中(S103)。
此外,修整单元131根据S101的处理开始修整处理(S104)。当S104的处理结束时,修整处理2通过使磨轮50的外周表面再次与接触检测销661接触来测量磨轮50的外径(S203)。接下来,修整处理2指示通过传感器100对接触检测销661的端面进行感测,以便对接触检测销661的与紧接在修整之后的磨轮50接触的端面的表面粗糙度进行检测(S204)。
随后,修整处理2确定是否从传感器100发送检测结果(S107)。然后,当未发送检测结果(S107:否)时,修整处理2返回到S107的处理。对比之下,当从传感器100发送检测结果(S107:是)时,确定单元532将检测到的表面粗糙度值与存储在先前结果存储单元533中的表面粗糙度值进行比较。然后,确定单元532确定:在紧接在修整之后研磨的接触检测销661的表面粗糙度值与存储在先前结果存储单元533中的值之间的差ΔDb是否等于或大于预定值的差ΔDth(S205)。
当确定差ΔDb等于或大于预定值的差ΔDth作为S108的处理的结果(S108:是)时,修整处理2确定修整被适当地执行。因此,在这种情况下,修整处理2直接结束本处理。对比之下,当确定差ΔDb小于预定值的差ΔDth作为S108的处理的结果(S108:否)时,修整处理2确定修整未被适当地执行。因此,在这种情况下,修整处理2通过返回到S104的处理再次开始修整处理。
以这种方式,在本实施方式中,研磨机601还使用用于测量磨轮50的外径的接触检测销661,以便确定修整是否被适当地执行。在这种情况下,与在工作台10上设置与接触检测销661不同的部件并且在磨轮50接触不同的部件之后执行使用传感器100进行的感测的情况相比,研磨机601可以减少移动工作台10的次数及工作台10的移动量。因此,研磨机601可以缩短在对工件W的研磨结束之后直至对下一个工件W的研磨开始之前为止所需的时间。
<5.第五实施方式>
接下来,将描述第五实施方式。在第三实施方式中,确定单元532基于紧接在修整之前研磨的工件W的表面粗糙度与紧接在修整之后研磨的工件W的表面粗糙度之间的差来确定对磨轮50的修整是否被适当地执行。相比而言,在第五实施方式中,当紧接在修整之后研磨的工件W的表面粗糙度达到预定的参考表面粗糙度Sth时,确定单元932确定对磨轮50的修整被适当地执行。此外,对与上述实施方式的部件相同的部件给出相同的附图标记,并且将省略对相同的部件的描述。此外,除了控制装置910之外,第五实施方式的研磨机801具有与第一实施方式的研磨机1的配置相同的配置。
(5-1:控制装置910)
首先,参照图16来描述根据第五实施方式的研磨机801中使用的控制装置910。如图16所示,控制装置910包括研磨控制单元120和修整控制单元930。然后,修整控制单元930包括修整单元131、确定单元932和参考表面粗糙度设置单元933。
确定单元932基于修整之后首先研磨的工件W的表面粗糙度来确定修整是否被适当地执行。当确定单元932确定修整未被适当地执行时,确定单元再次指示通过修整单元131进行修整。
当确定单元932确定修整是否被适当地执行时,在参考表面粗糙度设置单元933中设置用作参考值的表面粗糙度值。确定单元932确定紧接在修整之后首先研磨的工件W的表面粗糙度是否达到在参考表面粗糙度设置单元933中设置的参考表面粗糙度Sth。
文中,将参考图17所示的图来描述由确定单元932执行的确定处理。如图17所示,在修整之后的经研磨工件W的数目达到预定数目的时间点处,研磨机801执行对磨轮50的修整。然后,当修整被适当地执行时,将紧接在修整之后首先研磨的工件W的表面粗糙度值S恢复成参考表面粗糙度Sth的值。在这种情况下,认为在紧接在下一次研磨之前研磨的工件W的表面粗糙度S大于工件W所要求的表面粗糙度参考值Smin。
然而,当修整未被适当地执行时,紧接在修整之后首先研磨的工件W的表面粗糙度值S不恢复成参考表面粗糙度Sth。当在这种状态下通过磨轮50连续研磨工件W时,存在以下的高可能性:紧接在下一次修整之前研磨的工件W的表面粗糙度S比由工件W所要求的表面粗糙度参考值Smin小。因此,由于不良研磨导致的不良产品的数目增加。
相比而言,研磨机801通过使用传感器100对紧接在修整之后首先研磨的工件W进行感测,以便检测工件W的表面粗糙度。然后,确定单元932基于检测结果来确定紧接在修整之后首先研磨的工件W的表面粗糙度值S是否等于或大于参考表面粗糙度Sth。因此,当确定紧接在修整之后首先研磨的工件W的表面粗糙度值S小于参考表面粗糙度Sth(其为缺陷状态)时,研磨机801再次执行对磨轮50的修整。因此,研磨机801可以减少由于不良研磨导致的缺陷产品的数目。
此外,使用传感器100进行的感测是在对工件W的研磨结束之后工件W被主轴座20和尾座30支承的状态下执行的。因此,研磨机801可以缩短在对工件W的研磨结束之后直至对下一个工件W的研磨开始之前为止所需的时间。
(5-2:修整控制单元930的处理)
接下来,将参照图18所示的流程图来描述由修整控制单元930执行的修整处理3。如图18所示,修整处理3首先确定是否指示进行修整(S101)。
然后,当没有修整的指令(S101:否)时,修整处理3返回到S101的处理。相比而言,当存在修整的指令(S101:是)时,修整单元131开始修整处理3(S102)。当使用修整单元131进行的修整结束时,使用研磨控制单元120对工件W进行的研磨开始。
随后,修整处理3确定对工件W的研磨是否结束,亦即,对修整结束之后首先研磨的工件W的研磨是否结束(S105)。因此,当对工件W的研磨未结束(S105:否)时,修整处理3返回到S105的处理。对比之下,当对工件W的研磨结束(S105:是)时,修整处理3指示通过传感器100对工件W进行感测(S106)。随后,修整处理3确定是否从传感器100发送检测结果(S107)。然后,当未发送检测结果(S107:否)时,修整处理3返回到S107的处理。对比之下,当从传感器100发送检测结果(S107:是)时,修整处理3使用确定单元932执行确定处理,即执行基于传感器100的检测结果来确定修整之后首先研磨的工件W的表面粗糙度值S是否等于或大于参考表面粗糙度Sth的处理(S308)。
当确定工件W的表面粗糙度值S等于或大于参考表面粗糙度Sth作为S308的处理的结果(S308:是)时,修整处理3确定修整被适当地执行。因此,在这种情况下,修整处理3直接结束本处理。对比之下,当确定工件W的表面粗糙度值S小于参考表面粗糙度Sth作为S308的处理的结果(S308:否)时,修整处理3确定修整未被适当地执行。因此,在这种情况下,修整处理3通过返回到S102的处理来再次执行修整处理。
此外,在S308的处理中,当连续地确定工件W的表面粗糙度值S不满足参考表面粗糙度Sth,或工件W的表面粗糙度值S在短期内频繁地不满足参考面粗糙度Sth时,可以执行用于警告操作者的处理(错误显示处理或声音警告处理)。因此,当在修整器60等中发生一些故障时,操作者可以在早期阶段发现故障的发生。
如上所述,因为研磨机801确定在修整之后修整是否被适当地执行,所以可以检查修整是否被适当地执行。然后,当确定修整未被适当地执行作为检查的结果时,确定单元932再次开始修整处理。因此,研磨机801可以减少由于不良研磨导致的缺陷产品的数目。
此外,在本实施方式中,研磨机801调整参考面粗糙度Sth的值,使得即使当修整未被令人满意地执行时,修整之后首先研磨的工件W的表面粗糙度值S也满足工件W所要求的表面粗糙度参考值Smin。因此,研磨机801可以减少由于不良研磨导致的缺陷产品的数目。
<6.第六实施方式>
接下来,将描述第六实施方式。在第五实施方式中,已经描述确定单元932基于经加工的工件W的表面粗糙度来确定修整是否被适当地执行的情况。相比而言,在第六实施方式中,确定单元932对由磨轮50研磨的接触检测销661的端面的表面粗糙度进行检测,并且基于对接触检测销661的端面的表面粗糙度的检测结果来确定修整是否被适当地执行。此外,对与上述实施方式的部件相同的部件给出相同的附图标记,并且将省略对相同的部件的描述。此外,除了控制装置1110之外,第六实施方式的研磨机1001具有与第四实施方式的研磨机601的配置相同的配置。
如图19所示,当接触检测销661的端面的表面粗糙度值S大于预定的参考面粗糙度Sth时,确定单元932确定修整被适当地执行。关于这一点,本实施方式与第五实施方式不同,其中,当工件W的表面粗糙度值S小于参考表面粗糙度Sth时,确定修整被适当地执行。
(6-1:修整控制单元930的处理)
接下来,将参照图20来描述由修整控制单元930执行的修整处理4。如图20所示,修整处理4首先确定是否指示进行修整(S101)。在S101的处理中,当没有修整的指令(S101:否)时,修整处理4返回到S101的处理。相比而言,当存在修整的指令(S101:是)时,修整处理4通过修整单元131开始修整处理(S102)。
在S102的处理结束之后,修整处理4使磨轮50的外周表面与接触检测销661接触,以测量磨轮50的外径(S203)。随后,修整处理指示通过传感器100对由磨轮50研磨的接触检测销661的端面进行感测(S204)。
随后,修整处理4确定是否从传感器100发送检测结果(S207)。然后,当检测结果未从传感器100发送(S207:否)时,修整处理4返回到S207的处理。对比之下,当从传感器100发送检测结果(S207:是)时,执行使用确定单元932的确定处理,即执行确定接触检测销661的端面的表面粗糙度值S满足参考表面粗糙度Sth的处理(S408)。
当确定接触检测销661的表面粗糙度值S满足参考表面粗糙度Sth作为S408的处理的结果(S408:是)时,修整处理4确定修整被适当地执行。因此,在这种情况下,修整处理4直接结束本处理。对比之下,当确定接触检测销661的表面粗糙度值S不满足参考表面粗糙度Sth作为S408的处理的结果(S408:否)时,修整处理4确定修整未被适当地执行。因此,在这种情况下,修整处理4通过返回到S102的处理来再次开始修整处理。
以这种方式,在本实施方式中,研磨机1001还使用用于测量磨轮50的外径的接触检测销661,以便确定修整是否被适当地执行。在这种情况下,与在工作台10上设置与接触检测销661不同的部件并且在磨轮50接触不同的部件之后执行使用传感器100进行的感测的情况相比,可以减少移动工作台10的移动次数及工作台10的移动量。因此,研磨机1001可以缩短在对工件W的研磨结束之后直至对下一个工件W的研磨开始之前为止所需的时间。
<7.第七实施方式>
接下来,将描述第七实施方式。在第一实施方式和第二实施方式中,第一修整必要性确定单元133确定当经研磨工件W的数目达到最佳研磨数目时需要修整。相比而言,在第七实施方式中,控制装置1310确定设置的最佳研磨数目是否适当。此外,对与上述实施方式的部件相同的部件给出相同的附图标记并且省略对相同部件的描述。此外,除了控制装置1310之外,第七实施方式的研磨机1201具有与第一实施方式的研磨机1的配置相同的配置。
(7-1:控制装置1310)
首先,参照图21对控制装置1310进行描述。如图21所示,控制装置1310包括研磨控制单元120和修整控制单元1330。然后,修整控制单元1330包括修整单元131、修整定时确定单元1332、必要性确定单元1333、研磨数目确定单元1334以及初始化单元136。
修整定时确定单元1332确定修整之后的经研磨工件W的数目是否达到预定的研磨数目M。必要性确定单元1333基于修整定时确定单元1332的确定结果在确定需要修整时指示通过修整单元131进行修整。此外,当确定需要修整时,必要性确定单元1333确定需要通过传感器100对工件W进行感测。然后,当确定需要感测时,必要性确定单元1333指示通过传感器100进行感测。
研磨数目确定单元1334确定研磨数目M的当前值是否适当。在研磨数目M中设置的值改变时,多次执行研磨数目确定单元1334进行的确定。然后,研磨数目确定单元1334基于执行多次的确定的结果来导出作为可以在一次修整期间被研磨的工件W的数目的最佳研磨数目。以这种方式导出的最佳研磨数目用于通过修整定时确定单元1332稍后确定修整定时。
此外,修整控制单元1330包括研磨数目计数器141、研磨数目设置单元1342、初始研磨数目设置单元1343、研磨数目达到标志1344、数据存储单元1345、累积数目计数器1346、最大累积数目设置单元1347和最佳数目设置标志1348。
在研磨数目设置单元1342中设置指示在执行修整之后直至执行下一次修整之前为止由磨轮50研磨的工件W的数目的研磨数目M。例如,在初始研磨数目设置单元1343中设置指示在使用初始化单元136的处理(参见图4所示的设置初始化处理)期间由研磨数目设置单元1342设置的研磨数目的初始研磨数目。此外,由初始研磨数目设置单元1343设置的值可以被自动设置或由操作者设置。
研磨数目达到标志1344指示修整之后的研磨数目达到研磨数目M的状态。研磨数目达到标志1344用于通过修整定时确定单元1332确定修整定时。研磨数目达到标志1344在研磨数目计数器141的值达到研磨数目M时被启用,而在执行修整时被禁用。
数据存储单元1345基于在通过传感器100检测工件W的表面粗糙度时获得的检测结果来存储与由研磨数目确定单元1334获得的确定结果有关的数据。累积数目计数器1346测量存储在数据存储单元1345中的数据的数目。每当数据存储在数据存储单元1345中时,将累积数目计数器1346的值加上“1”。
在最大累积数目设置单元1347中设置指示存储在数据存储单元1345中的数据的上限数目的最大累积数目N。当累积数目计数器1346的值达到最大累积数目N时,研磨数目确定单元1334基于存储在数据存储单元1345中的数据来开始分析当前研磨数目是否适当。
最佳数目设置标志1348指示在研磨数目设置单元1342中设置最佳研磨数目的状态。当在研磨数目设置单元1342中设置最佳研磨数目时,启用最佳数目设置标志1348;而当执行使用初始化单元136进行的处理时,禁用最佳数目设置标志1348。必要性确定单元1333参照最佳数目设置标志1348来确定是否通过传感器100对工件W的表面粗糙度进行检测。
(7-2:修整控制单元1330的处理)
接下来,将参考流程图来描述通过修整控制单元1330执行的处理。(7-2-1:修整定时确定处理)
首先,将参照图22来描述由修整定时确定单元1332执行的修整定时确定处理。如图22所示,修整定时确定处理首先确定对工件W的研磨是否结束(S521)。
然后,当对工件W的研磨未结束(S521:否)时,修整定时确定处理返回到S521的处理。对比之下,当对工件W的研磨结束(S521:是)时,修整定时确定处理将研磨数目计数器141的值加上“1”(S522)。随后,修整定时确定处理确定研磨数目计数器141的值是否达到研磨数目M(S523)。因此,当研磨数目计数器141的值未达到研磨数目M(S523:否)时,修整定时确定处理返回到S521的处理。对比之下,当研磨数目计数器141的值达到研磨数目M(S523:是)时,修整定时确定处理启用研磨数目达到标志1344(S524)。然后,修整定时确定处理通过重新设置研磨数目计数器141的值来结束本处理(S525)。
(7-2-2:必要性确定处理)
接下来,将参照图23来描述由必要性确定单元1333执行的必要性确定处理。如图23所示,必要性确定处理首先确定是否启用研磨数目达到标志1344(S531)。然后,当启用研磨数目达到标志1344(S531:是)时,必要性确定处理确定需要修整磨轮50。因此,在这种情况下,必要性确定处理指示通过修整单元131进行修整(S532)。对比之下,当研磨数目达到标志1344被禁用(S531:否)时,必要性确定处理返回到S531的处理。
接下来,必要性确定处理确定是否启用最佳数目设置标志1348(S533)。然后,当禁用最佳数目设置标志1348(S533:否)时,必要性确定处理确定最佳研磨数目未被设置。因此,在这种情况下,必要性确定处理指示传感器100对工件W进行感测,以便收集用于由研磨数目确定单元1334进行确定的数据(S534)。对比之下,当启用最佳数目设置标志1348(S533:是)时,必要性确定处理确定在研磨数目M中设置最佳研磨数目。因此,在这种情况下,必要性确定处理跳过S534的处理,这是因为不需要使用传感器100进行感测。最终,通过禁用研磨数目达到标志1344,必要性确定处理结束本处理(S535)。
(7-2-3:研磨数目确定处理)
接下来,将参照图24来描述由研磨数目确定单元1334执行的研磨数目确定处理。如图24所示,研磨数目确定处理首先确定是否从传感器100发送检测结果(S541)。然后,当未发送检测结果(S541:否)时,研磨数目确定处理返回到S541的处理。对比之下,当检测结果被发送(S541:是)时,研磨数目确定处理基于传感器100的检测结果来确定是否需要修整(S542)。
S542的处理用于基于对紧接在修整之前研磨的工件W的表面粗糙度——即从修整起的第M个经研磨工件W的表面粗糙度——的检测结果来确定在对第M个研磨工件W进行研磨之后是否执行对磨轮50的修整。亦即,当工件W的表面粗糙度良好时,研磨数目确定处理确定可以在一次修整期间研磨的工件的数目(最佳研磨数目)等于或大于当前研磨数目M的值。对比之下,当工件的表面粗糙度差时,研磨数目确定处理确定最佳研磨数目小于当前研磨数目M。
在S542的处理结束之后,研磨数目确定处理将通过S542的处理获得的修整必要性确定结果发送至数据存储单元1345(S543),并且将累积数目计数器1346的值加上“1”(S544)。
随后,研磨数目确定处理确定累积数目计数器1346的值是否达到最大累积数目设置单元1347中设置的最大累积数目N(S545)。然后,当累积数目计数器1346的值未达到最大累积数目N(S545:否)时,研磨数目确定处理返回到S541的处理。对比之下,当累积数目计数器1346的值达到最大累积数目N(S545:是)时,研磨数目确定处理进行到最佳研磨数目计算处理2(S546)。
接下来,将参照图25和图26来描述最佳研磨数目计算处理2(S546)。如图25所示,最佳研磨数目计算处理2(S546)首先获取存储在数据存储单元1345中的数据,并且执行对存储的数据的分析(S551)。S551的处理执行与工件W的表面粗糙度是否良好有关的分析,该工件W是在紧接在修整之前研磨的工件W,即从修整起的第M个研磨工件W。
接下来,最佳研磨数目计算处理2(S546)基于通过S551的处理获得的分析结果来确定第M个研磨工件W的表面粗糙度是否良好(S552)。因此,当第M个研磨工件W的表面粗糙度良好(S552:是)时,最佳研磨数目计算处理2(S546)确定当前研磨数目M是否等于或大于初始研磨数目的值(S553)。
因此,当当前研磨数目M小于初始研磨数目的值(S553:否)时,最佳研磨数目计算处理2(S546)确定当前研磨数目M是最佳研磨数目。因此,在这种情况下,最佳研磨数目计算处理2(S546)通过启用最佳数目设置标志1348来结束本处理(S554)。相比而言,当研磨数目M等于或大于初始研磨数目的值(S553:是)时,存在最佳研磨数目大于当前研磨数目M的可能性。因此,最佳研磨数目计算处理2(S546)通过将当前研磨数目M的值加上“1”来结束本处理(S555)。
同时,在S552的处理中,当第M个研磨工件W的表面粗糙度差(S552:否)时,最佳研磨数目计算处理2(S546)确定最佳研磨数目小于当前研磨数目M。因此,在这种情况下,最佳研磨数目计算处理2(S546)从当前研磨数目M的值中减去“1”(S556)。
接下来,最佳研磨数目计算处理2(S546)确定在S556的处理之后设置的研磨数目M是否小于初始研磨数目(S557)。因此,当研磨数目M等于或大于初始研磨数目的值(S557:否)时,最佳研磨数目计算处理2(S546)确定在S556的处理之后设置的研磨数目M的值是最佳研磨数目。因此,在这种情况下,最佳研磨数目计算处理2(S546)通过启用最佳数目设置标志1348来结束本处理(S558)。对比之下,当研磨数目M小于初始研磨数目的值(S557:是)时,最佳研磨数目计算处理2(S546)确定最佳研磨数目等于或小于在S556的处理之后设置的研磨数目M的值。因此,在这种情况下,最佳研磨数目计算处理2(S546)通过跳过S558的处理来结束本处理。
文中,将参照图26来描述最佳研磨数目计算处理2(S546)的详细示例。在图26中所示的示例中,假设初始研磨数目为100。如图26所示,基于对从修整起的第100个工件W的研磨之后的表面粗糙度的检测结果的修整必要性确定结果存储在数据存储单元1345中。
最佳研磨数目计算处理2(S546)通过使用存储在数据存储单元1345中的数据来执行对第一存储数据的分析。然后,当结果为良好(OK)时,最佳研磨数目计算处理2(S546)确定最佳研磨数目等于或大于100。因此,在这种情况下,最佳研磨数目计算处理2(S546)将研磨数目M加上“1”。然后,最佳研磨数目计算处理2(S546)将基于从修整起的第101个研磨工件W的表面粗糙度检测结果的修整必要性确定结果数据存储在存储单元1345中。
随后,最佳研磨数目计算处理2(S546)执行对第二存储数据的分析。然后,当结果为良好时,最佳研磨数目计算处理2(S546)确定最佳研磨数目等于或大于101。因此,在这种情况下,最佳研磨数目计算处理2(S546)通过将研磨数目M的值加上“1”来连续执行第三最佳研磨数目确定处理。对比之下,当第二最佳研磨数目确定处理的结果为差时,最佳研磨数目计算处理2(S546)确定最佳研磨数目的值小于101。在这种情况下,最佳研磨数目计算处理2(S546)基于通过分析第一存储数据确定最佳研磨数目等于或大于100,而导出以下结果:该最佳研磨数目为100。
同时,当对第一存储数据的分析结果为差(NG)时,最佳研磨数目计算处理2(S546)确定最佳研磨数目小于100。因此,在这种情况下,最佳研磨数目计算处理2(S546)从研磨数目M中减去“1”。然后,最佳研磨数目计算处理2(S546)将基于从修整起的第99个工件W的研磨之后的表面粗糙度检测结果的修整必要性确定结果存储在数据存储单元1345中。
随后,最佳研磨数目计算处理2(S546)执行对第二存储数据的分析。然后,当结果为差时,最佳研磨数目计算处理2(S546)确定最佳研磨数目小于99。因此,在这种情况下,最佳研磨数目计算处理2(S546)通过从研磨数目M的值中减去“1”来连续地执行第三最佳研磨数目确定处理。对比之下,当对第二存储数据的分析结果为良好时,最佳研磨数目计算处理2(S546)基于通过分析第一存储数据确定最佳研磨数目小于100来导出以下结果:最佳研磨数目为99。
以这种方式,当对第一计算处理的分析结果为良好时,最佳研磨数目计算处理2(S546)确定最佳研磨数目等于或大于初始研磨数目。在这种情况下,最佳研磨数目计算处理2(S546)通过将第一研磨数目M的值加上“1”来从第二计算处理起执行计算处理。随后,当首先获得表面粗糙度为差(NG)的分析结果时,导出比研磨数目小的值作为最佳研磨数目。
同时,当通过第一计算处理获得的分析结果为差时,最佳研磨数目计算处理2(S546)确定最佳研磨数目小于初始研磨数目。在这种情况下,最佳研磨数目计算处理2(S546)通过从第一研磨数目M的值中减去“1”来从第二计算处理起执行计算处理。随后,当首先获得表面粗糙度为良好的分析结果时,导出被设置为当前研磨数目的值作为最佳研磨数目。
如上所述,研磨数目确定单元1334基于传感器100的检测结果来确定当前研磨数目M是否适当。然后,研磨数目确定单元1334在设置要在下一次研磨时使用的研磨数目M的同时基于确定结果来导出最佳研磨数目。因此,因为研磨机1201可以提高在研磨数目设置单元1342中被设置为最佳研磨数目的研磨数目M的精度,所以研磨机1201可以在适当的定时处执行对磨轮50的修整。
此外,在本实施方式中,研磨机1201对在紧接在修整之前最终研磨的仅一个工件W(第M个研磨工件W)的表面粗糙度执行检测。在这种情况下,因为研磨机1201可以减少通过传感器100检测到其表面粗糙度的工件W的数目,所以研磨机1201可以提高对工件W的研磨效率。
<8.第八实施方式>
接下来,将描述第八实施方式。在第七实施方式中,研磨机1201对紧接在修整之前研磨的仅一个工件W的表面粗糙度执行检测。相比而言,在第八实施方式中,研磨机1401对紧接在修整之前研磨的多个工件W的表面粗糙度执行检测。此外,对与上述实施方式的部件相同的部件给出相同的附图标记,并且省略对相同部件的描述。此外,第八实施方式的研磨机1401具有与第一实施方式的研磨机1的配置相同的配置。
(8-1:修整控制单元1530)
首先,参照图27来描述修整控制单元1530。如图27所示,在第八实施方式的控制装置1510中,修整控制单元1530包括修整单元131、定时确定单元1532、修整必要性确定单元1533和初始化单元136。定时确定单元1532还可以确定除了修整定时确定之外是否还需要使用传感器100进行的感测。修整必要性确定单元1533在启用研磨数目达到标志1344时指示通过修整单元131进行修整。
此外,修整控制单元1530包括检测开始数目设置单元1549。在检测开始数目设置单元1549中设置用于设置使用传感器100开始感测的定时的检测开始数目。在本实施方式中,在检测开始数目设置单元1549中将比在通过研磨数目确定单元1334得到最佳研磨数目的先前阶段假定的最佳研磨数目的最小值更小的研磨数目的值设置作为研磨开始数目。当定时确定单元1532确定修整之后的研磨工件W的数目达到检测开始数目时,定时确定单元指示传感器100对该状态之后被研磨的工件W进行感测。
(8-2:定时确定处理)
接下来,将参照图28来描述由定时确定单元1532执行的定时确定处理。定时确定处理是在通过第七实施方式的修整定时确定处理(见图22)执行的S522的处理与S523的处理之间添加S626和S627的处理。
如图28所示,定时确定处理在S522的处理之后确定研磨数目计数器141的值是否等于或大于在检测开始数目设置单元1549中设置的检测开始数目(S626)。因此,当研磨数目计数器141的值小于检测开始数目(S626:否)时,定时确定处理确定不需要对工件W进行感测。因此,在这种情况下,定时确定处理返回到S521的处理。对比之下,当研磨数目计数器141的值等于或大于检测开始数目(S626:是)时,定时确定处理确定需要对工件W进行感测。因此,在这种情况下,定时确定处理进行到图29所示的感测必要性确定处理(S627)。
如图29所示,感测必要性确定处理(S627)基于是否启用最佳数目设置标志1348来确定是否需要使用传感器100的感测。亦即,当最初设置最佳研磨数目时,不需要执行使用传感器100进行的感测。因此,当最佳数目设置标志1348被禁用(S533:否)时,感测必要性确定处理(S627)通过跳过S534的处理来结束本处理。对比之下,当启用最佳数目设置标志1348(S533:是)时,感测必要性确定处理(S627)通过指示通过传感器100进行感测来结束本处理(S534)。
(8-3:修整必要性确定处理)
接下来,将参考图30来描述由修整必要性确定单元1533执行的修整必要性确定处理。修整必要性确定处理是从第七实施方式的必要性确定处理(参照图23)中省略S533和S534的处理的处理。在第八实施方式中,在定时确定处理期间执行对是否确定使用传感器100进行的感测的必要性的确定(参见图29所示的感测必要性确定处理(S627))。
(8-4:最佳研磨数目计算处理3)
接下来,将参照图31A至图32来描述由研磨数目确定单元1334执行的最佳研磨数目计算处理3。在本实施方式中,将描述对紧接在修整之前研磨的三个工件W的表面粗糙度进行检测的情况。替代在第七实施方式的研磨数目确定处理期间执行的最佳研磨数目计算处理3(参见图25所示的S546)而执行最佳研磨数目计算处理3。
如图31A和图31B所示,最佳研磨数目计算处理3执行对存储数据的分析(S641)。然后,最佳研磨数目计算处理3基于分析结果来确定第M个研磨工件W的表面粗糙度——即在紧接在修整之前最终研磨的工件W的表面粗糙度——是否良好(S642)。
在S642的处理中,当第M个工件W的表面粗糙度良好(S642:是)时,最佳研磨数目计算处理3确定研磨数目M是否等于或大于初始研磨数目(S643)。因此,当研磨数目M小于初始研磨数目(S643:否)时,最佳研磨数目计算处理3确定当前研磨数目M是最佳研磨数目。因此,在这种情况下,最佳研磨数目计算处理3通过启用最佳数目设置标志1348来结束本处理(S644)。
同时,当研磨数目M等于或大于初始研磨数目(S643:是)时,最佳研磨数目计算处理3确定最佳研磨数目等于或大于当前研磨数目M。因此,在这种情况下,最佳研磨数目计算处理3通过将当前研磨数目M的值加上“3”来结束本处理(S645)。对比之下,当在S642的处理中确定第M个工件的表面粗糙度为差时,最佳研磨数目计算处理3进行到图31B所示的S646的处理。
参照图31B,使用S646的处理来确定第(M-1)个研磨工件W的表面粗糙度是否良好。然后,当确定第(M-1)个研磨工件W的表面粗糙度为良好(S646:是)时,最佳研磨数目计算处理3基于确定在S642的处理中第M个工件W的表面粗糙度为差来确定(M-1)的值为最佳研磨数目。因此,最佳研磨数目计算处理3将(M-1)的值设置作为研磨数目M(S647)。然后,最佳研磨数目计算处理3通过启用最佳数目设置标志1348来结束本处理(S648)。
同时,在S646的处理中,当确定第(M-1)个研磨工件W的表面粗糙度为差(S646:否)时,最佳研磨数目计算处理3确定第(M-2)个研磨工件W的表面粗糙度是否为良好(S649)。然后,当确定第(M-2)个研磨工件W的表面粗糙度为良好(S649:是)时,最佳研磨数目计算处理3基于确定在S648的处理中第(M-1)个工件W的表面粗糙度为差来确定(M-2)的值是最佳研磨数目。因此,在这种情况下,最佳研磨数目计算处理3将(M-2)的值设置作为研磨数目M(S650)。然后,最佳研磨数目计算处理3通过启用最佳数目设置标志1348来结束本处理(S651)。
在S649的处理中,当确定第(M-2)个研磨工件W的表面粗糙度为差(S649:否)时,最佳研磨数目计算处理3确定最佳研磨数目为3或比当前研磨数目M小。因此,在这种情况下,最佳研磨数目计算处理3将通过从当前研磨数目M中减去“3”获得的值设置作为新的研磨数目M,并且最佳研磨数目计算处理3将新的研磨数目设置在研磨数目设置单元1342中(S652)。
随后,最佳研磨数目计算处理3确定在S652的处理之后设置的研磨数目M是否等于初始研磨数目。因此,当研磨数目M等于初始研磨数目(S653:是)时,最佳研磨数目计算处理3将S652的处理之后的研磨数目M——即初始研磨数目——设置作为最佳研磨数目。因此,在这种情况下,最佳研磨数目计算处理3通过启用最佳数目设置标志1348来结束本处理(S654)。对比之下,当研磨数目M不等于初始研磨数目(S653:否)时,最佳研磨数目计算处理3通过跳过S654的处理来结束本处理。
文中,将参照图32来描述最佳研磨数目计算处理3的详细示例。在图32所示的示例中,假设初始研磨数目为100并且检测开始数目为98。如图32所示,数据存储单元1345存储基于在从修整起第98个、第99个和第100个工件W的研磨之后获得的表面粗糙度检测结果的修整必要性确定结果。
最佳研磨数目计算处理3通过使用存储数据执行对第一存储数据的分析。因此,当确定从修整起的第100个研磨工件W的确定结果为良好(OK)时,最佳研磨数目计算处理3确定最佳研磨数目等于或大于100。因此,在这种情况下,最佳研磨数目计算处理3将研磨数目M加上“3”。然后,最佳研磨数目计算处理3将基于从修整起的第101个至第103个研磨工件W的表面粗糙度的修整必要性确定结果存储在数据存储单元1345中,并且执行第二最佳研磨数目确定处理。
同时,当确定从修整起直到第99个研磨工件W的确定结果为良好并且第100个研磨工件W的确定结果为差(NG)作为分析第一存储数据的结果时,导出最佳研磨数目为99的结果。因此,在这种情况下,不需要在第二最佳研磨数目确定处理之后的最佳研磨数目确定处理。
此外,当确定从修整起直到第98个研磨工件W的确定结果为良好并且第99个和第100个研磨工件W的确定结果为差作为对分析第一存储数据的结果时,导出最佳研磨数目为98的结果。因此,即使在这种情况下,也不需要在第二最佳研磨数目确定处理之后的最佳研磨数目确定处理。
相比而言,当确定从修整起的第98个研磨工件W的确定结果为差作为第一最佳研磨数目确定处理的结果时,最佳研磨数目计算处理3确定最佳研磨数目小于98。因此,在这种情况下,最佳研磨数目计算处理3从研磨数目M中减去“3”。然后,最佳研磨数目计算处理3将基于从修整起的第95个至第97个研磨工件W的表面粗糙度的修整必要性确定结果存储在数据存储单元1345中,并且执行第二最佳研磨数目确定处理。
以这种方式,最佳研磨数目计算处理3可以通过对紧接在修整之前研磨的多个工件W的表面粗糙度进行检测来获得早期阶段的最佳研磨数目。例如,在图32所示的示例中,当最佳研磨数目为98(M-2)或99(M-1)作为结果时,通过第一计算处理来检查最佳研磨数目并且不需要从第二计算处理起的计算处理。此外,当最佳研磨数目为95至97以及为100至102作为结果时,最佳研磨数目由第二计算处理决定,并且不需要从第三次计算处理起的计算处理。因此,与对紧接在修整之前研磨的仅一个工件W的表面粗糙度进行检测的情况相比,最佳研磨数目计算处理3可以在早期阶段获得最佳研磨数目。
<9.第九实施方式>
接下来,将描述第九实施方式。在第七实施方式中,传感器100检测经加工的工件W的表面粗糙度,但在第九实施方式中,传感器100对由磨轮50研磨的接触检测销661的端面的表面粗糙度进行检测。此外,对与上述实施方式的部件相同的部件给出相同的附图标记,并且省略对相同部件的描述。此外,第九实施方式的研磨机1601具有与第四实施方式的研磨机601的配置相同的配置。
(9-1:传感器100的检测流程)
接下来,将参照图14来描述传感器100的检测流程。如图14所示,在磨轮50开始修整时,研磨机1601首先使工作台10沿Z轴方向移动,使得磨轮50的外周表面面向接触检测销661的端面。随后,研磨机1601使磨石基座40沿X轴方向移动,使得磨轮50的外周表面与接触检测销661接触。随后,研磨机1601通过使工作台10沿Z轴方向移动到磨轮50的外周表面面向修整器60的位置来执行修整。
在研磨结束之后,研磨机1601使工作台10沿Z轴方向移动到接触检测销661的端面面向传感器100的位置。然后,研磨机1601通过传感器100对接触检测销661的端面的表面粗糙度进行检测。此外,接触检测销661通过空气供给装置90之前的位置,同时磨轮50从面向修整器60的位置移动到直至面向传感器100为止。此时,空气供给装置90从空气吹送部91向接触检测销661的端面喷射空气,使得接触检测销661的端面上的沉积物被空气吹走。因此,可以提高当通过传感器100检测接触检测销661的端面的表面粗糙度时的检测精度。
在使用传感器100进行的检测结束之后,研磨机1601再次移动工作台10和磨石基座40,以使磨轮50的外周表面与接触检测销661接触。在磨轮50的外周表面与接触检测销661接触时识别到磨轮50的形状改变之后,重新开始对工件W的研磨。
此外,空气供给装置90和传感器100设置成在Z轴方向上彼此相邻,并且空气供给装置90被布置在传感器100与磨轮50之间。在研磨机1601中,当检测到接触检测销661的端面的表面粗糙度并且基于检测结果确定修整磨轮50的必要性时,传感器100可以被布置在研磨工件期间飞散的冷却剂几乎不粘附的位置处。
此外,在本实施方式中,研磨机1601在修整结束之后到磨轮50接触接触检测销661之前通过传感器100对接触检测销661的表面粗糙度进行检测,但本发明不限于此。例如,研磨机1601可以通过改变设置在主轴座620处的位置检测装置660和修整器60的布置来通过传感器100对接触检测销661的端面的表面粗糙度进行检测以及使用修整器60对磨轮50进行修整。因此,当执行修整时,研磨机1601可以缩短在使用磨轮50研磨工件W结束之后直至对下一个工件W的研磨开始之前为止所需的时间。因此,研磨机1601可以提高在研磨工件W期间的加工效率。
<10.其他方面>
尽管上面已经描述了本发明的实施方式,但本发明不限于上述实施方式,并且在不脱离本发明的精神的情况下可以进行各种修改和改进。
例如,在第二实施方式中,已经描述以下情况:控制装置310包括检测开始数目设置单元348,并且在修整之后的研磨工件W的数目达到在检测开始数目设置单元348中设置的研磨数目之后,修整控制单元330通过传感器100来感测工件W。然而,本发明不限于此,并且修整控制单元330可以使用下限值设置单元145作为检测开始数目设置单元348。亦即,在修整之后的研磨工件W的数目达到在下限值设置单元145中设置的研磨数目之后,修整控制单元330可以指示通过传感器100对工件W进行感测。
在第一实施方式和第二实施方式中,描述了研磨机系统由一个台式横动型研磨机1、201组成的情况。但是本发明不限于此。例如,例如,研磨机系统包括多个研磨机和设置在连接到多个研磨机的网络上的分析单元,并且在第一实施方式至和第二实施方式中设置在修整控制单元130和330中的最佳研磨数目计算单元132可以设置在分析单元中。除此之外,研磨机系统可以包括用于在分析单元中通过最佳研磨数目计算单元132进行的计算的数据存储单元142、累积数目计数器143、最大累积数目设置单元144、下限值设置单元145等。
在这种情况下,分析单元将从多个研磨机发送的数据存储在数据存储单元142中。分析单元基于存储数据来计算最佳研磨数目,并且将与计算的最佳研磨数目有关的数据发送至研磨机。然后,研磨机中的每一个在最佳研磨数目设置单元146中设置发送的最佳研磨数目的值。在这种情况下,因为可以基于从多个研磨机收集的数据来计算最佳研磨数目,所以研磨机系统可以提高计算的最佳研磨数目的精度。
类似地,在第七实施方式至第九实施方式中,研磨机系统包括多个研磨机和设置在连接到多个研磨机的网络上的分析单元,并且分析单元可以包括研磨数目确定单元1334。除此之外,研磨机系统还可以在分析单元中包括用于使用研磨数目确定单元1334进行的确定的数据存储单元1345、累积数目计数器1346和最大累积数目设置单元1347。
在这种情况下,分析单元将从多个研磨机发送的数据存储在数据存储单元1345中。然后,分析单元通过执行基于存储数据的分析来确定设置的研磨数目M是否适当。在这种情况下,当基于收集的数据来确定研磨数目M是否适当时,研磨机系统可以获得更准确的确定结果。
此外,在第三实施方式中,已经描述在工件W被主轴座20和尾座30支承的状态下研磨机401对紧接在修整之前研磨的工件W进行感测的情况。然而,本发明不限于此,并且可以采用以下配置:传感器100设置在不同于使用磨轮进行研磨的处理区域的位置处并且在不同于该处理区域的位置处对紧接在修整之前研磨的工件W进行感测。
<11.效果>
如上所述,作为研磨机1、201、401、601、801、1001、1201、1401和1601的研磨机系统包括:主轴座20和620,其支承工件W能够旋转;磨轮50,其研磨工件W;修整器60,其执行对磨轮50的修整;传感器100,其对与由磨轮50研磨的工件W和除工件W之外的对象中的任一个对应的研磨对象的表面粗糙度进行检测;以及控制装置110、310、510、710、910、1110、1310、1510和1710,其控制对磨轮50的修整。
控制装置110、310、510、710、910、1110、1310、1510和1710可以基于通过传感器100检测到的研磨对象的表面粗糙度来确定:是否需要修整磨轮50;对磨轮50的修整是否被适当地执行;或在修整磨轮50之后直至下一次修整之前为止经研磨的工件W的数目是否适当。
根据研磨机系统,控制装置110、310、510、710、910、1110、1310、1510和1710基于通过传感器100检测到的研磨对象的表面粗糙度来确定:是否需要修整磨轮50;对磨轮50的修整是否被适当地执行;或在修整磨轮50之后直至下一次修整之前为止经研磨的工件W的数目是否适当。因此,研磨机系统可以适当地执行修整。
在作为研磨机1和201的研磨机系统中,控制装置110和310包括:研磨数目计数器141,其在由修整器60执行修整之后直至下一次修整之前为止对由磨轮50研磨的工件W的数目进行计数;最佳研磨数目计算单元132,其基于经研磨数目计数器141计数的工件W的数目和传感器100的检测结果对能够在一次修整期间由磨轮50研磨的工件W的数目进行计算,并且将所计算的值设置作为在一次修整期间由磨轮50研磨的工件W的最佳研磨数目。
此外,作为研磨机1和201的研磨机系统包括:第一修整必要性确定单元133,其在经研磨数目计数器141计数的经研磨工件W的数目达到最佳研磨数目时确定需要修整磨轮50;第二修整必要性确定单元134和334,其在通过传感器100检测到的工件W的表面粗糙度未达到预定参考值时确定需要修整磨轮50;以及选择单元135,其在最佳研磨数目被设置时通过第一修整必要性确定单元133确定是否需要修整,而在最佳研磨数目未被设置时通过第二修整必要性确定单元134和334确定是否需要修整。
根据研磨机系统,第一修整必要性确定单元133确定在修整之后研磨的工件W的数目达到最佳研磨数目时需要修整。对比之下,第二修整必要性确定单元134和334在通过传感器100检测到的工件W的表面粗糙度未达到预定参考值时确定需要修整。因为使用第一修整必要性确定单元133对必要性的确定不需要使用传感器100对工件W进行感测,所以与通过第二修整必要性确定单元134和334确定必要性的情况相比可以缩短在对工件W的研磨结束之后直至对下一个工件的研磨开始之前为止所需的时间。
关于这一点,研磨机系统包括选择单元135,并且在最佳研磨数目被设置时选择单元135优于第二修整必要性确定单元134和334选择第一修整必要性确定单元133来确定是否需要修整。因此,研磨机系统可以缩短在对工件W的研磨结束之后直至对下一个工件的研磨开始之前为止所需的时间。因此,可以提高研磨工件W期间的加工效率。
此外,最佳研磨数目计算单元132计算在一次修整期间可以由磨轮50研磨的工件W的数目,并将计算的值设置为最佳研磨数目。通过使用以这种方式计算的最佳研磨数目,第一修整必要性确定单元133确定修整是否需要。因此,即使在不使用传感器100的检测的情况下确定修整的必要性时,研磨机系统也可以在适当的定时处执行磨轮50的修整。
在作为研磨机1和201的研磨机系统中,传感器100在工件W被主轴座20支承的状态下检测工件W的表面粗糙度。根据研磨机系统,当确定需要修整作为通过传感器100对工件W的表面粗糙度的检测的结果时,研磨机系统可以在输送工件W时执行对磨轮50的修整。亦即,与在加工的工件W被输送到不同位置之后检测工件W的表面粗糙度并且基于检测结果执行修整的情况相比,研磨机系统可以缩短在对工件W的研磨结束之后直至对下一个工件的研磨开始之前为止所需的时间。
在作为研磨机1的研磨机系统中,第二修整必要性确定单元134通过传感器100检测所有研磨工件W的表面粗糙度。根据研磨机系统,可以在适当的定时处执行修整。
在作为研磨机201的研磨机系统中,第二修整必要性确定单元334在经研磨数目计数器141计数的研磨工件W的数目达到预定的研磨数目——即设置在检测开始数目设置单元348中的值——之后通过使用传感器100对被研磨的工件W的表面粗糙度进行检测。
与检测到已经研磨的所有工件W的表面粗糙度的情况相比,研磨机系统可以缩短使用传感器100检测工件的次数。因此,研磨机系统能够提高工件W的研磨时的加工效率。
在作为研磨机1和201的研磨机系统中,控制装置110和310包括数据存储单元142,该数据存储单元142多次存储针对在执行修整之后直至执行下一次修整之前为止由磨轮50研磨的工件数W的数目的数据。最佳研磨数目计算单元132基于除研磨数目变得小于预定值(即在数据存储单元142中多次存储的数据之中设置在下限值设置单元145中的值)的数据之外的数据的一部分来计算可以由磨轮50研磨的工件W的数目,。
文中,假设由于某些突发故障的发生而导致在一次修整期间研磨的工件W的数目极大地减少。当通过使用存储在数据存储单元142中的多个数据来计算最佳研磨数目并且存储数据包括与其他数据相比研磨数目很小的数据时,计算的最佳研磨数目的值变得比实际最佳研磨数目小。因此,因为在一次修整期间研磨的工件W的数目变得小于必要数目,所以磨轮50的工具寿命缩短。
相比而言,根据研磨机系统,当存储数据包括小于预定值的数据时,最佳研磨数目计算单元132预先排除该数据并计算最佳研磨数目。因此,研磨机系统可以提高计算的最佳研磨数目的精度。
此外,研磨机系统包括:多个研磨机,其至少包括主轴座20、磨轮50、修整器60和传感器100;以及分析单元,其设置在连接到多个研磨机的网络上。最佳研磨数目计算单元132基于从多个研磨机中发送的数据来计算能够在一次修整期间由磨轮50研磨的工件W的数目,并且最佳研磨数目计算单元132将所计算的值设置作为在一次修整期间由磨轮50研磨的工件W的最佳研磨数目。
根据研磨机系统,数据存储单元142和最佳研磨数目计算单元132设置在连接到多个其他研磨机1和201的网络上设置的分析单元中。然后,最佳研磨数目计算单元132基于从多个研磨机中发送的数据来对可以在一次修整期间由磨轮50研磨的工件W的数目进行计算。在这种情况下,由于最佳研磨数目可以根据从多个研磨机1和201中收集的数据进行计算,所以研磨机系统可以提高计算的最佳研磨数目的精度。
在作为研磨机的研磨机系统中,控制装置510和710包括确定单元532,该确定单元532基于对磨轮50的紧接在修整之前研磨的测量对象的表面粗糙度与对磨轮50的紧接在修整之后研磨的测量对象的表面粗糙度之间的差ΔDb来确定对磨轮50的修整是否被适当地执行。
在研磨机系统中,确定单元532基于对磨轮50的紧接在修整之前研磨的测量对象的表面粗糙度与对磨轮50的紧接在修整之后研磨的测量对象的表面粗糙度之间的差ΔDb来确定对磨轮50的修整是否被适当地执行。因此,研磨机系统可以检查修整是否被适当地执行。
在作为研磨机401和601的研磨机系统中,当确定对磨轮50的修整未被适当地执行时,控制装置510和710再次执行对执行修整磨轮50的控制。研磨机系统可以减少由于不良研磨导致的缺陷产品的数目。
在作为研磨机401的研磨机系统中,研磨对象是使用磨轮50经过研磨的工件W,并且传感器100在工件W被主轴座20支承的状态下检测工件W的表面粗糙度。
根据研磨机系统401,当确定需要再次执行修整作为通过传感器100对工件W的表面粗糙度进行的检测的结果时,研磨机系统可以在输送工件W时执行对磨轮50的修整。亦即,与在加工的工件W被输送到不同位置之后检测工件W的表面粗糙度并且基于检测结果再次执行修整的情况相比,研磨机系统可以缩短在对工件W的研磨结束之后直至对下一个工件的研磨开始之前为止所需的定时。
此外,作为研磨机601的研磨机系统包括接触检测销661,该接触检测销661在接触磨轮50时测量磨轮50的外径。研磨对象是接触检测销661,并且传感器100对紧接在修整之前和之后与磨轮50接触的接触检测销661的表面粗糙度进行检测。
研磨机系统还可以使用用于测量磨轮50的外径的接触检测销661,以便确定修整是否被适当地执行。因此,与分开地设置不同部件并且在磨轮50接触不同的部件时通过传感器100执行感测的情况相比,研磨机系统可以缩短在对工件W的研磨结束之后直至对下一个工件W的研磨开始之前为止所需的时间。此外,研磨机系统可以容易地将传感器100布置在研磨工件期间飞散的异物例如冷却剂几乎不粘附的位置处。因此,研磨机系统可以抑制由沉积物引起的传感器100的检测精度的退化。
在作为研磨机801和1001的研磨机系统中,控制装置910和1110包括确定单元932,该确定单元932确定在紧接在修整磨轮50之后研磨的研磨对象的表面粗糙度S是否达到预定的参考表面粗糙度Sth。
根据研磨机系统,确定单元932确定在紧接在修整磨轮50之后经研磨的研磨对象的表面粗糙度S是否达到预定的参考表面粗糙度Sth。因此,研磨机系统可以检查修整是否被适当执行。
在作为研磨机801和1001的研磨机系统中,当确定工件W的表面粗糙度S未达到参考表面粗糙度Sth时,控制装置910和1110再次执行用于执行对磨轮50的修整的控制。研磨机系统可以减少由于不良研磨导致的不良产品的数目。
在作为研磨机801的研磨机系统中,研磨对象是经过磨轮50研磨的工件W,并且传感器100在工件W被主轴材料20支承的状态下检测工件W的表面粗糙度。
根据研磨机系统,当确定需要再次执行修整作为通过传感器100对工件W的表面粗糙度进行的检测的结果时,研磨机系统可以在输送工件W时执行对磨轮50的修整。亦即,与在加工的工件W被输送到不同位置之后检测工件W的表面粗糙度并且基于检测结果再次执行修整的情况相比,研磨机系统可以缩短在对工件W的研磨结束之后直至对下一个工件的研磨开始之前为止所需的时间。
此外,作为研磨机1001的研磨机系统包括接触检测销661,该接触检测销661在接触磨轮50时测量磨轮50的外径。研磨对象是接触检测销661,并且传感器100对紧接在修整之后与磨轮50接触的接触检测销661的表面粗糙度进行检测。
研磨机系统还可以使用用于测量磨轮50的外径的接触检测销661,以便确定修整是否被适当地执行。因此,与分开设置不同部件并且在磨轮50接触不同的部件时通过传感器100执行感测的情况相比,研磨机系统可以缩短在对工件W的研磨结束之后直至对下一个工件W的研磨开始之前为止所需的时间。此外,研磨机系统可以容易地将传感器100布置在研磨工件期间飞散的异物例如冷却剂几乎不粘附的位置处。因此,研磨机系统可以抑制由沉积物引起的传感器100的检测精度的退化。
在作为研磨机1201、1401和1601的研磨机系统中,控制装置1310、1510和1710包括:研磨数目设置单元1342,其将在修整磨轮50之后直至下一次修整之前为止所研磨的工件W的数目设置作为研磨数目;研磨数目计数器141,其对在使用整修器60进行修整之后磨轮50所研磨的工件W的数目进行计数;修整定时确定单元1332,其确定经研磨数目计数器141计数的工件W的数目是否达到研磨数目;以及研磨数目确定单元1334,其基于传感器100的检测结果来确定设定的研磨数目是否适当并且基于确定结果再次设置用于下一次研磨的研磨数目。
根据研磨机系统,当执行修整之后直至执行下一次修整之前为止所研磨的工件W的数目被设置为研磨数目M并且研磨工件W的数目达到设置的研磨数目M时,研磨机1201、1401和1601执行对磨轮50的修整。亦即,当对所有工件W的研磨结束时,不需要基于传感器100的检测结果确定修整的必要性。因此,研磨机系统可以缩短在对工件W的研磨结束之后直至对下一个工件W的研磨开始之前为止所需的时间。
此外,作为研磨机1201、1401和1601的研磨机系统基于传感器100的检测结果来确定当前研磨数目M是否合适并且基于确定结果再次设置下一次研磨时使用的研磨数目M。因此,因为可以提高研磨数目M的精度,所以研磨机系统可以在适当的定时处执行对磨轮50的修整。
在作为研磨机1201、1401和1601的研磨机系统中,研磨对象是经过磨轮50研磨的工件W。传感器100对工件W的不同于加工区域的位置处的表面粗糙度进行检测,并且与通过磨轮50对工件W进行的研磨一起,传感器100通过传感器100对与研磨对象对应的工件W的表面粗糙度进行检测。根据研磨机系统,因为通过传感器100对与研磨对象对应的工件W的表面粗糙度进行检测可以与通过磨轮50对工件W进行的研磨一起执行,所以可以提高在研磨机系统中研磨工件W期间的加工效率。
在作为研磨机1201的研磨机系统中,传感器100可以对紧接在修整之前研磨的仅一个工件W的表面粗糙度进行检测。根据研磨机系统,因为可以减少通过传感器100检测到其表面粗糙度的工件W的数目,所以可以提高在研磨机系统中研磨工件W期间的加工效率。
在作为研磨机1401的研磨机系统中,传感器100对紧接在修整之前研磨的多个工件W的表面粗糙度进行检测。根据研磨机系统,因为检测到多个工件W的表面粗糙度,所以可以在早期阶段获得最佳研磨数目。因此,研磨机系统可以提高研磨工件W期间的加工效率。
此外,作为研磨机1601的研磨机系统包括接触检测销661,该接触检测销661在接触磨轮50时测量磨轮50的外径。研磨对象是接触检测销661,并且传感器100对紧接在修整之前与磨轮50接触的接触检测销661的表面粗糙度进行检测。
研磨机系统通过检测接触检测销661的表面粗糙度是否需要修整磨轮50。在此情况下,研磨机系统可以容易地将传感器100布置在研磨工件期间飞散的冷却剂等几乎不粘附的位置处。因此,研磨机系统可以抑制由沉积物引起的传感器100的检测精度的退化。
在作为研磨机1601的研磨机系统中,使用传感器100对接触检测销661的表面粗糙度进行的检测与使用修整器60对磨轮50进行的修整一起执行。研磨机系统可以提高研磨工件W期间的加工效率。
在作为研磨机1、201、401、601、801、1001、1101和1601的研磨机系统中,传感器100包括:基板104;发光元件,其安装在基板104上,并且朝向工件W发射光;光接收元件,其安装在基板104上的发光元件附近,并且包括能够从工件W接收光的第一光接收元件106和第二光接收元件107;以及计算单元103,其基于光接收元件的光接收量来计算表面粗糙度。因为研磨机系统可以在非接触状态下检测工件W的表面粗糙度,所以可以在检测表面粗糙度的情况下防止在经过研磨的工件W上产生的划痕。
附图标记列表
1,201,401,601,801,1001,1201,1401,1601:研磨机(研磨机系统的一个实例);20,620:主轴座;50:磨轮;60:修整器;100:传感器;110,310,510,710,910,1110,1310,1510,1710:控制装置;132:最佳研磨数目计算单元;133:第一修整必要性确定单元;134:第二修整必要性确定单元;134,334:第二修整必要性确定单元;135:选择单元;141:研磨数目计数器;532:确定单元;661:接触检测销;932:确定单元;1332:修整定时确定单元;1334:研磨数目确定单元;1342:研磨数目设置单元;M:研磨数目;Sth:参考表面粗糙度;W:工件。

Claims (10)

1.一种研磨机系统,包括:
主轴座(20,620),其支承工件(W)能够旋转;
磨轮(50),其研磨所述工件(W);
修整器(60),其修整所述磨轮(50);
传感器(100),其检测与由所述磨轮(50)研磨的工件(W)和除所述工件(W)之外的对象中的任一个对应的研磨对象的表面粗糙度;以及
控制装置(110,310,510,710,910,1110,1310,1510,1710),其执行与修整所述磨轮(50)有关的控制,
其中,所述控制装置(110,310,510,710,910,1110,1310,1510,1710)基于通过所述传感器(100)检测到的研磨对象的表面粗糙度来确定:是否需要修整所述磨轮(50);对所述磨轮(50)的修整是否被适当地执行;或在修整所述磨轮(50)之后直至下一次修整之前为止,经研磨的工件(W)的数目是否适当,
其中,所述控制装置包括:
研磨数目计数器(141),在由所述修整器(60)执行修整之后直至下一次修整之前为止,所述研磨数目计数器(141)对由所述磨轮(50)研磨的工件(W)的数目进行计数;
最佳研磨数目计算单元(132),其基于经所述研磨数目计数器(141)计数的工件(W)的数目和所述传感器(100)的检测结果来计算能够在一次修整期间由所述磨轮(50)研磨的工件(W)的数目,并且所述最佳研磨数目计算单元(132)将所计算的值设置作为在一次修整期间由所述磨轮(50)研磨的工件(W)的最佳研磨数目;
第一修整必要性确定单元(133),当经所述研磨数目计数器(141)计数的研磨工件(W)的数目达到所述最佳研磨数目时,所述第一修整必要性确定单元(133)确定需要修整所述磨轮(50);
第二修整必要性确定单元(134),当通过所述传感器(100)检测到的工件(W)的表面粗糙度未达到预定参考值时,所述第二修整必要性确定单元(134)确定需要修整所述磨轮(50);以及
选择单元(135),当所述最佳研磨数目被设置时所述选择单元(135)通过所述第一修整必要性确定单元(133)确定是否需要修整,而当所述最佳研磨数目未被设置时所述选择单元(135)通过所述第二修整必要性确定单元(134)确定是否需要修整。
2.根据权利要求1所述的研磨机系统,
其中,所述第二修整必要性确定单元(134)通过所述传感器(100)检测所有研磨工件(W)的表面粗糙度。
3.根据权利要求1所述的研磨机系统,
其中,在经所述研磨数目计数器(141)计数的研磨工件(W)的数目达到预定的研磨数目之后,所述第二修整必要性确定单元(134)通过所述传感器(100)检测被研磨的工件(W)的表面粗糙度。
4.根据权利要求1所述的研磨机系统,
其中,所述研磨对象是使用所述磨轮(50)经过研磨的工件(W),并且
其中,在所述工件(W)由所述主轴座(20,620)支承的状态下,所述传感器(100)检测所述工件(W)的表面粗糙度。
5.根据权利要求1所述的研磨机系统,包括:
多个研磨机,其至少包括所述主轴座(20,620)、磨轮(50)、修整器(60)和传感器(100);以及
分析单元,其设置在连接到所述多个研磨机的网络上,
其中,最佳研磨数目计算单元(132)设置在所述分析单元中并基于从所述多个研磨机中发送的数据来计算能够在一次修整期间由所述磨轮(50)研磨的工件(W)的数目,并且所述最佳研磨数目计算单元(132)将所计算的值设置作为在一次修整期间由所述磨轮(50)研磨的工件(W)的最佳研磨数目,或者
其中,研磨数目确定单元(1334)设置在所述分析单元中并基于从所述多个研磨机中发送的数据来确定研磨数目的当前值是否适当,并且所述研磨数目确定单元(1334)基于确定结果再次设置用于下一次研磨的研磨数目。
6.一种研磨机系统,包括:
主轴座(20,620),其支承工件(W)能够旋转;
磨轮(50),其研磨所述工件(W);
修整器(60),其修整所述磨轮(50);
传感器(100),其检测与由所述磨轮(50)研磨的工件(W)和除所述工件(W)之外的对象中的任一个对应的研磨对象的表面粗糙度;以及
控制装置(110,310,510,710,910,1110,1310,1510,1710),其执行与修整所述磨轮(50)有关的控制,
其中,所述控制装置(110,310,510,710,910,1110,1310,1510,1710)基于通过所述传感器(100)检测到的研磨对象的表面粗糙度来确定:是否需要修整所述磨轮(50);对所述磨轮(50)的修整是否被适当地执行;或在修整所述磨轮(50)之后直至下一次修整之前为止,经研磨的工件(W)的数目是否适当,
其中,所述控制装置包括:确定单元(532),其基于紧接在修整所述磨轮(50)之前研磨的研磨对象的表面粗糙度与紧接在修整所述磨轮(50)之后研磨的研磨对象的表面粗糙度之间的差来确定对所述磨轮(50)的修整是否被适当地执行。
7.根据权利要求6所述的研磨机系统,
其中,所述研磨机系统包括:接触检测销(661),其在接触所述磨轮(50)的同时测量所述磨轮(50)的外径,
其中,所述研磨对象是所述接触检测销(661),并且
其中,所述传感器(100)检测接触所述磨轮(50)的接触检测销(661)的表面粗糙度。
8.一种研磨机系统,包括:
主轴座(20,620),其支承工件(W)能够旋转;
磨轮(50),其研磨所述工件(W);
修整器(60),其修整所述磨轮(50);
传感器(100),其检测与由所述磨轮(50)研磨的工件(W)和除所述工件(W)之外的对象中的任一个对应的研磨对象的表面粗糙度;以及
控制装置(110,310,510,710,910,1110,1310,1510,1710),其执行与修整所述磨轮(50)有关的控制,
其中,所述控制装置(110,310,510,710,910,1110,1310,1510,1710)基于通过所述传感器(100)检测到的研磨对象的表面粗糙度来确定:是否需要修整所述磨轮(50);对所述磨轮(50)的修整是否被适当地执行;或在修整所述磨轮(50)之后直至下一次修整之前为止,经研磨的工件(W)的数目是否适当,
其中,所述控制装置包括:确定单元(932),其确定紧接在修整所述磨轮(50)之后研磨的研磨对象的表面粗糙度是否达到预定的参考表面粗糙度。
9.一种研磨机系统,包括:
主轴座(20,620),其支承工件(W)能够旋转;
磨轮(50),其研磨所述工件(W);
修整器(60),其修整所述磨轮(50);
传感器(100),其检测与由所述磨轮(50)研磨的工件(W)和除所述工件(W)之外的对象中的任一个对应的研磨对象的表面粗糙度;以及
控制装置(110,310,510,710,910,1110,1310,1510,1710),其执行与修整所述磨轮(50)有关的控制,
其中,所述控制装置(110,310,510,710,910,1110,1310,1510,1710)基于通过所述传感器(100)检测到的研磨对象的表面粗糙度来确定:是否需要修整所述磨轮(50);对所述磨轮(50)的修整是否被适当地执行;或在修整所述磨轮(50)之后直至下一次修整之前为止,经研磨的工件(W)的数目是否适当,
其中,所述控制装置包括:
研磨数目设置单元(1342),其将在修整所述磨轮(50)之后直至下一次修整之前为止研磨的工件(W)的数目设置作为研磨数目;
研磨数目计数器(141),其对在使用所述修整器(60)进行修整之后由所述磨轮(50)研磨的工件(W)的数目进行计数;
修整定时确定单元(1332),其确定经所述研磨数目计数器(141)计数的工件(W)的数目是否达到所述研磨数目;以及
研磨数目确定单元(1334),其基于所述传感器(100)的检测结果来确定当前研磨数目是否适当,并且基于确定结果再次设置用于下一次研磨的研磨数目。
10.根据权利要求9所述的研磨机系统,
其中,所述研磨对象是使用所述磨轮(50)经过研磨的工件(W),
其中,所述传感器(100)检测所述工件(W)的与处理区域不同的位置处的表面粗糙度,并且
其中,将使用所述传感器(100)对与所述研磨对象对应的工件(W)的表面粗糙度的检测和使用所述磨轮(50)对所述工件(W)的研磨一起执行。
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