JP2021137936A - 表示システム - Google Patents

Abstract

【課題】濾過フィルターの交換時期の目安を表示する。【解決手段】被加工物に加工水を供給しながら該被加工物を加工する加工ユニット１６を含む加工装置２に接続され、該加工装置から排出される使用済みの該加工水を濾過フィルターで濾過して該加工水を再生し、再生された加工水を該加工装置に供給する加工廃液処理装置２２において、該濾過フィルターの交換時期の目安を表示する表示システムであって、該加工装置において加工ユニットで実施される加工の履歴を記録する加工履歴記録部３２ａと、該交換時期の目安に関する情報が含まれる情報表示画面を表示できる表示ユニット３０ａと、を備え、該情報表示画面には、該加工の履歴から算出される総加工量の表示及び該濾過フィルターで濾過可能な量の該加工水を消費する加工量に対応する標準総加工量の表示と、予想加工可能時間の表示と、予想交換時期の表示と、からなるグループのうち一つまたは複数が含まれる。【選択図】図１

Description

本発明は、加工装置で使用された使用済みの加工水を再生する加工廃液処理装置で使用される濾過フィルターについて、その交換時期の目安を表示する表示システムに関する。

電子機器に搭載されるデバイスチップの製造工程では、まず、半導体材料で形成されたウエーハの表面に互いに交差する複数の分割予定ライン（ストリート）を設定する。そして、該分割予定ラインで区画された各領域にそれぞれＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等のデバイスを形成する。その後、分割予定ラインに沿ってウエーハを分割すると、複数のデバイスチップが得られる。ウエーハの分割には、環状の切削ブレードでウエーハを切削する切削装置等が用いられる。

また、近年では、電子機器の小型化、薄型化に伴い、デバイスチップにも薄型化が求められている。そこで、ウエーハの分割前にウエーハの裏面側を研削することにより、ウエーハを薄化する処理が施されることがある。ウエーハの研削加工には、複数の研削砥石を備える研削ホイールでウエーハを研削する研削装置等が用いられる。

上記の切削装置、研削装置等の加工装置を用いてウエーハを加工する際には、加工水がウエーハ等に供給される。この加工水によって、ウエーハと加工具（切削ブレード、研削ホイール等）とが冷却されるとともに、発生した屑（加工屑）が洗い流される。ただし、加工水に不純物が含まれていると、不純物がウエーハに固着して残痕が生じる問題や、不純物によってデバイスに動作不良が生じる問題等が生じ、デバイスチップの品質が低下する恐れがある。そのため、加工水には、不純物を含まない純水が用いられる。

加工装置で使用された加工水は、廃液として加工装置の外部に排出され処分される。しかしながら、加工装置で使用される加工水は大量であり、無視できない処分コストがかかる。そこで、加工装置から排出された加工水を浄化し、水を再利用する方法が提案されている。例えば、廃液を濾過して清水を生成し、清水に紫外線を照射して有機物を破壊し、イオン交換樹脂を使用して清水から不純物イオンを除去することで純水を生成する加工廃液処理装置が知られている（特許文献１参照）。

特開２００９−１９０１２８号公報

加工廃液処理装置は、例えば、使用済みの加工水を濾過する第１の濾過部と、該加工水に紫外線を照射する紫外線照射部と、該加工水に含まれるイオンを交換するイオン交換樹脂部と、該加工水を濾過する第２の濾過部（精密フィルター部）と、を備える。ここで、第１の濾過部及び第２の濾過部には、使用済みの加工水に含まれる加工屑等を取り除く濾過フィルターが装着されている。

濾過フィルターで加工水の濾過を長時間実施していると、濾過フィルターに加工屑等が溜まり該濾過フィルターの性能が低下し、加工水に含まれる加工屑等を十分に除去できなくなる。そこで、従来、各濾過部に供給される使用済みの加工水の供給経路に設けられた圧力計を使用して濾過フィルターの状態を監視していた。例えば、圧力計の指示値をディスプレイ等に表示させておき、加工装置の使用者等は、該指示値が許容値を超えたときに濾過フィルターの交換を実施していた。

しかしながら、濾過フィルターの使用に伴う圧力計の指示値は、該許容値に近づいたときに急峻に上昇する傾向にある。すなわち、加工装置の使用者等は、圧力計の指示値が許容値に達する直前まで該指示値が該許容値に達することを予見できなかった。そして、該指示値が該許容値に達したときに慌てて新たな濾過フィルターを準備し交換作業を実施しなければならなかった。そのため、濾過フィルターの交換作業は、効率的なタイミングで実施されるとは限らず、加工装置の加工効率を低下させることもあった。

本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、濾過フィルターの交換時期の目安を表示する表示システムを提供することである。

本発明の一態様によれば、被加工物を保持する保持ユニットと、該保持ユニットに保持された該被加工物に加工水を供給しながら該被加工物を加工する加工ユニットと、該保持ユニット及び該加工ユニットを相対的に加工送りする加工送りユニットと、を含む加工装置に接続され、該加工装置から排出される使用済みの該加工水を濾過フィルターで濾過して該加工水を再生し、再生された該加工水を該加工装置に供給する加工廃液処理装置において、該濾過フィルターの交換時期の目安を表示する表示システムであって、該加工装置において該加工ユニットで実施される加工の履歴を記録する加工履歴記録部と、該交換時期の目安に関する情報が含まれる情報表示画面を表示できる表示ユニットと、を備え、該情報表示画面には、該加工履歴記録部で記録された該加工の履歴から算出される総加工量の表示及び該濾過フィルターで濾過可能な量の該加工水を消費する加工量に対応する標準総加工量の表示と、該標準総加工量から該総加工量を引いた値を該加工履歴記録部で記録された該加工の履歴から算出される単位時間当たりの加工量で除して算出される予想加工可能時間の表示と、該予想加工可能時間に時刻を加えて算出される予想交換時期の表示と、からなるグループのうち一つまたは複数が含まれることを特徴とする表示システムが提供される。

好ましくは、該加工廃液処理装置では、使用済みの該加工水を該濾過フィルターに供給する供給経路に圧力計が配設されており、該標準総加工量は、使用済みの該加工水を該濾過フィルターで濾過する際に該圧力計の指示値が該濾過フィルターの該交換時期であることを示す圧力値に達するときの該加工ユニットによる該被加工物の総加工量と一致する。

また、好ましくは、該加工履歴記録部に記録される該加工の履歴には、該加工ユニットにより被加工物の加工が実施されている間に該加工送りユニットにより実施された該保持ユニット及び該加工ユニットの相対的な加工送りの量が含まれている。

本発明の一態様に係る表示システムでは、濾過フィルターの交換時期が被加工物に実施される加工の量に基づいて管理できる。そして、濾過フィルターの交換時期の目安に関する情報が含まれる情報表示画面が表示ユニットに表示されるため、該使用者等は、該情報に基づいて新たな濾過フィルターを事前に準備でき、都合のよいタイミングで濾過フィルターの交換作業を実施できる。

したがって、本発明により濾過フィルターの交換時期の目安を表示する表示システムが提供される。

加工装置と、加工廃液処理装置と、を模式的に示す斜視図である。 加工廃液処理装置の内部の構成を模式的に示す斜視図である。 加工廃液処理装置の内部の構成と、その接続関係を説明する分解斜視図である。 表示ユニットの表示を模式的に示す平面図である。

以下、添付図面を参照して本発明の一態様に係る実施形態を説明する。まず、本実施形態に係る表示システムが組み込まれる加工装置及び加工廃液処理装置の構成例について説明する。図１は、加工装置２と、該加工装置２に接続されて使用される加工廃液処理装置２２と、を模式的に示す斜視図である。

加工装置２では、例えば、Ｓｉ（シリコン）、ＳｉＣ（シリコンカーバイド）等の半導体材料で形成されたウエーハ等が加工される。ウエーハの表面には、複数のＩＣやＬＳＩ等のデバイスが形成される。デバイス毎にウエーハを分割すると、個々のデバイスチップが形成される。また、ウエーハを分割する前に予め該ウエーハの裏面側を研削して該ウエーハを薄化しておくと、最終的に薄型のデバイスチップが得られる。加工装置２は、ウエーハに研削や分割等の加工を実施する。

図１は、加工装置２の一例として、スピンドルに装着された円環状の切削ブレードを備える切削装置を模式的に示す斜視図である。ただし、加工廃液処理装置２２に接続されて使用される加工装置２は切削装置に限定されない。例えば、円環状に並ぶ研削砥石が装着された研削ホイールをスピンドルに装着して回転させ、円環軌道上を移動する該研削砥石を被加工物に接触させて研削を実施する研削装置でもよい。以下、加工装置２が切削装置である場合を例に説明を続ける。

図１に示す通り、加工装置２の基台４の角部には、カセット８が載置されるカセットテーブル６が設けられている。カセットテーブル６は、昇降機構（不図示）により上下方向に昇降可能である。図２では、カセットテーブル６に載置されたカセット８の輪郭を二点鎖線で示している。

基台４の上面のカセットテーブル６に隣接する位置には、カセットテーブル６に載置されたカセット８に収容された被加工物をカセット８から搬出する搬出ユニット１０が設けられている。搬出ユニット１０は、被加工物を把持できる把持部を前面に有する。カセット８に収容された被加工物を搬出する際には、把持部をカセット８に挿し入れて該把持部で被加工物を把持し、その後、該把持部をカセット８から離れる方向に移動させる。

基台４の上面のカセットテーブル６に隣接する位置には、被加工物を吸引保持できる保持ユニット（チャックテーブル）１４が設けられている。保持ユニット１４は、カセットテーブル６から離れる方向及び近づく方向に移動可能である。また、基台４の上面の搬出ユニット１０及び保持ユニット１４に隣接する第１の搬送ユニット１２が設けられている。

第１の搬送ユニット１２は、基台４の上面から上方に突き出た昇降可能であるとともに回転可能な軸部と、軸部の上端から水平方向に伸長した腕部と、腕部の先端下方に設けられた保持部と、を有する。カセット８から引き出された被加工物は、第１の搬送ユニット１２により保持ユニット１４に搬送される。

保持ユニット１４の移動先には、保持ユニット１４に保持された被加工物を加工（切削）する加工ユニット（切削ユニット）１６が設けられている。加工ユニット１６は、円環状の砥石部を外周に備える切削ブレードと、先端部に切削ブレードが装着され該切削ブレードの回転軸となるＹ軸方向に沿ったスピンドルと、を備える。該スピンドルの基端側には、モータ等の回転駆動源（不図示）が連結されている。

保持ユニット１４で保持された被加工物を切削ブレードで切削する際には、切削ブレードを回転させながら、所定の高さ位置まで下降させる。その後、加工ユニット１６の下方の領域を通過するように保持ユニット１４を移動させる。すると、回転する切削ブレードで被加工物が切削される。その後、保持ユニット１４は、カセットテーブル６に隣接する位置に戻される。

加工装置２は、このように、被加工物の加工を実施する際に保持ユニット１４と、加工ユニット１６と、を相対的に移動させる。この移動は加工送りと呼ばれる。加工装置２は、保持ユニット１４と、加工ユニット１６と、を相対的に移動させる加工送りユニットを備える。図１に示す加工装置２では、保持ユニット１４を移動させる加工送りユニット（不図示）が該保持ユニット１４の下方に設けられている。

基台４の上面の保持ユニット１４及び第１の搬送ユニット１２に隣接する位置には加工後の被加工物を洗浄する洗浄ユニット１８が設けられている。洗浄ユニット１８は、被加工物を保持するスピンナテーブルを備えている。スピンナテーブルの下部には、スピンナテーブルを所定の速さで回転させる回転駆動源（不図示）が連結されている。加工装置２は、保持ユニット１４から洗浄ユニット１８に被加工物を搬送する第２の搬送ユニット２０を備える。

洗浄ユニット１８で被加工物を洗浄する際には、スピンナテーブルを回転させながら被加工物に向けて洗浄用の流体（代表的には、水とエアーとを混合した混合流体）を噴射する。そして、洗浄ユニット１８で洗浄された被加工物をカセット８に収容する際には、第１の搬送ユニット１２を使用して洗浄ユニット１８から搬出ユニット１０に被加工物を搬送する。そして、搬出ユニット１０をカセット８に向けて移動させて被加工物をカセット８に押し入れる。

ここで、切削ブレードで被加工物を切削すると、摩擦熱が生じて切削ブレードや被加工物の温度が上昇する。また、被加工物からは加工屑が発生する。そこで、被加工物を切削する間に切削ブレード及び被加工物に加工水を供給すると、加工屑を速やかに除去できるとともに、切削ブレード及び被加工物を冷却できる。

また、加工装置２が研削ホイールに装着された研削砥石で被加工物を研削する研削装置である場合においても、被加工物を研削すると摩擦熱及び加工屑が発生する。そして、被加工物を研削する間に研削砥石及び被加工物に加工水を供給すると、加工屑を速やかに除去できるとともに、研削砥石及び被加工物を冷却できる。

ただし、加工水に不純物が含まれていると、不純物が被加工物に固着して残痕が生じる問題や、不純物により被加工物に形成されたデバイスに動作不良が生じる問題等が生じ、デバイスチップの品質が低下する恐れがある。そのため、加工水には、不純物を含まない純水が用いられる。

加工装置で使用された加工水は、廃液として加工装置の外部に排出され処分される。しかしながら、加工装置で使用される純水は大量であり、無視できない処分コストがかかる。そこで、加工装置から排出された使用済みの加工水を再利用する加工廃液処理装置２２が使用される。

加工廃液処理装置２２は、例えば、使用済みの加工水を濾過して清水を生成し、清水に紫外線を照射して有機物を破壊し、イオン交換樹脂を使用して清水から不純物イオンを除去することで純水を生成する。そして、生成された純水を加工水として加工装置２に供給する。

次に、加工廃液処理装置２２について説明する。加工廃液処理装置２２は、加工装置２に接続されて使用される。加工廃液処理装置２２は、加工廃液処理装置２２を構成する各構成要素を収容する直方体状の筐体２４を有する。筐体２４の前面上部には、加工廃液処理装置２２の状態等を表示する液晶ディスプレイ等で構成される表示ユニット３０ａが設けられる。さらに、作業者が指令を加工廃液処理装置２２に入力するためのインターフェースとなるボタン等で構成される入力ユニット３０ｂが設けられている。

なお、加工廃液処理装置２２は、表示ユニット３０ａに重ねて配設されるタッチパネルを入力ユニット３０ｂとして備えてもよい。すなわち、加工廃液処理装置２２は、表示ユニット３０ａ及び入力ユニット３０ｂの機能を兼ね備えたタッチパネル付きディスプレイを備えてもよい。なお、表示ユニット３０ａは、本実施形態に係る表示システムを構成する要素の一つである。そして、表示ユニット３０ａは、加工廃液処理装置２２ではなく加工装置２に設けられてもよい。

加工廃液処理装置２２は、配管、チューブ等で構成された排水路２６及び給水路２８を介して加工装置２に接続されている。加工装置２で発生した使用済みの加工水（廃液）は、排水路２６を通じて加工廃液処理装置２２に送られる。そして、加工廃液処理装置２２により使用済みの加工水が再生されて生成された純水は、新たな加工水として給水路２８を通じて加工装置２に送られる。

図２は、加工廃液処理装置２２の筐体２４の内部の各構成要素を模式的に示す斜視図である。図２では、説明の便宜のために水が流れる水路が部分的に省略されている。また、図３は、加工廃液処理装置２２の筐体２４の内部に収容された各構成要素の接続関係を模式的に示す分解斜視図である。図３では、説明の便宜のため水路８０の一部が線状に簡略化されて示されている。水路８０は、例えば、金属または樹脂製の配管、チューブ等である。

加工廃液処理装置２２は、各構成要素を支持する枠体３４を備える。枠体３４の底面上には、加工装置２から排出された使用済みの加工水（廃液）を貯留する廃液貯留タンク３６が設けられている。加工装置２から排出された廃液は排水路２６を伝って廃液貯留タンク３６に供給され、貯留される。具体的には、加工屑や不純物イオンを含む加工水が、廃液として加工装置２から廃液貯留タンク３６に供給される。

廃液貯留タンク３６には、廃液貯留タンク３６に貯留された廃液を送り出す廃液供給ポンプ３８が接続されている。廃液供給ポンプ３８は、廃液貯留タンク３６に貯留された廃液を後述の第１の濾過部４４に供給するポンプである。この廃液供給ポンプ３８によって、廃液貯留タンク３６から第１の濾過部４４に供給される廃液の量が制御される。

廃液貯留タンク３６の上方には、一対のガイドレール４０が設けられている。一対のガイドレール４０は、加工廃液処理装置２２の幅方向に所定の距離離れた状態で、加工廃液処理装置２２の長さ方向に沿って枠体３４に固定されている。また、一対のガイドレール４０には、平面視で矩形状の受け皿（パン）４２が、ガイドレール４０に沿ってスライド可能な状態で装着されている。これにより、受け皿４２の枠体３４からの引き出しと、受け皿４２の枠体３４への収容とが可能となる。

受け皿４２上には、廃液貯留タンク３６から供給された使用済みの加工水（廃液）を濾過する第１の濾過部４４が着脱可能に搭載されている。第１の濾過部４４の上端の流入部４６は、切り替え弁７６ａが設けられた水路８０を介して廃液供給ポンプ３８に接続されている。廃液貯留タンク３６に貯留された水は、廃液供給ポンプ３８によって各第１の濾過部４４に供給される。なお、図２等には受け皿４２上に２つの第１の濾過部４４が設けられた例を示しているが、第１の濾過部４４の数に制限はない。

第１の濾過部４４は、例えば、活性炭、ゼオライト、布、樹脂製ファイバー、グラスファイバー、金属メッシュ、逆浸透膜（ＲＯ膜）等で形成された第１の濾過フィルター（不図示）を備える。そして、第１の濾過部４４は、流入部４６から流入する廃液に含まれる加工屑等の不純物を該第１の濾過フィルターで吸着することで、または、濾しとることで除去し、該廃液を浄化する。第１の濾過部４４で濾過された水（清水）は受け皿４２に溜まり、排水路４８から排出されて水路８０の下流側に進行する。

廃液貯留タンク３６には、加工装置２で使用された直後の加工水が廃液として貯留されており、比較的径の大きい加工屑等が比較的多量に含まれている。そこで、第１の濾過部４４に使用される第１の濾過フィルターには、そのような加工屑等を効率的にかつ長期にわたり除去できる性能が求められる。例えば、第１の濾過部４４には、比較的目の粗いフィルターが使用される。

使用済みの加工水（廃液）の濾過を実施している間、第１の濾過フィルターが捕獲する加工屑等が該第１の濾過フィルターに溜まり続ける。そして、第１の濾過フィルターに溜まる加工屑等の量が第１の濾過フィルターの能力の限界を超えると、水が適切に濾過されず、十分に濾過されていない水が第１の濾過部４４から排出されるようになる。

そのため、第１の濾過部４４が備える第一の濾過フィルターは、定期的に交換されなければならない。第１の濾過部４４は、例えば、丸ごと交換可能なカートリッジ方式でもよく、第一の濾過フィルターだけを交換することで機能を回復できる方式でもよい。

第１の濾過部４４及び受け皿４２の下側の廃液貯留タンク３６に隣接する領域には、第１の濾過部４４によって濾過された加工水（清水）を貯留する清水貯留タンク（濾過水貯留タンク）５４が設けられている。清水貯留タンク５４は、清水貯留タンク５４の上面側に設けられ、濾過された加工水が流入する流入部（流入口）５６を備える。

第１の濾過部４４は、それぞれ、受け皿４２を介して清水貯留タンク５４に接続されている。具体的には、受け皿４２の排水路４８と、清水貯留タンク５４の流入部５６と、は、水路８０を構成するフレキシブルなホース５０により接続されている。ホース５０は、例えば、傾斜する支持板５２に支持されている。そして、ホース５０は、水路８０の一部を構成する。第１の濾過部４４で濾過され排出された加工水（清水）は、受け皿４２に一時的に貯留された後、ホース５０を介して清水貯留タンク５４に供給され、貯留される。

加工廃液処理装置２２の清水貯留タンク５４に隣接する位置には、一対のガイドレール７０が設けられている。ガイドレール７０は、取り付け位置が異なること以外、ガイドレール４０と同様の態様で枠体３４に固定されている。一対のガイドレール７０には、平面視で矩形状の受け皿（パン）７２が、ガイドレール７０に沿ってスライド可能な状態で装着されている。これにより、受け皿７２の枠体３４からの引き出しと、受け皿７２の枠体３４への収容とが可能となる。

清水貯留タンク５４は、図３に示す通り、開閉弁を備えた排水機構５８が設けられてもよい。排水機構５８は、清水貯留タンク５４に貯留された加工水（清水）を加工廃液処理装置２２の外部に排水して廃棄する機能を有する。該加工水は、第１の濾過部４４で濾過されている。そのため、加工装置２が設置されるデバイスチップ製造工場等における廃棄条件を満たしていれば、そのまま廃棄可能である。

例えば、加工廃液処理装置２２と、加工装置２と、の間を水が循環する間に、水が加工装置２の外部に飛散して失われることがある。そのため、加工廃液処理装置２２や加工装置２には、外部から新たな純水が供給されてもよい。その一方で、加工廃液処理装置２２に過剰な量の水が貯留されている場合、外部に水を廃棄するために排水機構５８が使用されるとよい。

清水貯留タンク５４は、下部に流出部（不図示）を備える。清水貯留タンク５４の下流側には、水路８０を介して清水供給ポンプ６０（図３参照）が接続されている。清水供給ポンプ６０の下流側には、紫外線ランプ等の紫外光源を含み、該清水貯留タンク５４から供給された加工水（清水）に紫外線を照射する紫外線照射部６２が水路８０を介して接続されている。紫外線照射部６２は、受け皿７２上に設けられている。

加工装置２で使用済みの加工水には、例えば、大気中に浮遊する微生物が不純物として混入する。そこで、紫外線照射部６２では殺菌処理のために、例えば、波長２５４ｎｍの紫外線が該清水に照射される。紫外線照射部６２で微生物を含む清水に紫外線が照射されると、該微生物が死滅してその死骸が該清水中に生じる。そこで、紫外線照射部６２では、さらに、波長１８５ｎｍの紫外線が清水に照射されてもよい。波長１８５ｎｍの紫外線は、該清水に含まれるオゾンを活性化し、オゾンによる有機物の分解を促進する。

水路８０の紫外線照射部６２の下流側には、イオン交換樹脂部６４が接続されている。図２及び図３に示す受け皿７２上には、２つのイオン交換樹脂部６４が着脱可能に設けられている場合が模式的に示されているが、イオン交換樹脂部６４の数はこれに限定されない。イオン交換樹脂部６４はイオン交換樹脂を含み、紫外線照射部６２で紫外線が照射された水に含まれるイオンを交換する。

イオン交換樹脂部６４の上端の流入流出部６６は、切り替え弁７６ｂが設けられた水路８０を介して紫外線照射部６２に接続されている。イオン交換樹脂部６４は、例えば、円筒状の容器と、該容器に充填されたイオン交換樹脂と、を有する。該容器の内部にはイオン交換樹脂の間を水が進行する流路が形成されており、イオン交換樹脂部６４に進入する水は、該容器中でイオン交換樹脂の間を通過して流入流出部６６に至る。

例えば、該容器には、カチオンを交換するイオン交換樹脂（カチオン交換樹脂）と、アニオンを交換するイオン交換樹脂（アニオン交換樹脂）とが、互いに混合された状態で収容される。そして、イオン交換樹脂部６４に供給される加工水（清水）に含まれるイオンのうち水素イオン及び水酸化物イオン以外のイオンは、水素イオンまたは水酸化物イオンに交換される。すなわち、イオン交換樹脂部６４により純水が精製される。

イオン交換樹脂部６４の流入流出部６６は水路８０に接続されており、イオン交換樹脂によりイオンが交換された加工水は、水路８０を介して第２の濾過部６８に送られる。第２の濾過部６８は、受け皿７２の上に着脱可能に設けられており、イオン交換樹脂部６４によりイオンが交換された加工水を最終的に濾過する機能を有する。

第２の濾過部６８は、第１の濾過部４４と同様に、例えば、活性炭、ゼオライト、布、樹脂製ファイバー、グラスファイバー、金属メッシュ、逆浸透膜（ＲＯ膜）等で形成された第２の濾過フィルター（不図示）を備える。

加工装置２から廃液として排出された使用済みの加工水は、加工廃液処理装置２２の水路８０を進行する過程で浄化が進み、第２の濾過部６８に到達する段階において浄化の最終段階となっている。該加工水に含まれる不純物は極めて小さく微量であるため、第２の濾過フィルターにはそのような不純物を除去するのに適した性能が要求される。例えば、第２の濾過部６８の第２の濾過フィルターには、第１の濾過部４４の第１の濾過フィルターよりも目が細かく、精密フィルターと呼ばれる水準の膜が使用されるとよい。

そして、第２の濾過部６８は、流入する加工水に含まれる極微量の不純物を該第２の濾過フィルターで吸着することで、または、濾しとることで、該加工水を浄化する。第２の濾過部６８で濾過された加工水（純水）は、水路８０を下流側に進行し、枠体３４の上部に固定された純水供給部７４に至る。

使用済みの加工水の濾過を実施している間、第２の濾過フィルターが捕獲する不純物が該第２の濾過フィルターに溜まり続ける。そして、第２の濾過フィルターに溜まる不純物の量が第２の濾過フィルターの能力の限界を超えると、加工水が適切に濾過されず、十分に濾過されていない加工水が第２の濾過部６８から排出されるようになる。または、第２の濾過フィルターの目が詰まり、第２の濾過部６８の加工水の処理能力が低下する。

そのため、第２の濾過部６８は、所定の性能を維持できる間に定期的に交換されなければならない。第２の濾過部６８は、例えば、丸ごと交換可能なカートリッジ方式でもよく、フィルターだけを交換することで機能を回復できる方式でもよい。

純水供給部７４は、第２の濾過部６８で濾過されて生成された加工水（純水）を加工装置２に給水路２８を介して供給する機能を有する。純水供給部７４は、例えば、電熱線等の熱源やペルチェ素子等の冷却源等の温度調節機構（不図示）を備え、加工装置２に供給される加工水の温度を調整する機能を有する。すなわち、純水供給部７４は、温度調節ユニットとして機能する。

純水供給部７４から加工装置２に供給される加工水は加工屑や不純物イオンが除去されており、加工装置２で純水として用いられる。このように、加工装置２から排出された廃液は、加工廃液処理装置２２によって浄化され、加工装置２に戻されて純水として利用される。水路８０は、加工装置２から送り出され、廃液貯留タンク３６と、第１の濾過部４４と、清水貯留タンク５４と、紫外線照射部６２と、イオン交換樹脂部６４と、第２の濾過部６８と、純水供給部７４と、を経て移動し該加工装置２に戻される水の流路となる。

使用済みの加工水を第１の濾過部４４の濾過フィルターに供給する供給経路となる水路８０の廃液供給ポンプ３８と第１の濾過部４４との間には、圧力計７８ａが配設される。圧力計７８ａは、水路８０を流れる水の圧力を計測できる。圧力計７８ａを使用すると、例えば、廃液供給ポンプ３８により第１の濾過部４４に送られる水の圧力を監視できる。

第１の濾過部４４で加工水の濾過を続けていると、加工屑等が第１の濾過フィルターに溜まり続ける。そして、許容量を超える加工屑等が第１の濾過フィルターに溜まると、該第１の濾過フィルターの性能が低下し、加工水に含まれる加工屑等を十分に除去できなくなる。そこで、従来、圧力計７８ａを使用して第１の濾過フィルターの状態を監視していた。例えば、圧力計７８ａの指示値を表示ユニット３０ａに表示させておき、加工装置２の使用者等は、該指示値が許容値を超えたときに第１の濾過フィルターの交換を実施していた。

しかしながら、圧力計７８ａの指示値は、該許容値に近づいたときに急峻に上昇することがある。すなわち、加工装置２の使用者等は、圧力計７８ａの指示値が許容値に達する直前まで該指示値が該許容値に達することを予見できなかった。そして、該指示値が該許容値に達したときに警告を受けて慌てて新たな第１の濾過フィルターを準備し交換作業を実施しなければならなかった。そのため、第１の濾過フィルターの交換作業は、効率的なタイミングで実施されるとは限らず、加工装置２の加工効率を低下させることもあった。

また、水路８０のイオン交換樹脂部６４と第２の濾過部６８との間には、圧力計７８ｂが取り付けられてもよい。そして、圧力計７８ｂの指示値に基づいて第２の濾過部６８の第２の濾過フィルターの交換時期を決定する場合についても、同様の問題を生じる。

そこで、本発明の一態様に係る表示システムでは、被加工物に実施される加工の量に基づいて濾過フィルターの交換時期を管理する。詳細には、表示ユニット３０ａに、濾過フィルターの交換時期の目安に関する情報が含まれる情報表示画面を表示させる。表示ユニット３０ａに表示される該情報表示画面には、例えば、加工装置２においてそれまでに実施された加工の履歴から算出される総加工量の表示と、濾過フィルターの交換時期の目安となる標準総加工量の表示と、が含まれる。

ここで、標準総加工量とは、濾過フィルターで濾過可能な量の加工水を消費する加工量に対応する値である。すなわち、加工装置２で加工水を消費しながら被加工物の加工を繰り返す際、該総加工量が該標準総加工量に達するときに該濾過フィルターの濾過能力の限界を迎え、該濾過フィルターの交換時期となる。したがって、標準総加工量は、濾過フィルターの交換時期の目安となる情報である。

該総加工量の表示と、該標準総加工量の表示と、が含まれる情報表示画面が表示ユニット３０ａに表示されていると、加工装置２の使用者等は表示ユニット３０ａの表示を見て濾過フィルターの交換時期を予測できる。そのため、該使用者等は、新たな濾過フィルターを事前に準備でき、都合のよいタイミングで濾過フィルターの交換作業を実施できる。次に、該表示システムを構成する構成要素と、表示ユニット３０ａに表示される情報表示画面の例と、について説明する。

本実施形態に係る表示システムは、加工装置２の各構成要素を制御する制御ユニット、または、加工廃液処理装置２２の各構成要素を制御する制御ユニット等により実現される。また、両制御ユニットが一体的に機能して該表示システムの機能を実現してもよい。さらに、該表示システムは、加工装置２及び加工廃液処理装置２２の外部に設けられたハードウェアにより実現されてもよい。図１には、該表示システムを実現する制御ユニット３２の構成要素が模式的に示されている。

例えば、制御ユニット３２は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の処理装置と、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等の主記憶装置と、フラッシュメモリ等の補助記憶装置と、を有するコンピュータによって構成される。補助記憶装置に記憶されるソフトウェアに従い処理装置等を動作させることによって、該制御ユニット３２の機能が実現される。制御ユニット３２は、加工装置２または加工廃液処理装置２２に所属する各構成要素の動作を制御する。

図１に示す通り、制御ユニット３２は、加工履歴記録部３２ａと、総加工量算出部３２ｂと、を備える。加工履歴記録部３２ａは、加工装置２において加工ユニット１６で実施される加工の履歴を記録する。総加工量算出部３２ｂは、加工履歴記録部３２ａに記録された該加工の履歴から、加工装置２で実施された総加工量を算出する。

ここで、加工の履歴とは、加工装置２で被加工物に実施された加工の内容に関する情報をいう。加工ユニット１６で被加工物を加工すると、被加工物の一部が除去されて、また、加工ユニット１６が備える切削ブレード等の加工具も消耗して加工屑が生じる。被加工物等に加工水として純水を供給しながら加工を実施すると、生じた加工屑が加工水に取り込まれて除去される。

加工屑を含む使用済みの加工水は、加工廃液処理装置２２に送られる。そして、第１の濾過部４４では、第１の濾過フィルターにより使用済みの加工水（廃液）から該加工屑が除去される。また、第２の濾過部６８では、第２の濾過フィルターにより加工水から不純物が除去される。各濾過フィルターには加工屑等が溜まり続けることとなるが、その量は加工装置２で実施された加工の内容で決まる。したがって、各濾過フィルターに溜まる加工屑等の量を概算する際に、加工装置２で実施された加工の内容を参照できる。

より具体的には、生じる加工屑の量は、被加工物のうち加工により除去される部分の体積や加工具の消耗体積等を参照できる。そこで、例えば、加工装置２が切削装置である場合、加工履歴記録部３２ａに記録される加工の履歴には、被加工物に形成される切削溝の深さ、幅、長さ等の情報が含まれるとよい。また、これらの情報に代えて、切削ブレードの被加工物への切り込み深さ、切削ブレードの刃厚、被加工物の表面における加工予定ラインの位置及び本数等が加工の履歴として加工履歴記録部３２ａに記録されてもよい。

また、例えば、加工装置２が研削装置である場合、加工履歴記録部３２ａに記録される加工の履歴には、被加工物の径や研削により除去される厚さ等の情報が含まれるとよい。これらの情報に代えて、被加工物の被加工面の面積や、研削ユニットの研削送り量等が加工の履歴として加工履歴記録部３２ａに記録されてもよい。

加工履歴記録部３２ａに記録される加工の履歴として最も重要な情報の一つは、加工ユニット１６により被加工物の加工が実施されている間に加工送りユニットにより実施された保持ユニット１４及び加工ユニット１６の相対的な加工送りの量である。一定の加工条件で被加工物の加工が繰り返される場合、加工装置２で実施される加工の量は、加工送りの量に比例するといえる。そのため、加工履歴記録部３２ａに記録される該加工の履歴には、相対的な加工送りの量が含まれるとよい。

加工履歴記録部３２ａに記録された加工の履歴を参照すると、濾過フィルターの交換時期の予測に使用できる総加工量を算出できる。総加工量算出部３２ｂは、加工履歴記録部３２ａに記録された加工の履歴に基づいて総加工量を算出する機能を有する。そして、加工装置２で被加工物の加工が実施される間、総加工量算出部３２ｂが算出する該総加工量は増大していく。

制御ユニット３２は、さらに、濾過フィルターの上述の標準総加工量を記憶する標準総加工量記憶部３２ｃを有する。該標準総加工量は、使用済みの加工水を濾過フィルターで濾過する際に圧力計７８ａ，７８ｂの指示値が該濾過フィルターの交換時期であることを示す圧力値に達するときの加工ユニット１６による被加工物の総加工量と一致する。

ここで、圧力計７８ａ，７８ｂの指示値は、該濾過フィルターの交換時期となる前は増大が緩やかであり、交換時期となる際に急峻に増大する。そのため、該交換時期となる前に圧力計７８ａ，７８ｂの指示値から該交換時期を予測するのは容易ではない。その一方で、総加工量算出部３２ｂで算出される総加工量は、加工条件が一定であれば加工される被加工物の数に比例して増大するため、濾過フィルターの交換時期を予め予測しやすい。

そこで、本実施形態に係る表示システムでは、加工履歴記録部３２ａで記録された加工の履歴から算出される総加工量と、標準総加工量記憶部３２ｃに記憶された標準総加工量と、に基づいて該交換時期の目安に関する情報を作成する。そして、該交換時期の目安に関する情報が含まれる情報表示画面を表示ユニット３０ａに表示させる。

制御ユニット３２は、表示ユニット３０ａの表示を制御する表示ユニット制御部３２ｄをさらに備える。表示ユニット制御部３２ｄは、作業者等が濾過フィルターの交換時期に関する情報を得るための該情報表示画面を表示ユニット３０ａに表示させる。

図４には、該情報表示画面の一例を表示する表示ユニット３０ａが模式的に示されている。図４では、加工装置２が切削装置であり加工量の指標として加工物を加工した加工長さ（ｍ）が用いられた例が模式的に示されている。この例では、ある種の加工条件で被加工物の切削を繰り返したとき、総加工長さ（総加工量）が６００ｍとなるときに濾過フィルターが交換時期となる。すなわち、この例では、濾過フィルターの交換時期の目安となる標準総加工量は、６００ｍであるといえる。

なお、該標準総加工量は、予め試験を実施することで導出できる。例えば、多数の同種の被加工物に対して同じ加工条件で加工を繰り返すことが予定されている場合、加工履歴記録部３２ａで加工の履歴を蓄積しつつ、圧力計７８ａ，７８ｂの指示値に注目しながら被加工物を次々に加工する。

そして、圧力計７８ａ，７８ｂの指示値が濾過フィルターの交換時期であることを示す指示値となるとき、総加工量算出部３２ｂで総加工量を算出する。この算出される該総加工量が標準総加工量として標準総加工量記憶部３２ｃに登録される。

図４に示す画面には、標準総加工量の表示８２として、６００ｍの値が示される。また、該画面には、被加工物に実施された加工の履歴から算出される総加工量の表示８４として、４５０ｍの値が示されている。この場合、さらに加工ユニット１６で被加工物を切削する加工長さが１５０ｍ増大したときに濾過フィルターの交換時期を迎えることが理解される。

なお、該情報表示画面には、現在までの総加工量を該標準総加工量で除した割合が濾過フィルターの使用率として表示されてもよい。図４に示す情報表示画面には、濾過フィルターの使用率の表示８６が含まれている。該使用率が１００％となるときに濾過フィルターを交換することを想定できるので、計画的に交換部材を準備できる。

さらに、図４に示す通り、表示ユニット３０ａには、濾過フィルターの交換時期に達するまでに加工装置２で加工できる残りの被加工物の数が表示されてもよい。図４に示す画面には、予想加工可能枚数の表示８８が含まれている。

この場合、例えば、一つの被加工物を加工する際の単位加工量が予め算出される。そして、標準総加工量から現在までに実施された加工の総加工量を引いた差の値を該単位加工量で除した値が表示される。加工できる残りの被加工物の数が表示ユニット３０ａに表示されていると、作業者はさらに直感的に濾過フィルターの交換時期を把握でき、より一層計画的に交換部材を準備できる。

さらに、図４に示す通り、該情報表示画面には、予想加工可能時間の表示９０と、予想交換時期の表示９２と、が含まれてもよい。予想加工可能時間とは、そのまま加工装置２で被加工物を加工し続けた場合における該濾過フィルターが交換時期となるまでの時間の予測値である。該予想加工可能時間は、該標準総加工量から該総加工量を引いた値を該加工履歴記録部３２ａで記録された該加工の履歴から算出される単位時間当たりの加工量で除して算出される時間である。

また、予想交換時期とは、濾過フィルターの交換作業を実施するべき時刻であり、該予想加工可能時間に現在時刻を加えて算出される。加工装置２の使用者等は、この予想交換時期に濾過フィルターを交換することを想定して加工装置２における加工のスケジュールを決定できる。また、自分自身のスケジュールを決定できる。

したがって、表示ユニット３０ａに表示される情報表示画面には、総加工量の表示８４及び標準総加工量の表示８２と、予想加工可能時間の表示９０と、予想交換時期の表示９２と、からなるグループのうち一つまたは複数が含まれる。情報表示画面には、さらに、濾過フィルターの使用率の表示８６や予想加工可能枚数の表示８８が含まれてもよい。

このように、図４に示す情報表示画面を確認すると、予想される濾過フィルターの交換時期を容易に理解できる。ただし、本実施形態に係る表示システムにおいて、表示ユニット３０ａに表示される総加工量及び標準総加工量等は、あくまで目安である。例えば、該総加工量が該標準総加工量に達したときに圧力計７８ａ，７８ｂの指示値が濾過フィルターの交換時期を示す指示値となるとは限らない。

加工装置２や被加工物の状態次第では、想定されている内容とは若干異なる内容で加工が進行し、加工水に取り込まれて除去される加工屑等の量にも想定量からのずれが生じる場合がある。例えば、該総加工量が該標準総加工量に達しても濾過フィルターのその後の使用がさらに可能である場合や、該総加工量が該標準総加工量に達する前に濾過フィルターに溜まる加工屑等の量が許容量を超える場合がある。

この場合、該総加工量が該標準総加工量に近づいているときに圧力計７８ａ，７８ｂの指示値に注目し、濾過フィルターの交換を実施するか否かの判定を圧力計７８ａ，７８ｂの指示値に基づいて実施してもよい。

この場合においても、加工装置２の使用者等は、圧力計７８ａ，７８ｂの指示値の変化が急峻になる前から総加工量の値から濾過フィルターの交換時期に近づいていることを察知できる。そのため、本実施形態に係る表示システムによると、圧力計７８ａ，７８ｂの指示値に着目するべきタイミングを絞れるため、該使用者等の負担を軽減できる。

以上に説明する通り、本実施形態に係る表示ユニットによると、濾過フィルターの交換時期が被加工物の加工量に基づいて管理できる。表示ユニット３０ａには、濾過フィルターの交換時期の目安となる情報表示画面が表示されるため、加工装置２の使用者等は表示ユニット３０ａの表示を見て濾過フィルターの交換時期を予測できる。そのため、該使用者等は、新たな濾過フィルターを事前に準備でき、都合のよいタイミングで濾過フィルターの交換作業を実施できる。

なお、上記実施形態では、主に加工装置２で一定の加工条件で同種の被加工物の加工が繰り返される場合について説明したが、本発明の一態様に係る表示システムはこれに限定されない。すなわち、加工装置２で実施される加工の加工条件や被加工物の種別は一定でなくてもよい。例えば、濾過フィルターの使用の途上で加工装置２において実施される加工の条件は変更されてもよく、加工が実施される被加工物の種別も変更されてもよい。

また、上記実施形態では、濾過フィルターの交換時期の予測に使用される総加工量の値として加工送りユニットによる加工送り量が用いられる場合を例に主に説明したが、本発明の一態様に係る表示システムはこれに限定されない。すなわち、総加工量の値には、他の数値を使用できる。例えば、総加工量の値として、加工により被加工物から除去される部分の体積が使用されてもよい。

例えば、被加工物を切削ブレードで加工する場合、被加工物に形成される切削溝の断面積と、加工長さと、の積から被加工物から除去される部分の体積を算出できる。また、例えば、被加工物を研削砥石で研削する場合、薄化されて失われる被加工物の除去高さと、被加工物の被研削面の面積と、の積から被加工物から除去される部分の体積を算出できる。

この場合、濾過フィルターの使用の途上で加工条件が変化する場合にも、総加工量の算出や、算出された総加工量に基づいた濾過フィルターの交換時期の判定も可能となる。例えば、被加工物を切削する場合、切削ブレードの刃厚や被加工物の厚さが変化するように加工条件が変更された場合でも、被加工物から除去される部分の体積を算出できる。そして、加工条件の変更の前後で除去される部分の体積の総量を通算できるため、該体積で表された総加工量に基づいて濾過フィルターの交換時期の判定も可能である。

例えば、被加工物を研削する場合、濾過フィルターの使用の途上で研削の対象となる被加工物の種別が変更され径の異なる被加工物が研削される場合においても、被加工物から除去される部分の体積を算出できる。そして、被加工物の径を変更する前後で除去される部分の体積の総量を通算できるため、該体積で表された総加工量に基づいて濾過フィルターの交換時期の判定も可能である。

ところで、被加工物の加工条件次第では、比較的大きな加工屑が高い割合で生じる場合や、比較的小さな加工屑が高い割合で生じる場合がある。これらの場合、濾過フィルターの寿命が変動する。

例えば、比較的小さな加工屑は、濾過フィルターの目に嵌まり込んで該濾過フィルターの目詰まりを生じさせ易い場合があり、性能から期待される量の加工屑を濾過フィルターが取り込む前に該濾過フィルターの交換が必要となる場合がある。その一方で、比較的大きな加工屑が生じる場合、濾過フィルター上に該加工屑が堆積しても加工屑間に比較的大きな隙間が形成されるため、加工水の経路が塞がれにくい。この場合、性能から期待される量を超えた量の加工屑を濾過フィルターが取り込める。

このように、濾過フィルターに取り込まれる加工屑の体積に基づいて一律に濾過フィルターの交換時期を判定できない場合がある。このような場合においても、例えば、加工条件に依存する補正係数で標準総加工量を補正することで濾過フィルターの交換時期の判定が可能となる。

例えば、加工装置２において特定の加工条件で被加工物を加工しつつ水路８０に設けられた圧力計７８ａ，７８ｂの指示値を監視し、該指示値が濾過フィルターの交換時期を示す値となったときに加工を停止して濾過フィルターを濾過部４４，６８から取り出す。そして、使用の前後の該濾過フィルターの重量を測定すると、濾過フィルターに取り込まれた加工屑等の重量を算出できる。すると、該加工条件における該濾過フィルターで除去可能な加工屑の総重量を導出でき、該総重量に対応する加工屑の総体積を算出できる。

そして、例えば、標準的な加工条件における濾過フィルターの標準総加工量から比較して該特定の加工条件における該濾過フィルターの交換時期となる際の総加工量がどの程度増減するかを評価することで、該特定の加工条件における補正係数を算出できる。その上で、標準総加工量記憶部３２ｃに記憶された標準総加工量に該補正係数を乗じると、該特定の加工条件における濾過フィルターの交換時期となる総加工量を導出できる。

比較的小さな加工屑が排出される加工条件で被加工物が加工される場合、該補正係数は１より小さくなる。この場合、濾過フィルターの標準総加工量よりも少ない総加工量で濾過フィルターの交換を実施するとよい。その一方で、比較的大きな加工屑が排出される加工条件で被加工物が加工される場合、該補正係数は１より大きくなる。この場合、濾過フィルターの標準総加工量よりも多くの総加工量で被加工物の加工を実施できる。

本発明の一態様に係る表示システムにより表示ユニット３０ａに表示される情報表示画面には、加工装置２で実施される被加工物の加工条件に係る補正係数当で補正された濾過フィルターの標準総加工量に基づく情報が含まれるとよい。

その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。

２ 加工装置
４ 基台
６ カセットテーブル
８ カセット
１０ 搬出ユニット
１２，２０ 搬送ユニット
１４ 保持ユニット
１６ 加工ユニット
１８ 洗浄ユニット
２２ 加工廃液処理装置
２４ 筐体
２６ 排水路
２８ 給水路
３０ａ 表示ユニット
３０ｂ 入力ユニット
３２ 制御ユニット
３２ａ 加工履歴記録部
３２ｂ 総加工量算出部
３２ｃ 標準総加工量記憶部
３２ｄ 表示ユニット制御部
３４ 枠体
３６ 廃液貯留タンク
３８ 廃液供給ポンプ
４０ ガイドレール
４２，７２ 受け皿（パン）
４４，６８ 濾過部
４６，５６ 流入部
４８ 排水路
５０ ホース
５２ 支持板
５４ 清水貯留タンク
５８ 排水機構
６０ 清水供給ポンプ
６２ 紫外線照射部
６４ イオン交換樹脂部
６６ 流入流出部
７４ 純水供給部（温度調節ユニット）
７６ａ，７６ｂ 切り替え弁
７８ａ，７８ｂ 圧力計
８０ 水路
８２ 標準総加工量の表示
８４ 総加工量の表示
８６ 濾過フィルターの使用率の表示
８８ 予想加工可能枚数の表示
９０ 予想加工可能時間の表示
９２ 予想交換時期の表示

Claims (3)

1. 被加工物を保持する保持ユニットと、該保持ユニットに保持された該被加工物に加工水を供給しながら該被加工物を加工する加工ユニットと、該保持ユニット及び該加工ユニットを相対的に加工送りする加工送りユニットと、を含む加工装置に接続され、該加工装置から排出される使用済みの該加工水を濾過フィルターで濾過して該加工水を再生し、再生された該加工水を該加工装置に供給する加工廃液処理装置において、該濾過フィルターの交換時期の目安を表示する表示システムであって、
   該加工装置において該加工ユニットで実施される加工の履歴を記録する加工履歴記録部と、
   該交換時期の目安に関する情報が含まれる情報表示画面を表示できる表示ユニットと、を備え、
   該情報表示画面には、
   該加工履歴記録部で記録された該加工の履歴から算出される総加工量の表示及び該濾過フィルターで濾過可能な量の該加工水を消費する加工量に対応する標準総加工量の表示と、
   該標準総加工量から該総加工量を引いた値を該加工履歴記録部で記録された該加工の履歴から算出される単位時間当たりの加工量で除して算出される予想加工可能時間の表示と、
   該予想加工可能時間に時刻を加えて算出される予想交換時期の表示と、からなるグループのうち一つまたは複数が含まれることを特徴とする表示システム。
2. 該加工廃液処理装置では、使用済みの該加工水を該濾過フィルターに供給する供給経路に圧力計が配設されており、
   該標準総加工量は、使用済みの該加工水を該濾過フィルターで濾過する際に該圧力計の指示値が該濾過フィルターの該交換時期であることを示す圧力値に達するときの該加工ユニットによる該被加工物の総加工量と一致することを特徴とする請求項１記載の表示システム。
3. 該加工履歴記録部に記録される該加工の履歴には、該加工ユニットにより被加工物の加工が実施されている間に該加工送りユニットにより実施された該保持ユニット及び該加工ユニットの相対的な加工送りの量が含まれていることを特徴とする請求項１記載の表示システム。

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