JP2022085257A - Cleaning system, control device, cleaning method, control method, program, recording medium and manufacturing method of article - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被洗浄物を洗浄する洗浄システム、制御装置、洗浄方法、制御方法プログラム、記録媒体、および物品の製造方法に関する。 The present invention relates to a cleaning system for cleaning an object to be cleaned, a control device, a cleaning method, a control method program, a recording medium, and a method for manufacturing an article.
従来、レンズなどの光学素子や精密部品の洗浄においては、ミクロンレベルあるいはそれ以下の寸法の汚れも除去する程の高い洗浄性が求められる。更に、対象の材料が柔らかい場合や微細構造の壊れやすい構造の場合、被洗浄物が破損などのダメージを受けないことも重要である。 Conventionally, in the cleaning of optical elements such as lenses and precision parts, high cleaning performance is required to remove stains having dimensions of micron level or less. Further, when the target material is soft or the microstructure is fragile, it is important that the object to be cleaned is not damaged such as damage.
しかし、高い洗浄性を発揮し被洗浄物がダメージを受けない洗浄条件は、被洗浄物の材料や形状、あるいは個数などによって異なる。また、特に超音波洗浄においては、複数の洗浄条件が洗浄性および被洗浄物へのダメージに影響を及ぼす。 However, the cleaning conditions that exhibit high detergency and do not damage the object to be cleaned differ depending on the material and shape of the object to be cleaned, the number of objects to be cleaned, and the like. Further, especially in ultrasonic cleaning, a plurality of cleaning conditions affect the cleaning property and damage to the object to be cleaned.
特許文献1には、洗浄対象を洗浄する際の洗浄条件を最適化する洗浄工程最適化装置が開示されている。この装置によれば、洗浄対象の汚れ状態に基づいて洗浄条件を最適化することができる。 Patent Document 1 discloses a cleaning process optimizing device that optimizes cleaning conditions when cleaning an object to be cleaned. According to this device, the cleaning conditions can be optimized based on the dirt state of the cleaning target.
しかし、汚れ状態以外の洗浄不良に基づいて洗浄条件を最適化することは行っておらず、高い洗浄性を発揮することと被洗浄物がダメージを受けないことを両立した最適化な洗浄条件を生成することは困難であった。 However, we have not optimized the cleaning conditions based on cleaning defects other than the dirty state, and we have optimized the cleaning conditions that achieve both high cleaning performance and no damage to the object to be cleaned. It was difficult to generate.
上記課題を解決するための洗浄システムは、被洗浄物を洗浄する洗浄部を有する洗浄装置と、洗浄前および/または洗浄後に、前記被洗浄物の画像を取得する画像取得装置と、前記画像情報から前記被洗浄物の不良の種類に基づいて前記被洗浄物の状態を評価する画像評価部と、前記洗浄装置の動作を制御する制御部と、前記画像取得装置が取得した前記画像および前記画像評価部が前記被洗浄物の状態を評価した結果に基づいて前記洗浄装置の洗浄条件を生成する機械学習部と、を備え、前記制御部は、前記機械学習部が生成した洗浄条件を用いて前記洗浄装置の動作を制御することを特徴とする。 The cleaning system for solving the above problems includes a cleaning device having a cleaning unit for cleaning the object to be cleaned, an image acquisition device that acquires an image of the object to be cleaned before and / or after cleaning, and the image information. An image evaluation unit that evaluates the state of the object to be cleaned based on the type of defect of the object to be cleaned, a control unit that controls the operation of the cleaning device, and the image and the image acquired by the image acquisition device. The evaluation unit includes a machine learning unit that generates cleaning conditions for the cleaning device based on the result of evaluating the state of the object to be cleaned, and the control unit uses the cleaning conditions generated by the machine learning unit. It is characterized in that the operation of the cleaning device is controlled.
本発明により、被洗浄物の不良の種類などに応じた、高い洗浄性を発揮し被洗浄物がダメージを受けない洗浄条件で、被洗浄物を洗浄することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to wash an object to be cleaned under cleaning conditions that exhibit high detergency and do not damage the object to be cleaned according to the type of defect of the object to be cleaned.
本発明の実施形態に関して図面を参照して説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(システム構成)
図1は実施形態の係る洗浄システム1の概略図である。洗浄システム1は、洗浄装置10と、画像取得装置20と、洗浄装置10と画像取得装置20を制御する制御装置30と、情報入力装置40と、第1収容部510と、第2収容部520と、を備える。制御装置30は、洗浄装置10と、画像取得装置20と、通信可能に接続されている。
(System configuration)
FIG. 1 is a schematic view of the cleaning system 1 according to the embodiment. The cleaning system 1 includes a
洗浄装置10は、洗浄部110と、状態検出部120と、条件設定部130と、を有する。洗浄部110は、少なくとも1つの洗浄槽を含み、洗浄槽に移載された被洗浄物2を洗浄する。状態検出部120は、被洗浄物2を洗浄する洗浄槽を含む洗浄部110の状態を検出する。状態検出部120は、不図示の超音波状態を検出する音圧プローブとオシロスコープおよび洗浄槽の洗浄液温度、洗浄液電離度(pH)、電導度(比抵抗)、溶存気体量を検出する各種センサー等により構成される。条件設定部130は、洗浄部110が洗浄槽にて被洗浄物2を洗浄する条件を設定する。また、洗浄部110の洗浄槽および各部にて取り扱う情報とそのパラメータの詳細については後述する。
The
画像取得装置20は、画像出力部210と、撮像部220と、駆動制御部230と、を有する。撮像部220は、撮像手段221、照明手段222、およびそれぞれの駆動手段223a、223bを含み、洗浄前および/または洗浄後に被洗浄物2の画像を撮像する。図2に、被洗浄物2に光を照射しそれを画像で取り込む撮像部220の例を示す。照明手段222は、例えば、LEDであり、駆動手段223bに取り付けられ、駆動手段223bの動作に基づいて、被洗浄物2に対して様々な方向から照明光を照射する。撮像手段221は、例えば、市販のデジタルカメラであり、駆動手段223aに取り付けられ、駆動手段223aの動作に基づいて、被洗浄物2に対して撮像する方向を変更したり、被洗浄物2に対する焦点位置を変更したりすることができる。ただし、同様の結果が得られるのであれば他の方法でも良い。駆動制御部230は、被洗浄物2の形状等に応じた条件にて撮像部220の駆動手段223a、223bの動作を制御する。画像出力部210は、撮像部220で撮像した被洗浄物2の画像を画像取得装置20の外部へ出力する。
The
制御装置30は、制御部310と、機械学習部320と、情報取得部330と、画像評価部340と、記憶部350と、を有する。制御部310は、洗浄システム1に含まれる各部と情報通信を行うことにより洗浄システム1の動作を制御する。情報取得部330は、情報入力装置40から被洗浄物2に関する情報を取得する。画像評価部340は、撮像部220が取得した被洗浄物2の画像を評価し、洗浄された被洗浄物2を検査および画像に対して報酬を算出する。機械学習部320は、学習モデル321を有し、学習モデル321に次に挙げる情報の1つ以上を入力し新たな洗浄条件を生成する。学習モデル321に入力する情報は、被洗浄物2の固有情報、画像取得装置20が取得した画像情報、洗浄装置10の洗浄条件、状態検出部120が検出した検出結果、および画像評価部340が算出した報酬等である。また、機械学習部320は、被洗浄物2の固有情報、画像取得装置20が取得した画像情報、洗浄装置10の洗浄条件、状態検出部120が検出した検出結果、および画像評価部340が算出した報酬の少なくとも1つを学習する。学習の結果に基づき学習モデルを更新する。記憶部350は、ある被洗浄物2が洗浄された時の、被洗浄物2の固有情報、画像取得装置20が取得した画像情報、洗浄装置10の洗浄条件、状態検出部120が検出した検出結果、および画像評価部340が算出した報酬を記憶する。記憶部350に記憶される被洗浄物2の固有情報は、被洗浄物2の部番等に紐づけて管理されてもよい。更に、被洗浄物2の固有情報は、洗浄システム1の外部に存在するCADや部品管理データベースやクラウド上のデータベースに記憶された情報を用いてもよい。
The
情報入力装置40は、情報取得部330に被洗浄物2の固有情報を入力するためのユーザーインターフェースである。情報入力装置40は、モニター、キーボード、マウス等により構成される。被洗浄物2の固有情報は、情報入力装置40から入力された情報を用いることも可能であるし、記憶部350に既に記憶された情報を用いることが可能である。また、入力する情報は、被洗浄物2の固有情報に限定されず、洗浄システム1および洗浄システム1の稼働に有用な情報であれば、入力可能である。
The information input device 40 is a user interface for inputting unique information of the object to be cleaned 2 to the
第1収容部510には未洗浄の被洗浄物2が収納されており、洗浄するタイミングに応じて未洗浄の被洗浄物2が洗浄装置10の洗浄部110または画像取得装置20の撮像部220に移載される。第2収容部520には、洗浄後に画像取得装置20の撮像部220にて画像情報が取得された被洗浄部が収容される。
The
以上の構成により、第1収容部510に収容された未洗浄の被洗浄物2は、第1収容部510から洗浄部110へ、洗浄部110から撮像部220へ、撮像部220から第2収容部520へ、順次移載される過程を通して、洗浄が完了される。各構成間の移載は、人が手動で行っても良いし、図示しない搬送装置により自動で行っても良い。
With the above configuration, the
(洗浄槽)
ここで、洗浄装置10が超音波洗浄装置の場合の洗浄槽について説明する。洗浄部110の洗浄槽は、底部および側面部の少なくとのいずれかに超音波発振子を有する。この洗浄槽内に洗浄液を入れ、洗浄液に超音波振動を与え槽内に移載された被洗浄物2の洗浄を行う。洗浄パラメータは、条件設定部130からの制御により洗浄される。代表的な洗浄パラメータは、超音波条件としては周波数と出力があり、これらは最適な範囲で洗浄されるが、周波数や出力の範囲は目的や大きさに応じて選択できる。例えば、小さいサイズの付着汚れを除去する場合は、周波数は高周波を選択することが多く、大きい汚れや強固な汚れの場合、低周波を選択することが多い。また、一つの槽に異なる発振周波数の振動子を有することで、周波数の選定や同時発信が可能となる。さらに、洗浄時間や洗浄液の温度等も洗浄性能を決める重要な因子で、これらは汚れの種類や被洗浄物2の耐熱性などの条件や目的により決められる。
(Washing tank)
Here, the cleaning tank when the
また、被洗浄物2がガラス製のレンズである場合、ガラス製のレンズは屈折率や分散性などの光学特性を得るため、材料組成は多種多様である。よって材料組成により被洗浄物2の硬さや化学耐性が異なる。例えばフッ素を多く含むガラスの場合、一般的に被洗浄物2は柔らかく傷がつきやすい。一方、研磨剤やガラス粉などの無機付着物、加工油、皮脂、粉塵、等の様々な汚れが付着していることが多く、それぞれの汚れに適した洗浄方法、パラメータを選択する必要がある。
Further, when the
使用する洗浄液としては、アルカリ性あるいは酸性の水系洗浄剤と呼ばれるものや、準水系洗浄剤、炭化水素系洗浄剤、アルコール系洗浄剤などがある。また、水、水素を含有した水素水、又は微細な気泡を含むファインバブル水等の機能水、を用いて洗浄されることもある。一般に、洗浄剤を使用して洗浄する場合、洗浄剤工程の後にすすぎ工程が必要となる。その後に乾燥工程で乾燥される。それぞれの工程は複数槽で行われることも多く、槽の数は場合によっては10槽以上の多槽式となる場合もある。 Examples of the cleaning liquid to be used include those called alkaline or acidic water-based cleaning agents, quasi-water-based cleaning agents, hydrocarbon-based cleaning agents, alcohol-based cleaning agents, and the like. In addition, it may be washed with water, hydrogen water containing hydrogen, or functional water such as fine bubble water containing fine bubbles. Generally, when cleaning with a cleaning agent, a rinsing step is required after the cleaning agent step. After that, it is dried in a drying step. Each process is often performed in a plurality of tanks, and the number of tanks may be a multi-tank type of 10 or more tanks in some cases.
図3を用いて洗浄部の構成を詳しく述べる。図3は、左から洗浄剤槽111、すすぎ槽112、乾燥槽113を備えた3槽式の洗浄部の図である。初めの工程は、1槽目の洗浄槽111に入れられた洗浄液401に被洗浄物2を浸漬し、汚れ除去を行う。次の工程は、2槽目すすぎ槽112に入れられたすすぎ液402に被洗浄物2を浸漬し、洗浄剤槽111で被洗浄物2に付着した洗浄液401のすすぎを行う。次の工程は、3槽目の乾燥槽113に入れられた超純水403に被洗浄物2を浸漬し、被洗浄物2を引き上げ、温風や加熱雰囲気で乾燥させる。例示した、温純水乾燥法では、電導度が0.1S/m程度の超純水を使用し、この超純水を50℃程度まで加温することが多い。乾燥はこの他、フッ素系溶剤と使用した乾燥、アルコールを利用した乾燥、エアブローやスピンなどの物理的な方法による乾燥などでもよい。各槽には超音波振動子部404を設置されてもよく、超音波発振はワークに適した条件に設定される。
The configuration of the cleaning unit will be described in detail with reference to FIG. FIG. 3 is a view of a three-tank type cleaning unit provided with a
以上3槽式である場合の洗浄においても、洗浄における関係因子は多岐にわたっている。これらの因子を、最適な条件に設定しなければならない。しかし、当初洗浄条件を最適に設定していた場合でも、連続して洗浄すると、液温度が変化したり、液が蒸発により変化しpHが変動したり、液中の溶存気体量が変化することで、超音波強度や化学的な影響が変わってくる。そのため、洗浄性とダメージレスが両立した洗浄を維持することは容易ではない。 Even in the case of the above-mentioned three-tank type cleaning, there are various factors related to cleaning. These factors must be set to optimal conditions. However, even if the cleaning conditions are initially set optimally, continuous cleaning may cause changes in the liquid temperature, changes in the liquid due to evaporation, fluctuations in pH, and changes in the amount of dissolved gas in the liquid. Therefore, the ultrasonic intensity and chemical influence will change. Therefore, it is not easy to maintain both detergency and damageless cleaning.
(取り扱い情報とパラメータ)
次に、本発明で取り扱う情報とそのパラメータについて説明する。本発明で取り扱う情報は、主に以下の4種類に分類できる。すなわち、洗浄実施時に状態検出部120が検出する検出結果、被洗浄物2の画像情報、画像情報を含まない被洗浄物2の固有情報、機械学習部320により生成する洗浄条件の情報、である。それぞれの代表的なパラメータを図4に示す。但し、このパラメータは代表的なものであり、洗浄する内容によってこれらは変わってくるもので、本発明は、ここに記載する項目に限定されるものではない。
(Handling information and parameters)
Next, the information handled in the present invention and its parameters will be described. The information handled in the present invention can be mainly classified into the following four types. That is, the detection result detected by the
超音波洗浄を行う際に、状態検出部120が検出する検出結果としては、超音波要素として、キャビテーションの強さの指標となる音圧、実際に発振されている超音波周波数および発振波形、超音波発振時間、がある。これらは音圧プローブとオシロスコープ等で検出が可能で、計測により信号として取り込んだ情報を処理することができる。周波数は、一般的な超音波洗浄では20キロヘルツ~5メガヘルツ程度であり、その範囲の周波数および波形を計測する。また液状態の主な情報としては、温度、洗浄液電離度(pH)、電導度(比抵抗)、溶存気体量、があり、それぞれの検出方法は一般的な方法で構わない。
The detection results detected by the
これらのパラメータはいずれも洗浄性、ダメージ性に影響を与える因子であるが、その中でも超音波洗浄では音圧は洗浄強度であり洗浄性への影響が大きく、洗浄条件制御にとって重要な因子となる。この音圧は、超音波振動子に加える出力によって決まるが、それだけではなく洗浄液温度や洗浄液中の溶存気体量によっても異なってくる。特に溶存気体量は、洗浄を連続で行っていると、超音波により溶存気体量が減少する。それにより同じ超音波を加えていても発生する音圧強度が変わるので重要な因子である。しかし、溶存気体量は、温度のように外部から簡単に調整できないので、溶存気体変化による音圧変化は、洗浄結果が最適となるように、他の超音波パラメータによりカバーしなければならない。 All of these parameters are factors that affect detergency and damage, but among them, sound pressure is the detergency and has a large effect on detergency in ultrasonic cleaning, which is an important factor for controlling cleaning conditions. .. This sound pressure is determined not only by the output applied to the ultrasonic vibrator, but also by the temperature of the cleaning liquid and the amount of dissolved gas in the cleaning liquid. In particular, the amount of dissolved gas decreases due to ultrasonic waves when washing is continuously performed. This is an important factor because the sound pressure intensity generated changes even if the same ultrasonic wave is applied. However, since the amount of dissolved gas cannot be easily adjusted from the outside like the temperature, the change in sound pressure due to the change in dissolved gas must be covered by other ultrasonic parameters so that the cleaning result is optimized.
次に、被洗浄物2の画像情報としては、汚れ度合、汚れ位置、キズ発生数、キズ発生形状、クモリ度合、それぞれの不良位置等がある。これらは、撮像部220で被洗浄物2の画像を取得でき、画像評価部340で評価可能な要素である。
Next, the image information of the object to be cleaned 2 includes the degree of stain, the position of stain, the number of scratches, the shape of scratches, the degree of cloudiness, and the respective defective positions. These are elements that can be acquired by the
被洗浄物2の固有情報は、画像情報を含まず、被洗浄物2がどのようなものかによって種々であり、硬さ、大きさ、厚み、形状複雑度、個数、洗浄かごに搭載されているか、搭載されている場合にはどのような形態か、等がある。例えば光学レンズで考えてみれば、レンズ外径、曲率(R)、コバ厚み、材質、一度に洗浄する個数、かごへの搭載形態、等になる。これらは、洗浄システムの外部から情報取得部330に入力される。
The unique information of the object to be cleaned 2 does not include image information and varies depending on what the object to be cleaned 2 looks like, and is mounted on the hardness, size, thickness, shape complexity, number, and cleaning basket. Or, if it is installed, what kind of form it is. For example, when considering an optical lens, the outer diameter of the lens, the curvature (R), the thickness of the edge, the material, the number of pieces to be washed at one time, the mounting form in the basket, and the like. These are input to the
機械学習部320により生成する洗浄条件の情報は、発振超音波周波数、出力、発振時間、液温度、多槽式の場合は槽の選択、槽内の被洗浄物2の位置、揺動の距離、揺動速度、等がある。これらは、洗浄実施時に状態検出部120が検出する検出結果、観察する被洗浄物2の外観情報、情報取得部330が取得する被洗浄物2の固有情報、が入力され更新された学習モデル321を用いて、機械学習部320が生成する。
The information on the cleaning conditions generated by the
(被洗浄物の洗浄方法)
図1および図5を用いて被洗浄物2を洗浄するフローを説明する。本発明は、ガラスやプラスティックを原料とするレンズを含む光学素子や精密部品などの微細な汚れを除去する精密洗浄に関するものである。精密洗浄を行う場合、超音波洗浄を用いることが多い。よって、本発明の洗浄方法は、精密洗浄を行う場合に特に有効な超音波洗浄を用いて以下に説明する。ただし、超音波以外の方法で洗浄する場合にも、洗浄の制御項目が異なるだけで、本発明は他の洗浄方法でも有効である。
(How to clean the object to be cleaned)
A flow for cleaning the object to be cleaned 2 will be described with reference to FIGS. 1 and 5. The present invention relates to precision cleaning for removing fine stains on optical elements and precision parts including lenses made of glass or plastic as a raw material. When performing precision cleaning, ultrasonic cleaning is often used. Therefore, the cleaning method of the present invention will be described below using ultrasonic cleaning, which is particularly effective when performing precision cleaning. However, even when cleaning is performed by a method other than ultrasonic waves, the present invention is also effective in other cleaning methods, only the cleaning control items are different.
まず、未洗浄の被洗浄物2を、第1収容部510から洗浄装置10の洗浄部110に移載し、所定の洗浄条件を洗浄条件設定部130にて設定する(ステップS001)。洗浄前の被洗浄物2の画像を取得しておく場合は、ステップS001の前に、未洗浄の被洗浄物2を、第1収容部510から画像取得装置20の撮像部220に移載し、被洗浄物2の外観画像を取得しておく。次に、設定された条件で被洗浄物2は、洗浄される(ステップS002)。この時、状態検出部120は洗浄部110の状態を検出している。洗浄が終了すると、洗浄された被洗浄物2を、画像取得装置20の撮像部220に移載する。また、状態検出部120は、検出した検出結果を制御装置30の制御部310へ入力する。
First, the
撮像部220に被洗浄物2が移載されると、制御装置30の制御部310より設定された駆動条件に沿って駆動制御部230が撮像部220を制御し、被洗浄物2の外観画像を取得する(ステップS003)。撮像が終了すると、画像出力部210は、取得した被洗浄物2の画像情報を制御部30へ入力する。また、画像が取得された被洗浄物2は第2収容部520へ移載される。
When the object to be cleaned 2 is transferred to the
次に、制御部310は取得した被洗浄物2の画像情報を画像評価部340へ入力し、画像評価部340にて被洗浄物2の状態を評価する(ステップS004)。具体的には、被洗浄物2の画像情報における、汚れ残り、キズ、曇り、かけ等といった不良の種類を分析し、それらの数、大きさ、および位置、により評価結果としての報酬を算出する。報酬は、評価結果が良好な場合、例えば、不良が被洗浄物2の製品としての品質への影響が小さい場合、汚れ残り、キズ、曇り、かけ等の不良の程度が小さい場合、等にその度合いに応じて正の報酬が算出される。逆に、評価結果が良好でない場合、例えば、不良が被洗浄物2の製品としての品質への影響が大きい場合、汚れ残り、キズ、曇り、かけ等の不良の程度が大きい場合、等にその度合いに応じて負の報酬が算出される。また、被洗浄物2の画像を用いて外観検査を行ってもよい。画像に対し、洗浄性と不良の情報を評価し、被洗浄物2の製品としての合否判定(OKかNGかの判定)を行うことができる。画像評価部340にて分析された不良の情報と算出した報酬は被洗浄物2の画像情報に含められ、被洗浄物2の画像情報は機械学習部320へ入力される。
Next, the
また、制御部310は、条件設定部130が設定した洗浄条件、状態検出部120が検出した検出結果、および情報取得部330が取得した被洗浄物2の固有情報、を機械学習部320に入力する(ステップS005)。被洗浄物2の固有情報は、1種類の被洗浄物2を洗浄する間に1度、1種類の被洗浄物2が初めてステップS005を実施するまでに、入力されればよい。
Further, the
機械学習部320は、条件設定部130が設定した洗浄条件で被洗浄物2を洗浄したことで得られた情報である、状態検出部120が検出した検出結果、情報取得部330が取得した被洗浄物2の固有情報、および被洗浄物2の画像情報、を学習する。学習により、報酬の値が高い適切な洗浄条件を算出できるように学習モデル321を更新する(ステップS006)。
The
機械学習部320は、更新された学習モデル321に、被洗浄物2の固有情報、被洗浄物2の画像情報、洗浄条件、状態検出部が検出した検出結果、および画像評価部が算出した報酬の少なくとも1つを入力し、新たな洗浄条件を生成する(ステップS007)。
The
新たな洗浄条件が生成された後に、洗浄する被洗浄物2が残っているか判定する(ステップS008)。洗浄する被洗浄物2が残っている洗浄する被洗浄物2が残っている場合は、ステップS001へ戻り、機械学習部320が生成した洗浄条件を用いて次に洗浄部110に移載された被洗浄物2を洗浄する。洗浄後再度ステップS008に到達した時に、洗浄する被洗浄物2が残っておらず全ての被洗浄物2の洗浄が完了すると、一連の被洗浄物2の洗浄は終了となる。
After the new cleaning conditions are generated, it is determined whether or not the object to be cleaned 2 remains to be cleaned (step S008). When the object to be cleaned 2 remains, the process returns to step S001, and the object to be cleaned 2 is transferred to the
上記一連の被洗浄物2の洗浄により、学習モデル321の更新(ステップS006)が繰り返し行われることにより、より適切な洗浄条件が算出できる学習モデルが構築される。この様な学習は、公知のアルゴリズムを用いることができる。例えば、Q学習やニューラルネットワーク等である。 By repeatedly updating the learning model 321 (step S006) by cleaning the object to be cleaned 2 in the above series, a learning model capable of calculating more appropriate cleaning conditions is constructed. A known algorithm can be used for such learning. For example, Q-learning, neural networks, and the like.
継続的に被洗浄物2の洗浄を行うと、洗浄液の状態が変化していき洗浄性能が変化する。超音波洗浄の場合、洗浄液の温度や溶存気体量によって、超音波が被洗浄物2自身や被洗浄物2に付着する汚れ等に与える影響は異なる。従って、一定の洗浄条件で継続的に洗浄を行っていると、洗浄液の状態変化に伴い洗浄性が変化するために、良好な洗浄を継続することができなくなる。しかし、本発明により、被洗浄物2の状態や洗浄液などの状態に応じた洗浄条件を生成することで洗浄性を保ち、良好な洗浄を継続することができる。 When the object to be cleaned 2 is continuously washed, the state of the cleaning liquid changes and the cleaning performance changes. In the case of ultrasonic cleaning, the effect of ultrasonic waves on the object to be cleaned 2 itself and the dirt adhering to the object to be cleaned 2 differs depending on the temperature of the cleaning liquid and the amount of dissolved gas. Therefore, if the cleaning is continuously performed under certain cleaning conditions, the cleaning property changes with the change in the state of the cleaning liquid, so that good cleaning cannot be continued. However, according to the present invention, it is possible to maintain the detergency and continue good cleaning by generating cleaning conditions according to the condition of the object to be cleaned 2 and the condition of the cleaning liquid and the like.
なお、上記のフローでは、1つの被洗浄物2を洗浄するごとに学習モデルの更新(ステップ006)を行った。しかし、適切な洗浄条件が算出可能な学習モデルが構築された場合は、学習モデル321の更新(ステップS006)を実施せずに、ステップ005の次にステップ007を行ってもよい。
In the above flow, the learning model was updated (step 006) every time one
更に、上記のフローでは、初めて洗浄する種類の1つ目の被洗浄物2に対しては、所定の洗浄条件を洗浄条件設定部130にて設定し、2つ目以降の被洗浄物2に対しては、機械学習部320が生成した洗浄条件で洗浄を行った。しかし、既に学習モデル321の更新が繰り返し行われている場合は、初めて洗浄する種類の1つ目の被洗浄物2に対しても、機械学習部320が生成した洗浄条件で洗浄を行ってもよい。この場合、機械学習部320は、入力された被洗浄物2の固有情報および記憶部350に記憶されている過去に洗浄した類似の被洗浄物2の洗浄条件等を用いて洗浄条件を生成する。
Further, in the above flow, for the first object to be cleaned 2 of the type to be cleaned for the first time, predetermined cleaning conditions are set by the cleaning
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワークまたは記憶媒体を介してシステムに供給する。そのシステムのコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーは、プログラムを読出し実行する処理が実現可能である。この場合、記録媒体から読み出されたプログラム自体が上述した実施形態の機能を実現することになり、プログラム自体およびそのプログラムを記録した記録媒体は本発明を構成することになる。 The present invention supplies a program to the system via a network or storage medium that implements one or more of the functions of the embodiments described above. One or more processors in the computer of the system can realize the process of reading and executing a program. In this case, the program itself read from the recording medium realizes the function of the above-described embodiment, and the program itself and the recording medium on which the program is recorded constitute the present invention.
また、プログラムを供給するためのコンピュータ読み取り可能な記録媒体としては、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD-ROM、CD-R、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROMなどを用いることができる。また、本実施形態におけるプログラムを、ネット被洗浄物2を介してダウンロードしてコンピュータにより実行するようにしてもよい。 As a computer-readable recording medium for supplying a program, a flexible disk, a hard disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a CD-R, a magnetic tape, a non-volatile memory card, a ROM, or the like is used. Can be done. Further, the program in the present embodiment may be downloaded via the net object to be cleaned 2 and executed by a computer.
また、コンピュータが読み出したプログラムを実行することにより、本実施形態の機能が実現されるだけに限定するものではない。そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているOS(オペレーティングシステム)等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施例の機能が実現される場合も含まれる。 Further, the function of the present embodiment is not limited to the realization by executing the program read by the computer. It is also included that the OS (operating system) or the like running on the computer performs a part or all of the actual processing based on the instruction of the program code, and the processing realizes the function of the above-described embodiment. ..
さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれてもよい。そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって本実施形態の機能が実現される場合も含まれる。本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネット被洗浄物2または記憶媒体を介してシステムまたは装置に供給する。そのシステムのコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーは、プログラムを読出し実行する処理が実現可能である。また、本発明の制御は、1以上の機能を実現するハードウェア回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。 Further, the program read from the recording medium may be written in the memory provided in the function expansion board inserted in the computer or the function expansion unit connected to the computer. A case is also included in which the function expansion board, the CPU provided in the function expansion unit, or the like performs a part or all of the actual processing based on the instruction of the program, and the function of the present embodiment is realized by the processing. The present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiment to a system or apparatus via a net object to be cleaned 2 or a storage medium. One or more processors in the computer of the system can realize the process of reading and executing a program. Further, the control of the present invention can also be realized by a hardware circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.
(その他の実施形態)
本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で多くの変形が可能である。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されない。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the embodiments described above, and many modifications can be made within the technical idea of the present invention. In addition, the effects described in the embodiments of the present invention merely list suitable effects arising from the present invention, and the effects according to the present invention are not limited to those described in the embodiments of the present invention.
上記の超音波洗浄方法以外には、ブラシなどの物理力と洗浄剤の化学力などの効果を利用して汚れを除去する方法などがある。ブラシ洗浄の場合の洗浄パラメータは、加える力、こすり回数、ブラシ形状などがある。化学洗浄の場合は、液の濃度、溶解性などの性質がある。ただし、いずれの場合も、除去に作用する力が大きすぎると、被洗浄物2に傷が発生したり、化学変質などのダメージを受けたりすることがある。 In addition to the above ultrasonic cleaning method, there is a method of removing stains by utilizing the physical force of a brush or the like and the chemical force of a cleaning agent. Cleaning parameters for brush cleaning include the applied force, the number of rubbing times, and the brush shape. In the case of chemical cleaning, there are properties such as liquid concentration and solubility. However, in either case, if the force acting on the removal is too large, the object to be cleaned 2 may be scratched or damaged by chemical deterioration or the like.
いずれの洗浄方法の場合であっても、洗浄後には洗浄性とダメージの有無を確認するために被洗浄物2を検査する必要がある。特に超音波洗浄では、洗浄強度が強すぎることによるダメージがみられることが多く、例えば、ガラスレンズ洗浄では、ガラス硬度が低い場合、キャビテーションによる潜傷などと呼ばれるキズや、かけなどが発生することがある。またアルカリ洗浄剤を使用した場合には、ガラス表面が化学変質し曇りが発生することがある。 Regardless of which cleaning method is used, it is necessary to inspect the object to be cleaned 2 in order to confirm the detergency and the presence or absence of damage after cleaning. Especially in ultrasonic cleaning, damage is often seen due to the cleaning strength being too strong. For example, in glass lens cleaning, if the glass hardness is low, scratches called latent scratches due to cavitation or scratches may occur. There is. When an alkaline cleaning agent is used, the glass surface may be chemically altered to cause fogging.
それらを防止するため、洗浄には汚れ残りがなく被洗浄物2ダメージもない洗浄条件が設定されなければならないが、良好な洗浄条件は、被洗浄物2材質、洗浄する個数、被洗浄物2形状、等の洗浄される被洗浄物2の因子によって異なる。また被洗浄物2に付着している汚れの種類、程度によっても好適洗浄条件範囲は異なってくる。 In order to prevent them, cleaning conditions must be set so that there is no residual stain and no damage to the object to be cleaned 2, but good cleaning conditions are the material of the object to be cleaned 2, the number of items to be cleaned, and the object to be cleaned 2. It depends on the factors of the object to be cleaned 2, such as the shape and the like. Further, the range of suitable cleaning conditions varies depending on the type and degree of dirt adhering to the object to be cleaned 2.
(物品の製造方法)
以上に説明した実施形態に係る洗浄システムは、物品の製造方法に使用することも可能
である。本実施形態の物品の製造方法は、上述した洗浄システムを用いて被洗浄物2を洗浄する工程と、洗浄された前記被洗浄物2に対し所定の処理を行う工程と、を含む。所定の処理とは、例えば、加工、切断、搬送、組立、検査のうちから選ばれる少なくとも1つである。
(Manufacturing method of goods)
The cleaning system according to the embodiment described above can also be used in a method for manufacturing an article. The method for producing an article of the present embodiment includes a step of cleaning the object to be cleaned 2 using the cleaning system described above, and a step of performing a predetermined treatment on the washed
1 洗浄システム
10 洗浄装置
110 洗浄部
120 状態検出部
130 条件設定部
20 画像取得装置
210 画像出力部
220 撮像部
230 駆動制御部
30 制御装置
310 制御部
320 機械学習部
321 学習モデル
330 情報取得部
340 画像評価部
350 記憶部
40 情報入力部
510 第1収容部
520 第2収容部
1
Claims (20)
洗浄前および/または洗浄後に、前記被洗浄物の画像を取得する画像取得装置と、
前記画像情報から前記被洗浄物の不良の種類に基づいて前記被洗浄物の状態を評価する画像評価部と、
前記洗浄装置の動作を制御する制御部と、
前記画像取得装置が取得した前記画像および前記画像評価部が前記被洗浄物の状態を評価した結果に基づいて前記洗浄装置の洗浄条件を生成する機械学習部と、
を備え、
前記制御部は、前記機械学習部が生成した洗浄条件を用いて前記洗浄装置の動作を制御することを特徴とする洗浄システム。 A cleaning device having a cleaning unit for cleaning the object to be cleaned,
An image acquisition device that acquires an image of the object to be cleaned before and / or after cleaning.
An image evaluation unit that evaluates the state of the object to be cleaned based on the type of defect of the object to be cleaned from the image information.
A control unit that controls the operation of the cleaning device,
A machine learning unit that generates cleaning conditions for the cleaning device based on the image acquired by the image acquisition device and the result of the image evaluation unit evaluating the state of the object to be cleaned.
Equipped with
The control unit is a cleaning system characterized in that the operation of the cleaning device is controlled by using the cleaning conditions generated by the machine learning unit.
前記機械学習部は、前記画像評価部が算出した前記報酬に基づいて前記洗浄装置の前記洗浄条件を生成する、請求項1から3のいずれか1項に記載の洗浄システム。 The image evaluation unit calculates a reward based on the result of evaluating the state of the object to be washed.
The cleaning system according to any one of claims 1 to 3, wherein the machine learning unit generates the cleaning conditions of the cleaning device based on the reward calculated by the image evaluation unit.
前記機械学習部は、前記状態検出部が検出した前記洗浄部の状態に基づいて前記洗浄装置の前記洗浄条件を生成する、請求項1から7のいずれか1項に記載の洗浄システム。 The cleaning device has a state detection unit that detects the state of the cleaning unit.
The cleaning system according to any one of claims 1 to 7, wherein the machine learning unit generates the cleaning conditions of the cleaning device based on the state of the cleaning unit detected by the state detection unit.
前記被洗浄物の前記固有情報は、前記情報取得部により取得される、請求項9に記載の洗浄システム。 An information acquisition unit for acquiring the unique information of the object to be cleaned is provided.
The cleaning system according to claim 9, wherein the unique information of the object to be cleaned is acquired by the information acquisition unit.
前記機械学習部は、前記画像取得装置が取得した前記画像情報、前記画像評価部が前記被洗浄物の状態を評価した結果、前記画像評価部が算出した前記報酬、前記洗浄装置の前記洗浄条件、前記状態検出部が検出した前記検出結果、および前記被洗浄物の前記固有情報、の少なくとも1つを学習し、前記学習の結果に基づき前記学習モデルを更新する、請求項1から11のいずれか1項に記載の洗浄システム。 The machine learning unit further has a learning model.
The machine learning unit evaluates the image information acquired by the image acquisition device, the image evaluation unit evaluates the state of the object to be cleaned, the reward calculated by the image evaluation unit, and the cleaning conditions of the cleaning device. 1. The cleaning system according to item 1.
前記機械学習部が生成した洗浄条件に基づいて前記被洗浄物の洗浄を制御する制御装置。 The object to be cleaned is washed according to the image information of the object to be cleaned obtained before and / or after cleaning and the result of evaluating the state of the object to be cleaned based on the type of defect from the image information. Equipped with a machine learning unit, which produces cleaning conditions,
A control device that controls cleaning of the object to be cleaned based on the cleaning conditions generated by the machine learning unit.
洗浄前および/または洗浄後に、前記被洗浄物の画像情報を取得する画像取得装置と、
前記画像情報から不良の種類に基づいて前記被洗浄物の状態を評価する画像評価部と、
前記洗浄装置の動作を制御する制御部と、
前記画像取得装置が取得した前記画像情報および前記画像評価部が前記被洗浄物の状態を評価した結果に基づいて前記洗浄装置の洗浄条件を生成する機械学習部と、
を備えた洗浄システムを用いて、
前記機械学習部が生成した洗浄条件に基づいて前記被洗浄物の洗浄を制御することを特徴とする洗浄方法。 A cleaning device having a cleaning unit for cleaning the object to be cleaned,
An image acquisition device that acquires image information of the object to be cleaned before and / or after cleaning.
An image evaluation unit that evaluates the state of the object to be cleaned based on the type of defect from the image information,
A control unit that controls the operation of the cleaning device,
A machine learning unit that generates cleaning conditions for the cleaning device based on the image information acquired by the image acquisition device and the result of the image evaluation unit evaluating the state of the object to be cleaned.
With a cleaning system equipped with
A cleaning method comprising controlling the cleaning of the object to be cleaned based on the cleaning conditions generated by the machine learning unit.
前記画像情報から不良の種類に基づいて前記被洗浄物の状態を評価した結果と、
に基づいて前記被洗浄物を洗浄する洗浄条件を生成する前記被洗浄物の洗浄を制御する制御方法。 Image information of the object to be washed acquired before and / or after washing,
As a result of evaluating the state of the object to be cleaned based on the type of defect from the image information,
A control method for controlling the cleaning of the object to be cleaned, which generates a cleaning condition for cleaning the object to be cleaned based on the above.
洗浄された前記被洗浄物に対し所定の処理を行う工程と、
を含むことを特徴とする物品の製造方法。 A step of cleaning an object to be cleaned using the cleaning system according to any one of claims 1 to 14.
A step of performing a predetermined treatment on the washed object to be washed, and
A method of manufacturing an article comprising.
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CN117696507A (en) * | 2024-01-11 | 2024-03-15 | 苏州光斯奥光电科技有限公司 | Cleaning device, control method and device thereof and storage medium |
CN117920668A (en) * | 2024-03-09 | 2024-04-26 | 珠海市华鹰药用包装材料有限公司 | Intelligent monitoring and control method and system for rotary cage type ultrasonic cleaner |
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2020
- 2020-11-27 JP JP2020196851A patent/JP2022085257A/en active Pending
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