(57)【要約】【課題】本発明は、光学部品のガラスや半導体シリコンウエハのようなワークを超精密に加工した際の加工形状を表示する加工装置用表示装置、加工装置用表示装置の表示方法、加工装置用表示装置の表示プログラム及び記録媒体に関し、操業者の熟練度に依存することなく、短時間で容易に最適な加工条件を求めることができ、かつ操業者の教育を行うことのできる、加工装置用表示装置、加工装置用表示装置の表示方法、加工装置用表示装置の表示プログラム及び記録媒体を提供することを目的とする。【解決手段】画面５０を、加工条件を可変入力するためのスライドバー５７を表示させた加工シミュレーション用入力画面５２と、加工シミュレーション結果表示画面５３とから構成し、スライドバー５７により可変入力された加工条件に基づき、加工シミュレーション処理を行い、加工シミュレーション結果であるワークの加工形状を加工シミュレーション結果表示画面５３にリアルタイムに表示させる。【選択図】      図５
2004280267.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工条件の少なくとも１つを連続的に変化させることができるように構成された入力手段と、
前記変更された加工条件による加工結果を前記加工条件の連続的な変化に連動させて表示する表示手段とを設けたことを特徴とする加工装置用表示装置。
【請求項２】
加工シミュレーションを行うために必要な加工条件の少なくとも１つを、ディスプレイ上で連続的に変化させることができるように構成された入力手段と、
前記加工条件に対応した加工シミュレーション結果を生成する加工シミュレーション手段と、
該加工シミュレーション手段により求められた加工シミュレーション結果を表示する表示手段とを有しており、
前記加工シミュレーション手段は、前記入力手段から前記加工条件が連続的に変化された際、前記加工条件に対応した加工シミュレーション結果を連続的に生成し、
前記表示手段は、加工シミュレーション結果または実加工データを前記加工条件の連続的な変化に連動させて表示するよう構成したことを特徴とする加工装置用表示装置。
【請求項３】
前記入力手段には、前記加工条件に対応したスライドバーを用いることを特徴とする請求項１または２に記載の加工装置用表示装置。
【請求項４】
前記スライドバーの上限値及び下限値は、前記加工条件の上限値及び下限値に対応していることを特徴とする請求項３に記載の加工装置用表示装置。
【請求項５】
前記加工シミュレーション手段は、加工装置の経時的な変化を演算し、該演算の結果及び前記加工条件に基づいて加工シミュレーションを行うことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の加工装置用表示装置。
【請求項６】
前記表示手段は、前記加工シミュレーション結果及び加工条件を前記ディスプレイ上に表示させることを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の加工装置用表示装置。
【請求項７】
前記加工シミュレーション結果は、ワークの表面及び裏面の形状に対応した画像、該ワークのナノトポグラフィーに対応した画像、該ワークの厚さ分布に対応した画像、該ワークの反りに対応した画像及びワークをセル分割した際の前記セル内の厚さ分布の画像からなる群から選択される少なくとも１つの画像からなることを特徴とする請求項２乃至６のいずれか１項に記載の加工装置用表示装置。
【請求項８】
前記加工シミュレーション結果及び実加工データに対応した複数の加工条件が格納された記憶手段を有しており、
前記加工シミュレーション手段は、前記ワークの表面及び裏面の形状、前記ワークのナノトポグラフィー、前記ワークの厚さ分布、前記ワークの反り及びワークをセル分割した際の前記セル内の厚さ分布のうちの少なくとも１つが所望の加工形状となるような前記加工条件を前記記憶手段からデフォルト値として選択できることを特徴とする請求項７に記載の加工装置用表示装置。
【請求項９】
入力手段により加工シミュレーションを行うために必要な加工条件の少なくとも１つを、ディスプレイ上で連続的に変更する工程と、
前記入力手段から前記加工条件が連続的に変更された際、加工シミュレーション手段により、前記加工条件の変化に対応した加工シミュレーション結果を連続的に生成する工程と、
表示手段により、前記加工条件の変化に対応した加工シミュレーション結果または実加工データをリアルタイムで前記ディスプレイ上に表示する工程とよりなることを特徴とする加工装置用表示装置の表示方法。
【請求項１０】
コンピュータに、
加工シミュレーションを行うために必要な加工条件の少なくとも１つを、ディスプレイ上で連続的に変化させるステップと、
前記加工条件が変更された際、該加工条件の変化に対応した加工シミュレーション結果を連続的に生成するステップと、
前記加工条件の変化に対応した加工シミュレーション結果または実加工データをリアルタイムで表示するステップとを実行させるための加工装置用表示装置の表示プログラム。
【請求項１１】
コンピュータに、
加工シミュレーションを行うために必要な加工条件の少なくとも１つを、ディスプレイ上で連続的に変化させるステップと
前記加工条件が可変入力された際、該加工条件の変化に対応した加工シミュレーション結果を連続的に生成するステップと、
前記加工条件の変化に対応した加工シミュレーション結果または実加工データをリアルタイムで表示するステップとを実行させるための加工装置用表示装置の表示プログラムを記録したコンピュータでの読み取りが可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は加工装置用表示装置、加工装置用表示装置の表示方法、加工装置用表示装置の表示プログラム及び記録媒体に係り、特に光学部品のガラスや半導体シリコンウエハのようなワークを超精密に加工した際の加工形状を表示する加工装置用表示装置、加工装置用表示装置の表示方法、加工装置用表示装置の表示プログラム及び記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ここでは説明の便宜上、始めに従来の加工装置の説明を行い、その後、従来の加工装置用表示装置の説明を行う。始めに、加工装置として両頭研削装置を例に挙げて以下の説明を行う。
【０００３】
一般に、両頭研削装置におけるワークの加工は、回転させた状態のワークの両面を回転移動する一対の砥石により加工することで行う。ワークを加工する砥石は、ワークを所定時間加工すると研削加工能力が低下するため交換が必要となる。砥石を同じ型の新しい砥石に交換した場合または形状の違う砥石に交換した場合には、砥石径、研削動作面の幅（砥石のワークを研削加工する部分の幅）、砥石のヤング率等の物性、砥粒の大きさ、研削主軸のワークの研削加工面に対する傾き、研削主軸に対する砥石の傾き、砥石の回転数及び砥石の切り込み速度等の影響によりワークの加工形状が変わる。そのため、両頭研削装置では砥石交換後にワークを精密加工するために、研削主軸のワークの研削加工面に対する傾き、研削主軸に対する砥石の傾き、砥石の回転数、砥石の切り込み速度等の加工条件を最適化する必要がある。
【０００４】
従来の両頭研削装置においては、熟練した操業者が自らの勘と経験に基づいて加工条件を決めて、多くのワークを実際に加工して、ワークの加工形状の評価を繰り返し行っていた。
【０００５】
図１は、従来技術であるテレビカメラを利用した加工装置用表示装置を備えた研削装置を示した図である。図１に示すように、研削装置１０は、大略すると砥石１２と、Ｘ軸操作部１５と、Ｙ軸操作部１６と、テレビカメラ１４と、レンズ１３と、加工装置用表示装置である表示装置１７とにより構成されており、加工対象物１１は図示していないステージにより静止した状態で固定されている。Ｘ軸操作部１５は、砥石１２を同図中に示したＸ方向に移動させるためのものである。Ｙ軸操作部１６は、砥石１２を同図中に示したＹ方向に移動させるためのものである。
【０００６】
テレビカメラ１４は、砥石１２が加工対象物１１と接触して加工する加工領域を撮像するためのものであり、レンズ１３は撮像される画像の倍率を変えるためのものである。加工対象物を加工する際には、テレビカメラ１４により撮像された砥石の画像１２Ａと、加工対象物の画像１１Ｂと、指令形状画像１１Ａとが表示されている（例えば、特許文献１参照。）。なお、指令形状画像１１Ａは、加工後の加工対象物の所望の形状を表している。このように構成することにより、操業者は表示画面１６に映し出された加工対象物１１の画像１１Ｂと指令形状画像１１Ａとを比較しながら、砥石１２をＸ軸操作部１５またはＹ軸操作部１６により操作して、加工対象物１１の加工を行えるため、熟練度の低い操業者でも容易に所望の形状に加工することができる。
【０００７】
【特許文献１】
特公平６−４１０９１
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記説明した従来の加工装置用表示装置では、ある限られた領域の加工対象物の加工形状を認識することは可能であるが、両頭研削装置のように加工対象物であるワークが回転し、ワークの両面を砥石により加工する加工装置の場合には、ワークの全体の加工形状を認識することが困難であるという問題がある。そのため、従来の両頭研削装置には、加工用表示装置が設けられておらず、砥石交換後の加工条件の最適化は操業者の勘と経験とに基づいて行われていた。そのため、操業者の熟練度が低い場合には、加工形状の最適化を十分に行うことができず、ワークの加工精度が操業者の熟練度に依存してしまうという問題があった。
【０００９】
そこで本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、操業者の熟練度に依存することなく、短時間で容易に最適な加工形状を求めることができ、かつ操業者の教育を行うことのできる、加工装置用表示装置、加工装置用表示装置の表示方法、加工装置用表示装置の表示プログラム及び記録媒体を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項１記載の発明では、加工条件の少なくとも１つを連続的に変化させることができるように構成された入力手段と、前記変更された加工条件による加工結果を前記加工条件の連続的な変化に連動させて表示する表示手段とを設けたことを特徴とする加工装置用表示装置により、解決できる。
【００１２】
上記発明によれば、入力手段から加工条件が連続的に変化された際、連続的に変化された加工条件に対応した加工結果を加工条件の連続的な変化に連動させて表示するため、操業者は、加工条件の連続的な変化に連動した加工結果を認識して、加工結果の最適化を容易に行うことができる。また、操業者は、表示された加工結果から豊富な知識を得ることができる。
【００１３】
請求項２記載の発明では、加工シミュレーションを行うために必要な加工条件の少なくとも１つを、ディスプレイ上で連続的に変化させることができるように構成された入力手段と、前記加工条件に対応した加工シミュレーション結果を生成する加工シミュレーション手段と、該加工シミュレーション手段により求められた加工シミュレーション結果を表示する表示手段とを有しており、前記加工シミュレーション手段は、前記入力手段から前記加工条件が連続的に変化された際、前記加工条件に対応した加工シミュレーション結果を連続的に生成し、前記表示手段は、加工シミュレーション結果または実加工データを前記加工条件の連続的な変化に連動させて表示するよう構成したことを特徴とする加工装置用表示装置により、解決できる。
【００１４】
上記発明によれば、加工シミュレーション手段は、入力手段から加工条件が連続的に変化された際、加工条件に対応した加工シミュレーション結果を連続的に生成し、表示手段は、加工シミュレーション結果または実加工データを前記加工条件の連続的な変化に連動させて表示するため、操業者は、加工条件が連続的に変化された際の加工形状の変化をリアルタイムに認識することができ、加工形状の最適化を容易に行うことができる。また、操業者は、加工シミュレーション結果から豊富な知識を得ることができる。
【００１５】
請求項３記載の発明では、前記入力手段には、前記加工条件に対応したスライドバーを用いることを特徴とする請求項１または２に記載の加工装置用表示装置により、解決できる。
【００１６】
上記発明によれば、スライドバーをディスプレイ上に表示させて、スライドバーを操作することにより、容易に加工条件を連続的に変化させることができる。
【００１７】
請求項４記載の発明では、前記スライドバーの上限値及び下限値は、前記加工条件の上限値及び下限値に対応していることを特徴とする請求項３に記載の加工装置用表示装置により、解決できる。
【００１８】
上記発明によれば、スライドバーの上限値及び下限値を、加工条件の上限値及び下限値に対応させることにより、加工装置で使用可能な加工条件で加工シミュレーションを行なうことができる。したがって、加工シミュレーションに用いた加工条件を、実際に加工装置で使用することができる。
【００１９】
請求項５記載の発明では、前記加工シミュレーション手段は、加工装置の経時的な変化を演算し、該演算の結果及び前記加工条件に基づいて加工シミュレーションを行うことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の加工装置用表示装置により、解決できる。
【００２０】
上記発明によれば、加工シミュレーション手段は、加工装置の経時的な変化を演算して、演算した結果に基づいて加工シミュレーションを行うため、精度の良い加工シミュレーション結果を得ることができる。
【００２１】
請求項６記載の発明では、前記表示手段は、前記加工シミュレーション結果及び加工条件を前記ディスプレイ上に表示させることを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の加工装置用表示装置により、解決できる。
【００２２】
上記発明によれば、加工シミュレーション結果及び加工条件をディスプレイ上に表示するため、視認性に優れた画面構成とすることができ、加工シミュレーション結果及び加工条件を容易に認識することができる。
【００２３】
請求項７記載の発明では、前記加工シミュレーション結果は、ワークの表面及び裏面の形状に対応した画像、該ワークのナノトポグラフィーに対応した画像、該ワークの厚さ分布に対応した画像、該ワークの反りに対応した画像及びワークをセル分割した際の前記セル内の厚さ分布の画像からなる群から選択される少なくとも１つの画像からなることを特徴とする請求項２乃至６のいずれか１項に記載の加工装置用表示装置により、解決できる。
【００２４】
上記発明によれば、加工シミュレーション結果は、研削加工面の形状に対応した画像、研削加工面のナノトポグラフィーに対応した画像、ワークの厚さ分布に対応した画像、ワークの反りに対応した画像及びワークをセル分割した際のセル内の厚さ分布の画像からなる群から選択される少なくとも１つの画像により表示されるため、操業者は画像から容易にワークの加工形状を認識することができる。
【００２５】
請求項８記載の発明では、前記加工シミュレーション結果及び実加工データに対応した複数の加工条件が格納された記憶手段を有しており、前記加工シミュレーション手段は、前記ワークの表面及び裏面の形状、前記ワークのナノトポグラフィー、前記ワークの厚さ分布、前記ワークの反り及びワークをセル分割した際の前記セル内の厚さ分布のうちの少なくとも１つが所望の加工形状となるような前記加工条件を前記記憶手段からデフォルト値として選択できることを特徴とする請求項７に記載の加工装置用表示装置により、解決できる。
【００２６】
上記発明によれば、加工シミュレーション手段は、ワークの表面及び裏面の形状、ワークのナノトポグラフィー、ワークの厚さ分布、ワークの反り及びワークをセル分割した際のセル内の厚さ分布のうちの少なくとも１つが所望の加工形状となるような加工条件を記憶手段からデフォルト値として選択できるため、加工条件の最適化を容易に行うことができる。
【００２７】
請求項９記載の発明では、入力手段により加工シミュレーションを行うために必要な加工条件の少なくとも１つを、ディスプレイ上で連続的に変更する工程と、前記入力手段から前記加工条件が連続的に変更された際、加工シミュレーション手段により、前記加工条件の変化に対応した加工シミュレーション結果を連続的に生成する工程と、表示手段により、前記加工条件の変化に対応した加工シミュレーション結果または実加工データをリアルタイムで前記ディスプレイ上に表示する工程とよりなることを特徴とする加工装置用表示装置の表示方法により、解決できる。
【００２８】
上記発明によれば、加工シミュレーション手段は、入力手段から連続的に変更された加工条件に基づき、加工条件の変化に対応した加工シミュレーション結果を連続的に生成して、表示手段は、加工条件の変化に対応した加工シミュレーション結果をリアルタイムでディスプレイ上に表示するため、操業者は加工条件が可変された際の加工形状の変化をリアルタイムで認識することができ、加工形状の最適化を容易に行うことができる。また、操業者は加工シミュレーション結果から豊富な知識を得ることができる。
【００２９】
請求項１０記載の発明では、コンピュータに、加工シミュレーションを行うために必要な加工条件の少なくとも１つを、ディスプレイ上で連続的に変化させるステップと、前記加工条件が変更された際、該加工条件の変化に対応した加工シミュレーション結果を連続的に生成するステップと、前記加工条件の変化に対応した加工シミュレーション結果または実加工データをリアルタイムで表示するステップとを実行させるための加工装置用表示装置の表示プログラムにより、解決できる。
【００３０】
上記発明によれば、加工装置用表示装置の表示プログラムによりコンピュータは、ディスプレイ上に加工条件が連続的に変化された際、加工条件の変化に対応した加工シミュレーション結果を連続的に生成して、加工シミュレーション結果または実加工データをリアルタイムで表示することができる。
【００３１】
請求項１１記載の発明では、コンピュータに、加工シミュレーションを行うために必要な加工条件の少なくとも１つを、ディスプレイ上で連続的に変化させるステップと前記加工条件が可変入力された際、該加工条件の変化に対応した加工シミュレーション結果を連続的に生成するステップと、前記加工条件の変化に対応した加工シミュレーション結果または実加工データをリアルタイムで表示するステップとを実行させるための加工装置用表示装置の表示プログラムを記録したコンピュータでの読み取りが可能な記録媒体により、解決できる。
【００３２】
上記発明によれば、加工装置用表示装置の表示プログラムを記録したコンピュータでの読み取りが可能な記録媒体に基づいて、コンピュータは、ディスプレイ上に加工条件が連続的に変化された際、加工条件の連続的な変化に対応した加工シミュレーション結果を連続的に生成して、加工条件の変化に対応した加工シミュレーション結果または実加工データをリアルタイムで表示することができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
次に、図面に基づいて本発明の実施例について説明する。
【００３４】
（第１実施例）
本実施例では、加工装置として両頭研削装置を用いた場合を例に挙げて説明する。図２は、本発明の第１実施例である加工表示装置を用いた加工シミュレーションシステムの構成図である。加工シミュレーション処理は、コンピュータ２０を用いて実施され、加工シミュレーション結果はディスプレイ２８に表示される。また、図２に示した加工表示装置を用いた加工シミュレーションシステムでは、例えばフロッピー（登録商標）やＣＤ等の記録媒体２８Ａを利用して、両頭研削装置３０からのデータをコンピュータ２０に移動させる。以下の説明では、先ず両頭研削装置３０の構成について説明し、次に加工装置用表示装置について説明する。
【００３５】
図３は、第１実施例の両頭研削装置の構成を示した図である。同図に示すように、両頭研削装置３０は、大略すると研削加工装置２１ａ，２１ｂと、ワーク保持装置２４とにより構成されている。研削加工装置２１ａ，２１ｂは、ワーク３７の研削位置を挟んで同一構成のものが対向するよう２台配設されている。このように、研削加工装置２１ａ，２１ｂは同一構成であるため、図３に示したワーク３７の上方に位置する研削加工装置２１ａを構成する部分には符号ａを添記し、ワーク３７の下方に位置する研削加工装置２１ｂを構成する部分には符号ｂを添記して、主に符号ａを付した側の研削加工装置２１ａの構成について説明する。なお、以下の説明において符号ａを添記した側をマスター側、符号ｂを添記した側をスレイブ側と称す。
【００３６】
研削加工装置２１ａは、大略すると砥石２６ａと、研削主軸２５ａと、駆動装置２２ａと、移動装置２３ａとにより構成されている。砥石２６ａは、カップ状の形状をしており、カップ状の開放側の端面（砥粒が固着された面）にワーク３７と対峙する平坦な研削動作面２７ａが形成されている。この研削動作面２７ａによりワーク３７は加工される。
【００３７】
上記構成とされた砥石２６ａは、研削主軸２５ａの一方の端部に一体的に配設されている。研削主軸２５ａの他方の端部には、駆動装置２２ａが配設されている。研削主軸２５ａと駆動装置２２ａとは一体に形成されている。この駆動装置２２ａは、研削主軸２５ａを回転駆動するためのものである。砥石２６ａは、研削主軸２５ａを介して駆動装置２２ａにより回転される。また、駆動装置２２ａは、移動装置２３ａにより移動可能な構成となっている。この移動装置２３ａは、駆動装置２２ａを同図中に示したＹ１，Ｙ２方向に移動させるものである。よって、移動装置２３ａは、駆動装置２２ａを加工位置から離間するように移動させることにより、図３に示すように砥石２６ａはワーク３７から離間した状態となる。逆に、移動装置２３ａは、駆動装置２２ａを図３に示す位置から加工位置に向け近接するよう移動させることにより、図２中の右側に示した両頭研削装置３０のように、砥石２６ａはワーク３７と接触した状態となる。
【００３８】
次に、ワーク保持装置２４について説明する。ワーク保持装置２４は、大略するとワーク保持器フレーム２９と、クランプアーム３４と、アーム開閉用回転軸３２と、Ｖ溝付きローラ３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃと、駆動モータ３１とにより構成されている。ワーク保持器フレーム２９には、クランプアーム３４、アーム開閉用回転軸３２、Ｖ溝付きローラ３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ及び駆動モータ３０が配設されている。ワーク保持器フレーム２９の一方の端部には、クランプアーム３４が、アーム開閉用回転軸３２を中心としてＸ１，Ｘ２方向に揺動可能な状態で配設されている。クランプアーム３４には、ワーク３７を回転保持するためのＶ溝付きローラ３３Ｃが一体的に形成されている。
【００３９】
ワーク３７を装着脱する際には、図２に示したクランプアーム３４が閉じた状態から、クランプアーム３４がＸ１，Ｘ２方向に移動して開いた状態（図示せず）となり、ワーク３７の装着脱が可能となる。クランプアーム３４は、ワーク３７の装着脱後にはＸ１，Ｘ２方向に移動して、図２に示すような閉じた状態となる。これによりＶ溝付きローラ３３Ｃはワーク３７に接触し、ワーク３７はＶ溝付きローラ３３Ｃ及びＶ溝付きローラ３３Ａ，３３Ｂにより回転可能に保持される。ワーク保持器フレーム２９の図２中の上方の左側には、駆動モータ３１が配設されており、駆動モータ３１の下方にはＶ溝付きローラ３３Ａが配設されている。図２に示したＶ溝付きローラ３３ＡとＶ溝付きローラ３３Ｃとの間のワーク保持器フレーム２９には、Ｖ溝付きローラ３３Ｂが形成されている。
【００４０】
上記説明したような両頭研削装置３０において、ワーク３７を実加工する際には、以下に示すような加工条件の入力が必要である。次に、ワーク３７の加工シミュレーションを行う際に必要な両頭研削装置３０の加工条件について説明する。
【００４１】
加工シミュレーションに用いる加工条件には、研削主軸２５ａ，２５ｂの送り速度と、研削主軸２５ａ，２５ｂの開き角度と、研削主軸２５ａ，２５ｂの回転数と、スパークアウト時間と、ワーク３７の回転数と、加工位置と、砥石２６ａ，２６ｂの径と、研削動作面の幅と、砥石２６ａ，２６ｂのヤング率と、砥石２６ａ，２６ｂの研削能力を示すパラメータα，ｎと、ワーク３７の加工前の厚さと、ワーク３７の加工後の厚さと、ワーク３７径と、ワーク３７の加工前のたわみ形状とがある。研削主軸２５ａ，２５ｂの開き角度とは、ワーク３７の回転軸と研削主軸２５ａ，２５ｂの回転軸とにより形成される角度のことである。また、加工位置とは、離間した状態の２つの砥石２６ａ，２６ｂの研削動作面２７ａと研削動作面２７ｂとの間のＹ１，Ｙ２方向の間隔の中間位置からワーク３３の中心位置までのＹ１，Ｙ２方向の距離のことである。
【００４２】
砥石２６ａ，２６ｂの研削能力を示すパラメータα，ｎは、下記式（１）から求められる。
【００４３】
ｄｕ＝ασｎｄｈ・・・・・（１）
上記式はワーク３７の研削量を求めるための式である。上記式に示したｄｕはワークの研削量を、σはワーク３７と砥石２６ａ，２６ｂが接触することにより発生する研削抵抗を、ｄｈは砥石２６ａ，２６ｂがワーク３７の研削加工面上を移動した距離をそれぞれ示している。なお、研削加工面とは、砥石２６ａ，２６ｂにより加工されたワーク３７の加工面のことである。
【００４４】
このような加工条件Ａに基づいて、加工シミュレーションは行われ、加工シミュレーション結果としてワーク３７の加工形状に対応した、表面形状と、裏面形状と、たわみ分布と、厚さ分布と、ＳＦＱＲ（Ｓｉｔｅ  Ｆｒｏｎｔ  Ｌｅａｓｔ  Ｓｑｕａｒｅｓ）と、ナノトポグラフィーとを得ることができる。なお、ＳＦＱＲとは、ワーク３７の表面をセル分割した際のセル内の厚さばらつきのことである。
【００４５】
次に、図４を参照して、加工シミュレーション処理を実行するコンピュータ２０の構成について説明する。図４は、本実施例のコンピュータ内部の構成を示した図である。コンピュータ２０は、ＣＰＵ４１と、入力装置４２と、ＲＯＭ４４と、ＲＡＭ４５と、ＣＬＫ４６と、加工シミュレーション手段４７と、記憶手段４８と、表示装置４３とにより構成されている。
【００４６】
ＣＰＵ４１は、コンピュータ２０の内部の全般的な制御を行うためのものである。また、ＣＰＵ４１は、ＲＡＭ４５に格納されている加工シミュレーションソフトを読み出して、加工シミュレーション手段４７に加工シミュレーション処理を実行させる。入力装置４２は、具体的にはスライドバー、キーボード及びマウス等であり、本実施例ではフロッピー（登録商標）ディスク装置も入力装置として用いている。この入力装置４２は、コンピュータ２０に外部からのデータを入力するためのものである。
【００４７】
ＲＯＭ４４には所定のＯＳが格納されており、またＲＡＭ４５には、ワーク３７の研削加工面の形状や厚さ分布を求めるための加工シミュレーションソフトが格納されている。ＣＬＫ４６は、ＣＰＵ４１、ＲＯＭ４４及びＲＡＭ４５の動作のタイミングを制御するものである。加工シミュレーション手段４７は、入力装置４２からの入力に基づき、加工シミュレーション処理を実行するためのものである。
【００４８】
記憶手段４８には、入力装置４２から入力された加工条件及び加工シミュレーション手段４７により求められた加工シミュレーション結果と、入力装置４２から入力された加工条件及びワークが実加工された際の実加工データとが記憶されている。表示装置４３は、ＣＲＴやプリンター等であり、ＣＰＵ４１により演算された結果を画像等により表示するためのものである。なお、実加工データとは、実際に加工したワーク３７を測定した値のことである。また、請求項１に記載した加工結果とは、加工シミュレーション結果及び実加工データのことである。
【００４９】
次に、本実施例の加工装置用表示装置のディスプレイの画面構成について説明する。図５は、本実施例の加工装置用表示装置のディスプレイ上の画面を示した図である。図５に示すように、画面５０は、加工シミュレーション用入力画面５２と、加工シミュレーション結果表示画面５３とから構成されている。この画面５０は、図２に示した加工装置用表示装置のディスプレイ２８に表示される。加工シミュレーション用入力画面５２と、加工シミュレーション結果表示画面５３とは隣り合うような画面５０上の位置にレイアウトされている。加工シミュレーション用入力画面５２に表示されたスライドバー５７は、加工条件を可変入力するためのものである。図５中に示したポインタ５４は、ディスプレイ５０上に表示されたエリアの選択やスライドバー５７の操作等に使用するものである。ポインタ５４は、マウスにより操作される。
【００５０】
このように、加工シミュレーション用入力画面５２及び加工シミュレーション結果表示画面５３を同一画面５０上の隣り合うような位置に表示することにより、視認性に優れた画面構成とすることができる。また、操業者は、加工シミュレーションを行う際に必要な加工条件を入力する画面と加工シミュレーション結果を確認する画面とを分けて使用することができる。
【００５１】
次に、図６を参照して、加工シミュレーション用入力画面５２について説明する。図６は、加工シミュレーション用入力画面を示した図である。同図に示すように、加工シミュレーション用入力画面５２には、コントロール項目入力表示画像５６と、砥石特性入力表示画像５８と、ワーク特性入力表示画像５９と、機械的特性入力表示画像６０と、読み込みエリア６１と、保存エリア６２とが表示されている。コントロール項目入力表示画像５６、砥石特性入力表示画像５８、ワーク特性入力表示画像５９及び機械的特性入力表示画像６０は、加工シミュレーションを行うために必要な加工条件を入力するためのエリアである。また、コントロール項目入力表示画像５６、砥石特性入力表示画像５８、ワーク特性入力表示画像５９及び機械的特性入力表示画像６０には、加工条件を可変入力するための入力手段であるスライドバー５７がそれぞれ表示されている。
【００５２】
読み込みエリア６１は、記憶手段４８に記憶された複数のデフォルト値の中から加工シミュレーションを行う際に使用するベースとなる加工条件を選ぶ場合に選択するエリアである。また、加工条件としてデフォルト値を選択することにより、このデフォルト値に対応したワーク３７の加工形状も同時に読み込まれ、ワーク３７の加工形状が加工シミュレーション結果表示画面５３に表示される。
なお、加工条件にはＧＢＩＲ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｂａｃｋ  Ｉｄｅａｌ  Ｒａｎｇｅ）が最も小さいデフォルト値が選択される。ＧＢＩＲとは、ワーク３７の厚みの最大値と最小値との差である。保存エリア６２は、スライドバー５７により可変入力または数値入力された加工条件と、この加工条件に対応したワーク３７の加工形状とを記憶手段４８に記憶させる際に使用するエリアである。読み込みエリア６１及び保存エリア６２の選択は、ポインタ５４を読み込みエリア６１上または保存エリア６２上で選択動作させることにより行う。
【００５３】
次に、図７を参照して、コントロール項目入力表示画像５６の説明をする。図７は、コントロール項目入力表示画像を示した図である。図７に示すように、各コントロール項目の図７中の右側には、スライドバー５７と、数値入力表示画像６７と、最小値入力表示画像６８と、最大値入力表示画像６９とがそれぞれ表示されている。入力可能なコントロール項目としては、研削主軸２５ａ，２５ｂの送り速度と、研削主軸２５ａ，２５ｂの開き角度と、スパークアウト時間と、研削主軸２５ａ，２５ｂの回転数と、ワーク３７の回転数と、加工位置とがある。
【００５４】
スライドバー５７は、コントロール項目のそれぞれの加工条件に対応しており、加工シミュレーションを行う際に使用する加工条件を可変入力するためのものである。スライドバー５７には、カーソル６６が表示されており、このカーソル６６をポインタ５４によりＸ１，Ｘ２方向に移動させることで加工条件の数値が可変入力される。図７の右側にカーソル６６を移動させることで、可変入力される数値は小さくなり、図７の左側にカーソル６６を移動させることで可変入力される数値は大きくなる。このように、加工シミュレーション用入力画面５２上にスライドバー５７を表示して入力手段として用いることにより、加工シミュレーションに必要な加工条件を短時間で容易に可変入力することができる。
【００５５】
数値入力表示画像６７は、各コントロール項目の入力値を数値入力する際に使用するエリアである。最小値入力表示画像６８及び最大値入力表示画像６９は、それぞれに数値を入力して、各コントロール項目に対応したスライドバーの上限値及び下限値を設定し、スライドバー５７の操作範囲を限定するためのものである。各コントロール項目の最小値入力表示画像６８には、両頭研削装置３０の加工条件の下限値に対応して数値を入力する。また、最大値入力表示画像６９には、両頭研削装置３０の加工条件の上限値に対応した数値を入力する。このように、最小値入力表示画像６８及び最大値入力表示画像６９の設定を行う。最小値入力表示画像６８及び最大値入力表示画像６９への数値入力は、キーボード等により行う。
【００５６】
このように、スライドバー５７の上限値及び下限値を両頭研削装置３０の加工条件の上限値及び下限値と対応させることにより、両頭研削装置３０で使用可能な加工条件の範囲内で加工シミュレーションを行なうことができる。したがって、加工シミュレーション結果から最適なワーク３７の加工形状が得られた際には、加工シミュレーションに用いた加工条件を両頭研削装置３０で使用することができる。
【００５７】
次に、図８乃至図１０を参照して、コントロール項目以外の加工条件である砥石特性入力表示画像５８と、ワーク特性入力表示画像５９と、機械的特性入力表示画像６０とについて説明する。図８は砥石特性入力表示画像を示した図であり、図９はワーク特性入力表示画像を示した図であり、図１０は機械的特性入力表示画像を示した図である。なお、図８乃至図１０において、スライドバー５７の画像の構成及び表示入力方法は、図７において説明したコントロール入力表示画像５６と同様であるので説明を省略し、主にスライドバー５７により入力表示される加工条件の項目について説明する。図８に示すように、砥石特性入力表示画像５８には、砥石２６ａ，２６ｂ径と、研削動作面の幅と、砥石２６ａ，２６ｂのヤング率と、マスター側のパラメータα及びｎと、スレイブ側のパラメータα及びｎと入力表示する。マスター側のパラメータα及びｎと、スレイブ側のパラメータα及びｎとは、加工シミュレーション手段４７が砥石２６ａ，２６ｂの経時的な変化を演算するために必要なパラメータである。
【００５８】
このように、砥石特性入力表示画像５８にマスター側のパラメータα及びｎと、スレイブ側のパラメータα及びｎとを入力表示させることにより、加工シミュレーション手段４７は、マスター側のパラメータα及びｎと、スレイブ側のパラメータα及びｎを用いて砥石２６ａ，２６ｂの経時的な変化を演算して、その演算結果に基づき、ワーク３７の加工形状の加工シミュレーションを行うことができる。したがって、砥石２６ａ，２６ｂの経時的な変化を含んだ加工シミュレーション結果を得ることができ、加工シミュレーション結果の精度を向上させることができる。
【００５９】
次に、図９を参照して、ワーク特性入力表示画像５９について説明する。図９に示すように、ワーク特性入力表示画像５９には、ワークの加工前の厚さと、ワーク３７の加工後の厚さと、ワーク３７径と、ワーク３７の加工前のたわみ形状とを入力表示するワーク３７の加工前の厚さ、ワーク３７の加工後の厚さ及びワーク３７径は、数値入力表示画像６７にキーボード等により数値を入力する。ワーク３７の加工前のたわみ形状に関しては、ワーク３７の加工前のたわみ形状が保存された、例えばフロッピー（登録商標）等の記録媒体からデータファイルとして読み込んで、データファイル表示画像７０に表示させる。
【００６０】
次に、図１０を参照して、ワーク特性入力表示画像５９について説明する。図１０に示すように、機械的特性入力表示画像６０には、図２のＹ１，Ｙ２方向の加工位置からの各Ｖ溝付きローラ３３Ａ〜３３Ｃまでの相対的な位置を入力表示する。上記説明した図７乃至図１０に入力された加工条件に基づき、加工シミュレーション手段４７は、ワーク３７の加工形状の加工シミュレーションを行う。
【００６１】
次に、図１１乃至図１４を参照して、加工シミュレーション結果表示画面５３の説明をする。図１１は、操業条件とのリンクまたは両頭研削チュートリアルを選択した際の画面を示した図である。
【００６２】
始めに、図１１を参照して、操業条件とのリンクエリアまたは両頭研削チュートリアルエリアを選択した際の加工シミュレーション結果表示画面について説明する。図１１に示すように、操業条件とのリンクまたは両頭研削チュートリアルを選択した際の加工シミュレーション結果表示画面５３Ａには、大略すると操業条件とのリンクエリア７２と、両頭研削チュートリアルエリア７３と、結果と入力の相関エリア７４と、数値表示エリア７５と、画像表示形式選択エリア７６と、表示画像選択エリア７７と、断面方向指定エリア７８と、表示形状画像表示エリア８１と、裏面形状画像表示エリア８２と、たわみ分布画像表示エリア８３と、厚さ分布画像表示エリア８４と、ＳＦＱＲ画像表示エリア８５と、ナノトポグラフィー画像表示エリア８６とが表示されている。
【００６３】
操業条件とのリンクエリア７２は、実際に両頭研削装置３０で加工する際に使用する加工条件を用いて加工シミュレーションを行う際に選択するものである。両頭研削チュートリアルエリア５６は、加工シミュレーションを行う際に使用する加工条件として、仮想的な加工条件を選択して、仮想的な加工条件に基づいて加工シミュレーションを行う際に選択するものである。結果と入力の相関エリア５７は、２つの軸を設けて、一方の軸にある加工条件を選択して、他方の軸に別の加工条件を選択した際に、この２つの加工条件がワーク３７の加工形状にどのような影響を及ぼすか確認したい場合に選択するものである。なお、ワーク３７の加工形状とは、表面形状、裏面形状、たわみ分布、厚さ分布、ＳＦＱＲ、ナノトポグラフィー等のことである。
【００６４】
数値入力表示画像７５は、ワークの加工形状を数値化して表示するエリアであり、数値化されたＧＢＩＲ、ＷＡＲＰ及びＢＯＷが表示される。ＷＡＲＰとは、反りのことであり、ＢＯＷはワークの基準面と中心面との最大差量のことである。画像表示形式選択エリア７６は、ワーク３７の加工形状の画像を断面図または鳥瞰図のどちらにするかを選択するエリアである。画像の表示形式の選択は、断面図を選択したい場合は選択エリア７６Ａをポインタ５４により選択し、鳥瞰図を選択したい場合は選択エリア７６Ｂをポインタ５４により選択することで行う。
【００６５】
図１２は、ワークの表面形状に対応した鳥瞰図であり、図１３は、ワークの表面形状に対応した断面図である。鳥瞰図を選択した場合には、図１２に示すようなワークの表面形状に対応した画像が表示される。断面図を選択した場合には、図１３に示すようなワークの表面形状に対応した画像が表示される。断面方向指定エリア７８は、画像表示形式選択エリア７６において断面図を選択した際、ワーク３７のどの方向の加工形状の断面図を表示するか決めるためのものである。これにより、ワーク３７の加工形状の断面図の方向を指定して、断面図からワーク３７のさまざまな方向の加工形状を評価することができる。なお、図１１は、鳥瞰図が選択された状態を示している。
【００６６】
表示画像選択エリア７７は、加工シミュレーション結果表示画面５３Ａに表示させるワーク３７の加工形状に対応した画像の種類を選択するためのエリアである。ワーク３７の加工形状に対応した画像には、表面形状、裏面形状、たわみ分布、厚さ分布、ＳＦＱＲ及びナノトポグラフィーがある。ワーク３７の加工形状に対応した画像の種類の選択は、図１１に示した選択エリア７７Ａ〜７７Ｆをポインタ５４により選択することで行う。なお、図１１に示した表示画像選択エリア７７は、ワーク３７の加工形状に対応した上記６種類の画像が全て選択された状態を示している。
【００６７】
このように、表示画像選択エリア７７により加工シミュレーション結果表示画面５３Ａに表示させるワーク３７の加工形状に対応した画像の種類の選択が可能なため、操業者は必要に応じてワーク３７の加工形状に対応した画像を選択して表示させることができる。
【００６８】
図１１に示した表面形状画像表示エリア８１と、裏面形状画像表示エリア８２と、たわみ分布画像表示エリア８３と、厚さ分布画像表示エリア８４と、ＳＦＱＲ画像表示エリア８５と、ナノトポグラフィー画像表示エリア８６とは、加工シミュレーション結果であるワーク３７の加工形状を画像により表示するエリアである。図１１中に示したエリア８１Ａにはワーク３７の表面形状に対応した画像、エリア８２Ａにはワーク３７の裏面形状に対応した画像、エリア８３Ａにはワーク３７のたわみ分布に対応した画像、エリア８４Ａにはワーク３７の厚さ分布に対応した画像、エリア８５Ａにはワーク３７のＳＦＱＲに対応した画像、エリア８６Ａにはワーク３７のナノトポグラフィーに対応した画像がそれぞれ表示される。また、スライドバー５７により加工条件が可変入力された際には、加工シミュレーション手段４７は、加工条件の変化に対応した加工シミュレーション結果を連続的に生成して、可変入力された加工条件の変化に対応したワークの加工形状の画像がリアルタイムで領域８１Ａ〜８６Ａにそれぞれ表示される。
【００６９】
このように、加工シミュレーション結果であるワーク３７の加工形状を画像として表示することにより、視認性に優れた画面構成とすることができ、操業者は表示されたワーク３７の加工形状に対応した画像から容易にワーク３７の加工形状を認識することができる。また、スライドバー５７により加工条件が可変入力された際、可変入力された加工条件の変化に対応したワーク３７の加工形状の画像がリアルタイムで表示されるので、操業者は、加工条件がワーク３７の加工形状に及ぼす影響をリアルタイムに把握して、短時間で容易に最適な加工形状を得ることができる。さらに、操業者は、加工シミュレーション結果から短時間に豊富な知識を得ることができるので、未経験者等の教育支援システムとして用いることができる。
【００７０】
次に、図１４を参照して、結果と入力の相関エリアを選択した際の加工シミュレーション結果表示画面５３Ｂについて説明する。図１４は、結果と入力の相関エリアを選択した際の加工シミュレーション結果表示画面を示した図である。図１４に示すように、結果と入力の相関エリアを選択した際の加工シミュレーション結果表示画面５３Ｂには、大略すると操業条件とのリンクエリア７２と、両頭研削チュートリアルエリア７３と、結果と入力の相関エリア７４と、入力に対する出力の相関エリア８８と、出力に対する入力の相関エリア８９とが表示されている。
【００７１】
入力に対する出力の相関エリア８８には、Ｘ軸９８と、Ｙ軸９９と、第１の入力条件選択エリア９１と、第２の入力条件選択エリア９２と、出力条件選択エリア９３と、カーソル９０とが表示されている。第１の入力条件選択エリア９１及び第２の入力条件選択エリア９２は、加工条件を選択するエリアである。出力条件選択エリア９３は、出力表示したいワーク３７の加工形状の種類を選択するエリアである。ここでのワーク３７の加工形状の種類には、例えばＧＢＩＲ、ＷＡＲＰ、ＢＯＷ、表面形状、裏面形状、たわみ分布、厚さ分布、ＳＦＱＲ、ナノトポグラフィー等がある。第１の入力条件選択エリア９１で選択された加工条件は、Ｘ軸９８と対応し、第２の入力条件選択エリア９２で選択された加工条件は、Ｙ軸９９と対応している。
【００７２】
出力条件選択エリア９３は、第１の入力条件選択エリア９１及び第２の入力条件選択エリア９２で選択した加工条件との相関を確認したいワーク３７の加工形状を選択するエリアである。図１４においては、第１の入力条件選択エリア９１では研削主軸２５ａ，２５ｂの送り速度、第２の入力条件選択エリア９２では加工位置、出力条件選択エリア９３ではＧＢＩＲがそれぞれ選択されている。同図では、Ｘ＝送り速度、Ｙ＝加工位置、Ｚ＝ＧＢＩＲとして、Ｚ＝ｆ（Ｘ，Ｙ）のＺを等高線として表している。また、等高線の一点をポインタ５４で選択して、選択された加工条件を加工シミュレーションまたは両頭研削装置３０の操業条件に反映させることができる。
【００７３】
このように、第１の入力条件選択エリア９１及び第２の入力条件選択エリア９２で選択した加工条件に対応したワーク３７の加工形状の等高線を表示することで、操業者は、第１及び第２の入力条件選択エリア９１，９２で選択した加工条件がワーク３７の加工形状にどのような関連があるかを等高線から認識することができ、短時間に豊富な知識を得ることができる。したがって、熟練度の低い操業者や未経験者等の教育支援システムとして用いることができる。また、等高線の一点をポインタ５４で選択して、選択された加工条件を加工シミュレーションまたは両頭研削装置３０の操業条件に反映させることにより、容易に加工条件の入力を行うことができる。
【００７４】
出力に対する入力の相関エリア８９には、Ｘ軸９８と、Ｙ軸９９と、第１の出力条件選択エリア９５と、第２の出力条件選択エリア９６と、入力条件選択エリア９７と、カーソル９０とが表示されている。図１４においては、第１の出力条件選択エリア９５ではナノトポグラフィー、第２の出力条件選択エリア９６ではＧＢＩＲ、入力条件選択エリア９７では加工位置がそれぞれ選択されている。同図では、Ｘ＝ナノトポグラフィー、Ｙ＝ＧＢＩＲ、Ｚ＝加工位置として、Ｚ＝ｆ（Ｘ，Ｙ）のＺを等高線として表している。なお、ＧＢＩＲが適切な値である範囲を色分け等により識別可能とすることもできる。
【００７５】
このように、第１及び第２の出力条件選択エリア９５，９６との相関を確認したい加工条件を入力条件選択エリア９７で選択して、ワーク３７の加工形状の入力条件選択エリア９７で選んだ値の等高線を表示することで、操業者は、加工条件がワーク３７の加工形状にどのような関連があるかを等高線から認識することができ、短時間に豊富な知識を得ることができる。したがって、熟練度の低い操業者や未経験者等の教育支援システムとして用いることができる。
【００７６】
次に、図１５を参照して、本実施例の加工装置用表示装置を用いた加工シミュレーション処理について説明する。図１５乃至図１６は、本実施例の加工装置用表示装置を用いた加工シミュレーション処理のフローチャートを示した図である。図１５に示す処理が起動すると、先ずＳＴＥＰ１０５の処理により、加工シミュレーションを行う際に必要なベースとなる加工条件を、記憶手段４８に格納されているデフォルト値を使用するかどうかの判断を行う。ベースとなる加工条件にデフォルト値を使用する場合には、加工シミュレーション結果表示画面５３Ａにおいて両頭研削のチュートリアルエリア７３を選択する。ベースとなる加工条件にデフォルト値を使用しない場合には、加工シミュレーション結果表示画面５３Ａにおいて操業条件とのリンクエリア７２を選択する。デフォルト値を使用しない場合には、処理は▲１▼に進む。
【００７７】
ここで、図１６を参照して、▲１▼に進んだ場合の処理について説明する。ＳＴＥＰ１２５の処理より、ベースとなる加工条件が入力される。続く、ＳＴＥＰ１２６では、加工シミュレーション結果が取得された際、加工シミュレーション結果表示画像５３Ａに表示させるワーク３７の加工形状の種類及び画像形式の選択を行う。次のＳＴＥＰ１２７では、ＳＴＥＰ１２５で入力された加工条件に基づき、加工シミュレーション手段４７はワーク３７の加工形状の加工シミュレーションを行い、加工シミュレーション結果が取得され、処理はＳＴＥＰ１２８に進む。ＳＴＥＰ１２８では、加工シミュレーション結果及び加工条件が記憶手段４８に格納される。続く、ＳＴＥＰ１２９では、ディスプレイ上の加工シミュレーション結果表示画面５３Ａに加工シミュレーション結果であるワークの加工形状が画像として表示され、処理は図１５に示したＳＴＥＰ１１０へと進む。
【００７８】
ＳＴＥＰ１０５において、デフォルト値を使用する場合には、処理はＳＴＥＰ１０６に進む。ＳＴＥＰ１０６では、ベースとなる加工条件として、記憶手段４８に格納されたデフォルト値のうち、例えばＧＢＩＲが最も小さいデフォルト値が選択される。また、ＳＴＥＰ１０６においては、ワークの表面及び裏面の形状、ワークのナノトポグラフィー、ワークの厚さ分布、ワークの反り及びワークをセル分割した際のセル内の厚さ分布のうちの少なくとも１つが所望の加工形状となるような加工条件を記憶手段からデフォルト値として選択することができる。
【００７９】
このように、ワークの表面及び裏面の形状、ワークのナノトポグラフィー、ワークの厚さ分布、ワークの反り及びワークをセル分割した際のセル内の厚さ分布のうちの少なくとも１つが所望の加工形状となるような加工条件を記憶手段からデフォルト値として選択できるため、加工条件の最適化を容易に行うことができる。
【００８０】
続く、ＳＴＥＰ１０７では、ＳＴＥＰ１０６において選択したデフォルト値に対応した加工シミュレーション結果が記憶手段４８から読み込まれて、処理はＳＴＥＰ１０８へと進む。ＳＴＥＰ１０８では、加工シミュレーション結果が取得された際、加工シミュレーション結果表示画面５３Ａに表示させるワーク３７の加工形状の種類及び画像形式の選択を行う。なお、加工シミュレーション結果とは、加工シミュレーション処理により求められたワーク３７の加工形状のことである。
【００８１】
続く、ＳＴＥＰ１０９では、ＳＴＥＰ１０７で読み込んだデフォルト値に対応した加工シミュレーション結果が、ＳＴＥＰ１０８で選択したワーク３７の加工形状の種類及び画像形式で加工シミュレーション結果表示画面５３Ａに表示され、処理はＳＴＥＰ１１０へと進む。ＳＴＥＰ１１０では、各加工条件に対応したスライドバー５７の上限値及び下限値を両頭研削装置３０の加工条件の上限値及び下限値と対応させる。続く、ＳＴＥＰ１１１では、スライドバーにより加工条件の可変入力処理を行い、処理はＳＴＥＰ１１２へと進む。ＳＴＥＰ１１２では、ＳＴＥＰ１１１において可変入力された加工条件と相関のある加工条件が存在した場合には、相関のある加工条件の入力表示が可変入力される。
【００８２】
続く、ＳＴＥＰ１１３では、可変入力された加工条件に近い実加工結果があるかどうかの判定が行われる。ＳＴＥＰ１１３において、実加工結果がないと判定された場合には、処理はＳＴＥＰ１１５へと進む。ＳＴＥＰ１１５では、可変入力された加工条件に基づいて、加工シミュレーション手段４７により加工シミュレーション処理が行われる。続く、ＳＴＥＰ１１６では、加工シミュレーション結果及び加工条件が記憶手段４８に記憶される。ＳＴＥＰ１１３において、実加工結果があると判定された場合には、処理はＳＴＥＰ１１４へと進む。ＳＴＥＰ１１４では、記憶手段４８に格納された実加工結果が読み込まれる。次のＳＴＥＰ１１７では、加工シミュレーション結果表示画面５３Ａにワーク３７の加工形状がリアルタイムに画像として表示される。
【００８３】
続く、ＳＴＥＰ１１８では、結果と入力の相関処理を行うかどうかの判定を行う。ＳＴＥＰ１１８において、結果と入力の相関処理を行うと判定された際には、処理はＳＴＥＰ１１９へと進む。ＳＴＥＰ１１９では、結果と入力の相関処理を行うために必要な入力条件及び出力条件を選択する。続く、ＳＴＥＰ１２０では、ＳＴＥＰ１１９において選択した入力条件及び出力条件に基づいて求められた、結果と入力の相関に対応した画像が画面５３Ｂに表示され、処理はＳＴＥＰ１２１へと進む。ＳＴＥＰ１１８において、結果と入力の相関処理を行わないと判定された際には、処理はＳＴＥＰ１２１へと進む。
【００８４】
ＳＴＥＰ１２１では、加工シミュレーション処理を終了するかどうかの判定がされる。ＳＴＥＰ１２１において、加工シミュレーションを継続すると判定された際には、処理はＳＴＥＰ１０５へと戻る。ＳＴＥＰ１２１において、加工シミュレーションを終了すると判定された際には、処理は終了される。なお、ワーク３７の加工条件の最適化は、ＳＴＥＰ１１８〜１２０の処理を省略したフローでも行うことができる。ＳＴＥＰ１１８〜１２０の処理は、主に熟練度の低い操業者や未経験者が、両頭研削装置３０に関する知識を得るために行われる処理である。
【００８５】
（第２実施例）
図１７は、本発明の第２実施例である加工表示装置を用いた加工シミュレーションシステムの構成図である。図１７を参照して、本発明の第２実施例である加工表示装置を用いた加工シミュレーションシステムの構成について説明する。なお、第２実施例は、第１実施例の変形例であるので、第１実施例と同一構成部分に関しては同一符号を付して説明を省略する。
【００８６】
図１７に示すように、本実施例の加工表示装置を用いた加工シミュレーションシステムは、コンピュータ２０と、両頭研削装置３０に設けられた両頭研削装置用コンピュータ３５とがオンラインで接続されており、コンピュータ２０は、両頭研削装置用コンピュータ３５からのデータを受信可能な構成とされている。図１８は、第２実施例の加工装置用表示装置のディスプレイ上の画面を示した図である。図１８に示すように、加工装置用表示装置のディスプレイ２８上に表示される画面１２５は、両頭研削装置制御画面１２６と、加工シミュレーション用入力画面５２と、加工シミュレーション結果表示画面５３とから構成されている。両頭研削装置制御画面１２６は、両頭研削装置３０を制御するためのものであり、コンピュータ２０は、両頭研削装置制御画面１２６を介して両頭研削装置３０を制御可能な構成とされている。また、加工シミュレーションから得られた適切な加工条件をコンピュータ２０は、両頭研削装置側のコンピュータ３５に転送して両頭研削装置３０の操業条件として用いることができる。
【００８７】
このように、両頭研削装置制御画面１２６、加工シミュレーション用入力画面５２及び加工シミュレーション結果表示画面５３を同一画面１２５上に表示させることにより、操作性に優れた画面構成とすることができ、操業者は、両頭研削装置３０を操作しながら加工シミュレーション処理を並行して行うことができる。なお、本実施例の加工装置用表示装置を用いた加工シミュレーション処理は、第１実施例の図１５乃至図１６において説明したフローチャートに従って同様に行うことができる。
【００８８】
（第３実施例）
図１９は、本発明の第３実施例である加工表示装置を用いた加工シミュレーションシステムの構成図である。図１９に示した両頭研削装置用のコンピュータ１３０には、加工シミュレーションを行うための加工シミュレーションソフトが格納されており、入力された加工条件に対応したワーク３７の加工シミュレーション処理を行うことが可能な構成とされている。また、両頭研削装置用のコンピュータ１３０のディスプレイ１３１には、加工シミュレーション結果または実加工データが出力された図８に示した画面１２５が表示される。
【００８９】
このように両頭研削装置用のコンピュータ１３０で、加工シミュレーションを行い、加工シミュレーション結果または実加工データをディスプレイ１３１に表示させることにより、加工表示装置用のコンピュータが不要となり、操業者は、両頭研削装置３０を操作しながら加工シミュレーション処理を並行して行うことができる。
【００９０】
以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００９１】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、入力手段から加工条件が連続的に変化された際、連続的に変化された加工条件に対応した加工結果を加工条件の連続的な変化に連動させて表示するため、操業者は、加工条件の連続的な変化に連動した加工結果を認識して、加工結果の最適化を容易に行うことができる。また、操業者は、表示された加工結果から豊富な知識を得ることができる。
【００９２】
請求項２記載の発明によれば、加工シミュレーション手段は、入力手段から加工条件が連続的に変化された際、加工条件に対応した加工シミュレーション結果を連続的に生成し、表示手段は、加工シミュレーション結果または実加工データを前記加工条件の連続的な変化に連動させて表示するため、操業者は、加工条件が連続的に変化された際の加工形状の変化をリアルタイムに認識することができ、加工形状の最適化を容易に行うことができる。また、操業者は、加工シミュレーション結果から豊富な知識を得ることができる。
【００９３】
請求項３記載の発明によれば、スライドバーをディスプレイ上に表示させて、スライドバーを操作することにより、容易に加工条件を連続的に変化させることができる。
【００９４】
請求項４記載の発明によれば、スライドバーの上限値及び下限値を、加工条件の上限値及び下限値に対応させることにより、加工装置で使用可能な加工条件で加工シミュレーションを行なうことができる。したがって、加工シミュレーションに用いた加工条件を、実際に加工装置で使用することができる。
【００９５】
請求項５記載の発明によれば、加工シミュレーション手段は、加工装置の経時的な変化を演算して、演算した結果に基づいて加工シミュレーションを行うため、精度の良い加工シミュレーション結果を得ることができる。
【００９６】
請求項６記載の発明によれば、加工シミュレーション結果及び加工条件をディスプレイ上に表示するため、視認性に優れた画面構成とすることができ、加工シミュレーション結果及び加工条件を容易に認識することができる。
【００９７】
請求項７記載の発明によれば、加工シミュレーション結果は、研削加工面の形状に対応した画像、研削加工面のナノトポグラフィーに対応した画像、ワークの厚さ分布に対応した画像、ワークの反りに対応した画像及びワークをセル分割した際のセル内の厚さ分布の画像からなる群から選択される少なくとも１つの画像により表示されるため、操業者は画像から容易にワークの加工形状を認識することができる。
【００９８】
請求項８記載の発明によれば、加工シミュレーション手段は、ワークの表面及び裏面の形状、ワークのナノトポグラフィー、ワークの厚さ分布、ワークの反り及びワークをセル分割した際のセル内の厚さ分布のうちの少なくとも１つが所望の加工形状となるような加工条件を記憶手段からデフォルト値として選択できるため、加工条件の最適化を容易に行うことができる。
【００９９】
請求項９記載の発明によれば、加工シミュレーション手段は、入力手段から連続的に変更された加工条件に基づき、加工条件の変化に対応した加工シミュレーション結果を連続的に生成して、表示手段は、加工条件の変化に対応した加工シミュレーション結果をリアルタイムでディスプレイ上に表示するため、操業者は加工条件が可変された際の加工形状の変化をリアルタイムで認識することができ、加工形状の最適化を容易に行うことができる。また、操業者は加工シミュレーション結果から豊富な知識を得ることができる。
【０１００】
請求項１０記載の発明によれば、加工装置用表示装置の表示プログラムによりコンピュータは、ディスプレイ上に加工条件が連続的に変化された際、加工条件の変化に対応した加工シミュレーション結果を連続的に生成して、加工シミュレーション結果または実加工データをリアルタイムで表示することができる。
【０１０１】
請求項１１記載の発明によれば、加工装置用表示装置の表示プログラムを記録したコンピュータでの読み取りが可能な記録媒体に基づいて、コンピュータは、ディスプレイ上に加工条件が連続的に変化された際、加工条件の連続的な変化に対応した加工シミュレーション結果を連続的に生成して、加工条件の変化に対応した加工シミュレーション結果または実加工データをリアルタイムで表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術であるテレビカメラを利用した加工装置用表示装置を備えた研削装置を示した図である。
【図２】本発明の第１実施例である加工表示装置を用いた加工シミュレーションシステムの構成図である。
【図３】第１実施例の両頭研削装置の構成を示した図である。
【図４】本実施例のコンピュータ内部の構成を示した図である。
【図５】本実施例の加工装置用表示装置のディスプレイ上の画面を示した図である。
【図６】加工シミュレーション用入力画面を示した図である。
【図７】コントロール項目入力表示画像を示した図である。
【図８】砥石特性入力表示画像を示した図である。
【図９】ワーク特性入力表示画像を示した図である。
【図１０】機械的特性入力表示画像を示した図である。
【図１１】操業条件とのリンクまたは両頭研削チュートリアルを選択した際の画面を示した図である。
【図１２】ワークの表面形状に対応した鳥瞰図である。
【図１３】ワークの表面形状に対応した断面図である。
【図１４】結果と入力の相関エリアを選択した際の加工シミュレーション結果表示画面を示した図である。
【図１５】本実施例の加工装置用表示装置を用いた加工シミュレーション処理のフローチャートを示した図（その１）である。
【図１６】本実施例の加工装置用表示装置を用いた加工シミュレーション処理のフローチャートを示した図（その２）である。
【図１７】本発明の第２実施例である加工表示装置を用いた加工シミュレーションシステムの構成図である。
【図１８】第２実施例の加工装置用表示装置のディスプレイ上の画面を示した図である。
【図１９】本発明の第３実施例である加工表示装置を用いた加工シミュレーションシステムの構成図である。
【符号の説明】
１０  研削装置
１１Ａ  指令形状画像
１１Ｂ  画像
１２、２６ａ、２６ｂ  砥石
１２Ａ  砥石の画像
１３  レンズ
１４  テレビカメラ
１５  Ｘ軸操作部
１６  表示画面
２０  コンピュータ
２１ａ、２１ｂ  研削加工装置
２２ａ、２２ｂ  駆動装置
２３ａ、２３ｂ  移動装置
２４  ワーク保持装置
２５ａ、２５ｂ  研削主軸
２７ａ、２７ｂ  研削動作面
２８、１３１  ディスプレイ
２８Ａ  記録媒体
２９  ワーク保持器フレーム
３１  駆動源
３２  アーム開閉用回転軸
３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃ  Ｖ溝付きローラ
３４  クランプアーム
３５、１３０  両頭研削装置用のコンピュータ
３７  ワーク
４１  ＣＰＵ
４２  入力装置
４３  表示装置
４４  ＲＯＭ
４５  ＲＡＭ
４６  ＣＬＫ
４７  加工シミュレーション手段
４８  記憶手段
５０、１３０  画面
５２  加工シミュレーション用入力画面
５３、５３Ａ、５３Ｂ  加工シミュレーション結果表示画面
５４  ポインタ
５６  コントロール項目入力表示画像
５７  スライドバー
５８  砥石特性入力表示画像
５９  ワーク特性入力表示画像
６０  機械的特性入力表示画像
６１  読み込みエリア
６２  保存エリア
６６、９０  カーソル
６７、７５、７９  数値入力表示画像
６８  最小値入力表示画像
６９  最大値入力表示画像
７０  データファイル表示画像
７２  操業条件とのリンクエリア
７３  両頭研削チュートリアルエリア
７４  結果と入力の相関エリア
７６  画像形式選択エリア
７６Ａ、７６Ｂ、７７Ａ、７７Ｂ、７７Ｃ、７７Ｄ、７７Ｅ、７７Ｆ  選択エリア
７７  表示画像選択エリア
７８  断面方向指定エリア
８１  表面形状画像表示エリア
８１Ａ、８２Ａ、８３Ａ、８４Ａ、８５Ａ、８６Ａ  エリア
８２  裏面形状画像表示エリア
８３  たわみ分布画像表示エリア
８４  厚さ分布画像表示エリア
８５  ＳＦＱＲ画像表示エリア
８６  ナノトポグラフィー画像表示エリア
８８  入力に対する出力の相関エリア
８９  出力に対する入力の相関エリア
９１  第１の入力条件選択エリア
９２  第２の入力条件選択エリア
９３  出力条件選択エリア
９５  第１の出力条件選択エリア
９６  第２の出力条件選択エリア
９７  入力条件選択エリア
９８  Ｘ軸
９９  Ｙ軸
１２５  画面
１２６  両頭研削装置用制御画面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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