(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ェハのようなワークの両面を超精密に研削加工する両面加工装置に関し、一対の加工部材の位置を調整する際、加工部材偏磨耗と、計測により求めた被加工物の位置（＝推定された加工部材の位置）と実際の加工部材の位置との間に生じる被加工物の反りやうねりに起因する計測誤差とを考慮して、被加工物の加工精度を向上させることのできる両面加工装置を提供することを目的とする。【解決手段】  ワークの加工終了毎にワークの被加工面の位置データを取得する２つの位置センサー４５ａ，４５ｂと、加工終了時における１枚目のワークの被加工面の砥石目標位置Ｒと、ｍ枚目のワークの被加工面の位置と、研削主軸の送り位置の変位量とに基づいてカップ型砥石の磨耗量を演算する砥石磨耗量演算手段６５と、磨耗量に基づき、カップ型砥石の加工終了位置を砥石目標位置Ｒに補正するための補正量を演算する砥石位置補正量演算手段とを設け、砥石位置制御手段に補正量をフィードバックする構成とした。【選択図】  図９
2005342851.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転支持された被加工物の両面を加工する一対の加工部材と、
該加工部材と一体的に設けられた主軸と、
前記主軸の位置制御を行う砥石位置制御手段と、
前記主軸の送り位置を検出する主軸位置センサーと、
前記被加工物の加工終了毎に、前記被加工物の被加工面の位置データを取得する２つの位置センサーと、
加工終了時における前記被加工物の被加工面の目標位置と、前記被加工物の被加工面の位置と、前記主軸の送り位置の変位量とに基づき、各加工部材に発生する磨耗量を演算すると共に、前記磨耗量に基づき、前記各加工部材の加工終了位置を前記目標位置に補正するための補正量を演算する磨耗補正量演算手段と、
前記砥石位置制御手段に前記補正量をフィードバックするフィードバック手段とを設けたことを特徴とする両面加工装置。
【請求項２】
前記磨耗補正量演算手段は、前記位置データに含まれるワークの回転周期に起因する成分を除去するフィルタを含むことを特徴とする請求項１に記載の両面加工装置。
【請求項３】
前記磨耗補正量演算手段は、加工により発生する磨耗成分である定常成分と変動成分とを補正して、前記磨耗補正量演算手段の処理に反映させると共に、
前記２つの位置センサーにより検出された前記被加工物の被加工面の位置と、前記被加工物の加工終了時の前記一対の加工部材の加工面の位置との間に生じる計測誤差による前記補正量への影響を低減させることを特徴とする請求項１または２に記載の両面加工装置。
【請求項４】
前記磨耗補正量演算手段は、前記計測誤差の成分を除去する砥石位置推定フィルタを含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の両面加工装置。
【請求項５】
前記磨耗補正量演算手段は、２階積分成分により前記定常成分と変動成分とを除去するよう加工終了時における前記一対の加工部材の加工面の位置の補正量を演算することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の両面加工装置。
【請求項６】
前記磨耗補正量演算手段は、２階積分成分と１階積分成分により前記定常成分と変動成分とを除去するよう加工終了時における前記一対の加工部材の加工面の位置の補正量を演算することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の両面加工装置。
【請求項７】
前記磨耗補正量演算手段は、２階積分成分と１階積分成分と比例成分とにより、前記定常成分と変動成分とを除去するよう加工終了時における前記一対の加工部材の加工面の位置の補正量を演算することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の両面加工装置。
【請求項８】
前記２つの位置センサーは、シリンダー加圧式の接触式位置センサーであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の両面加工装置。
【請求項９】
前記２つの位置センサーは、非接触式センサーであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の両面加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、両面加工装置に係り、特に光学部品のガラスや半導体シリコンウェハのようなワークの両面を超精密に研削加工する両面加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェハやハードディスク用ガラス基板のような薄い円形状のワーク（被加工物）の両面を一対の加工部材により加工する両面加工装置には、ワークを回転可能に支持するためのワーク保持装置が備えられている。
【０００３】
両面加工装置には、両頭研削装置や両頭研削装置よりも高精度にワークを加工する両面研磨装置等ある。両頭研削装置では、ワーク保持装置により回転支持されたワークの両面は、対向して回転移動する一対のカップ型砥石により同時に研削加工される。また、両面研磨装置の場合は、研磨布が貼られた一対の定盤にワーク保持装置により支持されたワークを挟んで、研磨布間に研磨液を供給させ、一対の定盤を回転させることで、ワークの両面が同時に研磨加工される。
【０００４】
このような両面加工装置では、ワークの両面を精度良く加工するため、ワークの両面加工を行う前に、ワーク保持装置に支持されたワークの被加工面と一対のカップ型砥石の加工面との位置関係（両頭研削装置の場合）、或いはワーク保持装置に支持されたワークの被加工面と一対の定盤の加工面との位置関係（両面研磨装置の場合）を調整して位置関係の最適化が行われる。
【０００５】
しかし、両頭研削装置の場合には、ワークの累積加工枚数が増加するにつれて、研削条件の微小な差異から一対のカップ型砥石の磨耗量にばらつきが生じ、加工前に最適化されたワークの被加工面と一対のカップ型砥石の加工面との位置関係が最適化された状態からずれて、ワークの両面の加工精度が低下するという問題があった。また、両面研磨装置の場合には、ワークの累積加工枚数が増加するにつれて、研磨条件の微小な差異から一対の研磨布の磨耗量にばらつきが生じ、加工前に最適化されたワークの被加工面と一対の研磨布の加工面との位置関係が最適化された状態からずれて、ワークの両面の加工精度が低下するという問題があった。
【０００６】
このような問題の解決を目的とした従来の両面研削装置としては、一対の砥石がワークに接触した際のワークの曲がり量を検出する曲がり検出手段を一対の流体供給部材にそれぞれ設けて、一対の流体供給部材とワークの被加工面との間の距離を測定してワークの曲がり量を検出し、ワークの曲がり量が所定量を超えた際、研削加工完了後の一対の砥石の研削動作面の位置が最適となるよう一対の砥石の待機位置を変更するものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
また、従来の両面加工装置では、ワークを保持する保持手段の位置を検出する手段と、一対の砥石の研削動作面の位置を検出する手段と、これらの検出結果を処理するコンピュータと、コンピュータで処理された情報を基に保持手段及び／又は研削砥石の位置を移動させる手段とを設け、ワークの厚さの中心及び／又は保持手段の中心と、一対の砥石の研削動作面の中心とを常に一致させながらワークの両面加工を行うことで、ワークの反りを抑制したものがある（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００２−３０７３０３号公報
【特許文献２】国際公開第ＷＯ００／６７９５０号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、ワークは反りやうねりを有しており、ワークを加工する際、回転させられるワークの仮想中心平面には振れが発生し、これによりワークの加工精度が低下する。
【０００９】
しかしながら、曲がり検出手段を備えた両面研削装置では、ワークの反りやうねりを考慮していないため、一対の流体供給部材とワークの被加工面との間の距離を測定して求めたワークの曲がり量の信頼性が低下してしまい、砥石切込完了時の研削動作面の位置が最適となるように砥石の位置を調整することが困難であるという問題があった。また、曲がり検出手段を備えた両面研削装置では、エアーにより曲がり検出手段とワークの被加工面との間の距離を測定しているが、曲がり検出手段とワークとの間の距離が近接した際には、エアーの圧力によりワークが押されて（ワークが外力を受けて）、ワークを精度良く加工することができないという問題があった。さらに、一対の砥石の磨耗量が異なった場合（砥石の偏磨耗）の影響が考慮されていないので、精度の良くワークを加工することが困難であるという問題があった。
【００１０】
従来の両面加工装置においては、ワークの厚さの中心及び／またはワークを保持する保持手段の中心、及び一対の砥石の砥石面間隔の中心をどのように計測するかについて考慮されていない。そのため、ワークの厚さの中心及び／またはワークを保持する保持手段の中心と一対の砥石の砥石面間隔の中心とが常に一致するように制御することは困難である。
【００１１】
また、ワークの反りやうねり、計測装置から求めたワークの位置（＝砥石の位置）と実際の砥石の位置との間に生じる誤差（以下、計測誤差とする。）が考慮していないため、ワークの厚さの中心及び／またはワークを保持する保持手段の中心と一対の砥石の砥石面間隔の中心とを一致させることは困難であり、ワークを精度良く加工することができないという問題があった。
【００１２】
さらに、ワークの厚さの中心及び／またはワークを保持する保持手段の中心と一対の砥石の砥石面間隔の中心とが常に一致するようリアルタイムに補正を行い、制御するためには、別途制御装置を設けなければならないという問題があった。また、一対の砥石の磨耗量が異なった場合（以下、砥石偏磨耗とする。）の影響が考慮されていないので、精度の良くワークを加工することが困難であるという問題があった。
【００１３】
そこで、本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、一対の加工部材の位置を調整する際、加工部材偏磨耗と、計測により求めた被加工物の位置（＝推定された加工部材の位置）と実際の加工部材の位置との間に生じる被加工物の反りやうねりに起因する計測誤差とを考慮して、被加工物の加工精度を向上させることのできる両面加工装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
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。
【００１５】
請求項１記載の発明では、回転支持された被加工物の両面を加工する一対の加工部材と、該加工部材と一体的に設けられた主軸と、前記主軸の位置制御を行う砥石位置制御手段と、前記主軸の送り位置を検出する主軸位置センサーと、前記被加工物の加工終了毎に、前記被加工物の被加工面の位置データを取得する２つの位置センサーと、加工終了時における前記被加工物の被加工面の目標位置と、前記被加工物の被加工面の位置と、前記主軸の送り位置の変位量とに基づき、各加工部材に発生する磨耗量を演算すると共に、前記磨耗量に基づき、前記各加工部材の加工終了位置を前記目標位置に補正するための補正量を演算する磨耗補正量演算手段と、前記砥石位置制御手段に前記補正量をフィードバックするフィードバック手段とを設けたことを特徴とする両面加工装置により、解決できる。
【００１６】
上記発明によれば、加工終了時における被加工物の被加工面の目標位置と、被加工物の被加工面の位置と、主軸の送り位置の変位量とに基づき、各加工部材に発生する磨耗量を演算すると共に、磨耗量に基づき、各加工部材の加工終了位置を目標位置に補正するための補正量を演算する磨耗補正量演算手段と、砥石位置制御手段に補正量をフィードバックするフィードバック手段とを設けることにより、各加工部材の加工終了位置を被加工物の被加工面の目標位置と略同じになるよう補正量を砥石位置制御手段にフィードバックし、各加工部材の位置を調整して、被加工物を精度良く加工することができる。
【００１７】
請求項２記載の発明では、前記磨耗補正量演算手段は、前記位置データに含まれるワークの回転周期に起因する成分を除去するフィルタを含むことを特徴とする請求項１に記載の両面加工装置により、解決できる。
【００１８】
上記発明によれば、磨耗補正量演算手段に位置データに含まれるワークの回転周期に起因する成分はフィルタにより除去されるため、位置データの精度は向上し、よって、各加工部材の加工終了位置を目標位置に補正するための補正量の精度を向上させることができる。
【００１９】
請求項３記載の発明では、前記磨耗補正量演算手段は、加工により発生する磨耗成分である定常成分と変動成分とを補正して、前記磨耗補正量演算手段の処理に反映させると共に、前記２つの位置センサーにより検出された前記被加工物の被加工面の位置と、前記被加工物の加工終了時の前記一対の加工部材の加工面の位置との間に生じる計測誤差による前記補正量への影響を低減させることを特徴とする請求項１または２に記載の両面加工装置により、解決できる。
【００２０】
上記発明によれば、磨耗補正量演算手段により、加工により発生する磨耗成分である定常成分と変動成分とを補正して、磨耗補正量演算手段の処理に反映させると共に、２つの位置センサーにより検出された被加工物の被加工面の位置と、被加工物の加工終了時の一対の加工部材の加工面の位置との間に生じる計測誤差による補正量への影響を低減させることで、演算により求められる補正量の精度を向上させることができる。
【００２１】
請求項４記載の発明では、前記磨耗補正量演算手段は、前記計測誤差の成分を除去する砥石位置推定フィルタを含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の両面加工装置により、解決できる。
【００２２】
上記発明によれば、磨耗補正量演算手段に計測誤差の成分を除去する砥石位置推定フィルタを設けたことにより、補正量の精度を向上させることができる。
【００２３】
請求項５記載の発明では、前記磨耗補正量演算手段は、２階積分成分により前記定常成分と変動成分とを除去するよう加工終了時における前記一対の加工部材の加工面の位置の補正量を演算することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の両面加工装置
上記発明によれば、定常成分と変動成分とを、２階積分成分により効果的に除去することができる。
【００２４】
請求項６記載の発明では、前記磨耗補正量演算手段は、２階積分成分と１階積分成分により前記定常成分と変動成分とを除去するよう加工終了時における前記一対の加工部材の加工面の位置の補正量を演算することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の両面加工装置により、解決できる。
【００２５】
上記発明によれば、２階積分成分と１階積分成分により定常成分と変動成分とを除去することができる。
【００２６】
請求項７記載の発明では、前記磨耗補正量演算手段は、２階積分成分と１階積分成分と比例成分とにより、前記定常成分と変動成分とを除去するよう加工終了時における前記一対の加工部材の加工面の位置の補正量を演算することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の両面加工装置により、解決できる。
【００２７】
上記発明によれば、２階積分成分と１階積分成分と比例成分とにより定常成分と変動成分とを除去することができる。
【００２８】
請求項８記載の発明では、前記２つの位置センサーは、シリンダー加圧式の接触式位置センサーであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の両面加工装置により、解決できる。
【００２９】
上記発明によれば、２つの位置センサーにシリンダー加圧式の接触式位置センサーを用いることで、２つの位置センサーにより被加工物が押圧された際、被加工物の被加工面の両側から受ける力を相殺して、被加工物に外力が加えられることを防いで、被加工物の加工精度を向上させることができる。
【００３０】
請求項９記載の発明では、前記２つの位置センサーは、非接触式センサーであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の両面加工装置により、解決できる。
【００３１】
上記発明によれば、２つの位置センサーに非接触式センサーを用いることで、２つの位置センサーが被加工物の被加工面を計測する際、２つの位置センサーが被加工物と接触することがなくなり、被加工物を高精度に加工することができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明は、一対の加工部材の位置を調整する際、加工部材の偏磨耗と、計測により求めた被加工物の位置（＝推定された加工部材の位置）と実際の加工部材の位置との間に生じる被加工物の反りやうねりに起因する計測誤差とを考慮して、被加工物の加工精度を向上させることのできる両面加工装置を提供することを目的とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
次に、図面に基づいて本発明の実施例を説明する。
【００３４】
始めに、図１を参照して、本発明の磨耗補正量演算手段６０と、砥石位置制御手段６８とを適用した両頭研削装置１０について説明する。図１は、本発明の一実施例である両頭研削装置を示した図である。なお、図１において、Ｙ，Ｙ方向はカップ型砥石２０ａ，２０ｂがワーク５０に対して移動する方向（スラスト方向）を示しており、Ｘ，Ｘ方向は、カップ型砥石２０ａ，２０ｂの移動方向に直交する方向（ラジアル方向）を示している。
【００３５】
両頭研削装置１０は、大略すると、両頭研削装置本体１５と、磨耗補正量演算手段６０と、砥石位置制御手段６８とを有した構成とされている。
【００３６】
両頭研削装置本体１５は、研削加工装置１６ａ，１６ｂと、ベース１７と、主軸位置センサー１２０ａ，１２０ｂと、ワーク保持器２５とを有した構成とされている。研削加工装置１６ａ，１６ｂは、ワーク５０（ワーク保持器２５）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。図１において、同図中右側に位置する研削加工装置１６ａには符号ａを添記し、同図中左側に位置する研削加工装置１６ｂには符号ｂを添記し、主に研削加工装置１６ａについて説明する。
【００３７】
研削加工装置１６ａは、大略するとカップ型砥石２０ａと、研削主軸２２ａと、サドル２３ａと、サドル駆動装置１８ａと、回転駆動装置（図示せず）とを有した構成とされている。カップ型砥石２０ａは、研削主軸１６ａの一方の端部に一体的に設けられている。カップ型砥石２０ａは、カップ状の開放側の端面（砥粒が固着された面）に平坦な研削動作面２１ａが形成されている。研削動作面２１ａ，２１ｂは、ワーク５０の回転中心位置Ｃを（図２参照）通過するように設定されており、この研削動作面２１ａ，２１ｂによりワーク５０の両面が同時に研削加工される。
【００３８】
研削主軸１６ａには、回転駆動装置（図示せず）が設けられている。回転駆動装置は、研削主軸１６ａをＸ，Ｘ方向に回転させるためのものであり、研削主軸１６ａが回転することにより、カップ型砥石２０ａも一体的に回転する。
【００３９】
研削主軸１６ａの他方の端部は、サドル２３ａに固定されている。サドル２３ａは、ベース１７上に設けられており、ベース１７上をＹ，Ｙ方向に移動可能な構成とされている。研削主軸１６ａが設けられていない側のサドル２３ａの端部には、サドル駆動装置１８ａが設けられている。このサドル駆動装置１８ａは、サドル２３ａをＹ，Ｙ方向に移動させるためのものであり、サドル２３ａが移動することで研削主軸１６ａも一体的に移動する。
【００４０】
主軸位置センサー１２０ａは、サドル２３ａの位置を検出するものである。この主軸位置センサー１２０ａの計測位置からカップ型砥石２０ａの研削動作面２１ａまでの距離を主軸位置センサー１２０ａの計測値に加算し、この加算値（以下、オフセット量）に基づいて砥石位置制御手段６８により、カップ型砥石２０ａの研削動作面２１ａの位置及びカップ型砥石２０ａの送り量が制御される。なお、主軸位置センサー１２０ｂは、主軸位置センサー１２０ａと同様な構成とされている。また、主軸位置センサー１２０ａ，１２０ｂにより検出された位置データＳａ，Ｓｂは後述する砥石磨耗量演算手段６５に送信される。
【００４１】
後述するワーク保持器２５により回転支持されたワーク５０は、回転移動する一対のカップ型砥石２０ａ，２０ｂの研削動作面２１ａ，２１ｂと接触することで研削加工される。
【００４２】
次に、図２を参照して、ワーク保持器２５について説明する。図２は、図１に示したワーク保持器をＡ視した図である。
【００４３】
ワーク保持器２５は、大略するとワーク保持器フレーム２６と、ローラ駆動部２７と、２つの駆動用ローラ部３３と、駆動用ベルト３８と、３つの支持用ローラ部４１と、位置センサー４５ａ，４５ｂとを有した構成とされている。なお、ワーク保持器２５は、図示していない開閉機構により、ワーク５０の着脱可能な構成とされている。
【００４４】
ローラ駆動部２７は、駆動モータ２８と、回転軸２９と、プーリ３１とを有しており、ワーク保持器フレーム２６のワーク５０から離間した位置に設けられている。駆動モータ２８は、回転軸２９を介してプーリ３１と接続されており、駆動モータ２８が回転することで、プーリ３１も回転する。ローラ駆動部２７は、駆動用ローラ部３３に設けられた溝付きローラ３５を回転させるためのものである。
【００４５】
駆動用ローラ部３３は、ワーク保持器フレーム２６に２つ設けられており、溝付きローラ３５と、回転軸３４と、プーリ３６とを有した構成とされている。駆動用ローラ部３３は、ワーク５０の外周部近傍に対応した位置に設けられている。溝付きローラ３５は、回転軸３４を介してプーリ３６と接続されている。溝付きローラ３５は、ワーク５０の外周端部と接触するための溝部（図示せず）を有している。２つのプーリ３６は、駆動ベルト３８を介してプーリ３１と接続されており、駆動モータ２８によりプーリ３１が回転させられた際の回転が駆動ベルト３８を介して２つのプーリ３６に伝達され、２つの溝付きローラ３５が回転して、ワーク５０を回転させる。
【００４６】
支持用ローラ部４１は、３つ設けられており、溝付きローラ４３と、回転軸４２とを有した構成とされている。支持用ローラ部４１は、ワーク５０の外周部近傍に対応した位置に設けられている。支持用ローラ部４１は、ワーク５０を回転可能に支持するためのものである。溝付きローラ４３は、ワーク５０の外周端部と接触するための溝部（図示せず）を有している。回転軸４２は、溝付きローラ４３と一体的に形成されている。
【００４７】
位置センサー４５ａは、シリンダー加圧式の接触式センサーであり、大略すると位置センサー本体４６ａと、接触子４７ａと、シリンダー加圧部（図示せず）とを有した構成とされている。位置センサー本体４６ａは、ワーク５０の被加工面５０ａ上に延在しており、その端部には、接触子４７ａが設けられている。接触子４７ａは、シリンダー加圧部によりワーク５０の被加工面５０ａと接触するよう配置されている。位置センサー４５ａは、研削加工開始前後及び研削加工中のワーク５０の被加工面５０ａの位置を検出するためのセンサーであり、検出された位置データＥａは常時、後述するフィルタ６１ａと、ワークの厚み演算手段６２とに送信される。
【００４８】
位置センサー４５ｂは、シリンダー加圧式の接触式センサーであり、大略すると位置センサー本体４６ｂと、接触子４７ｂと、シリンダー加圧部（図示せず）とを有した構成とされている。位置センサー本体４６ｂは、ワーク５０の被加工面５０ｂ上に延在しており、その端部には、接触子４７ｂが設けられている。接触子４７ｂは、シリンダー加圧部によりワーク５０の被加工面５０ｂと接触するよう配置されている。位置センサー４５ｂは、研削加工開始前後及び研削加工中のワーク５０の被加工面５０ｂの位置を検出するためのセンサーであり、検出された位置データＥｂは常時、後述するフィルタ６１ｂと、ワークの厚み演算手段６２とに送信される。
【００４９】
このようなシリンダー加圧式の位置センサー４５ａ，４５ｂをワーク５０の被加工面５０ａ，５０ｂに設けることで、接触子４７ａ，４７ｂが押圧された際、ワーク５０の被加工面５０ａ，５０ｂが受ける力を相殺して、ワークに余計な外力が加えられることを防いで、ワーク５０の加工精度を向上させることができる。なお、本実施例では、シリンダー加圧式の位置センサー４５ａ，４５ｂを適用した場合を例に挙げたが、位置センサー４５ａ，４５ｂには、光学式位置センサーや渦電流式変位センサー等の非接触式センサーを用いても良い。光学式位置センサーや渦電流式変位センサー等の非接触式センサーを用いた場合には、ワーク５０に外力を与えることなく、ワーク５０の被加工面５０ａ，５０ｂの位置の検出を行うことができるので、ワーク５０を高精度に研削加工することができる。
【００５０】
ここで、図３を参照して、ワーク５０を１枚研削加工した場合を例に挙げて、位置データＥａに含まれるデータ成分について説明する。
【００５１】
図３は、位置センサーにより取得された位置データに含まれる成分を説明するための図である。なお、図３において、縦軸はカップ型砥石２０ａの厚さ、横軸はカップ型砥石２０ａによるワーク５０の研削加工時間を示している。また、ｔ１は研削加工開始時間（以下、加工開始時間ｔ１とする）、ｔ２は研削加工終了時間（以下、加工終了時間ｔ２とする）、Ｇは研削加工開始直後から研削加工が終了するまでの間に位置センサー４５ａにより検出された位置データＥａ（以下、位置データ曲線Ｇとする）、Ｈはカップ型砥石２０ａの理想加工面位置曲線（以下、理想加工面位置曲線Ｈとする）、Ｉは研削加工前のカップ型砥石２０ａの研削動作面２１ａの位置、ｇは研削加工終了時のカップ型砥石２０ａの研削動作面２１ａの計測値、Ｍ１はワーク１枚加工時のカップ型砥石２０ａの研削動作面２１ａの変位量計測値（以下、変位量計測値Ｍ１とする）、Ｍ２は理想加工面位置曲線Ｈから求めたワーク１枚加工時のカップ型砥石２０ａの研削動作面２１ａの変位量理想値（以下、変位量理想値Ｍ２とする）、Ｍ３は変位量計測値Ｍ１と変位量理想値Ｍ２との差（以下、誤差Ｍ３とする）をそれぞれ示している。理想加工面位置曲線Ｈは、カップ型砥石２０ａの研削動作面２１ａの磨耗量のみのデータ成分を有した曲線である。
【００５２】
先に説明したように、ワーク５０には反りやうねりが存在する。両頭研削装置１０では、このような反りやうねりを有したワーク５０をワーク保持器２５により回転支持させ、対向する一対のカップ型砥石２０ｂ，２０ｂの研削動作面２１ｂ，２１ｂによりワーク５０を研削加工する。そのため、位置センサー４５ａにより検出されたワーク５０の被加工面５０ａの位置データ曲線Ｇには、カップ型砥石２０ａの磨耗量に関するデータ以外に、反りやうねりを有したワーク５０が回転することで発生するワーク５０の回転周期に起因するノイズ等（以下、ワーク５０に起因する外乱成分）が含まれている。そのため、図３に示すように、位置データ曲線Ｇはうねった曲線となり、加工終了時間ｔ２において、位置データ曲線Ｇによる砥石磨耗量Ｍ１と、理想加工面位置曲線Ｈによる砥石磨耗量Ｍ２との間に、砥石磨耗量の差Ｍ３が生じてしまう。
【００５３】
この砥石磨耗量の差Ｍ３は、位置データＥａを後述するフィルタ６１ａでろ過することで、反りやうねりを有したワーク５０が回転することにより発生するワーク５０の回転周期に起因するノイズ等が除去され、これにより位置データ曲線Ｇを理想加工面位置曲線Ｈに近似させることができる。なお、位置データＥｂにも、位置データＥａのデータ成分と同様な種類のデータ成分が含まれている。また、位置データＥｂは、後述するフィルタ６１ｂで帯域制限される。
【００５４】
次に、図１を参照して、磨耗補正量演算手段６０について説明する。磨耗補正量演算手段６０は、大略するとフィルタ６１ａ，６１ｂと、ワーク厚み演算手段６２と、記憶手段６３と、研削加工終了検出手段６４と、砥石磨耗量演算手段６５と、第２の記憶手段６６と、砥石位置補正量演算手段６７と、砥石位置制御手段６８とを有した構成とされている。
【００５５】
フィルタ６１ａは、カットオフ周波数がワーク５０の回転数以下であるローパスフィルタであり、位置センサー４５ａと、記憶手段６３と、研削加工終了検出手段６４とに接続されている。フィルタ６１ａは、位置センサー４５ａから送信された位置データＥａから、ワーク５０に起因する外乱成分（反りやうねりを有したワーク５０が回転することで発生するワーク５０の回転周期に起因する成分）である高周波成分を除去して、カップ型砥石２０ａの位置に関するデータのみを取得するためのものである。また、フィルタ６１ａは、研削加工終了検出手段６４から加工終了検出信号を受けた際、研削加工が終了したワーク５０の被加工面５０ａ，５０ｂの位置に関する位置データＥａｆ（フィルタ処理後のデータ）を記憶手段６３に送信する。
【００５６】
フィルタ６１ｂは、カットオフ周波数がワーク５０の回転数以下であるローパスフィルタであり、位置センサー４５ｂと、記憶手段６３と、研削加工終了検出手段６４とに接続されている。フィルタ６１ｂは、位置センサー４５ｂから送信された位置データＥｂから、ワーク５０に起因する外乱成分（反りやうねりを有したワーク５０が回転することで発生するワーク５０の回転周期に起因する成分）である高周波成分を除去して、カップ型砥石２０ｂの位置に関するデータのみを取得するためのものである。また、フィルタ６１ｂは、研削加工終了検出手段６４から加工終了検出信号を受けた際、研削加工が終了したワーク５０の被加工面５０ａ，５０ｂの位置に関する位置データＥｂｆ（フィルタ処理されたデータ）を記憶手段６３に送信する。
【００５７】
ワークの厚み演算手段６２は、位置センサー４５ａ，４５ｂと、研削加工終了検出手段６４と接続されている。ワークの厚み演算手段６２は、位置センサー４５ａ，４５ｂから送信される位置データＥａ，Ｅｂに基づいて、演算によりワーク５０の厚さＷを求めるためのものである。位置データＥａ，Ｅｂは、研削加工開始前から研削加工終了時までの間のワークの厚み演算手段６２に送信される。ワークの厚み演算手段６２は、研削加工開始前から研削加工終了時までの間のワークの厚さＷをリアルタイムで研削加工終了検出手段６４に送信する。
【００５８】
記憶手段６３は、フィルタ６１ａ，６１ｂと、研削加工終了検出手段６４と、砥石磨耗量演算手段６５とに接続されている。記憶手段６３は、フィルタ６１ａ，６１ｂから送信された研削加工終了時のワーク５０の被加工面５０ａ，５０ｂの位置データＥａｆ，Ｅｂｆを記憶するためのものである。また、記憶手段６３は、例えば、ｎ枚のワーク５０を研削加工する場合において、研削加工終了検出手段６４から加工終了検出信号を受信した際、ｍ（１＜ｍ＜ｎ）枚目までのワーク５０（以下、ｍ枚目のワークをワーク５０（ｍ）と示す。）の研削加工が終了した際には、１枚目のワーク５０（１）の研削加工終了時の位置データＥａｆ−１，Ｅｂｆ−１と、ｍ枚目のワーク５０（ｍ）の研削加工終了時の位置データＥａｆ−ｍ，Ｅｂｆ−ｍとを砥石磨耗量演算手段６５に送信する。
【００５９】
研削加工終了検出手段６４は、ワーク厚み演算手段６２と、記憶手段６３と、第２の記憶手段６６とに接続されている。研削加工終了検出手段６４は、予め研削加工終了時の所望のワーク５０の厚さＷ１が入力されており、ワーク厚み演算手段６２から送信されるワーク５０の厚さＷが厚さＷ１と等しくなった際、記憶手段６３と第２の記憶手段６６とに対して、ワーク５０の加工終了検出信号を送信する。
【００６０】
砥石磨耗量演算手段６５は、記憶手段６３と、主軸位置センサー１２０ａ，１２０ｂと、砥石位置補正量演算手段６７とに接続されている。砥石磨耗量演算手段６５は、主軸位置センサー１２０ａ，１２０ｂからサドル２３ａ，２２ｂの位置データＳａ，Ｓｂ（研削主軸２２ａ，２２ｂの位置データ）と、記憶手段６３から１枚目のワーク５０（１）の研削加工終了時の位置データＥａｆ−１，Ｅｂｆ−１と、ｍ枚目のワーク５０（ｍ）の研削加工終了時の位置データＥａｆ−ｍ，Ｅｂｆ−ｍとを受信した際、各カップ型砥石２０ａ，２０ｂの磨耗量を演算するためのものである。
【００６１】
ここで、図４を参照して、各カップ型砥石２０ａ，２０ｂの磨耗量の演算方法について説明する。図４は、カップ型砥石２０ａ，２０ｂの磨耗量の演算方法を説明するための図である。なお、図４において、１枚目のワーク５０（１）の研削加工終了時のカップ型砥石２０ａ，２０ｂを上方に示し、ｍ枚目のワーク５０（ｍ）の研削加工終了時のカップ型砥石２０ａ，２０ｂを下方に示し、図１と同一構成部分には同一の符号を付す。
【００６２】
また、図４において、Ｋａ１は１枚目のワーク５０（１）の研削加工終了時のカップ型砥石２０ａの厚さ（以下、砥石厚さＫａ１）、Ｋｂ１は１枚目のワーク５０（１）の研削加工終了時のカップ型砥石２０ｂの厚さ（以下、砥石厚さＫｂ１）、Ｅａｆ−１及びＥｂｆ−１は研削加工終了時のワーク５０（１）の被加工面の位置（以下、ワーク位置Ｅａｆ−１，Ｅｂｆ−１）、Ｓａ１は１枚目のワーク５０（１）の研削加工終了時の研削主軸２２ａの送り位置（以下、送り位置Ｓａ１）、Ｓｂ１は１枚目のワーク５０（１）の研削加工終了時の研削主軸２２ｂの送り位置（以下、送り位置Ｓｂ１）、Ｋａｍはｍ枚目のワーク５０（ｍ）の研削加工終了時のカップ型砥石２０ａの厚さ（以下、砥石厚さＫａｍ）、Ｋｂｍはｍ枚目のワーク５０（ｍ）の研削加工終了時のカップ型砥石２０ｂの厚さ（以下、砥石厚さＫｂｍ）、Ｅａｆｍ及びＥｂｆｍは研削加工終了時のワーク５０（ｍ）の被加工面の位置（以下、ワーク位置Ｅａｆｍ，Ｅｂｆｍ）、Ｓａｍはｍ枚目のワーク５０（ｍ）の研削加工終了時の研削主軸２２ａの送り位置（以下、送り位置Ｓａｍ）、Ｓｂｍはｍ枚目のワーク５０（ｍ）の研削加工終了時の研削主軸２２ｂの送り位置（以下、送り位置Ｓｂｍ）をそれぞれ示している。
【００６３】
両頭研削装置１５のサドル駆動装置１８ａ，１８ｂは、左右対称な動きをするので、Ｑａ（＝Ｓａ１−Ｓａｍ）とＱｂ（＝Ｓｂ１−Ｓｂｍ）とは等しくなる（Ｑａ＝Ｑｂ）。
【００６４】
ワーク５０（１），５０−ｍは厚さＷ１に加工されることから、カップ型砥石２０ａの磨耗量Ｕａｍ、カップ型砥石２０ｂの磨耗量Ｕｂｍとすると、カップ型砥石２０ａ，２０ｂの磨耗量Ｕａｍ，Ｕｂｍの和と超過切り込み量の和が等しくなり、Ｕａｍ＋Ｕｂｍ＝２Ｑａとなる。１枚目のワーク５０（１）の研削加工終了時の研削動作面２１ａ，２１ｂと、ｍ枚目のワーク５０（ｍ）の研削加工終了時の研削動作面２１ａ，２１ｂとの間の偏差量Ｐａ，Ｐｂは、それぞれＰａ＝Ｅａｆｍ−Ｅａｆ１，Ｐｂ＝Ｅｂｆｍ−Ｅｂｆ１で示され、ワーク５０（１），５０−ｍは厚さＷ１に加工されることから、Ｐａ＝Ｐｂとなる。また、偏差量Ｐａ，Ｐｂは、カップ型砥石２０ａ，２０ｂの磨耗量Ｕａｍ，Ｕｂｍの差（＝Ｕｂｍ−Ｕａｍ）によって発生し、ワーク５０（１），５０−ｍは厚さＷ１に加工されることから、Ｕｂｍ−Ｕａｍ＝２Ｐａとなる。
【００６５】
このように、カップ型砥石２０ａ，２０ｂの磨耗量Ｕａｍ，Ｕｂｍの和（＝Ｕｂｍ＋Ｕａｍ）と、カップ型砥石２０ａ，２０ｂの磨耗量Ｕａｍ，Ｕｂｍの差（＝Ｕｂｍ−Ｕａｍ）とを求めることで、カップ型砥石２０ａの磨耗量Ｕａｍ（＝Ｑａ−Ｐａ）と、カップ型砥石２０ｂの磨耗量Ｕｂｍ（＝Ｑａ＋Ｐａ）とをそれぞれ求めることができ、カップ型砥石２０ａ，２０ｂの位置の補正量を求める際、精度の良い補正量を求めて、ワーク５０を高精度に加工することができる。
【００６６】
砥石位置補正量演算手段６７は、砥石磨耗量演算手段６５と、砥石位置制御手段６８とに接続されている。砥石位置補正量演算手段６７は、砥石磨耗量演算手段６５で求められたカップ型砥石２０ａ，２０ｂの磨耗量Ｕａｍ，Ｕｂｍから、ワーク５０に起因する外乱成分を除去し、カップ型砥石２０ａ，２０ｂの加工終了位置を目標位置Ｒ（１枚目のワーク加工終了時のカップ型砥石２０ａ，２０ｂの位置）に補正するための補正量を演算するためのものである。
【００６７】
上記砥石磨耗量演算手段６５により求められたカップ型砥石２０ａ，２０ｂの磨耗量Ｕａｍ，Ｕｂｍには、カップ型砥石２０ａ，２０ｂの磨耗量以外に定常成分や低周波成分が多く存在する。そのため、カップ型砥石２０ａ，２０ｂの磨耗量Ｕａｍ，Ｕｂｍに基づいて、精度の良い補正値を得るためには、磨耗量Ｕａｍ，Ｕｂｍからノイズ成分である定常成分や低周波成分を除去する補正が行われる。以下、この定常成分や低周波成分の低減を行う補正を、第１の補正という。
【００６８】
ここで、図５乃至図６を参照して、第１の補正手段が行うカップ型砥石２０ａ，２０ｂの磨耗量Ｕａｍ，Ｕｂｍに含まれる定常成分及び低周波成分の低減方法について説明する。図５は、砥石磨耗量のパワースペクトラムを示した図であり、図６は、図５に示した周波数特性を有した砥石の磨耗量から加工終了時の研削動作面までの伝達関数（ゲイン）を示した図である。ここで、パワースペクトラムとは、信号の周波数成分の強度分布のことである。また、伝達関数は、システムの入力から出力への信号の伝達を示すものである。したがって、砥石磨耗量のパワースペクトラムに砥石磨耗量から加工終了時の研削動作面までの伝達特性をかけあわせた結果が、砥石磨耗量により生じる研削動作面２１ａ，２１ｂの変動の周波数特性となる。
【００６９】
図５に示した砥石磨耗量のパワースペクトラムは、加工枚数毎のカップ型砥石２０ａ，２０ｂの磨耗量Ｕａｍ，Ｕｂｍの周波数特性を示しており、数十枚以上の周期の変動成分から定常成分までが主な成分である。
【００７０】
図６において、ゲインが０．５となるような周波数１／Ｔを砥石位置補正量演算手段６７に設計することで、研削動作面２１ａ，２１ｂに対する砥石磨耗量の定常成分及び変動成分の影響を低減することができる。砥石磨耗量の定常成分及び変動成分の影響を低減させる際には、比例成分、１階積分成分、２階積分成分のそれぞれに対して適当な係数を乗じた和から補正量を求めることができる。比例成分とは、1回の加工における砥石摩耗量Ｗｍ（ｍ枚目のワーク５０（ｍ）を加工した際の砥石磨耗量をＷｍとする。）に対して適当な係数を乗じたものである。１階積分成分とは、１回の加工における砥石摩耗量Ｗｍを、１回目の摩耗量から足し合わせた下記（１）式で示される１階積分値に適当な係数を乗じたものである。
【００７１】
【数１】
2005342851.tif 000003
２階積分成分とは、毎回算出される１階積分値（下記（１）式で示される）をさらに1回目から足し合わせた下記（２）式で示される２階積分値に適当な係数を乗じたものである。２階積分成分を用いることで、図５に示した曲線周波数特性に含まれる定常成分（周波数が０のところの成分）と、変動成分（数１０枚以上の長周期の変動成分）とを効果的に減衰させることができる。
【００７２】
【数２】
2005342851.tif 000004
また、本発明では、研削加工終了時のワーク５０の被加工面５０ａ，５０ｂの位置を研削加工終了時の研削動作面２１ａ，２１ｂとして代用しているため、研削加工終了時のワーク５０の被加工面５０ａ，５０ｂの位置と研削加工終了時の実際の研削動作面２１ａ，２１ｂの位置との間に計測誤差が生じる。したがって、精度の良い補正値を求める際には、この計測誤差を低減する必要がある。この計測誤差の低減は、第２の補正手段により行われる。
【００７３】
ここで、図７乃至図８を参照して、計測誤差の低減を行う第２の補正について説明する。図７は、計測誤差のパワースペクトラムを示した図であり、図８は、図７に示した周波数特性を有した計測誤差から加工終了時の研削動作面までの伝達関数（ゲイン）を示した図である。したがって、計測誤差のパワースペクトラムに計測誤差から加工終了時の研削動作面までの伝達特性をかけあわせた結果が、計測誤差によって生じる研削動作面２１ａ，２１ｂの変動周波数特性となる。
【００７４】
図７に示す計測誤差の周波数特性（パワースペクトラム）は、ワーク５０の反り量の誤差などに起因する周期の短い（高周波）成分の強度が強く、周波数１／１の左側付近にピーク波長を有している。
【００７５】
図８は、図７に示した計測誤差から加工終了時の研削動作面２１ａ，２１ｂまでの伝達関数を示した図であり、横軸に周波数、縦軸にゲインを示している。この図８において、ゲインが０．５以下の伝達関数を減衰させるような周波数１／Ｔを砥石位置補正量演算手段６７に設計することで、計測誤差の研削動作面２１ａ，２１ｂの位置に対する影響を低減する事ができる。計測誤差の研削動作面２１ａ，２１ｂに対する影響を低減する際には、比例成分、一階積分成分、２階積分成分のそれぞれに対して適当な係数を乗じた和から補正量を求めることができる。
【００７６】
比例成分とは、1回の加工における砥石摩耗量Ｗｍ（ｍ枚目のワーク５０（ｍ）を加工した際の砥石磨耗量をＷｍとする。）に対して適当な係数を乗じたものである。１階積分成分とは、１回の加工における砥石摩耗量Ｗｍを、１回目の摩耗量から足し合わせた上記（１）式で示される１階積分値に適当な係数を乗じたものである。
【００７７】
２階積分成分とは、毎回算出される１階積分値（上記（１）式で示される）をさらに1回目から足し合わせた上記（２）式で示される２階積分値に適当な係数を乗じたものである。２階積分成分を用いることで、図８に示した曲線周波数特性に含まれる計測誤差を効果的に減衰させることができる。
【００７８】
砥石位置補正量演算手段６５は、より具体的には、例えば、ｎ枚のワーク５０（１）〜５０−ｎを研削加工する場合、ｍ（１＜ｍ＜ｎ）枚目までのワーク５０（ｍ）の研削加工が終了した際、１枚目のワーク５０（１）を加工終了後の研削動作面２１ａの位置（図４に示した目標とする砥石の位置Ｒ（Ｒ＝０），以下、目標砥石位置Ｒ）からｍ枚目のワーク５０（ｍ）の加工終了後の研削動作面２１ａの位置までのずれ量（＝補正量Ｊａ）と、１枚目のワーク５０（１）を加工終了後の研削動作面２１ｂの目標砥石位置Ｒからｍ枚目のワーク５０（ｍ）の加工終了後の研削動作面２１ｂの位置までのずれ量（＝補正量Ｊｂ）とをそれぞれ演算により求めるためのものである。
【００７９】
砥石位置制御手段６８は、砥石位置補正量演算手段６７とサドル駆動装置１８ａ，１８ｂとに接続されている。砥石位置制御手段６８は、砥石位置補正量演算手段６７により求められた補正量Ｊａ，Ｊｂに基づいて、オフセット量（主軸位置センサー１２０ａ，１２０ｂの計測位置からカップ型砥石２０ａ，２０ｂの研削動作面２１ａ，２１ｂまでの距離に主軸位置センサー１２０ａ，１２０ｂの計測値を加算した値）を調整して、ワーク５０に対するカップ型砥石２０ａ，２０ｂの研削動作面２１ａ，２１ｂの位置が各ワーク５０で略同じとなるよう（１枚目に加工したワーク５０（１）の加工終了時の研削動作面２１ａ，２１ｂの位置と、他のワークを加工した際の加工終了時の研削動作面２１ａ，２１ｂの位置とが略同じとなるよう）に、カップ型砥石２０ａ，２０ｂの位置を決定するためのものである。このようなカップ型砥石２０ａ，２０ｂの位置を決定後に（ｍ＋１）枚目のワーク５０（ｍ＋１）の研削加工が開始される。
【００８０】
次に、図９を参照して、本発明の本実施例によるフィードバック手段が行うフィードバック処理について説明する。図９は、本発明の本実施例によるフィードバック処理を示した制御ブロック図である。なお、図９において、図１に示した構成と同一構成部分には同一の符号を付す。
【００８１】
フィードバック処理は、１枚目のワーク５０（１）の研削加工終了時のカップ型砥石２０ａ，２０ｂの研削動作面２１ａ，２１ｂの位置を目標砥石位置Ｒ（Ｒ＝０）として、３枚目以降のワーク５０（３）〜５０（ｎ）の研削加工終了時の研削動作面２１ａ，２１ｂの位置が目標砥石位置Ｒとなるように、補正量Ｊａ，Ｊｂに基づいて、カップ型砥石２０ａ，２０ｂの位置を制御するように行われる。また、２枚目のワーク５０（２）の研削加工終了時の研削動作面２１ａ，２１ｂの位置データは、３枚目のワーク５０（３）を研削加工する際の研削動作面２１ａ，２１ｂの位置の補正量Ｊａ，Ｊｂを演算する際に用いられる。
【００８２】
次に、ｎ枚のワーク５０（ｎ）を研削加工処理する場合を例に挙げて、本実施例のフィードバック方法について説明する。
【００８３】
ｍ枚目のワーク５０（ｍ）の加工が終了すると、研削加工終了時のｍ枚目のワーク５０（ｍ）の被加工面５０ａ，５０ｂが位置センサー４５ａ，４５ｂにより測定され、位置データＥａ−ｍ，Ｅｂ−ｍが取得され、反りやうねりを有したワーク５０が回転することで発生するワーク５０の回転周期に起因する成分がフィルタ６１ａ，６１ｂに除去され、位置データＥａｆ−ｍ，Ｅｂｆ−ｍが出力される。
【００８４】
この位置データＥａｆ−ｍ，Ｅｂｆ−ｍには、フィルタ６１ａ，６１ｂで減衰されにくいワーク５０の回転周期等に起因しない、定常的な誤差成分が残存しており、この定常的な残存した誤差成分は、ワーク５０の形状の個体差等に起因している。このような定常的な残存した誤差成分を含んだ位置データＥａｆ−ｍ，Ｅｂｆ−ｍが砥石位置推定フィルタ８３に入力されると残存していた定常的な誤差成分が低減される。砥石位置推定フィルタ８３は、補正量Ｊａ，Ｊｂ（カップ型砥石２０ａの補正量が補正量Ｊａであり、カップ型砥石２０ｂの補正量が補正量Ｊｂである。）への計測誤差ｄ２の影響を低減するためのものである。
【００８５】
砥石位置推定フィルタ８３には、例えば、カルマンフィルタ等のオブザーバフィルタを用いることができる。砥石磨耗量演算手段６５は、ノイズ成分の低減された位置データＥａｆ−ｍ，Ｅｂｆ−ｍと、１枚目のワーク５０（１）の位置データＥａｆ−１，Ｅｂｆ−１とサドル２３ａ，２２ｂの位置データＳａ，Ｓｂ（研削主軸２２ａ，２２ｂの位置データ）とに基づいて、演算によりカップ型砥石２０ａの磨耗量Ｕａｍ（＝Ｑａ−Ｐａ）と、カップ型砥石２０ｂの磨耗量Ｕｂｍ（＝Ｑａ＋Ｐａ）とをそれぞれ求める。
【００８６】
砥石位置補正量演算手段６７は、カップ型砥石２０ａの磨耗量Ｕａｍと、カップ型砥石２０ｂの磨耗量Ｕｂｍとに基づいて、各カップ型砥石２０ａ，２０ｂに対する補正量Ｊａ，Ｊｂを演算する。この際、定常成分と低周波成分とが主成分である砥石磨耗量ｄ１と、高周波成分が主成分である計測誤差ｄ２とのそれぞれが低減された補正量Ｊａ，Ｊｂを得ることができ、この補正量Ｊａ，Ｊｂに基づいて、砥石位置制御手段６８によりカップ型砥石２０ａ，２０ｂの位置が目標砥石位置Ｒとなるように制御される。
【００８７】
このようなフィードバック処理を行うことで、カップ型砥石２０ａ，２０ｂの位置を常に目標砥石位置Ｒとすることができ、各カップ型砥石２０ａ，２０ｂの磨耗量に影響を受けることなく、ワーク５０を高精度に加工することができる。
【００８８】
次に、図１０乃至図１１に示したフローチャートを参照し、ｎ枚のワーク５０（１）〜５０（ｎ）を加工する場合を例に挙げて、本実施例の両頭研削装置１０が実施する一対のカップ型砥石２０ａ，２０ｂの研削動作面２１ａ，２０ｂの位置補正処理について説明する。図１０乃至図１１は、本実施例のフローチャートである。
【００８９】
図１０に示す処理が起動すると、先ずＳＴＥＰ１０１の処理により、研削加工終了検出手段６４に研削加工後のワーク５０の所望の厚さＷ１が入力される。続く、ＳＴＥＰ１０２では、一対のカップ型砥石２０ａ，２０ｂが待機位置から回転移動し、研削動作面２１ａ，２１ｂが１枚目のワーク５０（１）と接触して、ワーク５０（１）の研削加工が開始される。
【００９０】
次のＳＴＥＰ１０３では、位置センサー４５ａ，４５ｂにより、研削加工中のワーク５０（１）の被加工面５０ａ−１，５０ｂ−１の位置が検出されると共に、検出された位置データＥａ−１，Ｅｂ−１がフィルタ６１ａ，６１ｂに送信される。フィルタ６１ａ，６１ｂでは、位置データからワーク５０の回転周期に起因するノイズ成分が低減された一対のカップ型砥石２０ａ，２０ｂの研削動作面２１ａ，２１ｂの位置に関するデータが取得される。
【００９１】
続く、ＳＴＥＰ１０４では、研削加工中の１枚目のワーク５０（１）の厚さＷが所定の厚さＷ１に到達したかどうかの判定が行われる。このＳＴＥＰ１０４において、否定判定（Ｎｏ）された際、処理はＳＴＥＰ１０３に戻る。肯定判定（Ｙｅｓ）された際、１枚目のワーク５０（１）の研削加工が終了したと判定され、処理はＳＴＥＰ１０５に進む。
【００９２】
ＳＴＥＰ１０５では、１枚目のワーク５０（１）の被加工面５０ａ，５０ｂの位置とサドル２３ａ，２２ｂの位置とが検出され、ＳＴＥＰ１０６において、１枚目のワーク５０（１）の被加工面５０ａ，５０ｂの位置データＥａｆ−１，Ｅｂｆ−１と、サドル２３ａ，２２ｂの位置データＳａ１，Ｓｂ１とが記憶手段６３に記憶される。
【００９３】
続く、ＳＴＥＰ１０７では、両頭研削装置本体１５にセットしたｎ枚のワーク５０（１）〜５０（ｎ）の研削加工が終了したかどうかの判定が行われる。このＳＴＥＰ１０７において、肯定判定（Ｙｅｓ）された際、ｎ枚のワーク５０（１）〜５０（ｎ）の研削加工が終了したと判定され、処理は終了する。否定判定（Ｎｏ）された際、処理はＳＴＥＰ１０７に進む。
【００９４】
次のＳＴＥＰ１０８では、ｍ枚目のワーク５０（ｍ）の研削加工が開始される。なお、ｍは、２よりも大きい自然数（ｍ＝２，３，４，・・・）であり、ｍ≦ｎである。
【００９５】
次のＳＴＥＰ１０９では、位置センサー４５ａ，４５ｂにより、研削加工中のｍ枚目のワーク５０（ｍ）の被加工面５０ａ−ｍ，５０ｂ−ｍの位置が検出されると共に、検出された位置データがフィルタ６１ａ，６１ｂに送信される。フィルタ６１ａ，６１ｂでは、位置データから一対のカップ型砥石２０ａ，２０ｂの磨耗量に関する砥石磨耗量データが取得される。
【００９６】
続く、ＳＴＥＰ１１０では、研削加工中のｍ枚目のワーク５０（ｍ）の厚さが所定の厚さＷ１に到達したかどうかの判定が行われる。このＳＴＥＰ１１０において、否定判定（Ｎｏ）された際、処理はＳＴＥＰ１０９に戻る。肯定判定（Ｙｅｓ）された際、ｍ枚目のワーク５０（ｍ）の研削加工が終了したと判定され、処理はＳＴＥＰ９１に進む。
【００９７】
ＳＴＥＰ１１１では、ｍ枚目のワーク５０（ｍ）の被加工面５０ａ−ｍ，５０ｂ−ｍの位置とサドル２３ａ，２２ｂの位置とが検出され、ＳＴＥＰ１１２において、ｍ枚目のワーク５０（ｍ）の被加工面５０ａ−ｍ，５０ｂ−ｍの位置データＥａｆ−ｍ，Ｅｂｆ−ｍと、サドル２３ａ，２２ｂの位置データＳａｍ，Ｓｂｍとが記憶手段６３に記憶される。
【００９８】
続く、ＳＴＥＰ１１３では、砥石磨耗量演算手段６５により、１枚目のワーク５０（１）の被加工面５０ａ−１，５０ｂ−１の位置データＥａｆ−１，Ｅｂｆ−１と、ｍ枚目のワーク５０（ｍ）の被加工面５０ａ−ｍ，５０ｂ−ｍの位置データＥａｆ−ｍ，Ｅｂｆ−ｍと、サドル２３ａ，２３ｂの位置データＳａ１，Ｓｂ１，Ｓａｍ，Ｓｂｍとに基づいて、各カップ型砥石２０ａ，２０ｂの磨耗量Ｕａｍ，Ｕｂｍを演算する。
【００９９】
次のＳＴＥＰ１１４では、カップ型砥石２０ａ，２０ｂの磨耗量Ｕａｍ，Ｕｂｍに基づいて、加工するワーク５０（３）〜５０（ｎ）に対して、カップ型砥石２０ａ，２０ｂの研削動作面２１ａ，２０ｂの位置が砥石目標位置Ｒと同じとなるような一対のカップ型砥石２０ａ，２０ｂの位置の補正量Ｊａ，Ｊｂを求める。
【０１００】
次のＳＴＥＰ１１５では、補正量Ｊａ，Ｊｂに基づいて、サドル駆動装置１８ａ，１８ｂをそれぞれ駆動させて、カップ型砥石２０ａ，２０ｂに設けられた研削動作面２１ａ，２１ｂの位置を調整する。
【０１０１】
続く、ＳＴＥＰ１１６では、両頭研削装置本体１５にセットしたｎ枚のワーク５０（１）〜５０（ｎ）の研削加工が終了したかどうかの判定が行われる。このＳＴＥＰ１１５において、否定判定（Ｎｏ）された際、処理はＳＴＥＰ１０９に進む。ＳＴＥＰ１１５において、肯定判定（Ｙｅｓ）された際、ｎ枚のワーク５０（１）〜５０（ｎ）の研削加工が終了したと判定され、処理は終了する。
【０１０２】
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。なお、ワークを保持するワーク保持器２５は、本実施例の構成に限定されない。また、本発明は、研磨布を用いてワークの両面加工を行う両面研磨装置にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明は、一対の砥石の位置を調整する際、砥石偏磨耗と、計測により求めたワークの位置（＝推定された砥石の位置）と実際の砥石の位置との間に生じるワークの反りやうねりに起因する計測誤差とを考慮して、ワークの加工精度を向上させることのできる両面加工装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の一実施例である両頭研削装置を示した図である。
【図２】図１に示したワーク保持器をＡ視した図である。
【図３】位置センサーにより取得された位置データに含まれる成分を説明するための図である。
【図４】カップ型砥石２０ａ，２０ｂの磨耗量の演算方法を説明するための図である。
【図５】砥石磨耗量のパワースペクトラムを示した図である。
【図６】図５に示した周波数特性を有した砥石の磨耗量から加工終了時の研削動作面までの伝達関数（ゲイン）を示した図である。
【図７】計測誤差のパワースペクトラムを示した図である。
【図８】図７に示した周波数特性を有した計測誤差から加工終了時の研削動作面までの伝達関数（ゲイン）を示した図である。
【図９】本発明の本実施例によるフィードバック処理を示した制御ブロック図である。
【図１０】本実施例のフローチャート（その１）である。
【図１１】本実施例のフローチャート（その２）である。
【符号の説明】
【０１０５】
１０  両頭研削装置
１５  両頭研削装置本体
１６ａ，１６ｂ  研削加工装置
１７  ベース
１８ａ，１８ｂ  サドル駆動装置
２０ａ，２０ｂ  カップ型砥石
２１ａ，２１ｂ  研削動作面
２２ａ，２２ｂ  研削主軸
２３ａ，２３ｂ  サドル
２５  ワーク保持器
２６  ワーク保持器フレーム
２７  ローラ駆動部
２８  駆動モータ
２９，３４，４２  回転軸
３１，３６  プーリ
３３  駆動用ローラ部
３５，４３  溝付きローラ
３８  駆動用ベルト
４１  支持用ローラ部
４５ａ，４５ｂ  位置センサー
４６ａ，４６ｂ  位置センサー本体
４７ａ，４７ｂ  接触子
５０  ワーク
５０ａ，５０ｂ  被加工面
６０  摩耗補正量演算手段
６１ｂ，６１ｂ  フィルタ
６２  ワークの厚み演算手段
６３  記憶手段
６４  研削加工終了検出手段
６５  砥石磨耗量演算手段
６７  砥石位置補正量演算手段
６８  砥石位置制御手段
８０  フィードバック制御手段
８３  砥石位置推定フィルタ
１２０ａ，１２０ｂ  主軸位置センサー
１２１  第１の補正手段
１２２  第２の補正手段
Ｃ  回転中心位置
Ｅａｆ１，Ｅｂｆ１，Ｅａｆｍ，Ｅｂｆｍ  ワーク位置
Ｇ  位置データ曲線
ｇ  研削加工終了時のカップ型砥石の研削動作面の計測値
Ｈ  理想加工面位置曲線
Ｉ  研削加工前のカップ型砥石の研削動作面の位置
Ｋａ１，Ｋｂ１，Ｋａｍ，Ｋｂｍ  砥石厚さ
Ｍ１  変位量計測値
Ｍ２  変位量理想値
Ｍ３  誤差
Ｐａ，Ｐｂ  偏差量
Ｓａ１，Ｓｂ１，Ｓａｍ，Ｓｂｍ  送り位置
ｔ１  加工開始時間
ｔ２  加工終了時間
【図１】
2005342851.tif 000005
【図２】
2005342851.tif 000006
【図３】
2005342851.tif 000007
【図４】
2005342851.tif 000008
【図５】
2005342851.tif 000009
【図６】
2005342851.tif 000010
【図７】
2005342851.tif 000011
【図８】
2005342851.tif 000012
【図９】
2005342851.tif 000013
【図１０】
2005342851.tif 000014
【図１１】
2005342851.tif 000015