JP2002346923A - 加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加工中のワークの形状を計測しつつワークを
所望の形状に加工する加工装置を、提供する。 【解決手段】 変位センサ５０ｃ，５０ｅ，５０ｍによ
り、ワークＷの中心近傍の中心厚さＴｃ，縁辺近傍の縁
辺厚さＴｅ，及び中心と縁辺との間の中間厚さＴｍを、
計測する。これら中心厚さＴｃ，縁辺厚さＴｅ，及び中
間厚さＴｍに基づき、ワークＷに対する砥石１１（，２
１）の相対的な姿勢を特徴づける傾斜角θ及びその位相
αが取得される。制御部５は、中心厚さＴｃ，縁辺厚さ
Ｔｅ，及び中間厚さＴｍを監視しつつ、傾斜角θ及びそ
の位相αを調節することにより、ワークＷを所望の形状
に研削する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シリコンウエハや
ガラスディスク等の円板状のワークを加工する加工装置
に、関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、円板状の薄型ワークを加工す
るための加工装置として、両頭研削盤が知られている。
この両頭研削盤は、研削作用面同士を同軸かつ平行に対
向させた一対のカップ形砥石，及び，これら各砥石を同
軸に高速回転させる主軸機構を備えている。また、この
両頭研削盤は、ワークを回転させた状態で保持するとと
もに当該ワークを両砥石間に挿入するワークホルダを備
えている。

【０００３】そして、この両頭研削盤は、そのワークホ
ルダによりワークを両砥石間に挿入させた状態におい
て、これら両砥石を夫々高速回転させた状態で相近接さ
せることにより、当該ワークの両面における全領域を研
削する。

【０００４】なお、ワークは、その厚さ及び形状が所定
の仕様通りに加工されなければならない。このため、従
来は、オペレータが研削終了後のワークの形状を計測
（インライン計測）し、このワークが仕様を満たしてい
るかどうか確認していた。そして、ワークが仕様を満た
していない場合には、オペレータは、当該ワークを再研
削又は廃棄するとともに、それ以後に研削されるワーク
が仕様を満たすように、両頭研削盤の設定を調整してい
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術によると、研削済みのワークの形状に基づき、両頭
研削盤が試行錯誤的に調整されるので、オペレータは、
ワークの形状を厳密に管理することが難しかった。ま
た、研削の結果、仕様を満たしていないワークは、再研
削されるか廃棄されるので、ワークの加工に時間を必要
としたり、ワークの歩留まりを向上させることが難しか
った。

【０００６】そこで、加工中のワークの形状を計測しつ
つワークを所望の形状に加工する加工装置を提供するこ
とを、本発明の課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明による加工装置
は、上記課題を解決するために、以下のような構成を採
用した。

【０００８】即ち、円板状のワークを所定の円板状領域
内で回転させつつ保持するワークホルダと、前記ワーク
を加工する作用面を有する一対の作用部と、前記両作用
部の位置及び姿勢を変化させることにより、これら両作
用部の作用面を前記ワークの表裏面に対して夫々接触さ
せて、このワークを加工させる加工駆動部と、前記円板
状領域の所定の計測位置における前記ワークの表裏両面
同士の間隔を計測する計測部と、前記計測部から前記ワ
ークの表裏両面同士の間隔を取得するとともに、この間
隔が所望の値になるように、前記加工駆動部を制御して
前記両作用部の位置及び姿勢を調節する制御部とを、備
えたことを特徴とする。

【０００９】このように構成されると、制御部は、計測
部により計測されたワークの表裏面同士の間隔、即ち、
厚さを監視しつつ、両作用部の位置及び姿勢を調節する
ことにより、このワークを所望の形状に加工することが
できる。

【００１０】さらに、計測位置が、前記円板状領域の表
裏面における中心近傍，縁辺近傍，及び中心と縁辺との
間に夫々設けられていると、これら各計測位置に夫々対
応して中心厚さＴｃ，縁辺厚さＴｅ，及び中間厚さＴｍ
が取得される。そして、制御部は、これら中心厚さＴ
ｃ，縁辺厚さＴｅ，及び中間厚さＴｍに基づき、ワーク
の形状を認識するとともに、両作用部の位置及び姿勢を
調節することにより、このワークを所望の形状に加工す
ることができる。

【００１１】なお、前記計測部は、前記計測位置に対応
させて配置された変位センサの対を備えていてもよい。
また、変位センサは、ワークに接触する接触子を備えた
接触式変位センサであってもよく、レーザーフォーカス
変位計や渦電流式変位センサ等の非接触式変位センサで
あってもよい。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の一
実施形態を説明する。

【００１３】＜全体構成＞図１は、両頭研削盤を示す概
略構成図である。まず、この図１を参照して、両頭研削
盤の全体構成について説明する。この両頭研削盤は、加
工装置に相当し、第１のスピンドル装置１及び第２のス
ピンドル装置２，並びに，本実施形態によるワークホル
ダ３１を有するワーク保持装置３を、備えている。

【００１４】第１のスピンドル装置１は、カップ形砥石
１１，及びこの砥石１１を高速回転させる主軸部１２を
有している。このカップ型砥石１１は、その先端面がリ
ング状の平坦面に形成されており、この平坦面が作用面
になっている。なお、この砥石１１が作用部に相当す
る。また、スピンドル装置１の砥石１１以外の部分が加
工駆動部に相当する。そして、砥石１１は、その中心軸
を図１のＺ方向へ向けて主軸部１２に対して固定されて
いる。この主軸部１２の構成については、後において詳
述する。

【００１５】そして、スピンドル装置１は、ベッド４に
設けられたリニアガイド４１により、主軸部１２の回転
軸方向（スラスト方向：図１のＺ方向）へスライド移動
可能に案内されている。さらに、スピンドル装置１は、
スライド機構１３を備えている。このスライド機構１３
は、スピンドル装置１を、その主軸部１２の回転軸方向
へスライド移動させるアクチュエータである。このスラ
イド機構１３として、例えば、図１に示されるように、
液圧シリンダ機構が利用されてもよい。

【００１６】この図１に示されたスライド機構１３は、
シリンダ１３１，このシリンダ１３１内に嵌合したピス
トン１３２，及び，このピストン１３２に対して固定さ
れたピストンロッド１３３を、備えている。

【００１７】シリンダ１３１は、スピンドル装置１のハ
ウジング内に略円柱状にくり貫かれたのと同等に形成さ
れた収容室１４内に、設けられている。具体的には、こ
のシリンダ１３１の一端（図１の左端）が、収容室１４
内における図１の左側の壁面に対して固定されている。
なお、当該側壁には、貫通穴が開けられている。そし
て、ピストンロッド１３３は、この貫通穴に対して嵌合
して、その一端を図１の左方へ突出させている。このピ
ストンロッド１３３の突出した端部は、ベース４から突
出した固定部４２に対して固定されている。

【００１８】そして、スピンドル装置１は、そのスライ
ド機構１３が液圧により駆動されると、図１のＺ方向へ
移動する。すると、スピンドル装置１の主軸部１２及び
砥石１１は、高速回転した状態で、図１のＺ方向へ移動
することになる。

【００１９】第２のスピンドル装置２は、第１のスピン
ドル装置１と同様の構成になっている。即ち、このスピ
ンドル装置２は、砥石２１，主軸部２２，及びスライド
機構２３を、備えている。

【００２０】これら両スピンドル装置１，２は、その砥
石１１，２１を同軸に相対向させた状態で、夫々ベッド
４上に配置されており、図１の左右方向に移動する。こ
れら各スピンドル装置１，２が夫々移動すると、主軸部
１２，２２も移動することになる。このため、これら主
軸部１２，２２に砥石１１，２１が夫々固定された状態
において、これら両砥石１１，２１の間隔は、自在に調
整される。

【００２１】ワーク保持装置３は、ワークＷを回転させ
た状態で保持するワークホルダ３１，及び，このワーク
ホルダ３１を各スピンドル装置１，２間に配置するホル
ダ支持機構３２を、有する。なお、ワーク保持装置３の
構成については、後において詳述する。

【００２２】＜スピンドル装置の構成＞図２は、両頭研
削盤の制御系のうちのスピンドル装置１の制御に関する
部分を示す図である。なお、スピンドル装置２も、スピ
ンドル装置１と同様に制御される。

【００２３】この図２に示されるように、スピンドル装
置１は、そのスライド機構１３を駆動する駆動供給部１
５，及び，リニアセンサ１６を、備えている。なお、こ
れらスライド機構１３及び駆動供給部１５が、進退駆動
機構に相当する。駆動供給部１５は、スライド機構１３
のシリンダ１３１に流体を供給することにより、このス
ライド機構１３を動作させて、スピンドル装置１を図１
のＺ方向へスライド移動させる。リニアセンサ１６は、
スピンドル装置１の図１の左右方向における位置を、検
出する。このリニアセンサ１６は、リニアエンコーダや
レーザ干渉計により構成されていてもよい。

【００２４】これら駆動供給部１５及びリニアセンサ１
６は、両頭研削盤の制御部５と夫々接続されている。そ
して、制御部５は、リニアセンサ１６からの出力を監視
することによりスピンドル装置１の位置を認識するとと
もに、駆動供給部１５を制御することによりスピンドル
装置１を図１のＺ方向における任意の位置へスライド移
動させることができる。

【００２５】次に、このスピンドル装置１の主軸部１２
の構成について説明する。なお、この主軸部１２が回転
機構に相当する。図３は、主軸部１２の構成を模式的に
示す縦断面図である。この主軸部１２は、固定軸１２１
及び外輪１２２を、備えている。固定軸１２１は、円柱
状の小径部分，及び，この小径部分よりも大径かつ扁平
な円柱状の大径部分を、同軸かつ一体に有している。こ
の固定軸１２１は、スピンドル装置１の図示せぬハウジ
ングに対して固定されている。

【００２６】外輪１２２は、固定軸１２１と略相似かつ
この固定軸１２１よりも大きな外形を有している。ま
た、この外輪１２２には、その内部に、外輪１２２より
も僅かに大きなスペースが、開けられている。そして、
この外輪１２２は、そのスペース内に、固定軸１２１を
略同軸に遊嵌させている。なお、固定軸１２２には、図
４を参照して後述するように、複数の静圧パッド１２３
（ａ，ｂ）〜１２７（ａ，ｂ）が、夫々固定されてい
る。そして、外輪１２２は、これら静圧パッド１２３
（ａ，ｂ）〜１２７（ａ，ｂ）から噴出した流体による
流体静圧膜を介して、固定軸１２１に高速回転可能に軸
支持される。

【００２７】この外輪１２２の図３における右側の端部
に、カップ型砥石１１が、同軸に固定されている。な
お、図２に示されるように、主軸部１２は、制御部５と
接続された主軸モータ１２８を、備えている。この主軸
モータ１２８は、流体静圧により支持された外輪１２２
を、高速回転させる。この外輪１２２が高速回転する
と、この外輪１２２に固定された砥石１１もその中心軸
を中心として高速回転する。なお、砥石１１の作用面
は、所定の加工円内において回転することになる。そし
て、砥石１１は、その加工円の直径が、研削対象である
ワークの半径以上になるように、予め選択されている。
但し、本実施形態に示された例では、加工円の半径とワ
ークの半径とが略一致している。

【００２８】図４は、主軸部１２の固定軸１２１周辺を
示す斜視図である。図５は、主軸部１２のラジアル方向
の制御を示す説明図であり、図６は、主軸部１２のスラ
スト方向の制御を示す説明図である。以下、これら図４
乃至図６を併せて参照し、主軸部１２についてさらに説
明する。図４に示されるように、この主軸部１２は、二
対のラジアル静圧パッド１２３ａ，１２３ｂ；１２４
ａ，１２４ｂ，及び，三対のスラスト静圧パッド１２５
ａ，１２５ｂ；１２６ａ，１２６ｂ；１２７ａ，１２７
ｂを、備えている。

【００２９】これら各ラジアル静圧パッド１２３ａ，１
２３ｂ，１２４ａ，１２４ｂは、夫々、固定軸１２１に
おける小径部分の外周に等間隔で、配置されている。な
お、両ラジアル静圧パッド１２３ａ，１２３ｂは、固定
軸１２１の中心軸に関して互いに対称である。同様に、
両ラジアル静圧パッド１２４ａ，１２４ｂは、固定軸１
２１の中心軸に関して互いに対称である。一方のラジア
ル静圧パッド１２３ａ，１２３ｂの対は、第１ラジアル
静圧パッドの対に相当し、他方のラジアル静圧パッド１
２４ａ，１２４ｂの対は、第２ラジアル静圧パッドの対
に相当する。

【００３０】また、各スラスト静圧パッド１２５ａ，１
２６ａ，１２７ａは、固定軸１２１における大径部の一
方の面（図３及び図４における左側）に、夫々固定され
ており、各スラスト静圧パッド１２５ｂ，１２６ｂ，１
２７ｂは、固定軸１２１における大径部の他方の面（図
３及び図４における右側）に、夫々固定されている。な
お、各スラスト静圧パッド１２５ａ，１２６ａ，１２７
ａは、各スラスト静圧パッド１２５ｂ，１２６ｂ，１２
７ｂに対して夫々対向させて、配置されている。

【００３１】さらに、図２に示されるように、主軸部１
２は、制御部５に夫々接続された２つのラジアル用サー
ボバルブ１２３Ｖ，１２４Ｖ，及び，３つのスラスト用
サーボバルブ１２５Ｖ，１２６Ｖ，１２７Ｖを有する。
図５に示されるように、第１のラジアル用サーボバルブ
１２３Ｖは、一対のポートを有し、一方のポートをラジ
アル静圧パッド１２３ａに連通させるとともに、他方の
ポートをラジアル静圧パッド１２３ｂに連通させてい
る。そして、このサーボバルブ１２３Ｖは、その一方の
ポートに対して水等の流体を所望の圧力で供給するとと
もに、その他方のポートに対して水等の流体を所望の圧
力で供給する。

【００３２】第２のラジアル用サーボバルブ１２４Ｖ
は、一対のポートを有し、一方のポートをラジアル静圧
パッド１２４ａに連通させるとともに、他方のポートを
ラジアル静圧パッド１２４ｂに連通させている。そし
て、このサーボバルブ１２４Ｖは、その一方のポートに
対して水等の流体を所望の圧力で供給するとともに、そ
の他方のポートに対して水等の流体を所望の圧力で供給
する。

【００３３】そして、制御部５は、サーボバルブ１２３
Ｖを制御することにより、各静圧パッド１２３ａ，１２
３ｂに対して供給される流体の圧力を個別に調節する。
すると、外輪１２２は、水平面内における所定の第１ラ
ジアル方向に変位することになる。同様に、制御部５
は、サーボバルブ１２４Ｖを制御することにより、各静
圧パッド１２４ａ，１２４ｂに対して供給される流体の
圧力を個別に調節する。すると、外輪１２２は、前記第
１ラジアル方向及び固定軸１２１の中心軸に対して夫々
垂直な第２ラジアル方向へ変位することになる。

【００３４】即ち、制御部５は、主軸モータ１２８によ
り外輪１２２を高速回転させた状態で、各サーボバルブ
１２３Ｖ，１２４Ｖを夫々制御して、この外輪１２２
を、固定軸１２１に接触させない範囲内で、ラジアル方
向へ任意に変位させることができる。

【００３５】図６に示されるように、第１のスラスト用
サーボバルブ１２５Ｖは、一対のポートを有し、一方の
ポートをスラスト静圧パッド１２５ａに連通させるとと
もに、他方のポートをスラスト静圧パッド１２５ｂに連
通させている。そして、このサーボバルブ１２５Ｖは、
その一方のポートに対して水等の流体を所望の圧力で供
給し、その他方のポートに対して水等の流体を所望の圧
力で供給する。

【００３６】第２のスラスト用サーボバルブ１２６Ｖ
は、一対のポートを有し、一方のポートをスラスト静圧
パッド１２６ａに連通させるとともに、他方のポートを
スラスト静圧パッド１２６ｂに連通させている。そし
て、このサーボバルブ１２６Ｖは、その一方のポートに
対して水等の流体を所望の圧力で供給し、その他方のポ
ートに対して水等の流体を所望の圧力で供給する。

【００３７】第３のスラスト用サーボバルブ１２７Ｖ
は、一対のポートを有し、一方のポートをスラスト静圧
パッド１２７ａに連通させるとともに、他方のポートを
スラスト静圧パッド１２７ｂに連通させている。そし
て、このサーボバルブ１２７Ｖは、その一方のポートに
対して水等の流体を所望の圧力で供給し、その他方のポ
ートに対して水等の流体を所望の圧力で供給する。

【００３８】そして、制御部５は、サーボバルブ１２５
Ｖを制御することにより、各静圧パッド１２５ａ，１２
５ｂに対して供給される流体の圧力を個別に調節する。
同様に、制御部５は、サーボバルブ１２６Ｖを制御する
ことにより、各静圧パッド１２６ａ，１２６ｂに対して
供給される流体の圧力を個別に調節する。さらに、制御
部５は、サーボバルブ１２７Ｖを制御することにより、
各静圧パッド１２７ａ，１２７ｂに対して供給される流
体の圧力を個別に調節する。

【００３９】このように調節されると、外輪１２２は、
スラスト方向へ変位することになる。即ち、制御部５
は、主軸モータ１２８により外輪１２２を高速回転させ
た状態で、各サーボバルブ１２５Ｖ，１２６Ｖ，１２７
Ｖを制御して、この外輪１２２を、固定軸１２１に接触
させない範囲内で、スラスト方向へ任意に変位させるこ
とができる。さらに、制御部５は、各サーボバルブ１２
５Ｖ，１２６Ｖ，１２７Ｖを個別に制御して、外輪１２
２を、両静圧パッド１２５ａ，１２５ｂの位置，両静圧
パッド１２６ａ，１２６ｂの位置，及び，両静圧パッド
１２７ａ，１２７ｂの位置において個別に変位させるこ
とにより、当該外輪１２２の姿勢を変化させることがで
きる。

【００４０】このように、制御部５は、各サーボバルブ
１２３Ｖ〜１２７Ｖを夫々制御することにより、外輪１
２２の位置及び姿勢を調節させる。なお、これら各サー
ボバルブ１２３Ｖ〜１２７Ｖは、流体供給機構に相当す
る。

【００４１】図７は、いわゆる対向パッド静圧軸受の原
理説明図である。この図７には、静圧パッド１２３ａ，
１２３ｂの対，及び，受圧対としての外輪１２２が模式
的に示されている。なお、実際の外輪１２２は、固定軸
１２１の外側において回転するが、この図７では、図示
の都合上、当該外輪１２２が、両静圧パッド１２３ａ，
１２３ｂ間に介在した状態で、示されている。また、そ
の他の静圧パッド１２４（ａ，ｂ）〜１２７（ａ，ｂ）
の対も、この静圧パッド１２３（ａ，ｂ）の対と同様の
原理により制御される。

【００４２】サーボバルブ１２３Ｖは、その一方のポー
トに対して、流体を供給圧力Ｐｓで供給する。このサー
ボバルブ１２３Ｖの一方のポートに供給された流体は、
管路を通じて一方の静圧パッド１２３ａへ供給される。
なお、この静圧パッド１２３ａへの入力絞り係数をｋｃ
とする。そして、供給圧力Ｐｓを変化させる場合の操作
量をΔＰｓとし、入力絞り係数ｋｃを変化させる場合の
操作量をΔｋｃとする。また、静圧パッド１２３ａのリ
セス内圧力をＰｒとし、この静圧パッド１２３ａの隙間
絞り係数をｋｐとする。

【００４３】同様に、サーボバルブ１２３Ｖは、その他
方のポートに対して、流体を供給圧力圧力Ｐｓ’で供給
する。このサーボバルブ１２３Ｖの他方のポートに供給
された流体は、管路を通じて他方の静圧パッド１２３ｂ
へ供給される。なお、この静圧パッド１２３ｂへの入力
絞り係数をｋｃ’とする。そして、この静圧パッド１２
３ｂのリセス内圧力をＰｒ’とする。

【００４４】さらに、静圧パッド１２３ａ（，１２３
ｂ）における総面積をＡとし、当該静圧パッド１２３ａ
（，１２３ｂ）における受圧有効面積をＡｐとする。そ
して、時間をｔとし、一方の静圧パッド１２３ａにおけ
る流体の流入量の変化分をΔＱｉとし、流体の流出量の
変化分をΔＱｏとし、静圧パッド１２３ａと外輪１２２
との隙間をｈとすると、両者の関係は、以下の式（１）
で表される。

【００４５】 Ａ・（ｄｈ／ｄｔ）＝ΔＱｉ−ΔＱｏ …（１） ここで、ΔＱｉ及びΔＱｏは、 ΔQi＝Δ[kc・(Ps−Pr)]＝(Ps0−Pr0)・Δkc＋kc0・(ΔPs−ΔPr) …（２ａ） ΔQo＝Δ(kp・h³・Pr)＝3・kp・h0²・Pr0・Δh＋kp・h0³・ΔPr …（２ｂ） である。

【００４６】また、他方の静圧パッド１２３ｂにおける
流体の流入量の変化分をΔＱｉ’とし、流体の流出量の
変化分をΔＱｏ’とし、静圧パッド１２３ｂと外輪１２
２との隙間をｈ’とすると、 Δｈ＝−Δｈ’ …（３） である。

【００４７】さらに、外輪１２２の動作を考慮すると、 Ａｐ（ΔＰｒ−ΔＰｒ’）＝Ｍ・ｓ²・Δｈ …（４） が成り立つ。但し、Ｍは、受圧体である外輪１２２の質
量であり、ｓは、ラプラス変換における像関数の定義域
である。

【００４８】式（１），（２ａ）及び（２ｂ）より、 Ｇｈ’(ｓ)・Δｈ＝Ｇp_s’(ｓ)・ΔＰｓ−ΔＰｒ＋Ｇkc’(ｓ)・Δｋｃ…(５ａ) Ｇｈ’(ｓ)・Δｈ’＝Ｇp_s’(ｓ)・ΔＰｓ’−ΔＰｒ’＋Ｇkc’(ｓ)・Δｋｃ’ …(５ｂ) ここで、 Ｇｈ’＝（３・ｋｐ・ｈ0²・Ｐｒ0＋Ａ・ｓ）／（ｋｃ＋ｋｐ＋ｈ0³） Ｇp_s’＝ｋｃ0／（ｋｃ0＋ｋｐ・ｈ0³） Ｇkc’＝（Ｐｓ0−Ｐｒ0）／（ｋｃ0＋ｋｐ・ｈ0³） である。

【００４９】式（５ａ）及び（５ｂ）を、式（３）に代
入すると、 ΔＰｒ＋ΔＰｒ’ ＝Ｇp_s’(ｓ)・（ΔPs＋ΔPs’）＋Ｇkc’(ｓ)・（Δkc＋Δkc’）…（６） が得られる。

【００５０】式（４）及び（６）より、 ΔＰｒ ＝ Ｇp_s’(ｓ)・（ΔPs＋ΔPs’）／２ ＋Ｇkc’(ｓ)・（Δkc＋Δkc’）／２ ＋Ｍ・ｓ・Δｈ／（２・Ａｐ） …（７） 式（５）に代入して、 Ｇｈ(ｓ)・Δｈ ＝Ｇp_s(ｓ)・（ΔPs−ΔPs’）＋Ｇkc’(ｓ)・（Δkc＋Δkc’）…（８） ここで、 Ｇｈ＝Ｍ・ｓ²＋｛２・Ａ・Ａｐ／（ｋｃ0＋ｋｐ・ｈ0³）｝・ｓ ＋（６・Ａｐ・ｋｐ・ｈ0²・Ｐｒ0）／（ｋｃ0＋ｋｐ・ｈ0³） Ｇp_s＝Ａｐ・ｋｃ0／（ｋｃ0＋ｋｐ・ｈ0³） Ｇkc＝Ａｐ・（Ｐｓ0−Ｐｒ0）／（ｋｃ0＋ｋｐ・ｈ0³） である。

【００５１】上記のように、相対向する一対の静圧パッ
ド１２３ａ，１２３ｂにおいて、一方の供給圧力Ｐｓ，
他方の供給圧力Ｐｓ’，供給絞りｋｃ，及び，供給絞り
ｋｃ’から選択される少なくとも１つが変化することに
より、隙間ｈは、自在に調節される。即ち、制御部５
は、サーボバルブ１２３Ｖを制御して、供給圧力Ｐｓ，
Ｐｓ’，又は，供給絞りｋｃ，ｋｃ’を変化させること
により、外輪１２２を、一方の静圧パッド１２３ａに対
して、自在に近接あるいは離反させることができる。

【００５２】さらに、制御部５は、このサーボバルブ１
２３Ｖとともに、他のサーボバルブ１２４Ｖ〜１２７Ｖ
を制御して、外輪１２２の位置及び姿勢を、この外輪１
２２が固定軸１２１に当接しない範囲内で、自在に調節
することができる。なお、外輪１２２の位置及び姿勢
は、これらサーボバルブ１２３Ｖ〜１２７Ｖの状態に応
じて一意的に決定されるので、制御部５は、オープンル
ープによる制御に基づき、外輪１２２の位置及び姿勢を
正確に調節することができる。

【００５３】但し、制御部５は、測定に基づいて取得し
た外輪１２２の位置及び姿勢を各サーボバルブ１２３Ｖ
〜１２７Ｖに対する指令へフィードバックさせることに
より、隙間ｈの変化に応じた剛性の低下を抑制するとと
もに、指令に対する動作を高速化させることができる。
なお、外輪１２２の位置及び姿勢ではなく、リセス内圧
力Ｐｒが測定されてもよい。

【００５４】本実施形態の主軸装置１２は、図２に示さ
れるように、外輪１２２の位置及び姿勢を取得するため
のＸセンサ１２３Ｓ，Ｙセンサ１２４Ｓ，及び，３つの
Ｚセンサ１２５Ｓ，１２６Ｓ，１２７Ｓを、備えてい
る。これら各センサ１２３Ｓ〜１２７Ｓは、例えば、静
電容量型センサから構成されていてもよい。

【００５５】Ｘセンサ１２３Ｓは、各静圧パッド１２３
ａ，１２３ｂによる外輪１２２の動作方向（図３のＸ方
向）における位置を、測定する。Ｙセンサ１２４Ｓは、
各静圧パッド１２４ａ，１２４ｂによる外輪１２２の動
作方向（図３のＹ方向）における位置を測定する。そし
て、制御部５は、これらＸセンサ１２３Ｓ及びＹセンサ
１２４Ｓからの出力信号に基づき、外輪１２２のＸ方向
及びＹ方向における位置を夫々取得することができる。

【００５６】Ｚセンサ１２５Ｓは、各静圧パッド１２５
ａ，１２５ｂによる外輪１２２の動作方向における位置
を測定する。Ｚセンサ１２６Ｓは、各静圧パッド１２６
ａ，１２６ｂによる外輪１２２の動作方向における位置
を測定する。Ｚセンサ１２７Ｓは、各静圧パッド１２７
ａ，１２７ｂによる外輪１２２の動作方向における位置
を測定する。これら各Ｚセンサ１２５Ｓ〜１２７Ｓは、
いずれも、外輪１２２の図３のＺ方向における位置を測
定しているが、その測定値は、外輪１２２の姿勢によっ
ても変化する。このため、制御部５は、これら各Ｚセン
サ１２５Ｓ〜１２７Ｓからの出力信号に基づき、外輪１
２２のＺ方向における位置，及びこの外輪１２２の姿勢
を取得することができる。

【００５７】なお、これら各センサ１２３Ｓ〜１２７Ｓ
により得られる外輪１２２の位置及び姿勢は、固定軸１
２１を基準とした位置及び姿勢である。なお、スライド
機構１３は、固定軸１２１の図１及び図３のＺ方向にお
ける位置のみを変化させるが、その姿勢を変化させるこ
とがない。従って、制御部５は、リニアセンサ１６から
の出力信号に基づいて固定軸１２１の位置を取得し、各
センサ１２３Ｓ〜１２７Ｓからの出力信号に基づいて固
定軸１２１を基準とした外輪１２２の位置及び姿勢を取
得することにより、この外輪１２２の位置及び姿勢を取
得することができる。そして、制御部５は、取得した外
輪１２２の位置及び姿勢を利用したフィードバック制御
により、この外輪１２２を、高剛性かつ高応答で所望の
位置及び姿勢に調節することができる。

【００５８】＜ワーク保持装置の構成＞次に、図８を参
照して、ワーク保持装置３の構成について説明する。こ
のワーク保持装置３は、ワークＷを保持するワークホル
ダ３１，及び，このワークホルダ３１を支持するホルダ
支持機構３２を、備えている。なお、ホルダ支持機構３
２は、図示せぬガイドに案内されて移動することによ
り、ワークホルダ３１を図１及び図８におけるＸ方向へ
移動させる。

【００５９】以下、ワークホルダ３１の構成について、
詳述する。このワークホルダ３１は、フレーム３１１，
及び，一対の支持パッド３１２（，３１２’）を、有す
る。

【００６０】フレーム３１１は、ワークＷの外周におけ
る所定の領域に対して対向した状態で当該ワークＷを収
容可能な切欠が形成された略平板状の部材である。な
お、このフレーム３１１は、その切欠の中央周辺の反対
側の部分が図８の左方へ突出しており、この突出した部
分において、ホルダ支持機構３２に対して取り付けられ
ている。また、このフレーム３１１には、その切欠内に
ワークＷが格納された状態において該ワークＷの縁辺に
当接する一対の駆動ローラ３１３，３１４が、取り付け
られている。

【００６１】さらに、このフレーム３１１の一端には、
第１のワーク支持機構Ｈ１が取り付けられている。第１
のワーク支持機構Ｈ１は、リンク部材Ｈ１１，従動ロー
ラＨ１２，及びエアシリンダＨ１３を、有する。リンク
部材Ｈ１１は、略三角形板状の外形を有し、その１つの
頂点（第１の頂点）近傍に従動ローラＨ１２が、軸支持
されている。このリンク部材Ｈ１１は、第１の頂点以外
の一対の頂点のうちの１つの頂点（第２の頂点）近傍に
おいて、フレーム３１１に軸支持されている。そして、
このリンク部材Ｈ１１は、図８のＸ−Ｙ平面内において
回転変位可能であり、従動ローラＨ１２は、その回転軸
を図８のＺ方向へ向けて、従動的に回転可能である。

【００６２】このリンク部材Ｈ１１における３つの頂点
のうちの上記第１及び第２の頂点以外の頂点（第３の頂
点）近傍には、エアシリンダＨ１３が連結されている。
そして、エアシリンダＨ１３は、当該リンク部材Ｈ１１
を回転変位させる。このリンク部材Ｈ１１が回転変位す
ることにより、従動ローラＨ１２は、フレーム３１１内
に格納されたワークＷの端面に回転可能に当接した保持
位置，又は，ワークＷから離反した開放位置のいずれか
をとることになる。

【００６３】同様に、第２のワーク支持機構Ｈ２は、リ
ンク部材Ｈ２１，従動ローラＨ２２，及びエアシリンダ
Ｈ２３を有し、フレーム３１１の他端に取り付けられて
いる。そして、従動ローラＨ２２は、フレーム３１１内
に格納されたワークＷの端面に回転可能に当接した保持
位置，又は，ワークＷから離反した開放位置のいずれか
をとることになる。なお、これら両従動ローラＨ１２，
Ｈ２２が夫々開放位置に設定された状態で、ワークＷは
ワークホルダ３１に対して挿抜される。そして、これら
両従動ローラＨ１２，Ｈ２２が夫々保持位置に設定され
た状態で、ワークＷは、ワークホルダ３１内に保持され
る。

【００６４】また、図８では、ワークホルダ３１に保持
されたワークＷの端部が、砥石１１の中心軸に近接した
位置をとっている。即ち、この図８には示されていない
が、ワークＷは、両砥石１１，２１間に挿入されてい
る。この状態におけるワーク保持装置３の位置が研削位
置と称される。

【００６５】一方、ワーク保持装置３は、研削位置から
図８の左方（Ｘ方向における矢印と反対の向き）へ移動
して、所定の退避位置で停止することができる。このワ
ーク移動機構３が退避位置をとった状態で、ワークホル
ダ３１に保持されたワークＷは、両砥石１１，２１から
退避している。このワーク保持装置３が退避位置をと
り、各エアシリンダＨ１３，Ｈ２３が、夫々、リンク部
材Ｈ１１，Ｈ２１を介して従動ローラＨ１２，Ｈ２２を
開放位置へ移動させた状態において、ワークＷは、ワー
クホルダ３１に対して挿抜される。

【００６６】各支持パッド３１２（，３１２’）は、略
平板状に夫々形成されるとともに、フレーム３１１の切
欠内にワークＷが収容された状態において、該ワークＷ
の表裏各面におけるフレーム３１１に近接した側の略半
円状の領域に対して対向可能な形状を有する。

【００６７】さらに、各支持パッド３１２（，３１
２’）は、外方へ突出するように形成された突出部分を
夫々３つずつ有し、これら各突出部分においてフレーム
３１１に、夫々取り付けられている。なお、各支持パッ
ド３１２，３１２’は、フレーム３１１内に格納された
ワークＷの中心部分に干渉しないように、その先端が緩
い弧状に切り欠かかれた形状を有する。また、各支持パ
ッド３１２（，３１２’）は、その相対向する面に夫々
形成された複数のポケットを有する。各ポケットは、浅
く平坦に形成された溝であり、その中央部分には加圧さ
れた水等の流体を噴出させるための図示せぬ噴出孔が開
口している。

【００６８】そして、フレーム３１１の切欠内にワーク
Ｗが保持された状態において、各支持パッド３１２（，
３１２’）は、夫々、このワークＷに対して僅かな間隙
をあけて対向する。この状態において、各ポケットには
噴出孔を通じて流体が供給される。すると、この流体
は、各ポケット内に満たされるとともに、各支持パッド
３１２（，３１２’）とワークＷとの隙間を通じて流れ
てゆく。即ち、ワークＷは、両支持パッド３１２（，３
１２’）間において、流体静圧により支持されることに
なる。

【００６９】なお、ワーク保持装置３が研削位置をとっ
た場合に、そのワークホルダ３１により保持されたワー
クＷの図８における右側の端部は、第３のワーク支持機
構Ｈ３により、回転可能に支持される。このワーク支持
機構Ｈ３は、一対の従動ローラＨ３１，Ｈ３２，及び支
持部材Ｈ３３を備えている。

【００７０】これら両従動ローラＨ３１，Ｈ３２は、そ
の回転軸を互いに平行に図８のＺ方向へ向けて従動的に
回転可能に、支持部材Ｈ３３により軸支持されている。
この支持部材Ｈ３３は、図示せぬ取付部材を介してベー
ス４に対して固定されている。但し、この支持部材Ｈ３
３は、ベース４に対して固定されるのではなく、両スピ
ンドル装置１，２のいずれかに対して固定されていても
よい。

【００７１】さらに、ワーク保持装置３は、図示せぬモ
ータを備えており、ベルト又はギアを介して、両駆動ロ
ーラ３１３，３１４を夫々同方向に回転させる。また、
ワーク保持装置３は、ワークＷの回転速度を計測する回
転検出器３１５を、備えている。この回転検出器３１５
は、ワークＷの縁辺に当接して回転する検出用のローラ
及びエンコーダを、備えている。そして、回転検出器３
１５のローラは、一方の駆動ローラ３１３に近接した位
置において、ワークＷに当接するように、配置されてい
る。

【００７２】そして、ワーク保持装置３が研削位置に配
置され、両従動ローラＨ１２、Ｈ２２が保持位置に設定
された状態において、ワークＷは、両ローラ３１３，３
１４により駆動されて回転する。なお、各従動ローラＨ
１２，Ｈ２２，Ｈ３１，Ｈ３２は、ワークＷにより駆動
されて従動的に回転しながら、このワークＷを支持す
る。また、ワークＷは、両支持パッド３１２，３１２’
間に流体静圧により支持されている。従って、このワー
クＷは、両砥石１１，２１間の所定の位置において、自
転する。即ち、ワークＷは、所定の円板状領域内にて回
転する。なお、両支持パッド３１２，３１２’，両駆動
ローラ３１３，３１４，及び各従動ローラＨ１２，Ｈ２
２，Ｈ３１，Ｈ３２が、回転保持部に相当する。そし
て、回転検出器３１５は、そのローラをワークＷの縁辺
に当接させて回転させることにより、このワークＷの回
転速度を検出する。

【００７３】さらに、このワークホルダ３１は、ワーク
Ｗの断面形状を計測する計測部としての３対の変位セン
サ５０ｅ，５０ｅ’；５０ｍ，５０ｍ’；５０ｃ，５０
ｃ’を、備えている。これら各変位センサ５０ｅ，５０
ｅ’；５０ｍ，５０ｍ’；５０ｃ，５０ｃ’は、フレー
ム３１１に対して固定された一対のセンサ取付部材３１
６，３１６’に対して、取り付けられている。これらセ
ンサ取付部材３１６，３１６’は、少なくとも線膨張係
数が５×１０^-6ｍ／℃以下の低熱膨張材料製であること
が望ましい。

【００７４】図９は、図８における９−９線に沿った断
面図である。センサ取付部材３１６は、矩形板状の基礎
部分とこの基礎部分から並行するように伸びた張出部分
とが一体に連結された概略形状を有している。

【００７５】図８に示されるように、センサ取付部材３
１６の基礎部分は、フレーム３１１における駆動ローラ
３１４近傍に、固定されている。なお、このセンサ取付
部材３１６の張出部分は、ワークＷの縁辺から中心へ向
けて、支持パッド３１２に対して所定の間隔を開けて、
張り出している。

【００７６】そして、センサ取付部材３１６には、３つ
の変位センサ５０ｅ，５０ｍ，５０ｃが取り付けられて
いる。変位センサ５０ｅは、ワークＷの縁辺近傍の位置
（計測位置）に配置されている。変位センサ５０ｃは、
ワークＷの中心近傍の位置（計測位置）に配置されてい
る。変位センサ５０ｍは、これら両変位センサ５０ｅ，
５０ｃ間の位置（計測位置）に配置されている。なお、
変位センサ５０ｍと変位センサ５０ｅとの距離，及び，
変位センサ５０ｍと変位センサ５０ｃとの距離は、互い
に等しい。また、両変位センサ５０ｅ，５０ｃは、支持
パッド３１２から退避した位置に配置されている。一
方、変位センサ５０ｍは、支持パッド３１２に形成され
た貫通穴３１２ａ内に、配置されている。

【００７７】同様に、他方のセンサ取付部材３１６’
は、上記センサ取付部材３１６と同様に構成されてお
り、このセンサ取付部材３１６と、ワークＷが回転する
平面に関して対称となるように、フレーム３１１に対し
て固定されている。さらに、センサ取付部材３１６’に
は、３つの変位センサ５０ｅ’，５０ｍ’，５０ｃ’
が、ワークＷが回転する平面に関して各変位センサ５０
ｅ，５０ｍ，５０ｃと夫々対称となるように、取り付け
られている。

【００７８】図１０は、変位センサを示す模式図であ
る。この図１０は、両変位センサ５０ｃ，５０ｃ’を、
図９における矢印１０の方向に見た図になっている。こ
の図１０の（Ａ）に示されるように、変位センサ５０ｃ
は、長尺状の本体部分５１，及び，この本体部分５１の
先端に取り付けられた接触子５２を、備えている。

【００７９】本体部分５１は、その長手方向をワークＷ
に対して垂直に向けて、センサ取付部材３１６に固定さ
れている。接触子５２は、先端が滑らかに突出した回転
対称な形状を有し、その軸を、本体部分５１の長手方向
に一致させている。そして、この接触子５２は、その軸
方向にのみ変位可能に本体部分５１により案内されてい
るとともに、図示せぬスプリングにより、その軸方向に
おける先端の向きへ付勢されている。さらに、この変位
センサ５０ｃは、その接触子５２の基端側から本体部分
５１の先端近傍の領域を保護するためのベローズ５３
を、備えている。

【００８０】また、センサ取付部材３１６には、この変
位センサ５０ｃに隣接させて配置されたシリンダ機構Ｌ
１が、固定されている。このシリンダ機構Ｌ１は、例え
ば、エアシリンダから構成され、進退可能なロッドを有
している。このシリンダ機構Ｌ１は、そのロッドの進退
方向を、変位センサ５０ｃの本体部分５１の長手方向に
対して平行に向けて、センサ取付部材３１６に固定され
ている。なお、図１０の（Ａ）には、シリンダ機構Ｌ１
がそのロッドを突出させた状態が示されており、図１０
の（Ｂ）には、シリンダ機構Ｌ１がそのロッドを没入さ
せた状態が示されている。

【００８１】さらに、このシリンダ機構Ｌ１のロッドの
先端には、引戻し部材Ｌ２が固定されている。この引戻
し部材は、長尺な角柱状の部分，この角柱状の部分の先
端から図１０の左方へ矩形状に突出した部分，及び，こ
の突出した部分からさらに図１０の左方へ突出した引戻
し板Ｌ２１を、一体に有している。

【００８２】この引戻し板Ｌ２１は、矩形板状の外形を
有するとともに、小孔が開けられている。そして、この
引戻し板Ｌ２１の小孔に、変位センサ５０ｃの接触子５
２が、嵌合している。なお、この引戻し板Ｌ２１の小孔
は、接触子５２の軸方向における基端側へ広がったテー
パー状に開けられている。そして、接触子５２は、引戻
し板Ｌ２１の小孔に嵌合してその先端をこの引戻し板Ｌ
２１から突出させている。

【００８３】他方の変位センサ５０ｃ’は、上記変位セ
ンサ５０ｃと同様に構成されており、この変位センサ５
０ｃとワークＷが回転する所定の平面に関して対称に、
センサ取付部材３１６’に固定されている。また、この
変位センサ５０ｃ’に対応させて、シリンダ機構Ｌ１及
び引戻し部材Ｌ２が、同様に設けられている。

【００８４】図１０の（Ａ）に示されるように、両変位
センサ５０ｃ，５０ｃ’の接触子５２は、夫々、両引戻
し板Ｌ２１から突出して、ワークＷに接触している。こ
の状態において、両接触子５２，５２は、夫々、両引戻
し板Ｌ２１，Ｌ２１に遊嵌しているものの、これら両引
戻し板Ｌ２１，Ｌ２１に接触してはいない。

【００８５】仮に、両接触子５２，５２間にワークＷが
介在していなければ、これら両接触子５２，５２は、互
いに接触する。この状態においても、両接触子５２，５
２は、夫々、両引戻し板Ｌ２１，Ｌ２１に接触しない。
なお、図１０の（Ａ）に示された状態において、両引戻
し板Ｌ２１，Ｌ２１は、互いに所定の間隔を開けて対向
しており、ワークＷに接触することはない。この図１０
の（Ａ）に示された両変位センサ５０ｃ，５０ｃ’の状
態を、計測状態と称する。

【００８６】そして、両シリンダ機構Ｌ１，Ｌ１が、そ
のロッドを没入させると、両引戻し板Ｌ２１，Ｌ２１
は、夫々、両接触子５２，５２に当接してこれら両接触
子５２，５２をその基端側へ引戻しつつ、互いに離反す
る。この状態が、図１０の（Ｂ）に示されている。この
図１０の（Ｂ）に示された両変位センサ５０ｃ，５０
ｃ’の状態を、待機状態と称する。

【００８７】なお、両変位センサ５０ｅ，５０ｅ’及び
両変位センサ５０ｃ，５０ｃ’は、夫々、両変位センサ
５０ｃ，５０ｃ’と同様に構成されている。

【００８８】図１１は、両頭研削盤の制御系のうちの変
位センサ５０及びシリンダ機構Ｌ１の制御に関する部分
を示す図である。この図１１に示されるように、両頭研
削盤の制御部５は、各変位センサ５０（５０ｅ，５０
ｅ’；５０ｍ，５０ｍ’；５０ｃ，５０ｃ’）と夫々接
続されており、その出力信号に基づいて各接触子５２の
位置を取得することができる。さらに、制御部５は、各
シリンダ機構Ｌ１を夫々制御して、各変位センサ５０
を、計測状態又は待機状態に設定することができる。

【００８９】なお、ワークホルダ３１がワークＷを保持
していない状態において、制御部５は、各変位センサ５
０を計測状態に設定することにより、相対向した接触子
５２，５２同士を接触させ、この状態における変位セン
サ５０からの出力信号に基づき、いわゆる０点調節を行
う。具体的には、制御部５は、両変位センサ５０ｃ，５
０ｃ’の接触子５２同士が接触した状態において、これ
ら両変位センサ５０ｃ，５０ｃ’からの出力信号を夫々
取得し、当該出力信号の値を基準値（０点）として認識
する。

【００９０】その後、ワークホルダ３１がワークＷを保
持した状態において、制御部５は、各変位センサ５０を
計測状態に設定することにより、両変位センサ５０ｃ，
５０ｃ’の接触子５２を、夫々、ワークＷに当接させ
る。そして、制御部５は、この状態における両変位セン
サ５０ｃ，５０ｃ’からの出力信号を取得して基準値と
比較することにより、両接触子５２，５２同士が接触し
た位置から、これら両接触子がどれだけ変位したかを正
確に認識することができる。さらに、制御部５は、両接
触子５２，５２の変位同士を加算することにより、これ
ら両接触子５２の位置におけるワークＷの表裏面の間隔
（ワークＷの厚さ）を取得することができる。

【００９１】そして、制御部５は、両変位センサ５０
ｃ，５０ｃ’からの出力信号に基づいて、ワークＷの中
心近傍における厚さ（中心厚さＴｃ）を取得し、両変位
センサ５０ｅ，５０ｅ’からの出力信号に基づいて、ワ
ークＷの縁辺近傍における厚さ（縁辺厚さＴｅ）を取得
し、両変位センサ５０ｍ，５０ｍ’からの出力信号に基
づいて、ワークＷの中心と縁辺との中間の位置における
厚さ（中間厚さＴｍ）を取得することができる。

【００９２】＜ワーク形状と砥石の姿勢との関係＞上記
のように取得された中心厚さ，縁辺厚さ，及び中間厚さ
（Ｔｃ，Ｔｅ，Ｔｍ）に基づき、制御部５は、図１７を
参照して後述するように、ワークＷの形状を推定するこ
とができる。このワークＷの形状は、両砥石１１，１２
のワークＷの表裏面に対する相対的な姿勢により、決定
される。

【００９３】以下、砥石１１の姿勢とワークＷの形状に
つき、図１２乃至図１６を参照して説明する。図１２に
示されるように、砥石１１の回転軸がワークＷの回転軸
と平行であると、ワークＷは、平坦な円板状に研削され
る。即ち、ワークＷの回転軸と垂直な当該ワークＷの仮
想中心面を想定すると、この仮想中心面と砥石１１の作
用面のなす傾斜角θがθ＝０°のとき、ワークＷは、平
坦な円板状に研削される。なお、この傾斜角θは、ワー
クＷの回転軸と砥石１１の回転軸とのなす角に等しい。
この図１２に示された砥石１１の状態が、基準状態に相
当する。そして、この基準状態にある砥石１１の回転軸
とワークＷの回転軸とを含む平面（ＺＸ平面）が、基準
平面に相当する。

【００９４】一方、図１３に示されるように、傾斜角θ
がθ＝θ１になるときには、ワークＷは、平坦な円板状
には研削されない。なお、θ１は、０より大きい微小な
角である。このワークＷの形状は、傾斜角θと、その位
相αにより決定される。なお、図１３乃至図１６では、
傾斜角θはいずれもθ＝θ１であるが、その位相αが互
いに異なっている。

【００９５】この傾斜角θの位相αは、傾斜角θが掃引
する面とＺＸ平面とのなす角により、決定される。図１
３に示されるように、ワークＷの回転軸が図１３のＺ方
向と平行である場合に、砥石１１の回転軸がＺＸ平面と
平行であるとともに、砥石１１の図１３における左方の
縁辺がその他の部分よりもワークＷに近接しているとき
の傾斜角θの位相αがα＝０である。

【００９６】図１４には、位相αがα＝３０°、即ち、
傾斜角θが掃引する面とＺＸ平面とのなす角である位相
αはα＝３０°、の状態が示されている。

【００９７】図１５には、位相αがα＝１２０°、即
ち、傾斜角θが掃引する面とＺＸ平面とのなす角である
位相αはα＝１２０°、の状態が示されている。

【００９８】図１６には、位相αがα＝１８０°、即
ち、傾斜角θが掃引する面とＺＸ平面とのなす角である
位相αはα＝１８０°、の状態が示されている。

【００９９】そして、この傾斜角θ及びその位相αによ
り、ワークＷの形状は、式（９） Δｔ＝ｒ_W・ｓｉｎ〔α−ｓｉｎ^-1｛ｒ_W／（２・Ｒ_G）｝〕 …（９） に基づいて決定される。なお、式（９）において、Δｔ
は、ワークＷの表面（裏面）における中心からの距離ｒ
_Wを変数としたワークＷの仮想中心面とワークの表面
（裏面）との間隔である。また、Ｒ_Gは、砥石１１の半
径である。そして、ワークＷの厚さＴは、ワークＷの仮
想中心面と表面との間隔（Δｔ），及び，ワークＷの仮
想中心面と裏面との間隔（Δｔ）の和である。この
（９）式により、傾斜角θ及びその位相αに応じたワー
クＷの形状が、決定される。

【０１００】以下、より具体的に、位相αとワークＷの
形状について説明する。図１７は、傾斜角θがθ＝θ１
（＞０）である場合のその位相αに対応したワークＷの
縦断面形状を示す模式図である。

【０１０１】図１７の（Ａ）は、図１３のように位相α
がα＝０である場合におけるワークＷの形状を示してい
る。この場合には、ワークＷの中心厚さＴｃ，縁辺厚さ
Ｔｅ，及び中間厚さＴｍの関係は、Ｔｃ＜Ｔｍ＜Ｔｅ
（第１の条件に相当）である。

【０１０２】図１７の（Ｂ）は、図１４のように位相α
がα＝３０°である場合におけるワークＷの形状を示し
ている。この場合には、ワークＷの中心厚さＴｃ，縁辺
厚さＴｅ，及び中間厚さＴｍの関係は、Ｔｃ＞Ｔｍかつ
Ｔｅ＞Ｔｍ（第２の条件に相当）である。

【０１０３】図１７の（Ｃ）は、図１５のように位相α
がα＝１２０°である場合におけるワークＷの形状を示
している。この場合には、ワークＷの中心厚さＴｃ，縁
辺厚さＴｅ，及び中間厚さＴｍの関係は、Ｔｃ＞Ｔｍ＞
ＴｅかつＴｃ−Ｔｍ≒Ｔｍ−Ｔｅ（第３の条件に相当）
である。

【０１０４】図１７の（Ｄ）は、図１６のように位相α
がα＝１８０°である場合におけるワークＷの形状を示
している。この場合には、ワークＷの中心厚さＴｃ，縁
辺厚さＴｅ，及び中間厚さＴｍの関係は、Ｔｃ＞Ｔｍ＞
ＴｅかつＴｃ−Ｔｅ≒Ｔｍ−Ｔｅ（第４の条件に相当）
である。

【０１０５】なお、位相αがα＝９０°のときには、ワ
ークＷの形状は、上記図１７の（Ａ）〜（Ｄ）のいずれ
にも該当しない。

【０１０６】上記のように、砥石１１の姿勢とワークＷ
の形状との関係がわかっているので、制御部５は、各変
位センサ５０ｃ，５０ｃ’；５０ｅ，５０ｅ’；５０
ｍ，５０ｍ’により取得されたワークＷの中心厚さＴ
ｃ，縁辺厚さＴｅ，及び中間厚さＴｍに基づき、傾斜角
θ及びその位相αにより特徴づけられる砥石１１，２１
の姿勢を認識することができる。

【０１０７】まず、Ｔｃ＝Ｔｅ＝Ｔｍであれば、ワーク
Ｗは平坦に研削されていると推定される。即ち、傾斜角
θは、θ＝０と推定される。一方、それ以外の場合に
は、傾斜角θはθ≠０であると推定される。この傾斜角
がθ≠０である場合には、制御部５は、位相α及び傾斜
角θを以下の手順で推定する。

【０１０８】まず、制御部５は、ワークＷの中心厚さＴ
ｃ，縁辺厚さＴｅ，及び中間厚さＴｍの関係を調べる。
そして、中心厚さＴｃ，縁辺厚さＴｅ，及び中間厚さＴ
ｍの関係が、Ｔｃ＜Ｔｍ＜Ｔｅである場合には、図１３
及び図１７の（Ａ）に示されるように、位相αはα＝０
と判別される。この場合には、傾斜角θは、以下の式
（１０） θ＝２・（Ｔｅ−Ｔｃ）／（Ｒ_G・ｓｉｎ（π／３）） …（１０） に基づいて算出される。

【０１０９】また、中心厚さＴｃ，縁辺厚さＴｅ，及び
中間厚さＴｍの関係が、Ｔｃ＞ＴｍかつＴｅ＞Ｔｍであ
る場合には、図１４及び図１７の（Ｂ）に示されるよう
に、位相αはα＝３０°と判別される。この場合には、
傾斜角θは、以下の式（１１） θ＝２・（Ｔｅ＋Ｔｃ−２・Ｔｍ）／（２・Ｒ_G・（１−ｃｏｓ（π／１２）） ） …（１１） に基づいて算出される。

【０１１０】また、中心厚さＴｃ，縁辺厚さＴｅ，及び
中間厚さＴｍの関係が、Ｔｃ＞Ｔｍ＞ＴｅかつＴｃ−Ｔ
ｍ≒Ｔｍ−Ｔｅである場合には、図１５及び図１７の
（Ｃ）に示されるように、位相αはα＝１２０°と判別
される。この場合には、傾斜角θは、以下の式（１２） θ＝（Ｔｃ−Ｔｅ）／（２・Ｒ_G・ｓｉｎ（π／１２）） …（１２） に基づいて算出される。

【０１１１】また、中心厚さＴｃ，縁辺厚さＴｅ，及び
中間厚さＴｍの関係が、Ｔｃ＞Ｔｍ＞ＴｅかつＴｃ−Ｔ
ｅ≒Ｔｍ−Ｔｅである場合には、図１６及び図１７の
（Ｄ）に示されるように、位相αはα＝１８０°と判別
される。この場合には、傾斜角θは、以下の式（１３） θ＝２・（Ｔｅ−Ｔｃ）／（Ｒ_G・ｓｉｎ（π／３）） …（１３） に基づいて算出される。

【０１１２】なお、中心厚さＴｃ，縁辺厚さＴｅ，及び
中間厚さＴｍの関係が、Ｔｃ＝Ｔｅ＝Ｔｍでもなく、図
１７の（Ａ）〜（Ｄ）のどの状態にも該当しない（第１
乃至第４の条件を満たさない）場合には、位相角αはα
＝９０°と判別される。この場合には、傾斜角θは、以
下の式（１４） θ＝（Ｔｅ−Ｔｃ）／（２・Ｒ_G・ｓｉｎ（π／１２）・ｃｏｓ（π／６）） …（１４） に基づいて算出される。

【０１１３】そして、制御部５は、上記のように推定し
た傾斜角θ及びその位相αに基づいて、各砥石１１，２
１のワークＷに対する相対的な位置及び姿勢を認識する
とともに、このワークＷを所望の形状に研削する。

【０１１４】具体的には、制御部５は、ワークＷを平坦
な円板状に研削するのであれば、各サーボバルブ１２３
Ｖ，１２４Ｖ，１２５Ｖ，１２６Ｖ，１２７Ｖを制御し
て、両砥石１１，２１の傾斜角θをθ＝０に調節する。
すると、ワークＷは、平坦な円板状に研削される。

【０１１５】なお、この両頭研削盤による研削工程以後
の工程との関係から、ワークＷが平坦以外の所定の形状
に研削されることが好ましい場合がある。このような場
合には、制御部５は、各サーボバルブ１２３Ｖ，１２４
Ｖ，１２５Ｖ，１２６Ｖ，１２７Ｖを制御して、両砥石
１１，２１の傾斜角θ及びその位相αを調節することに
より、ワークＷを所望の形状に研削することができる。
即ち、このワークＷは、例えば、図１７の（Ａ）乃至
（Ｄ）から選択される所望の形状に加工される。

【０１１６】＜研削加工の手順＞以下、両頭研削盤がワ
ークＷを所望の形状に研削する処理について、説明す
る。まず、オペレータは、両砥石１１，２１砥石のドレ
ッシング等の調整を行った後、制御部５に対して、各変
位センサ５０の０点調節を指示する。なお、ワーク保持
装置３は退避位置に設定されており、ワーク保持装置３
のワークホルダ３１にはワークＷが保持されていない。
この０点調節の指示を受けると、制御部５は、各変位セ
ンサ５０を計測状態に設定する。すると、各変位センサ
５０の対応する接触子５２同士は、互いに接触する。そ
して、制御部５は、この状態における各変位センサ５０
からの出力信号に基づき、これら各変位センサ５０の０
点調節を実行する。この０点調節後、各変位センサ５０
は、待機状態に設定される。

【０１１７】その後、制御部５は、研削前の状態のワー
クＷを図示せぬロボットによりワークホルダ３１に保持
させ、ワーク保持装置３を研削位置へ移動させる。同時
に、制御部５は、主軸モータ１２８を回転させることに
より、両砥石１１，２１を高速回転させる。なお、この
時点では、両砥石１１，２１の姿勢の調整はなされな
い。

【０１１８】そのうえで、制御部５は、図１８のフロー
チャートに従って、研削処理を進める。この図１８のフ
ローチャート開始後最初のＳ１では、制御部５は、リニ
アセンサ１６からの出力を監視しつつ駆動供給部１５を
制御して、両スピンドル装置１，２同士を、所定の切り
込み速度で近接させてゆく。そして、制御部５は、両ス
ピンドル装置１，２同士が、予め定められた間隔に達し
たところで、処理をＳ２へ進める。なお、この間隔は、
ワークＷの表裏面の全域に対して両砥石１１，２１が夫
々当接する（いわゆる全面当たりとなる）程度の間隔と
して定められている。また、以下のＳ２乃至Ｓ７におい
て、両スピンドル装置１，２同士は、近接しつづける。
但し、制御部５は、切り込み速度を一定としてもよく、
変化させてもよい。

【０１１９】Ｓ２では、制御部５は、研削を続けつつ、
各変位センサ５０を計測状態に設定する。すると、各変
位センサ５０の接触子５２は、ワークＷに当接し、制御
部５は、このワークＷの中心厚さＴｃ，縁辺厚さＴｅ，
及び中間厚さＴｍを取得する。なお、制御部５は、ワー
クＷが数回転する間、各変位センサ５０からの出力信号
を取得し続け、取得した出力信号の平均値を厚さの値
（Ｔｃ，Ｔｅ，Ｔｍ）として決定する。そして、制御部
５は、これら中心厚さＴｃ，縁辺厚さＴｅ，及び中間厚
さＴｍが決定した直後に、各変位センサ５０を待機状態
に設定する。

【０１２０】次のＳ３では、制御部５は、ワークＷが所
望の状態になっているかどうか、判別する。即ち、制御
部５は、Ｓ２で取得した中心厚さＴｃ，縁辺厚さＴｅ，
及び中間厚さＴｍが、夫々、予め定められた目標値と一
致しているかどうか、判別する。なお、目標値は、中心
厚さＴｃ，縁辺厚さＴｅ，及び中間厚さＴｍの夫々に対
応させて、個別に定められている。そして、制御部５
は、ワークＷが所望の状態になっていれば処理をＳ７へ
進め、それ以外の場合には、処理をＳ４へ進める。

【０１２１】Ｓ４では、制御部５は、Ｓ２で取得した中
心厚さＴｃ，縁辺厚さＴｅ，及び中間厚さＴｍに基づい
て、砥石１１，２１の姿勢を取得する。即ち、制御部５
は、砥石１１，２１のワークＷに対する相対的な姿勢を
特徴づける傾斜角θ及びその位相αを、上述の如く算出
する。

【０１２２】次のＳ５では、制御部５は、Ｓ４で取得し
た傾斜角θ及びその位相αに基づき、ワークＷが所望の
形状となるように、両砥石１１，２１の姿勢を夫々調節
する。即ち、制御部５は、Ｘセンサ１２３Ｓ，Ｙセンサ
１２４Ｓ，各Ｚセンサ１２５Ｓ，１２６Ｓ，１２７Ｓか
らの出力を監視しつつ、各サーボバルブ１２３Ｖ，１２
４Ｖ，１２５Ｖ，１２６Ｖ，１２７Ｖを夫々制御して、
傾斜角θ及びその位相αが所望の値となるように、両砥
石１１，２１の姿勢を夫々調節する。

【０１２３】次のＳ６では、制御部５は、両砥石１１，
２１の姿勢をＳ５で調節した状態に保つとともに、所定
の時間、研削を続行する。そして、制御部５は、所定の
時間が経過した後、処理をＳ２へ戻す。

【０１２４】Ｓ７では、上記Ｓ３においてワークＷが所
望の状態に研削されたと判別されたので、制御部５は、
最終研削を実行して処理を終了する。即ち、制御部５
は、少なくともワークＷが１回転する間、研削を続け、
処理を終了する。なお、ワークＷの表裏面に変位センサ
５０の接触子５２による接触痕が残っていたとしても、
この最終研削によって当該接触痕は消えてしまう。即
ち、ワークＷの表面は、滑らかな状態に仕上がる。

【０１２５】このように、制御部５は、各変位センサ５
０による計測（インプロセス計測）に基づいてワークＷ
の形状を監視しつつ、両砥石１１，２１の姿勢を調節し
て、ワークＷを所望の形状に研削することができる。な
お、制御部５は、ワークＷの形状を監視しているので、
このワークＷが所望の形状に近づくまでは、切り込み速
度を速くして、所望の形状に近づいた段階で、切り込み
速度を遅くすることも可能になる。すると、ワークＷの
歩留まりが高く保たれるとともに、研削に要する時間が
短縮される。

【０１２６】以後、同様に、未加工のワークＷが研削さ
れてゆく。なお、各変位センサ５０の０点調節は、毎回
なされてもよく、研削が所定回数実行された後になされ
てもよい。

【０１２７】＜変形例＞上記実施形態における変位セン
サ５０は、接触子５２を有する接触式変位センサである
が、この変位センサ５０は、非接触式変位センサであっ
てもよい。即ち、この非接触式変位センサは、ワークＷ
に接触することなくこのワークＷの回転軸と平行な方向
における変位の成分を計測する変位取得器を備えた非接
触式変位センサであってもよい。例えば、この非接触式
変位センサは、レーザーフォーカス変位計であってもよ
く、渦電流式変位センサであってもよい。このように、
非接触式センサが用いられれば、図１８のフローチャー
トにおける最終研削（Ｓ７）の処理が不要となる。

【０１２８】以下、より具体的に、レーザフォーカス変
位計を有するセンサユニットについて、説明する。図１
９は、このセンサユニット６０を備えたワークホルダ３
１’を示す構成図である。このワークホルダ３１’は、
図８に示された上記実施形態のワークホルダ３１の構成
において、本変形例のセンサユニット６０を備えた点を
特徴としている。なお、本変形例のワークホルダ３１’
は、上述の接触式の変位センサ５０を有していない。こ
のため、本変形例のワークホルダ３１’の支持パッド３
１８（，３１８’）には、変位センサ５０のための貫通
穴が開けられていない。

【０１２９】図２０は、図１９におけるのＪ−Ｊ線に沿
った断面図である。この図２０に示されるように、セン
サユニット６０は、レーザフォーカス変位計（以下、変
位計と略記）６１を備えている。この変位計６１は、図
示せぬレーザ光源及び対物レンズを備え、その対物レン
ズを光軸方向へ高速で振動させることにより、レーザビ
ームのビーム軸方向における所定領域を掃引する非接触
式センサである。

【０１３０】さらに、このセンサユニット６０は、フレ
ーム３１１に対して固定されたガイド部材６２，モータ
６３，及びボールネジ６４を、備えている。これらガイ
ド部材６２，モータ６３，及びボールネジ６４は、セン
サスライド機構に相当する。なお、図１９に示されるよ
うに、ワークＷが回転する円板状領域における中心から
縁辺に沿って、所定の計測線分Ｆが仮想的に設定されて
いる。そして、ガイド部材６２は、変位計６１を、計測
線分Ｆに沿って移動可能に案内している。

【０１３１】図２０に示されるように、モータ６３は、
ガイド部材６２に対して固定されており、その出力軸に
は、ボールネジ６４のオネジが取り付けられている。こ
のボールネジ６４のメネジは、変位計６１に対して固定
されている。

【０１３２】なお、上記センサユニット６０は、ワーク
Ｗの表面に対応させて設けられている。そして、ワーク
Ｗの裏面に対応させて、上記センサユニット６０と同様
に構成されたセンサユニット６０’が、設けられてい
る。図２０に示されるように、センサユニット６０’
は、ワークＷが回転する平面に関して上記センサユニッ
ト６０と対称に配置されている。

【０１３３】これら両センサユニット６０，６０’は、
制御部５に対して夫々接続されている。そして、制御部
５は、両モータ６３，６３を夫々駆動して両ボールネジ
６４，６４のオネジを回転させることにより、両変位計
６１，６１を計測線分Ｆに沿って同期して移動させる。
これら両変位計６１は、ワークＷに接触することなく、
このワークＷの表裏面の位置を夫々取得して、当該位置
を示す信号を制御部５へ送信する。そして、制御部５
は、計測線分Ｆに沿ったワークＷの表裏面の位置に基づ
き、この計測線分Ｆに沿ったワークＷの表裏面同士の間
隔を、取得する。即ち、計測線分Ｆに沿ったワークＷの
厚さがスキャン計測される。

【０１３４】なお、ワークＷは、回転対称に研削される
ので、上記のようにワークの中心から縁辺に亘る計測線
分Ｆに沿ってスキャン計測がなされると、ワークＷの断
面形状が略完全に取得される。そして、制御部５は、ス
キャン計測により取得された形状に基づき、両スピンド
ル装置１，２を制御して、ワークＷを所望の形状に加工
する。

【０１３５】

【発明の効果】以上のように構成された本発明の加工装
置は、ワークを加工しつつその形状を計測するととも
に、このワークを所望の形状に加工することができる。
従って、ワークの仕上がりの形状が厳密に管理され、ワ
ークの歩留まりも向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態の両頭研削盤を示す概略
構成図

【図２】 スピンドル装置に関する制御系を示す図

【図３】 主軸部の構成を模式的に示す縦断面図

【図４】 主軸部の固定軸周辺を示す斜視図

【図５】 主軸部のラジアル方向の制御を示す説明図

【図６】 主軸部のスラスト方向の制御を示す説明図

【図７】 対向パッド静圧軸受の原理説明図

【図８】 ワーク保持装置の構成図

【図９】 図８における９−９線に沿った断面図

【図１０】 変位センサを示す模式図

【図１１】 変位センサ及びシリンダ機構に関する制御
系を示す図

【図１２】 砥石の姿勢を示す説明図

【図１３】 砥石の姿勢を示す説明図

【図１４】 砥石の姿勢を示す説明図

【図１５】 砥石の姿勢を示す説明図

【図１６】 砥石の姿勢を示す説明図

【図１７】 ワークの形状を示す説明図

【図１８】 本発明の一実施形態の研削処理を示すフロ
ーチャート

【図１９】 変形例のワークホルダを示す構成図

【図２０】 図１９におけるＪ−Ｊ線に沿った断面図

【符号の説明】

１，２ スピンドル装置 １１，２１ カップ型砥石 １２ 主軸部 １２１ 固定軸 １２２ 外輪 １２３（ａ，ｂ），１２４（ａ，ｂ） ラジアル静圧パ
ッド １２５（ａ，ｂ）〜１２７（ａ，ｂ） スラスト静圧パ
ッド １２３Ｖ〜１２７Ｖ サーボバルブ １２８ 主軸モータ ３ ワーク保持装置 ３１ ワークホルダ ３１２ 支持パッド ３１３，３１４ 駆動ローラ ５０ 変位センサ ５２ 接触子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/304 ６２１ Ｈ０１Ｌ 21/304 ６２１Ａ (72)発明者 原 一敬 神奈川県平塚市夕陽ヶ丘63番30号 住友重 機械工業株式会社平塚事業所内 (72)発明者 磯部 章 神奈川県平塚市夕陽ヶ丘63番30号 住友重 機械工業株式会社平塚事業所内 (72)発明者 冨田 良幸 神奈川県平塚市夕陽ヶ丘63番30号 住友重 機械工業株式会社平塚事業所内 (72)発明者 岩瀬 昭雄 愛媛県新居浜市惣開町５番２号 住友重機 械工業株式会社新居浜製造所内 (72)発明者 阿部 耕三 群馬県安中市中野谷555番地の１ 株式会 社スーパーシリコン研究所内 (72)発明者 鈴木 盛江 群馬県安中市中野谷555番地の１ 株式会 社スーパーシリコン研究所内 Ｆターム(参考） 3C029 BB02 3C034 AA08 BB75 BB92 CA05 CA12 CB01 3C043 BC06 CC04 DD05

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円板状のワークを所定の円板状領域内で回
   転させつつ保持するワークホルダと、 前記ワークを加工する作用面を有する一対の作用部と、 前記両作用部の位置及び姿勢を変化させることにより、
   これら両作用部の作用面を前記ワークの表裏面に対して
   夫々接触させて、このワークを加工させる加工駆動部
   と、 前記円板状領域の所定の計測位置における前記ワークの
   表裏両面同士の間隔を計測する計測部と、 前記計測部から前記ワークの表裏両面同士の間隔を取得
   するとともに、この間隔が所望の値になるように、前記
   加工駆動部を制御して前記両作用部の位置及び姿勢を調
   節する制御部とを備えたことを特徴とする加工装置。
2. 【請求項２】前記計測部は、前記円板状領域の表裏面に
   おける中心近傍の計測位置，縁辺近傍の計測位置，及び
   中心と縁辺との間の計測位置における前記ワークの表裏
   面同士の間隔を、中心厚さＴｃ，縁辺厚さＴｅ，及び中
   間厚さＴｍとして夫々取得し、 前記制御部は、前記計測部からこれら中心厚さＴｃ，縁
   辺厚さＴｅ，及び中間厚さＴｍを取得することにより、
   前記ワークの形状を取得するとともに、その形状が所望
   の形状になるように、前記加工駆動部を制御して前記両
   作用部の位置及び姿勢を調節することを特徴とする請求
   項１記載の加工装置。
3. 【請求項３】前記作用部の作用面は、当該作用部が回転
   した場合に、前記ワークの表裏面の半径以上の直径を有
   する所定の加工円内で回転可能な形状を有し、 前記加工駆動部は、前記作用部を保持するとともに、そ
   の作用面が前記加工円内で回転するように当該作用部を
   回転させる回転機構を有し、 前記制御部は、前記作用部の加工円が前記円板状領域の
   表裏面に接するとともに、この加工円の縁辺近傍が前記
   円板状領域の表裏面における中心に接した状態を当該作
   用部の基準状態とし、この基準状態における前記作用部
   の回転軸とワークの回転軸とを含む平面を基準平面とし
   た場合に、前記計測部から取得した中心厚さＴｃ，縁辺
   厚さＴｅ，及び中間厚さＴｍに基づいて、前記作用部の
   加工円と前記ワークの円板状領域における表裏面とのな
   す傾斜角θ，及び，該傾斜角θが仮想的に掃引する平面
   と前記基準平面とのなす角である位相αを取得し、前記
   加工駆動部を制御して前記傾斜角θ及び位相αが夫々所
   望の状態となるように前記加工部の姿勢を調節すること
   を特徴とする請求項２記載の加工装置。
4. 【請求項４】前記制御部は、取得した中心厚さＴｃ，縁
   辺厚さＴｅ，及び中間厚さＴｍがＴｃ＝Ｔｅ＝Ｔｍであ
   る場合に、前記傾斜角θをθ＝０°として取得すること
   を特徴とする請求項３記載の加工装置。
5. 【請求項５】前記作用部の作用面は、リング状の形状を
   有し、 前記制御部は、取得した中心厚さＴｃ，縁辺厚さＴｅ，
   及び中間厚さＴｍが第１の条件であるＴｃ＜Ｔｍ＜Ｔｅ
   を満たす場合に、前記位相αを、α＝０°として取得す
   るとともに、前記傾斜角θを、前記加工円の半径をＲ_G
   として、式θ＝２・（Ｔｅ−Ｔｃ）／（Ｒ_G・ｓｉｎ
   （π／３））に基づいて算出し、 取得した中心厚さＴｃ，縁辺厚さＴｅ，及び中間厚さＴ
   ｍが第２の条件であるＴｃ＞ＴｍかつＴｅ＞Ｔｍを満た
   す場合に、前記位相αを、α＝３０°として取得すると
   ともに、前記傾斜角θを、式 θ＝２・（Ｔｅ＋Ｔｃ−２・Ｔｍ）／（２・Ｒ_G・（１
   −ｃｏｓ（π／１２））） に基づいて算出し、 取得した中心厚さＴｃ，縁辺厚さＴｅ，及び中間厚さＴ
   ｍが第３の条件であるＴｃ＞Ｔｍ＞ＴｅかつＴｃ−Ｔｍ
   ≒Ｔｍ−Ｔｅを満たす場合に、前記位相αを、α＝１２
   ０°として取得するとともに、前記傾斜角θを、式 θ＝（Ｔｃ−Ｔｅ）／（２・Ｒ_G・ｓｉｎ（π／１
   ２）） に基づいて算出し、 取得した中心厚さＴｃ，縁辺厚さＴｅ，及び中間厚さＴ
   ｍが第４の条件であるＴｃ＞Ｔｍ＞ＴｅかつＴｃ−Ｔｅ
   ≒Ｔｍ−Ｔｅを満たす場合に、前記位相αを、α＝１８
   ０°として取得するとともに、前記傾斜角θを、式 θ＝２・（Ｔｅ−Ｔｃ）／（Ｒ_G・ｓｉｎ（π／３）） に基づいて算出し、 取得した中心厚さＴｃ，縁辺厚さＴｅ，及び中間厚さＴ
   ｍが、Ｔｃ＝Ｔｅ＝Ｔｍではなく、かつ、上記第１乃至
   第４の条件のいずれをも満たさない場合に、前記位相α
   をα＝９０°として取得するとともに、前記傾斜角θ
   を、式θ＝（Ｔｅ−Ｔｃ）／（２・Ｒ_G・ｓｉｎ（π／
   １２）・ｃｏｓ（π／６））に基づいて算出することを
   特徴とする請求項３又は４記載の加工装置。
6. 【請求項６】前記計測部は、前記ワークの表裏両面に夫
   々対応させて配置されるとともに前記ワークに接触する
   ことなくこのワークの回転軸と平行な方向における変位
   の成分を計測する一対の非接触式変位センサを有し、 前記非接触式変位センサを、前記円板状領域内における
   所定の計測線分に沿って移動させるセンサスライド機構
   をさらに備え、 前記制御部は、前記センサスライド機構を制御して、前
   記非接触式変位センサを前記計測線分に沿って移動させ
   つつ、前記非接触式変位センサが計測した変位の成分に
   基づいて前記計測線分に沿った前記ワークの表裏面同士
   の間隔を取得するとともに、取得した前記ワークの表裏
   面同士の間隔に基づいて前記加工駆動部を制御すること
   を特徴とする請求項１記載の加工装置。
7. 【請求項７】前記加工駆動部は、前記作用部を所定のス
   ラスト方向へ移動させることにより進退させる進退駆動
   機構と、 前記作用部を、前記スラスト方向と直交する平面内の所
   定の第１ラジアル方向における互いに反対の向きへ流体
   静圧により付勢して変位させる第１ラジアル静圧パッド
   の対と、 前記作用部を、前記スラスト方向と直交する平面内にて
   前記第１ラジアル方向と直交する第２ラジアル方向にお
   ける互いに反対の向きへ流体静圧により付勢して変位さ
   せる第２ラジアル静圧パッドの対と、 前記作用部が回転する領域における３箇所に夫々対応さ
   せて設けられ、前記スラスト方向における互いに反対の
   向きへ当該作用部を流体静圧により付勢して変位させる
   ３対のスラスト静圧パッドの対と、 前記各ラジアル静圧パッド及び各スラスト静圧パッドに
   対して夫々所望の圧力で流体を供給する流体供給機構と
   をさらに備え、 前記制御部は、前記進退駆動機構を制御して前記作用部
   を進退させ、前記流体供給機構を制御して、前記作用部
   を前記第１及び第２ラジアル方向へ夫々変位させるとと
   もに、前記作用部を前記各スラスト静圧パッドの対の位
   置にて夫々前記スラスト方向へ変位させることを特徴と
   する請求項１乃至６のいずれかに記載の加工装置。