JP2021185005A - 面取り加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】熟練の作業者でなくとも被加工物の適切な面取り加工を実現できる面取り加工装置を提供する。【解決手段】円盤状の被加工物１１の外周部１１ｃを面取り加工する際に用いられる面取り加工装置２であって、被加工物より小径の保持面４０ａを有するテーブル４０と、凹部を側面３２ａに有する円筒状の面取り砥石３２が装着される面取り加工用スピンドル２８を含む面取り加工ユニット２４と、面取り加工位置と、面取り砥石退避位置と、の間でテーブルと面取り加工ユニットとを相対的に移動させる移動機構４と、被加工物の外周部と面取り砥石の側面とを含む領域を撮像できるように構成されたカメラと、被加工物の外周部と面取り砥石の側面とを含む領域をカメラで撮像して得られる画像から、被加工物の外周部の位置と面取り砥石の側面の位置とを検出し、面取り加工位置でのテーブルと面取り加工ユニットとの位置の関係を算出する算出部と、を含む。【選択図】図１

Description

本発明は、円盤状の被加工物の外周部を面取り加工する際に用いられる面取り加工装置に関する。

各種の電子機器に組み込まれるデバイスチップの生産には、例えば、シリコン等の半導体材料でなる円盤状のウェーハが使用される。このウェーハは、円柱状のインゴットをワイヤーソー等でスライスして円盤状のアズスライスウェーハを形成し、その表裏面の平坦度をラッピング処理によって高めた後に、外周部に残る角を面取り加工によって落とすことで得られる。

上述したウェーハに代表される円盤状の被加工物の面取り加工は、通常、この被加工物を保持するテーブルと、側面に面取り加工用の凹部（溝）が形成された円筒状の砥石（面取り砥石）と、を含む面取り加工装置を用いて行われる（例えば、特許文献１参照）。被加工物を保持したテーブルと砥石とを回転させて、この砥石の凹部を被加工物の外周部に接触させることで、被加工物を面取り加工できる。

特開平１１−３４７９０１号公報

ところで、被加工物の中心とテーブルの中心（回転の中心）とのずれが大きい状態で被加工物が面取り加工されると、加工後の被加工物の真円度が低くなる。また、面取り加工に使用される砥石は徐々に摩耗するので、所望の直径の被加工物を得るには、砥石の摩耗の程度に応じて被加工物に対する砥石の位置を調整しなくてはならない。これらの理由から、被加工物の面取り加工には、熟練の作業者が必要とされていた。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、熟練の作業者でなくとも被加工物の適切な面取り加工を実現できる面取り加工装置を提供することである。

本発明の一態様によれば、第１の面と該第１の面とは反対側の第２の面とを有する円盤状の被加工物の外周部を面取り加工する際に用いられる面取り加工装置であって、該被加工物より小径の保持面を有し、該保持面を回転させる回転駆動源に連結されたテーブルと、該被加工物の該外周部に接触させる凹部を側面に有する円筒状の面取り砥石が装着される面取り加工用スピンドルを含む面取り加工ユニットと、該テーブルの該保持面に保持された該被加工物の該外周部と該面取り砥石の該凹部とが接触する面取り加工位置と、該テーブルの該保持面に保持された該被加工物の該外周部と該面取り砥石の該凹部とが離れる面取り砥石退避位置と、の間で該テーブルと該面取り加工ユニットとを相対的に移動させる移動機構と、該テーブルに保持された該被加工物の該外周部と該面取り砥石の該側面とを含む領域を撮像できるように構成されたカメラと、該テーブルに保持された該被加工物の該外周部と該面取り砥石の該側面とを含む該領域を該カメラで撮像して得られる画像から、該被加工物の該外周部の位置と該面取り砥石の該側面の位置とを検出し、該面取り加工位置での該テーブルと該面取り加工ユニットとの位置の関係を算出する算出部と、を含む面取り加工装置が提供される。

本発明の一態様において、該カメラは、該移動機構による該テーブルと該面取り加工ユニットとの相対的な移動の方向に対して垂直で、該テーブルの保持面に対して平行な方向から該テーブルに保持された該被加工物の該外周部と該面取り砥石の該側面とを含む該領域を撮像できるように構成されていることが好ましい。

また、本発明の一態様において、該算出部は、該画像に写る該テーブルの所定の部位を基準に、該被加工物の該外周部の位置と該面取り砥石の該側面の位置とを検出することができる。

また、本発明の一態様において、該面取り砥石の該凹部に対応する形状の凸部を側面に有する円筒状の整形砥石が装着される整形砥石用スピンドルを含み該面取り加工ユニットに対して該テーブルとは反対側に配置されたツルアーを更に含み、該移動機構は、該整形砥石の該凸部と該面取り砥石の該凹部とが接触する整形位置と、該整形砥石の該凸部と該面取り砥石の該凹部とが離れる整形砥石退避位置と、の間で該面取り加工ユニットと該ツルアーとを相対的に移動させ、該カメラは、該整形砥石の該側面と該面取り砥石の該側面とを含む領域を撮像できるように構成されており、該算出部は、該整形砥石の該側面と該面取り砥石の該側面とを含む該領域を該カメラで撮像して得られる画像から、該整形砥石の該側面の位置と該面取り砥石の該側面の位置とを検出し、該整形位置での該ツルアーと該面取り加工ユニットとの位置の関係を算出することがある。

また、本発明の一態様において、該被加工物の該外周部に接触させる側面を有する円筒状の研磨パッドが装着される研磨加工用スピンドルを含み該テーブルに対して該面取り加工ユニットとは反対側に配置された研磨加工ユニットを更に含み、該移動機構は、該テーブルの該保持面に保持された該被加工物の該外周部と該研磨パッドの該側面とが接触する研磨加工位置と、該テーブルの該保持面に保持された該被加工物の該外周部と該研磨パッドの該側面とが離れる研磨パッド退避位置と、の間で該テーブルと該研磨加工ユニットとを相対的に移動させ、該カメラは、該テーブルの該保持面に保持された該被加工物の該外周部と該研磨パッドの該側面とを含む領域を撮像できるように構成されており、該算出部は、該テーブルの該保持面に保持された該被加工物の該外周部と該研磨パッドの該側面とを含む該領域を該カメラで撮像して得られる画像から、該被加工物の該外周部の位置と該研磨パッドの該側面の位置とを検出し、該研磨加工位置での該テーブルと該研磨加工ユニットとの位置の関係を算出することがある。

本発明の一態様にかかる面取り加工装置は、テーブルに保持された被加工物の外周部と面取り砥石の側面とを含む領域を撮像できるように構成されたカメラと、この領域をカメラで撮像して得られる画像から、被加工物の外周部の位置と面取り砥石の側面の位置とを検出し、面取り加工位置でのテーブルと面取り加工ユニットとの位置の関係を算出する算出部と、を含んでいる。

そのため、検出された被加工物の外周部の位置を用いて、被加工物がテーブルに対してずれているか否かを容易に確認できる。また、検出された面取り砥石の側面の位置から算出される面取り加工位置でのテーブルと面取り加工ユニットとの位置の関係を用いて、面取り砥石の摩耗を考慮に入れた状態で被加工物を面取り加工できる。

よって、本発明の一態様にかかる面取り加工装置によれば、熟練の作業者でなくとも被加工物の適切な面取り加工を実現できる。

図１は、面取り加工装置の構造を示す正面図である。 図２は、面取り加工装置の構造を示す平面図である。 図３は、制御ユニットの機能的な構造の一部を示す機能ブロック図である。 図４は、被加工物の面取り加工の流れを示すフローチャートである。 図５は、面取り砥石退避位置での位置の関係を示す正面図である。 図６は、面取り加工位置での位置の関係を示す正面図である。 図７は、面取り加工が終了した時の位置の関係を示す正面図である。 図８は、図７に対応する平面図である。 図９は、面取り砥石の整形の流れを示すフローチャートである。

添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１は、本実施形態にかかる面取り加工装置２の構造を示す正面図であり、図２は、面取り加工装置の構造を示す平面図である。なお、図１及び図２では、一部の構成要素が省略され、また、図２では、一部の構成要素が機能ブロックで表現されている。更に、以下の説明で用いられるＸ軸方向（第１水平方向）、Ｙ軸方向（第２水平方向）、及びＺ軸方向（鉛直方向）は、互いに垂直である。

図１に示すように、面取り加工装置２は、ボールねじ式の第１移動機構４を備える。この第１移動機構４は、例えば、支持構造（不図示）の側面に固定されＸ軸方向に対して概ね平行な一対のガイドレール６を含む。ガイドレール６には、水平移動プレート８がＸ軸方向にスライドできる態様で取り付けられている。

水平移動プレート８の裏面側（ガイドレール６側）には、ボールねじを構成するナット（不図示）が設けられている。このナットには、ガイドレール６に対して概ね平行なねじ軸１０が回転できる態様で連結（螺合）されている。ねじ軸１０の一端部には、パルスモータ１２が接続されている。そのため、パルスモータ１２でねじ軸１０を回転させれば、水平移動プレート８は、ガイドレール６に沿ってＸ軸方向に移動する。

つまり、ガイドレール６、水平移動プレート８のナット、ねじ軸１０、及びパルスモータ１２によって、水平移動機構が実現されている。なお、ガイドレール６の傍には、位置センサ（不図示）が設けられており、この位置センサによって、水平移動プレート８のＸ軸方向の位置が検出される。

水平移動プレート８の表面（ガイドレール６とは反対側の面）には、Ｚ軸方向に対して概ね平行な一対のガイドレール１４が固定されている。ガイドレール１４には、鉛直移動プレート１６がＺ軸方向にスライドできる態様で取り付けられている。鉛直移動プレート１６の裏面側（ガイドレール１４側）には、ボールねじを構成するナット（不図示）が設けられている。

このナットには、ガイドレール１４に対して概ね平行なねじ軸１８が回転できる態様で連結（螺合）されている。ねじ軸１８の一端部には、パルスモータ２０が接続されている。そのため、パルスモータ２０でねじ軸１８を回転させれば、鉛直移動プレート１６は、ガイドレール１４に沿ってＺ軸方向に移動する。

つまり、ガイドレール１４、鉛直移動プレート１６のナット、ねじ軸１８、及びパルスモータ２０によって、鉛直移動機構が実現されている。なお、ガイドレール１４の傍には、位置センサ（不図示）が設けられており、この位置センサによって、鉛直移動プレート１６のＺ軸方向の位置が検出される。

鉛直移動プレート１６の表面（ガイドレール１４とは反対側の面）には、固定具２２が設けられている。この固定具２２には、被加工物１１を面取り加工するための面取り加工ユニット２４が支持されている。被加工物１１は、例えば、円形の第１の面１１ａと、第１の面１１ａとは反対側の円形の第２の面１１ｂと、を有する円盤状に形成される。

この被加工物１１の外周部１１ｃが、面取り加工装置２によって面取り加工される。被加工物１１は、代表的には、シリコン等の半導体材料でなるウェーハである。ただし、被加工物１１の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。他の半導体、セラミックス、樹脂、金属等の材料でなる板を被加工物１１として面取り加工することもできる。

面取り加工ユニット２４は、固定具２２に固定されたスピンドルハウジング２６を備えている。スピンドルハウジング２６には、Ｚ軸方向に対して概ね平行な軸心２８ａを持つスピンドル（面取り加工用スピンドル）２８が回転できる態様で収容されている。スピンドル２８の先端部（下端部）は、スピンドルハウジング２６の下端面から外部に露出している。このスピンドル２８の先端部には、マウンタ３０が固定される。一方で、スピンドル２８の基端側（上端側）には、モータ等の回転駆動源（不図示）が連結されている。

マウンタ３０は、例えば、先端側（下端側）の外周面にねじ溝が形成された円柱状のボス部と、ボス部の基端側（上端側）に接続された円盤状のフランジ部とを含む。このマウンタ３０には、円筒状の面取り砥石３２が装着される。面取り砥石３２の中央部には、孔が設けられており、面取り砥石３２は、この孔にマウンタ３０のボス部が挿入されることによって、マウンタ３０に装着される。

面取り砥石３２がマウンタ３０に装着された状態で、マウンタ３０のボス部の先端側には、ボス部を挿入できるねじ孔が中央部に形成された固定用のプレート３４が締め込まれる。これにより、面取り砥石３２は、マウンタ３０と、プレート３４とによって挟持される。すなわち、面取り砥石３２は、マウンタ３０等を介して、スピンドル２８の先端部に装着される。

面取り砥石３２は、例えば、ダイヤモンド等の砥粒を金属や樹脂等の結合材で固めて所定の高さ（厚さ）の円筒状に形成され、その側面３２ａには、径方向で内側に窪んだ凹部（溝）が形成されている。面取り砥石３２に含ませる砥粒の大きさ（粒径）に特段の制限はないが、例えば、♯２０００前後の小さめの砥粒を含ませると良い。加工の効率等を考慮すると、面取り砥石３２の高さは、被加工物１１の厚さ以上に設定されることが望ましい。ただし、面取り砥石３２の高さは、被加工物１１の厚さ未満に設定されても良い。

面取り砥石３２の凹部は、周方向で側面３２ａの全体に形成されている。また、この凹部の形状は、面取り加工を経て得られる被加工物１１の外周部１１ｄ（図５等参照）の形状に対応している。そのため、面取り砥石３２を回転させて、側面３２ａの凹部を被加工物１１の外周部１１ｃに接触させれば、被加工物１１の外周部１１ｃを面取り砥石３２で研磨（研削）加工して、凹部に対応する凸状に整形された外周部１１ｄを実現できる。

水平移動プレート８の移動方向（すなわち、Ｘ軸方向）に沿って面取り加工ユニット２４の一方側の位置には、被加工物１１を保持できるように構成された円盤状のテーブル４０が配置されている。テーブル４０は、Ｚ軸方向に対して概ね平行（つまり、スピンドル２８の軸心２８ａに対して概ね平行）な軸心４２ａを持つスピンドル４２の先端部（上端部）に固定されている。

スピンドル４２の基端側（下端側）には、モータ等の回転駆動源（不図示）が連結されている。つまり、テーブル４０は、スピンドル４２を介して回転駆動源に連結されており、この回転駆動源の動力によって、スピンドル４２の軸心４２ａの周りに回転する。テーブル４０の上面は、被加工物１１を保持する保持面４０ａとなる。

そのため、保持面４０ａも、回転駆動源の動力によって、スピンドル４２の軸心４２ａの周りに回転する。保持面４０ａは、テーブル４０の内部に設けられた吸引路（不図示）等を介してエジェクタ等の吸引源（不図示）に接続されている。また、保持面４０ａは、水平移動プレート８の移動方向に対して概ね平行に、且つ被加工物１１よりも小径に形成されている。

保持面４０ａに被加工物１１を載せて、この保持面４０ａに吸引源の負圧を作用させれば、被加工物１１はテーブル４０によって保持される。なお、本実施形態では、被加工物１１の上面（図１では第１の面１１ａ）側に被加工物１１よりも小径の押さえプレート４４を載せることで、被加工物１１のより確実な保持を実現している。

上述のように、保持面４０ａ（テーブル４０）及び押さえプレート４４は、被加工物１１よりも小径に形成されている。そのため、被加工物１１がテーブル４０（保持面４０ａ）によって適切に保持されると、被加工物１１の外周部１１ｃは、径方向でテーブル４０及び押さえプレート４４の外側にはみ出す。これにより、テーブル４０に保持された被加工物１１の外周部１１ｃに対して、面取り砥石３２等を接触させることができる。

面取り加工ユニット２４に対してテーブル４０とは反対側の位置には、面取り砥石３２用の第１ツルアー（第１ツルーイング工具）５０が配置されている。この第１ツルアー５０は、Ｚ軸方向に対して概ね平行（つまり、スピンドル２８の軸心２８ａに対して概ね平行）な軸心５２ａを持つスピンドル（第１整形砥石用スピンドル）５２を含む。スピンドル５２の先端部（上端部）には、マウンタ５４が固定されている。一方で、スピンドル５２の基端側（下端側）には、モータ等の回転駆動源（不図示）が連結されている。

マウンタ５４は、例えば、先端側（上端側）の外周面にねじ溝が形成された円柱状のボス部と、ボス部の基端側（下端側）に接続された円盤状のフランジ部とを含む。このマウンタ５４には、円筒状の整形砥石（第１整形砥石）５６が装着される。具体的には、整形砥石５６の中央部には、孔が設けられており、整形砥石５６は、この孔にマウンタ５４のボス部が挿入されることによって、マウンタ５４に装着される。

整形砥石５６がマウンタ５４に装着された状態で、マウンタ５４が備えるボス部の先端側には、ボス部を挿入できるねじ孔が中央部に形成された固定用のプレート５８が締め込まれる。これにより、整形砥石５６は、マウンタ５４と、プレート５８とによって挟持される。すなわち、整形砥石５６は、マウンタ５４等を介して、スピンドル５２の先端部に固定される。

整形砥石５６は、例えば、ダイヤモンド等の砥粒を金属や樹脂等の結合材で固めて所定の高さ（厚さ）の円筒状に形成され、その側面５６ａには、径方向で外側に膨らんだ凸部が形成されている。ただし、この整形砥石５６は、面取り砥石３２を適切に整形できる材質で形成されていれば良い。また、整形砥石５６の高さは、面取り砥石３２の側面３２ａに形成される凹部の幅（面取り砥石３２の高さ方向に沿った長さ）以上に設定されることが望ましい。

整形砥石５６の凸部は、周方向で側面５６ａの全体に形成されている。また、この凸部の形状は、面取り砥石３２の側面３２ａに形成された凹部の形状に対応している。すなわち、整形砥石５６の凸部の形状は、面取り加工を経て得られる被加工物１１の外周部１１ｄの形状に対応する。

この整形砥石５６を回転させて、側面５６ａの凸部を面取り砥石３２の側面３２ａに接触させることで、面取り砥石３２の側面３２ａの凹部を適切な形状に整形できる（ツルーイング）。なお、この整形砥石５６は、テーブル４０の保持面４０ａよりも低い位置（下方）に配置されることが望ましい。これにより、テーブル４０の保持面４０ａが整形砥石５６よりも低い位置（下方）に配置される場合等と比べて、ツルーイングの際に発生する屑がテーブル４０の保持面４０ａに付着し難くなる。

Ｘ軸方向に沿って第１移動機構４のテーブル４０側の位置には、第２移動機構６４が配置されている。第２移動機構６４の構造は、第１移動機構４と類似している。すなわち、第２移動機構６４は、例えば、支持構造（不図示）の側面に固定されＸ軸方向に対して概ね平行な一対のガイドレール６６を含む。ガイドレール６６には、水平移動プレート６８がＸ軸方向にスライドできる態様で取り付けられている。

水平移動プレート６８の裏面側（ガイドレール６６側）には、ボールねじを構成するナット（不図示）が設けられている。このナットには、ガイドレール６６に対して概ね平行なねじ軸７０が回転できる態様で連結（螺合）されている。ねじ軸７０の一端部には、パルスモータ７２が接続されている。そのため、パルスモータ７２でねじ軸７０を回転させれば、水平移動プレート６８は、ガイドレール６６に沿ってＸ軸方向に移動する。

つまり、ガイドレール６６、水平移動プレート６８のナット、ねじ軸７０、及びパルスモータ７２によって、水平移動機構が実現されている。なお、ガイドレール６６の傍には、位置センサ（不図示）が設けられており、この位置センサによって、水平移動プレート６８のＸ軸方向の位置が検出される。

水平移動プレート６８の表面（ガイドレール６６とは反対側の面）には、Ｚ軸方向に対して概ね平行な一対のガイドレール７４が固定されている。ガイドレール７４には、鉛直移動プレート７６がＺ軸方向にスライドできる態様で取り付けられている。鉛直移動プレート７６の裏面側（ガイドレール７４側）には、ボールねじを構成するナット（不図示）が設けられている。

このナットには、ガイドレール７４に対して概ね平行なねじ軸７８が回転できる態様で連結（螺合）されている。ねじ軸７８の一端部には、パルスモータ８０が接続されている。そのため、パルスモータ８０でねじ軸７８を回転させれば、鉛直移動プレート７６は、ガイドレール７４に沿ってＺ軸方向に移動する。

つまり、ガイドレール７４、鉛直移動プレート７６のナット、ねじ軸７８、及びパルスモータ８０によって、鉛直移動機構が実現されている。なお、ガイドレール７４の傍には、位置センサ（不図示）が設けられており、この位置センサによって、鉛直移動プレート７６のＺ軸方向の位置が検出される。

鉛直移動プレート７６の表面（ガイドレール７４とは反対側の面）には、固定具８２が設けられている。この固定具８２には、被加工物１１の外周部１１ｄを研磨加工するための研磨加工ユニット８４が支持されている。つまり、テーブル４０に対して面取り加工ユニット２４とは反対側の位置には、研磨加工ユニット８４が配置されている。研磨加工ユニット８４は、固定具８２に固定されたスピンドルハウジング８６を備えている。

スピンドルハウジング８６には、Ｚ軸方向に対して概ね平行な軸心８８ａを持つスピンドル（研磨加工用スピンドル）８８が回転できる態様で収容されている。スピンドル８８の先端部（下端部）は、スピンドルハウジング８６の下端面から外部に露出している。このスピンドル８８の先端部には、マウンタ９０が固定される。一方で、スピンドル８８の基端側（上端側）には、モータ等の回転駆動源（不図示）が連結されている。

マウンタ９０は、例えば、先端側（下端側）の外周面にねじ溝が形成された円柱状のボス部と、ボス部の基端側（上端側）に接続された円盤状のフランジ部とを含む。このマウンタ９０には、円筒状の研磨パッド９２が装着される。研磨パッド９２の中央部には、孔が設けられており、研磨パッド９２は、この孔にマウンタ９０のボス部が挿入されることによって、マウンタ９０に装着される。

研磨パッド９２がマウンタ９０に装着された状態で、マウンタ９０のボス部の先端側には、ボス部を挿入できるねじ孔が中央部に形成された固定用のプレート９４が締め込まれる。これにより、研磨パッド９２は、マウンタ９０と、プレート９４とによって挟持される。すなわち、研磨パッド９２は、マウンタ９０等を介して、スピンドル８８の先端部に装着される。

研磨パッド９２は、例えば、砥粒を含有しない不織布等の材料を用いて所定の高さ（厚み）の円筒状に形成されており、その側面９２ａには、径方向で内側に窪んだ凹部（溝）が形成されている。なお、加工の効率等を考慮すると、研磨パッド９２の高さは、被加工物１１の厚さ以上に設定されることが望ましい。ただし、研磨パッド９２の高さは、被加工物１１の厚さ未満に設定されても良い。

研磨パッド９２の凹部は、周方向で側面９２ａの全体に形成されている。また、この凹部の形状は、研磨加工を経て得られる被加工物１１の外周部の形状（面取り加工を経て得られる被加工物１１の外周部１１ｄの形状と同等の形状）に対応している。そのため、研磨パッド９２を回転させて、側面９２ａの凹部を被加工物１１の外周部１１ｄに接触させることで、被加工物１１の外周部１１ｄを研磨パッド９２で研磨加工して、例えば、この外周部１１ｄを鏡面にすることができる。

研磨加工ユニット８４に対してテーブル４０とは反対側の位置には、研磨パッド９２用の第２ツルアー（第２ツルーイング工具）１００が配置されている。この第２ツルアー１００は、Ｚ軸方向に対して概ね平行（つまり、スピンドル８８の軸心８８ａに対して概ね平行）な軸心１０２ａを持つスピンドル（第２整形砥石用スピンドル）１０２を含む。スピンドル１０２の先端部（上端部）には、マウンタ１０４が固定されている。一方で、スピンドル１０２の基端側（下端側）には、モータ等の回転駆動源（不図示）が連結されている。

マウンタ１０４は、例えば、先端側（上端側）の外周面にねじ溝が形成された円柱状のボス部と、ボス部の基端側（下端側）に接続された円盤状のフランジ部とを含む。このマウンタ１０４には、円筒状の整形砥石（第２整形砥石）１０６が装着される。具体的には、整形砥石１０６の中央部には、孔が設けられており、整形砥石１０６は、この孔にマウンタ１０４のボス部が挿入されることによって、マウンタ１０４に装着される。

整形砥石１０６がマウンタ１０４に装着された状態で、マウンタ１０４が備えるボス部の先端側には、ボス部を挿入できるねじ孔が中央部に形成された固定用のプレート１０８が締め込まれる。これにより、整形砥石１０６は、マウンタ１０４と、プレート１０８とによって挟持される。すなわち、整形砥石１０６は、マウンタ１０４等を介して、スピンドル１０２の先端部に固定される。

整形砥石１０６は、例えば、ダイヤモンド等の砥粒を金属や樹脂等の結合材で固めて所定の高さ（厚さ）の円筒状に形成され、その側面１０６ａには、径方向で外側に膨らんだ凸部が形成されている。ただし、この整形砥石１０６は、研磨パッド９２を適切に整形できる材質で形成されていれば良い。また、整形砥石１０６の高さは、研磨パッド９２の側面９２ａに形成される凹部の幅（研磨パッド９２の高さ方向に沿った長さ）以上に設定されることが望ましい。

整形砥石１０６の凸部は、周方向で側面１０６ａの全体に形成されている。また、この凸部の形状は、研磨パッド９２の側面９２ａに形成された凹部の形状に対応している。すなわち、整形砥石１０６の凸部の形状は、研磨加工を経て得られる被加工物１１の外周部の形状（面取り加工を経て得られる被加工物１１の外周部１１ｄの形状と同等の形状）に対応する。

この整形砥石１０６を回転させて、側面１０６ａの凸部を研磨パッド９２の側面９２ａに接触させることで、研磨パッド９２の側面９２ａの凹部を適切な形状に整形できる（ツルーイング）。なお、この整形砥石１０６は、テーブル４０の保持面４０ａよりも低い位置（下方）に配置されることが望ましい。これにより、テーブル４０の保持面４０ａが整形砥石１０６よりも低い位置（下方）に配置される場合等と比べて、ツルーイングの際に発生する屑がテーブル４０の保持面４０ａに付着し難くなる。

図２に示すように、面取り砥石３２、被加工物１１（テーブル４０）、整形砥石５６、研磨パッド９２、及び整形砥石１０６に対してＹ軸方向に離れた位置には、例えば、ボールねじ式のカメラ移動機構１１０が配置されている。カメラ移動機構１１０は、例えば、支持構造（不図示）の側面に固定されＸ軸方向に対して概ね平行なガイドレール１１２を含む。ガイドレール１１２には、カメラ（撮像ユニット）１１４がＸ軸方向にスライドできる態様で取り付けられている。

カメラの裏面側（ガイドレール１１２側）には、ボールねじを構成するナット（不図示）が設けられている。このナットには、ガイドレール１１２に対して概ね平行なねじ軸（不図示）が回転できる態様で連結（螺合）されている。ねじ軸の一端部には、パルスモータ（不図示）が接続されている。そのため、パルスモータでねじ軸を回転させれば、カメラ１１４は、ガイドレール１１２に沿ってＸ軸方向に移動する。

つまり、ガイドレール１１２、カメラ１１４のナット、ねじ軸、及びパルスモータによって、水平移動機構が実現されている。なお、ガイドレール１１２の傍には、位置センサ（不図示）が設けられており、この位置センサによって、カメラ１１４のＸ軸方向の位置が検出される。

カメラ１１４は、例えば、可視光に感度を持つＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサやＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ等の２次元光センサと、結像用のレンズと、を含み、面取り砥石３２、テーブル４０、テーブル４０に保持された被加工物１１、整形砥石５６、研磨パッド９２、及び整形砥石１０６をＹ軸方向から撮像できるように構成されている。

第１移動機構４、面取り加工ユニット２４、スピンドル４２を回転させる回転駆動源、スピンドル５２を回転させる回転駆動源、第２移動機構６４、研磨加工ユニット８４、スピンドル１０２を回転させる回転駆動源、カメラ移動機構１１０、カメラ１１４等の構成要素は、それぞれ、制御ユニット１２０に接続されている。制御ユニット１２０は、被加工物１１の面取り加工に必要な一連の工程に合わせて、上述した各構成要素を制御する。

制御ユニット１２０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の処理装置と、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等の主記憶装置と、ハードディスクドライブやフラッシュメモリ等の補助記憶装置と、を含むコンピュータによって構成される。補助記憶装置に記憶されるソフトウェアに従い処理装置等を動作させることによって、制御ユニット１２０の機能が実現されている。ただし、制御ユニット１２０の機能は、ハードウェアのみによって実現されても良い。

図３は、制御ユニット１２０の機能的な構造の一部を示す機能ブロック図である。図３に示すように、制御ユニット１２０は、例えば、第１移動機構４及び第２移動機構６４の動作を制御できるように構成された移動制御部１２０ａを含む。この移動制御部１２０ａが第１移動機構４を動作させることによって、面取り加工ユニット２４は、Ｘ軸方向及びＺ軸方向に移動する。

つまり、テーブル４０と面取り加工ユニット２４とは、第１移動機構４と移動制御部１２０ａとによって、Ｘ軸方向とＺ軸方向とに相対的に移動する。また、面取り加工ユニット２４と第１ツルアー５０とは、第１移動機構４と移動制御部１２０ａとによって、Ｘ軸方向とＺ軸方向とに相対的に移動する。

より具体的には、例えば、第１移動機構４と移動制御部１２０ａとは、テーブル４０の保持面４０ａに保持された被加工物１１の外周部１１ｃと面取り砥石３２の凹部とが接触する面取り加工位置と、テーブル４０の保持面４０ａに保持された被加工物１１の外周部１１ｃと面取り砥石３２の凹部とが離れる面取り砥石退避位置と、の間でテーブル４０と面取り加工ユニット２４とを相対的に移動させることができる。

また、例えば、第１移動機構４と移動制御部１２０ａとは、整形砥石５６の凸部と面取り砥石３２の凹部とが接触する第１整形位置と、整形砥石５６の凸部と面取り砥石３２の凹部とが離れる第１整形砥石退避位置と、の間で面取り加工ユニット２４と第１ツルアー５０とを相対的に移動させることができる。

同様に、移動制御部１２０ａが第２移動機構６４を動作させることによって、研磨加工ユニット８４は、Ｘ軸方向及びＺ軸方向に移動する。つまり、研磨加工ユニット８４とテーブル４０とは、第２移動機構６４と移動制御部１２０ａとによって、Ｘ軸方向とＺ軸方向とに相対的に移動する。また、研磨加工ユニット８４と第２ツルアー１００とは、第２移動機構６４と移動制御部１２０ａとによって、Ｘ軸方向とＺ軸方向とに相対的に移動する。

より具体的には、例えば、第２移動機構６４と移動制御部１２０ａとは、テーブル４０の保持面４０ａに保持された被加工物１１の外周部１１ｄと研磨パッド９２の側面９２ａとが接触する研磨加工位置と、テーブル４０の保持面４０ａに保持された被加工物１１の外周部１１ｃと研磨パッド９２の側面９２ａとが離れる研磨パッド退避位置と、の間で研磨加工ユニット８４とテーブル４０とを相対的に移動させることができる。

また、例えば、第２移動機構６４と移動制御部１２０ａとは、整形砥石１０６の凸部と研磨パッド９２の側面９２ａとが接触する第２整形位置と、整形砥石１０６の凸部と研磨パッド９２の側面９２ａとが離れる第２整形砥石退避位置と、の間で研磨加工ユニット８４と第２ツルアー１００とを相対的に移動させることができる。

制御ユニット１２０は、図３に示すように、カメラ移動機構１１０及びカメラ１１４の動作を制御できるように構成された撮像制御部１２０ｂを含んでいる。この撮像制御部１２０ｂがカメラ移動機構１１０を動作させることによって、カメラ１１４は、Ｘ軸方向に移動する。つまり、カメラ１１４は、カメラ移動機構１１０と撮像制御部１２０ｂとによって、Ｘ軸方向に移動する。

より具体的には、撮像制御部１２０ｂは、例えば、テーブル４０の保持面４０ａに保持された被加工物１１の外周部１１ｃ（又は外周部１１ｄ）と面取り砥石３２の側面３２ａとを含む領域Ａ１をカメラ１１４でＹ軸方向から撮像できるように、領域Ａ１に対してＹ軸方向に離れた位置にカメラ１１４を位置づける。そして、撮像制御部１２０ｂは、この領域Ａ１をカメラ１１４でＹ軸方向から撮像する。なお、領域Ａ１の撮像は、面取り砥石３２とテーブル４０とを回転させながら複数のタイミングで行われることが望ましい。

また、撮像制御部１２０ｂは、例えば、整形砥石５６の側面５６ａと面取り砥石３２の側面３２ａとを含む領域Ａ２をカメラ１１４でＹ軸方向から撮像できるように、領域Ａ２に対してＹ軸方向に離れた位置にカメラ１１４を位置づける。そして、撮像制御部１２０ｂは、この領域Ａ２をカメラ１１４でＹ軸方向から撮像する。なお、領域Ａ２の撮像は、面取り砥石３２と整形砥石５６とを回転させながら複数のタイミングで行われることが望ましい。

すなわち、領域Ａ１及び領域Ａ２は、テーブル４０と面取り加工ユニット２４とが相対的に移動する方向（Ｘ軸方向）に対して垂直で、テーブル４０の保持面４０ａ（ＸＹ平面）に対して平行な方向（Ｙ軸方向）から、カメラ１１４によって撮像される。このような方向から領域Ａ１及び領域Ａ２を撮像することで、被加工物１１の外周部１１ｃ（又は外周部１１ｄ）の位置や形状、面取り砥石３２の側面３２ａの位置や凹部の形状、整形砥石５６の側面５６ａの位置や凸部の形状等を精度良く検出できるようになる。

ただし、被加工物１１の外周部１１ｃ（又は外周部１１ｄ）の位置や形状、面取り砥石３２の側面３２ａの位置や凹部の形状、整形砥石５６の側面５６ａの位置や凸部の形状等を必要な精度で検出できるようであれば、領域Ａ１及び領域Ａ２は、他の方向から撮像されても良い。

更に、撮像制御部１２０ｂは、例えば、テーブル４０の保持面４０ａに保持された被加工物１１の外周部１１ｄ（又は外周部１１ｃ）と研磨パッド９２の側面９２ａとを含む領域Ａ３をカメラ１１４でＹ軸方向から撮像できるように、領域Ａ３に対してＹ軸方向に離れた位置にカメラ１１４を位置づける。そして、撮像制御部１２０ｂは、この領域Ａ３をカメラ１１４でＹ軸方向から撮像する。なお、領域Ａ３の撮像は、テーブル４０と研磨パッド９２とを回転させながら複数のタイミングで行われることが望ましい。

同様に、撮像制御部１２０ｂは、例えば、整形砥石１０６の側面１０６ａと研磨パッド９２の側面９２ａとを含む領域Ａ４をカメラ１１４でＹ軸方向から撮像できるように、領域Ａ４に対してＹ軸方向に離れた位置にカメラ１１４を位置づける。そして、撮像制御部１２０ｂは、この領域Ａ４をカメラ１１４でＹ軸方向から撮像する。なお、領域Ａ４の撮像は、研磨パッド９２と整形砥石１０６とを回転させながら複数のタイミングで行われることが望ましい。

すなわち、領域Ａ３及び領域Ａ４は、テーブル４０と研磨加工ユニット８４とが相対的に移動する方向（Ｘ軸方向）に対して垂直で、テーブル４０の保持面４０ａ（ＸＹ平面）に対して平行な方向（Ｙ軸方向）から、カメラ１１４によって撮像される。このような方向から領域Ａ３及び領域Ａ４を撮像することで、被加工物１１の外周部１１ｄ（又は外周部１１ｃ）の位置や形状、研磨パッド９２の側面９２ａの位置や凹部の形状、整形砥石１０６の側面１０６ａの位置や凸部の形状等を精度良く検出できるようになる。

ただし、被加工物１１の外周部１１ｄ（又は外周部１１ｃ）の位置や形状、研磨パッド９２の側面９２ａの位置や凹部の形状、整形砥石１０６の側面１０６ａの位置や凸部の形状等を必要な精度で検出できるようであれば、領域Ａ３及び領域Ａ４は、他の方向から撮像されても良い。

領域Ａ１、領域Ａ２、領域Ａ３、又は領域Ａ４をカメラ１１４で撮像して得られる画像は、制御ユニット１２０に記憶される。図３に示すように、制御ユニット１２０は、カメラ１１４で撮像して得られる画像から、各部の位置や形状を検出するとともに、これらの位置の関係を算出する算出部１２０ｃを含む。

例えば、算出部１２０ｃは、領域Ａ１をカメラ１１４で撮像して得られる画像にエッジ検出等の画像処理を適用することで、被加工物１１の外周部１１ｃ（又は外周部１１ｄ）の位置（Ｘ軸方向の位置）や形状、面取り砥石３２の側面３２ａの位置（Ｘ軸方向の位置）や凹部の形状等を検出する。そして、算出部１２０ｃは、検出された外周部１１ｃ（又は外周部１１ｄ）の位置と、側面３２ａの位置と、に基づき、面取り砥石退避位置や面取り加工位置でのテーブル４０と面取り加工ユニット２４との位置の関係を算出する。

なお、被加工物１１の外周部１１ｃ（又は外周部１１ｄ）の位置と、面取り砥石３２の側面３２ａの位置とは、画像に写るテーブル４０の所定の部位（例えば、端部４０ｂ（図５等参照））を基準に検出されることが望ましい。これにより、カメラ移動機構１１０によるカメラ１１４の位置合わせ精度に関わらず、外周部１１ｃ（又は外周部１１ｄ）の位置や側面３２ａの位置を高い精度で検出できるようになる。

同様に、算出部１２０ｃは、領域Ａ２をカメラ１１４で撮像して得られる画像にエッジ検出等の画像処理を適用することで、面取り砥石３２の側面３２ａの位置（Ｘ軸方向の位置）や凹部の形状、整形砥石５６の側面５６ａの位置（Ｘ軸方向の位置）や凸部の形状等を検出する。そして、算出部１２０ｃは、検出された側面３２ａの位置と、側面５６ａの位置と、に基づき、第１整形位置や第１整形砥石退避位置での面取り加工ユニット２４と第１ツルアー５０との位置の関係を算出する。

なお、面取り砥石３２の側面３２ａの位置と、整形砥石５６の側面５６ａの位置とは、画像に写るマウンタ５４の所定の部位（例えば、端部）を基準に検出されることが望ましい。これにより、カメラ移動機構１１０によるカメラ１１４の位置合わせ精度に関わらず、側面３２ａの位置や側面５６ａの位置を高い精度で検出できるようになる。

また、算出部１２０ｃは、領域Ａ３をカメラ１１４で撮像して得られる画像にエッジ検出等の画像処理を適用することで、被加工物１１の外周部１１ｄ（又は外周部１１ｃ）の位置（Ｘ軸方向の位置）や形状、研磨パッド９２の側面９２ａの位置（Ｘ軸方向の位置）や凹部の形状等を検出する。そして、算出部１２０ｃは、検出された外周部１１ｄ（又は外周部１１ｃ）の位置と、側面９２ａの位置と、に基づき、研磨加工位置や研磨パッド退避位置での研磨加工ユニット８４とテーブル４０との位置の関係を算出する。

なお、被加工物１１の外周部１１ｄ（又は外周部１１ｃ）の位置と、研磨パッド９２の側面９２ａの位置とは、画像に写るテーブル４０の端部４０ｂの位置等を基準に検出されることが望ましい。これにより、カメラ移動機構１１０によるカメラ１１４の位置合わせ精度に関わらず、外周部１１ｄ（又は外周部１１ｃ）の位置や側面９２ａの位置を高い精度で検出できるようになる。

更に、算出部１２０ｃは、領域Ａ４をカメラ１１４で撮像して得られる画像にエッジ検出等の画像処理を適用することで、研磨パッド９２の側面９２ａの位置（Ｘ軸方向の位置）や凹部の形状、整形砥石１０６の側面１０６ａの位置（Ｘ軸方向の位置）や凸部の形状等を検出する。そして、算出部１２０ｃは、検出された側面９２ａの位置と、側面１０６ａの位置と、に基づき、第２整形位置や第２整形砥石退避位置での研磨加工ユニット８４と第２ツルアー１００との位置の関係を算出する。

なお、研磨パッド９２の側面９２ａの位置と、整形砥石１０６の側面１０６ａの位置とは、画像に写るマウンタ１０４の端部の位置等を基準に検出されることが望ましい。これにより、カメラ移動機構１１０によるカメラ１１４の位置合わせ精度に関わらず、側面９２ａの位置や側面１０６ａの位置を高い精度で検出できるようになる。

算出部１２０ｃによって取得される各種の情報は、制御ユニット１２０に記憶される。図３に示すように、制御ユニット１２０は、算出部１２０ｃによって取得された情報に基づいて様々な判定を行う判定部１２０ｄを含んでいる。例えば、判定部１２０ｄは、被加工物１１の外周部１１ｃの位置に基づき、被加工物１１の中心とテーブル４０の中心とのずれが大きいか否かを判定することができる。

また、判定部１２０ｄは、面取り砥石３２の側面３２ａの位置や凹部の形状に基づき、面取り砥石３２の摩耗が大きいか否かを判定することができる。同様に、判定部１２０ｄは、研磨パッド９２の側面９２ａの位置や凹部の形状に基づき、研磨パッド９２の摩耗が大きいか否かを判定することができる。

次に、面取り加工装置２を用いて行われる面取り加工（面取り加工方法）の概要を説明する。図４は、被加工物１１の面取り加工の流れを示すフローチャートである。図４に示すように、被加工物１１の面取り加工では、まず、テーブル４０と面取り加工ユニット２４との位置の関係を調整する（ステップＳＴ１１）。

具体的には、移動制御部１２０ａが第１移動機構４を制御して、例えば、テーブル４０と面取り加工ユニット２４とを面取り砥石退避位置に位置付ける。つまり、テーブル４０に対する面取り加工ユニット２４のＸ軸方向の位置を調整するとともに、被加工物１１のＺ軸方向の位置と、面取り砥石３２のＺ軸方向の位置とが等しくなるように、テーブル４０に対する面取り加工ユニット２４のＺ軸方向の位置を調整する。

次に、カメラ１１４の位置を調整して領域Ａ１を撮像する（ステップＳＴ１２）。すなわち、撮像制御部１２０ｂがカメラ移動機構１１０を制御して、領域Ａ１に対してＹ軸方向に離れた位置にカメラ１１４を位置付ける。そして、撮像制御部１２０ｂは、領域Ａ１をカメラ１１４でＹ軸方向から撮像する。なお、本実施形態では、少なくともテーブル４０を回転させながら複数のタイミングで領域Ａ１を撮像する。複数のタイミングで領域Ａ１を撮像して得られる複数の画像は、制御ユニット１２０に記憶される。

その後、得られた画像から、被加工物１１及び面取り砥石３２の情報を取得する（ステップＳＴ１３）。例えば、算出部１２０ｃは、テーブル４０の端部４０ｂを基準として、面取り砥石退避位置での面取り砥石３２の側面３２ａのＸ軸方向の位置を検出する。図５は、面取り砥石退避位置での位置の関係を示す正面図である。図５では、テーブル４０の端部４０ｂから面取り砥石３２の側面３２ａまでの距離をＤ１で表している。

また、例えば、算出部１２０ｃは、テーブル４０の端部４０ｂを基準として、面取り砥石退避位置での被加工物１１の外周部１１ｃのＸ軸方向の位置を検出する。本実施形態では、テーブル４０を回転させながら複数のタイミングで画像を取得しているので、被加工物１１の中心とテーブル４０の中心（回転の）とにずれがある場合には、異なる複数の外周部１１ｃの位置が検出されることになる。図５では、テーブル４０の端部４０ｂから最も遠くに離れた外周部１１ｃまでの距離をＤ２で表している。

被加工物１１及び面取り砥石３２の情報を取得した後には、テーブル４０と被加工物１１との間に許容できない大きさのずれがあるか否かを判定する（ステップＳＴ１４）。例えば、判定部１２０ｄは、テーブル４０に対する被加工物１１のずれの大きさが、許容できるずれの大きさの最大値ΔＤよりも大きい否かを判定する。

被加工物１１とテーブル４０とにずれがない理想的な状態で、テーブル４０の端部４０ｂから外周部１１ｃまでの距離がＤ０で表されるとすると、テーブル４０に対する被加工物１１のずれの大きさは、Ｄ２−Ｄ０となる。よって、判定部１２０ｄは、Ｄ２−Ｄ０がΔＤよりも大きい否かを判定する。なお、Ｄ０は、加工前の被加工物１１の直径や、テーブル４０（保持面４０ａ）の直径等に基づいて算出される。

テーブル４０に対する被加工物１１のずれの大きさＤ２−Ｄ０が、許容できるずれの最大値ΔＤよりも大きい場合、つまり、Ｄ２−Ｄ０＞ΔＤの場合（ステップＳＴ１４：ＹＥＳ）、制御ユニット１２０は、オペレーターに対してその旨を報知する（ステップＳＴ１５）。オペレーターへの報知は、例えば、スピーカー（不図示）からの音声の発生、表示灯（不図示）の発光（点滅）、表示装置（不図示）への表示等の任意の方法で行われる。

オペレーターへの報知の後、制御ユニット１２０は、被加工物１１の面取り加工を行わずに一連の処理を終了する。この場合、オペレーターは、テーブル４０に対する被加工物１１の位置を調整した上で、再び被加工物１１の面取り加工の処理を開始させることができる。これにより、テーブル４０に対する被加工物１１の偏心に起因して加工後の被加工物１１の真円度が低くなるのを防止できる。

一方で、テーブル４０に対する被加工物１１のずれの大きさＤ２−Ｄ０が、許容できるずれの最大値ΔＤ以下の場合、つまり、Ｄ２−Ｄ０≦ΔＤの場合（ステップＳＴ１４：ＮＯ）、算出部１２０ｃは、目標とする被加工物１１の直径に合わせて、面取り加工位置でのテーブル４０と面取り加工ユニット２４との位置の関係を算出する（ステップＳＴ１６）。

図６は、面取り加工位置での位置の関係を示す正面図である。テーブル４０と面取り加工ユニット２４とが面取り砥石退避位置に位置付けられた図５の状態から、被加工物１１の外周部１１ｃに対して面取り砥石３２の側面３２ａの凹部が接触し始める図６の状態を実現するには、テーブル４０と面取り加工ユニット２４とをＸ軸方向に相対的に移動させる必要がある。そして、この時の相対的な移動の距離は、Ｄ１−Ｄ２で表されることになる。

図７は、面取り加工が終了した時の位置の関係を示す正面図である。被加工物１１の外周部１１ｃに対して面取り砥石３２の側面３２ａの凹部が接触し始めた図６の状態から、面取り加工が終了する図７の状態を実現するには、テーブル４０と面取り加工ユニット２４とをＸ軸方向に更に相対的に移動させる必要がある。そして、テーブル４０の端部４０ｂから目標の直径に加工された被加工物１１の外周部１１ｄまでの距離がＤ３で表されるとすると、この時の相対的な移動の距離は、Ｄ２−Ｄ３で表されることになる。

なお、テーブル４０と面取り加工ユニット２４とが面取り砥石退避位置に位置付けられた図５の状態から、面取り加工が終了する図７の状態を実現するために必要な相対的な移動の距離は、（Ｄ１−Ｄ２）＋（Ｄ２−Ｄ３）となる。つまり、この時の相対的な移動の距離は、Ｄ１−Ｄ３で表されることになる。

よって、算出部１２０ｃは、図５に示す面取り砥石退避位置を基準に、図６や図７に示す面取り加工位置でのテーブル４０と面取り加工ユニット２４との位置の関係を、テーブル４０と面取り加工ユニット２４との相対的な移動の距離として算出できる。このようにして算出される位置の関係には、面取り砥石３２の摩耗の状態が反映されている。そのため、この位置の関係を用いることで、被加工物１１を精度良く面取り加工できるようになる。なお、算出された位置の関係は、制御ユニット１２０に記憶される。

その後、制御ユニット１２０は、算出された位置の関係に基づいて被加工物１１を面取り加工する（ステップＳＴ１７）。具体的には、テーブル４０（被加工物１１）と面取り砥石３２とをそれぞれ回転させた状態で、移動制御部１２０ａが第１移動機構４を制御してテーブル４０と面取り加工ユニット２４とをＸ軸方向に相対的に移動させる。図８は、面取り加工が終了した時の位置の関係を示す平面図である。

なお、本実施形態では、図５の状態から図６の状態が実現されるまでのテーブル４０と面取り加工ユニット２４との相対的な移動の速度を、図６の状態から図７の状態が実現されるまでのテーブル４０と面取り加工ユニット２４との相対的な移動の速度よりも早くする。これにより、面取り加工の精度を高く維持しながら、加工の終了までに要する時間を短縮できる。

ただし、テーブル４０と面取り加工ユニット２４との相対的な移動の速度の関係に制限はない。例えば、すべての区間で同じ速度にしても良い。また、本実施形態では、テーブル４０の端部４０ｂから最も遠くに離れた外周部１１ｃまでの距離（Ｄ２）を用いて各種の処理を行っているが、テーブル４０の端部４０ｂから最も近くに位置する外周部１１ｃまでの距離を用いて、同様の処理を行うこともできる。

次に、面取り加工装置２を用いて行われる面取り砥石３２の整形（面取り砥石の整形方法）の概要を説明する。図９は、面取り砥石３２の整形の流れを示すフローチャートである。図９に示すように、面取り砥石３２を整形する際には、まず、面取り加工ユニット２４と第１ツルアー５０との位置の関係を調整する（ステップＳＴ２１）。

具体的には、移動制御部１２０ａが第１移動機構４を制御して、例えば、面取り加工ユニット２４と第１ツルアー５０とを第１整形砥石退避位置に位置付ける。つまり、第１ツルアー５０に対する面取り加工ユニット２４のＸ軸方向の位置を調整するとともに、整形砥石５６のＺ軸方向の位置と、面取り砥石３２のＺ軸方向の位置とが等しくなるように、第１ツルアー５０に対する面取り加工ユニット２４のＺ軸方向の位置を調整する。

次に、カメラ１１４の位置を調整して領域Ａ２を撮像する（ステップＳＴ２２）。すなわち、撮像制御部１２０ｂがカメラ移動機構１１０を制御して、領域Ａ２に対してＹ軸方向に離れた位置にカメラ１１４を位置付ける。そして、撮像制御部１２０ｂは、領域Ａ２をカメラ１１４でＹ軸方向から撮像する。領域Ａ２を撮像して得られる画像は、制御ユニット１２０に記憶される。

その後、得られた画像から、面取り砥石３２及び整形砥石５６の情報を取得する（ステップＳＴ２３）。例えば、算出部１２０ｃは、マウンタ５４の所定の部位を基準として、第１整形砥石退避位置での面取り砥石３２の側面３２ａのＸ軸方向の位置を検出する。また、例えば、算出部１２０ｃは、マウンタ５４の所定の部位を基準として、第１整形砥石退避位置での整形砥石５６の側面５６ａのＸ軸方向の位置を検出する。更に、算出部１２０ｃは、面取り砥石３２の側面３２ａの形状を検出する。

面取り砥石３２及び整形砥石５６の情報を取得した後には、摩耗によって面取り砥石３２の品質が低下しているか否かを判定する（ステップＳＴ２４）。例えば、判定部１２０ｄは、検出された面取り砥石３２の側面３２ａの形状が、理想的な形状から大きく外れているか否かを判定する。

面取り砥石３２の側面３２ａの形状が、理想的な形状から大きく外れていない場合（ステップＳＴ２４：ＮＯ）、制御ユニット１２０は、オペレーターに対してその旨を報知する（ステップＳＴ２５）。オペレーターへの報知は、例えば、スピーカー（不図示）からの音声の発生、表示灯（不図示）の発光（点滅）、表示装置（不図示）への表示等の任意の方法で行われる。

一方で、面取り砥石３２の側面３２ａの形状が、理想的な形状から大きく外れている場合（ステップＳＴ２４：ＹＥＳ）、算出部１２０ｃは、面取り砥石３２が適切に整形されるように、第１整形砥石退避位置での面取り砥石３２の側面３２ａの位置と、第１整形砥石退避位置での整形砥石５６の側面５６ａの位置とから、第１整形位置での面取り加工ユニット２４と第１ツルアー５０との位置の関係を算出する（ステップＳＴ２６）。

そして、制御ユニット１２０は、算出された位置の関係に基づいて整形砥石５６を整形する（ステップＳＴ２７）。具体的には、面取り砥石３２と整形砥石５６とをそれぞれ回転させた状態で、移動制御部１２０ａが第１移動機構４を制御して面取り砥石３２と整形砥石５６とをＸ軸方向に相対的に移動させる。その結果、整形砥石５６の側面５６ａは、適切な形状に整形される。

以上のように、本実施形態にかかる面取り加工装置２は、テーブル４０に保持された被加工物１１の外周部１１ｃと面取り砥石３２の側面３２ａとを含む領域Ａ１を撮像できるように構成されたカメラ１１４と、この領域Ａ１をカメラ１１４で撮像して得られる画像から、被加工物１１の外周部１１ｃの位置と面取り砥石３２の側面３２ａの位置とを検出し、面取り加工位置でのテーブル４０と面取り加工ユニット２４との位置の関係を算出する算出部１２０ｃと、を含んでいる。

そのため、検出された被加工物１１の外周部１１ｃの位置を用いて、被加工物１１がテーブル４０に対してずれているか否かを容易に確認できる。また、検出された面取り砥石３２の側面３２ａの位置から算出される面取り加工位置でのテーブル４０と面取り加工ユニット２４との位置の関係を用いて、面取り砥石３２の摩耗を考慮に入れた状態で被加工物１１を面取り加工できる。よって、本実施形態にかかる面取り加工装置２によれば、熟練の作業者でなくとも被加工物１１の適切な面取り加工を実現できる。

また、本実施形態にかかる面取り加工装置２は、整形砥石（第１整形砥石）５６の側面５６ａと面取り砥石３２の側面３２ａとを含む領域Ａ２を撮像できるように構成されたカメラ１１４と、この領域Ａ２をカメラ１１４で撮像して得られる画像から、面取り砥石３２の側面３２ａの形状を検出し、第１整形位置での第１ツルアー５０と面取り加工ユニット２４との位置の関係を算出する算出部１２０ｃと、を含んでいる。

そのため、面取り砥石３２の側面３２ａの形状に基づき、面取り砥石３２が摩耗しているか否かを容易に確認できる。よって、本実施形態にかかる面取り加工装置２によれば、適切なタイミングでの面取り砥石３２の整形を実現できる。

なお、本発明は、上述した実施形態の記載に制限されず種々変更して実施可能である。例えば、上述した実施形態では、被加工物１１及び面取り砥石３２の情報の取得（ステップＳＴ１３）と、面取り加工位置の算出（ステップＳＴ１６）と、を異なるタイミングで行っているが、これらを同じタイミングで行っても良い。同様に、整形砥石５６及び面取り砥石３２の情報の取得（ステップＳＴ２３）と、第１整形位置の算出（ステップＳＴ２６）と、を同じタイミングで行うこともできる。

また、例えば、上述した実施形態では、被加工物１１の面取り加工の流れを示しているが、被加工物１１の外周部１１ｄを研磨する研磨加工の流れも面取り加工の流れと同様である。なお、この場合には、テーブル４０と研磨加工ユニット８４とを第２移動機構６４で相対的に移動させて、カメラ１１４で領域Ａ３を撮像することになる。

また、上述した実施形態では、整形砥石（第１整形砥石）５６による面取り砥石３２の整形の流れを示しているが、整形砥石（第２整形砥石）１０６による研磨パッド９２の整形の流れも整形砥石５６による面取り砥石３２の整形の流れと同様である。なお、この場合には、第２ツルアー１００と研磨加工ユニット８４とを第２移動機構６４で相対的に移動させて、カメラ１１４で領域Ａ４を撮像することになる。

また、上述した実施形態では、第１移動機構４で面取り加工ユニット２４を移動させ、第２移動機構６４で研磨加工ユニット８４を移動させる面取り加工装置２について説明したが、面取り加工ユニット２４と研磨加工ユニット８４とを共通の移動機構で移動させるようにしても良い。また、面取り加工ユニット２４と研磨加工ユニット８４とを移動させる代わりに、テーブル４０や第１ツルアー５０、第２ツルアー１００を移動させるようにしても良い。

また、上述した実施形態では、面取り砥石３２の側面３２ａの形状に基づいて、面取り砥石３２の品質が低下しているか否かを判定している（つまり、整形砥石５６による面取り砥石３２の整形を行うか否かを判定している）が、このような判定を行わずに、あらかじめ決められたタイミングで面取り砥石３２の整形を行うようにしても良い。例えば、被加工物１１の面取り加工が行われた回数等を基準に、面取り砥石３２の整形を行うタイミングを決めることができる。研磨パッド９２の整形についても同様である。

その他、上述の実施形態及び変形例にかかる構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。

２ ：面取り加工装置
４ ：第１移動機構
６ ：ガイドレール
８ ：水平移動プレート
１０ ：ねじ軸
１２ ：パルスモータ
１４ ：ガイドレール
１６ ：鉛直移動プレート
１８ ：ねじ軸
２０ ：パルスモータ
２２ ：固定具
２４ ：面取り加工ユニット
２６ ：スピンドルハウジング
２８ ：スピンドル（面取り加工用スピンドル）
２８ａ ：軸心
３０ ：マウンタ
３２ ：面取り砥石
３２ａ ：側面
３４ ：プレート
４０ ：テーブル
４０ａ ：保持面
４０ｂ ：端部
４２ ：スピンドル
４２ａ ：軸心
４４ ：押さえプレート
５０ ：第１ツルアー（第１ツルーイング工具）
５２ ：スピンドル（第１整形砥石用スピンドル）
５２ａ ：軸心
５４ ：マウンタ
５６ ：整形砥石（第１整形砥石）
５６ａ ：側面
５８ ：プレート
６４ ：第２移動機構
６６ ：ガイドレール
６８ ：水平移動プレート
７０ ：ねじ軸
７２ ：パルスモータ
７４ ：ガイドレール
７６ ：鉛直移動プレート
７８ ：ねじ軸
８０ ：パルスモータ
８２ ：固定具
８４ ：研磨加工ユニット
８６ ：スピンドルハウジング
８８ ：スピンドル（研磨加工用スピンドル）
８８ａ ：軸心
９０ ：マウンタ
９２ ：研磨パッド
９２ａ ：側面
９４ ：プレート
１００ ：第２ツルアー（第２ツルーイング工具）
１０２ ：スピンドル（第２整形砥石用スピンドル）
１０２ａ ：軸心
１０４ ：マウンタ
１０６ ：整形砥石（第２整形砥石）
１０６ａ ：側面
１０８ ：プレート
１１０ ：カメラ移動機構
１１２ ：ガイドレール
１１４ ：カメラ（撮像ユニット）
１２０ ：制御ユニット
１２０ａ ：移動制御部
１２０ｂ ：撮像制御部
１２０ｃ ：算出部
１２０ｄ ：判定部
Ａ１ ：領域
Ａ２ ：領域
Ａ３ ：領域
Ａ４ ：領域
１１ ：被加工物
１１ａ ：第１の面
１１ｂ ：第２の面
１１ｃ ：外周部
１１ｄ ：外周部

Claims (5)

1. 第１の面と該第１の面とは反対側の第２の面とを有する円盤状の被加工物の外周部を面取り加工する際に用いられる面取り加工装置であって、
   該被加工物より小径の保持面を有し、該保持面を回転させる回転駆動源に連結されたテーブルと、
   該被加工物の該外周部に接触させる凹部を側面に有する円筒状の面取り砥石が装着される面取り加工用スピンドルを含む面取り加工ユニットと、
   該テーブルの該保持面に保持された該被加工物の該外周部と該面取り砥石の該凹部とが接触する面取り加工位置と、該テーブルの該保持面に保持された該被加工物の該外周部と該面取り砥石の該凹部とが離れる面取り砥石退避位置と、の間で該テーブルと該面取り加工ユニットとを相対的に移動させる移動機構と、
   該テーブルに保持された該被加工物の該外周部と該面取り砥石の該側面とを含む領域を撮像できるように構成されたカメラと、
   該テーブルに保持された該被加工物の該外周部と該面取り砥石の該側面とを含む該領域を該カメラで撮像して得られる画像から、該被加工物の該外周部の位置と該面取り砥石の該側面の位置とを検出し、該面取り加工位置での該テーブルと該面取り加工ユニットとの位置の関係を算出する算出部と、を含むことを特徴とする面取り加工装置。
2. 該カメラは、該移動機構による該テーブルと該面取り加工ユニットとの相対的な移動の方向に対して垂直で、該テーブルの保持面に対して平行な方向から該テーブルに保持された該被加工物の該外周部と該面取り砥石の該側面とを含む該領域を撮像できるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の面取り加工装置。
3. 該算出部は、該画像に写る該テーブルの所定の部位を基準に、該被加工物の該外周部の位置と該面取り砥石の該側面の位置とを検出することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の面取り加工装置。
4. 該面取り砥石の該凹部に対応する形状の凸部を側面に有する円筒状の整形砥石が装着される整形砥石用スピンドルを含み該面取り加工ユニットに対して該テーブルとは反対側に配置されたツルアーを更に含み、
   該移動機構は、該整形砥石の該凸部と該面取り砥石の該凹部とが接触する整形位置と、該整形砥石の該凸部と該面取り砥石の該凹部とが離れる整形砥石退避位置と、の間で該面取り加工ユニットと該ツルアーとを相対的に移動させ、
   該カメラは、該整形砥石の該側面と該面取り砥石の該側面とを含む領域を撮像できるように構成されており、
   該算出部は、該整形砥石の該側面と該面取り砥石の該側面とを含む該領域を該カメラで撮像して得られる画像から、該整形砥石の該側面の形状を検出し、該整形位置での該ツルアーと該面取り加工ユニットとの位置の関係を算出することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の面取り加工装置。
5. 該被加工物の該外周部に接触させる側面を有する円筒状の研磨パッドが装着される研磨加工用スピンドルを含み該テーブルに対して該面取り加工ユニットとは反対側に配置された研磨加工ユニットを更に含み、
   該移動機構は、該テーブルの該保持面に保持された該被加工物の該外周部と該研磨パッドの該側面とが接触する研磨加工位置と、該テーブルの該保持面に保持された該被加工物の該外周部と該研磨パッドの該側面とが離れる研磨パッド退避位置と、の間で該テーブルと該研磨加工ユニットとを相対的に移動させ、
   該カメラは、該テーブルの該保持面に保持された該被加工物の該外周部と該研磨パッドの該側面とを含む領域を撮像できるように構成されており、
   該算出部は、該テーブルの該保持面に保持された該被加工物の該外周部と該研磨パッドの該側面とを含む該領域を該カメラで撮像して得られる画像から、該被加工物の該外周部の位置と該研磨パッドの該側面の位置とを検出し、該研磨加工位置での該テーブルと該研磨加工ユニットとの位置の関係を算出することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の面取り加工装置。

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