JPH01240260A - 非接触式デジタイザ - Google Patents
非接触式デジタイザInfo
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- JPH01240260A JPH01240260A JP6863788A JP6863788A JPH01240260A JP H01240260 A JPH01240260 A JP H01240260A JP 6863788 A JP6863788 A JP 6863788A JP 6863788 A JP6863788 A JP 6863788A JP H01240260 A JPH01240260 A JP H01240260A
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- 239000000700 radioactive tracer Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 11
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はモデル形状を数値化し、NCプログラムを作成
するデジタイザに関するものである。
するデジタイザに関するものである。
従来の技術
赤外LEDの光束を対象物に照射し、その反射光を受光
レンズにより位置検出素子上に集光させて信号を出力す
る光学式のセンサにおいては検出素子を受光に最適な角
度に傾けて取付けねばならない。このため影となる領域
ができ、1個のセンサでは必ず不感帯が存在し、測定す
る斜面角度に制限が生じる。従来これを解決するために
センサヘッドを2軸制御してセンサの傾斜角度を変更す
るための旋回と、この旋回平面を進行方向と平行にする
ための回転とを行ってモデル形状の全てを測定できるよ
うにしていた。
レンズにより位置検出素子上に集光させて信号を出力す
る光学式のセンサにおいては検出素子を受光に最適な角
度に傾けて取付けねばならない。このため影となる領域
ができ、1個のセンサでは必ず不感帯が存在し、測定す
る斜面角度に制限が生じる。従来これを解決するために
センサヘッドを2軸制御してセンサの傾斜角度を変更す
るための旋回と、この旋回平面を進行方向と平行にする
ための回転とを行ってモデル形状の全てを測定できるよ
うにしていた。
発明が解決しようとする課題
従来の技術で述べたセンサヘッドを2軸制御する方法は
制御が複雑で、スキャニング速度を速くすることが難し
く、更にデータ処理が複雑であるという問題点を有して
いた。 本発明は従来の技術の有するこれらの問題点に
鑑のなされたものであり、その目的とするところは、セ
ンザヘノトを2軸制御する必要のない垂直壁を含む±9
0°までのモデル形状全てが測定可能なデジタイザを提
供しようとするものである。
制御が複雑で、スキャニング速度を速くすることが難し
く、更にデータ処理が複雑であるという問題点を有して
いた。 本発明は従来の技術の有するこれらの問題点に
鑑のなされたものであり、その目的とするところは、セ
ンザヘノトを2軸制御する必要のない垂直壁を含む±9
0°までのモデル形状全てが測定可能なデジタイザを提
供しようとするものである。
課題を解決するだめの手段
上記目的を達成するために本発明における非接触式デジ
タイザは、受光または受信に最適な角度に移動方向前後
に傾げた少なくとも2個の非接触式センサを移動方向に
対し平行に設けて計測面の1点の位置を検出するトレー
サヘッドと、旧測面が平面及び」二かり斜面のとき進行
方向に対し後側のセンサをまた下り斜面のとき進行方向
に対して前側のセンサを選択し前記センサの出力信号に
よるスキャニングデータによりNC形状データを作成す
るデジダイズ制御装置とを含んでなるものである。
タイザは、受光または受信に最適な角度に移動方向前後
に傾げた少なくとも2個の非接触式センサを移動方向に
対し平行に設けて計測面の1点の位置を検出するトレー
サヘッドと、旧測面が平面及び」二かり斜面のとき進行
方向に対し後側のセンサをまた下り斜面のとき進行方向
に対して前側のセンサを選択し前記センサの出力信号に
よるスキャニングデータによりNC形状データを作成す
るデジダイズ制御装置とを含んでなるものである。
また少なくとも2個の光学式センサはそれぞれ移動軸線
上の一定距離はなれた少なくとも2点の位置を検出する
センサを2個ずつ組合わせ速度ヘクトルも算出可能とす
ることもできる。
上の一定距離はなれた少なくとも2点の位置を検出する
センサを2個ずつ組合わせ速度ヘクトルも算出可能とす
ることもできる。
作用
X軸方向のトレーサヘッド用クイル先端にトレーサヘッ
トが取付けられ、主軸頭移動方向のY軸を移動軸とした
場合Y軸と平行に並んで設けられている受光に最適な角
度に傾けられた2個のセン4、j−A、Bのうち進行方
向の後側のセンサが、干デルの表面形状が平面及び上が
り傾斜面+DEFを計測するときに選択され、また下が
り斜面〜DEFを計測するときは前側センサが選択され
る。そして選択された側のセンサ出力によりトレーサヘ
ッ用タイルのX軸方向の移動が制御され、Y軸とZ軸の
座標値からモデル表面の各座標値とZ軸速度を算出して
NCによる形状データを作成する。
トが取付けられ、主軸頭移動方向のY軸を移動軸とした
場合Y軸と平行に並んで設けられている受光に最適な角
度に傾けられた2個のセン4、j−A、Bのうち進行方
向の後側のセンサが、干デルの表面形状が平面及び上が
り傾斜面+DEFを計測するときに選択され、また下が
り斜面〜DEFを計測するときは前側センサが選択され
る。そして選択された側のセンサ出力によりトレーサヘ
ッ用タイルのX軸方向の移動が制御され、Y軸とZ軸の
座標値からモデル表面の各座標値とZ軸速度を算出して
NCによる形状データを作成する。
また上述の2個のセンサをそれぞれ一定距離はなれたY
軸線上の2点の位置を同時検出する2つのセンサA1.
A2またばB1.B2を組合わせたものとし、右行のと
きは進行方向前側の位置を検出するセンサB1が、左行
のときは進行方向後側位置を検出するセンサA1が選択
され、選択されたセンサが斜面±DEFを検知したとき
組合わされている。2個のセンサA1.A2又はB1゜
B2で2点の位置を同時に検出して、速度ベクトルを算
出する。
軸線上の2点の位置を同時検出する2つのセンサA1.
A2またばB1.B2を組合わせたものとし、右行のと
きは進行方向前側の位置を検出するセンサB1が、左行
のときは進行方向後側位置を検出するセンサA1が選択
され、選択されたセンサが斜面±DEFを検知したとき
組合わされている。2個のセンサA1.A2又はB1゜
B2で2点の位置を同時に検出して、速度ベクトルを算
出する。
実施例
実施例について図面を参照して説明する。第1回〜第2
図において、周知のデジタイザにおいてヘッド1に削設
されたX軸方向のすべり案内面上に、モデル2を取付け
るモデルテーブル3が移動可能に載置され、NGにより
X軸制御される。ヘット1の両側に角形のコラム4が立
設され、コラム4上に取付けられた横桁5のY軸方向の
すべり案内面上に主軸頭6が移動可能に載置され、NC
によりY軸制御される。主軸頭6にはトレーサへF用り
イル7がX軸方向に移動可能に設けられており、NCに
より制御される。トレーサヘッド用クイル7の先端に装
着されるトレーサヘッド9には、受光に最適な角度θに
X軸方向前後に傾けられモデル上の1点の位置を検出す
る2個の光学式センサA、BがY軸方向に並んで取付け
られている。センサA、Bは例えば浜松ホトニクス(株
)製のH3O65形光学式距離センサ等を使用できるこ
とができ、このものはパルス点灯させた赤外L EDの
光束を投光レンズを通して対象物に照射させ、その反射
光を受光レンズにより位置検出素子上に集光させ、対象
物までの距離情報に相当する検出素子の出力位置信号を
基にコントローラ内で演算して距離に対応したアナグロ
電圧を出力するものである。そしてセンサA又はBの出
力電圧が常時一定値(例えばゼロボルト)になるように
Z軸を制御して移動軸とトレーサヘッド用タイルの刻々
に変化するスキャニングデータからNC形状データを作
成するデジタイザ制御装置11がヘッドの近傍に設置さ
れている。
図において、周知のデジタイザにおいてヘッド1に削設
されたX軸方向のすべり案内面上に、モデル2を取付け
るモデルテーブル3が移動可能に載置され、NGにより
X軸制御される。ヘット1の両側に角形のコラム4が立
設され、コラム4上に取付けられた横桁5のY軸方向の
すべり案内面上に主軸頭6が移動可能に載置され、NC
によりY軸制御される。主軸頭6にはトレーサへF用り
イル7がX軸方向に移動可能に設けられており、NCに
より制御される。トレーサヘッド用クイル7の先端に装
着されるトレーサヘッド9には、受光に最適な角度θに
X軸方向前後に傾けられモデル上の1点の位置を検出す
る2個の光学式センサA、BがY軸方向に並んで取付け
られている。センサA、Bは例えば浜松ホトニクス(株
)製のH3O65形光学式距離センサ等を使用できるこ
とができ、このものはパルス点灯させた赤外L EDの
光束を投光レンズを通して対象物に照射させ、その反射
光を受光レンズにより位置検出素子上に集光させ、対象
物までの距離情報に相当する検出素子の出力位置信号を
基にコントローラ内で演算して距離に対応したアナグロ
電圧を出力するものである。そしてセンサA又はBの出
力電圧が常時一定値(例えばゼロボルト)になるように
Z軸を制御して移動軸とトレーサヘッド用タイルの刻々
に変化するスキャニングデータからNC形状データを作
成するデジタイザ制御装置11がヘッドの近傍に設置さ
れている。
続いて第3図のフローチャートを参照してスキャニング
手順を説明する。 ステップS1においてY軸方向の主
軸頭6の進行方向が右行かが判断され、イエスであれば
ステップS2において、センサの変位出力DEFがゼロ
又はゼロより大きいかが判断され、イエスであればステ
ップS3において、モデル表面の測定点が第4図のよう
に平面又は上がり斜面+ D E Fでありセン43B
が選択される。ノーであればステップS4において、下
り斜面−DEFでありセンサAが選択される。 ステッ
プS1において、主軸頭6の進行方向が左行であればノ
ーでステップS5において、再びDEFがゼロ又はゼロ
より大きいかが判断され、イエスであればステップS6
において、モデル上面の測定点が第5図のように平面又
は上がり斜面+DEFでありセンサAが選択される。ま
たノーであればステップS7において、下り斜面−DE
Fでありセン′IIBが選択される。
手順を説明する。 ステップS1においてY軸方向の主
軸頭6の進行方向が右行かが判断され、イエスであれば
ステップS2において、センサの変位出力DEFがゼロ
又はゼロより大きいかが判断され、イエスであればステ
ップS3において、モデル表面の測定点が第4図のよう
に平面又は上がり斜面+ D E Fでありセン43B
が選択される。ノーであればステップS4において、下
り斜面−DEFでありセンサAが選択される。 ステッ
プS1において、主軸頭6の進行方向が左行であればノ
ーでステップS5において、再びDEFがゼロ又はゼロ
より大きいかが判断され、イエスであればステップS6
において、モデル上面の測定点が第5図のように平面又
は上がり斜面+DEFでありセンサAが選択される。ま
たノーであればステップS7において、下り斜面−DE
Fでありセン′IIBが選択される。
次にステップS8において、選択されたセンサから出力
信号がありこの出力データの読み取りが可能かが判断さ
れノーであればステップS9において、センサA、Bの
切替えが行われステップS10において、センサA又は
Bが再び選択されステップ31.1において、センサか
らの出力データが読み取り可能かが判断されノーであれ
ばステップS12において、予め入力されたデータ読み
取り設定回数以内かが判断されイエスであればステップ
SIOに戻り、ノーであればステップS13において、
最初の計測点まで戻って測定を再開する。そしてステッ
プS14において、戻し回数設定値以内かが判断されイ
エスであればステップS10に戻り、ノーであればアラ
ーム停止する。
信号がありこの出力データの読み取りが可能かが判断さ
れノーであればステップS9において、センサA、Bの
切替えが行われステップS10において、センサA又は
Bが再び選択されステップ31.1において、センサか
らの出力データが読み取り可能かが判断されノーであれ
ばステップS12において、予め入力されたデータ読み
取り設定回数以内かが判断されイエスであればステップ
SIOに戻り、ノーであればステップS13において、
最初の計測点まで戻って測定を再開する。そしてステッ
プS14において、戻し回数設定値以内かが判断されイ
エスであればステップS10に戻り、ノーであればアラ
ーム停止する。
ステップS8.Sllにおいてイエスであればステップ
31.5において、モデル表面座標値が算出され、ステ
ップS16において、前回と今回のデータの偏差値DE
Fから斜面角度が算出され、ステップS17において、
Z軸速度が算出される。
31.5において、モデル表面座標値が算出され、ステ
ップS16において、前回と今回のデータの偏差値DE
Fから斜面角度が算出され、ステップS17において、
Z軸速度が算出される。
そしてステップS18において、トレランス処理を行い
許容誤差を処理しステップS19において、NC形状デ
ータが作成されステップS20において、データが記憶
される。そして引続きステップS1に戻り、上記の繰り
返しにより一次元スキャニングが行われる。 次に第6
図のようにY軸方向の一定距離はなれた位置a、bを同
時検出が可能なようにセンサAにはA1とA2の2つの
センサが組込まれ、センサBにはB1とB2の2つのセ
ンサが組込まれている。そしてセンサAl、B1でa位
置をセンサA2、B2でb位置を測定し、AI、A2及
びBl、B2の組合わせで速度ヘクトルの検出を行う。
許容誤差を処理しステップS19において、NC形状デ
ータが作成されステップS20において、データが記憶
される。そして引続きステップS1に戻り、上記の繰り
返しにより一次元スキャニングが行われる。 次に第6
図のようにY軸方向の一定距離はなれた位置a、bを同
時検出が可能なようにセンサAにはA1とA2の2つの
センサが組込まれ、センサBにはB1とB2の2つのセ
ンサが組込まれている。そしてセンサAl、B1でa位
置をセンサA2、B2でb位置を測定し、AI、A2及
びBl、B2の組合わせで速度ヘクトルの検出を行う。
続いて第7図を参照して上記センサA1.A2゜Bl、
B2によるスキャニング手順を説明する。
B2によるスキャニング手順を説明する。
上述の第3図のフローチャートと同一の個所は重複を避
けるため説明を省略または簡素化する。
けるため説明を省略または簡素化する。
ステップ81〜S7において、センサA又はBが選択さ
れステップS8において、センサ出力データの読み取り
可能かが判断され、ノーの場合はステップSllがイエ
スになるまでステップSIO〜S14が繰り返され、こ
の繰り返し回数が設定回数を越えたときアラーム停止さ
れる。
れステップS8において、センサ出力データの読み取り
可能かが判断され、ノーの場合はステップSllがイエ
スになるまでステップSIO〜S14が繰り返され、こ
の繰り返し回数が設定回数を越えたときアラーム停止さ
れる。
ステップS8.Sllにおいて、イエスであればステッ
プS15において、選択されたセンサがA1かが判断さ
れイエスであればステップS16において、センサA2
が選択され、ノーであればステップS17において、セ
ンサBが選択される。
プS15において、選択されたセンサがA1かが判断さ
れイエスであればステップS16において、センサA2
が選択され、ノーであればステップS17において、セ
ンサBが選択される。
このようにして第8図、第9図のように進行方向が右行
のときも左行のときもセンサAはAIでまたセンサBは
B1でそれぞれ位置検出を行い、ヘクトル検出はセンサ
A1.A2又はBl、B2の組合わせで行うよう選択さ
れる。 ステップS18において、再びデータの読み取
り可能かが判断されノーであればアラーム停止し、イエ
スであればステップS19において、モデル表面座標値
が算出され、ステップS20において、同時に計測した
センサA2.AI又はセンサB2.Blのデータの偏差
値DEFから斜面角度が算出されステップS21におい
て、速度ベクトルが算出されてY軸及びZ軸の軸速度が
求められる。ステップ822〜S24において、トレラ
ンス処理が行われNCデータが作成されて記憶され、引
続きステップS1に戻り上記の繰り返しにより二次元ス
キャニングが行われる。
のときも左行のときもセンサAはAIでまたセンサBは
B1でそれぞれ位置検出を行い、ヘクトル検出はセンサ
A1.A2又はBl、B2の組合わせで行うよう選択さ
れる。 ステップS18において、再びデータの読み取
り可能かが判断されノーであればアラーム停止し、イエ
スであればステップS19において、モデル表面座標値
が算出され、ステップS20において、同時に計測した
センサA2.AI又はセンサB2.Blのデータの偏差
値DEFから斜面角度が算出されステップS21におい
て、速度ベクトルが算出されてY軸及びZ軸の軸速度が
求められる。ステップ822〜S24において、トレラ
ンス処理が行われNCデータが作成されて記憶され、引
続きステップS1に戻り上記の繰り返しにより二次元ス
キャニングが行われる。
尚センサは光学式の非接触式センサに限定されるもので
はなく、超音波等を使用する非接触式センサを使用する
こともできる。
はなく、超音波等を使用する非接触式センサを使用する
こともできる。
効果
本発明は以上詳述したように構成されているので、以下
に記載するような効果を奏する。
に記載するような効果を奏する。
請求項1の非接触式デジタイザにおいては、トレーサヘ
ッドに受光に最適な角度に移動方向前後に傾けた2個の
光学式センサを設け、2個のうち1個のセンサを進行方
向及び進行方向に対する計測面形状に応じて自動選択し
て計測するようになしたので、トレーサヘッドを2軸制
御して傾けることなく光学式の欠点である死角(影の領
域)をなし、垂直壁を含む±906までの形状全てが測
定可能になる。
ッドに受光に最適な角度に移動方向前後に傾けた2個の
光学式センサを設け、2個のうち1個のセンサを進行方
向及び進行方向に対する計測面形状に応じて自動選択し
て計測するようになしたので、トレーサヘッドを2軸制
御して傾けることなく光学式の欠点である死角(影の領
域)をなし、垂直壁を含む±906までの形状全てが測
定可能になる。
請求項2の非接触式デジタイザにおいては、請求項1の
2個のセンサをそれぞれ離れた二点の位置を検出可能な
ものになしたので、請求項1の効果に加えて速度ヘクト
ルの検出が可能となり未知の形状のものでも滑らかな速
度で二次元スキヤニングができる。
2個のセンサをそれぞれ離れた二点の位置を検出可能な
ものになしたので、請求項1の効果に加えて速度ヘクト
ルの検出が可能となり未知の形状のものでも滑らかな速
度で二次元スキヤニングができる。
第1図は本発明のデジタイザと制御装置及びモデルを示
す説明図、第2図は2個のセンサの取付状態を示す説明
図、第3図は請求項1の動作説明用フローチャート図、
第4図、第5図は第2図のセンサの選択条件説明図、第
6図は請求項2の離れた2点の位置を検出するセンサの
取付は状態を示す説明図、第7図は請求項2の動作説明
用フローチャート図、第8図、第9図は第6図のセンサ
の選択条件の説明図である。 A、A1.A2.B、B1.B2・・センサ9・・トレ
ーサヘッド 11・・デジタイザ制御装置
す説明図、第2図は2個のセンサの取付状態を示す説明
図、第3図は請求項1の動作説明用フローチャート図、
第4図、第5図は第2図のセンサの選択条件説明図、第
6図は請求項2の離れた2点の位置を検出するセンサの
取付は状態を示す説明図、第7図は請求項2の動作説明
用フローチャート図、第8図、第9図は第6図のセンサ
の選択条件の説明図である。 A、A1.A2.B、B1.B2・・センサ9・・トレ
ーサヘッド 11・・デジタイザ制御装置
Claims (2)
- (1)受光または受信に最適な角度に移動方向の前後に
傾けた少なくとも2個の非接触式センサ(A、B)を移
動方向に対し平行に並べて設けて計測面の1点の位置を
検出するトレーサヘッド(9)と、計測面が平面及び上
がり斜面のとき進行方向に対し後側のセンサをまた下り
斜面のとき進行方向に対して前側のセンサを選択し前記
センサの出力信号によるスキャニングデータによりNC
形状データを作成するデジダイズ制御装置(11)とを
含んでなり、垂直壁を含む±90°までのモデル形状の
トレースを可能にしたことを特徴とする非接触式デジタ
イザ。 - (2)少なくとも2個の光学式センサはそれぞれ移動軸
線上の一定距離はなれた少なくとも2点の位置を検出す
るセンサ(A1、A2及びB1、B2)を2個ずつ組合
わせたものである速度ベクトルも算出可能にしたことを
特徴とする請求項1記載の非接触式デジタイザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63068637A JP2577950B2 (ja) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | 非接触式デジタイザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63068637A JP2577950B2 (ja) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | 非接触式デジタイザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01240260A true JPH01240260A (ja) | 1989-09-25 |
| JP2577950B2 JP2577950B2 (ja) | 1997-02-05 |
Family
ID=13379448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63068637A Expired - Lifetime JP2577950B2 (ja) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | 非接触式デジタイザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2577950B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1990014924A1 (fr) * | 1989-05-30 | 1990-12-13 | Fanuc Ltd | Unite de commande de numerisation |
| US5733079A (en) * | 1995-12-15 | 1998-03-31 | Eastman Chemical Company | Surface determination and automatic milling in spinnerette manufacturing |
| JP2014219299A (ja) * | 2013-05-09 | 2014-11-20 | 新日鐵住金株式会社 | 高炉内装入物のプロフィル測定データの処理方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5636004A (en) * | 1979-09-03 | 1981-04-09 | Hitachi Ltd | Detecting method of configuration and apparatus thereof |
| JPS60191745A (ja) * | 1984-03-13 | 1985-09-30 | Okuma Mach Works Ltd | 三次元倣い方法 |
-
1988
- 1988-03-22 JP JP63068637A patent/JP2577950B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5636004A (en) * | 1979-09-03 | 1981-04-09 | Hitachi Ltd | Detecting method of configuration and apparatus thereof |
| JPS60191745A (ja) * | 1984-03-13 | 1985-09-30 | Okuma Mach Works Ltd | 三次元倣い方法 |
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|---|---|---|---|---|
| WO1990014924A1 (fr) * | 1989-05-30 | 1990-12-13 | Fanuc Ltd | Unite de commande de numerisation |
| US5733079A (en) * | 1995-12-15 | 1998-03-31 | Eastman Chemical Company | Surface determination and automatic milling in spinnerette manufacturing |
| JP2014219299A (ja) * | 2013-05-09 | 2014-11-20 | 新日鐵住金株式会社 | 高炉内装入物のプロフィル測定データの処理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2577950B2 (ja) | 1997-02-05 |
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