JPH0569639B2 - - Google Patents
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- JPH0569639B2 JPH0569639B2 JP62025425A JP2542587A JPH0569639B2 JP H0569639 B2 JPH0569639 B2 JP H0569639B2 JP 62025425 A JP62025425 A JP 62025425A JP 2542587 A JP2542587 A JP 2542587A JP H0569639 B2 JPH0569639 B2 JP H0569639B2
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- JP
- Japan
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- processing
- dimensional
- article
- data
- machine
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- Laser Beam Processing (AREA)
Description
本発明は、立体的な物品にレーザ加工や溶接等
の3次元加工を施す3次元加工装置に関する。
の3次元加工を施す3次元加工装置に関する。
例えば5軸型レーザ加工機やロボツト型レーザ
加工機においては、レーザ光線を照射する加工ヘ
ツドによつて立体的な物品にレーザ加工を施す前
に、上記加工ヘツドに所要の作動を行なわせるた
めのテイーチング作業を必要としている。 上記テイーチング作業は、一般には、先ず加工
すべき物品に切断線と計測すべき所要点とを描
き、次にその物品をレーザ加工機の加工テーブル
上にセツトしたら上記所要点にレーザ加工機の加
工ヘツドを当接させる。そしてこのときの加工ヘ
ツドの位置と傾きとから、上記所要点における3
次元空間の位置データとその所要点における加工
ヘツドの傾斜データとを入力する。 このような作業を各計測すべき所要点について
行ない、またレーザ加工の照射範囲や加工ヘツド
の移動速度等、レーザ加工に必要な条件を入力し
たら、レーザ加工機を制御するマイクロコンピユ
ータ等の演算手段によつて上記計測データから上
記加工ヘツドによる作業制御データを演算させ
る。 そして次に、レーザ光線を照射することなく上
記作業制御データに基づいて加工ヘツドを作動さ
せ、その作動が正常に行なわるれか否かを確認す
る。そして加工ヘツドの作動に不適当にところが
あれば、再度所要点の入力や演算等を行なつて最
終的な作業制御データを得る。 このようにしてテイーチング作業が終了した
ら、切断すべき物品を上記加工テーブル上にセツ
トし、上記加工ヘツドを上記作業制御データに基
づいて作動させることにより、物品にレーザ加工
を施すことができる。
加工機においては、レーザ光線を照射する加工ヘ
ツドによつて立体的な物品にレーザ加工を施す前
に、上記加工ヘツドに所要の作動を行なわせるた
めのテイーチング作業を必要としている。 上記テイーチング作業は、一般には、先ず加工
すべき物品に切断線と計測すべき所要点とを描
き、次にその物品をレーザ加工機の加工テーブル
上にセツトしたら上記所要点にレーザ加工機の加
工ヘツドを当接させる。そしてこのときの加工ヘ
ツドの位置と傾きとから、上記所要点における3
次元空間の位置データとその所要点における加工
ヘツドの傾斜データとを入力する。 このような作業を各計測すべき所要点について
行ない、またレーザ加工の照射範囲や加工ヘツド
の移動速度等、レーザ加工に必要な条件を入力し
たら、レーザ加工機を制御するマイクロコンピユ
ータ等の演算手段によつて上記計測データから上
記加工ヘツドによる作業制御データを演算させ
る。 そして次に、レーザ光線を照射することなく上
記作業制御データに基づいて加工ヘツドを作動さ
せ、その作動が正常に行なわるれか否かを確認す
る。そして加工ヘツドの作動に不適当にところが
あれば、再度所要点の入力や演算等を行なつて最
終的な作業制御データを得る。 このようにしてテイーチング作業が終了した
ら、切断すべき物品を上記加工テーブル上にセツ
トし、上記加工ヘツドを上記作業制御データに基
づいて作動させることにより、物品にレーザ加工
を施すことができる。
以上の説明から理解されるように、従来はレー
ザ加工機の加工ヘツドを用いてテイーチング作業
を行なうようにしていたため、その間は実際のレ
ーザ加工を行なうことができず、その結果レーザ
加工機の稼働率が低下するという欠点があつた。
ザ加工機の加工ヘツドを用いてテイーチング作業
を行なうようにしていたため、その間は実際のレ
ーザ加工を行なうことができず、その結果レーザ
加工機の稼働率が低下するという欠点があつた。
本発明はそのような欠点に鑑み、レーザ加工機
等の3次元加工機とは別個に3次元測定機を設
け、この3次元測定機によつて上記テイーチング
作業を行なうことができるようにしたものであ
る。 すなわち本発明は、物品が載置される測定テー
ブルを有し、この測定テーブル上に載置した物品
上の所要点における3次元空間の位置データとそ
の所要点における3次元加工機の加工ヘツドの傾
斜データとを出力する3次元測定機と、この3次
元測定機で出力した上記データから上記加工ヘツ
ドの作業制御データを演算する演算手段と、物品
が載置される加工テーブルを有し、上記演算手段
によつて得られた上記作業制御データに基づいて
上記加工ヘツドを制御し、該加工ヘツドにより上
記加工テーブル上に載置した上記物品に3次元加
工を施す3次元加工機とを備える3次元加工装置
を提供するものである。
等の3次元加工機とは別個に3次元測定機を設
け、この3次元測定機によつて上記テイーチング
作業を行なうことができるようにしたものであ
る。 すなわち本発明は、物品が載置される測定テー
ブルを有し、この測定テーブル上に載置した物品
上の所要点における3次元空間の位置データとそ
の所要点における3次元加工機の加工ヘツドの傾
斜データとを出力する3次元測定機と、この3次
元測定機で出力した上記データから上記加工ヘツ
ドの作業制御データを演算する演算手段と、物品
が載置される加工テーブルを有し、上記演算手段
によつて得られた上記作業制御データに基づいて
上記加工ヘツドを制御し、該加工ヘツドにより上
記加工テーブル上に載置した上記物品に3次元加
工を施す3次元加工機とを備える3次元加工装置
を提供するものである。
上記構成よれば、3次元加工機によつて実際に
加工を行なつている最中に、3次元測定機によつ
て次に行なう加工についてテイーチング作業を行
なうことができ、したがつて、3次元加工機の稼
働率を向上させることが可能となる。
加工を行なつている最中に、3次元測定機によつ
て次に行なう加工についてテイーチング作業を行
なうことができ、したがつて、3次元加工機の稼
働率を向上させることが可能となる。
以下図示実施例について本発明を説明すると、
第1図において、Aは従来公知の3次元測定機、
Bは従来公知の3次元加工機としてのレーザ加工
機である。 上記3次元測定機Aは、レーザ加工すべき物品
1を載置するための測定テーブル11を有し、か
つこの測定テーブル11に載置した物品1上の所
要点2における3次元空間の位置データとその所
要点における上記レーザ加工機Bの加工ヘツド3
の傾斜データとを出力することができれば、如何
なる構成のものであつてもよい。 第1種の3次元測定機によれば、プローブ4を
上記物品1の所要点2に接触させ、かつそのプロ
ーブ4を最適な傾斜角度にセツトすれば、一度に
上記所要点2の3次元空間の位置データとプロー
ブ4の傾斜角度、すなわちその所要点2における
上記レーザ加工機Bの加工ヘツド3の傾斜データ
とを出力させることができる。 第2種の3次元測定機によれば、プローブ4を
上記物品1の所要点2に接触させることにより、
その所要点2の3次元空間の位置データのみを出
力させることができる。この場合には、上記プロ
ーブ4により上記所要点2の近傍周囲の例えば3
箇所の位置データを順次出力させ、その3箇所の
位置データを結ぶ平面を、若しくは上記3箇所の
位置データと所要点2の位置データとからそれら
を結ぶ球面を演算させ、その平面又は球面に対す
る法線方向の傾きを上記加工ヘツド3の傾斜デー
タとして演算出力させることができる。 上記第2種の3次元測定機の変形例として、上
記プローブ4の他に適当なセンサを備え、上記プ
ローブ4を所要点2に接触させてその位置データ
を出力させた際に、上記センサにより接触点2の
近傍周囲の位置データを同時に出力できるように
したものも知られている。 第3種の3次元測定機によれば、プローブ4を
上記物品1の表面に沿つて往復作動させることに
より物品1全体の立体形状を出力させることがで
きる。この場合には、プローブ4を上記所要点2
に接触させてその位置データを出力させ、或いは
キーボード等の入力手段を介して上記所要点2の
位置データを出力させれば、物品1全体の立体形
状から上記所要点2における法線方向を演算する
ことができ、その法線方向の傾きを上記加工ヘツ
ド3の傾斜データとして出力させることができ
る。 同様な考え方として、金型製作の際に用いた
NCデータを利用して物品1全体の立体形状を出
力させることができる。従来から金型を製造する
のに金型の内面形状をNCデータとして出力し、
そのNCデータに基づいて金型を製造することが
行なわれている。レーザ加工すべき物品1を製造
する金型に上記NCデータがあれば、金型の内面
形状のデータは実質的に物品1の外面形状に一致
するので、そのNCデータから物品1の立体形状
を得ることができる。 3次元測定機Aとしては上述したものに限定さ
れるものでなく、前述したように、結果的にレー
ザ加工すべき物品1上の所要点2における3次元
空間の位置データとその所要点における上記レー
ザ加工機Bの加工ヘツド3の傾斜データとを出力
することができれば、如何なる構成のものであつ
てもよい。 上記3次元測定機Aにより上記所要点2におけ
る位置データと傾斜テータとを出力させたら、さ
らに必要に応じてレーザ光線の照射の有無や加工
ヘツド3の移動速度等に必要なデータを出力させ
る。そしてそのようなテイーチング作業を物品1
上の多数の所要点についてそれぞれ行なつたら、
3次元測定機Aを制御するマイクロコンピユータ
等の演算手段5により、上記各種のデータから上
記レーザ加工機Bの加工ヘツド3による作業制御
データを演算させ、その結果をデイスケツト又は
テープ等の記録媒体6に記録する。 次に、上記レーザ加工機Bも、上記加工ヘツド
3によつて上記物品1に3次元のレーザ加工を施
すことができれば、如何なる構成のものであつて
もよい。 図示実施例のレーザ加工機Bは5軸型レーザ加
工機として構成してあり、第1図、第2図に示す
ように、上記加工ヘツド3は水平軸Hと鉛直軸V
とを中心として回転可能となつており、また鉛直
方向のZ軸方向に昇降されるとともに、水平面内
でY軸方向に移動可能となつている。 他方、上記物品1がセツトされる加工テーブル
7は水平面内で上記Y方向と直交するX方向に移
動可能となつており、それらの作動によつて加工
ヘツド3の先端を物品1上の任意の位置に必要な
傾斜角度で対向させることができるようになつて
いる。 また、上記レーザ加工機Bはレーザ発振器8を
備えており、そのレーザ発振器8から放射された
レーザ光線Lを所要位置に設けた反射ミラー9を
介して上記加工ヘツド3に案内し、この加工ヘツ
ド3から上記物品1に向けて照射できるようにな
つている。 さらに、上記レーザ加工機Bはマイクロコンピ
ユータ等の演算手段10を備えており、この演算
手段10は上記3次元測定機Aによつて得られた
作業制御データを上記記録媒体6を介して入力
し、その作業制御データに基き上記加工ヘツド3
を制御して物品1に3次元のレーザ加工を施すこ
とができるようになつている。 上記レーザ加工機B側においては、レーザ加工
機Bに上述した記録媒体6を介して作業制御デー
タを入力したら、上記加工テーブル7上に物品1
をセツトし、その物品上の1又はそれ以上の上記
所要点2に加工ヘツド3の先端を接触させてそれ
らの位置データを入力し、上記演算手段10によ
り上記作業制御データの座標を加工テーブル7上
の物品1の座標に一致させる。 次に、レーザ光線Lを照射することなく上記作
業制御データに基づいて加工ヘツド3を作動さ
せ、その作動が正常に行なわれるか否かを確認す
る。そして加工ヘツド3の作動に不適当にところ
があれば、再度所要点の入力や演算等に行なつて
最終的な作業制御データを得る。この際、特に上
記プローブ4と加工ヘツド3との大きさの相違か
ら加工ヘツド3が物品1と干渉する虞があり、干
渉する場合には加工ヘツド3の傾斜データを変更
する必要がある。 このようにして最終的な作業制御データを得た
ら、この作業制御データに基づいて加工ヘツド3
を作動させることにより、物品1にレーザ加工を
施すことができる。そしてレーザ加工機Bによつ
てレーザ加工を実行している最中に、上記3次元
測定機Aにより次の物品に対してのテイーチング
作業を行なうことができることは明らかである。 なお、上記実施例では3次元測定機Aのデータ
を記録媒体6を介してレーザ加工機Bの演算手段
10に入力しているが、3次元測定機Aの演算手
段5とレーザ加工機Bの演算手段10とを信号ケ
ーブルを介して接続し、3次元測定機Aの演算手
段5からレーザ加工機Bの演算手段10へ直説上
記データを転送できるようにしてもよい。 或いは演算手段の能力が高ければ、上記演算手
段5と10とを共通化し、1つの演算手段で3次
元測定機Aとレーザ加工機Bとを上述のように制
御することも可能である。そしてその演算手段の
共通化から理解されるように、上記演算手段5と
10とを設ける場合には、結果として両方の演算
手段5と10とで上述の制御が実行できればよ
く、例えばレーザ加工機Bの演算手段10側が、
3次元測定機Aによつて得た各種のデータから作
業制御データを演算するようにしてもよい。 さらに、上記各種のデータから上記作業制御デ
ータを演算する際には、加工ヘツド3の大きさを
考慮してこれが物品1と干渉しないように上記作
業制御データを演算させることも可能である。
第1図において、Aは従来公知の3次元測定機、
Bは従来公知の3次元加工機としてのレーザ加工
機である。 上記3次元測定機Aは、レーザ加工すべき物品
1を載置するための測定テーブル11を有し、か
つこの測定テーブル11に載置した物品1上の所
要点2における3次元空間の位置データとその所
要点における上記レーザ加工機Bの加工ヘツド3
の傾斜データとを出力することができれば、如何
なる構成のものであつてもよい。 第1種の3次元測定機によれば、プローブ4を
上記物品1の所要点2に接触させ、かつそのプロ
ーブ4を最適な傾斜角度にセツトすれば、一度に
上記所要点2の3次元空間の位置データとプロー
ブ4の傾斜角度、すなわちその所要点2における
上記レーザ加工機Bの加工ヘツド3の傾斜データ
とを出力させることができる。 第2種の3次元測定機によれば、プローブ4を
上記物品1の所要点2に接触させることにより、
その所要点2の3次元空間の位置データのみを出
力させることができる。この場合には、上記プロ
ーブ4により上記所要点2の近傍周囲の例えば3
箇所の位置データを順次出力させ、その3箇所の
位置データを結ぶ平面を、若しくは上記3箇所の
位置データと所要点2の位置データとからそれら
を結ぶ球面を演算させ、その平面又は球面に対す
る法線方向の傾きを上記加工ヘツド3の傾斜デー
タとして演算出力させることができる。 上記第2種の3次元測定機の変形例として、上
記プローブ4の他に適当なセンサを備え、上記プ
ローブ4を所要点2に接触させてその位置データ
を出力させた際に、上記センサにより接触点2の
近傍周囲の位置データを同時に出力できるように
したものも知られている。 第3種の3次元測定機によれば、プローブ4を
上記物品1の表面に沿つて往復作動させることに
より物品1全体の立体形状を出力させることがで
きる。この場合には、プローブ4を上記所要点2
に接触させてその位置データを出力させ、或いは
キーボード等の入力手段を介して上記所要点2の
位置データを出力させれば、物品1全体の立体形
状から上記所要点2における法線方向を演算する
ことができ、その法線方向の傾きを上記加工ヘツ
ド3の傾斜データとして出力させることができ
る。 同様な考え方として、金型製作の際に用いた
NCデータを利用して物品1全体の立体形状を出
力させることができる。従来から金型を製造する
のに金型の内面形状をNCデータとして出力し、
そのNCデータに基づいて金型を製造することが
行なわれている。レーザ加工すべき物品1を製造
する金型に上記NCデータがあれば、金型の内面
形状のデータは実質的に物品1の外面形状に一致
するので、そのNCデータから物品1の立体形状
を得ることができる。 3次元測定機Aとしては上述したものに限定さ
れるものでなく、前述したように、結果的にレー
ザ加工すべき物品1上の所要点2における3次元
空間の位置データとその所要点における上記レー
ザ加工機Bの加工ヘツド3の傾斜データとを出力
することができれば、如何なる構成のものであつ
てもよい。 上記3次元測定機Aにより上記所要点2におけ
る位置データと傾斜テータとを出力させたら、さ
らに必要に応じてレーザ光線の照射の有無や加工
ヘツド3の移動速度等に必要なデータを出力させ
る。そしてそのようなテイーチング作業を物品1
上の多数の所要点についてそれぞれ行なつたら、
3次元測定機Aを制御するマイクロコンピユータ
等の演算手段5により、上記各種のデータから上
記レーザ加工機Bの加工ヘツド3による作業制御
データを演算させ、その結果をデイスケツト又は
テープ等の記録媒体6に記録する。 次に、上記レーザ加工機Bも、上記加工ヘツド
3によつて上記物品1に3次元のレーザ加工を施
すことができれば、如何なる構成のものであつて
もよい。 図示実施例のレーザ加工機Bは5軸型レーザ加
工機として構成してあり、第1図、第2図に示す
ように、上記加工ヘツド3は水平軸Hと鉛直軸V
とを中心として回転可能となつており、また鉛直
方向のZ軸方向に昇降されるとともに、水平面内
でY軸方向に移動可能となつている。 他方、上記物品1がセツトされる加工テーブル
7は水平面内で上記Y方向と直交するX方向に移
動可能となつており、それらの作動によつて加工
ヘツド3の先端を物品1上の任意の位置に必要な
傾斜角度で対向させることができるようになつて
いる。 また、上記レーザ加工機Bはレーザ発振器8を
備えており、そのレーザ発振器8から放射された
レーザ光線Lを所要位置に設けた反射ミラー9を
介して上記加工ヘツド3に案内し、この加工ヘツ
ド3から上記物品1に向けて照射できるようにな
つている。 さらに、上記レーザ加工機Bはマイクロコンピ
ユータ等の演算手段10を備えており、この演算
手段10は上記3次元測定機Aによつて得られた
作業制御データを上記記録媒体6を介して入力
し、その作業制御データに基き上記加工ヘツド3
を制御して物品1に3次元のレーザ加工を施すこ
とができるようになつている。 上記レーザ加工機B側においては、レーザ加工
機Bに上述した記録媒体6を介して作業制御デー
タを入力したら、上記加工テーブル7上に物品1
をセツトし、その物品上の1又はそれ以上の上記
所要点2に加工ヘツド3の先端を接触させてそれ
らの位置データを入力し、上記演算手段10によ
り上記作業制御データの座標を加工テーブル7上
の物品1の座標に一致させる。 次に、レーザ光線Lを照射することなく上記作
業制御データに基づいて加工ヘツド3を作動さ
せ、その作動が正常に行なわれるか否かを確認す
る。そして加工ヘツド3の作動に不適当にところ
があれば、再度所要点の入力や演算等に行なつて
最終的な作業制御データを得る。この際、特に上
記プローブ4と加工ヘツド3との大きさの相違か
ら加工ヘツド3が物品1と干渉する虞があり、干
渉する場合には加工ヘツド3の傾斜データを変更
する必要がある。 このようにして最終的な作業制御データを得た
ら、この作業制御データに基づいて加工ヘツド3
を作動させることにより、物品1にレーザ加工を
施すことができる。そしてレーザ加工機Bによつ
てレーザ加工を実行している最中に、上記3次元
測定機Aにより次の物品に対してのテイーチング
作業を行なうことができることは明らかである。 なお、上記実施例では3次元測定機Aのデータ
を記録媒体6を介してレーザ加工機Bの演算手段
10に入力しているが、3次元測定機Aの演算手
段5とレーザ加工機Bの演算手段10とを信号ケ
ーブルを介して接続し、3次元測定機Aの演算手
段5からレーザ加工機Bの演算手段10へ直説上
記データを転送できるようにしてもよい。 或いは演算手段の能力が高ければ、上記演算手
段5と10とを共通化し、1つの演算手段で3次
元測定機Aとレーザ加工機Bとを上述のように制
御することも可能である。そしてその演算手段の
共通化から理解されるように、上記演算手段5と
10とを設ける場合には、結果として両方の演算
手段5と10とで上述の制御が実行できればよ
く、例えばレーザ加工機Bの演算手段10側が、
3次元測定機Aによつて得た各種のデータから作
業制御データを演算するようにしてもよい。 さらに、上記各種のデータから上記作業制御デ
ータを演算する際には、加工ヘツド3の大きさを
考慮してこれが物品1と干渉しないように上記作
業制御データを演算させることも可能である。
以上のように、本発明によれば、3次元加工機
によつて実際に加工を行なつている最中に、3次
元測定機によつて次に行なう加工についてテイー
チング作業を行なうことができるので、3次元加
工機の稼働率を向上させることができるという効
果が得られる。
によつて実際に加工を行なつている最中に、3次
元測定機によつて次に行なう加工についてテイー
チング作業を行なうことができるので、3次元加
工機の稼働率を向上させることができるという効
果が得られる。
第1図は本発明の一実施例を示す概略斜視図、
第2図は第1図の要部の断面図である。 1……物品、2……所要点、3……加工ヘツ
ド、4……プローブ、5,10……演算手段、7
……加工テーブル、11……測定テーブル、A…
…3次元測定機、B……レーザ加工機(3次元加
工機)。
第2図は第1図の要部の断面図である。 1……物品、2……所要点、3……加工ヘツ
ド、4……プローブ、5,10……演算手段、7
……加工テーブル、11……測定テーブル、A…
…3次元測定機、B……レーザ加工機(3次元加
工機)。
Claims (1)
- 1 物品が載置される測定テーブルを有し、この
測定テーブル上に載置した物品上の所要点におけ
る3次元空間の位置データとその所要点における
3次元加工機の加工ヘツドの傾斜データとを出力
する3次元測定機と、この3次元測定機で出力し
た上記データから上記加工ヘツドの作業制御デー
タを演算する演算手段と、物品が載置される加工
テーブルを有し、上記演算手段によつて得られた
上記作業制御データに基づいて上記加工ヘツドを
制御し、該加工ヘツドにより上記加工テーブル上
に載置した上記物品に3次元加工を施す3次元加
工機とを備えることを特徴とする3次元加工装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62025425A JPS63192580A (ja) | 1987-02-05 | 1987-02-05 | 3次元加工装置 |
| US07/519,270 US4977512A (en) | 1987-02-05 | 1990-05-04 | Three dimensional simultaneous machining and measuring system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62025425A JPS63192580A (ja) | 1987-02-05 | 1987-02-05 | 3次元加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63192580A JPS63192580A (ja) | 1988-08-09 |
| JPH0569639B2 true JPH0569639B2 (ja) | 1993-10-01 |
Family
ID=12165608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62025425A Granted JPS63192580A (ja) | 1987-02-05 | 1987-02-05 | 3次元加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63192580A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2564190B2 (ja) * | 1988-09-12 | 1996-12-18 | 株式会社神戸製鋼所 | ろう付け用アルミニウム合金複合材 |
| KR100964680B1 (ko) | 2007-12-07 | 2010-06-21 | 한국기계연구원 | 다면체 레이저 가공 장치 및 방법 |
| RU2468903C1 (ru) * | 2011-05-10 | 2012-12-10 | Алексей Николаевич Коруков | Станок для лазерной резки материалов |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60106687A (ja) * | 1983-11-10 | 1985-06-12 | Fuji Heavy Ind Ltd | レーザー加工装置 |
| JPS61222694A (ja) * | 1985-03-28 | 1986-10-03 | Toshiba Corp | レ−ザ加工装置における教示方法 |
-
1987
- 1987-02-05 JP JP62025425A patent/JPS63192580A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63192580A (ja) | 1988-08-09 |
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