JPS5963505A - 加工物のチツピング量測定装置 - Google Patents
加工物のチツピング量測定装置Info
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- JPS5963505A JPS5963505A JP17391382A JP17391382A JPS5963505A JP S5963505 A JPS5963505 A JP S5963505A JP 17391382 A JP17391382 A JP 17391382A JP 17391382 A JP17391382 A JP 17391382A JP S5963505 A JPS5963505 A JP S5963505A
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- JP
- Japan
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- measured
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- reflected light
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、加工物の傷測定装置に係シ、さらに詳しくは
、被加工物を切削等によシ加工した際、その被加工物の
加工稜線部に生じたチッピング(傷)量を光学的に測定
する装置に関するものである。
、被加工物を切削等によシ加工した際、その被加工物の
加工稜線部に生じたチッピング(傷)量を光学的に測定
する装置に関するものである。
硬脆材料を被加工物として切削等によって溝加工すると
、切削工具の切れ具合い、加ニスピード等から被加工物
の稜線にチッピングが生ずることがある。精密加工を要
求される被加工物は多少のチッピングであっても不良品
として除外されることが多いが、従来、その被加工物に
チッピングが生じているか否かの検査は顕#鏡と座標表
示が可能なX−Yテーブルの組合せによシ作業者が目視
で検査測定していた。すなわち、第1図に示すように、
切削加工後の被測定物1を図示していないX、−Yテー
ブルのY軸に、その被測定物1の角a。
、切削工具の切れ具合い、加ニスピード等から被加工物
の稜線にチッピングが生ずることがある。精密加工を要
求される被加工物は多少のチッピングであっても不良品
として除外されることが多いが、従来、その被加工物に
チッピングが生じているか否かの検査は顕#鏡と座標表
示が可能なX−Yテーブルの組合せによシ作業者が目視
で検査測定していた。すなわち、第1図に示すように、
切削加工後の被測定物1を図示していないX、−Yテー
ブルのY軸に、その被測定物1の角a。
bがなす辺Cを位置合せし、顕微鏡でその辺を拡大視し
、X−YテーブルをX、Y軸方向に移動することによシ
顕微鏡のカーソルで傷の大きさを測定するというもので
ある。しかしながら、顕微鏡による目視計測は、被測定
物1のエツジに発生したチッピングに、第2図に示すよ
うに、接眼レンズの十字のカーソル線2を当て、第6図
に示すように、゛そのチンピング量りを測定するという
ものであったため、顕微鏡に形成されたカーソル線2が
ΔCの幅をもつため、測定者の合せ誤差を生じ、信頼性
が低いばかりか、また、被測定物1の切削溝6の深さ方
向に生ずるチッピング量が測定できないという欠点があ
った。
、X−YテーブルをX、Y軸方向に移動することによシ
顕微鏡のカーソルで傷の大きさを測定するというもので
ある。しかしながら、顕微鏡による目視計測は、被測定
物1のエツジに発生したチッピングに、第2図に示すよ
うに、接眼レンズの十字のカーソル線2を当て、第6図
に示すように、゛そのチンピング量りを測定するという
ものであったため、顕微鏡に形成されたカーソル線2が
ΔCの幅をもつため、測定者の合せ誤差を生じ、信頼性
が低いばかりか、また、被測定物1の切削溝6の深さ方
向に生ずるチッピング量が測定できないという欠点があ
った。
本発明は、上記した従来技術の欠点に鑑みなされ、チッ
ピング量の測定誤差が極めて少なく、シかもチッピング
の長さ1幅並びに深さ寸法を高精度に測定することので
きるチッピング量測定装置を提供することに。ある。
ピング量の測定誤差が極めて少なく、シかもチッピング
の長さ1幅並びに深さ寸法を高精度に測定することので
きるチッピング量測定装置を提供することに。ある。
本発明のチッピング量測定装置は、チッピング量を測定
する被測定物の隣接する2面がなす稜線に対して直角方
向に平行光を照射し、その2面よりの反射光の各々を電
気信号に変換する光学系と、被測定物をある設定量だけ
移動するテーブルにより、稜線の長手方向に平行光を間
欠的に相対変位させ、ある停止位置で反射光量を測定し
、次の停止位置での反射光量と比較し、その比較変化量
を長さに変換することで、反射光幅検出手段とを備え、
前記2本の反射光の幅変化でチッピングを検知すると共
に、被測定物を稜線長手方向に間欠送りすることでチッ
ピング量を検出測定するものである。
する被測定物の隣接する2面がなす稜線に対して直角方
向に平行光を照射し、その2面よりの反射光の各々を電
気信号に変換する光学系と、被測定物をある設定量だけ
移動するテーブルにより、稜線の長手方向に平行光を間
欠的に相対変位させ、ある停止位置で反射光量を測定し
、次の停止位置での反射光量と比較し、その比較変化量
を長さに変換することで、反射光幅検出手段とを備え、
前記2本の反射光の幅変化でチッピングを検知すると共
に、被測定物を稜線長手方向に間欠送りすることでチッ
ピング量を検出測定するものである。
以下、第4図〜第8図に従って本発明を詳述する。第4
図は本発明の一実施例を示す自動傷測定装置の外観斜視
図でおる。図中、4は切削加工によって複数本の溝を切
削加工した被測定物でおって、Xテーブル5の上面部に
固定した台座6に傾斜角θをなして設置してめる。′7
はXテーブル5を載置している回転テーブルであり、8
はその回転テーブル7を載置したYテーブルである。こ
のYテーブル8はヘッド9に固定してあり、Yテーブル
8のスライド板8′をモータ10の駆動によりX軸方向
に移動させると、回転テーブル7とXテーブル5は移動
する。回転テーブル7は、ノ・ンドル11を回転操作す
ることによりXテーブル5と共に回転する。そして、X
テーブル5のスライド板5′はハンドル12を回転する
ことによりX軸方向に移動するものである。
図は本発明の一実施例を示す自動傷測定装置の外観斜視
図でおる。図中、4は切削加工によって複数本の溝を切
削加工した被測定物でおって、Xテーブル5の上面部に
固定した台座6に傾斜角θをなして設置してめる。′7
はXテーブル5を載置している回転テーブルであり、8
はその回転テーブル7を載置したYテーブルである。こ
のYテーブル8はヘッド9に固定してあり、Yテーブル
8のスライド板8′をモータ10の駆動によりX軸方向
に移動させると、回転テーブル7とXテーブル5は移動
する。回転テーブル7は、ノ・ンドル11を回転操作す
ることによりXテーブル5と共に回転する。そして、X
テーブル5のスライド板5′はハンドル12を回転する
ことによりX軸方向に移動するものである。
13は被測定物4の稜線Cに対し直角に平行光を照射し
、その稜線Cの周辺部で反射した光を受光する上下動可
能な発光−受光ヘッドであり、その上部には、平行光を
被測定物4の稜線Cに正確に照射するにあたり位置確認
をするための接眼レンズ14が設けである。15は照射
源なるハロゲンランプ、17は発光−受光ヘッド16で
の位置検出結果を表示する座標表示器(CRT)、18
はYテーブル8のスライド板8′の移動量を指示するリ
ニアスケールである。
、その稜線Cの周辺部で反射した光を受光する上下動可
能な発光−受光ヘッドであり、その上部には、平行光を
被測定物4の稜線Cに正確に照射するにあたり位置確認
をするための接眼レンズ14が設けである。15は照射
源なるハロゲンランプ、17は発光−受光ヘッド16で
の位置検出結果を表示する座標表示器(CRT)、18
はYテーブル8のスライド板8′の移動量を指示するリ
ニアスケールである。
第4図に示す装置によると、接眼レンズ14で被測定物
4の稜線を拡大視し、それに平行光を照射し、Xテーブ
ル52回転テーブル7を調整して、被測定物4の稜線が
Yテーブル8の移動ラインと平行になるように、位置合
せする。しかる後、モータ10を駆動することにより稜
線の長手方向に平行光を照射し、その反射光を受光して
、その受光状態を座標表示器17に表示することによっ
て、チッピングがどの位置に、どの位の幅、長さ、深さ
で生じているかがわかる。
4の稜線を拡大視し、それに平行光を照射し、Xテーブ
ル52回転テーブル7を調整して、被測定物4の稜線が
Yテーブル8の移動ラインと平行になるように、位置合
せする。しかる後、モータ10を駆動することにより稜
線の長手方向に平行光を照射し、その反射光を受光して
、その受光状態を座標表示器17に表示することによっ
て、チッピングがどの位置に、どの位の幅、長さ、深さ
で生じているかがわかる。
第5図は第4図の具体的な回路講成図であって、光学検
出部とYテーブル駆動系を説明するだめの図である。第
5図に示すように、光学検出部は、傾斜角θに傾けられ
た被測定物4の稜線Cに対して直角方向に長い平行光P
を斜めに照射したとき、その反射光は面4a、4bにお
いて反射するが、その反射光Qs 、 Q2を受ける反
射@ 19 、20が設けである。
出部とYテーブル駆動系を説明するだめの図である。第
5図に示すように、光学検出部は、傾斜角θに傾けられ
た被測定物4の稜線Cに対して直角方向に長い平行光P
を斜めに照射したとき、その反射光は面4a、4bにお
いて反射するが、その反射光Qs 、 Q2を受ける反
射@ 19 、20が設けである。
この反射鏡19.20により反射された光は光学センサ
21 、22に収光され、その光量は、光学センサイン
ターフェース23 、24により電圧に変換され、’/
b゛コンバータ25 、26とゲート回路27.28を
介し、メモリー29.30に入力しである。このメモリ
ー29゜60よシ読出された出力は演算器31 、32
に入力しである。この演算器31 、32の出力はコン
トロールモジュール36に入力され、出力モジュール3
4を介してプリンタ35.CRT36に演算結果を出力
しである。さらに、コントロールモジュール63からは
、ある設定値毎にYテーブル8を間欠送りするため、そ
のYテーブル8に固定されたリニアスケール18の出力
として得たカウンタ67の出力と、コントロールモジュ
ール33からゲート回路38を介して得た出力(コンパ
レータ69にプリセットされたイ直)とをコンパレータ
59において比較し、このコンパレータ39からの出力
を、モータコントローラ40 、 ドライバ41を介
してYテーブル送りモータ1oに入力されると共に、ゲ
ート回路27 、28のゲート制御信号としである。
21 、22に収光され、その光量は、光学センサイン
ターフェース23 、24により電圧に変換され、’/
b゛コンバータ25 、26とゲート回路27.28を
介し、メモリー29.30に入力しである。このメモリ
ー29゜60よシ読出された出力は演算器31 、32
に入力しである。この演算器31 、32の出力はコン
トロールモジュール36に入力され、出力モジュール3
4を介してプリンタ35.CRT36に演算結果を出力
しである。さらに、コントロールモジュール63からは
、ある設定値毎にYテーブル8を間欠送りするため、そ
のYテーブル8に固定されたリニアスケール18の出力
として得たカウンタ67の出力と、コントロールモジュ
ール33からゲート回路38を介して得た出力(コンパ
レータ69にプリセットされたイ直)とをコンパレータ
59において比較し、このコンパレータ39からの出力
を、モータコントローラ40 、 ドライバ41を介
してYテーブル送りモータ1oに入力されると共に、ゲ
ート回路27 、28のゲート制御信号としである。
第5図の如き構成の回路動作について第61〜第8図と
共に説明する。第6図は被測定物4の稜線Cに対し平行
光Pを照射したとき面4a 、 4bから得られる反射
光の量を示してあり、W8が面4bの位置d。での全反
射寸法であシ、Wb がYテーブル8をΔLだけ移動し
たとき位置diでの反射寸法を示しである。このように
、Yテーブル8を連続的に移動することにより最大チッ
ピング寸法Δiを有する面4bでのチッピング量が得ら
れることを示しである。これは、面4aの場合も同様で
ある。
共に説明する。第6図は被測定物4の稜線Cに対し平行
光Pを照射したとき面4a 、 4bから得られる反射
光の量を示してあり、W8が面4bの位置d。での全反
射寸法であシ、Wb がYテーブル8をΔLだけ移動し
たとき位置diでの反射寸法を示しである。このように
、Yテーブル8を連続的に移動することにより最大チッ
ピング寸法Δiを有する面4bでのチッピング量が得ら
れることを示しである。これは、面4aの場合も同様で
ある。
また、第7図(a)はYテーブルをΔL移動した場合の
光学センサ22の出力波形で、波形aは位置d。
光学センサ22の出力波形で、波形aは位置d。
で、波形すは位置diで得られるものである。まだ、第
7図(b)は光学インターフェース24の出力特性を示
したものである。さらに、第8図は各部の出力波形を示
したものである。
7図(b)は光学インターフェース24の出力特性を示
したものである。さらに、第8図は各部の出力波形を示
したものである。
第5図に示すように、被測定物4の表面4aと溝3の深
さ方向の面4bとのチッピング量を同時測定するため、
被測定物4を傾斜角θで傾け、溝6の稜線Cと直角方向
に長い平行光Pを照射する。この時、平行光Pの反射光
Qが隣接した面に遮断されない様に斜めに平行光は照射
されている。この反射光Qは左、右の2つの平行光に分
離する。左方向の反射光Rは反射鏡19により、被測定
物4と同じ傾斜角θで傾むけられて固定された受光セン
サ21に入射する。この光学センサ21は、光学インタ
ーフェース26を介し、光量を電圧に変換し、この光学
センサインターフェース26の出力信号は、%コンバー
タ25を介してデジタル値に変えた後、ゲート回路27
を介しメモリー29に入力される。
さ方向の面4bとのチッピング量を同時測定するため、
被測定物4を傾斜角θで傾け、溝6の稜線Cと直角方向
に長い平行光Pを照射する。この時、平行光Pの反射光
Qが隣接した面に遮断されない様に斜めに平行光は照射
されている。この反射光Qは左、右の2つの平行光に分
離する。左方向の反射光Rは反射鏡19により、被測定
物4と同じ傾斜角θで傾むけられて固定された受光セン
サ21に入射する。この光学センサ21は、光学インタ
ーフェース26を介し、光量を電圧に変換し、この光学
センサインターフェース26の出力信号は、%コンバー
タ25を介してデジタル値に変えた後、ゲート回路27
を介しメモリー29に入力される。
一方、Yテーブル8の位置を検出するリニアスケール1
8のカウンタ67の出力信号と、Yテーブル8の送シ量
をコントロールモジュール63カラゲート回路68を介
して出力される信号を、コンパレータ39に入力し、両
者の値が一致した場合は、モータコントローラ40.ド
ライバ41を介し、Yテーブル送シのモータ10を停止
させた後、ゲート回路27を開き、メモリー29に入力
する。次に、コントロールモジュール56から、設定値
をゲート回路゛58を介し、コンパレータ69にプリセ
ットする。プリセットされたコンパレータ39の値と、
リニアスケール18の出力に設けたカウンタ37の値が
一致しない場合ハ、モータコントローラ40.ドライバ
41を介し、Yテーブル送りモータ10を回転させ、Y
テーブル8をスライド移動させ、コンパレータ69の値
が一致したら、モータ10を停止させる。しかる後、ゲ
ート回路27を開き、〜tコンバータ25の値をメモリ
ー29の(M2)に入力する。この後、メモリー29の
うちメモリー(Ml)と(M2)のメモリー内容を演算
器31に入力し、メモリー内容の演jib(Mt M
2)を求メ、コントロールモジュール33ニ入力スル。
8のカウンタ67の出力信号と、Yテーブル8の送シ量
をコントロールモジュール63カラゲート回路68を介
して出力される信号を、コンパレータ39に入力し、両
者の値が一致した場合は、モータコントローラ40.ド
ライバ41を介し、Yテーブル送シのモータ10を停止
させた後、ゲート回路27を開き、メモリー29に入力
する。次に、コントロールモジュール56から、設定値
をゲート回路゛58を介し、コンパレータ69にプリセ
ットする。プリセットされたコンパレータ39の値と、
リニアスケール18の出力に設けたカウンタ37の値が
一致しない場合ハ、モータコントローラ40.ドライバ
41を介し、Yテーブル送りモータ10を回転させ、Y
テーブル8をスライド移動させ、コンパレータ69の値
が一致したら、モータ10を停止させる。しかる後、ゲ
ート回路27を開き、〜tコンバータ25の値をメモリ
ー29の(M2)に入力する。この後、メモリー29の
うちメモリー(Ml)と(M2)のメモリー内容を演算
器31に入力し、メモリー内容の演jib(Mt M
2)を求メ、コントロールモジュール33ニ入力スル。
これは右方向の反射光Sに対しても同様の信号処理を行
い、コントロールモジュール66に入力する。
い、コントロールモジュール66に入力する。
ソシて、コントロールモジュール66には、あらかじめ
演算(MI Mりして得た電圧値と、平行光の幅変化
Δiの換算式を入力されてあり、出力は平行光の幅変化
、すなわちチッピング量は出力モジュール64を介して
、プリンタ35.CRT36に出力される。さらに、各
チッピング量と対応するリニアスケール18の位置を同
時出力することで、チッピング量は平面で表示できる。
演算(MI Mりして得た電圧値と、平行光の幅変化
Δiの換算式を入力されてあり、出力は平行光の幅変化
、すなわちチッピング量は出力モジュール64を介して
、プリンタ35.CRT36に出力される。さらに、各
チッピング量と対応するリニアスケール18の位置を同
時出力することで、チッピング量は平面で表示できる。
これによるチッピング量の検出精度は、平行光を幅1μ
m1長さ30μmとすることで、はとんどの硬脆材の稜
線に生ずるチッピングを1μm TiRの精度で測定で
きる。
m1長さ30μmとすることで、はとんどの硬脆材の稜
線に生ずるチッピングを1μm TiRの精度で測定で
きる。
上述の実施例からも明らかなように本発明によれば、被
測定物の稜線に対し、直角方向に平行光を照射し、その
反射光量を検出して電気信号に変換し、被測定物を稜線
方向に送り、稜線方向に平行光を間欠的に相対変位させ
、ある停止位置で前記反射光量を測定し、次の停止位置
での反射光量と比較し、その変化量を長さに変換するこ
とでチッピングの大きさを2次元で光学的に自動測定す
るようにしたものであるから、被測定物の稜線に生ずる
チッピング量は正確に測定でき、しかも測定に要する時
間は短時間で済む。
測定物の稜線に対し、直角方向に平行光を照射し、その
反射光量を検出して電気信号に変換し、被測定物を稜線
方向に送り、稜線方向に平行光を間欠的に相対変位させ
、ある停止位置で前記反射光量を測定し、次の停止位置
での反射光量と比較し、その変化量を長さに変換するこ
とでチッピングの大きさを2次元で光学的に自動測定す
るようにしたものであるから、被測定物の稜線に生ずる
チッピング量は正確に測定でき、しかも測定に要する時
間は短時間で済む。
第1図は切削加工後の被測定物のチッピング量を示す部
分斜視図、第2図、第6図は第1図のA部拡大図、第4
図は本発明の一実施例を示す被測定物のチッピング量自
動測定装置の外観斜視図、第5図は第4図の具体的な回
路構成を示す図、第6図〜第8図は被測定物のチッピン
グ検出動作を説明するための図である。 4・・・被測定物、5・・・Xテーブル、6・・・台座
、7・・・回転テーブル、8・・・Yテーブル、9・・
・ヘッド、10・・・モータ、11.12・・・ハンド
ル、16・・・発光−受光ヘッド、14・・・接眼レン
ズ、15・・・ハロゲンランプ、17・・・座標表示器
、18・・・リニアスケール、19.20・・・反射鏡
、21.22・・・受光センサ、23.24・・・光学
センサーインターフェース、25.26・・・〜巾コン
バータ、27 、28 、38・・・ゲート回路、29
、30・・・メモリー、31゜32・・・演算器、3
3・・・コントロールモジュール、34・・・出力モジ
ュール、65・・・プリンタ、66・・・CRT、37
・・・カラ/り、69・・・コンパレータ、40・・・
モータコントローラ、41・・・ドライバ。 代理人 弁理士 秋 本 正 実 第1図 第2図 第3図 第4図 第5図 第6図 a 第7図 (a)
分斜視図、第2図、第6図は第1図のA部拡大図、第4
図は本発明の一実施例を示す被測定物のチッピング量自
動測定装置の外観斜視図、第5図は第4図の具体的な回
路構成を示す図、第6図〜第8図は被測定物のチッピン
グ検出動作を説明するための図である。 4・・・被測定物、5・・・Xテーブル、6・・・台座
、7・・・回転テーブル、8・・・Yテーブル、9・・
・ヘッド、10・・・モータ、11.12・・・ハンド
ル、16・・・発光−受光ヘッド、14・・・接眼レン
ズ、15・・・ハロゲンランプ、17・・・座標表示器
、18・・・リニアスケール、19.20・・・反射鏡
、21.22・・・受光センサ、23.24・・・光学
センサーインターフェース、25.26・・・〜巾コン
バータ、27 、28 、38・・・ゲート回路、29
、30・・・メモリー、31゜32・・・演算器、3
3・・・コントロールモジュール、34・・・出力モジ
ュール、65・・・プリンタ、66・・・CRT、37
・・・カラ/り、69・・・コンパレータ、40・・・
モータコントローラ、41・・・ドライバ。 代理人 弁理士 秋 本 正 実 第1図 第2図 第3図 第4図 第5図 第6図 a 第7図 (a)
Claims (1)
- 被測定物の隣接する2つの面が形成する稜線に対して直
角方向に平行光を照射し、該兼線を形成する被測定物の
2面からの反射光を受光する発光−受光手段と、被測定
物を載置し、該被測定物の平面的位置合せをするテーブ
ルを有すると共に、該被測定物を載置したテーブルを稜
線方向に移動できるようにした被測定物移動機得と、前
記稜線を形成する2つの面各々から得られる光量を電気
信号に変換し、該電気信号から前記反射光の幅変化を測
定できるようにした光幅検出手段とを備え、被測定物の
稜線部のチッピング量を、発光−受光°手段で得た反射
光で検知すると共に、被測定物を稜線の長手方向に間欠
送りすることで測定することを特徴とする加工物のチッ
ピング量測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17391382A JPS5963505A (ja) | 1982-10-05 | 1982-10-05 | 加工物のチツピング量測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17391382A JPS5963505A (ja) | 1982-10-05 | 1982-10-05 | 加工物のチツピング量測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5963505A true JPS5963505A (ja) | 1984-04-11 |
Family
ID=15969394
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17391382A Pending JPS5963505A (ja) | 1982-10-05 | 1982-10-05 | 加工物のチツピング量測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5963505A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002333309A (ja) * | 2001-05-09 | 2002-11-22 | Disco Abrasive Syst Ltd | チッピング測定装置及び方法 |
| JP2019158389A (ja) * | 2018-03-08 | 2019-09-19 | 株式会社ディスコ | チッピング測定方法及びチッピング測定装置 |
-
1982
- 1982-10-05 JP JP17391382A patent/JPS5963505A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002333309A (ja) * | 2001-05-09 | 2002-11-22 | Disco Abrasive Syst Ltd | チッピング測定装置及び方法 |
| JP2019158389A (ja) * | 2018-03-08 | 2019-09-19 | 株式会社ディスコ | チッピング測定方法及びチッピング測定装置 |
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