JPS60191745A - 三次元倣い方法 - Google Patents
三次元倣い方法Info
- Publication number
- JPS60191745A JPS60191745A JP4794184A JP4794184A JPS60191745A JP S60191745 A JPS60191745 A JP S60191745A JP 4794184 A JP4794184 A JP 4794184A JP 4794184 A JP4794184 A JP 4794184A JP S60191745 A JPS60191745 A JP S60191745A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- copying
- points
- values
- dimensional
- data
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q35/00—Control systems or devices for copying directly from a pattern or a master model; Devices for use in copying manually
- B23Q35/04—Control systems or devices for copying directly from a pattern or a master model; Devices for use in copying manually using a feeler or the like travelling along the outline of the pattern, model or drawing; Feelers, patterns, or models therefor
- B23Q35/08—Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work
- B23Q35/12—Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work involving electrical means
- B23Q35/121—Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work involving electrical means using mechanical sensing
- B23Q35/123—Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work involving electrical means using mechanical sensing the feeler varying the impedance in a circuit
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Machine Tool Copy Controls (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】
技術分野
この発明は三次元物体の表面を倣い加工する場合の三次
元倣い方法に関する。
元倣い方法に関する。
従来技術
従来倣い加工のモデルを倣うトレーサヘッドは接触形が
主として用いられており倣い面の法線ベクトルをX軸、
Y軸、z軸方向に配置した3個の差動トランス等の検出
器によって検出し一定変位*−1=−−z s−x +
、−rmt=++ ’f1.+ z = trs L
l、−斗へ”J L”はモデル面を倣うフイーラ先端と
加工物を切削するカッタの形状は同じに作られており、
両方を同時に作用させて倣いと加工を行なっている。そ
してこの方法のトレーサヘッドの構造は三次元方向の変
位に分けその変位を別々の検出器によって検出するため
構造が複雑となり、またモデル面とフイーラとの摩擦な
ど応答性に起因するカッタの喰い込みによる加工精度へ
の悪影響など多くの問題点を含んでいた。
主として用いられており倣い面の法線ベクトルをX軸、
Y軸、z軸方向に配置した3個の差動トランス等の検出
器によって検出し一定変位*−1=−−z s−x +
、−rmt=++ ’f1.+ z = trs L
l、−斗へ”J L”はモデル面を倣うフイーラ先端と
加工物を切削するカッタの形状は同じに作られており、
両方を同時に作用させて倣いと加工を行なっている。そ
してこの方法のトレーサヘッドの構造は三次元方向の変
位に分けその変位を別々の検出器によって検出するため
構造が複雑となり、またモデル面とフイーラとの摩擦な
ど応答性に起因するカッタの喰い込みによる加工精度へ
の悪影響など多くの問題点を含んでいた。
目的
従って本発明は上記に鑑みなされたものでトレーサヘッ
ドの構造が簡単となり、倣い精度が高く高速倣い、高速
加工が行なえる三次元倣い方式を提供しようとするもの
である。
ドの構造が簡単となり、倣い精度が高く高速倣い、高速
加工が行なえる三次元倣い方式を提供しようとするもの
である。
解決手段
非接触によってモデル面を倣いその凹凸の検出値の2点
以上の値から接線ベクトルを3点以上の値から法線ベク
トルをもとめこの各館を順次記憶させて倣いとは別の時
間において工具へ指令を与えて加工を行なわせるもので
ある。
以上の値から接線ベクトルを3点以上の値から法線ベク
トルをもとめこの各館を順次記憶させて倣いとは別の時
間において工具へ指令を与えて加工を行なわせるもので
ある。
実施例
以下本発明の実施例を図面にもとづき説明する。
センサとしてはモデル而に傷を与えずまた摩擦のない非
接触形センサが接触形センサより好ましいので非]ν触
形の市販されているセンサを用いる。
接触形センサが接触形センサより好ましいので非]ν触
形の市販されているセンサを用いる。
例えはアンリツ亀気(株)より販売されている商品名光
マイクロを用いる。このセンサは可視レーザーを用い、
光点位置を検出し測定点をOfl=mしながら連続的に
無接触で測定できるものである。
マイクロを用いる。このセンサは可視レーザーを用い、
光点位置を検出し測定点をOfl=mしながら連続的に
無接触で測定できるものである。
次に全体の構成を説明する。三次元加工機はベッド1上
にNo装置11よりの指令にもとづき駆動装置i’t
12によりX軸方向に位置制御されるテーブル2が載置
されてお′す、ベッド1の両横にはコラム3.6が設立
されこのコラム3,3はトップビーム4によって門形に
形成され、コラム6.3の前面にはクロスビーム5が取
付けられている。クロスビーム5の前面の水平な油動案
内面には主軸頭6が架載されNO装置il 11よりの
指令にもとづき駆動装置12よりYIlq11方向に位
置制御され該主軸頭6は垂直に切削工具8を装着した主
軸7が回転用能で且、No装置11の指令にもとづき駆
動袋fi4.12より2軸方向の位置制御がなされる。
にNo装置11よりの指令にもとづき駆動装置i’t
12によりX軸方向に位置制御されるテーブル2が載置
されてお′す、ベッド1の両横にはコラム3.6が設立
されこのコラム3,3はトップビーム4によって門形に
形成され、コラム6.3の前面にはクロスビーム5が取
付けられている。クロスビーム5の前面の水平な油動案
内面には主軸頭6が架載されNO装置il 11よりの
指令にもとづき駆動装置12よりYIlq11方向に位
置制御され該主軸頭6は垂直に切削工具8を装着した主
軸7が回転用能で且、No装置11の指令にもとづき駆
動袋fi4.12より2軸方向の位置制御がなされる。
そしてテーブル2゜主軸頭6.主軸7のX軸! ”8+
11 z軸の現在値が検出装置13によりNO装fj、
11にフィードバックされる。一方倣い装置としては例
えば加工機と同じ構造を有するものを用いる。即ちベッ
ド21上にNo装置11よりの指令にもとづき駆動装置
14によりX軸方向に位置制御されるテーブル22が載
1灯されており、ベッド2゛1の両横にはコラム23.
23が設立され、このコラム23.25はトップビーム
24によって門形に形成されコラム23.25の前面に
はクロスビーム25が取付けられている。クロスビーム
25の前面の水平な油動案内面には倣い頭26が架載さ
れNo装置11の指令にもとづき駆動装置14によりY
軸方向に位置制御され、該倣い頭26には測定方向が垂
直下方を向き測定範囲を数個所NO装置11の指令で首
振りできるように設けた倣いセンサ27、本例で前述の
無接触センサを装着した倣い#128がNo装置11に
よりz軸方向の位置制御がされる。
11 z軸の現在値が検出装置13によりNO装fj、
11にフィードバックされる。一方倣い装置としては例
えば加工機と同じ構造を有するものを用いる。即ちベッ
ド21上にNo装置11よりの指令にもとづき駆動装置
14によりX軸方向に位置制御されるテーブル22が載
1灯されており、ベッド2゛1の両横にはコラム23.
23が設立され、このコラム23.25はトップビーム
24によって門形に形成されコラム23.25の前面に
はクロスビーム25が取付けられている。クロスビーム
25の前面の水平な油動案内面には倣い頭26が架載さ
れNo装置11の指令にもとづき駆動装置14によりY
軸方向に位置制御され、該倣い頭26には測定方向が垂
直下方を向き測定範囲を数個所NO装置11の指令で首
振りできるように設けた倣いセンサ27、本例で前述の
無接触センサを装着した倣い#128がNo装置11に
よりz軸方向の位置制御がされる。
そしてテーブル22.倣い頭26.倣い軸28のXll
l1fj。
l1fj。
Y +il+ 、 z軸の現在値が構出装置15により
No装置11にフィードバックされる。無接触センサの
倣い装!i:1.27はNO装置t11の指令にもとづ
き検出フイラ駆動装fiJ16で測定すべき点の数個所
本例では4点−を順次首振りさせ各測定点における値を
N O装置17の指令によりjilt定点七同期して読
取装ff117によってJCみとり、この睨みとった数
点のデータを入力し”Cレジスタにセットし法線ベクト
ルを演算装置jj 18にて演算する。この演算した結
果を記憶装置19に記1戚せしめl1li!4次NO装
置11に入力して加工機を1圓ジ11する。
No装置11にフィードバックされる。無接触センサの
倣い装!i:1.27はNO装置t11の指令にもとづ
き検出フイラ駆動装fiJ16で測定すべき点の数個所
本例では4点−を順次首振りさせ各測定点における値を
N O装置17の指令によりjilt定点七同期して読
取装ff117によってJCみとり、この睨みとった数
点のデータを入力し”Cレジスタにセットし法線ベクト
ルを演算装置jj 18にて演算する。この演算した結
果を記憶装置19に記1戚せしめl1li!4次NO装
置11に入力して加工機を1圓ジ11する。
次いで演n装置a17における演算式を説明する。
4個の測定点よりめた平UrJAx+By十oz +
D: 0とする。その法線ベクトルの終点P1(Xl
、y+ 、zl)とする。(世し未知vi)また法線ベ
クトルの上記半間上の始点をP2 (X2,72.z2
)とする(但し既知数)点P1(xl、yl、zl)か
ら平u+s #x+my+nz=Pまでの距離はIj’
x++my1+nz1−Pl=I+ 11@・(1)こ
こでAX+ By十G Z+ D = 0と対応させる
とE=71m二τ、n=7.P−7 但し△=士伍−1了〒 (1)式は 直IN” ” =’−”−=! が−’P ujj A
X+ By十〇z11 m n 十D=0に垂直ならば(1: m : n=A : B
: O・・・14iここで□”” QOsa= l
、 72ニ一’!2=m 、 −=nLo Lo L。
D: 0とする。その法線ベクトルの終点P1(Xl
、y+ 、zl)とする。(世し未知vi)また法線ベ
クトルの上記半間上の始点をP2 (X2,72.z2
)とする(但し既知数)点P1(xl、yl、zl)か
ら平u+s #x+my+nz=Pまでの距離はIj’
x++my1+nz1−Pl=I+ 11@・(1)こ
こでAX+ By十G Z+ D = 0と対応させる
とE=71m二τ、n=7.P−7 但し△=士伍−1了〒 (1)式は 直IN” ” =’−”−=! が−’P ujj A
X+ By十〇z11 m n 十D=0に垂直ならば(1: m : n=A : B
: O・・・14iここで□”” QOsa= l
、 72ニ一’!2=m 、 −=nLo Lo L。
従ってX2−Xl: 72−yl:22−21:A :
B : O−−−+51f61 、 (7)、(8)
を各々(2)式に代入してX、y、zをめるxl =3
1((B2+ ♂)x2 −A(By2−) Oz2+
D)ノ± ’1s−y1=b−建♂十A’)72−B(
Oz2−)−D+Ax2)7±7゜このようにしてめた
xi、 yi、 zi式にもとづき演3゛、I装置1f
18は演T>するものである。
B : O−−−+51f61 、 (7)、(8)
を各々(2)式に代入してX、y、zをめるxl =3
1((B2+ ♂)x2 −A(By2−) Oz2+
D)ノ± ’1s−y1=b−建♂十A’)72−B(
Oz2−)−D+Ax2)7±7゜このようにしてめた
xi、 yi、 zi式にもとづき演3゛、I装置1f
18は演T>するものである。
次いでこの構成による三次元倣い方式とフルーチャート
の第2 図により説明する。倣いが開始されるとステッ
プS1で倣い領域をセットし、ステップS2で倣い〃1
1工ありゃ否を判別し、ありであればステップs3でデ
ータの先mみすべき数nをセットする。ステップS4で
NO装置v11よりの指令でテーブル22のXT軸と倣
い誼2乙のYT軸を1b11伝+I してテーブル22
と倣い頭26を所定位置に位置決めする。ステップS2
において倣い加工なしであればステップS4に移行する
。ステップS5で倣い軸28をZT軸flilj 御し
て倣いセンサ27を倣うべき場所か倣いセンサの111
11定範囲となる位IC2に位置決めする。倣いセンサ
のみをイリ2出フイラ駆動装置R16により測定位g<
に首振りさせ、ステップS7においてその位置のzT軸
の位16データδ1を1FIK取装置1ff17によっ
て読み取る。ステップS8においてzT軸の同−場If
rzT□で位1?゛tデータ4個を読み取ったか否かを
判別し読み取ってい7よければステップS6に移行しス
テップS6.S7を1)、返してデータδ2.δ3.δ
4を読みとる。ステップS8でデータ4個が読み取られ
たならばステップS9において演算装置18で位「(の
補正ZTi十δL zTi+δ2+ zTi十δ3+z
Ti+δ4を実行する。ステップS10において演算装
置18で前述のxi、 yi、 ziの法線ベクトル演
算を行なわせる。ステップS11において記憶装置a1
9に演算値を記1意させる。ス戸ツブS12において倣
い加工ありゃ否やを’iJl別し倣い加工なしであれば
ステップS13に移行しステップS13’r全領域のデ
ータの読み取り及び法線ベクトル演算終了したかを判別
し終了していればデータの蓄積が終る。ステップS16
で終了していなりればステップS4に移行し同じ手pし
でデータを演算してめる。ステップ312に′J5いて
倣い力1(工ありと判別され−ばステップS14におい
てデータ先読みセット数nに対して何回済んでいるかを
みる。ステップS15においてセット数nはn≦0であ
るか否か全判別しNOであればステップS4に移行して
順次ステップを耗返す。ステップ15で]】≦0であれ
ばステップS16で加工機を記1.・、L装置i’i:
19のデータにもとづきN O装置7(11が駆動用1
・・′+12をトノシ!°・i+ しての位11゛i
i1+(l (卸により]m1を行ンよう。
の第2 図により説明する。倣いが開始されるとステッ
プS1で倣い領域をセットし、ステップS2で倣い〃1
1工ありゃ否を判別し、ありであればステップs3でデ
ータの先mみすべき数nをセットする。ステップS4で
NO装置v11よりの指令でテーブル22のXT軸と倣
い誼2乙のYT軸を1b11伝+I してテーブル22
と倣い頭26を所定位置に位置決めする。ステップS2
において倣い加工なしであればステップS4に移行する
。ステップS5で倣い軸28をZT軸flilj 御し
て倣いセンサ27を倣うべき場所か倣いセンサの111
11定範囲となる位IC2に位置決めする。倣いセンサ
のみをイリ2出フイラ駆動装置R16により測定位g<
に首振りさせ、ステップS7においてその位置のzT軸
の位16データδ1を1FIK取装置1ff17によっ
て読み取る。ステップS8においてzT軸の同−場If
rzT□で位1?゛tデータ4個を読み取ったか否かを
判別し読み取ってい7よければステップS6に移行しス
テップS6.S7を1)、返してデータδ2.δ3.δ
4を読みとる。ステップS8でデータ4個が読み取られ
たならばステップS9において演算装置18で位「(の
補正ZTi十δL zTi+δ2+ zTi十δ3+z
Ti+δ4を実行する。ステップS10において演算装
置18で前述のxi、 yi、 ziの法線ベクトル演
算を行なわせる。ステップS11において記憶装置a1
9に演算値を記1意させる。ス戸ツブS12において倣
い加工ありゃ否やを’iJl別し倣い加工なしであれば
ステップS13に移行しステップS13’r全領域のデ
ータの読み取り及び法線ベクトル演算終了したかを判別
し終了していればデータの蓄積が終る。ステップS16
で終了していなりればステップS4に移行し同じ手pし
でデータを演算してめる。ステップ312に′J5いて
倣い力1(工ありと判別され−ばステップS14におい
てデータ先読みセット数nに対して何回済んでいるかを
みる。ステップS15においてセット数nはn≦0であ
るか否か全判別しNOであればステップS4に移行して
順次ステップを耗返す。ステップ15で]】≦0であれ
ばステップS16で加工機を記1.・、L装置i’i:
19のデータにもとづきN O装置7(11が駆動用1
・・′+12をトノシ!°・i+ しての位11゛i
i1+(l (卸により]m1を行ンよう。
この加工はデータ1.シ1−みとりと同時に行なわれる
のではl「</11:発1)l (1) :i’、’i
的である倣いに対して詩間遅ツブS18において全υ1
1工が終了したかを判別する。
のではl「</11:発1)l (1) :i’、’i
的である倣いに対して詩間遅ツブS18において全υ1
1工が終了したかを判別する。
終了していれば月11工終りである。終了していなけ−
ればステップS16に移り加工を続行する。ステップ8
17でイどデータの読みとりが終了していなければステ
ツ’7’S4に、修行して以後のステップが実行される
ものである。
ればステップS16に移り加工を続行する。ステップ8
17でイどデータの読みとりが終了していなければステ
ツ’7’S4に、修行して以後のステップが実行される
ものである。
効果
以上d1゛述したように本発明は倣うべき領域が決定さ
れデータ2ケまたは4ヶ先読みする数をセットしこの位
置データより法線ベクトル演算をしてそのイ1ムを記憶
−t+しめタイムディレィ加工によって倣い加工するよ
うになしたので応答性を問題にする必要がなく、また応
$、−注不足によるカッタのlpい込み現象の問題も起
らない。更にデータを先。ノロみして蓄積することによ
り倣い仕度は全然向届にならず高速波い加工が”J i
7aとなる乙のである。」・た位置データのろの倣いで
あるため1I711曲1に有利である。更にトレー丈ヘ
ッドの溝ブ、シi:I’開単となりコストが安くなると
ともにビ、7障か少く・ヨリ、耐久造が向上する揚機を
41する。
れデータ2ケまたは4ヶ先読みする数をセットしこの位
置データより法線ベクトル演算をしてそのイ1ムを記憶
−t+しめタイムディレィ加工によって倣い加工するよ
うになしたので応答性を問題にする必要がなく、また応
$、−注不足によるカッタのlpい込み現象の問題も起
らない。更にデータを先。ノロみして蓄積することによ
り倣い仕度は全然向届にならず高速波い加工が”J i
7aとなる乙のである。」・た位置データのろの倣いで
あるため1I711曲1に有利である。更にトレー丈ヘ
ッドの溝ブ、シi:I’開単となりコストが安くなると
ともにビ、7障か少く・ヨリ、耐久造が向上する揚機を
41する。
第1図は倣い装U1加丁機械、NO装置it (IQ
fblj貴TI系統を示す図、2112図は動作のブロ
ック涛131である。
fblj貴TI系統を示す図、2112図は動作のブロ
ック涛131である。
Claims (1)
- (1)非接触によってモデル面を倣いその凹凸の検出値
の2点以上の値から接線ベクトルを3点以上の値から法
線ベクトルをもとめこの各館を順次記憶させて倣いとは
別の時間において工具へ指令を与えて加工を行なわせる
ことを特徴とする三次元倣い方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4794184A JPS60191745A (ja) | 1984-03-13 | 1984-03-13 | 三次元倣い方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4794184A JPS60191745A (ja) | 1984-03-13 | 1984-03-13 | 三次元倣い方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60191745A true JPS60191745A (ja) | 1985-09-30 |
JPH059223B2 JPH059223B2 (ja) | 1993-02-04 |
Family
ID=12789389
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4794184A Granted JPS60191745A (ja) | 1984-03-13 | 1984-03-13 | 三次元倣い方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60191745A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61274852A (ja) * | 1985-05-28 | 1986-12-05 | Agency Of Ind Science & Technol | 非接触曲面ならいセンサ |
JPS6215063A (ja) * | 1985-07-10 | 1987-01-23 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | 罫書き線追従装置における距離、姿勢制御装置 |
JPH01240260A (ja) * | 1988-03-22 | 1989-09-25 | Okuma Mach Works Ltd | 非接触式デジタイザ |
JPH01274949A (ja) * | 1988-04-27 | 1989-11-02 | Fanuc Ltd | 非接触デジタイジング方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5991308A (ja) * | 1982-11-16 | 1984-05-26 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 平面の検出方法 |
-
1984
- 1984-03-13 JP JP4794184A patent/JPS60191745A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5991308A (ja) * | 1982-11-16 | 1984-05-26 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 平面の検出方法 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61274852A (ja) * | 1985-05-28 | 1986-12-05 | Agency Of Ind Science & Technol | 非接触曲面ならいセンサ |
JPH055628B2 (ja) * | 1985-05-28 | 1993-01-22 | Kogyo Gijutsuin | |
JPS6215063A (ja) * | 1985-07-10 | 1987-01-23 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | 罫書き線追従装置における距離、姿勢制御装置 |
JPH01240260A (ja) * | 1988-03-22 | 1989-09-25 | Okuma Mach Works Ltd | 非接触式デジタイザ |
JP2577950B2 (ja) * | 1988-03-22 | 1997-02-05 | オークマ 株式会社 | 非接触式デジタイザ |
JPH01274949A (ja) * | 1988-04-27 | 1989-11-02 | Fanuc Ltd | 非接触デジタイジング方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH059223B2 (ja) | 1993-02-04 |
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