ISO 10360-13:2021
(Main)Geometrical product specifications (GPS) — Acceptance and reverification tests for coordinate measuring systems (CMS) — Part 13: Optical 3D CMS
Geometrical product specifications (GPS) — Acceptance and reverification tests for coordinate measuring systems (CMS) — Part 13: Optical 3D CMS
This document specifies the acceptance tests for verifying the performance of an optical 3D coordinate measuring system (CMS) when measuring lengths as stated by the manufacturer. It also specifies the reverification tests that enable the user to periodically reverify the performance of the optical 3D CMS. This document is applicable to verification of the measuring performance of CMSs if the surface characteristics (e.g. glossiness, colour) of the object to be scanned are restricted and within a cooperative range. This document does not apply to other types of CMSs, including those covered by the other parts of the ISO 10360 series.
Spécification géométrique des produits (GPS) — Essais de réception et de vérification périodique des systèmes à mesurer tridimensionnels (SMT) — Partie 13: SMT optique 3D
Le présent document spécifie les essais de réception pour vérifier la performance d’un système à mesurer tridimensionnel (SMT) optique 3D lors de la mesure de longueurs comme indiqué par le fabricant. Elle spécifie également les essais de vérification périodique permettant à l'utilisateur de vérifier ponctuellement les performances du SMT optique 3D. Le présent document est applicable à la vérification de la performance de mesurage des SMT si les caractéristiques de la surface (par exemple la brillance, la couleur) de l'objet à balayer sont limitées et comprises dans un intervalle coopératif. Le présent document ne s’applique pas à d’autres types de SMT, y compris ceux couverts par les autres parties de l’ISO 10360.
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 10360-13
First edition
2021-09
Geometrical product specifications
(GPS) — Acceptance and reverification
tests for coordinate measuring
systems (CMS) —
Part 13:
Optical 3D CMS
Spécification géométrique des produits (GPS) — Essais de réception
et de vérification périodique des systèmes à mesurer tridimensionnels
(SMT) —
Partie 13: SMT optique 3D
Reference number
ISO 10360-13:2021(E)
©
ISO 2021
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ISO 10360-13:2021(E)
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be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting
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Published in Switzerland
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ISO 10360-13:2021(E)
Contents Page
Foreword .v
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Symbols . 6
5 Rated operating conditions . 6
5.1 Environmental conditions . 6
5.2 Operating conditions . 7
5.2.1 General. 7
5.2.2 Material and surface characteristic of material standards . 7
5.2.3 Pre-processing . 8
6 Acceptance and reverification test . 8
6.1 General . 8
6.2 Distortion characteristics . 8
6.2.1 General. 8
6.2.2 Distortion error . . 8
6.3 Probing characteristics .12
6.3.1 Principle .12
6.3.2 Material standard .12
6.3.3 Procedure .13
6.3.4 Derivation of test results .13
6.3.5 Flat-form distortion error .14
6.4 Volumetric length measurement error in concatenated measurement volume .17
6.4.1 Principle .17
6.4.2 Material standard .17
6.4.3 Low CTE case .17
6.4.4 Procedure .18
6.4.5 Derivation of test results .20
7 C onformity with the specification .20
7.1 Acceptance test .20
7.1.1 Acceptance criteria .20
7.2 Reverification test .22
8 Applications .23
8.1 Acceptance test .23
8.2 Reverification test .23
8.3 Interim check .23
9 Indication in product documentation and data sheets .23
Annex A (informative) Evaluation of bi-directional length measurement characteristics .24
Annex B (normative) Artefacts that represent a calibrated test length and corresponding
measurement procedures .26
Annex C (informative) Procedure of concatenated length measurement to assess the
influence of the concatenation path on error propagation .29
Annex D (informative) Alignment of artefacts.33
Annex E (informative) Surface characteristic of material standard .35
Annex F (informative) Structural resolution test .39
Annex G (informative) Guidelines for the evaluation of the test value uncertainty .44
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ISO 10360-13:2021(E)
Annex H (informative) Relation to the GPS matrix model .51
Bibliography .52
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ISO 10360-13:2021(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/ directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www .iso .org/
iso/ foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 213, Dimensional and geometrical product
specifications and verification, in collaboration with the European Committee for Standardization (CEN)
Technical Committee CEN/TC 290, Dimensional and geometrical product specification and verification, in
accordance with the Agreement on technical cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).
A list of all parts in the ISO 10360 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/ members .html.
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ISO 10360-13:2021(E)
Introduction
This document is a geometrical product specification (GPS) standard and is to be regarded as a general
GPS standard (see ISO 14638). It influences chain link F of the chain of standards on size, distance,
form, orientation, location and run-out in the general GPS matrix (see Annex H).
The ISO GPS matrix model given in ISO 14638 gives an overview of the ISO GPS system, of which this
document is a part. The fundamental rules of ISO GPS given in ISO 8015 apply to this document and
the default decision rules given in ISO 14253-1 apply to specifications made in accordance with this
document, unless otherwise indicated.
This document has two technical objectives:
1) to test the error of indication when measuring a calibrated test length across the global measuring
volume of the CMS;
2) to test the errors of indication within a locally intended measuring volume.
These two objectives correspond to:
a) the test performed for a probing system and a moving carrier of the probing system in combination
1)
as described in ISO 10360-2, ISO 10360-7, ISO 10360-8, ISO 10360-10, ISO 10360-11 and
ISO 10360-12;
b) the test performed dominantly for the probing system as described in ISO 10360-5, ISO 10360-7,
ISO 10360-8, ISO 10360-9, ISO 10360-10, ISO 10360-11 and ISO 10360-12.
The benefits of these tests are that the measured result has a direct traceability to the unit of length,
the metre, and that it gives information on how the coordinate measuring machine (CMM) or the
coordinate measuring system (CMS) performs in similar length measurements.
An optical 3D CMS as specified by this document is a contactless area measuring sensor delivering
3D data in several individual single views by an optical measuring principle and transforming it into
a common coordinate system. Typical optical measuring principles are pattern projection, fringe
projection and projecting-and-sweeping a scanned line, or similar, delivering single views without
assistance of external information related to position and orientation of the objects to be scanned
relative to the CMS. Typical registration principles are based on a best fitting of commonly captured
position information across at least two different single views by using either or both reference features
attached or surface features of the objects to be scanned.
This document is not intended to apply to other types of CMSs, for example:
— tactile CMMs (Cartesian metrological moving carrier), see ISO 10360-2;
— imaging CMMs (Cartesian metrological moving carrier), see ISO 10360-7;
— CMMs equipped with optical distance sensors (Cartesian metrological moving carrier), see
ISO 10360-8;
— laser trackers, see ISO 10360-10;
— X-ray CTs, see ISO 10360-11;
— articulated arm CMMs, see ISO 10360-12;
— measuring instruments intended to measure surface characteristics, see the ISO 25178 series;
— optical microscopes;
— hand-held laser-line type scanners.
1) Under preparation. Stage at the time of publication: ISO/DIS 10360-11:2021.
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ISO 10360-13:2021(E)
Parties can apply this document to the above or other types of CMSs by mutual agreement.
This document specifies:
— performance requirements that can be assigned by the manufacturer or the user of the CMS;
— the manner of execution of the acceptance and reverification tests to demonstrate the stated
requirements;
— rules for verifying conformance;
— applications for which the acceptance and reverification tests can be used.
NOTE 1 Annex E describes possible limitations with regard to less cooperative surface characteristics,
such as colour, glossiness and roughness, and provides a suggested test that can give CMS users an idea of how
representative the maximum permissible error would be when measuring their specific industrial part.
NOTE 2 The optical 3D CMS can be moved and positioned by a manually or automated moving unit. The
position, orientation or both can be used as additional information for the registration.
NOTE 3 The acceptance and reverification tests are designed to mimic real but simple measurements
occurring in practice, subject to the rated operating conditions and the testing procedures. The user is advised
to consider the influence of additional or omitted conditions, procedural steps or both when applying the test
results according to this document to predict the performance of an actual CMS.
For more detailed information of the relation of this document to other standards and the GPS matrix
model, see Annex H.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 10360-13:2021(E)
Geometrical product specifications (GPS) — Acceptance
and reverification tests for coordinate measuring systems
(CMS) —
Part 13:
Optical 3D CMS
1 Scope
This document specifies the acceptance tests for verifying the performance of an optical 3D coordinate
measuring system (CMS) when measuring lengths as stated by the manufacturer. It also specifies the
reverification tests that enable the user to periodically reverify the performance of the optical 3D CMS.
This document is applicable to verification of the measuring performance of CMSs if the surface
characteristics (e.g. glossiness, colour) of the object to be scanned are restricted and within a
cooperative range.
This document does not apply to other types of CMSs, including those covered by the other parts of the
ISO 10360 series.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 10360-1:2000, Geometrical Product Specifications (GPS) — Acceptance and reverification tests for
coordinate measuring machines (CMM) — Part 1: Vocabulary
ISO 14253-1, Geometrical product specifications (GPS) — Inspection by measurement of workpieces and
measuring equipment — Part 1: Decision rules for verifying conformity or nonconformity with specifications
ISO/IEC Guide 99, International vocabulary of metrology — Basic and general concepts and associated
terms (VIM)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 10360-1, ISO 14253-1 and
ISO/IEC Guide 99 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
3.1
optical 3D coordinate measuring system
optical 3D CMS
system performing measurements of spatial coordinates exclusively by optical sensors
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ISO 10360-13:2021(E)
3.2
sensor measurement volume
volume of measurement of the sensor realized without movement of the sensor relative to the workpiece
fulfilling the specifications stated by the manufacturer
Note 1 to entry: Dimensional indication of sensor measurement volume stated by the manufacturer can
significantly differ from that which the sensor shows.
3.3
registration
transformation of coordinate systems that brings single-view coordinates into a unified coordinate
system
Note 1 to entry: A transformation is realized for example by a rigid transformation, consisting of either
translation, rotation or both.
Note 2 to entry: Each single view holds its own coordinate system and requires a transformation to the unified
coordinate system.
Note 3 to entry: The registration is invertible. The inverse registration can be performed by applying the inverse
transformation.
Note 4 to entry: In practice, the transformation parameters are derived first, then the transformations occur
either immediately or at a later stage.
Note 5 to entry: A registration can require a person to operate the CMS.
3.4
fusion
operation that merges two or more sets of measured coordinates into a unified set of measured
coordinates
Note 1 to entry: Fusions are performed to improve the measurement, e.g. to reduce the dispersion and the
mismatch of single views.
Note 2 to entry: Fusions are typically irreversible (not invertible).
Note 3 to entry: A fusion can include any number of elementary operations in combination or in sequence, such as
coordinate transformation, averaging, outlier rejection, decimation, convolution and filtration.
Note 4 to entry: The fusion can occur either immediately or at a later stage.
3.5
concatenated measurement volume
volume of measurement of the CMS obtained by movement of the sensor relative to the workpiece and
the registration fulfilling the specifications stated by the manufacturer
Note 1 to entry: The concatenated measurement volume can be determined by design of a measuring cabin
typically having a cuboid boundary or a three-dimensional size of the intended workpiece.
Note 2 to entry: A concatenated measurement volume can have either a significantly larger volume than the
sensor measurement volume or a similar volume to the sensor measurement volume.
3.6
single-view measurement
measurement of spatial coordinates done with an optical sensor without movement relative to the
workpiece
Note 1 to entry: Single-view measurement is performed with no movement of the carrier, registration or fusion.
Note 2 to entry: Single-view measurement can include repeated measurements, for example multiple exposures,
provided that no movement of the optical sensor relative to the workpiece occurs from the first exposure to the
last.
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3.7
multiple-view measurement
measurement of spatial coordinates through registration and fusion of multiple single-view
measurements in different locations and orientations of the optical sensor relative to the workpiece
3.8
probing form dispersion error
P
Form.Sph.i:j:O3D
smallest width of a spherical shell that encompasses a percentile of all measured data
Note 1 to entry: The symbol “P” in P indicates that the error is associated with the probing system
Form.Sph.i:j:O3D
performance; the qualifier “Form.Sph” indicates that it is associated with the probing dispersion error when
measuring a sphere; and the qualifier “O3D” indicates that it is associated with an optical 3D CMS. The qualifier
“i” identifies the percentile of probed points selected for the evaluation: either “D95%” denoting 95 % of the
population or “All” denoting the whole population, i.e. 100 %. The qualifier “j” identifies the measuring conditions
of the CMS. “SMV.SV” denotes single-view measurement while “SMV.MV” denotes multiple-view measurement.
The measurement is performed within the sensor measurement volume (“SMV”) in either case. Examples of such
symbols include P and P .
Form.Sph.D95%:SMV.SV: O3D Fo r m . S p h . A l l : S M V . M V: O 3D
Note 2 to entry: Both percentiles, 95 % and All, are of the measured points according to the rated operating
conditions. When these conditions include pre-processing such as prefiltering or meshing, then the percentiles
apply to such points after this application.
Note 3 to entry: 5 % of the measured points in the “All” data set is eliminated to determine P .
Form.Sph.D95%:j:O3D
Outliers can be eliminated by this operation.
Note 4 to entry: It can be beneficial to evaluate probing errors from point cloud both from “95 %” population and
“All” population. A difference in these two test results can reveal influences of smoothing filters or equivalent
functions potentially pre-installed as an integral part of the CMS or the associated software, which is not always
transparently visible for users of the CMS.
3.9
probing size error
P
Size.Sph.i:j:O3D
error of indication when measuring a calibrated diameter of a test sphere as associated by an
unweighted and unconstrained least-squares fit to a percentile of all measured data
Note 1 to entry: The symbol “P” in P indicates that the error is associated with the probing system
Size.Sph.i:j:O3D
performance; the qualifier “Size.Sph” indicates that it is associated with the probing size error of a sphere; and the
qualifier “O3D” indicates that it is associated with the optical 3D CMS. The qualifier “i” identifies the percentile of
probing points selected for the evaluation: either from “D95%” denoting 95 % of the population or “All” denoting
the whole population, i.e. 100 %. The qualifier “j” identifies the measuring conditions of the CMS. “SMV.SV”
denotes single-view measurement while “SMV.MV” denotes multiple-view measurement. The measurement is
performed within the sensor measurement volume (“SMV”) in either case. Examples of such symbols include
P and P .
Size.Sph.D95%:SMV.SV: O3D Si z e . Sp h . A l l : S M V . M V: O 3D
Note 2 to entry: Both percentiles, 95 % and All, are of the measured points according to the rated operating
conditions. When these conditions include pre-processing such as prefiltering or meshing, then the percentiles
apply to such points after this application.
Note 3 to entry: The probing size error is determined by the errors of the sensors (caused by, for example, noise,
digitization, image distortion, optical interaction with the surface of the material standard, calibration, faulty
algorithms) and of the positioning system.
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ISO 10360-13:2021(E)
3.10
distortion error
D
CC:j : O3D
error of indication when measuring a calibrated centre-to-centre distance within the sensor
measurement volume either by single-view measurement operation or multiple-view measurement
operation
Note 1 to entry: The symbol “D” indicates that the error is associated with the geometrical deformation of the
sensor within the sensor measurement volume; the qualifier “CC” indicates that the error of indication is of a
centre-to-centre distance; and the qualifier “O3D” indicates that it is associated with an optical 3D CMS. The
qualifier “j” identifies the measuring conditions of the CMS. “SMV.SV” denotes single-view measurement, while
“SMV.MV” denotes multiple-view measurement. The measurement is performed within the sensor measurement
volume (“SMV”) in either case. Examples of such symbols include D and D .
C C : S M V . S V: O 3D C C : S M V . M V: O 3D
3.11
flat-form distortion error
D
Form.Pla.i:j:O3D
minimum distance between two parallel planes that encompass a percentile of all data measured on
the test flat
Note 1 to entry: The symbol “D” indicates that the error is associated with the geometrical deformation of the
sensor; the qualifier “Form.Pla” indicates that it is associated with the form error of a plane; and the qualifier
“O3D” indicates that it is associated with the optical 3D CMS. The qualifier “i” identifies the percentile of probing
points selected for the evaluation: either “D95%” denoting 95 % of the population or “All” denoting the whole
population, i.e. 100 %. The qualifier “j” identifies the measuring conditions of the CMS. “SMV.SV” denotes single-
view measurement while “SMV.MV” denotes multiple-view measurement. The measurement is performed within
the sensor measurement volume (“SMV”) in either case. Examples of such symbols include D
Form.Pla.D95%:SMV.SV:
and D .
O3D Fo r m . P l a . A l l : S M V . M V: O 3D
Note 2 to entry: Both percentiles, 95 % and All, are of the measured points according to the rated operating
conditions. When these conditions include pre-processing such as prefiltering or meshing, then the percentiles
apply to such points after this application.
3.12
volumetric length measurement error in concatenated measurement volume
E
Vo l : C M V . M V: O3D
error of indication when measuring a calibrated test length within the concatenated measurement
volume by multiple-view measurement
Note 1 to entry: The symbol “E” indicates that the error of indication is of a length in space; the qualifier “Vol”
indicates that volumetric geometry errors of the CMS is of interest (not local probing errors); the qualifier “CMV.
MV” denotes multiple-view measurement within the concatenated measurement volume; and the qualifier “O3D”
indicates that it is associated with an optical 3D CMS.
Note 2 to entry: The multiple-view measurement is to reveal the volumetric length measurement error in the
concatenated measurement volume.
Note 3 to entry: A calibrated test length can typically be calibrated by the centre-to-centre distance of a sphere
standard. See Annex B for details.
3.13
maximum permissi
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 10360-13
Première édition
2021-09
Spécification géométrique des
produits (GPS) — Essais de réception
et de vérification périodique des
systèmes à mesurer tridimensionnels
(SMT) —
Partie 13:
SMT optique 3D
Geometrical product specifications (GPS) — Acceptance and
reverification tests for coordinate measuring systems (CMS) —
Part 13: Optical 3D CMS
Numéro de référence
ISO 10360-13:2021(F)
©
ISO 2021
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ISO 10360-13:2021(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2021
Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
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CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 10360-13:2021(F)
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vi
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions .1
4 Symboles . 6
5 Conditions assignées de fonctionnement . 6
5.1 Conditions environnementales . 6
5.2 Conditions de fonctionnement . 7
5.2.1 Généralités . 7
5.2.2 Caractéristique du matériau et de la surface des étalons matérialisés . 7
5.2.3 Pré-traitement. 8
6 Essai de réception et de vérification périodique .8
6.1 Généralités . 8
6.2 Caractéristiques de distorsion . 8
6.2.1 Généralités . 8
6.2.2 Erreur de distorsion . . 9
6.3 Caractéristiques du système de palpage.13
6.3.1 Principe .13
6.3.2 Étalon matérialisé .13
6.3.3 Mode opératoire .13
6.3.4 Obtention des résultats d'essai .14
6.3.5 Erreur de distorsion de forme de plan.15
6.4 Erreur de mesurage de longueur volumétrique dans un volume de mesurage concaténé 18
6.4.1 Principe .18
6.4.2 Étalon matérialisé .18
6.4.3 Cas à faible CDT .18
6.4.4 Mode opératoire .19
6.4.5 Obtention des résultats d'essai .21
7 Conformité avec la spécification .22
7.1 Essai de réception .22
7.1.1 Critères d'acceptation .22
7.2 Essai de vérification périodique .24
8 Applications .24
8.1 Essai de réception .24
8.2 Essai de vérification périodique .24
8.3 Contrôle intermédiaire .24
9 Indication dans la documentation du produit et dans les fiches techniques .25
Annexe A (informative) Évaluation des caractéristiques de mesurage de la longueur
bidirectionnelle .26
Annexe B (normative) Étalons représentant une longueur d'essai étalonnée et procédures
de mesurage correspondantes .28
Annexe C (informative) Mode opératoire de mesure de longueur concaténée pour évaluer
l'influence du cheminement de concaténation sur la propagation des erreurs .31
Annexe D (informative) Alignement d’étalons .35
Annexe E (informative) Caractéristique de surface des étalons matérialisés .37
Annexe F (informative) Essai de résolution de structure .41
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ISO 10360-13:2021(F)
Annexe G (informative) Lignes directrices pour l'évaluation de l'incertitude des valeurs d'essai .46
Annexe H (informative) Relation avec le modèle de matrice GPS .54
Bibliographie .55
iv © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 10360-13:2021(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/ directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/ brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www .iso .org/ iso/ fr/ avant -propos .html.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 213, Spécifications et vérification
dimensionnelles et géométriques des produits en collaboration avec le Comité Technique CEN/TC 290,
Spécification dimensionnelle et géométrique des produits, et vérification correspondante, du Comité
Européen pour la Normalisation (CEN) conformément à l’Accord sur la coopération technique entre
l’ISO et le CEN (Accord de Vienne).
Une liste de toutes les parties de la série ISO 10360 se trouve sur le site web de l’ISO.
Il convient que tout retour d’information ou question sur le présent document soit adressé à l’organisme
national de normalisation de l’utilisateur. Une liste complète de ces organismes peut être consultée à
l’adresse www .iso .org/ fr/ members .html.
© ISO 2021 – Tous droits réservés v
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ISO 10360-13:2021(F)
Introduction
Le présent document est une norme de spécification géométrique des produits (GPS) et doit être
considérée comme une norme GPS générale (voir l’ISO 14638). Elle influence le maillon F des chaînes
de normes sur la taille, la distance, la forme, l'orientation, la position et le battement dans la matrice
générale (l'Annexe H).
Le modèle de matrice ISO/GPS donné dans l'ISO 14638 donne une vue d'ensemble du système ISO/
GPS, dont le présent document fait partie. Les principes fondamentaux du système ISO/GPS donnés
dans l'ISO 8015 s'appliquent au présent document et les règles de décision par défaut données dans
l'ISO 14253-1 s'appliquent aux spécifications faites conformément au présent document, sauf indication
contraire.
Le présent document a deux objectifs techniques:
1. vérifier par essai l’erreur d'indication lors du mesurage d'une longueur d'essai étalonnée sur le
volume global de mesure du SMT, et
2. vérifier par essai les erreurs d’indication dans un volume de mesurage destiné localement.
Ces deux objectifs correspondent à:
a) l’essai réalisé pour un système de palpage et un support mobile du système de palpage combinés,
1)
tel que décrit dans les ISO 10360-2, ISO 10360-7, ISO 10360-8, ISO 10360-10, ISO 10360-11 , et
ISO 10360-12;
b) l'essai réalisé essentiellement pour le système de palpage tel que décrit dans les ISO 10360-5,
ISO 10360-7, ISO 10360-8, ISO 10360-9, ISO 10360-10, ISO 10360-11 et ISO 10360-12.
L'avantage que présente ces essais est le fait que le résultat mesuré a une traçabilité directe avec l'unité
de longueur, le mètre, et qu'il fournit des informations sur la manière dont la MMT (machine à mesurer
tridimensionnelle) ou le SMT (système à mesurer tridimensionnel) fonctionneront lors de mesures de
longueur similaires.
Le SMT optique 3D que la présente Norme prévoit de spécifier est un détecteur de mesure de surface
sans contact fournissant des données en 3D sous forme de vues uniques individuelles via un principe
de mesurage optique et les transformant en système de coordonnées commun. Les principes de mesure
optique types sont la projection de combinaisons, la projection de franges et la projection et le balayage
d'une ligne scannée, ou similaire, fournissant des vues uniques sans l'aide d'informations externes liées
à la position et à l'orientation des objets à balayer par rapport au SMT. Les principes d’enregistrement
types reposent sur le meilleur ajustement des informations relatives aux positions couramment
capturées sur, au minimum, deux vues individuelles distinctes, en utilisant soit des cibles de référence
soit des éléments de surface des objets à balayer, soit les deux.
Le présent document n'est pas destiné à s'appliquer à d'autres types de MMT, par exemple:
— MMT tactiles (support métrologique mobile cartésien), voir l’ISO 10360-2;
— MMT d’imagerie (support métrologique mobile cartésien): voir l’ISO 10360-7;
— MMT équipées de détecteur optique sans contact (support métrologique mobile cartésien): voir
l’ISO 10360-8;
— lasers de poursuite: voir l’ISO 10360-10;
— CT rayons X: voir l’ISO 10360-11;
— MMT à bras articulé (support métrologique mobile anthropomorphique): voir l’ISO 10360-12;
1) En préparation. Etape au moment de la publication: ISO/DIS 10360-11:2021
vi © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 10360-13:2021(F)
— instruments de mesure prévus pour la mesure des caractéristiques de surface: voir la série
ISO 25178;
— microscopes optiques;
— détecteurs optiques sans contact portatifs.
Les parties concernées peuvent mutuellement convenir d'appliquer la présente partie de l'ISO 10360
aux MMT indiquées ci-dessus ou à d’autres types de MMT.
La présente partie de l’ISO 10360 spécifie:
— les exigences de performance qui peuvent être fixées par le fabricant ou l'utilisateur du SMT;
— la manière d’exécuter les essais de réception et de vérification périodique pour démontrer les
exigences spécifiées;
— les règles de vérification de la conformité;
— les applications pour lesquelles les essais de réception et de vérification périodique peuvent être
utilisés.
NOTE 1 L’Annexe E décrit les limites possibles des caractéristiques de surfaces les moins coopératives, par
exemple, la couleur, la brillance et la rugosité, et propose un essai pouvant donner aux utilisateurs de SMT un
aperçu de la représentativité de l'erreur maximale tolérée lors de la mesure de leur pièce industrielle.
NOTE 2 Le SMT optique 3D peut être retiré et positionné par une unité mobile manuelle ou automatisée. La
position, l’orientation ou les deux peuvent constituer des informations supplémentaires pour l'enregistrement.
NOTE 3 Les essais de réception et de vérification périodique sont conçus de manière à reproduire des mesures
réelles, mais simples, se produisant dans la pratique, sous réserve des conditions assignées de fonctionnement
et des modes opératoires d’essais. Il est recommandé à l’utilisateur de tenir compte de l’influence des conditions
supplémentaires ou retirées des étapes de la procédure ou des deux lors de l’application des résultats de l'essai
conformément au présent document pour prédire les performances d’un SMT réel.
Pour de plus amples informations sur la relation du présent document avec le modèle de matrice GPS,
voir l’Annexe H.
© ISO 2021 – Tous droits réservés vii
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NORME INTERNATIONALE ISO 10360-13:2021(F)
Spécification géométrique des produits (GPS) — Essais
de réception et de vérification périodique des systèmes à
mesurer tridimensionnels (SMT) —
Partie 13:
SMT optique 3D
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie les essais de réception pour vérifier la performance d’un système à
mesurer tridimensionnel (SMT) optique 3D lors de la mesure de longueurs comme indiqué par le
fabricant. Elle spécifie également les essais de vérification périodique permettant à l'utilisateur de
vérifier ponctuellement les performances du SMT optique 3D.
Le présent document est applicable à la vérification de la performance de mesurage des SMT si les
caractéristiques de la surface (par exemple la brillance, la couleur) de l'objet à balayer sont limitées et
comprises dans un intervalle coopératif.
Le présent document ne s’applique pas à d’autres types de SMT, y compris ceux couverts par les autres
parties de l’ISO 10360.
2 Références normatives
Les documents suivants cités dans le texte constituent, pour tout ou partie de leur contenu, des
exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les
références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 10360-1:2000, Spécification géométrique des produits (GPS) — Essais de réception et de vérification
périodique des machines à mesurer tridimensionnelles (MMT) — Partie 1: Vocabulaire
ISO 14253-1, Spécification géométrique des produits (GPS) — Vérification par la mesure des pièces et des
équipements de mesure — Partie 1: Règles de décision pour contrôler la conformité ou la non-conformité à
la spécification
Guide ISO/IEC 99, Vocabulaire international de métrologie — Concepts fondamentaux et généraux et
termes associés (VIM)
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions de l’ISO 10360-1, de l’ISO 14253-1, du
VIM ainsi que les suivants s'appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/
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ISO 10360-13:2021(F)
3.1
système à mesurer tridimensionnel optique 3D (SMT)
SMT optique 3D
système de mesure effectuant des mesurages de coordonnées spatiales exclusivement via des
détecteurs optiques
3.2
volume de mesurage du détecteur
volume de mesurage du détecteur réalisé sans déplacement du détecteur par rapport à la pièce
respectant les spécifications fournies par le fabricant
Note 1 à l'article: L'indication dimensionnelle du volume de mesurage du détecteur, indiquée par le fabricant,
peut différer sensiblement de celle que le détecteur indique.
3.3
enregistrement
transformation de systèmes de coordonnées qui transforme les coordonnées d'une vue unique en un
système unifié de coordonnées
Note 1 à l'article: Une transformation est réalisée par exemple, par une transformation rigide, consistant soit en
une translation soit en une rotation, ou les deux.
Note 2 à l'article: Chaque vue unique possède son propre système de coordonnées et requiert une transformation
en système de coordonnées unifié.
Note 3 à l'article: L'enregistrement est inversible. L'enregistrement inverse est réalisé en appliquant la
transformation inverse.
Note 4 à l'article: En pratique, les paramètres de transformation sont obtenus avant la transformation elle-même.
Cette dernière peut avoir lieu soit immédiatement après, soit nettement après l’obtention des paramètres.
Note 5 à l'article: Dans le cadre d’un enregistrement, l’intervention d’une personne peut être nécessaire pour
faire fonctionner le SMT.
3.4
fusion
opération qui consiste à fusionner deux ou plusieurs ensembles de coordonnées mesurées en un
ensemble unifié de coordonnées mesurées
Note 1 à l'article: Les fusions permettent d’améliorer le mesurage, pour réduire par exemple la dispersion et la
variation des vues uniques.
Note 2 à l'article: Les fusions sont généralement irréversibles (et non inversibles).
Note 3 à l'article: Une fusion peut comprendre un nombre quelconque d’opérations élémentaires en combinaison
ou en séquence, telle la transformation des coordonnées, la moyenne, le rejet des valeurs aberrantes, la
décimation, la convolution, la filtration.
Note 4 à l'article: La fusion peut se produire soit immédiatement, soit à un stade ultérieur.
3.5
volume de mesurage concaténé
volume de mesurage du SMT obtenu par le mouvement du détecteur et enregistrement respectant les
spécifications fournies par le fabricant
Note 1 à l'article: Le volume de mesurage concaténé peut être donné par la conception d'une cabine de mesure
ayant généralement une limite cubique ou une taille tridimensionnelle de la pièce.
Note 2 à l'article: Un volume de mesurage concaténé peut avoir soit un volume nettement plus grand que le volume
de mesurage du détecteur ou un volume qui similaire au volume de mesurage du détecteur.
2 © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 10360-13:2021(F)
3.6
mesurage à vue unique
mesurage de coordonnées spatiales effectué au moyen d'un détecteur optique sans déplacement par
rapport à la pièce mesurée
Note 1 à l'article: Un mesurage à vue unique est réalisé avec un support immobile, sans enregistrement ni fusion.
Note 2 à l'article: Un mesurage à vue unique peut inclure des mesurages répétés, à condition qu'aucun déplacement
du détecteur optique par rapport à la pièce ne se produise entre la première et la dernière exposition.
3.7
mesurage à vues multiples
mesurage de coordonnées spatiales via l'enregistrement et la fusion de plusieurs mesurages à vue
unique à des positions et des orientations différents du détecteur par rapport à la pièce mesurée
3.8
erreur de dispersion de forme du système de palpage
P
Forme.Sph.i:j:O3D
plus petite largeur d’une enveloppe sphérique qui englobe un percentile de toutes les données mesurées
Note 1 à l'article: Le symbole «P» dans P indique que l'erreur est associée aux performances du
Forme.Sph.i:j:O3D
système de palpage, le qualificatif «Forme.Sph» indique qu'elle est associée à l'erreur de dispersion du système
de palpage lors du mesurage d’une sphère et le qualificatif «O3D» indique qu'elle est associée à un SMT optique
3D. Le qualificatif «i» identifie le percentile de points de palpage sélectionné pour l’évaluation: soit avec «D95%»
représentant 95 % de la population, soit avec «Tous» représentant l’ensemble de la population, autrement dit
100 %. Le qualificatif «j» identifie les conditions de mesure du SMT: «SMV.SV» représente un mesurage à vue
unique tandis que «SMV.MV» représente un mesurage à vues multiples. Dans les deux cas, la mesure est effectuée
dans le volume de mesurage du détecteur (« SMV »). Des exemples possibles de ces symboles sont P
Forme.Sph.
ou P .
D95%:SMV.SV: O3D For me . S p h .Tou s : S M V . M V: O 3D
Note 2 à l'article: Les deux percentiles, 95 % et Tous, correspondent aux points mesurés selon les conditions
assignées de fonctionnement. Lorsque ces conditions incluent un prétraitement tel qu'un préfiltrage ou un
maillage, les percentiles s'appliquent à ces points après cette application.
Note 3 à l'article: 5 % des données mesurées dans l'ensemble de données “Tout” sont éliminées pour déterminer
P . Les points aberrants peuvent être éliminés par cette opération.
Forme.Sph.D95%:j:O3D
Note 4 à l'article: Il peut s’avérer intéressant d’évaluer les erreurs du système de palpage à partir d’un nuage
de points d’une population de «95 %» et d’une population représentant «Tous». Une différence dans ces deux
résultats d’essai peut révéler des influences des filtres de lissage ou des fonctions équivalentes éventuellement
préinstallées en tant que partie intégrante du SMT ou du logiciel associé, ceci n’étant pas toujours clairement
visible pour les utilisateurs du SMT.
3.9
erreur de taille du système de palpage
P
Taille.Sph.i:j:O3D
erreur d’indication lors de la mesure du diamètre étalonné de la sphère d’essai lorsqu’elle est associée
par des moindres carrés à un percentile de toutes les données mesurées
Note 1 à l'article: Le symbole «P» dans P indique que l'erreur est associée aux performances du
Taille.Sph.i:j:O3D
système de palpage, le qualificatif «Taille.Sph» indique qu'elle est associée à l'erreur de taille du système de
palpage d’une sphère et le qualificatif «O3D» indique qu'elle est associée au SMT optique 3D. Le qualificatif «i»
identifie le percentile de points de palpage sélectionné pour l’évaluation: soit avec «D95%» représentant 95 % de
la population, soit avec «Tous» représentant l’ensemble de la population, autrement dit 100 %. Le qualificatif «j»
identifie les conditions de mesure du SMT. «SMV.SV» représente un mesurage à vue unique tandis que «SMV.MV»
représente un mesurage à vues multiples. Dans les deux cas, la mesure est réalisée dans le volume de mesurage
du détecteur (« SMV »). Des exemples possibles de ces symboles sont P ou P
Taille.Sph.D95%:SMV.SV: O3D Ta i l l e . Sp h .To u s: S M V
.
. M V: O 3D
Note 2 à l'article: Les deux percentiles, 95 % et Tous, correspondent aux points mesurés selon les conditions
assignées de fonctionnement. Lorsque ces conditions incluent un prétraitement tel qu'un préfiltrage ou un
maillage, les percentiles s'appliquent à ces points après cette application.
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ISO 10360-13:2021(F)
Note 3 à l'article: L’erreur de taille du système de palpage est déterminée par les erreurs des détecteurs (dues,
par exemple, au bruit, à la numérisation, à la distorsion de l’image, à l’interaction avec la surface de l’étalon
matérialisé, à l’étalonnage, aux algorithmes défaillants) et du système de positionnement.
3.10
erreur de distorsion
D
CC:j : O3D
erreur d’indication lors d’un mesurage de distance étalonnée centre-à-centre dans le volume de
mesurage du détecteur, soit par opération de mesure à vue unique, soit par opération de mesure à vues
multiples
Note 1 à l'article: Le symbole «D» indique que l’erreur est associée à la déformation géométrique du détecteur,
le qualificatif «CC» indique que l’erreur d’indication est relative à une distance centre-à-centre et le qualificatif
«O3D» indique qu’elle est associée à un SMT optique 3D. Le qualificatif «j» identifie les conditions de mesure du
SMT: «SMV.SV» représente un mesurage à vue unique tandis que «SMV.MV» représente une opération de mesure
à vues multiples. Dans les deux cas, la mesure est réalisée dans le volume de mesurage du détecteur (« SMV »).
Des exemples possibles de ces symboles sont D ou D .
C C : S M V . S V: O 3D C C : S M V . M V: O 3D
3.11
erreur de distorsion de forme de plan
D
Forme.Pla.i:j:O3D
distanc
...
FINAL
INTERNATIONAL ISO/FDIS
DRAFT
STANDARD 10360-13
ISO/TC 213
Geometrical product specifications
Secretariat: BSI
(GPS) — Acceptance and reverification
Voting begins on:
2021-06-09 tests for coordinate measuring
systems (CMS) —
Voting terminates on:
2021-08-04
Part 13:
Optical 3D CMS
Spécification géométrique des produits (GPS) — Essais de réception
et de vérification périodique des systèmes à mesurer tridimensionnels
(SMT) —
Partie 13: SMT optique 3D
ISO/CEN PARALLEL PROCESSING
RECIPIENTS OF THIS DRAFT ARE INVITED TO
SUBMIT, WITH THEIR COMMENTS, NOTIFICATION
OF ANY RELEVANT PATENT RIGHTS OF WHICH
THEY ARE AWARE AND TO PROVIDE SUPPOR TING
DOCUMENTATION.
IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS
Reference number
BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL, TECHNO-
ISO/FDIS 10360-13:2021(E)
LOGICAL, COMMERCIAL AND USER PURPOSES,
DRAFT INTERNATIONAL STANDARDS MAY ON
OCCASION HAVE TO BE CONSIDERED IN THE
LIGHT OF THEIR POTENTIAL TO BECOME STAN-
DARDS TO WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN
©
NATIONAL REGULATIONS. ISO 2021
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO/FDIS 10360-13:2021(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2021
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting
on the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address
below or ISO’s member body in the country of the requester.
ISO copyright office
CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: +41 22 749 01 11
Email: copyright@iso.org
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO/FDIS 10360-13:2021(E)
Contents Page
Foreword .v
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Symbols . 6
5 Rated operating conditions . 6
5.1 Environmental conditions . 6
5.2 Operating conditions . 7
5.2.1 General. 7
5.2.2 Material and surface characteristic of material standards . 7
5.2.3 Pre-processing . 8
6 Acceptance and reverification test . 8
6.1 General . 8
6.2 Distortion characteristics . 8
6.2.1 General. 8
6.2.2 Distortion error . . 8
6.3 Probing characteristics .12
6.3.1 Principle .12
6.3.2 Material standard .12
6.3.3 Procedure .13
6.3.4 Derivation of test results .13
6.3.5 Flat-form distortion error .14
6.4 Volumetric length measurement error in concatenated measurement volume .17
6.4.1 Principle .17
6.4.2 Material standard .17
6.4.3 Low CTE case .17
6.4.4 Procedure .18
6.4.5 Derivation of test results .20
7 C onformity with the specification .20
7.1 Acceptance test .20
7.1.1 Acceptance criteria .20
7.2 Reverification test .22
8 Applications .23
8.1 Acceptance test .23
8.2 Reverification test .23
8.3 Interim check .23
9 Indication in product documentation and data sheets .23
Annex A (informative) Evaluation of bi-directional length measurement characteristics .24
Annex B (normative) Artefacts that represent a calibrated test length and corresponding
measurement procedures .26
Annex C (informative) Procedure of concatenated length measurement to assess the
influence of the concatenation path on error propagation .29
Annex D (informative) Alignment of artefacts.33
Annex E (informative) Surface characteristic of material standard .35
Annex F (informative) Structural resolution test .39
Annex G (informative) Guidelines for the evaluation of the test value uncertainty .44
© ISO 2021 – All rights reserved iii
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ISO/FDIS 10360-13:2021(E)
Annex H (informative) Relation to the GPS matrix model .51
Bibliography .52
iv © ISO 2021 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO/FDIS 10360-13:2021(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/ directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www .iso .org/
iso/ foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 213, Dimensional and geometrical product
specifications and verification, in collaboration with the European Committee for Standardization (CEN)
Technical Committee CEN/TC 290, Dimensional and geometrical product specification and verification, in
accordance with the Agreement on technical cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).
A list of all parts in the ISO 10360 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/ members .html.
© ISO 2021 – All rights reserved v
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ISO/FDIS 10360-13:2021(E)
Introduction
This document is a geometrical product specification (GPS) standard and is to be regarded as a general
GPS standard (see ISO 14638). It influences chain link F of the chain of standards on size, distance,
form, orientation, location and run-out in the general GPS matrix (see Annex H).
The ISO GPS matrix model given in ISO 14638 gives an overview of the ISO GPS system, of which this
document is a part. The fundamental rules of ISO GPS given in ISO 8015 apply to this document and
the default decision rules given in ISO 14253-1 apply to specifications made in accordance with this
document, unless otherwise indicated.
This document has two technical objectives:
1) to test the error of indication when measuring a calibrated test length across the global measuring
volume of the CMS;
2) to test the errors of indication within a locally intended measuring volume.
These two objectives correspond to:
a) the test performed for a probing system and a moving carrier of the probing system in combination
1)
as described in ISO 10360-2, ISO 10360-7, ISO 10360-8, ISO 10360-10, ISO 10360-11 and
ISO 10360-12;
b) the test performed dominantly for the probing system as described in ISO 10360-5, ISO 10360-7,
ISO 10360-8, ISO 10360-9, ISO 10360-10, ISO 10360-11 and ISO 10360-12.
The benefits of these tests are that the measured result has a direct traceability to the unit of length,
the metre, and that it gives information on how the coordinate measuring machine (CMM) or the
coordinate measuring system (CMS) performs in similar length measurements.
An optical 3D CMS as specified by this document is a contactless area measuring sensor delivering
3D data in several individual single views by an optical measuring principle and transforming it into
a common coordinate system. Typical optical measuring principles are pattern projection, fringe
projection and projecting-and-sweeping a scanned line, or similar, delivering single views without
assistance of external information related to position and orientation of the objects to be scanned
relative to the CMS. Typical registration principles are based on a best fitting of commonly captured
position information across at least two different single views by using either or both reference features
attached or surface features of the objects to be scanned.
This document is not intended to apply to other types of CMSs, for example:
— tactile CMMs (Cartesian metrological moving carrier), see ISO 10360-2;
— imaging CMMs (Cartesian metrological moving carrier), see ISO 10360-7;
— CMMs equipped with optical distance sensors (Cartesian metrological moving carrier), see
ISO 10360-8;
— laser trackers, see ISO 10360-10;
— X-ray CTs, see ISO 10360-11;
— articulated arm CMMs, see ISO 10360-12;
— measuring instruments intended to measure surface characteristics, see the ISO 25178 series;
— optical microscopes;
— hand-held laser-line type scanners.
1) Under preparation. Stage at the time of publication: ISO/DIS 10360-11:2021.
vi © ISO 2021 – All rights reserved
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO/FDIS 10360-13:2021(E)
Parties can apply this document to the above or other types of CMSs by mutual agreement.
This document specifies:
— performance requirements that can be assigned by the manufacturer or the user of the CMS;
— the manner of execution of the acceptance and reverification tests to demonstrate the stated
requirements;
— rules for verifying conformance;
— applications for which the acceptance and reverification tests can be used.
NOTE 1 Annex E describes possible limitations with regard to less cooperative surface characteristics,
such as colour, glossiness and roughness, and provides a suggested test that can give CMS users an idea of how
representative the maximum permissible error would be when measuring their specific industrial part.
NOTE 2 The optical 3D CMS can be moved and positioned by a manually or automated moving unit. The
position, orientation or both can be used as additional information for the registration.
NOTE 3 The acceptance and reverification tests are designed to mimic real but simple measurements
occurring in practice, subject to the rated operating conditions and the testing procedures. The user is advised
to consider the influence of additional or omitted conditions, procedural steps or both when applying the test
results according to this document to predict the performance of an actual CMS.
For more detailed information of the relation of this document to other standards and the GPS matrix
model, see Annex H.
© ISO 2021 – All rights reserved vii
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FINAL DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/FDIS 10360-13:2021(E)
Geometrical product specifications (GPS) — Acceptance
and reverification tests for coordinate measuring systems
(CMS) —
Part 13:
Optical 3D CMS
1 Scope
This document specifies the acceptance tests for verifying the performance of an optical 3D coordinate
measuring system (CMS) when measuring lengths as stated by the manufacturer. It also specifies the
reverification tests that enable the user to periodically reverify the performance of the optical 3D CMS.
This document is applicable to verification of the measuring performance of CMSs if the surface
characteristics (e.g. glossiness, colour) of the object to be scanned are restricted and within a
cooperative range.
This document does not apply to other types of CMSs, including those covered by the other parts of the
ISO 10360 series.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 10360-1:2000, Geometrical Product Specifications (GPS) — Acceptance and reverification tests for
coordinate measuring machines (CMM) — Part 1: Vocabulary
ISO 14253-1, Geometrical product specifications (GPS) — Inspection by measurement of workpieces and
measuring equipment — Part 1: Decision rules for verifying conformity or nonconformity with specifications
ISO/IEC Guide 99, International vocabulary of metrology — Basic and general concepts and associated
terms (VIM)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 10360-1, ISO 14253-1 and
ISO/IEC Guide 99 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
3.1
optical 3D coordinate measuring system
optical 3D CMS
system performing measurements of spatial coordinates exclusively by optical sensors
© ISO 2021 – All rights reserved 1
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ISO/FDIS 10360-13:2021(E)
3.2
sensor measurement volume
volume of measurement of the sensor realized without movement of the sensor relative to the workpiece
fulfilling the specifications stated by the manufacturer
Note 1 to entry: Dimensional indication of sensor measurement volume stated by the manufacturer can
significantly differ from that which the sensor shows.
3.3
registration
transformation of coordinate systems that brings single-view coordinates into a unified coordinate
system
Note 1 to entry: A transformation is realized for example by a rigid transformation, consisting of either
translation, rotation or both.
Note 2 to entry: Each single view holds its own coordinate system and requires a transformation to the unified
coordinate system.
Note 3 to entry: The registration is invertible. The inverse registration can be performed by applying the inverse
transformation.
Note 4 to entry: In practice, the transformation parameters are derived first, then the transformations occur
either immediately or at a later stage.
Note 5 to entry: A registration can require a person to operate the CMS.
3.4
fusion
operation that merges two or more sets of measured coordinates into a unified set of measured
coordinates
Note 1 to entry: Fusions are performed to improve the measurement, e.g. to reduce the dispersion and the
mismatch of single views.
Note 2 to entry: Fusions are typically irreversible (not invertible).
Note 3 to entry: A fusion can include any number of elementary operations in combination or in sequence, such as
coordinate transformation, averaging, outlier rejection, decimation, convolution and filtration.
Note 4 to entry: The fusion can occur either immediately or at a later stage.
3.5
concatenated measurement volume
volume of measurement of the CMS obtained by movement of the sensor relative to the workpiece and
the registration fulfilling the specifications stated by the manufacturer
Note 1 to entry: The concatenated measurement volume can be determined by design of a measuring cabin
typically having a cuboid boundary or a three-dimensional size of the intended workpiece.
Note 2 to entry: A concatenated measurement volume can have either a significantly larger volume than the
sensor measurement volume or a similar volume to the sensor measurement volume.
3.6
single-view measurement
measurement of spatial coordinates done with an optical sensor without movement relative to the
workpiece
Note 1 to entry: Single-view measurement is performed with no movement of the carrier, registration or fusion.
Note 2 to entry: Single-view measurement can include repeated measurements, for example multiple exposures,
provided that no movement of the optical sensor relative to the workpiece occurs from the first exposure to the
last.
2 © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO/FDIS 10360-13:2021(E)
3.7
multiple-view measurement
measurement of spatial coordinates through registration and fusion of multiple single-view
measurements in different locations and orientations of the optical sensor relative to the workpiece
3.8
probing form dispersion error
P
Form.Sph.i:j:O3D
smallest width of a spherical shell that encompasses a percentile of all measured data
Note 1 to entry: The symbol “P” in P indicates that the error is associated with the probing system
Form.Sph.i:j:O3D
performance; the qualifier “Form.Sph” indicates that it is associated with the probing dispersion error when
measuring a sphere; and the qualifier “O3D” indicates that it is associated with an optical 3D CMS. The qualifier
“i” identifies the percentile of probed points selected for the evaluation: either “D95 %” denoting 95 % of the
population or “All” denoting the whole population, i.e. 100 %. The qualifier “j” identifies the measuring conditions
of the CMS. “SMV.SV” denotes single-view measurement while “SMV.MV” denotes multiple-view measurement.
The measurement is performed within the sensor measurement volume (“SMV”) in either case. Examples of such
symbols include P and P .
Form.Sph.D95 %:SMV.SV: O3D Fo r m . S p h . A l l : S M V . M V: O 3D
Note 2 to entry: Both percentiles, 95 % and All, are of the measured points according to the rated operating
conditions. When these conditions include pre-processing such as prefiltering or meshing, then the percentiles
apply to such points after this application.
Note 3 to entry: 5 % of the measured points in the “All” data set is eliminated to determine P .
Form.Sph.D95 %:j:O3D
Outliers can be eliminated by this operation.
Note 4 to entry: It can be beneficial to evaluate probing errors from point cloud both from “95 %” population and
“All” population. A difference in these two test results can reveal influences of smoothing filters or equivalent
functions potentially pre-installed as an integral part of the CMS or the associated software, which is not always
transparently visible for users of the CMS.
3.9
probing size error
P
Size.Sph.i:j:O3D
error of indication when measuring a calibrated diameter of a test sphere as associated by an
unweighted and unconstrained least-squares fit to a percentile of all measured data
Note 1 to entry: The symbol “P” in P indicates that the error is associated with the probing system
Size.Sph.i:j:O3D
performance; the qualifier “Size.Sph” indicates that it is associated with the probing size error of a sphere; and the
qualifier “O3D” indicates that it is associated with the optical 3D CMS. The qualifier “i” identifies the percentile of
probing points selected for the evaluation: either from “D95 %” denoting 95 % of the population or “All” denoting
the whole population, i.e. 100 %. The qualifier “j” identifies the measuring conditions of the CMS. “SMV.SV”
denotes single-view measurement while “SMV.MV” denotes multiple-view measurement. The measurement is
performed within the sensor measurement volume (“SMV”) in either case. Examples of such symbols include
P and P .
Size.Sph.D95 %:SMV.SV: O3D Si z e . Sp h . A l l : S M V . M V: O 3D
Note 2 to entry: Both percentiles, 95 % and All, are of the measured points according to the rated operating
conditions. When these conditions include pre-processing such as prefiltering or meshing, then the percentiles
apply to such points after this application.
Note 3 to entry: The probing size error is determined by the errors of the sensors (caused by, for example, noise,
digitization, image distortion, optical interaction with the surface of the material standard, calibration, faulty
algorithms) and of the positioning system.
© ISO 2021 – All rights reserved 3
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ISO/FDIS 10360-13:2021(E)
3.10
distortion error
D
CC:j : O3D
error of indication when measuring a calibrated centre-to-centre distance within the sensor
measurement volume either by single-view measurement operation or multiple-view measurement
operation
Note 1 to entry: The symbol “D” indicates that the error is associated with the geometrical deformation of the
sensor within the sensor measurement volume; the qualifier “CC” indicates that the error of indication is of a
centre-to-centre distance; and the qualifier “O3D” indicates that it is associated with an optical 3D CMS. The
qualifier “j” identifies the measuring conditions of the CMS. “SMV.SV” denotes single-view measurement, while
“SMV.MV” denotes multiple-view measurement. The measurement is performed within the sensor measurement
volume (“SMV”) in either case. Examples of such symbols include D and D .
C C : S M V . S V: O 3D C C : S M V . M V: O 3D
3.11
flat-form distortion error
D
Form.Pla.i:j:O3D
minimum distance between two parallel planes that encompass a percentile of all data measured on
the test flat
Note 1 to entry: The symbol “D” indicates that the error is associated with the geometrical deformation of the
sensor; the qualifier “Form.Pla” indicates that it is associated with the form error of a plane; and the qualifier
“O3D” indicates that it is associated with the optical 3D CMS. The qualifier “i” identifies the percentile of probing
points selected for the evaluation: either “D95 %” denoting 95 % of the population or “All” denoting the whole
population, i.e. 100 %. The qualifier “j” identifies the measuring conditions of the CMS. “SMV.SV” denotes single-
view measurement while “SMV.MV” denotes multiple-view measurement. The measurement is performed within
the sensor measurement volume (“SMV”) in either case. Examples of such symbols include D
Form.Pla.D95 %:SMV.SV:
and D .
O3D Fo r m . P l a . A l l : S M V . M V: O 3D
Note 2 to entry: Both percentiles, 95 % and All, are of the measured points according to the rated operating
conditions. When these conditions include pre-processing such as prefiltering or meshing, then the percentiles
apply to such points after this application.
3.12
volumetric length measurement error in concatenated measurement volume
E
Vo l : C M V . M V: O3D
error of indication when measuring a calibrated test length within the concatenated measurement
volume by multiple-view measurement
Note 1 to entry: The symbol “E” ind
...
PROJET
NORME ISO/FDIS
FINAL
INTERNATIONALE 10360-13
ISO/TC 213
Spécification géométrique des
Secrétariat: BSI
produits (GPS) — Essais de réception
Début de vote:
2021-06-09 et de vérification périodique des
systèmes à mesurer tridimensionnels
Vote clos le:
2021-08-04
(SMT) —
Partie 13:
SMT optique 3D
Geometrical product specifications (GPS) — Acceptance and
reverification tests for coordinate measuring systems (CMS) —
Part 13: Optical 3D CMS
LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET SONT
INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS OBSER-
VATIONS, NOTIFICATION DES DROITS DE PRO-
TRAITEMENT PARALLÈLE ISO/CEN
PRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT ÉVENTUELLEMENT
CONNAISSANCE ET À FOURNIR UNE DOCUMEN-
TATION EXPLICATIVE.
OUTRE LE FAIT D’ÊTRE EXAMINÉS POUR
ÉTABLIR S’ILS SONT ACCEPTABLES À DES FINS
INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET COM-
Numéro de référence
MERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE
ISO/FDIS 10360-13:2021(F)
DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES
INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE
CONSIDÉRÉS DU POINT DE VUE DE LEUR POSSI-
BILITÉ DE DEVENIR DES NORMES POUVANT
SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA RÉGLEMENTA-
©
TION NATIONALE. ISO 2021
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ISO/FDIS 10360-13:2021(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
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publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO/FDIS 10360-13:2021(F)
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vi
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions .1
3.1 Symboles . 6
4 Conditions assignées de fonctionnement . 6
4.1 Conditions environnementales . 6
4.2 Conditions de fonctionnement . 7
4.2.1 Généralités . 7
4.2.2 Caractéristique du matériau et de la surface des étalons matérialisés . 7
4.2.3 Pré-traitement. 8
5 Essai de réception et de vérification périodique .8
5.1 Généralités . 8
5.2 Caractéristiques de distorsion . 8
5.2.1 Généralités . 8
5.2.2 Erreur de distorsion . . 9
5.3 Caractéristiques du système de palpage.13
5.3.1 Principe .13
5.3.2 Étalon matérialisé .13
5.3.3 Mode opératoire .13
5.3.4 Obtention des résultats d'essai .14
5.3.5 Erreur de distorsion de forme de plan.15
5.4 Erreur de mesurage de longueur volumétrique dans un volume de mesurage concaténé 18
5.4.1 Principe .18
5.4.2 Étalon matérialisé .18
5.4.3 Cas à faible CDT .19
5.4.4 Mode opératoire .19
5.4.5 Obtention des résultats d'essai .21
6 Conformité avec la spécification .22
6.1 Essai de réception .22
6.1.1 Critères d'acceptation .22
6.2 Essai de vérification périodique .24
7 Applications .24
7.1 Essai de réception .24
7.2 Essai de vérification périodique .24
7.3 Contrôle intermédiaire .24
8 Indication dans la documentation du produit et dans les fiches techniques .25
Annexe A (informative) Évaluation des caractéristiques de mesurage de la longueur
bidirectionnelle .26
Annexe B (normative) Étalons représentant une longueur d'essai étalonnée et procédures
de mesurage correspondantes .28
Annexe C (informative) Mode opératoire de mesure de longueur concaténée pour évaluer
l'influence du cheminement de concaténation sur la propagation des erreurs .31
Annexe D (informative) Alignement d’étalons .35
Annexe E (informative) Caractéristique de surface des étalons matérialisés .37
Annexe F (informative) Essai de résolution de structure .41
Annexe G (informative) Lignes directrices pour l'évaluation de l'incertitude des valeurs d'essai .46
© ISO 2021 – Tous droits réservés iii
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ISO/FDIS 10360-13:2021(F)
Annexe H (informative) Relation avec le modèle de matrice GPS .54
Bibliographie .55
iv © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO/FDIS 10360-13:2021(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/ directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/ brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www .iso .org/ iso/ fr/ avant -propos .html.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 213, Spécifications et vérification
dimensionnelles et géométriques des produits en collaboration avec le Comité Technique CEN/TC 290,
Spécification dimensionnelle et géométrique des produits, et vérification correspondante, du Comité
Européen pour la Normalisation (CEN) conformément à l’Accord sur la coopération technique entre
l’ISO et le CEN (Accord de Vienne).
Une liste de toutes les parties de la série ISO 10360 se trouve sur le site web de l’ISO.
Il convient que tout retour d’information ou question sur le présent document soit adressé à l’organisme
national de normalisation de l’utilisateur. Une liste complète de ces organismes peut être consultée à
l’adresse www .iso .org/ fr/ members .html.
© ISO 2021 – Tous droits réservés v
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ISO/FDIS 10360-13:2021(F)
Introduction
Le présent document est une norme de spécification géométrique des produits (GPS) et doit être
considérée comme une norme GPS générale (voir l’ISO 14638). Elle influence le maillon F des chaînes
de normes sur la taille, la distance, la forme, l'orientation, la position et le battement dans la matrice
générale (Annexe H).
Le modèle de matrice ISO/GPS donné dans l'ISO 14638 donne une vue d'ensemble du système ISO/
GPS, dont le présent document fait partie. Les principes fondamentaux du système ISO/GPS donnés
dans l'ISO 8015 s'appliquent au présent document et les règles de décision par défaut données dans
l'ISO 14253-1 s'appliquent aux spécifications faites conformément au présent document, sauf indication
contraire.
Le présent document a deux objectifs techniques:
1. vérifier par essai l’erreur d'indication lors du mesurage d'une longueur d'essai étalonnée sur le
volume global de mesure du SMT, et
2. vérifier par essai les erreurs d’indication dans un volume de mesurage destiné localement.
Ces deux objectifs correspondent à:
a) l’essai réalisé pour un système de palpage et un support mobile du système de palpage combinés,
1)
tel que décrit dans les ISO 10360-2, ISO 10360-7, ISO 10360-8, ISO 10360-10, ISO 10360-11 , et
ISO 10360-12;
b) l'essai réalisé essentiellement pour le système de palpage tel que décrit dans les ISO 10360-5,
ISO 10360-7, ISO 10360-8, ISO 10360-9, ISO 10360-10, ISO 10360-11 et ISO 10360-12.
L'avantage que présente ces essais est le fait que le résultat mesuré a une traçabilité directe avec l'unité
de longueur, le mètre, et qu'il fournit des informations sur la manière dont la MMT (machine à mesurer
tridimensionnelle) ou le SMT (système à mesurer tridimensionnel) fonctionneront lors de mesures de
longueur similaires.
Le SMT optique 3D que la présente Norme prévoit de spécifier est un détecteur de mesure de surface
sans contact fournissant des données en 3D sous forme de vues uniques individuelles via un principe
de mesurage optique et les transformant en système de coordonnées commun. Les principes de mesure
optique types sont la projection de combinaisons, la projection de franges et la projection et le balayage
d'une ligne scannée, ou similaire, fournissant des vues uniques sans l'aide d'informations externes liées
à la position et à l'orientation des objets à balayer par rapport au SMT. Les principes d’enregistrement
types reposent sur le meilleur ajustement des informations relatives aux positions couramment
capturées sur, au minimum, deux vues individuelles distinctes, en utilisant soit des cibles de référence
soit des éléments de surface des objets à balayer, soit les deux.
Le présent document n'est pas destiné à s'appliquer à d'autres types de MMT, par exemple:
— MMT tactiles (support métrologique mobile cartésien), voir l’ISO 10360-2 ;
— MMT d’imagerie (support métrologique mobile cartésien): voir l’ISO 10360-7 ;
— MMT équipées de détecteur optique sans contact (support métrologique mobile cartésien): voir
l’ISO 10360-8 ;
— lasers de poursuite: voir l’ISO 10360-10 ;
— CT rayons X: voir l’ISO 10360-11 ;
— MMT à bras articulé (support métrologique mobile anthropomorphique): voir l’ISO 10360-12 ;
1) En préparation. Etape au moment de la publication : ISO/DIS 10360-11:2021
vi © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO/FDIS 10360-13:2021(F)
— instruments de mesure prévus pour la mesure des caractéristiques de surface: voir la série ISO 25178
;
— microscopes optiques;
— détecteurs optiques sans contact portatifs.
Les parties concernées peuvent mutuellement convenir d'appliquer la présente partie de l'ISO 10360
aux MMT indiquées ci-dessus ou à d’autres types de MMT.
La présente partie de l’ISO 10360 spécifie:
— les exigences de performance qui peuvent être fixées par le fabricant ou l'utilisateur du SMT;
— lamanière d’exécuter les essais de réception et de vérification périodique pour démontrer les
exigences spécifiées;
— les règles de vérification de la conformité;
— les applications pour lesquelles les essais de réception et de vérification périodique peuvent être
utilisés.
NOTE 1 L’Annexe E décrit les limites possibles des caractéristiques de surfaces les moins coopératives, par
exemple, la couleur, la brillance et la rugosité, et propose un essai pouvant donner aux utilisateurs de SMT un
aperçu de la représentativité de l'erreur maximale tolérée lors de la mesure de leur pièce industrielle.
NOTE 2 Le SMT optique 3D peut être retiré et positionné par une unité mobile manuelle ou automatisée. La
position, l’orientation ou les deux peuvent constituer des informations supplémentaires pour l'enregistrement.
NOTE 3 Les essais de réception et de vérification périodique sont conçus de manière à reproduire des mesures
réelles, mais simples, se produisant dans la pratique, sous réserve des conditions assignées de fonctionnement
et des modes opératoires d’essais. Il est recommandé à l’utilisateur de tenir compte de l’influence des conditions
supplémentaires ou retirées des étapes de la procédure ou des deux lors de l’application des résultats de l'essai
conformément au présent document pour prédire les performances d’un SMT réel.
Pour de plus amples informations sur la relation du présent document avec le modèle de matrice GPS,
voir l’Annexe H.
© ISO 2021 – Tous droits réservés vii
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PROJET FINAL DE NORME INTERNATIONALE ISO/FDIS 10360-13:2021(F)
Spécification géométrique des produits (GPS) — Essais
de réception et de vérification périodique des systèmes à
mesurer tridimensionnels (SMT) —
Partie 13:
SMT optique 3D
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie les essais de réception pour vérifier la performance d’un système à
mesurer tridimensionnel (SMT) optique 3D lors de la mesure de longueurs comme indiqué par le
fabricant. Elle spécifie également les essais de vérification périodique permettant à l'utilisateur de
vérifier ponctuellement les performances du SMT optique 3D.
Le présent document est applicable à la vérification de la performance de mesurage des SMT si les
caractéristiques de la surface (par exemple la brillance, la couleur) de l'objet à balayer sont limitées et
comprises dans un intervalle coopératif.
Le présent document ne s’applique pas à d’autres types de SMT, y compris ceux couverts par les autres
parties de l’ISO 10360.
2 Références normatives
Les documents suivants cités dans le texte constituent, pour tout ou partie de leur contenu, des
exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les
références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 10360-1:2000, Spécification géométrique des produits (GPS) — Essais de réception et de vérification
périodique des machines à mesurer tridimensionnelles (MMT) — Partie 1: Vocabulaire
ISO 14253-1, Spécification géométrique des produits (GPS) — Vérification par la mesure des pièces et des
équipements de mesure — Partie 1: Règles de décision pour contrôler la conformité ou la non-conformité à
la spécification
Guide ISO/IEC 99, Vocabulaire international de métrologie — Concepts fondamentaux et généraux et
termes associés (VIM)
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 10360-1, dans
l’ISO 14253-1, dans le VIM ainsi que les suivants s'appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/
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ISO/FDIS 10360-13:2021(F)
3.1
système à mesurer tridimensionnel optique 3D (SMT)
SMT optique 3D
système de mesure effectuant des mesurages de coordonnées spatiales exclusivement via des
détecteurs optiques
3.2
volume de mesurage du détecteur
volume de mesurage du détecteur réalisé sans déplacement du détecteur par rapport à la pièce
respectant les spécifications fournies par le fabricant
Note 1 à l'article: L'indication dimensionnelle du volume de mesurage du détecteur, indiquée par le fabricant,
peut différer sensiblement de celle que le détecteur indique.
3.3
enregistrement
transformation de systèmes de coordonnées qui transforme les coordonnées d'une vue unique en un
système unifié de coordonnées
Note 1 à l'article: Une transformation est réalisée par exemple, par une transformation rigide, consistant soit en
une translation soit en une rotation, ou les deux.
Note 2 à l'article: Chaque vue unique possède son propre système de coordonnées et requiert une transformation
en système de coordonnées unifié.
Note 3 à l'article: L'enregistrement est inversible. L'enregistrement inverse est réalisé en appliquant la
transformation inverse.
Note 4 à l'article: En pratique, les paramètres de transformation sont obtenus avant la transformation elle-même.
Cette dernière peut avoir lieu soit immédiatement après, soit nettement après l’obtention des paramètres.
Note 5 à l'article: Dans le cadre d’un enregistrement, l’intervention d’une personne peut être nécessaire pour
faire fonctionner le SMT.
3.4
fusion
opération qui consiste à fusionner deux ou plusieurs ensembles de coordonnées mesurées en un
ensemble unifié de coordonnées mesurées
Note 1 à l'article: Les fusions permettent d’améliorer le mesurage, pour réduire par exemple la dispersion et la
variation des vues uniques.
Note 2 à l'article: Les fusions sont généralement irréversibles (et non iversibles).
Note 3 à l'article: Une fusion peut comprendre un nombre quelconque d’opérations élémentaires en combinaison
ou en séquence, telle la transformation des coordonnées, la moyenne, le rejet des valeurs aberrantes, la
décimation, la convolution, la filtration.
Note 4 à l'article: La fusion peut se produire soit immédiatement, soit à un stade ultérieur.
3.5
volume de mesurage concaténé
volume de mesurage du SMT obtenu par le mouvement du détecteur et enregistrement respectant les
spécifications fournies par le fabricant
Note 1 à l'article: Le volume de mesurage concaténé peut être donné par la conception d'une cabine de mesure
ayant générallement une limite cubique ou une taille tridimensionnelle de la pièce.
Note 2 à l'article: Un volume de mesurage concaténé peut avoir soit un volume nettement plus grand que le volume
de mesurage du détecteur ou un volume qui similaire au volume de mesurage du détecteur.
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ISO/FDIS 10360-13:2021(F)
3.6
mesurage à vue unique
mesurage de coordonnées spatiales effectué au moyen d'un détecteur optique sans déplacement par
rapport à la pièce mesurée
Note 1 à l'article: Un mesurage à vue unique est réalisé avec un support immobile, sans enregistrement ni fusion.
Note 2 à l'article: Un mesurage à vue unique peut inclure des mesurages répétés, à condition qu'aucun déplacement
du détecteur optique par rapport à la pièce ne se produise entre la première et la dernière exposition.
3.7
mesurage à vues multiples
mesurage de coordonnées spatiales via l'enregistrement et la fusion de plusieurs mesurages à vue
unique à des positions et des orientations différents du détecteur par rapport à la pièce mesurée
3.8
erreur de dispersion de forme du système de palpage
P
Forme.Sph.i:j:O3D
plus petite largeur d’une enveloppe sphérique qui englobe un percentile de toutes les données mesurées
Note 1 à l'article: Le symbole «P» dans P indique que l'erreur est associée aux performances du
Forme.Sph.i:j:O3D
système de palpage, le qualificatif qualificatif «Forme.Sph» indique qu'elle est associée à l'erreur de dispersion
du système de palpage lors du mesurage d’une sphère et qualificatifl’indice «O3D» indique qu'elle est associée
à un SMT optique 3D. Le qualificatifqualificatif «i» identifie le percentile de points de palpage sélectionné pour
l’évaluation: soit avec «D95 %» représentant 95 % de la population, soit avec «Tous» représentant l’ensemble
de la population, autrement dit 100 %. Le qualificatifqualificatif «j» identifie les conditions de mesure du SMT:
«SMV.SV» représente un mesurage à vue unique tandis que «SMV.MV» représente un mesurage à vues multiples.
Dans les deux cas, la mesure est effectuée dans le volume de mesurage du détecteur (« SMV »). Des exemples
possibles de ces symboles sont P ou P .
For me . S p h . D 9 5 % : S M V. S V: O 3D For me . S p h .Tou s : S M V . M V: O 3D
Note 2 à l'article: Les deux percentiles, 95 % et Tous, correspondent aux points mesurés selon les conditions
assignées de fonctionnement. Lorsque ces conditions incluent un prétraitement tel qu'un préfiltrage ou un
maillage, les percentiles s'appliquent à ces points après cette application.
Note 3 à l'article: 5 % des données mesurées dans l'ensemble de données “Tout” sont éliminées pour déterminer
P . Les points aberrants peuvent être éliminés par cette opération.
Forme.Sph.D95 %:j:O3D
Note 4 à l'article: Il peut s’avérer intéressant d’évaluer les erreurs du système de palpage à partir d’un nuage
de points d’une population de «95 %» et d’une population représentant «Tous». Une différence dans ces deux
résultats d’essai peut révéler des influences des filtres de lissage ou des fonctions équivalentes éventuellement
préinstallées en tant que partie intégrante du SMT ou du logiciel associé, ceci n’étant pas toujours clairement
visible pour les utilisateurs du SMT.
3.9
erreur de taille du système de palpage
P
Taille.Sph.i:j:O3D
erreur d’indication lors de la mesure du diamètre étalonné de la sphère d’essai lorsqu’elle est associée
par des moindres carrés à un percentile de toutes les données mesurées
Note 1 à l'article: Le symbole «P» dans PTaille indique que l'erreur est associée aux performances du
.Sph.i:j:O3D
système de palpage, le qualificatifqualificatif «Taille.Sph» indique qu'elle est associée à l'erreur de taille du
système de palpage d’une sphère et le qualificatifqualificatif «O3D» indique qu'elle est associée au SMT optique
3D. Le qualificatifqualificatif «i» identifie le percentile de points de palpage sélectionné pour l’évaluation: soit
avec «D95 %» représentant 95 % de la population, soit avec «Tous» représentant l’ensemble de la population,
autrement dit 100 %. Le qualificatifqualificatif «j» identifie les conditions de mesure du SMT. «SMV.SV»
représente un mesurage à vue unique tandis que «SMV.MV» représente un mesurage à vues multiples. Dans les
deux cas, la mesure est réalisée dans le volume de mesurage du détecteur (« SMV »). Des exemples possibles de
ces symboles sont P ou P .
Ta i l l e . S p h . D 9 5 % : S M V. S V: O 3D Ta i l l e . S p h .To u s : S M V . M V: O 3D
Note 2 à l'article: Les deux percentiles, 95 % et Tous, correspondent aux points mesurés selon les conditions
assignées de fonctionnement. Lorsque ces conditions incluent un prétraitement tel qu'un préfiltrage ou un
maillage, les percentiles s'appliquent à ces points après cette application.
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Note 3 à l'article: L’erreur de taille du système de palpage est déterminée par les erreurs des détecteurs (dues,
par exemple, au bruit, à la numérisation, à la distorsion de l’image, à l’interaction avec la surface de l’étalon
matérialisé, à l’étalonnage, aux algorithmes défaillants) et du système de positionnement.
3.10
erreur de distorsion
D
CC:j : O3D
erreur d’indication lors d’un mesurage d
...
Questions, Comments and Discussion
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