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.
General Information
Relations
Overview
ISO 10360-13:2021 - Geometrical product specifications (GPS) - Acceptance and reverification tests for coordinate measuring systems (CMS) - Part 13: Optical 3D CMS describes standardized acceptance and periodic reverification tests for optical 3D coordinate measuring systems (CMS). The standard defines how to verify the manufacturer’s stated length-measurement performance and how users can periodically reverify system performance, provided the scanned surfaces are within a cooperative range of characteristics (e.g., colour, gloss).
Key topics and technical requirements
- Scope & applicability: Applies specifically to contactless area-measuring optical 3D CMS using pattern/fringe projection or similar single-view optical principles; excludes tactile CMMs, laser trackers, X‑ray CT, articulated arms and other CMS types covered elsewhere in the ISO 10360 series.
- Rated operating conditions: Environmental and operating conditions, including material and surface characteristics and pre-processing requirements, that influence test execution.
- Acceptance and reverification tests:
- Distortion characteristics - assessment of global/local distortion and derivation of distortion error.
- Probing characteristics - procedures for probing behaviour, material standards, and flat‑form distortion evaluation.
- Volumetric length measurement error - tests for concatenated measurement volumes and concatenation path effects on error propagation.
- Conformity rules: Acceptance criteria for initial verification and pass/fail criteria for reverification.
- Ancillary material & uncertainty: Normative and informative annexes cover calibrated artefacts, concatenation procedures, artefact alignment, surface-characteristic guidance, structural resolution tests, and guidelines for evaluating test-value uncertainty.
- Traceability & GPS context: Tests provide traceability to the unit of length (the metre) and align with the ISO GPS framework (references include ISO 14638, ISO 8015 and ISO 14253-1).
Practical applications
- Acceptance testing of newly delivered optical 3D scanners or integrated CMS installations.
- Periodic reverification and maintenance scheduling to ensure ongoing metrology capability.
- Supplier and incoming inspection, quality assurance, and process validation where 3D optical measurements determine part acceptance.
- Evaluating suitability of optical scanning for specific parts given surface cooperation limits (colour, gloss, roughness).
Who should use this standard
- Metrology labs and calibration service providers
- Manufacturers and suppliers of optical 3D CMS
- Quality, inspection and production engineers in aerospace, automotive, medical devices, additive manufacturing and tooling industries
- Procurement teams specifying acceptance criteria in contracts
Related standards
- ISO 10360 series (other CMS types)
- ISO 10360-1, ISO 14253-1, ISO 14638, ISO 8015
Keywords: ISO 10360-13:2021, optical 3D CMS, coordinate measuring system, acceptance tests, reverification tests, volumetric length measurement, GPS, distortion error, probing characteristics.
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 2021
© 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
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
Annex H (informative) Relation to the GPS matrix model .51
Bibliography .52
iv © ISO 2021 – All rights reserved
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.
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
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.
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
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
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.
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 permissible probing form dispersion error
P
Form.Sph.i:j:O3D,MPE
extreme value of P permitted by specifications as maximum permissible error
Form.Sph.i:j:O3D
Note 1 to entry: 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.
4 © ISO 2021 – All rights reserved
3.14
maximum permissible probing size error
P
Size.Sph.i:j:O3D,MPE
extreme value of P permitted by specifications as maximum permissible error
Size.Sph.i:j:O3D
Note 1 to entry: 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.
3.15
maximum permissible distortion error
D
CC:j : O3D ,MPE
extreme value of D permitted by specifications as maximum permissible error
CC:j : O3D
Note 1 to entry: 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.
3.16
maximum permissible flat-form distortion error
D
Form.Pla.i:j:O3D,MPE
extreme value of D permitted by specifications as maximum permissible error
Form.Pla.i:j:O3D
Note 1 to entry: 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.
3.17
maximum permissible volumetric length measurement error in concatenated measurement
volume
E
Vol: CMV .MV: O3D ,MPE
extreme value of E permitted by specifications as maximum permissible error
Vo l : C M V . M V: O3D
3.18
bi-directional length measurement error in concatenated measurement volume
E
B i : C M V . M V: O3D
error of indication when measuring a calibrated test length bi-directionally within the concatenated
measurement volume by multiple-view measurement
Note 1 to entry: See Annex A for details of the optional characteristics.
Note 2 to entry: The symbol “E” indicates that the error is of a length in space; the qualifier “Bi” indicates
that the local probing errors are included (bi-directional probing); 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 3 to entry: The multiple-view measurement is to reveal the volumetric length measurement error in the
concatenated measurement volume.
3.19
maximum permissible bi-directional length measurement error
E
Bi: CMV .MV: O3D ,MPE
extreme value of E permitted by specifications as maximum permissible error
B i : C M V . M V: O3D
4 Symbols
P probing form dispersion error
Form.Sph.i:j:O3D
P probing size error
Size.Sph.i:j:O3D
D distortion error
CC:j : O3D
D flat-form distortion error
Form.Pla.i:j:O3D
E volumetric length measurement error in concatenated measurement volume
Vo l : C M V . M V: O3D
bi-directional length measurement error in concatenated measurement vol-
E
B i : C M V . M V: O3D
ume
P maximum permissible probing form dispersion error
Form.Sph.i:j:O3D,MPE
P maximum permissible probing size error
Size.Sph.i:j:O3D,MPE
D maximum permissible distortion error
CC:j : O3D ,MPE
D maximum permissible flat-form distortion error
Form.Pla.i:j:O3D,MPE
maximum permissible volumetric length measurement error in concatenated
E
Vol: CMV .MV: O3D ,MPE
measurement volume
E maximum permissible bi-directional length measurement error
Bi: CMV .MV: O3D ,MPE
D95% 95 % percentile of the population
All whole population (i.e. 100 % percentile)
SMV.SV single-view measurement within the sensor measurement volume
SMV.MV multiple-view measurement within the sensor measurement volume
CMV.MV multiple-view measurement within the concatenated measurement volume
5 Rated operating conditions
5.1 Environmental conditions
Limits for permissible environmental conditions (e.g. temperature conditions, air humidity, vibration
and ambient lighting at the site of installation that influences the measurements) shall be specified by:
— the manufacturer, in the case of acceptance tests;
— the user, in the case of reverification tests.
In both cases, the user is free to choose the environmental conditions under which the testing is
performed within the manufacturer’s specified limits given in the CMS data sheet.
The user is responsible for providing the environment enclosing the CMS as specified by the
manufacturer in the data sheet. If the environment does not meet the specifications, then the maximum
permissible errors cannot be required to be verified.
6 © ISO 2021 – All rights reserved
5.2 Operating conditions
5.2.1 General
For all the tests described in this document, the optical 3D CMS shall be operated according to the rated
operating conditions and the default settings stated by the manufacturer.
If any of the conditions and settings are not specified, the user is free to choose.
The manufacturer may specify extra specifications for special operating conditions and settings at its
discretion.
Specific areas in the manufacturer’s manual to be adhered to include:
1) machine start-up or warm-up cycles;
2) qualification of the CMS;
3) achievement of thermal stability of the CMS;
4) location, type, number of thermal sensors when these are at least partially applicable;
5) software filters;
6) surface characteristics of the material standards such as colour, roughness, glossiness, light
scattering characteristics;
7) default procedures and settings for data registration and data fusion;
8) pre-installed smoothing function;
9) concatenated measurement volume if applicable.
NOTE The CMS qualification can include a number of adjustments and parameter settings, such as those
related to the geometry in a sub-system assembly, the illumination, the optical sensing and the numerical
filtration.
5.2.2 Material and surface characteristic of material standards
The material used for the material standards shall be stated by the manufacturer. Different materials
have different optical characteristics such as reflection factor, optical penetration depth (volume
scattering), colour or scattering characteristics, which can influence the test values. The roughness of
the material standard shall be negligibly small compared to the maximum permissible error.
Material, surface characteristics and colour of the material standards shall be described in the technical
documentation of the instrument that is available to the (potential) user. If the manufacturer fails to
specify the material, the surface characteristics of the material standard, or both, then the user is free
to choose.
If a specific surface preparation, such as usage of powder spraying or similar, is explicitly stated in the
technical data sheet, the surface preparation shall be used in the tests.
NOTE 1 Material standards can be made of diverse materials, such as ceramics or steel.
NOTE 2 Assessment of optical characteristics of the surface to be measured is described in Annex E.
Reference standards used for system qualification shall not be used for the tests described in this
document.
The length of each material standard shall be calibrated and the calibration uncertainty shall be taken
into account according to ISO 14253-1, when verifying conformity by acceptance or reverification tests.
5.2.3 Pre-processing
Pre-processing of raw measurement data as a part of the rated operating conditions shall be indicated
in the technical documentation of the instrument that is available to the (potential) user.
NOTE Pre-processing is typically implemented to realize outlier elimination, smoothing fluctuation in
measurement points, supressing thickness of point cloud, and so on.
The influence of pre-processing can be observed by the resolution tests described in Annex F. If the
resolution test is performed, the same operating conditions of the CMS shall be used.
6 Acceptance and reverification test
6.1 General
In the following:
— acceptance tests shall be executed according to the manufacturer’s specifications and procedures
as specified in this document;
— reverification tests shall be executed according to the user’s specifications and the manufacturer’s
procedures as specified in this document.
NOTE 1 The user’s specification can be either identical to or different from the manufacturer’s specification
depending on the interest or requirement of the user. An example of the difference is: an MPE value to be verified
is expanded from that of the manufacturer.
At least all mandatory tests according to Table 2 shall be performed.
When conducting multiple-view registration indispensable to multiple-view (MV) measurement, the
tester shall carefully choose and combine either or both the reference features attached on the material
standard or surface feature(s) belonging to the material standard as required in the manufacturer’s
operating manuals, which are deemed to be a part of the rated operating conditions.
NOTE 2 A measurement in the sensor measurement volume (SMV) can be performed to verify probing
performance, length measuring performance and flat form measuring performance by either single-view
measurement (SV), multiple-view measurement (MV) or both. However, a measurement in the concatenated
measurement volume (CMV) to verify the length-measuring performance can only be performed by multiple-
view measurement (MV).
6.2 Distortion characteristics
6.2.1 General
The performance of optical 3D CMSs suffers from distortion of the sensor optical system.
This type of error is unlikely to be detected in the probing tests or length measurement error test
but can have a large influence on the measurement of form in practice. The distortion error shall be
specified and the corresponding test shall be performed.
6.2.2 Distortion error
6.2.2.1 Principle
The principle of this test is to establish whether the optical 3D CMS is capable of measuring in the
sensor measurement volume within the stated maximum permissible distortion errors. The two
characteristics, D and D , are evaluated.
C C : S M V . S V: O3D C C : S M V . M V: O3D
8 © ISO 2021 – All rights reserved
6.2.2.2 Material standard
A material standard consisting of two spheres (e.g. a ball bar or plate), calibrated for the centre-to-
centre distance for evaluating the distortion error, the size and the form of the sphere 1 of Figure 1 for
evaluating the probing errors as described in 6.3, shall be used (see Annex B). The dimensions of the
material standard shall fulfil the following conditions unless specified by mutual agreement:
LL ≥×03,
p 0
00,,20 ×≤LL ∅≤ 2 ×
00p
where
L
is the centre-to-centre distance of the spheres;
p
∅
is the nominal diameter of the spheres;
p
L
is the longest distance within the sensor measurement volume.
NOTE 1 To fulfil the requirement described in the first paragraph of 6.2.2.3.1, the centre-to-centre distance of
the spheres will need to be greater than 0,3 x L for some positions.
If the ratio of the longest to the shortest distance along directions to be tested within the sensor
measurement volume is larger than three, the dimensions of the material standard may be adopted by
mutual agreement.
NOTE 2 The longest distance within the sensor measurement volume can be the spatial diagonal, if the shape
of the sensor measurement volume is a cuboid. Similarly, the shortest distance can be either in the longitudinal
direction or the transversal direction to the optical axis of the CMS.
The artefact supplied with the CMS for the qualification shall not be used as the material standard.
6.2.2.3 Procedure
6.2.2.3.1 General
The sensor measurement volume is divided into eight adjacent sub-volumes (voxels) of similar size.
Figure 1 illustrates this subdivision in the case of a sensor measurement volume that is a parallelepiped
in shape. When it is a different shape then the subdivision shall follow that shape to correspond with
the parallelepiped case as much as possible. The material standard shall be positioned in a way that
each of the measurable patches of two spheres is entirely within a voxel and the two patches are in
different voxels.
Twenty-eight positions of the material standard are possible (combination of two out of eight voxels) of
which the 12 tabled and illustrated in Figure 1 are mandatory. For each of them, at least one of the two
spheres shall be close to the outer edge of the sensor measurement volume. It shall be ensured that the
diagonal orientations have significant inclination from the horizontal plane.
This standard requires that:
— the distances of at least 25 % of the points probed on the sphere to the outer edge of the sensor
measurement volume shall not exceed 10 % of the longest length within the sensor measurement
volume;
— or alternatively, if the above condition is difficult to satisfy due to technical reasons, the distance
between the sphere centre and the outer edge of the sensor measurement volume shall not exceed
10 % of the longest length within the sensor measurement volume.
The actually tested positions shall be recorded and stated in the test report.
Either the CMS or the material standard or both may be repositioned to achieve the 12 relative
combinations.
The centre-to-centre distance of each of the 12 positions shall be measured three times, for a total of
36 distance measurements. If the three repetitions are taken one after another, a slight change in the
relative position between the CMS and the mat
...
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 2021
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
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
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
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
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.
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
— 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.
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/
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
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.
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
distance minimale entre deux plans parallèles qui comprennent un percentile de tous les points
mesurés sur le plan d'essai
Note 1 à l'article: Le symbole «D» indique que l’erreur est associée à la déformation géométrique du détecteur, le
qualificatif «Forme.Pla» indique qu’elle est associée à l'erreur de forme d’un plan 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 réalisée dans le volume de mesurage du détecteur (« SMV »). Des exemples possibles de
ces symboles sont D ou D .
Forme.Pla.D95%:SMV.SV: O3D For me . P l a .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.
3.12
erreur de mesurage de longueur volumétrique dans un volume de mesurage concaténé
E
Vo l : C M V . M V: O3D
erreur d’indication lors de la mesure d'une longueur d'essai étalonnée dans un volume de mesurage
concaténé par mesure à vues multiples
Note 1 à l'article: Le symbole «E» indique que l’erreur d’indication concerne une longueur dans l'espace,
le qualificatif «Vol» indique que les erreurs de géométrie volumétrique du SMT ne sont pas considérées, le
qualificatif «CMV.MV» représente un mesurage à vues multiples dans le volume de mesurage concaténé, et le
qualificatif «O3D» indique qu'il est associé au SMT optique 3D
Note 2 à l'article: Le mesurage à vues multiples permet de révéler l'erreur de mesure de la longueur volumétrique
dans le volume de mesurage concaténé.
Note 3 à l'article: Une longueur étalonnée d'essai peut généralement être étalonnée avec la distance centre-à-
centre d’une sphère étalon. Voir l'Annexe B pour plus de détails.
4 © ISO 2021 – Tous droits réservés
3.13
erreur de dispersion maximale tolérée de forme du système de palpage
P
Forme.Sph.i:j:O3D,EMT
valeur extrême de P autorisée par les spécifications comme erreur maximale tolérée
Forme.Sph.i:j:O3D
Note 1 à l'article: 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 »)
3.14
erreur maximale tolérée de taille du système de palpage
P
Taille.Sph.i:j:O3D,EMT
valeur extrême de P autorisée par les spécifications comme erreur maximale tolérée
Taille.Sph.i:j:O3D
Note 1 à l'article: 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 »).
3.15
erreur de distorsion maximale tolérée
D
CC:j : O3D , E M T
valeur extrême de D autorisée par les spécifications comme erreur maximale tolérée
CC:j : O3D
Note 1 à l'article: 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 »).
3.16
erreur maximale tolérée de distorsion de forme de plan
D
Forme.Pla.i:j:O3D,EMT
valeur extrême de D autorisée par les spécifications comme erreur maximale tolérée
Forme.Pla.i:j:O3D
Note 1 à l'article: 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 »).
3.17
erreur maximale de mesurage de longueur volumétrique tolérée dans un volume de mesurage
concaténé
E
Vo l : C M V . M V: O3D , E M T
valeur extrême de E autorisée par les spécifications comme erreur maximale tolérée
Vo l : C M V . M V: O3D
3.18
erreur de mesurage de longueur bidirectionnelle dans un volume de mesurage concaténé
E
B i : C M V . M V: O3D
erreur d’indication bidirectionnelle lors de la mesure d'une longueur étalonnée d'essai dans un volume
de mesurage concaténé par mesure à vues multiples
Note 1 à l'article: Voir l’Annexe A pour plus de détails sur les caractéristiques facultatives.
Note 2 à l'article: Le symbole «E» indique que l’erreur concerne une longueur dans l'espace, le qualificatif «Bi»
indique que les erreurs locales de système de palpage sont incluses (système de palpage bidirectionnel), le
qualificatif «CMV.MV» représente un mesurage à vues multiples dans le volume de mesurage concaténé, et le
qualificatif «O3D» indique qu'il est associé au SMT optique 3D.
Note 3 à l'article: Le mesurage à vues multiples permet de révéler l'erreur de mesure de la longueur volumétrique
dans le volume de mesurage concaténé.
3.19
erreur maximale tolérée de mesurage de longueur bidirectionnelle
E
B i : C M V . M V: O3DE M T
valeur extrême de E autorisée par les spécifications comme erreur maximale tolérée
B i : C M V . M V: O3D
4 Symboles
P erreur de dispersion du système de palpage
Forme.Sph.i:j:O3D
P erreur de taille du système de palpage
Taille.Sph.i:j:O3D
D erreur de distorsion
CC:j : O3D
D erreur de distorsion de forme de plan
Forme.Pla.i:j:O3D
erreur de mesurage de longueur volumétrique dans un volume de mesurage
E
Vo l : C M V . M V: O3D
concaténé
erreur de mesurage de longueur bidirectionnelle dans un volume de mesurage
E
B i : C M V . M V: O3D
concaténé
P erreur de dispersion maximale tolérée de forme du système de palpage
Forme.Sph.i:j:O3D,EMT
P erreur maximale tolérée de taille du système de palpage
Taille.Sph.i:j:O3D,EMT
D erreur de distorsion maximale tolérée
CC:j : O3D , E M T
D erreur maximale tolérée de distorsion de forme de plan
Forme.Pla.i:j:O3D,EMT
erreur maximale de mesurage de longueur volumétrique tolérée dans un volume
E
Vo l : C M V . M V: O3D , E M T
de mesurage concaténé
E erreur maximale de mesurage de longueur bidirectionnelle tolérée
B i : C M V . M V: O3D , E M T
D95% percentile de la population correspondant à 95 %
Tous ensemble de la population (c'est-à-dire un percentile de 100 %)
SMV.SV mesurage à vue unique dans le volume de mesurage du détecteur
SMV.MV mesurage à vues multiples dans le volume de mesurage du détecteur
CMV.MV mesurage à vues multiples dans le volume de mesurage concaténé
5 Conditions assignées de fonctionnement
5.1 Conditions environnementales
Les limites à respecter pour les conditions d'environnement tolérées (telles que les conditions de
température, d'humidité de l'air, de vibrations et d'éclairage ambiant sur le lieu d'installation, qui
influencent les mesures) doivent être spécifiées par:
— le fabricant, pour les essais de réception;
— l’utilisateur, pour les essais de vérification périodique.
Dans les deux cas, l'utilisateur est libre de choisir les conditions d'environnement dans lesquelles seront
effectués les essais, dans les limites spécifiées par le fabricant dans la fiche technique du SMT.
6 © ISO 2021 – Tous droits réservés
L'utilisateur a la responsabilité de fournir un environnement au SMT tel qu'il est spécifié par le fabricant
dans la fiche technique. Si l'environnement ne satisfait pas aux spécifications, il ne peut être exigé de
vérifier les erreurs maximales tolérées.
5.2 Conditions de fonctionnement
5.2.1 Généralités
Pour tous les essais décrits dans le présent document, le SMT optique 3D doit fonctionner conformément
aux conditions assignées de fonctionnement et aux réglages par défaut spécifiés par le fabricant.
L’utilisateur est libre de choisir lorsque des conditions et des réglages ne sont pas spécifiés.
Le fabricant peut spécifier, à sa discrétion, des spécifications supplémentaires pour des conditions
particulières de fonctionnement.
Les parties du manuel du fabricant à respecter comprennent:
1) les cycles de démarrage/préchauffage de la machine;
2) la qualification des SMT;
3) l’obtention de la stabilité thermique du SMT;
4) la position, le type, le nombre de détecteurs thermiques dans le cas où ceux-ci sont au moins
partiellement applicables, lorsque ces derniers sont au minimum partiellement applicables;
5) les filtres de logiciel;
6) les caractéristiques de surface des étalons matérialisés, telles que la couleur, la rugosité, la brillance,
la diffusion de la lumière;
7) les modes opératoires et les réglages par défaut concernant l'enregistrement et la fusion des
données;
8) la fonction préinstallée de lissage;
9) le volume de mesurage concaténé le cas échéant.
NOTE La qualification du SMT peut comprendre un certain nombre d’ajustements et de paramétrages
comme ceux relatifs à la géométrie dans un assemblage de sous-système, l’éclairage, la détection optique et le
filtrage numérique.
5.2.2 Caractéristique du matériau et de la surface des étalons matérialisés
Le matériau des étalons matérialisés doit être précisé par le fabricant. Des matériaux différents
présentent différentes caractéristiques optiques telles que le facteur de réflexion, la profondeur de
pénétration optique (diffusion par volume), la couleur, les caractéristiques de diffusion, qui peuvent
influencer les valeurs d'essai. La rugosité de l’étalon matérialisé doit être inférieure, de manière
négligeable, par rapport à l'erreur maximale tolérée.
Le matériau, les caractéristiques de surface et la couleur des étalons matérialisés doivent être décrits
dans la documentation technique de l'instrument qui est mise à la disposition de l'utilisateur (potentiel).
Si le fabricant ne précise pas le matériau, les caractéristiques de surface de l’étalon matérialisé, ou les
deux, alors l'utilisateur est libre de choisir.
Si une préparation de surface spécifique, telle que l'utilisation de la pulvérisation de poudre ou d'autres
techniques similaires, est explicitement mentionnée dans la fiche technique, cette préparation de
surface doit être utilisée dans les essais.
NOTE 1 Les étalons matérialisés peuvent être fabriqués dans divers matériaux comme la céramique ou l’acier.
NOTE 2 L’évaluation des caractéristiques optiques de la surface à mesurer est décrite dans l’Annexe E.
Les étalons de référence utilisés pour la qualification des systèmes ne doivent pas être utilisés pour les
essais décrits dans le présent document.
La longueur de chaque étalon matérialisé doit être étalonnée et l'incertitude d'étalonnage doit être prise
en compte conformément à l’ISO 14253-1, lors de la réalisation des essais de réception ou de vérification
périodique.
5.2.3 Pré-traitement
Le prétraitement des données de mesurage brutes dans le cadre des conditions assignées de
fonctionnement doit être indiqué dans la documentation technique de l'instrument qui est à la
disposition de l'utilisateur (potentiel).
NOTE Le prétraitement est généralement mis en œuvre pour réaliser l'élimination des valeurs aberrantes, le
lissage des fluctuations des points de mesurage, la suppression de l'épaisseur du nuage de points.
L'influence du prétraitement peut être observée par les essais de résolution décrits à l'Annexe F. Si
l’essai de résolution est effectué, les mêmes conditions de fonctionnement du SMT doivent être utilisées.
6 Essai de réception et de vérification périodique
6.1 Généralités
Dans les cas suivants:
— les essais de réception sont exécutés selon les spécifications et les modes opératoires du fabricant
comme spécifié dans le présent document;
— les essais de vérification périodique sont effectués selon les spécifications de l'utilisateur et les
modes opératoires du fabricant comme spécifié dans le présent document.
NOTE 1 La spécification de l'utilisateur peut être soit identique, soit différente de la spécification du fabricant,
selon l'intérêt ou l'exigence de l'utilisateur. Un exemple de différence est: une valeur EMT à vérifier est élargie par
rapport à celle du fabricant.
Au moins tous les essais obligatoires prévus dans le Tableau 2 doivent être effectués.
Lors d’un enregistrement à vues multiples indispensable au mesurage à vues multiples (MV), le
contrôleur doit choisir et combiner avec soin les éléments d’évaluation sur l’étalon matérialisé, les
éléments de surface appartenant à l’étalon matérialisé ou les deux, requis dans les manuels d'utilisation
du fabricant, considérées comme faisant partie des conditions assignées de fonctionnement.
NOTE 2 Un mesurage dans un volume de mesurage du détecteur (SMV) peut être effectué pour vérifier les
performances du système de palpage, les performances de la mesure de la longueur et les performances de la
mesure de forme de plan réalisées par un mesurage à vue unique (SV), par un mesurage à vues multiples (MV) ou
les deux. Toutefois, une mesure dans le volume de mesurage concaténé (CMV) pour vérifier les performances de
mesure de la longueur peut être effectuée seulement par des mesures à vues multiples (MV).
6.2 Caractéristiques de distorsion
6.2.1 Généralités
Les performances des SMT optiques en 3D sont soumis à une distorsion du système optique du
détecteur.
Il est peu probable que ce type d'erreur soit détecté lors des essais de forme du système de palpage ou
des essais d’erreur de mesurage de la longueur, mais peut, dans la pratique, avoir une grande influence
8 © ISO 2021 – Tous droits réservés
sur le mesurage de la forme. L'erreur de distorsion doit
...
Frequently Asked Questions
ISO 10360-13:2021 is a standard published by the International Organization for Standardization (ISO). Its full title is "Geometrical product specifications (GPS) - Acceptance and reverification tests for coordinate measuring systems (CMS) - Part 13: Optical 3D CMS". This standard covers: 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.
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.
ISO 10360-13:2021 is classified under the following ICS (International Classification for Standards) categories: 17.040.30 - Measuring instruments; 17.040.40 - Geometrical Product Specification (GPS). The ICS classification helps identify the subject area and facilitates finding related standards.
ISO 10360-13:2021 has the following relationships with other standards: It is inter standard links to ISO 11195:2018, ISO 12736-3:2023. Understanding these relationships helps ensure you are using the most current and applicable version of the standard.
You can purchase ISO 10360-13:2021 directly from iTeh Standards. The document is available in PDF format and is delivered instantly after payment. Add the standard to your cart and complete the secure checkout process. iTeh Standards is an authorized distributor of ISO standards.
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.
Loading comments...