ISO/DIS 10360-13

Geometrical product specifications (GPS) -- Acceptance and reverification tests for coordinate measuring systems (CMS)

Spécification géométrique des produits (GPS) -- Essais de réception et de vérification périodique des systèmes à mesurer tridimensionnels (SMT)

Standards Content (sample)

DRAFT INTERNATIONAL STANDARD
ISO/DIS 10360-13
ISO/TC 213 Secretariat: BSI
Voting begins on: Voting terminates on:
2020-05-28 2020-08-20
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
ICS: 17.040.30; 17.040.40
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THEREFORE SUBJECT TO CHANGE AND MAY
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IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS
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BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL,
TECHNOLOGICAL, COMMERCIAL AND
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STANDARDS MAY ON OCCASION HAVE TO
BE CONSIDERED IN THE LIGHT OF THEIR
POTENTIAL TO BECOME STANDARDS TO
WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN
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ISO/DIS 10360-13:2020(E)
RECIPIENTS OF THIS DRAFT ARE INVITED
TO SUBMIT, WITH THEIR COMMENTS,
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RIGHTS OF WHICH THEY ARE AWARE AND TO
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ISO/DIS 10360-13:2020(E)
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ISO/DIS 10360-13:2020(E)
Contents Page

Foreword ..........................................................................................................................................................................................................................................v

Introduction ................................................................................................................................................................................................................................vi

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative references ...................................................................................................................................................................................... 2

3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 2

4 Symbols .......................................................................................................................................................................................................................... 6

5 Rated operating conditions ....................................................................................................................................................................... 7

5.1 Environmental conditions ............................................................................................................................................................. 7

5.2 Operating conditions ......................................................................................................................................................................... 7

5.2.1 General...................................................................................................................................................................................... 7

5.2.2 Material and surface characteristic of material standards .......................................................... 7

6 Acceptance test ....................................................................................................................................................................................................... 8

6.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 8

6.2 Probing characteristics .................................................................................................................................................................... 8

6.2.1 Principle .................................................................................................................................................................................. 8

6.2.2 Material standard ............................................................................................................................................................ 8

6.2.3 Procedure ............................................................................................................................................................................... 9

6.2.4 Derivation of test results ........................................................................................................................................... 9

6.3 Distortion characteristics ...........................................................................................................................................................10

6.3.1 General...................................................................................................................................................................................10

6.3.2 Distortion error ...................................................................... ........................................................................................10

6.3.3 Flat form distortion error......................................................................................................................................14

6.4 Volumetric length measurement error in concatenated measurement volume .........................16

6.4.1 Principle ...............................................................................................................................................................................16

6.4.2 Material standard .........................................................................................................................................................17

6.4.3 Low CTE case ...................................................................................................................................................................17

6.4.4 Procedure ............................................................................................................................................................................17

6.4.5 Derivation of test results ........................................................................................................................................19

7 Compliance with the specification ..................................................................................................................................................20

7.1 Acceptance test ....................................................................................................................................................................................20

7.1.1 Acceptance criteria .....................................................................................................................................................20

7.2 Reverification test .............................................................................................................................................................................22

8 Applications ............................................................................................................................................................................................................22

8.1 Acceptance test ....................................................................................................................................................................................22

8.2 Reverification test .............................................................................................................................................................................22

8.3 Interim check .........................................................................................................................................................................................22

9 Indication in product documentation and data sheets .............................................................................................22

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 (normative) Guideline for evaluation of the test value uncertainty .........................................................43

Annex H (informative) Relation to the GPS matrix model ...........................................................................................................50

© ISO 2020 – All rights reserved iii
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ISO/DIS 10360-13:2020(E)

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................51

iv © ISO 2020 – All rights reserved
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ISO/DIS 10360-13:2020(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.
It is a new part of the ISO 10360 series.
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/DIS 10360-13:2020(E)
Introduction

This document is a geometrical product specification (GPS) standard and is to be regarded as a general

GPS standard (see ISO/TR 14638). It influences link 5 of the chains of standards on size, distance, radius,

angle, form, orientation, location, run-out and datums. For more detailed information of the relation of

this document to other standards and the GPS matrix model see Annex G.

The ISO/GPS Masterplan given in ISO/TR 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, and
2. to test the errors of indication within a locally intended measuring volume.
These two correspond to:

a) the test performed for a probing system and a moving carrier of the probing system in combination

as described in ISO 10360-2, -7, -8, -10, and 11, and

b) the test performed dominantly for the probing system as described in ISO 10360-5, -7, -8, -9, -10,

and -11.

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 CMM (Coordinate Measuring Machine) or the CMS

(Coordinate Measuring System) will perform on similar length measurements.

In close reliance on ISO 10360-2 and ISO 10360-5 for CMS equipped with contact probing systems,

as well as on ISO 10360-8 for CMS with optical distance sensors, this part of ISO 10360 specifies the

acceptance and reverification tests for verifying the performance of optical 3D coordinate measuring

systems. The testing methodology of these three parts of ISO 10360 is designed to be identical wherever

technically possible.
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DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/DIS 10360-13:2020(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 CMS (Coordinate

Measuring System) 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.

An optical 3D CMS that this standard intends to specify 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 project-and-sweep 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, either or both by using reference targets or

surface features of the objects to be scanned.

This standard applies to verification of the measuring performance of CMSs in case the surface

characteristics (e.g. glossiness, colour) of the object to be scanned are restricted and within a

cooperative range.

This standard does not explicitly apply to other types of CMSs, including those standardized by the

other parts of ISO 10360 or other standards. In the list below, a metrological moving carrier is a mover

equipped with scales measuring the position and/or orientation of the probing system, to be used as

essential information for the determination of the measurement result.
• tactile CMMs (Cartesian metrological moving carrier): ISO 10360-2,
• imaging CMMs (Cartesian metrological moving carrier): ISO 10360-7,

• CMMs equipped with optical distance sensors (Cartesian metrological moving carrier): ISO 10360-8,

• laser trackers: ISO 10360-10,
• X-ray CTs: ISO 10360-11,

• articulated arm CMMs (anthropomorphic metrological moving carrier): ISO 10360-12,

• measuring instruments intended to measure surface characteristics: ISO 25178,
• optical microscopes,
• hand-held laser line(s) scanners.

Parties may apply this part of 10360 to the above or other type CMSs by mutual agreement.

This part of ISO 10360 specifies:

— performance requirements that can be assigned by the manufacturer or the user of the CMS,

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ISO/DIS 10360-13:2020(E)

— the manner of execution of the acceptance and reverification tests to demonstrate the stated

requirements,
— rules for verifying conformance, and
— 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,

e.g. colour, glossiness and roughness, and provides a suggested test that may 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 and/or orientation 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 and/or procedural steps when applying the test results

according to this standard to predict the performance of an actual CMS.
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 10360-2:2009, Geometrical product specifications (GPS) — Acceptance and reverification tests for

coordinate measuring machines (CMM) — Part 2: CMMs used for measuring linear dimensions

ISO 10360-5, Geometrical product specifications (GPS) — Acceptance and reverification tests for coordinate

measuring systems (CMS) — Part 5: Coordinate measuring machines (CMMs) using single and multiple

stylus contacting probing systems using discrete point and/or scanning measuring mode

ISO 10360-8, Geometrical product specifications (GPS) — Acceptance and reverification tests for coordinate

measuring systems (CMS) — Part 8: CMMs with optical distance sensors

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 14253-5, Geometrical product specifications (GPS) — Inspection by measurement of workpieces and

measuring equipment — Part 5: Uncertainty in verification testing of indicating measuring instruments

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, VIM

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 measurement system (CMS)

measuring system performing measurements of spatial coordinates exclusively by optical sensors

2 © ISO 2020 – All rights reserved
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ISO/DIS 10360-13:2020(E)
3.2
sensor measurement volume

volume in which the sensor in still motion can measure, fulfilling the specifications provided by the

manufacturer according to this standard
3.3
registration

transformation(s) of coordinate systems that brings single-view coordinates into a unified

coordinate system

Note 1 to entry: to entry: A transformation is realized e.g. by linear homogeneous transformation or rigid

rototranslation in the other word, consisting either or both of rigid body translation and/or rigid body rotation.

Note 2 to entry: to entry: Each single-view holds its own coordinate system and requires a transformation to the

unified coordinate system.

Note 3 to entry: to entry: The registration is invertible. The inverse registration is performed by applying the

inverse transformation.

Note 4 to entry: to entry: In a registration, the transformation parameters are derived first, and then the

transformations occur. The latter may occur either immediately or significantly after the former.

Note 5 to entry: to entry: A registration may or may not 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: 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: to entry: Fusion are typically irreversible (not invertible).

Note 3 to entry: to entry: A fusion may include any number of elementary operations in combination and/or in

sequence, such as coordinate transformation, averaging, outlier rejection, decimation, convolution, filtration.

Note 4 to entry: to entry: The fusion may occur either immediately or significantly after the registration.

3.5
concatenated measurement volume

volume of measurement of the CMS obtained by movement of the sensor and registration fulfilling the

specifications provided by the manufacturer according to this standard.

As a default, the longest length fully inside the concatenated measurement volume shall be no shorter

than twice the longest length fully inside the sensor measurement volume.

Note 1 to entry: The concatenated measurement volume can be given by design of a measuring cabin or a

dimension of a typical workpiece to be measured.
3.6
single-view measurement

measurement of spatial coordinates done with an optical sensor in the still motion relative to the

workpiece

Note 1 to entry: Single-view measurement is performed with no movement of the carrier, registration nor fusion.

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

© ISO 2020 – All rights reserved 3
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ISO/DIS 10360-13:2020(E)
3.8
probing form dispersion error
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

Form.Sph.i:j:O3D

system 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 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” multiple-view measurement;

the measurement is performed within the sensor measurement volume (“SMV”) in either case. Possible examples

of such symbol are P or 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: 5 % of the measured data is eliminated to determine P . Outliers that might be

Form.Sph.D95%:j:O3D
present in the measurement data may be eliminated by this operation.

Note 3 to entry: It could be beneficial to evaluate probing errors from point cloud both from “95%” population and

“All” population. A difference in these two test results may 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
Size.Sph.i:j:O3D

error of indication when measuring a calibrated diameter of a test sphere as associated by least-squares

to a percentile of all measured data

difference between the diameter of a measured test sphere as associated by least-squares to a range

indicated by a percentile of all measured data, and its calibrated value

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” multiple-view measurement; the measurement is performed

within the sensor measurement volume (“SMV”) in either case. Possible examples of such symbol are P

Size.Sph.
or P .
D95%:SMV.SV: O3D Si z e . Sp h . A l l : S M V . M V: O 3D

Note 2 to entry: The probing size error is determined by the errors of the sensors (caused by e.g. 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
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, 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 optical 3D CMS. The qualifier “j” identifies the measuring conditions of

the CMS: “SMV.SV” denotes single-view measurement while “SMV.MV” multiple-view measurement operation;

the measurement is performed within the sensor measurement volume (“SMV”) in either case. Possible examples

of such symbol are D or D .
C C : S M V . S V: O 3D C C : S M V . M V: O 3D
4 © ISO 2020 – All rights reserved
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ISO/DIS 10360-13:2020(E)
3.11
flat form distortion error
Form.Pla.i:j:O3D

smallest 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” multiple-view measurement. The measurement is performed within the

sensor measurement volume (“SMV”) in either case. Possible examples of such symbol are D

Form.Pla.D95%:SMV.SV:
or D .
O3D Fo r m . P l a . A l l : S M V . M V: O 3D
3.12
volumetric length measurement e
...

PROJET DE NORME INTERNATIONALE
ISO/DIS 10360-13
ISO/TC 213 Secrétariat: BSI
Début de vote: Vote clos le:
2020-05-28 2020-08-20
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
ICS: 17.040.30; 17.040.40
CE DOCUMENT EST UN PROJET DIFFUSÉ POUR
OBSERVATIONS ET APPROBATION. IL EST DONC
SUSCEPTIBLE DE MODIFICATION ET NE PEUT

Le présent document est distribué tel qu’il est parvenu du secrétariat du comité.

ÊTRE CITÉ COMME NORME INTERNATIONALE
AVANT SA PUBLICATION EN TANT QUE TELLE.
OUTRE LE FAIT D’ÊTRE EXAMINÉS POUR
ÉTABLIR S’ILS SONT ACCEPTABLES À DES
FINS INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET
COMMERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE TRAITEMENT PARALLÈLE ISO/CEN
DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES
INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE
CONSIDÉRÉS DU POINT DE VUE DE LEUR
POSSIBILITÉ DE DEVENIR DES NORMES
POUVANT SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA
RÉGLEMENTATION NATIONALE.
Numéro de référence
LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET
ISO/DIS 10360-13:2020(F)
SONT INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS
OBSERVATIONS, NOTIFICATION DES DROITS
DE PROPRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT
ÉVENTUELLEMENT CONNAISSANCE ET À
FOURNIR UNE DOCUMENTATION EXPLICATIVE. ISO 2020
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ISO/DIS 10360-13:2020(F)
ISO/DIS 10360-13:2020(F)
Sommaire Page

Avant-propos ................................................................................................................................................................... v

Introduction ................................................................................................................................................................... vi

1 Domaine d'application ...................................................................................................................................1

2 Références normatives ..................................................................................................................................2

3 Termes et définitions .....................................................................................................................................3

4 Symboles et termes abrégés ........................................................................................................................7

5 Conditions assignées de fonctionnement ...............................................................................................8

5.1 Conditions environnementales ..................................................................................................................8

5.2 Conditions de fonctionnement....................................................................................................................8

5.2.1 Généralités ..........................................................................................................................................................8

5.2.2 Caractéristique du matériau et de la surface des étalons matérialisés .......................................9

6 Essai de réception ............................................................................................................................................9

6.1 Généralités .........................................................................................................................................................9

6.2 Caractéristiques du système de palpage .............................................................................................. 10

6.2.1 Principe ............................................................................................................................................................ 10

6.2.2 Étalon matérialisé ........................................................................................................................................ 10

6.2.3 Mode opératoire............................................................................................................................................ 10

6.2.4 Obtention des résultats d'essai ................................................................................................................ 10

6.3 Caractéristiques de distorsion ................................................................................................................. 12

6.3.1 Généralités ...................................................................................................................................................... 12

6.3.2 Erreur de distorsion .................................................................................................................................... 12

6.3.3 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 ........................................................................................................................................ 19

6.4.3 Cas à faible CDT ............................................................................................................................................. 19

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.............................................................................................................. 25

8 Applications .................................................................................................................................................... 25

8.1 Essai de réception ......................................................................................................................................... 25

8.2 Essai de vérification périodique.............................................................................................................. 25

8.3 Contrôle intermédiaire ............................................................................................................................... 25

9 Indication dans la documentation du produit et dans les fiches techniques.......................... 25

DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
(informative) Évaluation des caractéristiques de mesurage de la longueur
© ISO 2020

bidirectionnelle ............................................................................................................................................. 27

Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en oeuvre, aucune partie de cette

publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,

(normative) Étalons représentant une longueur d'essai étalonnée et procédures

y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut

de mesurage correspondantes ................................................................................................................ 29

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 (informative) Mode opératoire de mesure de longueur concaténée pour évaluer

Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8

l'influence du cheminement de concaténation sur la propagation des erreurs .................... 32

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ISO/DIS 10360-13:2020(F)
Sommaire Page

Avant-propos ................................................................................................................................................................... v

Introduction ................................................................................................................................................................... vi

1 Domaine d'application ...................................................................................................................................1

2 Références normatives ..................................................................................................................................2

3 Termes et définitions .....................................................................................................................................3

4 Symboles et termes abrégés ........................................................................................................................7

5 Conditions assignées de fonctionnement ...............................................................................................8

5.1 Conditions environnementales ..................................................................................................................8

5.2 Conditions de fonctionnement....................................................................................................................8

5.2.1 Généralités ..........................................................................................................................................................8

5.2.2 Caractéristique du matériau et de la surface des étalons matérialisés .......................................9

6 Essai de réception ............................................................................................................................................9

6.1 Généralités .........................................................................................................................................................9

6.2 Caractéristiques du système de palpage .............................................................................................. 10

6.2.1 Principe ............................................................................................................................................................ 10

6.2.2 Étalon matérialisé ........................................................................................................................................ 10

6.2.3 Mode opératoire............................................................................................................................................ 10

6.2.4 Obtention des résultats d'essai ................................................................................................................ 10

6.3 Caractéristiques de distorsion ................................................................................................................. 12

6.3.1 Généralités ...................................................................................................................................................... 12

6.3.2 Erreur de distorsion .................................................................................................................................... 12

6.3.3 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 ........................................................................................................................................ 19

6.4.3 Cas à faible CDT ............................................................................................................................................. 19

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.............................................................................................................. 25

8 Applications .................................................................................................................................................... 25

8.1 Essai de réception ......................................................................................................................................... 25

8.2 Essai de vérification périodique.............................................................................................................. 25

8.3 Contrôle intermédiaire ............................................................................................................................... 25

9 Indication dans la documentation du produit et dans les fiches techniques.......................... 25

(informative) Évaluation des caractéristiques de mesurage de la longueur

bidirectionnelle ............................................................................................................................................. 27

(normative) Étalons représentant une longueur d'essai étalonnée et procédures

de mesurage correspondantes ................................................................................................................ 29

(informative) Mode opératoire de mesure de longueur concaténée pour évaluer

l'influence du cheminement de concaténation sur la propagation des erreurs .................... 32

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ISO/DIS 10360-13:2020(F)

(informative) Alignement d’étalons ................................................................................................. 37

(informative) Caractéristique de surface des étalons matérialisés ...................................... 39

(informative) Essai de résolution de structure ............................................................................. 44

(normative) Lignes directrices pour l'évaluation de l'incertitude des valeurs

d'essai ............................................................................................................................................................... 49

(informative) Relation avec le modèle de matrice GPS ............................................................. 57

Bibliographie ............................................................................................................................................................... 58

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ISO/DIS 10360-13:2020(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.
Il constitue une nouvelle partie de la série ISO 10360.

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.
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ISO/DIS 10360-13:2020(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/TR 14638). Elle influence le maillon 5 des chaînes

de normes sur la taille, la distance, le rayon, l'angle, la forme, l'orientation, la position, le battement et les

références spécifiées. Pour de plus amples informations sur la relation du présent document avec les

autres normes et le modèle de matrice GPS, voir l'Annexe G.

Le schéma directeur ISO/GPS de l'ISO/TR 14638 donne une vue d'ensemble du système ISO/GPS, dont le

présent document fait partie. Les principes fondamentaux de l’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 essais correspondent à :

a) l’essai réalisé pour un système de palpage et un support mobile du système de palpage combinés, tel

que décrit dans lesISO 10360-2, -7, -8, -10, et 11, et

b) l'essai réalisé essentiellement pour le système de palpage tel que décrit dans l’ISO 10360-5, -7, -8, -

9, -10, et -11.

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.

En s’appuyant étroitement sur l’ISO 10360-2 et sur l’ISO 10360-5 pour les SMT équipés de systèmes à

palpage à contact, ainsi que sur l’ISO 10360-8 pour les SMT avec détecteurs optiques sans contact, la

présente partie de l’ISO 10360 spécifie les essais de réception et de vérification périodiques visant à

vérifier les performances des systèmes à mesurer tridimensionnels optiques 3D. La méthodologie d'essai

appliquée à ces trois parties de l'ISO 10360 est identique à chaque fois que cela est possible d’un point de

vue technique.
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PROJET DE NORME INTERNATIONALE ISO/DIS 10360-13:2020(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 SMT optique

(système à mesurer tridimensionnel) 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 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.

La présente norme s’applique à la vérification de la performance de mesurage des SMT lorsque les

caractéristiques de surface (par exemple, la brillance, la couleur) de l’objet à balayer sont limitées et

comprises dans un intervalle coopératif.

La présente norme ne s’applique pas explicitement à d’autres types de SMT y compris à ceux normalisés

par les autres parties de l’ISO 10360 ou par d'autres normes. Dans la liste ci-dessous, un support mobile

métrologique est un dispositif mobile doté d’échelles mesurant la position et/ou l’orientation du système

de palpage à utiliser en tant qu’informations essentielles pour déterminer les résultats du mesurage.

• MMT tactiles (support métrologique mobile cartésien) : ISO 10360-2,
• MMT d’imagerie (support métrologique mobile cartésien) : ISO 10360-7,

• MMT équipées de détecteur optique sans contact (support métrologique mobile cartésien) :

ISO 10360-8,
• lasers de poursuite : ISO 10360-10,
• CT rayons X : ISO 10360-11,

• MMT à bras articulé (support métrologique mobile anthropomorphique) : ISO 10360-12,

• instruments de mesure prévus pour la mesure des caractéristiques de surface : ISO 25178,

• microscopes optiques,
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ISO/DIS 10360-13:2020(F)
• 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; et

— 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

et/ou l’orientation 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 et/ou des étapes de la procédure lors de l’application des résultats de l'essai

conformément à la présente norme pour prédire les performances d’un SMT réel.
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 10360-2:2009, Spécification géométrique des produits (GPS) — Essais de réception et de vérification

périodique des machines à mesurer tridimensionnelles (MMT) — Partie 2 : MMT utilisées pour les mesures

de dimensions linéaires

ISO 10360-5, Spécifications géométriques des produits (GPS) — Essais de réception et de vérification

périodique des systèmes à mesurer tridimensionnels (SMT) — Partie 5 : (MMT) utilisant des systèmes de

palpage à stylet simple ou à stylets multiples utilisant un mode de mesurage par point discret et/ou par scan

ISO 10360-8, Spécifications géométriques des produits (GPS) — Essais de réception et de vérification

périodique des systèmes à mesurer tridimensionnels (SMT) — Partie 8 : MMT avec détecteurs optiques sans

contact

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
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ISO/DIS 10360-13:2020(F)

ISO 14253-5, Spécification géométrique des produits (GPS) — Vérification par la mesure des pièces et des

équipements de mesure — Partie 5 : Incertitude liée aux essais de vérification des appareils de mesure

indicateurs

ISO/IEC Guide 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 http://www.electropedia.org/
3.1
système à mesurer tridimensionnel optique 3D (SMT)

système de mesure effectuant des mesurages de coordonnées spatiales exclusivement via des détecteurs

optiques
3.2
volume de mesurage du détecteur

volume dans lequel le détecteur en position immobile peut mesurer, en respectant les spécifications

fournies par le fabricant conformément à la présente norme
3.3
enregistrement

transformation(s) de systèmes de coordonnées qui transforme(nt) 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 linéaire homogène, ou par

rototranslation rigide, consistant soit en une translation soit en une rotation du corps rigide, ou les deux.

Note 2 à l’art
...