ISO/DIS 10360-10

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 10360-10
ISO/TC 213 Secretariat: BSI
Voting begins on: Voting terminates on:
2019-05-31 2019-08-23
Geometrical product specifications (GPS) — Acceptance
and reverification tests for coordinate measuring
systems (CMS) —
Part 10:
Laser trackers for measuring point-to-point distances

Spécification géométrique des produits (GPS) — Essais de réception et de vérification périodique des

systèmes à mesurer tridimensionnels (SMT) —
Partie 10: Laser de poursuite pour mesurer les distances de point à point
ICS: 17.040.30
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THEREFORE SUBJECT TO CHANGE AND MAY
NOT BE REFERRED TO AS AN INTERNATIONAL
STANDARD UNTIL PUBLISHED AS SUCH.
IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS
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BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL,
TECHNOLOGICAL, COMMERCIAL AND
USER PURPOSES, DRAFT INTERNATIONAL
STANDARDS MAY ON OCCASION HAVE TO
BE CONSIDERED IN THE LIGHT OF THEIR
POTENTIAL TO BECOME STANDARDS TO
WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN
Reference number
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ISO/DIS 10360-10:2019(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 10360-10:2019(E)
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Published in Switzerland
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ISO/DIS 10360-10:2019(E)
Contents Page

Foreword ........................................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

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

2 Normative references ...................................................................................................................................................................................... 1

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

4 Symbols .......................................................................................................................................................................................................................... 5

5 Rated operating conditions ....................................................................................................................................................................... 6

5.1 Environmental conditions ............................................................................................................................................................. 6

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

6 Acceptance tests and reverification tests ................................................................................................................................... 7

6.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 7

6.2 Probing size and form errors ...................................................................................................................................................... 7

6.2.1 Principle .................................................................................................................................................................................. 7

6.2.2 Reference artefact ........................................................................................................................................................... 8

6.2.3 Procedure ............................................................................................................................................................................... 8

6.2.4 Derivation of test results ........................................................................................................................................10

6.3 Location errors (two-face tests) ...........................................................................................................................................10

6.3.1 Principle ...............................................................................................................................................................................10

6.3.2 Reference artefact ........................................................................................................................................................10

6.3.3 Procedure ............................................................................................................................................................................10

6.3.4 Derivation of test results ........................................................................................................................................11

6.4 Length errors .........................................................................................................................................................................................12

6.4.1 General...................................................................................................................................................................................12

6.4.2 Principle ...............................................................................................................................................................................12

6.4.3 Reference artefacts .....................................................................................................................................................12

6.4.4 Procedure ............................................................................................................................................................................13

6.4.5 Derivation of test results ........................................................................................................................................16

7 Compliance with specification ............................................................................................................................................................17

7.1 Acceptance tests .................................................................................................................................................................................17

7.2 Reverification tests ...........................................................................................................................................................................17

8 Applications ............................................................................................................................................................................................................17

8.1 Acceptance test ....................................................................................................................................................................................17

8.2 Reverification test .............................................................................................................................................................................18

8.3 Interim check .........................................................................................................................................................................................18

9 Indication in product documentation and data sheets .............................................................................................18

Annex A (informative) Forms ....................................................................................................................................................................................20

Annex B (normative) Calibrated test lengths ...........................................................................................................................................24

Annex C (normative) Thermal compensation of workpieces ..................................................................................................26

Annex D (informative) Specification of MPEs ...........................................................................................................................................27

Annex E (informative) Interim testing .............................................................................................................................................................30

Annex F (normative) Testing of a stylus and retroreflector combination (SRC)..................................................37

Annex G (normative) Testing of an optical distance sensor and retroreflector combination

(ODR) .............................................................................................................................................................................................................................40

Annex H (informative) Relation to the GPS matrix model ...........................................................................................................42

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................43

© ISO 2019 – All rights reserved iii
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ISO/DIS 10360-10:2019(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 on 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 the following

URL: www .iso .org/iso/foreword .html.

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 213, Dimensional and geometrical product

specifications and verification.

This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 10360-10:2016), which has been

technically revised.
The main changes compared to the previous edition are as follows.
iv © ISO 2019 – All rights reserved
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ISO/DIS 10360-10:2019(E)
Introduction

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

GPS standard (see ISO 14638). It influences link F of the chains of standards on size, distance, form,

orientation, location, and run-out.

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.

More detailed information on the relation of this document to other standards and the GPS matrix

model can be found in Annex H.

The objective of this document is to provide a well-defined testing procedure for:

a) laser tracker manufacturers to specify performance by maximum permissible errors (MPEs); and

b) to allow testing of these specifications using calibrated and traceable test lengths, test spheres,

and flats.

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 laser tracker will perform on similar length

measurements.

This document is distinct from ISO 10360-2, which is for coordinate measuring machines (CMMs)

equipped with contact probing systems, in that the orientation of the test lengths reflect the different

instrument geometry and error sources within the instrument.
© ISO 2019 – All rights reserved v
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DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/DIS 10360-10:2019(E)
Geometrical product specifications (GPS) — Acceptance
and reverification tests for coordinate measuring
systems (CMS) —
Part 10:
Laser trackers for measuring point-to-point distances
1 Scope

This document specifies the acceptance tests for verifying the performance of a laser tracker by

measuring calibrated test lengths, according to the specifications of the manufacturer. It also specifies

the reverification tests that enable the user to periodically reverify the performance of the laser tracker.

The acceptance and reverification tests given in this document are applicable only to laser trackers

utilizing a retro-reflector as a probing system. Laser trackers that use interferometry (IFM), absolute

distance meter (ADM) measurement, or both can be verified using this document. This standard

can also be used to specify and verify the relevant performance tests of other spherical coordinate

measurement systems that use cooperative targets, such as “laser radar” systems.

NOTE Systems, such as laser radar systems, which do not track the target, will not be tested for probing

performance.

This document does not explicitly apply to measuring systems that do not use a spherical coordinate

system (i.e. two orthogonal rotary axes having a common intersection point with a third linear axis

in the radial direction) however, the parties may apply this part of 10360 to such systems by mutual

agreement.
This document specifies:

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

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

requirements,
— rules for proving conformance, and
— applications for which the acceptance and reverification tests can be used.
2 Normative references

The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are

indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated

references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

ISO 10360-8:2013, Geometrical product specifications (GPS) — Acceptance and reverification tests for

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

ISO 10360-9:2013, Geometrical product specifications (GPS) — Acceptance and reverification tests for

coordinate measuring systems (CMS) — Part 9: CMMs with multiple probing systems

ISO 14253-1:2017, Geometrical product specifications (GPS) — Inspection by measurement of workpieces

and measuring equipment — Part 1: Decision rules for verifying conformity or nonconformity with

specifications
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ISO/DIS 10360-10:2019(E)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions 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
laser tracker

coordinate measuring system in which a cooperative target is followed with a laser beam and its

location determined in terms of a distance (range) and two angles

Note 1 to entry: The two angles are referred to as azimuth, θ (rotation about a vertical axis – the standing axis of

the laser tracker) and elevation, φ (angle above a horizontal plane – perpendicular to the standing axis).

3.2
interferometric measurement mode
IFM mode

measurement method that uses a laser displacement interferometer integrated in a laser tracker (3.1)

to determine distance (range) to a target

Note 1 to entry: Displacement interferometers can only determine differences in distance, and therefore require

a reference distance (e.g. home position).
3.3
absolute distance measurement mode
ADM mode

measurement method that uses time of flight instrumentation integrated in a laser tracker (3.1) to

determine the distance (range) to a target

Note 1 to entry: Time of flight instrumentation may include a variety of modulation methods to calculate the

distance to the target.
3.4
retroreflector

passive device designed to reflect light back parallel to the incident direction over a range of

incident angles

Note 1 to entry: Typical retroreflectors are the cat’s-eye, the cube corner, and spheres of special material.

Note 2 to entry: Retroreflectors are cooperative targets.

Note 3 to entry: For certain systems, e.g. laser radar, the retroreflector might be a cooperative target such as a

polished sphere.
3.5
spherically mounted retroreflector
SMR
retroreflector (3.4) that is mounted in a spherical housing

Note 1 to entry: In the case of an open-air cube corner, the vertex is typically adjusted to be coincident with the

sphere centre.

Note 2 to entry: The tests in this standard are typically executed with a spherically mounted retroreflector.

Note 3 to entry: See Figure 1.
2 © ISO 2019 – All rights reserved
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ISO/DIS 10360-10:2019(E)
3.6
stylus and retroreflector combination
SRC

probing system that determines the measurement point utilizing a probe stylus to contact the

workpiece, a retroreflector (3.4) to determine the base location of the probe, and other means to find

the stylus orientation unit vector

Note 1 to entry: The datum for the stylus tip offset (L) is the centre of the retroreflector.

Note 2 to entry: See Figure 1.
a) SMR b) SRC
Key
A laser beam
B retroreflector
C measurement point
D contact point
E base location
F stylus orientation unit vector
G normal probing direction vector
L stylus tip offset
Figure 1 — Representation of SMR vs. SRC
3.7
optical distance sensor and retroreflector combination
ODR

probing system that determines the measurement point utilizing an optical distance sensor to measure

the workpiece, a retroreflector (3.4) to determine the base location of the optical distance sensor, and

other means to find the orientation of the optical distance sensor
3.8
target nest
nest
device designed to repeatably locate an SMR
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ISO/DIS 10360-10:2019(E)
3.9
length measurement error
Avg: L: LT
Bi: L: LT

error of indication when performing a averaged (E ) or bidirectional (E ) point-to-point

Av g : L : LT B i : L : LT

distance measurement of a calibrated test length using a laser tracker with a stylus tip offset of L

Note 1 to entry: E and E (used frequently in this document) correspond to the common case of no

Av g : 0 : LT B i : 0 : LT

stylus tip offset, as the retroreflector optical centre is coincident with the physical centre of the probing system

for spherically mounted retroreflectors.
3.10
normal CTE material
−6 0 −6 0

material with a coefficient of thermal expansion (CTE) between 8 × 10 / C and 13 × 10 / C

[SOURCE: ISO 10360-2:2009]

Note 1 to entry: Some documents may express CTE in units 1 / K, which is equivalent to 1 / C.

3.11
probing form error
Form.Sph.1x25:SMR:LT

error of indication within which the range of Gaussian radial distances can be determined by a least-

squares fit of 25 points measured by a laser tracker (3.1)on a spherical material standard of size

Note 1 to entry: Only one least-squares fit is performed, and each point is evaluated for its distance (radius) from

this fitted centre.
3.12
probing size error
Size.Sph.1x25:SMR:LT

error of indication of the diameter of a spherical material standard of size as determined by a least-

squares fit of 25 points measured with a laser tracker (3.1)
3.13
location error
two-face error
plunge and reverse error
Dia.2x1:P&R:LT

distance, perpendicular to the beam path, between two measurements of a stationary retroreflector

(3.4), where the second measurement is taken with the laser tracker (3.1) azimuth axis at approximately

180 degrees from the first measurement and the laser tracker elevation angle is approximately the same

Note 1 to entry: This combination of axis rotations is known as a two face, or plunge and reverse, test.

Note 2 to entry: The laser tracker base is fixed during this test.
3.14
maximum permissible error of length measurement
Avg: L: LT, MPE
Bi: L: LT, MPE

extreme value of the length measurement error, E or E , permitted by specifications

B i : L : LT Av g : L : LT
Note 1 to entry: E and E are used throughout this document.
B i : 0 : LT, M PE Av g : 0 : LT, M PE
3.15
maximum permissible error of probing form
Form.Sph.1x25:SMR:LT, MPE
extreme value of the probing form error (3.11), P , permitted by specifications
Form.Sph.1x25:SMR:LT
4 © ISO 2019 – All rights reserved
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ISO/DIS 10360-10:2019(E)
3.16
maximum permissible error of probing size
Size.Sph.1x25:SMR:LT, MPE
extreme value of the probing size error (3.12), P , permitted by specifications
Size.Sph.1x25:SMR:LT
3.17
maximum permissible error of location
Dia.2x1:P&R:LT, MPE
extreme value of the location error, L , permitted by specifications
Dia.2x1:P&R:LT
3.18
rated operating condition

operating condition that must be fulfilled, according to specification, during measurement in order that

a measuring instrument or measuring system perform as designed

Note 1 to entry: Rated operating conditions generally specify intervals of values for a quantity being measured

and for any influence quantity. [VIM 4.9 ].

Note 2 to entry: Within the ISO 10360- series of standards, the term “as designed” in the definition means “as

specified by MPEs”.

Note 3 to entry: When the rated operating conditions are not met in a test according to the ISO 10360, neither

conformance nor non-conformance to specifications can be determined.
[SOURCE: ISO/IEC Guide 99:2007, 4.9 modified.]
4 Symbols
For the purpose of this document, the symbols of Table 1 apply.
Table 1 — Symbols of specification quantities
Symbol Meaning
Av g : L : LT
Length measurement error (Averaged or Bi-directional lengths) where L is the
stylus tip offset
B i : L : LT
Form.Sph.1x25:SMR:LT
P Probing form error
Form.Sph.1x25:SRC:LT
Form.Sph.1x25:ODR:LT
Size.Sph.1x25:SMR:LT
P Probing size error
Size.Sph.1x25:SRC:LT
Size.Sph.1x25:ODR:LT
L Location error (from two face tests)
Dia.2x1:P&R:LT
Av g : L : LT , M PE
Maximum permissible error of length measurement where L is the stylus tip offset
B i : L : LT , M PE
P Maximum permissible error of probing form
Form.Sph.1x25:SMR: LT ,MPE
P Maximum permissible error of probing size
Size.Sph.1x25:SMR: LT ,MPE
L Maximum permissible error of location (from two face tests)
Dia.2x1:P&R:LT,MPE
Accessory sensor testing – SRC
Symbol Meaning
P Probing form error for SRC
Form.Sph.1x25:SRC:LT
P Probing size error for SRC
Size.Sph.1x25:SRC:LT
P Orientation error for SRC
Dia.15x1:SRC:LT
P Maximum permissible error of probing form for SRC
Form.Sph.1x25:SRC: LT ,MPE
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ISO/DIS 10360-10:2019(E)
Table 1 (continued)
Symbol Meaning
P Maximum permissible error of probing size for SRC
Size.Sph.1x25:SRC: LT ,MPE
P Maximum permissible error of orientation for SRC
Dia.15x1:SRC: LT ,MPE
Accessory sensor testing – ODR
Symbol Meaning
P Probing form error for ODR (25 points)
Form.Sph.1×25:ODR:LT
P Probing form error for ODR (95% of the points)
Form.Sph.D95%:ODR:LT
P Probing size error for ODR (25 points)
Size.Sph.1×25:ODR:LT
P Probing size error for ODR (all points)
Si z e . S p h . A l l : O D R : LT
E Flat form error of measurement with ODR (95% of the points)
Form.Pla.D95%:ODR:LT
P Maximum permissible error of probing form for ODR (25 points)
Form.Sph.1×25:ODR: LT ,MPE
P Maximum permissible error of probing form for ODR (95% of the points)
Fo r m . S p h . D 9 5% : O D R : LT , M PE
P Maximum permissible error of probing size for ODR (25 points)
Size.Sph.1×25:ODR: LT ,MPE
P Maximum permissible error of probing size for ODR (all points)
Si z e . S p h . A l l : O D R : LT , M PE

E Maximum permissible error of flat form measurement with ODR (95% of the points)

Fo r m . P l a . D 9 5% : O D R : LT , M PE
Table 2 — Symbols of specification quantities (continued)
Multiple sensor testing
Symbol Meaning
P Multiple probing system form error
Form.Sph.nx25::MPS.LT
P Multiple probing system size error
Size.Sph.nx25::MPS.LT
L Multiple probing system location error
Dia.n×25::MPS.LT
P Maximum permissible multiple probing system form error
Form.Sph.nx25::MPS.LT,MPE
P Maximum permissible multiple probing system size error
Size.Sph.nx25::MPS.LT,MPE
L Maximum permissible multiple probing system location error
Dia.n×25::MPS.LT,MPE

NOTE 1 For the common case of length testing with an SMR, L will be equal to 0 (e.g. E ).

B i : 0 : LT

NOTE 2 The specific combinations of sensors for the multiple probing system errors depend on the sensors

provided with the laser tracker system. The combination could be explicitly captured in the symbol, such as P

Size.
where the symbols indicating sensors are listed alphabetically.
Sph.2x25:ODS,SMR: MPS .LT

NOTE 3 In the multiple sensor testing entries, n (in n×25) is the number of sensors being involved (n≥2).

5 Rated operating conditions
5.1 Environmental conditions

Limits for permissible environmental conditions such as temperature conditions, air pressure, humidity,

and vibration at the site of usage or testing that influence 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 will be

performed within the specified limits (Form 1 in Annex A is the recommended method for specifying

these conditions).
6 © ISO 2019 – All rights reserved
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ISO/DIS 10360-10:2019(E)

If the user wishes to have testing performed under environmental conditions other than the ambient

conditions of the test site (e.g. at an elevated or lowered temperature), agreement between parties

regarding who bears the cost of environmental conditioning should be attained.
5.2 Operating conditions

The conditions required by the manufacturer in order to meet the MPE specification shall be specified

(as given, e.g. in a specification sheet).

In addition, the laser tracker shall be operated using the procedures given in the manufacturer's

operating manual when conducting the tests given in Clause 6. Specific areas in the manufacturer's

manual to be adhered to are, for example:
a) machine start-up/warm-up cycles,
b) machine compensation procedures,
c) cleaning procedures for retroreflector and nests,
d) SMR or SRC qualification,

e) location, type, and number of environmental sensors (i.e. "the weather station"), and

f) location
...

PROJET DE NORME INTERNATIONALE
ISO/DIS 10360-10
ISO/TC 213 Secrétariat: BSI
Début de vote: Vote clos le:
2019-05-31 2019-08-23
Spécification géométrique des produits (GPS) — Essais
de réception et de vérification périodique des systèmes à
mesurer tridimensionnels (SMT) —
Partie 10:
Laser de poursuite pour mesurer les distances de point à
point

Geometrical product specifications (GPS) — Acceptance and reverification tests for coordinate measuring

systems (CMS) —
Part 10: Laser trackers for measuring point-to-point distances
ICS: 17.040.30
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 10360-10:2019(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 2019
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ISO/DIS 10360-10:2019(F)
ISO/DIS 10360-10:2019(F)
Sommaire ƒ‰‡

Avant-propos .................................................................................................................................................................. 5

Introduction .................................................................................................................................................................... 6

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

2 Références normatives ................................................................................................................................. 1

3 Termes et définitions .................................................................................................................................... 2

4 Symboles ............................................................................................................................................................ 6

5 Conditions assignées de fonctionnement .............................................................................................. 7

5.1 Conditions d'environnement ...................................................................................................................... 7

5.2 Conditions de fonctionnement ................................................................................................................... 7

6 Essais de réception et essais de vérification périodique.................................................................. 8

6.1 Généralités ........................................................................................................................................................ 8

6.2 Erreurs de taille et de forme du système de palpage......................................................................... 9

6.2.1 Principe .............................................................................................................................................................. 9

6.2.2 Étalon de référence ........................................................................................................................................ 9

6.2.3 Mode opératoire .............................................................................................................................................. 9

6.2.4 Obtention des résultats d'essai ................................................................................................................ 11

6.3 Erreurs de position (essais sur les deux faces) .................................................................................. 11

6.3.1 Principe ............................................................................................................................................................ 11

6.3.2 Étalon de référence ...................................................................................................................................... 11

6.3.3 Mode opératoire ............................................................................................................................................ 11

6.3.4 Obtention des résultats d'essai ................................................................................................................ 12

6.4 Erreurs de mesure de longueur ............................................................................................................... 13

6.4.1 Généralités ...................................................................................................................................................... 13

6.4.2 Principe ............................................................................................................................................................ 14

6.4.3 Étalons de référence .................................................................................................................................... 14

6.4.4 Mode opératoire ............................................................................................................................................ 15

6.4.5 Obtention des résultats d'essai ................................................................................................................ 19

7 Conformité à la spécification .................................................................................................................... 19

7.1 Essais de réception ....................................................................................................................................... 19

7.2 Essais de vérification périodique ............................................................................................................ 20

8 Applications .................................................................................................................................................... 20

8.1 Essai de réception ......................................................................................................................................... 20

8.2 Essai de vérification périodique .............................................................................................................. 20

8.3 Contrôle intermédiaire ............................................................................................................................... 21

9 Indication dans la documentation de produit et les fiches techniques .................................... 21

Annexe Aȋ‹ˆ‘”ƒ–‹˜‡Ȍ Formulaires .................................................................................................................... 23

Annexe Bȋ‘”ƒ–‹˜‡Ȍ Longueurs d'essai étalonnées ..................................................................................... 27

DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT

Annexe Cȋ‘”ƒ–‹˜‡Ȍ Compensation thermique des pièces ........................................................................ 30

© ISO 2019

Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en oeuvre, aucune partie de cette Annexe Dȋ‹ˆ‘”ƒ–‹˜‡Ȍ Spécification des EMT ................................................................................................. 31

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

Annexe Eȋ‹ˆ‘”ƒ–‹˜‡Ȍ Contrôle intermédiaire ............................................................................................... 34

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.

Annexe Fȋ‘”ƒ–‹˜‡Ȍ Essai d'une combinaison d'un stylet et d'un rétroréflecteur (SRC) ............... 42

ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8

Annexe Gȋ‘”ƒ–‹˜‡Ȍ Essai d'une combinaison d'un détecteur optique sans contact et d'un

CH-1214 Vernier, Geneva

rétroréflecteur (ODR) ................................................................................................................................. 45

Tél.: [phone]
Fax: [phone]
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Website: www.iso.org
Publié en Suisse
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ii © ISO 2019 – Tous droits réservés
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ISO/DIS 10360-10:2019(F)
Sommaire Page

Avant-propos .................................................................................................................................................................. 5

Introduction .................................................................................................................................................................... 6

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

2 Références normatives ................................................................................................................................. 1

3 Termes et définitions .................................................................................................................................... 2

4 Symboles ............................................................................................................................................................ 6

5 Conditions assignées de fonctionnement .............................................................................................. 7

5.1 Conditions d'environnement ...................................................................................................................... 7

5.2 Conditions de fonctionnement ................................................................................................................... 7

6 Essais de réception et essais de vérification périodique.................................................................. 8

6.1 Généralités ........................................................................................................................................................ 8

6.2 Erreurs de taille et de forme du système de palpage......................................................................... 9

6.2.1 Principe .............................................................................................................................................................. 9

6.2.2 Étalon de référence ........................................................................................................................................ 9

6.2.3 Mode opératoire .............................................................................................................................................. 9

6.2.4 Obtention des résultats d'essai ................................................................................................................ 11

6.3 Erreurs de position (essais sur les deux faces) .................................................................................. 11

6.3.1 Principe ............................................................................................................................................................ 11

6.3.2 Étalon de référence ...................................................................................................................................... 11

6.3.3 Mode opératoire ............................................................................................................................................ 11

6.3.4 Obtention des résultats d'essai ................................................................................................................ 12

6.4 Erreurs de mesure de longueur ............................................................................................................... 13

6.4.1 Généralités ...................................................................................................................................................... 13

6.4.2 Principe ............................................................................................................................................................ 14

6.4.3 Étalons de référence .................................................................................................................................... 14

6.4.4 Mode opératoire ............................................................................................................................................ 15

6.4.5 Obtention des résultats d'essai ................................................................................................................ 19

7 Conformité à la spécification .................................................................................................................... 19

7.1 Essais de réception ....................................................................................................................................... 19

7.2 Essais de vérification périodique ............................................................................................................ 20

8 Applications .................................................................................................................................................... 20

8.1 Essai de réception ......................................................................................................................................... 20

8.2 Essai de vérification périodique .............................................................................................................. 20

8.3 Contrôle intermédiaire ............................................................................................................................... 21

9 Indication dans la documentation de produit et les fiches techniques .................................... 21

Annexe A (informative) Formulaires .................................................................................................................... 23

Annexe B (normative) Longueurs d'essai étalonnées ..................................................................................... 27

Annexe C (normative) Compensation thermique des pièces ........................................................................ 30

Annexe D (informative) Spécification des EMT ................................................................................................. 31

Annexe E (informative) Contrôle intermédiaire ............................................................................................... 34

Annexe F (normative) Essai d'une combinaison d'un stylet et d'un rétroréflecteur (SRC) ............... 42

Annexe G (normative) Essai d'une combinaison d'un détecteur optique sans contact et d'un

rétroréflecteur (ODR) ................................................................................................................................. 45

© ISO 2019 - Tous droits réservés iii
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ISO 10360-10:2019(F)

Annexe H (informative) Relation avec le modèle de matrice GPS .............................................................. 48

Bibliographie ............................................................................................................................................................... 49

iv © ISO 2019 - Tous droits réservés
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ISO/DIS 10360-10:2019(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.

Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 213, Spécifications et vérification

dimensionnelles et géométriques des produits.

Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 10360-10:2016), qui a fait l'objet

d'une révision technique.

Les principales modifications par rapport à l'édition précédente sont les suivantes.

© ISO 2019 - Tous droits réservés v
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ISO 10360-10:2019(F)
Introduction

Le présent document est une norme de spécification géométrique des produits (GPS) et doit être

considéré comme une norme GPS générale (voir l'ISO 14638). Il influence le maillon F des chaînes de

normes sur la taille, la distance, la forme, l'orientation, la position et le battement.

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 intégrante. Sauf indication contraire, les principes fondamentaux du

système ISO/GPS définis dans l'ISO 8015 s'appliquent au présent document, et les règles de décision par

défaut communiquées dans l'ISO 14253-1 s'appliquent aux spécifications réalisées conformément au

présent document.

De plus amples informations sur la relation du présent document avec les autres normes et le modèle de

matrice GPS peuvent être consultées à l'Annexe H.

L'objectif du présent document est de définir un mode opératoire d'essai clair pour :

a) permettre aux fabricants de suiveurs à laser de spécifier des performances avec des erreurs

maximales tolérées (EMT) ; et

b) permettre l'essai de ces spécifications à l'aide de longueurs d'essai, de sphères d'essai et de formes

planes étalonnées, traçables.

L'avantage de ces essais est que le résultat mesuré a une traçabilité directe avec l'unité de longueur, le

mètre, et qu'il permet de connaître la façon dont le suiveur à laser fonctionnera lors de mesurages de

longueurs similaires.

Le présent document se distingue de l'ISO 10360-2, qui s'applique aux machines à mesurer

tridimensionnelles (MMT) avec systèmes de palpage à contact, en ce que l'orientation des longueurs

d'essai reflète la géométrie différente de l'instrument et les sources d'erreur dans l'instrument.

vi © ISO 2019 - Tous droits réservés
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PROJET DE NORME INTERNATIONALE ISO/DIS 10360-10:2019(F)
Spécification géométrique des produits (GPS) — Essais de
réception et de vérification périodique des machines à mesurer
tridimensionnelles (MMT) — Partie 10 : Suiveurs à laser pour
mesurer les distances de point à point
1 Domaine d'application

Le présent document spécifie les essais de réception permettant de vérifier, en mesurant des longueurs

d'essai étalonnées, que les performances d'un suiveur à laser sont telles que spécifiées par le fabricant. Il

spécifie également les essais de vérification périodique permettant à l'utilisateur de vérifier

périodiquement les performances du suiveur à laser. Les essais de réception et de vérification périodique

décrits dans le présent document s'appliquent uniquement aux suiveurs à laser utilisant un

rétroréflecteur comme système de palpage. Les suiveurs à laser qui utilisent un mesurage par

interférométrie (IFM) et/ou par un appareil de mesure des distances absolues (ADM) peuvent être

vérifiés à l'aide du présent document. La présente norme peut également être utilisée pour spécifier et

vérifier les essais de performance pertinents d'autres systèmes de mesure par coordonnées sphériques

qui emploient des cibles coopératives, tels que les systèmes « radar à laser ».

NOTE Les systèmes tels que les systèmes radar à laser qui ne suivent pas la cible ne feront pas l'objet d'essais

de performance de palpage.

Le présent document ne s'applique pas explicitement aux systèmes de mesure qui n'utilisent pas de

système de coordonnées sphériques (c'est-à-dire deux axes de rotation orthogonaux ayant un point

d'intersection commun avec un troisième axe linéaire dans le sens radial) ; toutefois, les parties peuvent

convenir d'un commun accord d'appliquer la présente partie de l'ISO 10360 à de tels systèmes.

Le présent document spécifie :

— les exigences de performance qui peuvent être fixées par le fabricant ou l'utilisateur du suiveur à

laser ;

— l'exécution des essais de réception et de vérification périodique pour démontrer les exigences

spécifiées ;
— les règles pour prouver la conformité ; et

— les applications pour lesquelles les essais de réception et de vérification périodique peuvent être

utilisés.
2 Références normatives

Les documents suivants, en tout ou partie, sont référencés de façon normative dans le présent document

et sont indispensables pour son application. 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 10360-8:2013, Spécification géométrique des produits (GPS) — Essais de réception et de vérification

périodique des systèmes de mesure tridimensionnels (SMT) — Partie 8 : MMT avec détecteurs optiques

sans contact
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ISO 10360-10:2019(F)

ISO 10360-9:2013, Spécification géométrique des produits (GPS) — Essais de réception et de vérification

périodique des systèmes de mesure tridimensionnels (SMT) — Partie 9 : MMT avec systèmes de palpage

multiples

ISO 14253-1:2017, 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
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions 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
suiveur à laser

système à mesurer tridimensionnel dans lequel une cible coopérative est suivie à l'aide d'un faisceau

laser, sa position étant déterminée par une distance (étendue) et deux angles

Note 1 à l'article : Les deux angles sont qualifiés d'angle d'azimut θ (rotation autour d'un axe vertical, l'axe vertical

du suiveur à laser) et d'angle d'élévation φ (angle au-dessus d'un plan horizontal, perpendiculaire à l'axe vertical).

3.2
mode de mesure par interférométrie
mode IFM

méthode de mesure qui utilise un interféromètre à laser pour mesurer les déplacements intégré à un

suiveur à laser (3.1) pour déterminer la distance (étendue) par rapport à une cible

Note 1 à l'article : Les interféromètres pour mesurer les déplacements peuvent uniquement déterminer des écarts

de distance et par s'appuient conséquent sur une distance de référence (par exemple, la position de départ).

3.3
mode de mesure des distances absolues
mode ADM

méthode de mesure qui utilise un instrument de mesure du temps de vol intégré à un suiveur à laser (3.1)

pour déterminer la distance (étendue) par rapport à une cible

Note 1 à l'article : L'instrument de mesure du temps de vol peut utiliser diverses méthodes de modulation pour

calculer la distance par rapport à la cible.
3.4
rétroréflecteur

dispositif passif conçu pour réfléchir la lumière parallèlement à la direction incidente sur une plage

d'angles d'incidence

Note 1 à l'article : Les rétroréflecteurs types sont le plot, le coin de cube et des sphères en matériau spécial.

Note 2 à l'article : Les rétroréflecteurs sont des cibles coopératives.

Note 3 à l'article : Pour certains systèmes, par exemple le radar à laser, le rétroréflecteur peut être une cible

coopérative telle qu'une sphère polie.
2 © ISO 2019 - Tous droits réservés
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ISO 10360-10:2019(F)
3.5
rétroréflecteur à fixation sphérique
SMR
rétroréflecteur (3.4) monté dans un boîtier sphérique

Note 1 à l'article : Dans le cas d'un coin de cube à l'air libre, le sommet est généralement ajusté de manière à

coïncider avec le centre de la sphère.

Note 2 à l'article : Les essais de la présente norme sont généralement exécutés avec un rétroréflecteur à fixation

sphérique.
Note 3 à l'article : Voir Figure 1.
3.6
combinaison d'un stylet et d'un rétroréflecteur
SRC

système de palpage qui détermine le point de mesure en utilisant un palpeur à stylet pour toucher la

pièce, un rétroréflecteur (3.4) de sorte à déterminer la position de base du palpeur et un autre moyen

pour trouver le vecteur unitaire d'orientation du stylet

Note 1 à l'article : La référence de la compensation de longueur (L) au centre de la bille du stylet est le centre du

rétroréflecteur.
Note 2 à l'article : Voir Figure 1.
a) SMR b) SRC
Légende
A faisceau laser
B rétroréflecteur
C point de mesure
D point de contact
E position de base
F vecteur unitaire d'orientation du stylet
G vecteur de direction de palpage normale
L compensation de longueur
Figure 1 — Représentation d'un SMR par rapport à la SRC
© ISO 2019 - Tous droits réservés 3
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ISO 10360-10:2019(F)
3.7
combinaison d'un détecteur optique sans contact et d'un rétroréflecteur
ODR

système de palpage qui détermine le point de mesure en utilisant un détecteur optique sans contact pour

mesurer la pièce, un rétroréflecteur (3.4) pour déterminer la position de base du détecteur optique sans

contact et un autre moyen pour trouver l'orientation du détecteur optique sans contact

3.8
nid de cible
nid
dispositif conçu pour positionner un SMR de manière répétée
3.9
erreur de mesure de longueur
Moy:L:LT
Bi:L:LT

erreur d'indication lors du mesurage moyenné (E ) ou bidirectionnel (E ) d'une distance de

Moy:L:LT Bi:L:LT

point à point d'une longueur d'essai étalonnée à l'aide d'un suiveur à laser avec une compensation de

longueur L au centre de la bille du stylet

Note 1 à l'article : EMoy:0:LT et EBi:0:LT (fréquemment utilisés dans le présent document) correspondent au cas courant

d'absence de compensation de longueur, car le centre optique du rétroréflecteur coïncide avec le centre physique

du système de palpage pour les rétroréflecteurs à fixation sphérique.
3.10
matériau à CDT normal
matériau dont le coefficient de dilatation thermique (CDT) est compris entre
−6 0 −6 0
8 × 10 / C et 13 × 10 / C
[SOURCE : ISO 10360-2:2009]

Note 1 à l'article : Dans certains documents, le CDT peut être exprimé en unités 1 / K, ce qui équivaut à 1 / C.

3.11
erreur de forme du système de palpage
Forme.Sph.1x25:SMR:LT

erreur d'indication à l'intérieur de laquelle l'étendue des distances radiales gaussiennes peut être

déterminée par une association des moindres carrés de 25 points mesurés par un suiveur à laser (3.1) sur

un étalon matérialisé de taille sphérique

Note 1 à l'article : Une seule association des moindres carrés est réalisée, et chaque point est évalué pour sa distance

(rayon) par rapport à ce centre ajusté.
3.12
erreur de taille du système de palpage
Taille.Sph.1x25:SMR:LT
erreur d'indication du diamètre d'un étalon matérialisé de tai
...