ISO/FDIS 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)

General Information

• Status: Published
• ICS: 17.040.30 - Measuring instruments
• Technical Committee: ISO/TC 213 - Dimensional and geometrical product specifications and verification
• Drafting Committee: ISO/TC 213/WG 10 - Coordinate measuring machines
• Current Stage: 5020 - FDIS ballot initiated: 2 months. Proof sent to secretariat
• Start Date: 25-May-2021
• Completion Date: 25-May-2021

RELATIONS

• Revised: ISO 10360-10:2016 - Geometrical product specifications (GPS) -- Acceptance and reverification tests for coordinate measuring systems (CMS)
• Effective Date: 23-Apr-2020

Standards Content (sample)

FINAL
INTERNATIONAL ISO/FDIS
DRAFT
STANDARD 10360-10
ISO/TC 213
Geometrical product specifications
Secretariat: BSI
(GPS) — Acceptance and reverification
Voting begins on:
2021-05-25 tests for coordinate measuring
systems (CMS) —
Voting terminates on:
2021-07-20
Part 10:
Laser trackers
Spécification géométrique des produits (GPS) — Essais de réception
et de vérification périodique des systèmes à mesurer tridimensionnels
(SMT) —
Partie 10: Laser de poursuite
ISO/CEN PARALLEL PROCESSING
RECIPIENTS OF THIS DRAFT ARE INVITED TO
SUBMIT, WITH THEIR COMMENTS, NOTIFICATION
OF ANY RELEVANT PATENT RIGHTS OF WHICH
THEY ARE AWARE AND TO PROVIDE SUPPOR TING
DOCUMENTATION.
IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS
Reference number
BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL, TECHNO-
ISO/FDIS 10360-10:2021(E)
LOGICAL, COMMERCIAL AND USER PURPOSES,
DRAFT INTERNATIONAL STANDARDS MAY ON
OCCASION HAVE TO BE CONSIDERED IN THE
LIGHT OF THEIR POTENTIAL TO BECOME STAN-
DARDS TO WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN
NATIONAL REGULATIONS. ISO 2021
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ISO/FDIS 10360-10:2021(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2021

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Published in Switzerland
ii © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO/FDIS 10360-10:2021(E)
Contents Page

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

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

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

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

3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 1

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

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

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

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

6 Acceptance tests and reverification tests ................................................................................................................................... 8

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

6.2 Probing size and form errors ...................................................................................................................................................... 8

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

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

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

6.2.4 Derivation of test results ........................................................................................................................................11

6.3 Location errors (two-face tests) ...........................................................................................................................................11

6.3.1 Principle ...............................................................................................................................................................................11

6.3.2 Reference artefact ........................................................................................................................................................11

6.3.3 Procedure ............................................................................................................................................................................11

6.3.4 Derivation of test results ........................................................................................................................................12

6.4 Length errors .........................................................................................................................................................................................13

6.4.1 General...................................................................................................................................................................................13

6.4.2 Principle ...............................................................................................................................................................................13

6.4.3 Reference artefacts .....................................................................................................................................................13

6.4.4 Procedure ............................................................................................................................................................................14

6.4.5 Derivation of test results ........................................................................................................................................17

7 C onformity with specification .............................................................................................................................................................17

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

7.2 Reverification tests ...........................................................................................................................................................................18

8 Applications ............................................................................................................................................................................................................18

8.1 Acceptance test ....................................................................................................................................................................................18

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

8.3 Interim check .........................................................................................................................................................................................19

9 Alternative unformatted presentation of symbols ........................................................................................................19

Annex A (informative) Forms ....................................................................................................................................................................................21

Annex B (normative) Calibrated test lengths ...........................................................................................................................................25

Annex C (normative) Thermal compensation of workpieces ..................................................................................................27

Annex D (informative) Specification of MPEs ...........................................................................................................................................28

Annex E (informative) Interim testing .............................................................................................................................................................32

Annex F (normative) Testing of a stylus and retroreflector combination (SRC)..................................................39

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

(ODR) .............................................................................................................................................................................................................................42

Annex H (informative) Relation to the GPS matrix model ...........................................................................................................45

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................46

© ISO 2021 – All rights reserved iii
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ISO/FDIS 10360-10:2021(E)
Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards

bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out

through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical

committee has been established has the right to be represented on that committee. International

organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.

ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of

electrotechnical standardization.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are

described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the

different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the

editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/ directives).

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of

patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of

any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or

on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not

constitute an endorsement.

For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and

expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the

World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www .iso .org/

iso/ foreword .html.

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

specifications and verification, in collaboration with the European Committee for Standardization (CEN)

Technical Committee CEN/TC 290, Dimensional and geometrical product specification and verification, in

accordance with the Agreement on technical cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).

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

technically revised.
The main changes to the previous edition are as follows:
— the number of lengths tested has been reduced;
— user-selectable positions for two-face testing have been added;
— more guidance on interim testing has been added;
— symbol E revised to E .
Uni Vol
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.
iv © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO/FDIS 10360-10:2021(E)
Introduction

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

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

form, orientation, location and run-out.

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 calibrated test lengths reflects

the different instrument geometry and error sources within the instrument.
© ISO 2021 – All rights reserved v
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FINAL DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/FDIS 10360-10:2021(E)
Geometrical product specifications (GPS) — Acceptance
and reverification tests for coordinate measuring systems
(CMS) —
Part 10:
Laser trackers
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 to laser trackers utilizing

a retroreflector, or a retroreflector in combination with a stylus or optical distance sensor, as a probing

system. Laser trackers that use interferometric measurement (IFM), absolute distance measurement

(ADM) or both can be verified using this document. This document 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 which do not track the target, such as laser radar systems, will not be tested for probing

performance.

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

system. However, interested parties can apply this document 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 comformity;
— applications for which the acceptance and reverification tests can be used.
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 10360-8:2013, 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
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
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ISO/FDIS 10360-10:2021(E)

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 either elevation, φ, (angle above a horizontal plane – perpendicular to the standing axis) or

zenith (angle from the standing axis).

Note 2 to entry: Care should be used with the symbols associated with spherical coordinate systems, as different

conventions exist. For example, the description of a spherical coordinate system in ISO 80000-2 uses the symbols

differently and uses the zenith angle (away from vertical) rather than elevation.

Note 3 to entry: See Figure 1
Key
A standing axis
B horizontal plane (of the laser tracker)
θ azimuth angle
φ elevation angle
Figure 1 — Coordinate system of a laser tracker
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).
2 © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO/FDIS 10360-10:2021(E)
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, for example laser radar, the retroreflector will possibly 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 document are typically executed with a spherically mounted retroreflector.

Note 3 to entry: See Figure 2.
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 2.
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ISO/FDIS 10360-10:2021(E)
a) SMR b) SRC
Key
A laser beam
B retroreflector
C measurement point
D contact point
E base location
F normal probing direction vector
G stylus tip offset length l
Figure 2 — Representation of SMR versus SRC (simplified figures)
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 (3.5)
3.9
length measurement error
Vo l : L : LT
B i : L : LT

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

Vo l : 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

Vo l : 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 (3.5).
4 © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO/FDIS 10360-10:2021(E)
3.10
normal CTE material
−6 −6

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

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

[SOURCE: ISO 10360-2:2009, 3.3, modified — Note 1 to entry added.]
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 angle at approximately

180° 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
Vo l : L : LT, M PE
B i : L : LT, M PE

extreme value of the length measurement error (3.9), E or E , permitted by specifications

B i : L : LT Vo l : L : LT

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

Vo l : 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 (3.5).
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
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
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ISO/FDIS 10360-10:2021(E)
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 performs as designed

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

and for any influence quantity.

Note 2 to entry: Within the ISO 10360 series, 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 series,

neither comformity nor non-comformity to specifications can be determined.

[SOURCE: ISO/IEC Guide 99:2007, 4.9, modified — definition revised and Notes 2 and 3 to entry added.]

4 Symbols
For the purpose of this document, the symbols in Table 1 apply.
Table 1 — Symbols of specification quantities
Symbol Meaning
Vo l : L : LT

Length measurement error (averaged or bi-directional lengths) where L is the stylus

tip offset
B i : L : LT
P Probing form error
Form.Sph.1x25:SMR:LT
P Probing size error
Size.Sph.1x25:SMR:LT
L Location error (from two-face tests)
Dia.2x1:P&R:LT
Vo l : L : LT , M P E
Maximum permissible error of length measurement where L is the stylus tip offset
B i : L : LT , M P E
P Maximum permissible error of probing form
Form.Sph.1x25:SMR: LT ,MPE
P Maximum permissible error of probing size
Size.Sph.1x25:SMR:L T ,MPE
L Maximum permissible error of location (from two-face tests)
Dia.2x1:P&R:LT,MPE
Accessory sensor testing – SRC
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
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
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 . Sp 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 . Sp h . D 9 5 % : O D R : LT , M P E
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 . Sp h . A l l : O D R : LT , M P E
6 © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO/FDIS 10360-10:2021(E)
Table 1 (continued)
Symbol Meaning
Maximum permissible error of flat form measurement with ODR (95 % of the
Fo r m .P l a .D 9 5 % : O D R : LT ,M P E
points)
Multiple sensor testing
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. It is possible to explicitly capture the combination in the symbol, such as

P , where the symbols indicating sensors are listed alphabetically.
Size.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).

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 l
...

PROJET
NORME ISO/FDIS
FINAL
INTERNATIONALE 10360-10
ISO/TC 213
Spécification géométrique des
Secrétariat: BSI
produits (GPS) — Essais de réception
Début de vote:
2021-05-25 et de vérification périodique des
systèmes à mesurer tridimensionnels
Vote clos le:
2021-07-20
(SMT) —
Partie 10:
Laser de poursuite
Geometrical product specifications (GPS) — Acceptance and
reverification tests for coordinate measuring systems (CMS) —
Part 10: Laser trackers
LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET SONT
INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS OBSER-
VATIONS, NOTIFICATION DES DROITS DE PRO-
TRAITEMENT PARALLÈLE ISO/CEN
PRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT ÉVENTUELLEMENT
CONNAISSANCE ET À FOURNIR UNE DOCUMEN-
TATION EXPLICATIVE.
OUTRE LE FAIT D’ÊTRE EXAMINÉS POUR
ÉTABLIR S’ILS SONT ACCEPTABLES À DES FINS
INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET COM-
Numéro de référence
MERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE
ISO/FDIS 10360-10:2021(F)
DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES
INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE
CONSIDÉRÉS DU POINT DE VUE DE LEUR POSSI-
BILITÉ DE DEVENIR DES NORMES POUVANT
SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA RÉGLEMENTA-
TION NATIONALE. ISO 2021
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO/FDIS 10360-10:2021(F)
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© ISO 2021

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

être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.

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Publié en Suisse
ii © ISO 2021 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO/FDIS 10360-10:2021(F)
Sommaire Page

Avant-propos ..............................................................................................................................................................................................................................iv

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

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 ............................................................................................. 8

6.2.1 Principe .................................................................................................................................................................................... 8

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 .................................................................................................................................................................................13

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

6.4.4 Mode opératoire ............................................................................................................................................................14

6.4.5 Obtention des résultats d'essai ........................................................................................................................18

7 Conformité à la spécification ................................................................................................................................................................18

7.1 Essais de réception ...........................................................................................................................................................................18

7.2 Essais de vérification périodique .........................................................................................................................................19

8 Applications ............................................................................................................................................................................................................19

8.1 Essai de réception .............................................................................................................................................................................19

8.2 Essai de vérification périodique ...........................................................................................................................................19

8.3 Contrôle intermédiaire .................................................................................................................................................................19

9 Autre présentation non formatée des symboles ..............................................................................................................20

Annexe A (informative) Formulaires .................................................................................................................................................................22

Annexe B (normative) Longueurs d'essai étalonnées .....................................................................................................................26

Annexe C (normative) Compensation thermique des pièces ...................................................................................................29

Annexe D (informative) Spécification des EMT ......................................................................................................................................30

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

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

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

© ISO 2021 – Tous droits réservés iii
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ISO/FDIS 10360-10:2021(F)
Avant-propos

L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes

nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est

en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude

a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,

gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.

L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui

concerne la normalisation électrotechnique.

Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont

décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents

critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été

rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www

.iso .org/ directives).

L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de

droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable

de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant

les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de

l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de

brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/ brevets).

Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données

pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un

engagement.

Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions

spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion

de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles

techniques au commerce (OTC), voir www .iso .org/ avant -propos.

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

dimensionnelles et géométriques des produits, en collaboration avec le comité technique CEN/TC 290,

Spécification dimensionnelle et géométrique des produits, et vérification correspondante, du Comité

européen de normalisation (CEN) conformément à l’Accord de coopération technique entre l’ISO et le

CEN (Accord de Vienne).

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:

— le nombre de longueurs soumises à essai a été réduit ;

— des positions sélectionnables par l'utilisateur pour les essais sur les deux faces ont été ajoutées ;

— des lignes directrices supplémentaires pour les essais intermédiaires ont été ajoutées ;

— le symbole E a été révisé en E .
Uni Vol

Une liste de toutes les parties de la série ISO 10360 se trouve sur le site internet de l'ISO.

Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent

document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes

se trouve à l’adresse www .iso .org/ members .html.
iv © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO/FDIS 10360-10:2021(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 lasers de poursuite 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 laser de poursuite 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 étalonnées reflète la géométrie différente de l'instrument et les sources d'erreur dans

l'instrument.
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PROJET FINAL DE NORME INTERNATIONALE ISO/FDIS 10360-10:2021(F)
Spécification géométrique des produits (GPS) — Essais
de réception et de vérification périodique des systèmes à
mesurer tridimensionnels (SMT) —
Partie 10:
Laser de poursuite
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 laser de poursuite 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 laser de poursuite. Les essais de réception et de

vérification périodique décrits dans le présent document s'appliquent aux lasers de poursuite

utilisant un rétroréflecteur, ou un rétroréflecteur en combinaison avec un stylet ou un détecteur

optique sans contact, comme système de palpage. Les lasers de poursuite qui utilisent un mesurage

par interférométrie (IFM), un mesurage par appareil de mesure des distances absolues (ADM), ou les

deux, peuvent être vérifiés à l'aide du présent document. Le présent document 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 qui ne suivent pas la cible, tels que les systèmes radar à laser, 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. Toutefois, les parties intéressées peuvent convenir d'un commun

accord d'appliquer le présent document à de tels systèmes.
Le présent document spécifie :

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

poursuite ;

— 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 sont cités dans le texte de sorte qu’ils 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 10360-8:2013, 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/FDIS 10360-10:2021(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
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 https:// www .electropedia .org/
3.1
laser de poursuite

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 laser de poursuite) et soit d'angle d'élévation φ (angle au-dessus d'un plan horizontal, perpendiculaire à l'axe

vertical), soit d'angle de zénith (angle depuis l'axe vertical).

Note 2 à l'article: Il convient d'être prudent avec les symboles associés aux systèmes de coordonnées sphériques,

car il y a plusieurs conventions. Par exemple, la description d'un système de coordonnées sphériques dans

l'ISO 80000-2 utilise des symboles différents et utilise l'angle de zénith (à l'opposé de la verticale) plutôt que

l'élévation.
Note 3 à l'article: Voir Figure 1
Légende
A axe vertical
B plan horizontal (du laser de poursuite)
θ angle azimutal
φ angle d'élévation
Figure 1 — Système de coordonnées d'un laser de poursuite
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ISO/FDIS 10360-10:2021(F)
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

laser de poursuite (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 laser de poursuite

(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 va probablement être

une cible coopérative, telle qu'une sphère polie.
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 du présent document sont généralement exécutés avec un rétroréflecteur à fixation

sphérique.
Note 3 à l'article: Voir Figure 2.
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 spécifiée 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 2.
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ISO/FDIS 10360-10:2021(F)
a) SMR b) SRC
Légende
A faisceau laser
B rétroréflecteur
C point de mesure
D point de contact
E position de base
F vecteur de direction de palpage normale
G longueur l de la compensation de longueur
Figure 2 — Représentation d'un SMR par rapport à la SRC (figures simplifiées)
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 (3.5) de manière répétée
3.9
erreur de mesure de longueur
Vo l : L : LT
B i : L : LT

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

Vo l : L : LT B i : L : LT

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

longueur L au centre de la bille du stylet

Note 1 à l'article: E et E (fréquemment utilisés dans le présent document) correspondent au cas

Vo l : L : LT B i : 0 : LT

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 (3.5).

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ISO/FDIS 10360-10:2021(F)
3.10
matériau à CDT normal
−6 −6

matériau dont le coefficient de dilatation thermique (CDT) est compris entre 8 × 10 /°C et 13 × 10 /°C

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

[SOURCE: ISO 10360-2:2009, 3.3, modifié — ajout de la Note 1 à l'article.]
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 laser de poursuite

(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 taille sphérique, déterminée par une

association des moindres carrés de 25 points mesurés à l'aide d'un laser de poursuite (3.1)

3.13
erreur de position
erreur entre les deux faces
erreur de retournement et d'inversion
Dia.2x1:P&R:LT

distance, perpendiculaire à la trajectoire du faisceau, entre deux mesures d'un rétroréflecteur (3.4)

fixe, la seconde mesure étant relevée en orientant l'angle azimutal du laser de poursuite (3.1) à un angle

d'environ 180° par rapport à la première mesure et l'angle d'élévation du laser de poursuite étant

approximativement équivalent

Note 1 à l'article: Cette combinaison de rotations de l'axe est connue sous le nom d'essai sur les deux faces ou

d'essai de retournement et d'inversion.
Note 2 à l'article: Pendant cet essai, la base du laser de poursuite est fixe.
3.14
erreur maximale tolérée de mesure de longueur
Vo l : L : LT, E M T
B i : L : LT, E M T

valeur extrême de l'erreur de mesure de longueur (3.9), E ou E , autorisée par les spécifications

B i : L : LT Vo l : L : LT

Note 1 à l'article: E et E (fréquemment utilisés dans le présent document) correspondent au cas

Vo l : 0 : LT B i : 0 : LT

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 (3.5).

3.15
erreur maximale tolérée de forme du système de palpage
Forme.Sph.1x25:SMR:LT, EMT

valeur extrême de l'erreur de forme du système de palpage (3.11), P , autorisée par les

Forme.Sph.1x25:SMR:LT
spécifications
3.16
erreur maximale tolérée de taille du système de palpage
Taille.Sph.1x25:SMR:LT, EMT

valeur extrême de l'erreur de taille du système de palpage (3.12), P , autorisée par les

Taille.Sph.1x25:SMR:LT
spécifications
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ISO/FDIS 10360-10:2021(F)
3.17
erreur maximale tolérée de position
Dia.2x1:P&R:LT, EMT
valeur extrême de l'erreur de position, L , autorisée par les spécifications
Dia.2x1:P&R:LT
3.18
condition assignée de fonctionnement

condition de fonctionnement qui, selon la spécification, doit être satisfaite pendant un mesurage pour

qu'un instrument de mesure ou un système de mesure fonctionne conformément à sa conception

Note 1 à l'article: Les conditions assignées de fonctionnement spécifient généralement des intervalles de valeurs

pour la grandeur mesurée et pour les grandeurs d'influence.

Note 2 à l'article: Dans la série des ISO 10360, l'expression « conformément à sa conception » dans une définition

signifie « comme spécifié par les EMT ».

Note 3 à l'article: Lorsque les conditions assignées de fonctionnement ne sont pas satisfaites au cours d'un essai

conformément à la série des ISO 10360, la conformité ou la non-conformité aux spécifications ne peut être établie.

[SOURCE: : Guide ISO/IEC 99:2007, 4.9, modifié — définition révisée et les Notes 2 et 3 à l'article

ajoutées.]
4 Symboles
Pour les besoins du présent document, les symboles du Tableau 1 s'appliquent.
Tableau 1 — Symboles des grandeurs de spécification
Symbole Signification

Vo l : L : LT Erreur de mesure de longueur (longueurs moyennées ou bidirectionnelles), où L

est la compensation de longueur
B i : L : LT
P Erreur de forme du système de palpage
Forme.Sph.1x25:SMR:LT
P Erreur de taille du système de palpage
Taille.Sph.1x25:SMR:LT
L Erreur de position (issue d'essais sur les deux faces)
Dia.2x1:P&R:LT
Vo l : L : LT , M P E
Erreur maximale tolérée de mesure de longueur, où L est la compensation de lon-
gueur
B i : L : LT , M P E
P Erreur maximale tolérée de forme du système de palpage
Fo r m e . S p h.1 x 2 5: S M R : LT ,E MT
P Erreur maximale tolérée de taille du système de palpage
Tai l l e . S p h.1 x 2 5: S M R : LT ,E MT
L Erreur maximale tolérée de position (issue d'essais sur les deux faces)
Dia.2x1:P&R:LT,EMT
Essai du capteur accessoire – SRC
P Erreur de forme du système de palpage pour la SRC
Forme.Sph.1x25:SRC:LT
P Erreur de taille du système de palpage pour la SRC
Taille.Sph.1x25:SRC:LT
P Erreur d'orientation pour la SRC
Dia.15x1:SRC:LT
P Erreur maximale tolérée de forme du système de palpage pour la SRC
Fo r m e . S p h.1 x 2 5: S R C : LT ,E MT
P Erreur maximale tolérée de taille du système de palpage pour la SRC
Taille.Sph.1 × 25:SRC: LT ,EMT
P Erreur maximale tolérée d'orientation pour la SRC
Di a .1 5 x 1 : S R C : LT , E M T
Essai du capteur accessoire – ODR
P Erreur de forme du
...