ISO 10360-7:2011
(Main)Geometrical product specifications (GPS) — Acceptance and reverification tests for coordinate measuring machines (CMM) — Part 7: CMMs equipped with imaging probing systems
Geometrical product specifications (GPS) — Acceptance and reverification tests for coordinate measuring machines (CMM) — Part 7: CMMs equipped with imaging probing systems
ISO 10360-7:2011 specifies the acceptance tests for verifying the performance of a coordinate measuring machine (CMM) used for measuring linear dimensions as stated by the manufacturer. It also specifies the reverification tests that enable the user to periodically reverify the performance of the CMM. The acceptance and reverification tests given in ISO 10360-7:2011 are applicable only to Cartesian CMMs using imaging probing systems of any type operating in the discrete-point probing mode. ISO 10360-7:2011 does not explicitly apply to: non-Cartesian CMMs, although parties may apply it to non-Cartesian CMMs by mutual agreement; CMMs using other types of optical probing, although parties may apply this approach to other optical CMMs by mutual agreement; CMMs using contact probing systems (see ISO 10360-2 for contact probing systems). ISO 10360-7:2011 specifies performance requirements that can be assigned by the manufacturer or the user of a CMM, 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.
Spécification géométrique des produits (GPS) — Essais de réception et de vérification périodique des machines à mesurer tridimensionnelles (MMT) — Partie 7: MMT équipées de systèmes de palpage imageurs
L'ISO 10360-7:2011 spécifie les essais de réception pour vérifier que les performances des machines à mesurer tridimensionnelles (MMT) utilisées pour les mesures de dimensions linéaires sont telles que spécifiées par le fabricant. Elle spécifie aussi les essais de vérification périodique des performances des MMT. Les essais de réception et de vérification périodique décrits dans l'ISO 10360-7:2011 s'appliquent uniquement aux MMT cartésiennes utilisant tout type de système de palpage imageur fonctionnant en mode de palpage discret. L'ISO 10360-7:2011 ne s'applique pas explicitement: aux MMT non cartésiennes, bien que les clients et fournisseurs concernés peuvent mutuellement convenir de l'appliquer aux MMT non cartésiennes; aux MMT utilisant d'autres types de palpage optique, bien que les clients et fournisseurs concernés peuvent mutuellement convenir de l'appliquer à d'autres MMT à palpage optique; aux MMT avec systèmes de palpage à contact (voir l'ISO 10360‑2 pour les systèmes de palpage à contact). L'ISO 10360-7:2011 spécifie les exigences de performance qui peuvent être fixées par le fabricant ou l'utilisateur d'une MMT, 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.
General Information
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 10360-7
First edition
2011-06-01
Geometrical product specifications
(GPS) — Acceptance and reverification
tests for coordinate measuring machines
(CMM) —
Part 7:
CMMs equipped with imaging probing
systems
Spécification géométrique des produits (GPS) — Essais de réception et
de vérification périodique des machines à mesurer tridimensionnelles
(MMT) —
Partie 7: MMT équipées de systèmes de palpage imageurs
Reference number
ISO 10360-7:2011(E)
©
ISO 2011
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ISO 10360-7:2011(E)
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Published in Switzerland
ii © ISO 2011 – All rights reserved
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ISO 10360-7:2011(E)
Contents Page
Foreword .v
Introduction.vi
1 Scope.1
2 Normative references.1
3 Terms and definitions .2
4 Symbols.7
5 Environmental and metrological requirements.8
5.1 Environmental conditions .8
5.2 Operating conditions .8
5.3 Requirements for various configuration imaging probe CMMs .8
5.3.1 General .8
5.3.2 Length measurement errors.9
5.3.3 Probing errors.10
5.3.4 Repeatability range of the length measurement error, R or R .10
B U
5.3.5 Workpiece loading effects.10
6 Acceptance tests and reverification tests .11
6.1 General .11
6.2 Length measurement errors.11
6.2.1 General .11
6.2.2 Measuring equipment .12
6.2.3 Length measurement error, E or E .13
B U
6.2.4 Z length measurement error, E or E .14
BZ UZ
6.2.5 XY length measurement error, E or E .15
BXY UXY
6.2.6 Imaging probe length measurement error, E or E .15
BV UV
6.3 Squareness error, E .16
SQ
6.3.1 General .16
6.3.2 Measuring equipment .16
6.3.3 Measuring positions.17
6.3.4 Measuring procedure .17
6.3.5 Derivation of test results .18
6.4 Repeatability range of the length measurement error, R or R .19
B U
6.5 Probing performance (P ) .19
F2D
6.5.1 Principle.19
6.5.2 Measuring equipment .19
6.5.3 Procedure.19
6.5.4 Derivation of test results .21
6.6 Probing error of the imaging probe, P .21
FV2D
6.6.1 Principle.21
6.6.2 Measuring equipment .21
6.6.3 Procedure.21
6.6.4 Derivation of test results .21
7 Compliance with specifications.22
7.1 Acceptance test .22
7.1.1 Acceptance criteria .22
7.1.2 Data rejection and repeated measurements.24
7.2 Reverification test .24
8 Applications .24
© ISO 2011 – All rights reserved iii
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ISO 10360-7:2011(E)
8.1 Acceptance test .24
8.2 Reverification test.25
8.3 Interim check.25
9 Indication in product documentation and data sheets.26
Annex A (informative) Interim check.27
Annex B (normative) Artefacts that represent a calibrated test length.28
Annex C (informative) Alternative method for checking the squareness error.34
Annex D (normative) Mathematical adjustments to low CTE artefacts .36
Annex E (informative) Relation to the GPS matrix model .38
Bibliography .39
iv © ISO 2011 – All rights reserved
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ISO 10360-7:2011(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.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
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.
ISO 10360-7 was prepared by Technical Committee ISO/TC 213, Dimensional and geometrical product
specifications and verification.
ISO 10360 consists of the following parts, under the general title Geometrical product specifications (GPS) —
Acceptance and reverification tests for coordinate measuring machines (CMM):
⎯ Part 1: Vocabulary
⎯ Part 2: CMMs used for measuring linear dimensions
⎯ Part 3: CMMs with the axis of a rotary table as the fourth axis
⎯ Part 4: CMMs used in scanning measuring mode
⎯ Part 5: CMMs using single and multiple stylus contacting probing systems
⎯ Part 6: Estimation of errors in computing of Gaussian associated features
⎯ Part 7: CMMs equipped with imaging probing systems
⎯ Part 9: CMMs with multiple probing systems
The following part is under preparation:
⎯ Part 8: CMMs with optical distance sensors
© ISO 2011 – All rights reserved v
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ISO 10360-7:2011(E)
Introduction
This part of ISO 10360 is a geometrical product specification (GPS) standard and is to be regarded as a
general GPS standard (see ISO/TR 14638). It influences chain link 5 of the chains of standards on size,
distance, radius, angle, form, orientation, location, run-out and datums. For more detailed information on the
relation of this part of ISO 10360 to other standards and the GPS matrix model, see Annex E.
The tests of this part of ISO 10360 have two technical objectives:
a) to test the error of indication of a calibrated test length using an imaging probing system;
b) to test the errors in the imaging probing system.
The benefits of these tests are that the measured result has a direct traceability to the unit length, the meter,
and that it gives information on how the CMM will perform on similar length measurements.
The structure of this part of ISO 10360 parallels that of ISO 10360-2, which is for CMMs equipped with contact
probing systems. The testing methodology between these two parts of ISO 10360 is intentionally similar. The
differences that exist may be eliminated in future revisions of either this part of ISO 10360 or ISO 10360-2.
All the definitions in Clause 3 will appear in the revision of ISO 10360-1:2000.
vi © ISO 2011 – All rights reserved
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 10360-7:2011(E)
Geometrical product specifications (GPS) — Acceptance and
reverification tests for coordinate measuring machines
(CMM) —
Part 7:
CMMs equipped with imaging probing systems
1 Scope
This part of ISO 10360 specifies the acceptance tests for verifying the performance of a coordinate measuring
machine (CMM) used for measuring linear dimensions as stated by the manufacturer. It also specifies the
reverification tests that enable the user to periodically reverify the performance of the CMM.
The acceptance and reverification tests given in this part of ISO 10360 are applicable only to Cartesian CMMs
using imaging probing systems of any type operating in the discrete-point probing mode.
This part of ISO 10360 does not explicitly apply to:
⎯ non-Cartesian CMMs; however, parties may apply this part of ISO 10360 to non-Cartesian CMMs by
mutual agreement;
⎯ CMMs using other types of optical probing; however, parties may apply this approach to other optical
CMMs by mutual agreement;
⎯ CMMs using contact probing systems (see ISO 10360-2 for contact probing systems).
This part of ISO 10360 specifies performance requirements that can be assigned by the manufacturer or the
user of a CMM, 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 referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 10360-1:2000, Geometrical Product Specifications (GPS) — Acceptance and reverification tests for
coordinate measuring machines (CMM) — Part 1: Vocabulary
ISO 10360-2:2009, Geometrical product specifications (GPS) — Acceptance and reverification tests for
coordinate measuring machines (CMM) — Part 2: CMMs used for measuring linear dimensions
ISO 14253-1:1998, Geometrical Product Specifications (GPS) — Inspection by measurement of workpieces
and measuring equipment — Part 1: Decision rules for proving conformance or non-conformance with
specifications
© ISO 2011 – All rights reserved 1
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ISO 10360-7:2011(E)
ISO 14660-1:1999, Geometrical Product Specifications (GPS) — Geometrical features — Part 1: General
terms and definitions
ISO/TS 23165:2006, Geometrical product specifications (GPS) — Guidelines for the evaluation of coordinate
measuring machine (CMM) test uncertainty
ISO/IEC Guide 99, International vocabulary of metrology — Basic and general concepts and associated terms
(VIM)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 10360-1, ISO 10360-2, ISO 14253-1,
ISO 14660-1, ISO/TS 23165, ISO/IEC Guide 99 and the following apply.
3.1
imaging probing system
probing system which creates measurement points through the use of an imaging system
NOTE 1 This part of ISO 10360 is primarily concerned with imaging probing systems that enable measurements in the
lateral direction to the probing system axis.
NOTE 2 A video or vision probing system is an imaging probing system.
3.2
imaging probe CMM
CMM equipped with an imaging probing system
3.3
field of view
FOV
area viewed by the imaging probing system
See Figure 1.
NOTE The measuring limits, or size, of the FOV are stated as the limits of the object space that is reproduced in the
final image.
3.4
measuring window
region of interest in the FOV that is used in the determination of the measured point(s)
See Figure 1.
NOTE Configurations of measuring windows may vary widely between various imaging probe CMMs and for different
measuring applications on the same imaging probe CMM.
3.5
measuring plane (of the imaging probing system)
two-dimensional plane defined by the FOV of an imaging probing system
3.6
coefficient of thermal expansion
CTE
α
linear thermal expansion coefficient of a material at 20 °C
2 © ISO 2011 – All rights reserved
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ISO 10360-7:2011(E)
3.7
normal CTE material
−6 −6
material with a CTE between 8 × 10 /°C and 13 × 10 /°C
3.8
test circle
circular material standard used for acceptance test and reverification test
1
7
6
2
3
5
4
+Z
+Y
+X
Key
1 camera or other device for capturing an image of the measured object
2 various optical elements of the imaging probing system
3 measured object
4 FOV (object)
5 FOV (image)
6 measuring window
7 measured point
Figure 1 — Imaging probing system
3.9
bidirectional length measurement error
E
B
error of indication when measuring a calibrated bidirectional test length using an imaging probe CMM with a
single probing point (or equivalent) at each end of the calibrated test length
NOTE E is applicable only to imaging probe CMMs that are capable of three-dimensional spatial measurements,
B
which may not always be the case.
© ISO 2011 – All rights reserved 3
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ISO 10360-7:2011(E)
3.10
repeatability range of the bidirectional length measurement error
R
B
range (largest minus smallest) of three repeated length measurement errors measured by a CMM when
measuring a calibrated bidirectional test length
3.11
unidirectional length measurement error
E
U
error of indication when measuring a calibrated unidirectional test length using an imaging probe CMM with a
single probing point (or equivalent) at each end of the calibrated test length
NOTE E is applicable only to imaging probe CMMs that are capable of three-dimensional spatial measurements,
U
which may not always be the case.
3.12
repeatability range of the unidirectional length measurement error
R
U
range (largest minus smallest) of three repeated length measurement errors measured by a CMM when
measuring a calibrated unidirectional test length
3.13
Z bidirectional length measurement error
E
BZ
error of indication when measuring a calibrated bidirectional test length that is nominally perpendicular to the
measuring plane of the imaging probe using a single probing point (or equivalent) at each end of the
calibrated test length
NOTE In this part of ISO 10360, it is assumed that the machine Z-axis is nominally perpendicular to the measuring
plane of the imaging probe. If that is not the case, alternative nomenclature should be used (e.g. E or E ).
BX BY
3.14
Z unidirectional length measurement error
E
UZ
error of indication when measuring a calibrated unidirectional test length that is nominally perpendicular to the
measuring plane of the imaging probe using a single probing point (or equivalent) at each end of the
calibrated test length
NOTE In this part of ISO 10360, it is assumed that the machine Z-axis is nominally perpendicular to the measuring
plane of the imaging probe. If that is not the case, alternative nomenclature should be used (e.g. E or E ).
UX UY
3.15
XY bidirectional length measurement error
E
BXY
error of indication when measuring a calibrated bidirectional test length that is nominally parallel to the
measuring plane of the imaging probe using a single probing point (or equivalent) at each end of the
calibrated test length
NOTE In this part of ISO 10360, it is assumed that the machine XY plane is nominally parallel to the measuring plane
of the imaging probe. If that is not the case, alternative nomenclature should be used (e.g. E or E ).
BXZ BYZ
3.16
XY unidirectional length measurement error
E
UXY
error of indication when measuring a calibrated unidirectional test length that is nominally parallel to the
measuring plane of the imaging probe using a single probing point (or equivalent) at each end of the
calibrated test length
NOTE In this part of ISO 10360, it is assumed that the machine XY plane is nominally parallel to the measuring plane
of the imaging probe. If that is not the case, alternative nomenclature should be used (e.g. E or E ).
UXZ UYZ
4 © ISO 2011 – All rights reserved
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ISO 10360-7:2011(E)
3.17
squareness error
E
SQ
error of indication of the combined influence of the straightness and squareness (perpendicularity of motion)
measured between the axis of motion of the imaging probe CMM that is nominally perpendicular to the
measuring plane of the imaging probe and the plane of motion that is nominally parallel to the measuring
plane of the imaging probe
NOTE The expected usage is where the Z-axis is nominally perpendicular to the measuring plane of the imaging
probe and the XY plane is nominally parallel to the measuring plane of the imaging probe.
3.18
imaging probe bidirectional length measurement error
E
BV
error of indication of a calibrated bidirectional test length measured in any position within the field of view of
the imaging probe, nominally parallel to the measuring plane of the imaging probe, and using a single probing
point (or equivalent) at each end of the calibrated test length
NOTE 1 Testing E does not involve motion of the imaging probe CMM.
BV
NOTE 2 E is applicable only to imaging probe CMMs that are capable of making measurements in the field of view of
BV
the imaging probe, which may not always be the case.
3.19
imaging probe unidirectional length measurement error
E
UV
error of indication of a calibrated unidirectional test length measured in any position within the field of view of
the imaging probe, nominally parallel to the measuring plane of the imaging probe, and using a single probing
point (or equivalent) at each end of the calibrated test length
NOTE 1 Testing E does not involve motion of the imaging probe CMM.
UV
NOTE 2 E is applicable only to imaging probe CMMs that are capable of making measurements in the field of view of
UV
the imaging probe, which may not always be the case.
3.20
probing error
P
F2D
error of indication within which the range of radii can be determined by a least-squares fit of points measured
on a circular material standard of size, the measurements being taken on the test circle located anywhere in
the measuring volume by an imaging probe CMM in the discrete-point probing mode using motion of the CMM
between all successive points and with all points evenly distributed across the usable field of view of the
imaging probe
3.21
probing error of the imaging probe
P
FV2D
error of indication within which the range of radii can be determined by a least-squares fit of point measured
on a circular material standard of size, the measurements being taken on the test circle by an imaging probe
CMM in the discrete-point probing mode using no motion of the CMM and with all points distributed across the
usable field of view of the imaging probe
NOTE P is applicable only to imaging probe CMMs that are capable of making measurements in the field of view
FV2D
of the imaging probe, which may not always be the case.
3.22
maximum permissible error of bidirectional length measurement
E
B, MPE
extreme value of the bidirectional length measurement error, E , permitted by specifications
B
© ISO 2011 – All rights reserved 5
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 10360-7:2011(E)
3.23
maximum permissible limit of the bidirectional repeatability range
R
B, MPL
extreme value of the repeatability range of the bidirectional length measurement error, R , permitted by
B
specifications
3.24
maximum permissible error of unidirectional length measurement
E
U, MPE
extreme value of the unidirectional length measurement error, E , permitted by specifications
U
3.25
maximum permissible limit of the unidirectional repeatability range
R
U, MPL
extreme value of the repeatability range of the unidirectional length measurement error, R , permitted by
U
specifications
3.26
maximum permissible error of Z bidirectional length measurement
E
BZ, MPE
extreme value of the Z bidirectional length measurement error, E , permitted by specifications
BZ
3.27
maximum permissible error of Z unidirectional length measurement
E
UZ, MPE
extreme value of the Z unidirectional length measurement error, E , permitted by specifications
UZ
3.28
maximum permissible error of the XY bidirectional length measurement
E
BXY, MPE
extreme value of the XY bidirectional length measurement error, E , permitted by specifications
BXY
3.29
maximum permissible error of the XY unidirectional length measurement
E
UXY, MPE
extreme value of the XY unidirectional length measurement error, E , permitted by specifications
UXY
3.30
maximum permissible squareness error
E
SQ, MPE
extreme value of the squareness error, E , permitted by specifications
SQ
3.31
maximum permissible error of imaging probe bidirectional length measurement
E
BV, MPE
extreme value of the imaging probe bidirectional length measurement error, E , permitted by specifications
BV
3.32
maximum permissible error of imaging probe unidirectional length measurement
E
UV, MPE
extreme value of the imaging probe unidirectional length measurement error, E , permitted by specifications
UV
3.33
maximum permissible probing error
P
F2D, MPE
extreme value of the probing error, P , permitted by specifications
F2D
3.34
maximum permissible probing error of the imaging probe
P
FV2D, MPE
extreme value of the probing error of the imaging probe, P , permitted by specifications
FV2D
6 © ISO 2011 – All rights reserved
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ISO 10360-7:2011(E)
4 Symbols
For the purposes of this part of ISO 10360, the symbols of Table 1 apply.
Table 1 — Symbols
Symbol Meaning
E bidirectional length measurement error
B
R repeatability range of the bidirectional length measurement error
B
E unidirectional length measurement error
U
R repeatability range of the unidirectional length measurement error
U
E Z bidirectional length measurement error
BZ
E Z unidirectional length measurement error
UZ
E XY bidirectional length measurement error
BXY
E XY unidirectional length measurement error
UXY
E X bidirectional length measurement error
BX
E X unidirectional length measurement error
UX
E Y bidirectional length measurement error
BY
E Y unidirectional length measurement error
UY
E squareness error
SQ
E imaging probe bidirectional length measurement error
BV
E imaging probe unidirectional length measurement error
UV
P probing error
F2D
P probing error of the imaging probe
FV2D
E maximum permissible error of bidirectional length measurement
B, MPE
R maximum permissible limit of bidirectional repeatability range
B, MPL
E maximum permissible error of unidirectional length measurement
U, MPE
R maximum permissible limit of unidirectional repeatability range
U, MPL
E maximum permissible error of Z bidirectional length measurement
BZ, MPE
E maximum permissible error of Z unidirectional length measurement
UZ, MPE
E maximum permissible error of XY bidirectional length measurement
BXY, MPE
E maximum permissible error of XY unidirectional length measurement
UXY, MPE
E maximum permissible error of X bidirectional length measurement
BX, MPE
E maximum permissible error of X unidirectional length measurement
UX, MPE
E maximum permissible error of Y bidirectional length measurement
BY, MPE
E maximum permissible error of Y unidirectional length measurement
UY, MPE
E maximum permissible squareness error
SQ, MPE
E maximum permissible error of imaging probe bidirectional length measurement
BV, MPE
E maximum permissible error of imaging probe unidirectional length measurement
UV, MPE
P maximum permissible probing error
F2D, MPE
P maximum permissible probing error of the imaging probe
FV2D, MPE
NOTE See Clause 9 for the indications of these symbols in product documentation, drawings, data sheets, etc.
© ISO 2011 – All rights reserved 7
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ISO 10360-7:2011(E)
5 Environmental and metrological requirements
5.1 Environmental conditions
Limits for permissible environmental conditions, such as temperature conditions, air humidity, vibration and
ambient lighting at the site of installation, that influence the measurements shall be
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 10360-7
Première édition
2011-06-01
Spécification géométrique des produits
(GPS) — Essais de réception et de
vérification périodique des machines à
mesurer tridimensionnelles (MMT) —
Partie 7:
MMT équipées de systèmes de palpage
imageurs
Geometrical product specifications (GPS) — Acceptance and
reverification tests for coordinate measuring machines (CMM) —
Part 7: CMMs equipped with imaging probing systems
Numéro de référence
ISO 10360-7:2011(F)
©
ISO 2011
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 10360-7:2011(F)
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© ISO 2011
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ii © ISO 2011 – Tous droits réservés
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ISO 10360-7:2011(F)
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction.vi
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives.1
3 Termes et définitions .2
4 Symboles.7
5 Exigences environnementales et métrologiques.8
5.1 Conditions environnementales.8
5.2 Conditions de fonctionnement .8
5.3 Exigences pour des MMT utilisant des palpeurs imageurs de configurations différentes .8
5.3.1 Généralités .8
5.3.2 Erreurs de mesure de longueur .9
5.3.3 Erreurs de palpage .10
5.3.4 Plage de répétabilité de l'erreur de mesure de longueur, R ou R .10
B U
5.3.5 Effets de chargement de pièce .10
6 Essais de réception et essais de vérification périodique .11
6.1 Généralités .11
6.2 Erreurs de mesure de longueur .11
6.2.1 Généralités .11
6.2.2 Équipement de mesure.12
6.2.3 Erreur de mesure de longueur, E ou E .13
B U
6.2.4 Erreur de mesure de longueur Z, E ou E .14
BZ UZ
6.2.5 Erreur de mesure de longueur XY, E ou E .15
BXY UXY
6.2.6 Erreur de mesure de longueur du palpeur imageur, E ou E .16
BV UV
6.3 Erreur de perpendicularité, E .16
SQ
6.3.1 Généralités .16
6.3.2 Équipement de mesure.17
6.3.3 Positions de mesure .17
6.3.4 Mode opératoire de mesure .18
6.3.5 Obtention des résultats d'essai .18
6.4 Plage de répétabilité de l'erreur de mesure de longueur, R ou R .19
B U
6.5 Performance de palpage (P ).19
F2D
6.5.1 Principe.19
6.5.2 Équipement de mesure.19
6.5.3 Mode opératoire.19
6.5.4 Obtention des résultats d'essai .21
6.6 Erreur de palpage du palpeur imageur, P .21
FV2D
6.6.1 Principe.21
6.6.2 Équipement de mesure.21
6.6.3 Mode opératoire.21
6.6.4 Obtention des résultats d'essai .21
7 Conformité aux spécifications .22
7.1 Essai de réception.22
7.1.1 Critères d'acceptation.22
7.1.2 Rejet de données et mesurages répétés.23
7.2 Essai de vérification périodique .24
8 Applications .24
© ISO 2011 – Tous droits réservés iii
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ISO 10360-7:2011(F)
8.1 Essai de réception .24
8.2 Essai de vérification périodique.25
8.3 Contrôle intermédiaire .25
9 Indication dans la documentation de produit et les fiches techniques.26
Annexe A (informative) Contrôle intermédiaire.27
Annexe B (normative) Étalons représentatifs d'une longueur d'essai étalonnée.28
Annexe C (informative) Méthode alternative de vérification de l'erreur de perpendicularité.34
Annexe D (normative) Ajustements mathématiques applicables aux étalons à faible CDT .36
Annexe E (informative) Relation avec la matrice GPS.38
Bibliographie .39
iv © ISO 2011 – Tous droits réservés
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ISO 10360-7:2011(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 (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée 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.
L'ISO 10360-7 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 213, Spécifications et vérification
dimensionnelles et géométriques des produits.
L'ISO 10360 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Spécification géométrique des
produits (GPS) — Essais de réception et de vérification périodique des machines à mesurer
tridimensionnelles (MMT):
⎯ Partie 1: Vocabulaire
⎯ Partie 2: MMT utilisées pour les mesures de dimensions linéaires
⎯ Partie 3: MMT ayant l'axe de rotation d'un plateau tournant comme quatrième axe
⎯ Partie 4: MMT utilisées en mode de mesure par scanning
⎯ Partie 5: MMT utilisant des systèmes de palpage à stylet simple ou à stylets multiples
⎯ Partie 6: Estimation des erreurs dans le calcul des éléments associés gaussiens
⎯ Partie 7: MMT équipées de systèmes de palpage imageurs
⎯ Partie 9: MMT avec systèmes de palpage multiples
La partie suivante est en cours d'élaboration:
⎯ Partie 8: MMT avec détecteurs optiques à distance
© ISO 2011 – Tous droits réservés v
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ISO 10360-7:2011(F)
Introduction
La présente partie de l'ISO 10360 est une norme traitant de la spécification géométrique des produits (GPS)
et est à considérer comme une norme GPS générale (voir l'ISO/TR 14638). Elle influence le maillon 5 des
chaînes de normes sur la taille, la distance, le rayon, l'angle, la forme, l'orientation, la position, le battement et
les références. Pour de plus amples informations sur la relation de la présente partie de l'ISO 10360 avec les
autres normes et la matrice GPS, voir l'Annexe E.
Les essais décrits dans la présente partie de l'ISO 10360 ont deux objectifs techniques:
a) obtenir l'erreur d'indication d'une longueur d'essai étalonnée au moyen d'un système de palpage
imageur;
b) obtenir les erreurs dans le système de palpage imageur.
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 la MMT fonctionnera lors de mesures de longueur similaires.
La structure de la présente partie de l'ISO 10360 est analogue à celle de l'ISO 10360-2, qui s'applique aux
MMT avec systèmes de palpage à contact. La méthode d'essai entre ces deux parties de l'ISO 10360 est
intentionnellement similaire. Les différences existantes pourront être éliminées dans de futures révisions soit
de la présente partie de l'ISO 10360 soit de l'ISO 10360-2.
Toutes les définitions de l'Article 3 apparaîtront dans la prochaine révision de l'ISO 10360-1:2000.
vi © ISO 2011 – Tous droits réservés
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NORME INTERNATIONALE ISO 10360-7:2011(F)
Spécification géométrique des produits (GPS) — Essais de
réception et de vérification périodique des machines à mesurer
tridimensionnelles (MMT) —
Partie 7:
MMT équipées de systèmes de palpage imageurs
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 10360 spécifie les essais de réception pour vérifier que les performances des
machines à mesurer tridimensionnelles (MMT) utilisées pour les mesures de dimensions linéaires sont telles que
spécifiées par le fabricant. Elle spécifie aussi les essais de vérification périodique des performances des MMT.
Les essais de réception et de vérification périodique décrits dans la présente partie de l'ISO 10360
s'appliquent uniquement aux MMT cartésiennes utilisant tout type de système de palpage imageur
fonctionnant en mode de palpage discret.
La présente partie de l'ISO 10360 ne s'applique pas explicitement aux:
⎯ MMT non cartésiennes; cependant, les clients et fournisseurs concernés peuvent mutuellement convenir
d'appliquer la présente partie de l'ISO 10360 aux MMT non cartésiennes;
⎯ MMT utilisant d'autres types de palpage optique; cependant, les clients et fournisseurs concernés
peuvent mutuellement convenir d'appliquer cette méthode à d'autres MMT à palpage optique;
⎯ MMT avec systèmes de palpage à contact (voir l'ISO 10360-2 pour les systèmes de palpage à contact).
La présente partie de l'ISO 10360 spécifie les exigences de performance qui peuvent être fixées par le
fabricant ou l'utilisateur d'une MMT, 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 de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 10360-1:2000, Spécification géométrique des produits (GPS) — Essais de réception et de vérification
périodique des machines à mesurer tridimensionnelles (MMT) — Partie 1: Vocabulaire
ISO 10360-2:2009, Spécification géométrique des produits (GPS) — Essais de réception et de vérification
périodique des machines à mesurer tridimensionnelles (MMT) — Partie 2: MMT utilisées pour les mesures de
dimensions linéaires
ISO 14253-1:1998, Spécification géométrique des produits (GPS) — Vérification par la mesure des pièces et
équipements de mesure — Partie 1: Règles de décision pour prouver la conformité ou la non-conformité à la
spécification
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ISO 10360-7:2011(F)
ISO 14660-1:1999, Spécification géométrique des produits (GPS) — Éléments géométriques — Partie 1:
Termes généraux et définitions
ISO/TS 23165:2006, Spécification géométrique des produits (GPS) — Lignes directrices pour l'estimation de
l'incertitude d'essai des machines à mesurer tridimensionnelles (MMT)
GUIDE ISO/CEI 99, Vocabulaire international de métrologie — Concepts fondamentaux et généraux et
termes associés (VIM)
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 10360-1, l'ISO 10360-2,
l'ISO 14253-1, l'ISO 14660-1, l'ISO/TS 23165, le Guide ISO/CEI 99 ainsi que les suivants s'appliquent.
3.1
système de palpage imageur
système de palpage qui crée des points de mesurage via l'utilisation d'un système imageur
NOTE 1 La présente partie de l'ISO 10360 concerne essentiellement les systèmes de palpage imageurs qui
permettent des mesurages en direction latérale de l'axe du système de palpage.
NOTE 2 Un système de palpage vidéo ou à vision est un système de palpage imageur.
3.2
MMT à palpeur imageur
MMT équipée d'un système de palpage imageur
3.3
champ de vision
CDV
zone vue par le système de palpage imageur
Voir la Figure 1.
NOTE Les limites de mesurage, ou la taille, du CDV sont données comme les limites de dimensions de l'objet
reproduit dans l'image finale.
3.4
fenêtre de mesurage
région d'intérêt du CDV qui sert à la détermination des points mesurés
Voir la Figure 1.
NOTE Les configurations des fenêtres de mesurage varient largement entre les différentes MMT utilisant un palpeur
imageur et d'une application de mesurage à l'autre sur la même MMT à palpeur imageur.
3.5
plan de mesurage (du système de palpage imageur)
plan bidimensionnel défini par le CDV d'un système de palpage imageur
3.6
coefficient de dilatation thermique
CDT
α
coefficient linéaire de dilatation thermique d'un matériel à 20 °C
3.7
matériau à CDT normal
−6 −6
matériau dont le CDT est compris entre 8 × 10 /°C et 13 × 10 /°C
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ISO 10360-7:2011(F)
3.8
cercle d'essai
étalon matérialisé circulaire utilisé pour les essais d'acceptation et de vérification périodique
1
7
6
2
3
5
4
+Z
+Y
+X
Légende
1 caméra ou autre dispositif de prise d'image de l'objet mesuré
2 différents éléments optiques du système de palpage imageur
3 objet mesuré
4 CDV (objet)
5 CDV (image)
6 fenêtre de mesurage
7 point mesuré
Figure 1 — Système de palpage imageur
3.9
erreur de mesure de longueur bidirectionnelle
E
B
erreur d'indication lors du mesurage d'une longueur d'essai étalonnée bidirectionnelle en utilisant une MMT à
palpeur imageur avec un seul point de palpage (ou équivalent) à chaque extrémité de la longueur d'essai
étalonnée
NOTE E n'est applicable qu'aux MMT à palpeur imageur capables de mesurages spatiaux tridimensionnels, ce qui
B
peut ne pas toujours être le cas.
3.10
plage de répétabilité de l'erreur de mesure de longueur bidirectionnelle
R
B
plage (différence entre la plus grande et la plus petite valeur) de trois erreurs de mesure de longueur répétées,
mesurées par une MMT lors du mesurage d'une longueur d'essai bidirectionnelle étalonnée
© ISO 2011 – Tous droits réservés 3
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ISO 10360-7:2011(F)
3.11
erreur de mesure de longueur unidirectionnelle
E
U
erreur d'indication lors du mesurage d'une longueur d'essai étalonnée unidirectionnelle en utilisant une MMT à
palpeur imageur avec un seul point de palpage (ou équivalent) à chaque extrémité de la longueur d'essai
étalonnée
NOTE E n'est applicable qu'aux MMT à palpeur imageur capables de mesurages spatiaux tridimensionnels, ce qui
U
peut ne pas toujours être le cas.
3.12
plage de répétabilité de l'erreur de mesure de longueur unidirectionnelle
R
U
plage (différence entre la plus grande et la plus petite valeur) de trois erreurs de mesure de longueur répétées
mesurées par une MMT lors du mesurage d'une longueur d'essai unidirectionnelle étalonnée
3.13
erreur de mesure de longueur bidirectionnelle Z
E
BZ
erreur d'indication lors du mesurage d'une longueur d'essai étalonnée bidirectionnelle nominalement
perpendiculaire au plan de mesurage du palpeur imageur, en utilisant un seul point de palpage (ou
équivalent) à chaque extrémité de la longueur d'essai étalonnée
NOTE Dans la présente partie de l'ISO 10360, il est supposé que l'axe Z de la machine est nominalement
perpendiculaire au plan de mesurage du palpeur imageur. Si ce n'est pas le cas, il convient d'employer une nomenclature
alternative (par exemple E ou E ).
X Y
3.14
erreur de mesure de longueur unidirectionnelle Z
E
UZ
erreur d'indication lors du mesurage d'une longueur d'essai étalonnée unidirectionnelle nominalement
perpendiculaire au plan de mesurage du palpeur imageur, en utilisant un seul point de palpage (ou
équivalent) à chaque extrémité de la longueur d'essai étalonnée
NOTE Dans la présente partie de l'ISO 10360, il est supposé que l'axe Z de la machine est nominalement
perpendiculaire au plan de mesurage du palpeur imageur. Si ce n'est pas le cas, il convient d'employer une nomenclature
alternative (par exemple E ou E ).
UX UY
3.15
erreur de mesure de longueur bidirectionnelle XY
E
BXY
erreur d'indication lors du mesurage d'une longueur d'essai étalonnée bidirectionnelle nominalement parallèle
au plan de mesurage du palpeur imageur, en utilisant un seul point de palpage (ou équivalent) à chaque
extrémité de la longueur d'essai étalonnée
NOTE Dans la présente partie de l'ISO 10360, il est supposé que le plan XY de la machine est nominalement
parallèle au plan de mesurage du palpeur imageur. Si ce n'est pas le cas, il convient d'employer une nomenclature
alternative (par exemple E ou E ).
BXZ BYZ
3.16
erreur de mesure de longueur unidirectionnelle XY
E
UXY
erreur d'indication lors du mesurage d'une longueur d'essai étalonnée bidirectionnelle nominalement parallèle
au plan de mesurage du palpeur imageur, en utilisant un seul point de palpage (ou équivalent) à chaque
extrémité de la longueur d'essai étalonnée
NOTE Dans la présente partie de l'ISO 10360, il est supposé que l'axe XY de la machine est nominalement parallèle
au plan de mesurage du palpeur imageur. Si ce n'est pas le cas, il convient d'employer une nomenclature alternative (par
exemple E ou E ).
UXZ UYZ
4 © ISO 2011 – Tous droits réservés
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ISO 10360-7:2011(F)
3.17
erreur de perpendicularité
E
SQ
erreur d'indication due aux influences combinées de la rectitude et de la perpendicularité (perpendicularité du
déplacement) mesurées entre l'axe de déplacement de la MMT utilisant un système de palpage imageur
nominalement perpendiculaire au plan de mesurage du système de palpage imageur et le plan de
déplacement qui est nominalement parallèle au plan de mesurage du palpeur imageur
NOTE L'utilisation prévue existe lorsque l'axe Z est nominalement perpendiculaire au plan de mesurage du système
de palpage imageur et que le plan XY est nominalement parallèle au plan de mesurage du palpeur imageur.
3.18
erreur de mesure de longueur bidirectionnelle du palpeur imageur
E
BV
erreur d'indication lors du mesurage d'une longueur d'essai bidirectionnelle étalonnée dans n'importe quelle
position dans le champ de vision du palpeur imageur, nominalement parallèle au plan de mesurage du
palpeur imageur, en utilisant un seul point de palpage (ou équivalent) à chaque extrémité de la longueur
d'essai étalonnée
NOTE 1 L'essai de E n'implique pas de déplacement de la MMT à palpeur imageur.
BV
NOTE 2 E n'est applicable qu'aux MMT utilisant un système de palpage imageur capables d'effectuer des
BV
mesurages dans le champ de vision du palpeur imageur, ce qui peut ne pas toujours être le cas.
3.19
erreur de mesure de longueur unidirectionnelle du palpeur imageur
E
UV
erreur d'indication lors du mesurage d'une longueur d'essai unidirectionnelle étalonnée dans n'importe quelle
position dans le champ de vision du palpeur imageur, nominalement parallèle au plan de mesurage du
palpeur imageur, en utilisant un seul point de palpage (ou équivalent) à chaque extrémité de la longueur
d'essai étalonnée
NOTE 1 L'essai de E n'implique pas de déplacement de la MMT à palpeur imageur.
UV
NOTE 2 E n'est applicable qu'aux MMT utilisant un système de palpage imageur capables d'effectuer des
UV
mesurages dans le champ de vision du palpeur imageur, ce qui peut ne pas toujours être le cas.
3.20
erreur de palpage
P
F2D
erreur d'indication à l'intérieur de laquelle la plage des rayons peut être déterminée par une association des
moindres carrés des points mesurés sur un étalon matérialisé de taille, circulaire, les mesurages étant
effectués sur le cercle d'essai situé à tout endroit du volume de mesure par une MMT utilisant un système de
palpage imageur en mode de palpage discret en utilisant le déplacement de la MMT entre tous les points
successifs et pour tous les points répartis uniformément sur le champ de vision utile du palpeur imageur
3.21
erreur de palpage du palpeur imageur
P
FV2D
erreur d'indication à l'intérieur de laquelle la plage des rayons peut être déterminée par une association des
moindres carrés des points mesurés sur un étalon matérialisé de taille, circulaire, les mesurages étant
effectués sur le cercle d'essai par une MMT équipée d'un système de palpage imageur en mode de palpage
discret en n'utilisant pas le déplacement de la MMT entre les points et pour tous les points répartis sur le
champ de vision utile du palpeur imageur
NOTE P n'est applicable qu'aux MMT utilisant un système de palpage imageur capables d'effectuer des
FV2D
mesurages dans le champ de vision du palpeur imageur, ce qui peut ne pas toujours être le cas.
3.22
erreur maximale tolérée de mesure de longueur bidirectionnelle
E
B, MPE
valeur extrême de l'erreur de mesure de longueur bidirectionnelle, E , autorisée par les spécifications
B
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ISO 10360-7:2011(F)
3.23
limite maximale tolérée de la plage de répétabilité bidirectionnelle
R
B, MPL
valeur extrême de la plage de répétabilité de l'erreur de mesure de longueur bidirectionnelle, R , autorisée par
B
les spécifications
3.24
erreur maximale tolérée de mesure de longueur unidirectionnelle
E
U, MPE
valeur extrême de l'erreur de mesure de longueur unidirectionnelle, E , autorisée par les spécifications
U
3.25
limite maximale tolérée de la plage de répétabilité unidirectionnelle
R
U, MPL
valeur extrême de la plage de répétabilité de l'erreur de mesure de longueur unidirectionnelle, R , autorisée
U
par les spécifications
3.26
erreur maximale tolérée de mesure de longueur bidirectionnelle Z
E
BZ, MPE
valeur extrême de l'erreur de mesure de longueur bidirectionnelle Z, E , autorisée par les spécifications
BZ
3.27
erreur maximale tolérée de mesure de longueur unidirectionnelle Z
E
UZ, MPE
valeur extrême de l'erreur de mesure de longueur unidirectionnelle Z, E , autorisée par les spécifications
UZ
3.28
erreur maximale tolérée de mesure de longueur bidirectionnelle XY
E
BXY, MPE
valeur extrême de l'erreur de mesure de longueur bidirectionnelle XY, E , autorisée par les spécifications
BXY
3.29
erreur maximale tolérée de mesure de longueur unidirectionnelle XY
E
UXY, MPE
valeur extrême de l'erreur de mesure de longueur unidirectionnelle XY, E , autorisée par les spécifications
UXY
3.30
erreur maximale tolérée de perpendicularité
E
SQ, MPE
valeur extrême de l'erreur de mesure de perpendicularité, E , autorisée par les spécifications
SQ
3.31
erreur maximale tolérée de mesure de longueur bidirectionnelle du palpeur imageur
E
BV, MPE
valeur extrême de l'erreur de mesure de longueur bidirectionnelle du palpeur imageur, E , autorisée par les
BV
spécifications
3.32
erreur maximale tolérée de mesure de longueur unidirectionnelle du palpeur imageur
E
UV, MPE
valeur extrême de l'erreur de mesure de longueur unidirectionnelle du palpeur imageur, E , autorisée par les
BV
spécifications
3.33
erreur de palpage maximale tolérée
P
F2D, MPE
valeur extrême de l'erreur de palpage, P , autorisée par les spécifications
F2D
6 © ISO 2011 – Tous droits réservés
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ISO 10360-7:2011(F)
3.34
erreur de palpage maximale tolérée du palpeur imageur
P
FV2D, MPE
valeur extrême de l'erreur de palpage du palpeur imageur, P , autorisée par les spécifications
FV2D
4 Symboles
Pour les besoins de la présente partie de l'ISO 10360, les symboles du Tableau 1 s'appliquent.
Tableau 1 — Symboles
Symbole Signification
E erreur de mesure de longueur bidirectionnelle
B
R plage de répétabilité de l'erreur de mesure de longueur bidirectionnelle
B
E erreur de mesure de longueur unidirectionnelle
U
R plage de répétabilité de l'erreur de mesure de longueur unidirectionnelle
U
E erreur de mesure de longueur bidirectionnelle Z
BZ
E erreur de mesure de longueur unidirectionnelle Z
UZ
E erreur de mesure de longueur bidirectionnelle XY
BXY
E
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.