ISO 10360-12:2016
(Main)Geometrical product specifications (GPS) - Acceptance and reverification tests for coordinate measuring systems (CMS) - Part 12: Articulated arm coordinate measurement machines (CMM)
Geometrical product specifications (GPS) - Acceptance and reverification tests for coordinate measuring systems (CMS) - Part 12: Articulated arm coordinate measurement machines (CMM)
ISO 10360-12:2016 specifies the acceptance tests for verifying the performance of an articulated arm CMM by measuring calibrated test lengths as stated by the manufacturer. It also specifies the reverification tests that enable the user to periodically reverify the performance of the articulated arm CMM. It applies to articulated arm CMMs using tactile probes and optionally optical distance sensors (also referred to as laser line scanners or laser line probes). Details on tests for scanner accessories are given in Annex E. ISO 10360-12:2016 does not specify how often or when testing is performed, if at all, nor does it specify which party should bear the cost of testing. This part of ISO 10360 specifies - performance requirements that can be assigned by the manufacturer or the user of the articulated arm 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 systèmes de mesure tridimensionnels (SMT) — Partie 12: Machines à mesurer tridimensionnelles à bras articulés (MMT)
ISO 10360-12:2016 spécifie les essais de réception visant à vérifier que les performances d'une MMT à bras articulés en mesurant des longueurs d'essai étalonnées soient conformes aux indications du fabricant. Elle spécifie également les essais de vérification périodique permettant à l'utilisateur de vérifier périodiquement les performances de la MMT à bras articulés. Elle s'applique aux MMT à bras articulés utilisant des palpeurs tactiles et optionnellement des détecteurs optiques sans contact. Des informations supplémentaires sur les essais pour accessoires de scanning sont données à l'Annexe E. ISO 10360-12:2016 ne spécifie pas la fréquence ou le moment où l'essai est réalisé, le cas échéant, et ne précise pas la partie qui doit supporter le coût de l'essai. ISO 10360-12:2016 spécifie: - les exigences de performance qui peuvent être fixées par le fabricant ou l'utilisateur de la MMT à bras articulés; - la façon d'exécuter les 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
Relations
Overview
ISO 10360-12:2016 - "Geometrical product specifications (GPS) - Acceptance and reverification tests for coordinate measuring systems (CMS) - Part 12: Articulated arm coordinate measurement machines (CMM)" defines standardized procedures for verifying the performance of articulated arm CMMs. The standard specifies how to perform acceptance tests (to confirm manufacturer-stated performance) and reverification tests (for periodic user checks) using calibrated test lengths. It applies to articulated arms equipped with tactile probes and optionally optical distance sensors (laser line scanners/laser line probes). Note: ISO 10360-12:2016 does not set test frequency or assign testing costs.
Key topics
- Scope and purpose: Defines performance requirements assignable by manufacturer or user and the rules for proving conformance.
- Rated operating conditions: Environmental and operational conditions under which the tests should be executed.
- Test categories (Clause 6 and annexes):
- Probing size and form errors (tactile probe behaviour and artefact probing);
- Articulated location errors (joint/encoder derived positional accuracy);
- Length measurement errors (measurement of calibrated test lengths and concatenated lengths - see Annex F).
- Measurement artefacts and alignment: Describes suitable artefacts representing calibrated test lengths (Annex B) and alignment procedures (Annex C).
- Scanner-specific tests: Procedures and requirements for scanning probing systems and accessories (Annex E).
- Compliance and reporting: Acceptance criteria, data rejection rules, reverification decision rules, and recommended forms (Annex A).
- Informative guidance: Interim checks, optional repeatability metrics and relation to the GPS matrix model (Annexes D, H, I).
Applications
ISO 10360-12:2016 is intended for practical use by:
- Articulated arm CMM manufacturers - to specify and declare MPEs (Maximum Permissible Errors) and guaranteed performance.
- Calibration laboratories and metrology service providers - to perform traceable acceptance and reverification testing using calibrated artefacts.
- Quality managers and metrology engineers in production, inspection, R&D, and reverse-engineering environments who rely on articulated arm measurements for part verification, dimensional control, and process qualification.
- Users of laser line scanners attached to articulated arms who need standardized performance assessments (Annex E).
Key benefits include traceability to the unit metre, consistent test procedures, and objective evidence for conformity to declared performance.
Related standards
- ISO 10360 series (e.g., ISO 10360-1 Vocabulary; ISO 10360-8 Optical distance sensors; ISO 10360-9 Multiple probing systems).
- ISO 14638 (GPS masterplan), ISO 8015 (fundamental GPS rules), ISO 14253-1 (decision rules for verification).
Using ISO 10360-12:2016 helps ensure reproducible, traceable verification of articulated arm CMM performance and aligns acceptance/reverification testing with international GPS practices.
Standards Content (Sample)
DRAFT INTERNATIONAL STANDARD
ISO/DIS 10360-12
ISO/TC 213 Secretariat: DS
Voting begins on: Voting terminates on:
2014-08-21 2015-01-21
Geometrical Product Specifications (GPS) — Acceptance
and reverification tests for coordinate measuring systems
(CMS) —
Part 12:
Articulated arm coordinate measurement machines (CMM)
Spécification géométrique des produits (GPS) — Essais de réception et de vérification périodique des
machines à mesurer tridimensionnelles (MMT) —
Partie 12: MMT à bras articulés
ICS: 17.040.30
ISO/CEN PARALLEL PROCESSING
This draft has been developed within the International Organization for
Standardization (ISO), and processed under the ISO lead mode of collaboration
as defined in the Vienna Agreement.
This draft is hereby submitted to the ISO member bodies and to the CEN member
bodies for a parallel five month enquiry.
Should this draft be accepted, a final draft, established on the basis of comments
received, will be submitted to a parallel two-month approval vote in ISO and
THIS DOCUMENT IS A DRAFT CIRCULATED
formal vote in CEN.
FOR COMMENT AND APPROVAL. IT IS
THEREFORE SUBJECT TO CHANGE AND MAY
NOT BE REFERRED TO AS AN INTERNATIONAL
STANDARD UNTIL PUBLISHED AS SUCH.
To expedite distribution, this document is circulated as received from the
IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS
committee secretariat. ISO Central Secretariat work of editing and text
BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL,
composition will be undertaken at publication stage.
TECHNOLOGICAL, COMMERCIAL AND
USER PURPOSES, DRAFT INTERNATIONAL
STANDARDS MAY ON OCCASION HAVE TO
BE CONSIDERED IN THE LIGHT OF THEIR
POTENTIAL TO BECOME STANDARDS TO
WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN
Reference number
NATIONAL REGULATIONS.
ISO/DIS 10360-12:2014(E)
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 SUPPORTING DOCUMENTATION. ISO 2014
ISO/DIS 10360-12:2014(E)
Copyright notice
This ISO document is a Draft International Standard and is copyright-protected by ISO. Except as
permitted under the applicable laws of the user’s country, neither this ISO draft nor any extract
from it may be reproduced, stored in a retrieval system or transmitted in any form or by any means,
electronic, photocopying, recording or otherwise, without prior written permission being secured.
Requests for permission to reproduce should be addressed to either ISO at the address below or ISO’s
member body in the country of the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Reproduction may be subject to royalty payments or a licensing agreement.
Violators may be prosecuted.
ii © ISO 2014 – All rights reserved
Page
Foreword . 5
Introduction . 6
1 Scope . 7
2 Normative References . 7
3 Terms and Definitions . 8
4 Symbols . 11
5 Environmental and operating conditions . 12
5.1 Environmental conditions . 12
5.2 Operating conditions . 12
6 Acceptance tests and reverification tests . 13
6.1 General . 13
6.2 Probing size and form errors . 13
6.2.1 Principle. 13
6.2.2 Measuring equipment . 13
6.2.3 Procedure . 13
6.2.4 Derivation of test results . 14
6.3 Articulated location errors. 15
6.3.1 Principle. 15
6.3.2 Measuring equipment . 15
6.3.3 Procedure . 15
6.3.4 Derivation of test results . 16
6.4 Length errors . 16
6.4.1 Principle. 16
6.4.2 Measuring equipment . 17
6.4.3 Procedure . 17
6.4.4 Derivation of test results . 21
7 Compliance with specification . 21
7.1 Acceptance tests . 21
7.1.1 Acceptance criteria . 21
7.1.2 Data rejection and repeated measurements . 22
7.2 Reverification tests . 22
8 Applications . 22
8.1 Acceptance test . 22
8.2 Reverification test . 23
8.3 Interim check . 23
9 Indication in product documentation and data sheets . 23
Annex A (informative) Forms . 24
Annex B (normative) Artefacts that represent a calibrated test length . 25
Annex C (informative) Alignment of artefacts . 30
Annex D (informative) Interim testing . 32
Annex E (normative) Testing a scanning probing system of an articulated arm CMM. 34
Annex F (normative) Length error measurement by concatenating test lengths . 35
Annex G (informative) Optional probing articulated size and form errors . 39
Annex H (informative) Optional repeatability range of the length measurement error . 40
Annex I (informative) Relation to the GPS matrix model . 41
Bibliography . 42
4 © ISO 2014 – All rights reserved
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
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 10360-12 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 systems (CMS):
Part 1: Vocabulary
Part 2: CMMs used for measuring size
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 probing performance with contacting probing system
Part 6: Estimation of errors in computing of Gaussian associated features
Part 7: CMMs equipped with video probing systems
Part 8: CMMs with optical distance sensors
Part 9: CMMs with multiple probing systems
Part 10: Laser Trackers used for measuring point-to-point distances
Part 12: Articulated arm coordinate measuring machines
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 link 5 of the chains of standards on size, distance,
radius, angle, form, orientation, location, run-out and datums. For more detailed information of the relation of
this part of ISO 10360 to other standards and the GPS matrix model see Annex I.
The ISO/GPS Masterplan given in ISO/TR 14638 gives an overview of the ISO/GPS system of which this
document is a part. The fundamental rules of ISO/GPS given in ISO 8015 apply to this document and the
default decision rules given in ISO 14253-1 apply to specifications made in accordance with this document,
unless otherwise indicated.
The objective of this part of ISO 10360 is to provide a well-defined testing procedure to (1) enable
manufacturers of articulated arm CMMs to provide specification MPEs and (2) to enable users to test
articulated arm CMMs to manufacturer specifications using calibrated traceable reference artefacts. The
benefits of these tests are that the measured result has a direct traceability to the unit length, the metre, and
that they give information on how the articulated arm CMM will perform on similar length measurements.
6 © ISO 2014 – All rights reserved
Geometrical Product Specifications (GPS) — Acceptance and
reverification tests for coordinate measuring systems (CMS) —
Part 12: Articulated arm coordinate measurement machines
(CMM)
1 Scope
This part of ISO 10360 specifies the acceptance tests for verifying the performance of an articulated arm CMM
used for measuring calibrated test lengths as stated by the manufacturer. It also specifies the reverification
tests that enable the user to periodically reverify the performance of the articulated arm CMM. It applies to
articulated arm CMMs using tactile probes, scanner probes, or both. Details on tests for scanner accessories
are given in Annex E.
This International Standard specifies:
performance requirements that can be assigned by the manufacturer or the user of the articulated arm
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 cited editions apply. 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 test for
coordinate measuring machines (CMM) — Part 1: Vocabulary
ISO 10360-8:2014, Geometrical Product Specifications (GPS) — Acceptance and reverification tests for
coordinate measuring machines (CMM) — Part 8: CMMs with optical distance sensors
ISO 10360-9:2013, Geometrical Product Specifications (GPS) — Acceptance and reverification tests for
coordinate measuring machines (CMM) — Part 9: CMMs with multiple probing systems
ISO 14253-1:1998, Geometrical Product Specifications (GPS) — Inspection by measurement of workpieces
and measuring equipment — Part 1: Decision rules for proving conformance or nonconformance with
specifications
ISO/TS 23165:2006, Geometrical product specifications (GPS) — Guidelines for the evaluation of coordinate
measuring machine (CMM) test uncertainty
3 Terms and Definitions
The definitions in this section are intended to concisely state the meaning of terms. For metrological
characteristics that have numerical values, the complete description of the procedure and derivation of test
results in Clause 6 shall be followed in determining values.
3.1
articulated arm coordinate measuring machine
system that measures spatial coordinates and comprises (1) open chain of fixed-length segments, (2) joint
assemblies interconnecting the segments and attaching them to the stationary environment, and (3) probing
system at the free end of the chain
Note 1 to entry The probing system may comprise a rigid probe or a sensing system such as a scanner.
Note 2 to entry Rotary joint assemblies connected to the fixed-length segments are equipped with angular encoders.
Cartesian coordinates of each measuring point are calculated from the measured angles and segment lengths.
3.2
joint
rotatable element of an articulated arm CMM
Note to entry There are two types of joints: hinge joints, which cause a hinging movement between adjacent arm
segments, and swivel joints, which cause a rotary movement along the direction of an arm segment.
3.3
joint assembly
assembly of elements that interconnect segments of an articulated arm CMM. Usually a joint assembly
includes at least a hinge joint and a swivel joint
Note 1 to entry Each joint assembly includes an angle measuring device (rotary encoder).
Note 2 to entry In analogy to the human arm, the three main joint assemblies are designated the shoulder, elbow, and
wrist.
Note 3 to entry Current machines have two or three degrees of freedom each for shoulder (a, b), elbow (c, d), and
wrist (e, f, g), as shown in Figure 1. Consequently, articulated arm CMMs are referred to as either six or seven axis
machines.
8 © ISO 2014 – All rights reserved
Figure 1 — Articulated arm CMM with six rotary axes (top) and seven rotary axes (bottom)
3.4
measuring range
diameter of the spherical volume within which an articulated arm CMM is capable of measuring
Note 1 to entry Measuring range is specified by the manufacturer.
Note 2 to entry Measuring range is twice the reach of the articulated arm. However, some of the regions that can be
reached by the articulated arm may not be within the measuring volume.
3.5
measuring volume
the region in space over which the manufacturer specifies the performance of the articulated arm CMM
Note 1 to entry Measuring volume is restricted by inaccessible zones specified by the manufacturer. For example,
there may be an inaccessible zone close to the vertical main axis.
Note 2 to entry Manufacturers may specify more than one measuring volume for a machine, each measuring volume
having a separate performance specification.
Note 3 to entry Because of the possibility of binding up a joint when adjacent arm segments are brought close
together, the size of the measuring volume may depend on the direction of the probe stylus in relation to the outside of the
measuring volume or inaccessible zones within the measuring volume. The manufacturer may specify one or more
measuring volumes according to the direction of the probe stylus.
3.6
useful arm length
half the measuring range
3.7
coefficient of thermal expansion (CTE)
linear thermal expansion coefficient of a material at 20 ºC
o
Note to entry The above definition for CTE does not imply that a user is required to make measurements at 20 C.
3.8
normal CTE material
-6 o -6 o
material with a CTE between 8 x 10 / C and 13 x 10 / C
(ISO 10360-2:2009)
o
Note to entry Some documents may express CTE in units 1/K, which is equivalent to 1/ C.
3.9
kinematic seat
a mechanical seat (nest) that repeatably holds the centre of a spherical surface in a fixed position in space
Note 1 to entry An example of a kinematic seat is a trihedral seat that includes three hardened spheres, each sphere
o
placed on a circle and separated from the other spheres by nominally 120 . Each of the three spheres contacts the surface
of a larger sphere (or spherical surface) so as to permit repeatable positioning of the centre of the larger sphere in space.
Note 2 to entry As used in this Standard, a kinematic seat provides constraint for three degrees of freedom rather
than six degrees of freedom.
3.10
single point articulation test
test in which articulated arm CMM probe is held within a kinematic seat while the elbow joint is rotated by 180
degrees
Note to entry The single point articulation test is an interim test described in Annex D.
3.11
articulated location error, tactile
L
Dia.5x5:Art:Tact.AArm
variation in the centres of the five spheres obtained from performing of the articulated location test when using
a tactile probe
Note to entry In the context of this part of the ISO standard, the local abbreviation LDia.5x5:Art is used.
3.12
length measurement error, bidirectional
EBi
:0:Tact.AArm
error of indication when performing a bidirectional point-to-point distance measurement
Note to entry In the context of this part of the ISO standard, the local abbreviation E is used.
Bi
3.13
length measurement error, unidirectional
E
Uni:0:Tact.AArm
error of indication when performing a unidirectional point-to-point distance measurement
Note 1 to entry Annex B discusses unidirectional and bidirectional measurements.
Note 2 to entry In the context of this part of the ISO standard, the local abbreviation E is used.
Uni
3.14
probing form error, tactile
P
Form.Sph.1x25::Tact.AArm
error of indication of the range of radii of a spherical material standard of size as determined by a least-
squares fit of 25 points measured by a tactile probe
Note to entry In the context of this part of the ISO standard, the local abbreviation P is used.
Form.Sph.1x25
10 © ISO 2014 – All rights reserved
3.15
probing size error, tactile
P
Size.Sph.1x25::Tact.AArm
error of indication of the diameter of a spherical material standard of size as determined by a least-squares fit
of 25 points measured by a tactile probe
Note to entry In the context of this part of the ISO standard, the local abbreviation P is used.
Size.Sph.1x25
3.16
maximum permissible error of articulated location error, tactile
L
Dia.5x5:Art:Tact.AArm,MPE
extreme value of the articulated location error, tactile, L , permitted by specifications
Dia.5x5:Art:Tact.AArm
Note to entry In the context of this part of the ISO standard, the local abbreviation L is used.
Dia.5x5:Art,MPE
3.17
maximum permissible error of bidirectional length measurement
E
Bi:0:Tact.AArm,MPE
extreme value of the bidirectional length measurement error, E , permitted by specifications
Bi:0:Tact.AArm
Note to entry In the context of this part of the ISO standard, the local abbreviation E is used.
Bi,MPE
3.18
maximum permissible error of unidirectional length measurement
E
Uni:0:Tact.AArm,MPE
extreme value of the unidirectional length measurement error, EUni:0:Tact.AArm, permitted by specifications
Note to entry In the context of this part of the ISO standard, the local abbreviation E is used.
Uni,MPE
3.19
maximum permissible error of probing form, tactile
P
Form.Sph.1x25::Tact.AArm,MPE
extreme value of the probing form error for tactile probe, P , permitted by specifications
Form.Sph.1x25::Tact.AArm
Note to entry In the context of this part of the ISO standard, the local abbreviation P is used.
Form.Sph.1x25,MPE
3.20
maximum permissible error of probing size, tactile
P
Size.Sph.1x25::Tact.AArm,MPE
extreme value of the probing size error for a tactile probe, P , permitted by specifications
Size.Sph.1x25::Tact.AArm
Note to entry In the context of this part of the ISO standard, the local abbreviation P is used.
Size.Sph.1x25,MPE
3.21
rated operating conditions
operating condition that must be fulfilled during measurement in order that a measuring instrument or
measuring system perform as designed
Note 1 to entry Rated operating conditions generally specify intervals of values for a quantity being measured and for
any influence quantity.
[SOURCE: VIM 3:2008, 4.9]
Note 2 to entry Within the ISO 10360 series of standards, the term “as designed” means as specified by MPEs.
Note 3 to entry When the rated operating conditions are not met in a test according to the ISO 10360, neither
conformance nor non-conformance to specifications can be determined.
4 Symbols
For the purpose of this part of ISO 10360, the symbols of Table 1 apply.
Table 1 – Symbols
Local
Global symbols Meaning
abbreviations
L L
Dia.5x5:Art:Tact.AArm Dia.5x5:Art Articulated location error, tactile
E E
Uni:0:Tact.AArm Uni Length measurement error, unidirectional
E E
Bi:0:Tact.AArm Bi Length measurement error, bidirectional
P P
Form.Sph.1x25::Tact.AArm Form.Sph.1x25 Probing form error, tactile
P P
Size.Sph.1x25::Tact.AArm Size.Sph.1x25 Probing size error, tactile
E E
Uni:0:Tact.AArm,MPE Uni,MPE Maximum permissible error of unidirectional length measurement
E E
Bi:0:Tact.AArm,MPE Bi,MPE Maximum permissible error of bidirectional length measurement
P P
Form.Sph.1x25::Tact.AArm,MPE Form.Sph.1x25,MPE Maximum permissible error for probing form, tactile
P P
Size.Sph.1x25::Tact.AArm,MPE Size.Sph.1x25,MPE Maximum permissible error of probing size, tactile
L L
Dia.5x5:Art:Tact.AArm,MPE Dia.5x5:Art,MPE Maximum permissible error of articulated location error, tactile
NOTE Local abbreviations are used in this part of the ISO 10360 for the sake of simplicity; however, local
abbreviations used in different Part(s) may clash; i.e., the same abbreviation may refer to different complete symbols. Use
of abbreviated symbols is not recommended outside the exclusive context of this Part.
5 Environmental and operating conditions
5.1 Environmental conditions
Limits for permissible environmental conditions such as temperature conditions, air pressure, humidity and
vibration at the site of installation 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 shows an example method for specifying these
conditions). The manufacturer shall provide at a single location in published literature MPE values and
operating conditions under which the MPE values are valid.
NOTE If the user wishes to have testing performed under environmental conditions other than the ambient conditions
of the test site (e.g. at an elevated or lowered temperature), agreement between parties regarding who bears the cost of
environmental conditioning should be obtained.
5.2 Operating conditions
The articulated arm CMM shall be operated by an appropriately trained and skilled operator using the
procedures given in the manufacturer's operating manual when conducting the tests given in Clause 6.
Specific areas in the manufacturer's manual to be adhered to are, for example:
a) machine start-up/warm-up cycles,
b) machine compensation procedures,
c) location, type, and number of environmental sensors,
d) location, type, and number of thermal workpiece sensors,
e) mounting constraints.
12 © ISO 2014 – All rights reserved
6 Acceptance tests and reverification tests
6.1 General
In the following:
acceptance tests are executed according to the manufacturer's specifications and procedures
reverification tests are executed according to the user's specifications and the manufacturer's procedures
NOTE 1 For an articulated arm CMM, it is often the case that a single MPE value is valid throughout the entire measuring
volume.
NOTE 2 Each error obtained in an acceptance test of this Standard shall be compared to the MPE value or values
specified by the manufacturer for the stylus configuration used in the test.
NOTE 3 Optionally, a test report may include a plot of the measurement errors and the corresponding MPE values.
6.2 Probing size and form errors
6.2.1 Principle
The principle of this test procedure is to measure the size and form of a test sphere by probing 25 points on
the surface of the sphere. A least-squares sphere fit of the 25 points is examined for the errors of indication for
form and size. This analysis yields the form error, P , and the size error, P .
Form.Sph.1x25
Size.Sph.1x25
6.2.2 Measuring equipment
The material standard of size, i.e., the test sphere, shall have a diameter not less than 10 mm and not greater
than 51 mm.
NOTE 1 The size error and form error of the test sphere contribute to the test value uncertainty.
NOTE 2 A test sphere smaller than 20 mm may be difficult to probe without encountering interference problems from a
sphere support.
6.2.3 Procedure
Set up and qualify the probing system on the articulated arm CMM in accordance with the manufacturer’s
normal procedures. Choose two locations for the test sphere anywhere in the measuring volume taking into
consideration the direction of the stylus during the test (see NOTE 3 of 3.12). By default, the two locations for
the test sphere are (1) near the outside of the measuring volume and (2) near an inner exclusion region of the
measuring volume. The test sphere shall be placed within a range of heights specified by the manufacturer,
the range of heights being given relative to a zero point of the articulated arm CMM. The zero point shall be
indicated by the manufacturer relative to a visible feature of the articulated arm CMM.
NOTE The test sphere and articulated arm CMM shall be mounted rigidly, both individually and with respect to one
another, to minimise errors due to bending.
Measure and record 25 points without changing the direction of the stylus. The points shall be approximately
evenly distributed over at least a hemisphere of the test sphere. Their positions shall be at the discretion of the
user and, if not specified, the following probing pattern is recommended (see Figure 2 — 2):
One point on the pole (defined by the direction of the stylus shaft) of the test sphere;
Four points (equally spaced) 22,5º below the pole;
Eight points (equally spaced) 45º below the pole and rotated 22,5º relative to the previous group;
Four points (equally spaced) 67,5º below the pole and rotated 22,5º relative to the previous group;
Eight points (equally spaced) 90º below the pole (i.e. on the equator) and rotated 22,5º relative to the
previous group.
Key
A Pole
Figure 2 — Location of probing points
6.2.4 Derivation of test results
6.2.4.1
For each of the first and second locations, using all 25 measurements, compute the Gaussian associated
sphere. Subtract the calculated diameter D of the Gaussian associated sphere from the calibrated
MEAS
diameter D to get P = D – D . The absolute value of the probing size error at each location
REF Size.Sph.1x25 MEAS REF
shall be compared to the MPE value or values specified by the manufacturer.
6.2.4.2
For each of the first and second locations, using all 25 measurements, compute the Gaussian (i.e., least
squares) associated sphere. For each of the 25 measurements, calculate a Gaussian radial distance R with
respect to the (least-squares) sphere centre. Calculate the probing form error by taking the range of Gaussian
radial distances: P = R – R . The probing form error at each location shall be compared to the
Form.Sph.1x25
max min
MPE value or values specified by the manufacturer.
NOTE The term Gaussian radial distance is defined in ISO 10360-1:2000.
14 © ISO 2014 – All rights reserved
6.3 Articulated location errors
6.3.1 Principle
The principle of Clauses 6.3 and 6.4 is to include all of the articulation joints of the articulated arm CMM in a
performance evaluation of this Standard. The evaluation described in Clause 6.4 includes all articulation joints
th th th
except the wrist joint assembly, which includes the 5 swivel joint, the 6 hinge joint, and the 7 (if available)
swivel joint; the evaluation in Clause 6.3 focuses on the evaluation of this joint assembly. The test procedure
is to probe the surface of a test sphere in a manner that extensively articulates the wrist by measuring with 5
orthogonal stylus orientations articulated at the wrist. For each of the 5 orientations, the test sphere is probed
with 5 points and a best-fit sphere centre location is calculated. The set of the 5 sphere centres, which ideally
should have the same coordinates, is used to evaluate the articulated location error, L .
Dia.5x5:Art
th
NOTE 1 If the articulated arm CMM is equipped with a swivel joint on a 7 axis, the stylus may be rotated by an
arbitrary angle between each of the 5 sphere center measurements.
NOTE 2 If the articulated arm CMM is equipped with multiple styli, e.g. “cluster styli”, then the multiple styli test in ISO
10360-5 should also be performed.
The principle of this test procedure is to probe the surface of a test sphere with 5 sets of 5 points, each of the
5 points in a given set having a common stylus direction. A best-fit sphere centre is calculated for each of the
5 sets and the locations of the five sphere centres are used to calculate an articulated location error, L
Dia.5x5:Art.
6.3.2 Measuring equipment
The test sphere, calibrated for size and form, shall have a diameter not less than 10 mm and not greater than
51 mm.
NOTE 1 The size error and form error of the test sphere contribute to the test value uncertainty.
NOTE 2 A test sphere smaller than 20 mm may be difficult to probe without encountering interference problems from a
sphere support.
6.3.3 Procedure
Set up and qualify the probing system on the articulated arm CMM in accordance with the manufacturer’s
normal procedures. Choose two locations for the test sphere anywhere in the measuring volume taking into
consideration the direction of the stylus during the test (see NOTE 3 of 3.12).
NOTE The test sphere and articulated arm CMM shall be mounted rigidly, both individually and with respect to one
another, to minimise errors due to bending.
Measure on the test sphere each of the 5 pole points as shown in Figure 3A. For each pole point, measure on
the sphere four additional points without changing the direction of the stylus, as shown in Figure 3B. For a
given stylus direction, the five measured points are spaced approximately evenly over a hemisphere of the
test sphere. However, the full set of 25 points may not be evenly distributed over the sphere (i.e., points from
different sets may be close to one another).
a) Five pole points b) Five points with common stylus direction
Figure 3 — Pole points
6.3.4 Derivation of test results
For each of the first and second locations, compute a Gaussian associated sphere for each of the 5 sets of 5
points to find the 5 sphere centres. Calculate the articulated location error L by finding the diameter of
Dia.5x5:Art
the minimum circumscribed sphere that encompasses the 5 sphere centres. The articulated location error at
the first and second locations shall be compared to the MPE value or values specified by the manufacturer,
L .
Dia.5x5:Art,MPE
NOTE Two additional parameters may be of interest: the form and size errors of the resulting 5 x 5 point sphere. A
user may wish to use these parameters as a reflection of point measurement capability when articulating to access
different points. Annex G contains additional details regarding the calculation of these parameters.
6.4 Length errors
6.4.1 Principle
The principle of the length error assessment is to use a calibrated test length, traceable to the metre, to
establish whether the articulated arm CMM is capable of measuring within the stated maximum permissible
error of length measurement provided by the manufacturer. The manufacturer may choose to provide
specifications for the maximum permissible error of unidirectional length measurement, E , the maximum
Uni,MPE
permissible error of bidirectional length measurement, EBi,MPE, or both. The length size error shall be compared
to the MPE value or values specified by the manufacturer for the stylus configuration used in the test.
The assessment shall be performed by comparison of the indicated values of five different calibrated test
lengths, each measured three times, relative to their calibrated values. The indicated values are calculated by
point-to-point length measurements projected onto the alignment direction.
The assessment shall be performed by comparison of the indicated values of test lengths relative to their
calibrated values.
Each of the three repeated measurements is to be arranged in the following manner: if one end of the
calibrated test length is labeled “A” and the other end “B” then the measurement sequence is either A B , A B ,
1 1 2 2
A B or A B , B A , A B . Other sequences such as A A A , B B B are not permitted.
3 3 1 1 2 2 3 3 1 2 3 1 2 3
For articulated arm CMMs without workpiece thermal expansion compensation, the uncorrected differential
thermal expansion between the articulated arm CMM and the calibrated test length can produce a significant
error; hence this International Standard also requires the disclosure of the test length CTE. For articulated arm
CMMs with workpiece thermal expansion compensation, this thermally induced error is greatly reduced. For
these articulated arm CMMs, a significant portion of the residual thermal error is due to the uncertainty in the
test length’s CTE (i.e., resulting in imperfect thermal expansion correction); hence this International Standard
requires the disclosure within the manufacturer’s specifications of the expanded uncertainty in the CTE of the
test length.
16 © ISO 2014 – All rights reserved
NOTE For some articulated arms, the thermal correction system requires the user to input values of the artefact’s
CTE and temperature as part of its automatic thermal compensation system as described in its operating documentation.
This is permitted provided it is the CMM software that performs the thermal compensation. Manual thermal compensation
by the user is not permitted.
6.4.2 Measuring equipment
A traceable reference length may be realized in a number of ways, including nest bars, kinematic seats
(nests) mounted on walls or freestanding structures, use of a rail-and-carriage system, gauge blocks, ball bars,
step gauge bars, low-CTE artefacts with positioning end caps, etc. Suitable artefacts are discussed further in
Annex B.
The manufacturer shall state the upper, and optionally lower, limits of the CTE of the calibrated test length.
The manufacturer may calibrate the CTE of a calibrated test length. The manufacturer shall specify the
maximum permitted expanded (k = 2) uncertainty of the CTE of the calibrated test length. A calibrated test
length is a normal CTE material unless the manufacturer’s specifications explicitly state otherwise.
If the calibrated test length is not a normal CTE material, then the corresponding E and/or E errors are
Uni Bi
designated with an asterisk (*) and an explanatory NOTE shall be provided describing the CTE of the
calibrated test length:
EXAMPLE
E *
Uni,MPE
-6 o
* artefact is carbon fibre with a CTE no greater than 0,5 x 10 / C and with a CTE expanded uncertainty (k = 2) no greater
-6 o
than 0,3 x 10 / C
For E and E , if the manufacturer’s specification states that each calibrated test length is a non-normal CTE
Uni Bi
-6 o
material with a CTE less than 2 x 10 / C, then an additional measurement will be performed as described in
6.4.3.3.
6.4.3 Procedure
6.4.3.1 Measurement positions
Five calibrated test lengths are measured along each of seven measurement lines, as described below. The
five calibrated test lengths may comprise a single artefact or multiple artefacts. The longest of the five test
lengths shall be at least 66% of the measuring range. The five test lengths shall be well distributed.
NOTE An example of five well distributed test lengths (for the case of five distinct lengths) over a one metre
measurement line is: 100 mm, 200 mm, 400 mm, 600 mm, and 800 mm.
Annex B describes calibrated test lengths suitable for use in unidirectional and bidirectional testing.
The articulated arm CMM has a standing axis “z” of the swivel joint “a” as shown in Figure 1. For the purpose
of carrying out the test, the tester constructs a reference plane that includes the standing axis “z” and a point
selected arbitrarily by the tester on the base of the arm and a measurement plane that includes the standing
axis and the center of a calibrated test length. The azimuth angle for a particular measurement is defined as
the angle between the reference plane and the measurement plane, with the angle measured along a plane
perpendicular to the standing axis.
As shown in Table 2, the calibrated test length should be placed along seven measurement lines 1 – 7 in
o
horizontal, 45 -diagonal, and vertical directions. The azimuth angle is by default 0 degrees in the vertical
o
direction and 0, 120, and 240 degrees in the horizontal and 45 -diagonal directions.
Table 2 — Measurement positions
Azimuth angle
Measurement line Direction
(degrees)
1, 2, 3 Horizontal 0, 120, 240
4, 5, 6 Diagonal, 45 degrees 0, 120, 240
7 Vertical 0
As shown in Figure 4, the end points of the largest calibrated test length shall lie within a spherical envelope
covering 60% to 100% of the measuring range.
Key
1: 66% of measuring range
2: calibrated test length
3: spheres about centre
4: centre of articulated arm CMM
5: 60% of measuring range
6: 100% of measuring range
Figure 4 — Placement of calibrated test length for positions
6.4.3.2 Measurement procedure
Set up and qualify the probing system in accordance with the manufacturer’s normal procedures (see 5.2). All
probing system qualifications shall be performed with a reference sphere provided by the manufacturer or
having properties stated by the manufacturer and shall not make use of any test artefact or other artefacts.
For each of the five calibrated test lengths, obtain three measurement results. Repeat for all seven
measurement lines to obtain 105 measurement results from the calibrated test lengths.
Each point may be measured with the elbow of the articulated arm CMM oriented elbow left (L), elbow
overhead (O), or elbow right (R), as shown in Figure 5.
18 © ISO 2014 – All rights reserved
Key
1: elbow left (L)
2: elbow overhead (O)
3: elbow right (R)
Figure 3 — Elbow positions
Since each length measurement includes steps of measuring a first point (as L, O, or R) and a second point
on a calibrated test length (as L, O, or R), there are nine possible combinations of elbow positions possible in
measuring the two points of each test length. Using the abbreviations, the nine combinations are LL, LO, LR,
OL, OO, OR, RL, RO, and RR.
EXAMPLE The example measurement procedure given in Table 3 is to measure the first 30 lengths (6 x 5 lengths)
by cycling through the combinations, with the three repeated measurements performed using the identical combination as
shown in Table 3. The last five lengths, which according to Table 2 are for the calibrated test length in the vertical
orientation, are carried out with the elbow to one side of the other (LL or RR). Ordinarily the articulated arm CMM is placed
to one side or the other of the vertical artifact so that the elbow can only be bent in one direction or the other. The user
may elect to measure using different elbow orientations or in a different order.
Table 3 — Example of alternating elbow orientations fo
...
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 10360-12
First edition
2016-10-01
Geometrical product specifications
(GPS) — Acceptance and reverification
tests for coordinate measuring
systems (CMS) —
Part 12:
Articulated arm coordinate
measurement machines (CMM)
Spécification géométrique des produits (GPS) — Essais de
réception et de vérification périodique des systèmes de mesure
tridimensionnels (SMT) —
Partie 12: Machines à mesurer tridimensionnelles à bras articulés
(MMT)
Reference number
©
ISO 2016
© ISO 2016, Published in Switzerland
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized otherwise in any form
or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on the internet or an intranet, without prior
written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO’s member body in the country of
the requester.
ISO copyright office
Ch. de Blandonnet 8 • CP 401
CH-1214 Vernier, Geneva, Switzerland
Tel. +41 22 749 01 11
Fax +41 22 749 09 47
copyright@iso.org
www.iso.org
ii © ISO 2016 – All rights reserved
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 . 8
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 Measuring equipment . 8
6.2.3 Procedure . 8
6.2.4 Derivation of test results .10
6.3 Articulated location errors .10
6.3.1 Principle .10
6.3.2 Measuring equipment .10
6.3.3 Procedure .10
6.3.4 Derivation of test results .11
6.4 Length measurement errors .11
6.4.1 Principle .11
6.4.2 Measuring equipment .12
6.4.3 Procedure .12
7 Compliance with specification .16
7.1 Acceptance tests .16
7.1.1 Acceptance criteria .16
7.1.2 Data rejection and repeated measurements .16
7.2 Reverification tests .17
8 Applications .17
8.1 Acceptance test .17
8.2 Reverification test .17
8.3 Interim check .18
9 Indication in product documentation and data sheets .19
Annex A (informative) Forms .20
Annex B (normative) Artefacts that represent a calibrated test length.22
Annex C (informative) Alignment of artefacts .28
Annex D (informative) Interim testing .29
Annex E (normative) Testing a scanning probing system of an articulated arm CMM .31
Annex F (normative) Length error measurement by concatenating test lengths .32
Annex G (informative) Optional probing articulated size and forms errors .37
Annex H (informative) Optional repeatability range of the length measurement error .38
Annex I (informative) Relation to the GPS matrix model .39
Bibliography .40
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment,
as well as information about ISO’s adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the
Technical Barriers to Trade (TBT) see the following URL: www.iso.org/iso/foreword.html.
The committee responsible for this document is 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 systems (CMS):
— 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 system
— Part 6: Estimation of errors in computing of Gaussian associated features
— Part 7: CMMs equipped with imaging probing systems
— Part 8: CMMs with optical distance sensors
— Part 9: CMMs with multiple probing systems
— Part 10: Laser trackers for measuring point-to-point distances
— Part 12: Articulated arm coordinate measuring machines (CMM)
iv © ISO 2016 – All rights reserved
Introduction
This part of ISO 10360 is a general GPS standard (see ISO 14638). For more detailed information about
the relation of this part of ISO 10360 to other standards and the GPS matrix model, see Annex I.
This part of ISO 10360 is included in the ISO/GPS Masterplan given in ISO 14638, which gives an
overview of the ISO/GPS system. The fundamental rules of ISO/GPS given in ISO 8015 apply to this
part of ISO 10360 and the default decision rules given in ISO 14253-1 apply to specifications made in
accordance with this part of ISO 10360, unless otherwise indicated.
The objective of this part of ISO 10360 is to provide a well-defined testing procedure to
— enable manufacturers of articulated arm CMMs to provide specification MPEs, and
— enable users to test articulated arm CMMs to manufacturer specifications using calibrated traceable
reference artefacts.
The benefits of these tests are that the measured result has a direct traceability to the unit length, the
metre, and that they give information on how the articulated arm CMM will perform on similar length
measurements.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 10360-12:2016(E)
Geometrical product specifications (GPS) — Acceptance
and reverification tests for coordinate measuring
systems (CMS) —
Part 12:
Articulated arm coordinate measurement machines (CMM)
1 Scope
This part of ISO 10360 specifies the acceptance tests for verifying the performance of an articulated
arm CMM by measuring calibrated test lengths as stated by the manufacturer. It also specifies the
reverification tests that enable the user to periodically reverify the performance of the articulated arm
CMM. It applies to articulated arm CMMs using tactile probes and optionally optical distance sensors
(also referred to as laser line scanners or laser line probes). Details on tests for scanner accessories are
given in Annex E.
This part of ISO 10360 does not specify how often or when testing is performed, if at all, nor does it
specify which party should bear the cost of testing.
This part of ISO 10360 specifies
— performance requirements that can be assigned by the manufacturer or the user of the articulated
arm 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 documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 10360-8:2013, Geometrical product specifications (GPS) — Acceptance and reverification tests for
coordinate measuring systems (CMS) — Part 8: CMMs with optical distance sensors
ISO 10360-9:2013, Geometrical product specifications (GPS) — Acceptance and reverification tests for
coordinate measuring systems (CMS) — Part 9: CMMs with multiple probing systems
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions given in ISO 10360-1 and the
following apply.
NOTE The definitions in this section are intended to concisely state the meaning of terms. For metrological
characteristics that have numerical values, the complete description of the procedure and derivation of test
results in Clause 6 and Annex E are to be followed in determining values.
3.1
articulated arm coordinate measuring machine
system that measures spatial coordinates and comprises
— an open chain of fixed-length segments,
— joint assemblies interconnecting the segments and the probing system and attaching them to the
stationary environment, and
— a probing system at the free end of the chain
Note 1 to entry: The probing system may comprise a rigid probe or a sensing system such as a scanner.
Note 2 to entry: Rotary joint assemblies connected to the fixed-length segments are equipped with angular
encoders. Cartesian coordinates of each measuring point are calculated from the measured angles and segment
lengths.
3.2
joint
connection between adjacent elements of an articulated arm CMM that allows a single rotational degree
of freedom between these elements
Note 1 to entry: There are two types of joints: hinge joints, which cause a hinging movement between adjacent
arm segments, and swivel joints, which cause a rotary movement around the axis of the connected arm segment.
Note 2 to entry: Each joint ordinarily includes an angle measuring device (rotary encoder).
3.3
joint assembly
assembly of two or more joints between two adjacent elements of an articulated arm CMM
Note 1 to entry: Usually, a joint assembly includes at least a hinge joint and a swivel joint.
Note 2 to entry: In analogy to the human arm, the three main joint assemblies are designated the shoulder, elbow,
and wrist.
Note 3 to entry: Current machines have 2 or 3 degrees of freedom each for shoulder (a, b), elbow (c, d), and wrist
(e, f, g), as shown in Figure 1. Consequently, articulated arm CMMs are referred to as either six or seven axis
machines.
a) With six rotary axes
2 © ISO 2016 – All rights reserved
b) With seven rotary axes
Figure 1 — Articulated arm CMM
3.4
measuring range
diameter of the spherical volume within which an articulated arm CMM is capable of measuring
Note 1 to entry: The measuring range is specified by the manufacturer.
Note 2 to entry: The measuring range is twice the reach of the articulated arm. However, some of the regions that
can be reached by the articulated arm may not be within the measuring volume.
3.5
measuring volume
region in space over which the manufacturer specifies the performance of the articulated arm CMM
Note 1 to entry: The measuring volume is restricted by inaccessible zones specified by the manufacturer. For
example, there may be an inaccessible zone close to the vertical main axis.
Note 2 to entry: Manufacturers may specify more than one measuring volume for a machine, each measuring
volume having a separate performance specification.
Note 3 to entry: Because of the possibility of binding up a joint when adjacent arm segments are brought close
together, the size of the measuring volume may depend on the direction of the probe stylus in relation to the
outside of the measuring volume or inaccessible zones within the measuring volume. The manufacturer may
specify one or more measuring volumes according to the direction of the probe stylus.
3.6
useful arm length
half the measuring range
3.7
coefficient of thermal expansion
CTE
α
linear thermal expansion coefficient of a material at 20 °C
Note 1 to entry: The above definition for CTE does not imply that a user is required to make measurements at 20 °C.
3.8
normal CTE material
−6 −6
material with a CTE between 8 × 10 /°C and 13 × 10 /°C
Note 1 to entry: Some documents may express CTE in units 1/K, which is equivalent to 1/°C.
[SOURCE: ISO 10360-2]
3.9
kinematic seat
mechanical seat (nest) that repeatably holds the centre of a spherical surface in a fixed position in space
Note 1 to entry: An example of a kinematic seat is a trihedral seat that includes three hardened spheres, each
sphere placed on a circle and separated from the other spheres by nominally 120°. Each of the three spheres
contacts the surface of a larger sphere (or spherical surface) so as to permit repeatable positioning of the centre
of the larger sphere in space.
Note 2 to entry: As used in this part of ISO 10360, a kinematic seat provides constraint for 3 degrees of freedom
rather than 6 degrees of freedom.
3.10
single-point articulation test
test in which articulated arm CMM probe is held within a kinematic seat while the elbow location is
rotated by 180°
Note 1 to entry: The single-point articulation test is an interim test described in Annex D.
3.11
articulated location error, tactile
L
Dia.5x5:Art:Tact.AArm
diameter of the minimum circumscribed sphere encompassing the points that are the centres of the
five spheres obtained from performing the articulated location test when using a tactile probe
Note 1 to entry: In the context of this part of ISO 10360, the local abbreviation L is used.
Dia.5x5:Art
3.12
length measurement error, bidirectional
E
Bi:0:Tact.AArm
error of indication when performing a bidirectional point-to-point distance measurement
Note 1 to entry: In the context of this part of ISO 10360, the local abbreviation E is used.
Bi
Note 2 to entry: The subscript 0 indicates that there is no tip offset. There may be an offset in some other parts of
ISO 10360.
3.13
length measurement error, unidirectional
E
Uni:0:Tact.AArm
error of indication when performing a unidirectional point-to-point distance measurement
Note 1 to entry: Annex B discusses unidirectional and bidirectional measurements.
Note 2 to entry: In the context of this part of ISO 10360, the local abbreviation E is used.
Uni
3.14
probing form error, tactile
P
Form.Sph.1x25::Tact.AArm
error of indication within which the range of Gaussian radial distances can be determined by a Gaussian
(least-squares) fit of 25 points measured by a tactile probe on a test sphere
Note 1 to entry: In the context of this part of ISO 10360, the local abbreviation P is used.
Form.Sph.1x25
4 © ISO 2016 – All rights reserved
3.15
probing size error, tactile
P
Size.Sph.1x25::Tact.AArm
error of indication of the diameter of a spherical material standard of size as determined by a Gaussian
(least-squares) fit of 25 points measured by a tactile probe
Note 1 to entry: In the context of this part of ISO 10360, the local abbreviation P is used.
Size.Sph.1x25
3.16
maximum permissible error of articulated location error, tactile
L
Dia.5x5:Art:Tact.AArm,MPE
extreme value of the articulated location error, tactile, L , permitted by specifications
Dia.5x5:Art:Tact.AArm
Note 1 to entry: In the context of this part of ISO 10360, the local abbreviation L is used.
Dia.5x5:Art,MPE
3.17
maximum permissible error of bidirectional length measurement
E
Bi:0:Tact.AArm,MPE
extreme value of the bidirectional length measurement error, E , permitted by specifications
Bi:0:Tact.AArm
Note 1 to entry: In the context of this part of ISO 10360, the local abbreviation E is used.
Bi,MPE
3.18
maximum permissible error of unidirectional length measurement
E
Uni:0:Tact.AArm,MPE
extreme value of the unidirectional length measurement error, E , permitted by
Uni:0:Tact.AArm
specifications
Note 1 to entry: In the context of this part of ISO 10360, the local abbreviation E is used.
Uni,MPE
3.19
maximum permissible error of probing form, tactile
P
Form.Sph.1x25::Tact.AArm,MPE
extreme value of the probing form error for tactile probe, P , permitted by
Form.Sph.1x25::Tact.AArm
specifications
Note 1 to entry: In the context of this part of ISO 10360, the local abbreviation P is used.
Form.Sph.1x25,MPE
3.20
maximum permissible error of probing size, tactile
P
Size.Sph.1x25::Tact.AArm,MPE
extreme value of the probing size error for a tactile probe, P , permitted by
Size.Sph.1x25::Tact.AArm
specifications
Note 1 to entry: In the context of this part of ISO 10360, the local abbreviation P is used.
Size.Sph.1x25,MPE
3.21
rated operating condition
operating condition that must be fulfilled 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.
[SOURCE: ISO/IEC Guide 99:2007, 4.9]
Note 2 to entry: Within the ISO 10360 series, the term “as designed” means as specified by MPEs.
Note 3 to entry: If an MPE specification is thought of as a function (where different MPE values could be given for
different conditions), then the rated operating conditions define the domain of that function.
4 Symbols
For the purpose of this part of ISO 10360, the symbols of Table 1 apply.
Table 1 — Symbols
Global symbols Local abbreviations Term
L L Articulated location error, tactile
Dia.5x5:Art:Tact.AArm Dia.5x5:Art
E E Length measurement error, unidirectional
Uni:0:Tact.AArm Uni
E E Length measurement error, bidirectional
Bi:0:Tact.AArm Bi
P P Probing form error, tactile
Form.Sph.1x25::Tact.AArm Form.Sph.1x25
P P Probing size error, tactile
Size.Sph.1x25::Tact.AArm Size.Sph.1x25
E E Maximum permissible error of unidirectional length
Uni:0:Tact.AArm,MPE Uni,MPE
measurement
E E Maximum permissible error of bidirectional length
Bi:0:Tact.AArm,MPE Bi,MPE
measurement
P P Maximum permissible error for probing form, tactile
Form.Sph.1x25::Tact. Form.Sph.1x25,MPE
AArm,MPE
P P Maximum permissible error of probing size, tactile
Size.Sph.1x25::Tact. Size.Sph.1x25,MPE
AArm,MPE
L L Maximum permissible error of articulated location
Dia.5x5:Art:Tact.AArm,MPE Dia.5x5:Art,MPE
error, tactile
P P Probing form error, ODS
Form.Sph.1x25::ODS.AArm Form.Sph.1x25::ODS
a
(based on ISO 10360-8)
P P Probing dispersion error
Form.Sph.D95%::ODS.AArm Form.Sph.D95%::ODS
a
(based on ISO 10360-8)
P P Probing size error, ODS
Size.Sph.1x25::ODS.AArm Size.Sph.1x25::ODS
a
(based on ISO 10360-8)
P P Probing size error All
Size.Sph.All::ODS.AArm Size.Sph.All::ODS
a
(based on ISO 10360-8)
P P Maximum permissible error for probing form, ODS
Form.Sph.1x25::ODS. Form.Sph.1x25::ODS,MPE
a
(based on ISO 10360-8)
AArm,MPE
P P Maximum permissible error for probing dispersion
Form.Sph.D95%::ODS. Form.Sph.D95%::ODS,MPE
a
(based on ISO 10360-8)
AArm,MPE
P P Maximum permissible error for probing size, ODS
Size.Sph.1x25::ODS. Size.Sph.1x25::ODS,MPE
a
(based on ISO 10360-8)
AArm,MPE
P P Maximum permissible error for probing size All
Size.Sph.All::ODS.AArm,MPE Size.Sph.All::ODS,MPE
a
(based on ISO 10360-8)
P P Probing flat form error
Form.Pla.D95%::ODS.AArm Form.Pla.D95%::ODS
a
(based on ISO 10360-8)
P P Maximum permissible error for probing flat form error
Form.Pla.D95%::ODS. Form.Pla.D95%::ODS,MPE
a
(based on ISO 10360-8)
AArm,MPE
P P Multiple system probing form error
Form.Sph.1x25::MPS.AArm Form.Sph.1x25::MPS
a
(based on ISO 10360-9)
P P Multiple system probing size error
Size.Sph.1x25::MPS.AArm Size.Sph.1x25::MPS
a
(based on ISO 10360-9)
L L Multiple system probing location error
Dia.1x25::MPS.AArm Dia.1x25::MPS
a
(based on ISO 10360-9)
P P Maximum permissible error for multiple system prob-
Form.Sph.1x25::MPS. Form.Sph.1x25::MPS,MPE
a
ing form error (based on ISO 10360-9)
AArm,MPE
a
The trailing qualifier, “.AArm”, indicates that this metrological characteristic as defined in the relevant ISO 10360 part
is tested with an articulating arm CMM.
b
These symbols relate to metrological characteristics for which specification and testing are optional (not normative).
6 © ISO 2016 – All rights reserved
Table 1 (continued)
Global symbols Local abbreviations Term
P P Maximum permissible error for multiple system prob-
Size.Sph.1x25::MPS. Size.Sph.1x25::MPS,MPE
a
ing size error (based on ISO 10360-9)
AArm,MPE
L L Maximum permissible error for multiple system prob-
Dia.1x25::MPS.AArm,MPE Dia.1x25::MPS,MPE
a
ing location error (based on ISO 10360-9)
R R Repeatability range of the bidirectional length meas-
Uni.0::Tact.AArm Uni.0::Tact
a, b
urement errors
R R Repeatability range of the unidirectional length meas-
Bi.0::Tact.AArm Bi.0::Tact
a, b
urement errors
a, b
P P Probing articulated size error
Size.5x5:Art:Tact.AArm Size.5x5:Art:Tact
a, b
P P Probing articulated form error
Form.5x5:Art:Tact.AArm Form.5x5:Art:Tact
R R Maximum permissible error for the repeatability range
Uni.0::Tact.AArm,MPE Uni.0::Tact,MPE
a, b
of unidirectional length measurement errors
R R Maximum permissible error for the repeatability range
Bi.0::Tact.AArm,MPE Bi.0::Tact,MPE
a, b
of bidirectional length measurement errors
P P Maximum permissible error for probing articulated size
Size.5x5:Art:Tact.AArm,MPE Size.5x5:Art:Tact,MPE
a, b
error
P P Maximum permissible error for probing articulated
Form.5x5:Art:Tact.AArm,MPE Form.5x5:Art:Tact,MPE
a, b
form error
a
The trailing qualifier, “.AArm”, indicates that this metrological characteristic as defined in the relevant ISO 10360 part
is tested with an articulating arm CMM.
b
These symbols relate to metrological characteristics for which specification and testing are optional (not normative).
Local abbreviations are used in this part of ISO 10360 for the sake of simplicity; however, local
abbreviations used in different part(s) of ISO 10360 may not be the same, i.e. the same abbreviation
may refer to different complete symbols. Use of abbreviated symbols is not recommended outside the
exclusive context of this part of ISO 10360.
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 installation that influence the measurements shall be stated by
— the manufacturer, in the case of acceptance tests, and
— 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 stated limits. (Form 1 in Annex A shows an example method for stating these
conditions.) The manufacturer shall provide at a single location in published literature MPE values and
operating conditions under which the MPE values are valid.
If the user wishes to have testing performed under environmental conditions other than the ambient
conditions of the test site (e.g. at an elevated or lowered temperature), agreement between parties
regarding who bears the cost of environmental conditioning should be obtained.
5.2 Operating conditions
The articulated arm CMM shall be operated by an appropriately trained and skilled operator using the
procedures given in the manufacturer’s operating manual when conducting the tests given in Clause 6.
Specific areas in the manufacturer’s manual to be adhered to are, for example,
a) machine start-up/warm-up cycles,
b) machine compensation procedures,
c) location, type and number of environmental sensors,
d) location, type and number of thermal workpiece sensors, and
e) mounting constraints.
6 Acceptance tests and reverification tests
6.1 General
Acceptance tests are executed according to the manufacturer’s specifications and procedures.
Reverification tests are executed according to the user’s specifications and the manufacturer’s
procedures.
Each error obtained in an acceptance test of this part of ISO 10360 shall be compared to the MPE value
or values stated by the manufacturer for the stylus configuration used in the test.
Optionally, a test report may include a plot of the measurement errors and the corresponding MPE values.
NOTE For an articulated arm CMM, it is often the case that a single MPE value is valid throughout the entire
measuring volume.
6.2 Probing size and form errors
6.2.1 Principle
The principle of this test procedure is to measure the size and form of a test sphere by probing 25
points on the surface of the sphere. A Gaussian (least-squares) sphere fit of the 25 points is examined
for the errors of indication for form and size. This analysis yields the form error, P , and the
Form.Sph.1x25
size error, P .
Size.Sph.1x25
6.2.2 Measuring equipment
The material standard of size, i.e. the test sphere, shall have a diameter not less than 10 mm and not
greater than 51 mm.
Note 1 The uncertainty in the calibrated size value of the test sphere and the form error of the test sphere
contribute to the test value uncertainty.
Note 2 A test sphere smaller than 20 mm may be difficult to probe without encountering interference
problems from a sphere support.
6.2.3 Procedure
Set up and qualify the probing system of the articulated arm CMM in accordance with the manufacturer’s
normal procedures. Choose two locations for the test sphere anywhere in the measuring volume
taking into consideration the direction of the stylus during the test (see NOTE 3 of 3.5). By default, one
location is near the vertical main axis of the articulated arm CMM, and the other location is near the
outer surface of the measuring volume.
8 © ISO 2016 – All rights reserved
The test sphere and articulated arm CMM shall be mounted rigidly, both individually and with respect
to one another, to minimize errors due to bending.
Measure and record 25 points without rotating the stylus or changing the direction of the stylus. The
points shall be approximately evenly distributed over at least a hemisphere of the test sphere. Their
positions shall be at the discretion of the user and, if not specified, the following probing pattern is
recommended (see Figure 2):
— one point on the pole (defined by the direction of the stylus shaft) of the test sphere;
— four points (equally spaced) 22,5° below the pole;
— eight points (equally spaced) 45° below the pole and rotated 22,5° relative to the previous group;
— four points (equally spaced) 67,5° below the pole and rotated 22,5° relative to the previous group;
— eight points (equally spaced) 90° below the pole (i.e. on the equator) and rotated 22,5° relative to
the previous group.
Key
A pole
Figure 2 — Location of probing points
6.2.4 Derivation of test results
For each of the first and second locations, using all 25 measured points, compute the Gaussian (least-
squares) associated sphere. Subtract the calibrated diameter, D , from the calculated diameter, D ,
Ref Meas
of the Gaussian (least-squares) associated sphere to get P = D – D . The absolute value
Size.Sph.1x25 Meas Ref
of the probing size error at each location shall be compared to the MPE value or values specified by the
manufacturer.
For each of the first and second locations, using all 25 measured points, compute the Gaussian (least-
squares) associated sphere. For each of the 25 measured points, calculate R, the distance from the
measured point to the Gaussian (least-squares) sphere centre (i.e. the Gaussian radial distance).
Calculate the probing form error by taking the range of Gaussian radial distances: P = R
Form.Sph.1x25 max
– R . The probing form error at each location shall be compared to the MPE value or values specified
min
by the manufacturer.
NOTE The term Gaussian (least-squares) radial distance is defined in ISO 10360-1.
6.3 Articulated location errors
6.3.1 Principle
The principle of 6.3 and 6.4 is to include all of the articulation joints of the articulated arm CMM in
a performance evaluation of this part of ISO 10360. The evaluation described in 6.4 includes all
articulation joints except the wrist joint assembly, which includes the fifth swivel joint, the sixth hinge
joint, and the seventh (if available) swivel joint; the evaluation in 6.3 focuses on the evaluation of this
joint assembly. The test procedure is to probe the surface of a test sphere in a manner that extensively
articulates the wrist by measuring with five orthogonal stylus orientations articulated at the wrist. For
each of the five orientations, the test sphere is probed with five points and a Gaussian (least-squares)
sphere centre location is calculated. The set of the five sphere centres, which ideally should have the
same coordinates, is used to evaluate the articulated location error, L .
Dia.5x5:Art
If the articulated arm CMM is equipped with a swivel joint on a seventh axis, the stylus may be rotated
by an arbitrary angle between each of the five sphere centre measurements.
If the articulated arm CMM is equipped with multiple styli, e.g. “cluster styli”, then the multiple styli
test in ISO 10360-5 should also be performed.
6.3.2 Measuring equipment
The test sphere, calibrated for size and form, shall have a diameter not less than 10 mm and not greater
than 51 mm.
NOTE 1 The uncertainty in the size of the test sphere and form error of the test sphere contribute to the test
value uncertainty.
NOTE 2 A test sphere smaller than 20 mm may be difficult to probe without encountering interference
problems from a sphere support.
6.3.3 Procedure
Set up and qualify the probing system on the articulated arm CMM in accordance with the manufacturer’s
normal procedures. Choose two locations for the test sphere anywhere in the measuring volume taking
into consideration the direction of the stylus during the test (see NOTE 3 of 3.5).
The test sphere and articulated arm CMM shall be mounted rigidly, both individually and with respect
to one another, to minimize errors due to bending.
Measure on the test sphere each of the five pole points as shown in Figure 3 a). In this figure, four of the
five pole points are placed on four quadrants of an equatorial plane of the test sphere, and the fifth pole
is placed on the test sphere so as to be symmetrical with respect to the other four. For each pole point,
10 © ISO 2016 – All rights reserved
measure on the sphere four additional points without changing the direction of the stylus or rotating
the stylus, as shown in Figure 3 b). For a given stylus direction, the five measured points are spaced
approximately evenly over a hemisphere of the test sphere. However, the full set of 25 points may not be
evenly distributed over the sphere (i.e. points from different sets may be close to one another).
a) Five stylus directions b) Five points with common stylus direction
Figure 3 — Pole points
6.3.4 Derivation of test results
For each of the first and second locations, compute a Gaussian (least-squares) associated sphere for
each of the five sets of five points to find the five sphere centres. Calculate the articulated location error
L by finding the diameter of the minimum circumscribed sphere that encompasses the five
Dia.5x5:Art
sphere centres. The articulated location error at the first and second locations shall be compared to the
MPE value or values specified by the manufacturer, L .
Dia.5x5:Art,MPE
NOTE Two additional parameters may be of interest: the form and size errors of the resulting 5 × 5
point sphere. A user may wish to use these parameters as a reflection of point measurement capability when
articulating to access different points. Annex G contains additional details regarding the calculation of these
parameters.
6.4 Length measurement errors
6.4.1 Principle
The principle of the length error assessment is to use a calibrated test length, traceable to the metre,
to establish whether the articulated arm CMM is capable of measuring within the stated maximum
permissible error of length measurement provided by the manufacturer. The manufacturer may choose
to provide specifications for the maximum permissible error of unidirectional length measurement,
E , the maximum permissible error of bidirectional length measurement, E , or both. The
Uni,MPE Bi,MPE
length measurement error shall be compared to the MPE value or values specified by the manufacturer
for the stylus configuration used in the test.
The assessment shall be performed by comparison of the indicated values of five different calibrated
test lengths, each measured three times, relative to their calibrated values. The indicated values are
calculated by point-to-point length measurements projected onto the alignment direction.
Each of the three repeated measurements is to be arranged in the following manner: if one end of the
calibrated test length is labelled “A” and the other end “B” then the measurement sequence is either
A B , A B , A B or A B , B A , A B . Other sequences such as A A A , B B B are not permitted.
1 1 2 2 3 3 1 1 2 2 3 3 1 2 3 1 2 3
For articulated arm CMMs without workpiece thermal expansion compensation, the uncorrected
differential thermal expansion between the articulated arm CMM and the calibrated test length can
produce a significant error; hence this part of ISO 10360 also requires the disclosure of the test length
CTE. For articulated arm CMMs with workpiece thermal expansion compensation, this thermally
induced error is greatly reduced. For these articulated arm CMMs, a significant portion of the residual
thermal error is due to the uncertainty in the test length’s CTE (i.e. resulting in imperfect thermal
expansion correction); hence this part of ISO 10360 requires the disclosure within the manufacturer’s
specifications of the expanded uncertainty in the CTE of the test length.
For some articulated arm CMMs, the thermal correction system requires the user to input values of the
artefact’s CTE and temperature as part of its automatic thermal compensation system as described in
its operating documentation. This is permitted provided it is the articulated arm CMM software that
performs the thermal compensation. Manual thermal compensation by the user is not permitted.
6.4.2 Measuring equipment
A traceable reference length may be realized in a number of ways, including nest bars, kinematic seats
(nests) mounted on walls or freestanding structures, use of a rail-and-carriage system, gauge blocks,
ball bars, step gauge bars, etc. Suitable artefacts are discussed further in Annex B.
A calibrated test length shall be a normal CTE material unless the manufacturer’s specifications
explicitly state otherwise. In either case, the allowable CTE range is part of the rated operating
conditions. The manufacturer shall specify the maximum permitted expanded (k = 2) uncertainty of the
CTE of the calibrated test length. The manufacturer may calibrate the CTE of a calibrated test length.
The manufacturer may state limits on the CTE of the calibrated test length. If the specification of the
calibrated test length does not include a normal CTE material, then the corresponding E and/or
Uni,MPE
E values are designated with an asterisk (*) and an explanatory note shall be provided describing
Bi,MPE
the CTE of the calibrated test length.
Example: E *
Uni,MPE
−6
* The calibrated test length shall have a CTE no greater than 0,5 × 10 /°C and a CTE expanded
−6
uncertainty (k = 2) no greater than 0,3 × 10 /°C
If the manufacturer’s specification states that the calibrated test length will be a non-normal CTE
−6
material and the CTE is less than 2 × 10 /°C, then perform an additional measurement as described in
6.4.3.3.
6.4.3 Procedure
6.4.3.1 Measurement positions
Five calibrated test lengths are measured along each of seven measurement lines, as described below.
The five calibrated test lengths may comprise a single artefact or multiple artefacts. The longest of
the five test lengths shall be at least 66 % of the measuring range. The five test lengths shall be well
distributed.
NOTE An example of five well distributed test lengths (for the case of five distinct lengths) over a one metre
measurement line is: 100 mm, 200 mm, 400 mm, 600 mm, and 800 mm.
Annex B describes calibrated test lengths suitable for use in unidirectional and bidirectional testing.
The articulated arm CMM has a standing axis “z” of the swivel joint “a” as shown in Figure 1.
...
PROJET DE NORME INTERNATIONALE
ISO/DIS 10360-12
ISO/TC 213 Secrétariat: DS
Début de vote: Vote clos le:
2014-08-21 2015-01-21
Spécification géométrique des produits (GPS) — Essais
de réception et de vérification périodique des machines à
mesurer tridimensionnelles (MMT) —
Partie 12:
MMT à bras articulés
Geometrical Product Specifications (GPS) — Acceptance and reverification tests for coordinate measuring
systems (CMS) —
Part 12: Articulated arm coordinate measurement machines (CMM)
ICS: 17.040.30
TRAITEMENT PARRALLÈLE ISO/CEN
Le présent projet a été élaboré dans le cadre de l’Organisation internationale de
normalisation (ISO) et soumis selon le mode de collaboration sous la direction
de l’ISO, tel que défini dans l’Accord de Vienne.
Le projet est par conséquent soumis en parallèle aux comités membres de l’ISO et
aux comités membres du CEN pour enquête de cinq mois.
En cas d’acceptation de ce projet, un projet final, établi sur la base des observations
CE DOCUMENT EST UN PROJET DIFFUSÉ POUR
OBSERVATIONS ET APPROBATION. IL EST DONC reçues, sera soumis en parallèle à un vote d’approbation de deux mois au sein de
SUSCEPTIBLE DE MODIFICATION ET NE PEUT
l’ISO et à un vote formel au sein du CEN.
ÊTRE CITÉ COMME NORME INTERNATIONALE
AVANT SA PUBLICATION EN TANT QUE TELLE.
OUTRE LE FAIT D’ÊTRE EXAMINÉS POUR
Pour accélérer la distribution, le présent document est distribué tel qu’il est
ÉTABLIR S’ILS SONT ACCEPTABLES À DES
FINS INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET
parvenu du secrétariat du comité. Le travail de rédaction et de composition de
COMMERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE
texte sera effectué au Secrétariat central de l’ISO au stade de publication.
DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES
INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE
CONSIDÉRÉS DU POINT DE VUE DE LEUR
POSSIBILITÉ DE DEVENIR DES NORMES
POUVANT SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA
RÉGLEMENTATION NATIONALE.
Numéro de référence
LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET
ISO/DIS 10360-12:2014(F)
SONT INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS
OBSERVATIONS, NOTIFICATION DES DROITS
DE PROPRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT
ÉVENTUELLEMENT CONNAISSANCE ET À
©
FOURNIR UNE DOCUMENTATION EXPLICATIVE. ISO 2014
ISO/DIS 10360-12:2014(F)
Notice de droit d’auteur
Ce document de l’ISO est un projet de Norme internationale qui est protégé par les droits d’auteur
de l’ISO. Sauf autorisé par les lois en matière de droits d’auteur du pays utilisateur, aucune partie de
ce projet ISO ne peut être reproduite, enregistrée dans un système d’extraction ou transmise sous
quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie,
les enregistrements ou autres, sans autorisation écrite préalable.
Les demandes d’autorisation de reproduction doivent être envoyées à l’ISO à l’adresse ci-après ou au
comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Toute reproduction est soumise au paiement de droits ou à un contrat de licence.
Les contrevenants pourront être poursuivis.
ii © ISO 2014 – Tous droits réservés
ISO/DIS 10360-12
Sommaire Page
Avant-propos . v
Introduction . vi
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Symboles . 6
5 Conditions d'environnement et de fonctionnement . 6
5.1 Conditions d’environnement . 6
5.2 Conditions de fonctionnement . 7
6 Essais de réception et essais de vérification périodique . 7
6.1 Généralités . 7
6.2 Erreurs de taille et de forme du système de palpage . 7
6.2.1 Principe. 7
6.2.2 Équipement de mesure . 8
6.2.3 Mode opératoire . 8
6.2.4 Obtention des résultats d’essai . 9
6.3 Erreurs de position articulées . 10
6.3.1 Principe. 10
6.3.2 Équipement de mesure . 10
6.3.3 Mode opératoire . 10
6.3.4 Obtention des résultats d’essai . 11
6.4 Erreurs de mesure de longueur . 11
6.4.1 Principe. 11
6.4.2 Équipement de mesure . 12
6.4.3 Mode opératoire . 12
6.4.4 Obtention des résultats d’essai . 17
7 Conformité à la spécification . 17
7.1 Essais de réception . 17
7.1.1 Critères d'acceptation . 17
7.1.2 Rejets des données et mesures répétées . 18
7.2 Essais de vérification périodique . 18
8 Applications . 19
8.1 Essai de réception . 19
8.2 Essai de vérification périodique . 19
8.3 Contrôle intermédiaire . 19
9 Indication dans la documentation de produit et les fiches techniques . 20
Annexe A (informative) Formulaires . 21
Annexe B (normative) Étalons représentant une longueur d'essai étalonnée . 22
Annexe C (informative) Alignement des étalons . 28
Annexe D (informative) Contrôle intermédiaire . 30
Annexe E (normative) Essai d'un système de palpage par scanning d'une MMT à bras articulés . 32
Annexe F (normative) Mesure d'erreur de longueur par concaténation de longueurs d'essai . 33
Annexe G (informative) Erreurs optionnelles de forme et de taille articulées du système de
palpage . 38
ISO/DIS 10360-12
Annexe H (informative) Plage de répétabilité optionnelle de l'erreur de mesure de longueur . 39
Annexe I (informative) Relation avec la matrice GPS . 40
Bibliographie . 42
iv © ISO 2014 – Tous droits réservés
ISO/DIS 10360-12
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 10360-12 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 8 : MMT avec détecteurs optiques sans contact
Partie 9 : MMT avec systèmes de palpage multiples
Partie 10 : Suiveurs à laser pour mesurer les distances de point à point
Partie 12 : MMT à bras articulés
ISO/DIS 10360-12
Introduction
La présente partie de l'ISO 10360 est une norme traitant de la spécification géométrique des produits (GPS)
et doit être considérée comme une norme GPS générale (voir 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 I.
Le schéma directeur ISO/GPS de l'ISO/TR 14638 donne une vue d'ensemble du système ISO/GPS, dont le
présent document fait partie. Les principes fondamentaux du système ISO/GPS, donnés dans l'ISO 8015,
s'appliquent au présent document et les règles de décision par défaut, données dans l'ISO 14253-1,
s'appliquent aux spécifications faites conformément au présent document, sauf indication contraire.
L'objectif de la présente partie de l'ISO 10360 est de définir un mode opératoire d'essai clair pour (1)
permettre aux fabricants de MMT à bras articulés de fournir des spécifications des erreurs maximales tolérées
(MPE) et (2) permettre aux utilisateurs de mener des essais sur les MMT à bras articulés selon les
spécifications des fabricants à l'aide d'étalons de référence traçables et étalonnés. L'avantage de ces essais
est que le résultat mesuré a une traçabilité directe avec l'unité de longueur, le mètre, et qu'ils permettent de
connaître la façon dont la MMT à bras articulés fonctionnera lors de mesures de longueurs similaires.
vi © ISO 2014 – Tous droits réservés
PROJET DE NORME INTERNATIONALE ISO/DIS 10360-12
Spécification géométrique des produits (GPS) — Essais de
réception et de vérification périodique des machines à mesurer
tridimensionnelles (MMT) — Partie 12: MMT à bras articulés
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 10360 spécifie les essais de réception visant à vérifier que les performances d'une
MMT à bras articulés utilisée pour la mesure des longueurs d'essai étalonnées soient conformes aux
indications du fabricant. Elle spécifie également les essais de vérification périodique permettant à l'utilisateur
de vérifier périodiquement les performances de la MMT à bras articulés. Elle s'applique aux MMT à bras
articulés utilisant des palpeurs tactiles, des palpeurs de scanning ou les deux. Des informations
supplémentaires sur les essais pour accessoires de scanning sont données à l'Annexe E.
La présente Norme internationale spécifie :
les exigences de performance qui peuvent être fixées par le fabricant ou l'utilisateur de la MMT à bras
articulés ;
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 ci-après sont indispensables à 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 10360-8:2014, Spécification géométrique des produits (GPS) — Essais de réception et de vérification
périodique des machines à mesurer tridimensionnelles (MMT) — Partie 8 : MMT avec détecteurs optiques
sans contact
ISO 10360-9:2013, Spécification géométrique des produits (GPS) — Essais de réception et de vérification
périodique des machines à mesurer tridimensionnelles (MMT) — Partie 9 : MMT avec systèmes de palpage
multiples
ISO 14253-1:1998, Spécification géométrique des produits (GPS) — Vérification par la mesure des pièces et
des équipements de mesure — Partie 1 : Règles de décision pour prouver la conformité ou la non-conformité
à la spécification
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)
ISO/DIS 10360-12
3 Termes et définitions
Les définitions contenues dans le présent article visent à décrire de manière concise la signification des
termes. Pour les caractéristiques métrologiques associées à des valeurs numériques, la description complète
du mode opératoire et de l'obtention des résultats d'essai de l'Article 6 doit être observée pour la
détermination des valeurs.
3.1
machine à mesurer tridimensionnelle à bras articulés
système qui mesure les coordonnées spatiales et comprend (1) une chaîne ouverte de segments de longueur
fixe, (2) des articulations reliant les segments et les attachant à l'environnement stationnaire et (3) un système
de palpage à l'extrémité libre de la chaîne
Note 1 à l'article Le système de palpage peut comprendre une sonde rigide ou un système de détection comme un
scanner.
Note 2 à l'article Les articulations rotatives connectées aux segments de longueur fixe sont équipées de codeurs
angulaires. Les coordonnées cartésiennes de chaque point de mesure sont calculées à partir des angles mesurés et des
longueurs de segment.
3.2
joint
élément rotatif d'une MMT à bras articulés
Note à l'article Il existe deux types de joints : les joints de charnière, qui causent un mouvement de charnière entre
les segments de bras adjacents, et les joints à rotule, qui causent un mouvement rotatif selon la direction du segment de
bras.
3.3
articulation
ensemble d'éléments qui relient les segments d'une MMT à bras articulés. Une articulation comprend
généralement au moins un joint de charnière et un joint à rotule
Note 1 à l'article Chaque articulation comprend un dispositif de mesure angulaire (codeur rotatif).
Note 2 à l'article Par analogie avec le bras humain, les trois articulations principales sont appelées épaule, coude et
poignet.
Note 3 à l'article Les machines actuelles possèdent deux ou trois degrés de liberté pour l'épaule (a, b), le coude (c, d)
et le poignet (e, f, g) comme illustré à la Figure 1. Par conséquent, les MMT à bras articulés sont appelées machines six
axes ou sept axes.
ISO/DIS 10360-12
Figure 1 — MMT à bras articulés avec six axes rotatifs (haut) et sept axes rotatifs (bas)
3.4
étendue de mesure
diamètre du volume sphérique à l'intérieur duquel une MMT à bras articulés est capable de mesurer
Note 1 à l'article L'étendue de mesure est spécifiée par le fabricant.
Note 2 à l'article L'étendue de mesure correspond à deux fois la portée du bras articulé. Néanmoins, certaines régions
accessibles pour le bras articulé peuvent ne pas être comprises dans le volume de mesure.
3.5
volume de mesure
région dans l'espace pour laquelle le fabricant spécifie les performances de la MMT à bras articulés
Note 1 à l'article Le volume de mesure est limité par les zones inaccessibles spécifiées par le fabricant. Par exemple,
une zone inaccessible peut exister aux alentours de l'axe vertical principal.
Note 2 à l'article Les fabricants peuvent spécifier plusieurs volumes de mesure pour une machine, chaque volume de
mesure possédant des spécifications de performance différentes.
Note 3 à l'article À cause de la possibilité de blocage d'un joint lorsque des segments de bras adjacents sont
rapprochés, la taille du volume de mesure peut dépendre de la direction du stylet pour palpeur par rapport à la périphérie
ou aux zones inaccessibles du volume de mesure. Le fabricant peut spécifier un ou plusieurs volumes de mesure selon la
direction du stylet pour palpeur.
3.6
longueur utile du bras
moitié de l'étendue de mesure
ISO/DIS 10360-12
3.7
coefficient de dilatation thermique (CDT)
α
coefficient linéaire de dilatation thermique d'un matériel à 20 °C
Note à l'article La définition ci-dessus du CDT ne signifie pas qu'un utilisateur est tenu d'effectuer des mesures à
20 °C.
3.8
matériau à CDT normal
-6 o -6 o
matériau dont le CDT est compris entre 8 x 10 / C et 13 x 10 / C
(ISO 10360-2:2009)
o
Note à l'article Dans certains documents, le CDT peut être exprimé en unités 1/K, ce qui équivaut à 1/ C.
3.9
socle cinématique
socle (nid) mécanique qui maintient de manière répétable le centre d'une surface sphérique dans une position
fixe dans l'espace
Note 1 à l'article Un exemple de socle cinématique est un socle trièdre comprenant trois sphères durcies, placées sur
o
un cercle et séparées nominalement les unes des autres de 120 . Chacune des trois sphères est en contact avec la
surface d'une plus grande sphère (ou surface sphérique) afin de permettre un positionnement répétable du centre de la
grande sphère dans l'espace.
Note 2 à l'article Utilisé conformément à la présente Norme, un socle cinématique fournit une contrainte pour trois
degrés de liberté plutôt que six degrés de liberté.
3.10
essai d'articulation à point fixe
essai où le palpeur de la MMT à bras articulés est maintenu dans un socle cinématique pendant que le joint
de coude subit une rotation de 180 degrés
Note à l'article L'essai d'articulation à point fixe est un essai intermédiaire décrit dans l'Annexe D.
3.11
erreur de position articulée, tactile
L
Dia.5x5:Art:Tact.AArm
variation des centres des cinq sphères obtenues en effectuant l'essai de position articulée lorsqu'un palpeur
tactile est utilisé
Note à l'article Dans le contexte de la présente partie de la norme ISO, l'abréviation locale LDia.5x5:Art est utilisée.
3.12
erreur de mesure de longueur, bidirectionnelle
E
Bi:0:Tact.AArm
erreur d'indication lors du mesurage d'une distance de point à point bidirectionnelle
Note à l'article Dans le contexte de la présente partie de la norme ISO, l'abréviation locale E est utilisée.
Bi
3.13
erreur de mesure de longueur, unidirectionnelle
E
Uni:0:Tact.AArm
erreur d'indication lors du mesurage d'une distance de point à point unidirectionnelle
Note 1 à l'article L'Annexe B traite des mesures unidirectionnelles et bidirectionnelles.
Note 2 à l'article Dans le contexte de la présente partie de la norme ISO, l'abréviation locale E est utilisée.
Uni
ISO/DIS 10360-12
3.14
erreur de forme du système de palpage, tactile
P
Forme.Sph.1x25::Tact.AArm
erreur d'indication de la plage de rayons d'un étalon matérialisé de taille sphérique, déterminée par une
association des moindres carrés de 25 points mesurés à l'aide d'un palpeur tactile
Note à l'article Dans le contexte de la présente partie de la norme ISO, l'abréviation locale P est utilisée.
Forme.Sph.1x25
3.15
erreur de taille du système de palpage, tactile
P
Taille.Sph.1x25::Tact.AArm
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 palpeur tactile
Note à l'article Dans le contexte de la présente partie de la norme ISO, l'abréviation locale P est utilisée.
Taille.Sph.1x25
3.16
erreur maximale tolérée d'erreur de position articulée, tactile
LDia.5x5:Art:Tact.AArm,MPE
valeur extrême de l'erreur de position articulée, tactile, L , tolérée par les spécifications
Dia.5x5:Art:Tact.AArm
Note à l'article Dans le contexte de la présente partie de la norme ISO, l'abréviation locale L est utilisée.
Dia.5x5:Art,MPE
3.17
erreur maximale tolérée de mesure de longueur bidirectionnelle
E
Bi:0:Tact.AArm,MPE
valeur extrême de l'erreur de mesure de longueur bidirectionnelle, E , tolérée par les spécifications
Bi:0:Tact.AArm
Note à l'article Dans le contexte de la présente partie de la norme ISO, l'abréviation locale E est utilisée.
Bi,MPE
3.18
erreur maximale tolérée de mesure de longueur unidirectionnelle
E
Uni:0:Tact.AArm,MPE
valeur extrême de l'erreur de mesure de longueur unidirectionnelle, E , tolérée par les spécifications
Uni:0:Tact.AArm
Note à l'article Dans le contexte de la présente partie de la norme ISO, l'abréviation locale E est utilisée.
Uni,MPE
3.19
erreur maximale tolérée de forme du système de palpage, tactile
P
Forme.Sph.1x25::Tact.AArm,MPE
valeur extrême de l'erreur de forme du système de palpage pour un palpeur tactile, P ,
Forme.Sph.1x25::Tact.AArm
tolérée par les spécifications
Note à l'article Dans le contexte de la présente partie de la norme ISO, l'abréviation locale P est
Forme.Sph.1x25,MPE
utilisée.
3.20
erreur maximale tolérée de taille du système de palpage, tactile
P
Taille.Sph.1x25::Tact.AArm,MPE
valeur extrême de l'erreur de taille du système de palpage pour un palpeur tactile, P , tolérée
Taille.Sph.1x25::Tact.AArm
par les spécifications
Note à l'article Dans le contexte de la présente partie de la norme ISO, l'abréviation locale P est
Taille.Sph.1x25,MPE
utilisée.
ISO/DIS 10360-12
3.21
conditions assignées de fonctionnement
condition de fonctionnement devant être satisfaite au cours de la mesure pour que les performances d'un
instrument de mesure ou d'un système de mesure soient reconnues conformes aux exigences de conception
Note 1 à l'article Les conditions assignées de fonctionnement spécifient généralement des intervalles de valeurs pour
une grandeur mesurée et pour toute grandeur d'influence.
[SOURCE : VIM 3:2008, 4.9]
Note 2 à l'article Dans la série de normes ISO 10360, l'expression « conforme aux exigences de conception » signifie
« tel que spécifié par les MPE ».
Note 3 à l'article Lorsque les conditions assignées de fonctionnement ne sont pas satisfaites au cours d'un essai
conformément à la norme ISO 10360, la conformité ou la non-conformité aux spécifications ne peut être établie.
4 Symboles
Pour les besoins de la présente partie de l'ISO 10360, les symboles du Tableau 1 s'appliquent.
Tableau 1 — Symboles
Symboles Abréviations
Signification
universels locales
L L
Dia.5x5:Art:Tact.AArm Dia.5x5:Art Erreur de position articulée, tactile
E E
Uni:0:Tact.AArm Uni Erreur de mesure de longueur, unidirectionnelle
E E
Bi:0:Tact.AArm Bi Erreur de mesure de longueur, bidirectionnelle
P P
Forme.Sph.1x25::Tact.AArm Forme.Sph.1x25 Erreur de forme du système de palpage, tactile
P P
Taille.Sph.1x25::Tact.AArm Taille.Sph.1x25 Erreur de taille du système de palpage, tactile
E E
Uni:0:Tact.AArm,MPE Uni,MPE Erreur maximale tolérée de mesure de longueur unidirectionnelle
E E
Bi:0:Tact.AArm,MPE Bi,MPE Erreur maximale tolérée de mesure de longueur bidirectionnelle
P P
Forme.Sph.1x25::Tact.AArm,MP Forme.Sph.1x25,MPE Erreur maximale tolérée de forme du système de palpage, tactile
E
P P
Taille.Sph.1x25::Tact.AArm,MPE Taille.Sph.1x25,MPE Erreur maximale tolérée de taille du système de palpage, tactile
L L
Dia.5x5:Art:Tact.AArm,MPE Dia.5x5:Art,MPE Erreur maximale tolérée d'erreur de position articulée, tactile
NOTE Les abréviations locales sont utilisées dans la présente partie de l'ISO 10360 par souci de simplicité ;
néanmoins, les abréviations locales utilisées dans différentes Parties peuvent se contredire ; par exemple, une même
abréviation peut faire référence à des symboles complets différents. L'utilisation des symboles abrégés n'est pas
recommandée en dehors du contexte exclusif de la présente Partie.
5 Conditions d'environnement et de fonctionnement
5.1 Conditions d’environnement
Les limites à respecter pour les conditions d’environnement autorisées, telles que les conditions de
température, de pression de l'air, d’humidité et de vibrations sur le lieu d’installation, qui influencent les
mesures, doivent être spécifiées par :
le fabricant, pour les essais de réception ;
l’utilisateur, pour les essais de vérification périodique.
ISO/DIS 10360-12
Dans les deux cas, l'utilisateur est libre de choisir les conditions environnementales dans lesquelles les essais
seront réalisés dans les limites spécifiées (le Formulaire 1 de l'Annexe A montre un exemple de méthode pour
spécifier ces conditions). Le fabricant doit fournir les valeurs de MPE et les conditions de fonctionnement pour
lesquelles les valeurs de MPE sont valides dans un document unique et publié.
NOTE Si l'utilisateur souhaite que l'essai soit effectué dans des conditions d'environnement différentes des
conditions ambiantes du site d'essai (ex. à une température supérieure ou inférieure), il conviendra que les parties
désignent d'un commun accord la partie qui devra supporter le coût des conditions d'environnement.
5.2 Conditions de fonctionnement
La MMT à bras articulés doit être utilisée par un opérateur suffisamment formé et compétent, respectant les
modes opératoires donnés dans le manuel d'utilisation du fabricant pendant la réalisation des essais décrits
dans l'Article 6. Les parties du manuel du fabricant à respecter comprennent par exemple :
a) les cycles de démarrage/préchauffage de la machine ;
b) les modes opératoires de compensation de la machine ;
c) la position, le type et le nombre de capteurs environnementaux ;
d) la position, le type et le nombre de sondes de température de pièce ;
e) les contraintes de montage.
6 Essais de réception et essais de vérification périodique
6.1 Généralités
Dans la suite :
les essais de réception sont effectués selon les spécifications et les modes opératoires du fabricant ;
les essais de vérification périodique sont effectués selon les spécifications de l'utilisateur et les modes
opératoires du fabricant.
NOTE 1 Pour une MMT à bras articulés, il est fréquent qu'une seule valeur de MPE soit valide pour l'intégralité du
volume de mesure.
NOTE 2 Chaque erreur obtenue dans un essai de réception de la présente Norme doit être comparée à la valeur ou
aux valeurs de MPE spécifiées par le fabricant pour la configuration de stylet utilisée pendant l'essai.
NOTE 3 Éventuellement, un rapport d'essai peut inclure un diagramme comprenant les erreurs de mesures et les
valeurs de MPE correspondantes.
6.2 Erreurs de taille et de forme du système de palpage
6.2.1 Principe
Le principe de ce mode opératoire d'essai consiste à mesurer la taille et la forme d'une sphère d'essai en
palpant 25 points sur sa surface. Une sphère des moindres carrés calculée sur la base des 25 points est
examinée pour les erreurs d'indication de forme et de taille. Cette analyse donne l'erreur de forme,
P , et l'erreur de taille, P .
Forme.Sph.1x25
Taille.Sph.1x25
ISO/DIS 10360-12
6.2.2 Équipement de mesure
L'étalon matérialisé de taille, c'est-à-dire la sphère d'essai, doit avoir un diamètre compris entre 10 mm et
51 mm.
NOTE 1 L'erreur de forme et l'erreur de taille de la sphère d'essai contribuent à l'incertitude de valeur d'essai.
NOTE 2 Il peut être difficile de palper une sphère d'essai inférieure à 20 mm sans rencontrer des problèmes
d'interférence de la part du support de la sphère.
6.2.3 Mode opératoire
Installer et qualifier le système de palpage sur la MMT à bras articulés conformément aux modes opératoires
normaux du fabricant. Choisir deux positions pour la sphère d'essai n'importe où dans le volume de mesure,
en tenant compte de la direction du stylet pendant l'essai (voir NOTE 3 de 3.12). Par défaut, les deux
positions pour la sphère d'essai sont (1) à proximité de la périphérie du volume de mesure et (2) à proximité
d'une région d'exclusion interne du volume de mesure. La sphère d'essai doit être placée dans une plage de
hauteurs spécifiée par le fabricant, la plage de hauteurs étant donnée par rapport à un point zéro de la MMT à
bras articulés. Le point zéro doit être indiqué par le fabricant par rapport à un élément identifiable de la MMT à
bras articulés.
NOTE La sphère d'essai et la MMT à bras articulés doivent être montées fermement, individuellement et l'une par
rapport à l'autre, afin de minimiser les erreurs dues aux flexions.
Mesurer et relever 25 points sans changer la direction du stylet. Les points doivent être répartis de manière
approximativement uniforme sur au moins un hémisphère de la sphère d'essai. Leurs positions doivent être
laissées à la discrétion de l'utilisateur et, s’il n'est pas spécifié, le modèle de palpage suivant est recommandé
(voir Figure 2 — 2) :
Un point au pôle (défini par la direction de l'arbre du stylet) de la sphère d'essai ;
Quatre points (également répartis) à 22,5° en dessous du pôle ;
Huit points (également répartis) à 45° en dessous du pôle et décalés de 22,5° par rapport au groupe
précédent ;
Quatre points (également répartis) à 67,5° en dessous du pôle et décalés de 22,5° par rapport au groupe
précédent ;
Huit points (également répartis) à 90° en dessous du pôle (c’est-à-dire à l’équateur) et décalés de 22,5°
par rapport au groupe précédent.
ISO/DIS 10360-12
Légende
A Pôle
Figure 2 — Position des points de palpage
6.2.4 Obtention des résultats d’essai
6.2.4.1
Pour chacune des première et seconde positions, en utilisant l'ensemble des 25 mesures, calculer la sphère
de Gauss associée. Déduire le diamètre calculé de la sphère de Gauss associée D du diamètre étalonné
MEAS
D pour obtenir P = D – D . La valeur absolue de l'erreur de taille du système de palpage à
REF Taille.Sph.1x25 MEAS REF
chaque position doit être comparée à la valeur ou aux valeurs de MPE spécifiées par le fabricant.
6.2.4.2
Pour chacune des première et seconde positions, en utilisant l'ensemble des 25 mesures, calculer la sphère
de Gauss associée (c'est-à-dire des moindres carrés). Pour chacune des 25 mesures, calculer une distance
radiale gaussienne R par rapport au centre de la sphère (moindres carrés). Calculer l'erreur de forme du
système de palpage en utilisant la plage des distances radiales gaussiennes : P = R – R .
Forme.Sph.1x25
max min
L'erreur de forme du système de palpage doit être comparée à la valeur ou aux valeurs de MPE spécifiées
par le fabricant.
NOTE Le terme « distance radiale gaussienne » est défini dans l'ISO 10360-1:2000.
ISO/DIS 10360-12
6.3 Erreurs de position articulées
6.3.1 Principe
Le principe des Paragraphes 6.3 et 6.4 consiste à inclure tous les joints d'articulation de la MMT à bras
articulés dans l'évaluation des performances de la présente Norme. L'évaluation décrite au Paragraphe 6.4
e
inclut tous les joints d'articulation à l'exception de ceux de l'articulation de poignet, ce qui comprend le 5 joint
e e
à rotule, le 6 joint de charnière et le 7 joint à rotule (si disponible) ; l'évaluation du Paragraphe 6.3 se
concentre sur l'évaluation cette articulation de poignet. Le mode opératoire d'essai consiste à palper la
surface d'une sphère d'essai, de manière à faire fonctionner considérablement l'articulation de poignet, en
mesurant avec 5 orientations orthogonales de stylet articulées au poignet. Pour chacune des 5 orientations, la
sphère d'essai est palpée en 5 points et un centre de meilleur ajustement de la sphère est calculé. Le jeu des
5 centres de sphère, qui idéalement devraient avoir les mêmes coordonnées, est utilisé pour évaluer l'erreur
de position articulée, L .
Dia.5x5:Art
e
NOTE 1 Si la MMT à bras articulés est équipée d'un joint à rotule sur un 7 axe, le stylet peut être tourné selon un
angle arbitraire entre chacune des 5 mesures du centre de la sphère.
NOTE 2 Si la MMT à bras articulés est équipée de multiples stylets, par exemple un « cluster de stylets », il convient
alors de réaliser également l'essai à stylets multiples défini dans l'ISO 10360-5.
Le principe du présent mode opératoire d'essai consiste à palper la surface d'une sphère d'essai avec 5 jeux
de 5 points ; les 5 points appartenant à un même jeu donné possèdent une direction de stylet commune. Un
centre de meilleur ajustement de la sphère est calculé pour chacun des 5 jeux et les positions des cinq
centres de sphère sont utilisées pour calculer une erreur de position articulée, L
Dia.5x5:Art.
6.3.2 Équipement de mesure
La sphère d'essai, étalonnée pour la taille et la forme, doit avoir un diamètre compris entre 10 mm et 51 mm.
NOTE 1 L'erreur de forme et l'erreur de taille de la sphère d'essai contribuent à l'incertitude de valeur d'essai.
NOTE 2 Il peut être difficile de palper une sphère d'essai inférieure à 20 mm sans rencontrer des problèmes d'interférence
de la part du support de la sphère.
6.3.3 Mode opératoire
Installer et qualifier le système de palpage sur la MMT à bras articulés conformément aux modes opératoires
normaux du fabricant. Choisir deux positions pour la sphère d'essai n'importe où dans le volume de mesure,
en tenant compte de la direction du stylet pendant l'essai (voir NOTE 3 de 3.12).
NOTE La sphère d'essai et la MMT à bras articulés doivent être montées fermement, individuellement et l'une par
rapport à l'autre, afin de minimiser les erreurs dues aux flexions.
Mesurer sur la sphère d'essai chacun des 5 points de pôle comme illustré à la Figure 3A. Pour chaque point
de pôle, mesurer sur la sphère quatre points supplémentaires sans changer la direction du stylet, comme
illustré à la Figure 3B. Pour une direction de stylet donnée, les cinq points mesurés sont espacés de manière
approximativement uniforme sur un hémisphère de la sphère d'essai. Néanmoins, les 25 points peuvent ne
pas être espacés uniformément sur la sphère (les points appartenant à différents jeux peuvent être à
proximité les uns des autres).
ISO/DIS 10360-12
a) Cinq points de pôle b) Cinq points avec une direction de stylet commune
Figure 3 — Points de pôle
6.3.4 Obtention des résultats d’essai
Pour la première et la seconde position, calculer la sphère de Gauss associée pour chacun des 5 jeux de 5
points pour trouver les 5 centres de sphère. Calculer l'erreur de position articulée LDia.5x5:Art en déterminant le
diamètre de la sphère minimale circonscrite aux 5 centres de sphère. L'erreur de position articulée, à la
première et à la seconde position, doit être comparée à la valeur ou aux valeurs de MPE spécifiées par le
fabricant, L .
Dia.5x5:Art,MPE
NOTE Deux paramètres supplémentaires peuvent être intéressants : les erreurs de forme et de taille de la sphère de
points 5 x 5 résultante. Un utilisateur peut utiliser ces paramètres pour représenter la capacité de mesure de points
lorsque l'articulation est utilisée pour atteindre différents points. L'Annexe G contient des informations supplémentaires
concernant le calcul de ces paramètres.
6.4 Erreurs de mesure de longueur
6.4.1 Principe
Le principe de l'évaluation de l'erreur de longueur consiste à utiliser une longueur d'essai étalonnée, traçable
au mètre, pour établir si la MMT à bras articulés est capable de mesurer conformément à l'erreur maximale
tolérée de mesure de longueur définie et fournie par le fabricant. Le fabricant peut choisir de fournir des
spécifications pour l'erreur maximale tolérée de mesure de longueur unidirectionnelle, E , pour l'erreur
Uni,MPE
maximale tolérée de mesure de longueur bidirectionnelle, E , ou pour les deux. L'erreur de taille de
Bi,MPE
longueur doit être comparée à la valeur ou aux valeurs de MPE spécifiées par le fabricant pour la
configuration de stylet utilisée pendant l'essai.
L'évaluation doit être réalisée en comparant les valeurs indiquées de cinq longueurs d'essai étalonnées
différentes, chacune mesurée trois fois, avec leurs valeurs étalonnées. Les valeurs indiquées sont calculées
par mesures de longueur point à point projetées sur la direction d'alignement.
L'évaluation doit être réalisée en comparant les valeurs indiquées de longueurs d'essai avec leurs valeurs
étalonnées.
Chacune des trois mesures répétées doit être arrangée de la manière suivante : si les deux extrémités de la
longueur d'essai étalonnée sont respectivement dénommées « A » et « B », alors la séquence de mesure est
A B , A B , A B ou A B , B A , A B . D'autres séquences telles que A A A , B B B ne sont pas autorisées.
1 1 2 2 3 3 1 1 2 2 3 3 1 2 3 1 2 3
Pour des MMT à bras articulés sans compensation de dilatation thermique de pièce, la dilatation thermique
différentielle non corrigée entre la MMT à bras articulés et la longueur d'essai étalonnée peut produire une
ISO/DIS 10360-12
erreur significative ; la présente Norme internationale exige donc également la divulgation du CDT de la
longueur d'essai. Pour des MMT à bras articulés avec compensation de dilatation thermique de pièce, cette
erreur d'origine thermique est fortement réduite. Pour ces MMT à bras articulés, une portion significative de
l'erreur thermique résiduelle est due à l'incertitude du CDT de la longueur d'essai (entraînant une correction
imparfaite de la dilatation thermique) ; la présente Norme internationale exige donc la divulgation dans les
spécifications du fabricant de l'incertitude élargie du CDT de la longueur d'essai.
NOTE Pour certains bras articulés, le système de correction thermique exige de l'utilisateur qu'il saisisse les valeurs
de CDT et de température de l'étalon dans le cadre de son système de compensation thermique automatique tel que
décrit dans sa documentation de fonctionnement. Cela est autorisé à condition que le logiciel de la MMT prenne en
charge la compensation thermique. La compensation thermique manuelle, effectuée par l'utilisateur, n'est pas autorisée.
6.4.2 Équipement de mesure
Une longueur de référence raccordée peut être réalisée de différentes manières, notamment avec des barres
de nid, des socles (nids) cinématiques fixés sur des murs ou des structures autoportantes, l'utilisation d'un
système de rails et de chariot, des cales étalons, des barres à billes, des barres jauges étalons, des étalons à
faible CDT avec des bouchons d'extrémité de positionnement, etc. Des étalons adaptés sont évoqués à
l'Annexe B.
Le fabricant doit spécifier les limites supérieures, et éventuellement les limites inférieures, du CDT de la
longueur d'essai étalonnée. Le fabricant peut étalonner le CDT d'une longueur d'essai étalonnée. Le fabricant
doit spécifier l'incertitude élargie maximale tolérée (k = 2) du CDT de la longueur d'essai étalonnée. Une
longueur d'essai étalonnée est constituée d'un matériau à CDT normal, sauf spécifications explicites
contraires du fabricant.
Si la longueur d'essai étalonnée ne correspond pas à un matériau à CDT normal, les erreurs E et/ou E
Uni B
correspondantes sont désignées par un astérisque (*) et une NOTE explicative doit décrire le CDT de la
longueur d'essai étalonnée.
EXEMPLE
E *
Uni,MPE
-6 o
* L'étalon est une fibre de carbone avec un CDT inférieur ou égal à 0,5 x 10 / C et avec une incertitude élargie de CDT
-6 o
(k = 2) inférieure ou égale à 0,3 x 10 / C
Pour E et E , si les spécifications du fabricant indiquent que chaque longueur d'essai étalonnée est
Uni Bi
-6 o
constituée d'un matériau à CD
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 10360-12
Première édition
2016-10-01
Spécification géométrique des produits
(GPS) — Essais de réception et de
vérification périodique des systèmes
de mesure tridimensionnels (SMT) —
Partie 12:
Machines à mesurer
tridimensionnelles à bras articulés
(MMT)
Geometrical product specifications (GPS) — Acceptance and
reverification tests for coordinate measuring systems (CMS) —
Part 12: Articulated arm coordinate measurement machines (CMM)
Numéro de référence
©
ISO 2016
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2016, Publié en Suisse
Droits de reproduction réservés. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée
sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur
l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à
l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Ch. de Blandonnet 8 • CP 401
CH-1214 Vernier, Geneva, Switzerland
Tel. +41 22 749 01 11
Fax +41 22 749 09 47
copyright@iso.org
www.iso.org
ii © ISO 2016 – Tous droits réservés
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 et de fonctionnement .8
5.1 Conditions environnementales . 8
5.2 Conditions de fonctionnement . 8
6 Essais de réception et essais de vérification périodique .9
6.1 Généralités . 9
6.2 Erreurs de taille et de forme du système de palpage . 9
6.2.1 Principe . 9
6.2.2 Équipement de mesurage . 9
6.2.3 Mode opératoire . 9
6.2.4 Obtention des résultats d’essai .10
6.3 Erreurs de position articulées .11
6.3.1 Principe .11
6.3.2 Équipement de mesurage .11
6.3.3 Mode opératoire .11
6.3.4 Obtention des résultats d’essai .12
6.4 Erreurs de mesurage de longueur .12
6.4.1 Principe .12
6.4.2 Équipement de mesurage .13
6.4.3 Mode opératoire .13
7 Conformité à la spécification .17
7.1 Essais de réception .17
7.1.1 Critères d’acceptation . .17
7.1.2 Rejets des données et mesurages répétés.18
7.2 Essais de vérification périodique .18
8 Applications .18
8.1 Essai de réception .18
8.2 Essai de vérification périodique .19
8.3 Contrôle intermédiaire .19
9 Indication dans la documentation de produit et les fiches de données .20
Annexe A (informative) Formulaires .21
Annexe B (normative) Étalons représentant une longueur d’essai étalonnée .23
Annexe C (informative) Alignement des étalons .29
Annexe D (informative) Essai intermédiaire .31
Annexe E (normative) Essai d’un système de palpage par scanning d’une MMT à bras articulés .33
Annexe F (normative) Mesurage d’erreur de longueur par concaténation de longueurs d’essai .35
Annexe G (informative) Erreurs optionnelles de taille et de forme articulées du système
de palpage .40
Annexe H (informative) Plage de répétabilité optionnelle de l’erreur de mesurage de longueur .41
Annexe I (informative) Relation avec le modèle de matrice GPS .42
Bibliographie .43
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 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. 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 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’OMC concernant les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos —
Informations supplémentaires.
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 213, Spécifications et vérification
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 systèmes de mesure
tridimensionnels (SMT):
— Partie 1: Vocabulaire
— Partie 2: MMT utilisées pour les mesurages 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 mesurage 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 8: MMT avec détecteurs optiques sans contact
— Partie 9: MMT avec systèmes de palpage multiples
— Partie 10: Lasers de poursuite pour mesurer les distances de point à point
— Partie 12: Machines à mesurer tridimensionnelles à bras articulés (MMT)
iv © ISO 2016 – Tous droits réservés
Introduction
La présente partie de l’ISO 10360 est une norme GPS générale (voir ISO 14638). Pour de plus amples
informations sur la relation de la présente partie de l’ISO 10360 avec les autres normes et le modèle de
matrice GPS, voir l’Annexe I.
La présente partie de l’ISO 10360 est incluse dans le schéma directeur ISO/GPS donné dans l’ISO 14638
qui donne une vue d’ensemble du système ISO/GPS. Les principes fondamentaux du système ISO/GPS,
donnés dans l’ISO 8015, s’appliquent à la présente partie de l’ISO 10360 et les règles de décision par
défaut, données dans l’ISO 14253-1, s’appliquent aux spécifications faites conformément à la présente
partie de l’ISO 10360, sauf indication contraire.
L’objectif de la présente partie de l’ISO 10360 est de définir un mode opératoire d’essai clair pour:
— permettre aux fabricants de MMT à bras articulés de fournir des spécifications des EMTs et
— permettre aux utilisateurs de mener des essais sur les MMT à bras articulés selon les spécifications
des fabricants à l’aide d’étalons de référence traçables et étalonnés.
L’avantage de ces essais est que le résultat mesuré a une traçabilité directe avec l’unité de longueur,
le mètre, et qu’ils permettent de connaître la façon dont la MMT à bras articulés fonctionnera lors de
mesurages de longueurs similaires.
NORME INTERNATIONALE ISO 10360-12:2016(F)
Spécification géométrique des produits (GPS) — Essais de
réception et de vérification périodique des systèmes de
mesure tridimensionnels (SMT) —
Partie 12:
Machines à mesurer tridimensionnelles à bras articulés
(MMT)
1 Domaine d’application
La présente partie de l’ISO 10360 spécifie les essais de réception visant à vérifier que les performances
d’une MMT à bras articulés en mesurant des longueurs d’essai étalonnées soient conformes aux
indications du fabricant. Elle spécifie également les essais de vérification périodique permettant à
l’utilisateur de vérifier périodiquement les performances de la MMT à bras articulés. Elle s’applique aux
MMT à bras articulés utilisant des palpeurs tactiles et optionnellement des détecteurs optiques sans
contact. Des informations supplémentaires sur les essais pour accessoires de scanning sont données à
l’Annexe E.
La présente partie de l’ISO 10360 ne spécifie pas la fréquence ou le moment où l’essai est réalisé, le cas
échéant, et ne précise pas la partie qui doit supporter le coût de l’essai.
La présente partie de l’ISO 10360 spécifie:
— les exigences de performance qui peuvent être fixées par le fabricant ou l’utilisateur de la MMT à
bras articulés;
— la façon d’exécuter les essais de réception et de vérification périodique pour démontrer les exigences
spécifiées;
— les règles pour prouver la conformité; et
— les applications pour lesquelles les essais de réception et de vérification périodique peuvent être
utilisés.
2 Références normatives
Les documents suivants, en totalité ou en partie, sont référencés de manière normative dans le présent
document et sont indispensables pour son application. Pour les références datées, seule l’édition citée
s’applique. Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y
compris les éventuels amendements).
ISO 10360-8:2013, Spécification géométrique des produits (GPS) — Essais de réception et de vérification
périodique des systèmes de mesure tridimensionnels (SMT) — Partie 8: MMT avec détecteurs optiques
sans contact
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 donnés dans l’ISO 10360-1 ainsi que les
suivants s’appliquent.
NOTE Les définitions contenues dans le présent article visent à décrire de manière concise la signification
des termes. Pour les caractéristiques métrologiques associées à des valeurs numériques, la description complète
du mode opératoire et l’obtention des résultats d’essai de l’Article 6 et de l’Annexe E doivent être observées pour
la détermination des valeurs.
3.1
machine à mesurer tridimensionnelle à bras articulés
système qui mesurage les coordonnées spatiales et comprend
— une chaîne ouverte de segments de longueur fixe,
— des articulations reliant les segments et les attachant à l’environnement stationnaire et
— un système de palpage à l’extrémité libre de la chaîne
Note 1 à l’article: Le système de palpage peut comprendre une sonde rigide ou un système de détection comme
un scanner.
Note 2 à l’article: Les articulations rotatives connectées aux segments de longueur fixe sont équipées de codeurs
angulaires. Les coordonnées cartésiennes de chaque point de mesurage sont calculées à partir des angles
mesurés et des longueurs de segment.
3.2
joint
connexion entre les éléments adjacents d’une MMT à bras articulés qui permet un degré de liberté
rotationnel unique entre ces éléments
Note 1 à l’article: Il existe deux types de joints: les joints de charnière, qui causent un mouvement de charnière
entre les segments de bras adjacents, et les joints à rotule, qui causent un mouvement rotatif autour de l’axe du
segment de bras connecté.
Note 2 à l’article: Chaque articulation comprend ordinairement un dispositif de mesurage angulaire (codeur
rotatif).
3.3
articulation
ensemble de deux joints ou plus entre deux éléments adjacents d’une MMT à bras articulés
Note 1 à l’article: Une articulation comprend généralement au moins un joint de charnière et un joint à rotule.
Note 2 à l’article: Par analogie avec le bras humain, les trois articulations principales sont appelées épaule, coude
et poignet.
Note 3 à l’article: Les machines actuelles possèdent 2 ou 3 degrés de liberté pour l’épaule (a, b), le coude (c, d) et le
poignet (e, f, g) comme illustré à la Figure 1. Par conséquent, les MMTs à bras articulés sont appelées machines à
six axes ou à sept axes.
2 © ISO 2016 – Tous droits réservés
a) Avec six axes rotatifs
b) Avec sept axes rotatifs
Figure 1 — MMT à bras articulés
3.4
étendue de mesurage
diamètre du volume sphérique à l’intérieur duquel une MMT à bras articulés est capable de mesurer
Note 1 à l’article: L’étendue de mesurage est spécifiée par le fabricant.
Note 2 à l’article: L’étendue de mesurage correspond à deux fois la portée du bras articulé. Néanmoins, certaines
régions accessibles par le bras articulé peuvent ne pas être comprises dans le volume de mesurage.
3.5
volume de mesurage
région dans l’espace pour laquelle le fabricant spécifie les performances de la MMT à bras articulés
Note 1 à l’article: Le volume de mesurage est limité par les zones inaccessibles spécifiées par le fabricant. Par
exemple, une zone inaccessible peut exister aux alentours de l’axe vertical principal.
Note 2 à l’article: Les fabricants peuvent spécifier plusieurs volumes de mesurage pour une machine, chaque
volume de mesurage possédant des spécifications de performance différentes.
Note 3 à l’article: À cause de la possibilité de blocage d’un joint lorsque des segments de bras adjacents sont
rapprochés, la taille du volume de mesurage peut dépendre de la direction du stylet pour palpeur par rapport
à la périphérie ou aux zones inaccessibles du volume de mesurage. Le fabricant peut spécifier un ou plusieurs
volumes de mesurage selon la direction du stylet pour palpeur.
3.6
longueur utile du bras
moitié de l’étendue de mesurage
3.7
coefficient de dilatation thermique
CDT
α
coefficient linéaire de dilatation thermique d’un matériel à 20 °C
Note 1 à l’article: La définition ci-dessus du CDT ne signifie pas qu’un utilisateur est tenu d’effectuer les mesurages
à 20 °C.
3.8
matériau à CDT normal
−6 −6
matériau dont le 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, ce qui équivaut à 1/°C.
[SOURCE: ISO 10360-2]
3.9
socle cinématique
socle (nid) mécanique qui maintient de manière répétable le centre d’une surface sphérique dans une
position fixe dans l’espace
Note 1 à l’article: Un exemple de socle cinématique est un socle trièdre comprenant trois sphères durcies, chaque
sphère placée sur un cercle et séparée des autres sphères par nominalement 120°. Chacune des trois sphères est
en contact avec la surface d’une plus grande sphère (ou surface sphérique) afin de permettre un positionnement
répétable du centre de la grande sphère dans l’espace.
Note 2 à l’article: Utilisé conformément à la présente partie de l’ISO 10360, un socle cinématique fournit une
contrainte pour 3 degrés de liberté plutôt que 6 degrés de liberté.
3.10
essai d’articulation à point fixe
essai où le palpeur de la MMT à bras articulés est maintenu dans un socle cinématique pendant que la
position du coude subit une rotation de 180°
Note 1 à l’article: L’essai d’articulation à point fixe est un essai intermédiaire décrit dans l’Annexe D.
3.11
erreur de position articulée, tactile
L
Dia.5x5:Art:Tact.AArm
diamètre de la sphère minimale circonscrite englobant les points qui sont les centres des cinq sphères
obtenues en effectuant l’essai de position articulée lorsqu’un palpeur tactile est utilisé
Note 1 à l’article: Dans le contexte de la présente partie de l’ISO 10360, l’abréviation locale L est utilisée.
Dia.5x5:Art
4 © ISO 2016 – Tous droits réservés
3.12
erreur de mesurage de longueur, bidirectionnelle
E
Bi:0:Tact.AArm
erreur d’indication lors du mesurage d’une distance point-à-point bidirectionnelle
Note 1 à l’article: Dans le contexte de la présente partie de l’ISO 10360, l’abréviation locale E est utilisée.
Bi
Note 2 à l’article: L’indice 0 indique qu’il n’y a pas de décalage de touche. Il peut y avoir un décalage dans d’autres
parties de l’ISO 10360.
3.13
erreur de mesurage de longueur, unidirectionnelle
E
Uni:0:Tact.AArm
erreur d’indication lors du mesurage d’une distance point-à-point unidirectionnelle
Note 1 à l’article: L’Annexe B traite des mesurages unidirectionnels et bidirectionnels.
Note 2 à l’article: Dans le contexte de la présente partie de l’ISO 10360, l’abréviation locale E est utilisée.
Uni
3.14
erreur de forme du système de palpage, tactile
P
Form.Sph.1x25::Tact.AArm
erreur d’indication dans laquelle la plage de distances radiales Gaussiennes peut être déterminée par
une association Gaussienne (moindres carrés) de 25 points mesurés à l’aide d’un palpeur tactile sur la
sphère d’essai
Note 1 à l’article: Dans le contexte de la présente partie de l’ISO 10360, l’abréviation locale P est
Form.Sph.1x25
utilisée.
3.15
erreur de taille du système de palpage, tactile
P
Size.Sph.1x25::Tact.AArm
erreur d’indication du diamètre d’un étalon matérialisé sphérique de taille, déterminée par une
association Gaussienne (moindres carrés) de 25 points mesurés à l’aide d’un palpeur tactile
Note 1 à l’article: Dans le contexte de la présente partie de l’ISO 10360, l’abréviation locale P est
Size.Sph.1x25
utilisée.
3.16
erreur maximale tolérée d’erreur de position articulée, tactile
L
Dia.5x5:Art:Tact.AArm,MPE
valeur extrême de l’erreur de position articulée, tactile, L , tolérée par les
Dia.5x5:Art:Tact.AArm
spécifications
Note 1 à l’article: Dans le contexte de la présente partie de l’ISO 10360, l’abréviation locale L est
Dia.5x5:Art,MPE
utilisée.
3.17
erreur maximale tolérée de mesurage de longueur bidirectionnelle
E
Bi:0:Tact.AArm,MPE
valeur extrême de l’erreur de mesurage de longueur bidirectionnelle, E , tolérée par les
Bi:0:Tact.AArm
spécifications
Note 1 à l’article: Dans le contexte de la présente partie de la norme ISO, l’abréviation locale E est utilisée.
Bi,MPE
3.18
erreur maximale tolérée de mesurage de longueur unidirectionnelle
E
Uni:0:Tact.AArm,MPE
valeur extrême de l’erreur de mesurage de longueur unidirectionnelle, E , tolérée par les
Uni:0:Tact.AArm
spécifications
Note 1 à l’article: Dans le contexte de la présente partie de l’ISO 10360, l’abréviation locale E est utilisée.
Uni,MPE
3.19
erreur maximale tolérée de forme du système de palpage, tactile
P
Form.Sph.1x25::Tact.AArm,MPE
valeur extrême de l’erreur de forme du système de palpage pour un palpeur tactile, P
Form.Sph.1x25::Tact.
, tolérée par les spécifications
AArm
Note 1 à l’article: Dans le contexte de la présente partie de l’ISO 10360, l’abréviation locale P est
Form.Sph.1x25,MPE
utilisée.
3.20
erreur maximale tolérée de taille du système de palpage, tactile
P
Size.Sph.1x25::Tact.AArm,MPE
valeur extrême de l’erreur de taille du système de palpage pour un palpeur tactile, P
Size.Sph.1x25::Tact.
, tolérée par les spécifications
AArm
Note 1 à l’article: Dans le contexte de la présente partie de l’ISO 10360, l’abréviation locale P est
Size.Sph.1x25,MPE
utilisée.
3.21
conditions assignées de fonctionnement
condition de fonctionnement devant être satisfaite pendant le mesurage pour qu’un instrument de
mesurage ou un système de mesurage fonctionne conformément à ce qui est prévu
Note 1 à l’article: Les conditions assignées de fonctionnement spécifient généralement des intervalles de valeurs
pour une grandeur mesurée et pour toute grandeur d’influence.
Note 2 à l’article: [SOURCE: Guide ISO/IEC 99:2007, 4.9]
Note 3 à l’article: Dans la série de normes ISO 10360, l’expression «conformément à ce qui est prévu», signifie tel
que spécifié par les EMTs.
Note 4 à l’article: Si une spécification d’EMT est considérée comme une fonction (où différentes valeurs d’EMT
peuvent être données pour différentes conditions), alors les conditions assignées de fonctionnement définissent
le domaine de cette fonction.
4 Symboles
Pour les besoins de la présente partie de l’ISO 10360, les symboles du Tableau 1 s’appliquent.
Tableau 1 — Symboles
Abréviations
Symboles globaux Terme
locales
L L Erreur de position articulée, tactile
Dia.5x5:Art:Tact.AArm Dia.5x5:Art
E E Erreur de mesurage de longueur, unidirectionnelle
Uni:0:Tact.AArm Uni
E E Erreur de mesurage de longueur, bidirectionnelle
Bi:0:Tact.AArm Bi
P P Erreur de forme du système de palpage, tactile
Form.Sph.1x25::Tact.AArm Form.Sph.1x25
P P Erreur de taille du système de palpage, tactile
Size.Sph.1x25::Tact.AArm Size.Sph.1x25
E E Erreur maximale tolérée de mesurage de longueur unidirec-
Uni:0:Tact.AArm,MPE Uni,MPE
tionnelle
E E Erreur maximale tolérée de mesurage de longueur bidirectionnelle
Bi:0:Tact.AArm,MPE Bi,MPE
P P Erreur maximale tolérée de forme du système de palpage, tactile
Form.Sph.1x25::Tact. Form.Sph.1x25,MPE
AArm,MPE
a
Le qualificateur de fin, “.AArm”, indique que cette caractéristique métrologique comme définie dans la partie de
l’ISO 10360 pertinente est soumise à essai avec une MMT à bras articulé.
b
Ces symboles se rapportent aux caractéristiques métrologiques pour lesquelles la spécification et l’essai sont optionnels
(non normatif).
6 © ISO 2016 – Tous droits réservés
Tableau 1 (suite)
Abréviations
Symboles globaux Terme
locales
P P Erreur maximale tolérée de taille du système de palpage, tactile
Size.Sph.1x25::Tact. Size.Sph.1x25,MPE
AArm,MPE
L L Erreur maximale tolérée d’erreur de position articulée, tactile
Dia.5x5:Art:Tact.AArm,MPE Dia.5x5:Art,MPE
P P Erreur de forme du système de palpage, ODS
Form.Sph.1x25::ODS.AArm Form.Sph.1x25::ODS
a
(basée sur l’ISO 10360-8)
P P Erreur de dispersion du système de palpage
Form.Sph.D95%::ODS.AArm Form.Sph.D95%::ODS
a
(basée sur l’ISO 10360-8)
P P Erreur de taille du système de palpage, ODS
Size.Sph.1x25::ODS.AArm Size.Sph.1x25::ODS
a
(basée sur l’ISO 10360-8)
P P Erreur de taille totale du système de palpage All
Size.Sph.All::ODS.AArm Size.Sph.All::ODS
a
(basée sur l’ISO 10360-8)
P P Erreur maximale tolérée de forme du système de palpage, ODS
Form.Sph.1x25::ODS. Form.
a
(basée sur l’ISO 10360-8)
AArm,MPE Sph.1x25::ODS,MPE
P P Erreur maximale tolérée de dispersion du système de palpage
Form.Sph.D95%::ODS. Form.Sph.
a
(basée sur l’ISO 10360-8)
AArm,MPE D95%::ODS,MPE
P P Erreur maximale tolérée de taille du système de palpage, ODS
Size.Sph.1x25::ODS. Size.
a
(basée sur l’ISO 10360-8)
AArm,MPE Sph.1x25::ODS,MPE
P P Erreur maximale tolérée de taille totale du système de palpage
Size.Sph.All::ODS. Size.Sph.All::ODS,MPE
All
AArm,MPE
a
(basée sur ISO 10360-8)
P P Erreur de forme plane du système de palpage
Form.Pla.D95%::ODS.AArm Form.Pla.D95%::ODS
a
(basée sur l’ISO 10360-8)
P P Erreur maximale tolérée de forme plane du système de palpage
Form.Pla.D95%::ODS. Form.Pla.
a
(basée sur l’ISO 10360-8)
AArm,MPE D95%::ODS,MPE
P P Erreur de forme du système à palpeurs multiples
Form.Sph.1x25::MPS.AArm Form.Sph.1x25::MPS
a
(basée sur l’ISO 10360-9)
P P Erreur de taille du système à palpeurs multiples
Size.Sph.1x25::MPS.AArm Size.Sph.1x25::MPS
a
(basée sur l’ISO 10360-9)
L L Erreur de position du système à palpeurs multiples
Dia.1x25::MPS.AArm Dia.1x25::MPS
a
(basée sur l’ISO 10360-9)
P P Erreur de forme maximale tolérée du système de palpage mul-
Form.Sph.1x25::MPS. Form.
a
tiple (basée sur l’ISO 10360-9)
AArm,MPE Sph.1x25::MPS,MPE
P P Erreur de taille maximale tolérée du système de palpage multiple
Size.Sph.1x25::MPS. Size.
a
(basée sur l’ISO 10360-9)
AArm,MPE Sph.1x25::MPS,MPE
L L Erreur de position maximale tolérée du système de palpage mul-
Dia.1x25::MPS.AArm,MPE Dia.1x25::MPS,MPE
a
tiple (basée sur l’ISO 10360-9)
R R Plage de répétabilité des erreurs de mesurage de longueur bidi-
Uni.0::Tact.AArm Uni.0::Tact
a, b
rectionnelle
R R Plage de répétabilité des erreurs de mesurage de longueur unidi-
Bi.0::Tact.AArm Bi.0::Tact
a, b
rectionnelle
a, b
P P Erreur de taille articulée du système de palpage
Size.5x5:Art:Tact.AArm Size.5x5:Art:Tact
a, b
P P Erreur de forme articulée du système de palpage
Form.5x5:Art:Tact.AArm Form.5x5:Art:Tact
R R Erreur maximale tolérée pour la plage de répétabilité des
Uni.0::Tact.AArm,MPE Uni.0::Tact,MPE
a, b
erreurs de mesurage de longueur unidirectionnelles
a
Le qualificateur de fin, “.AArm”, indique que cette caractéristique métrologique comme définie dans la partie de
l’ISO 10360 pertinente est soumise à essai avec une MMT à bras articulé.
b
Ces symboles se rapportent aux caractéristiques métrologiques pour lesquelles la spécification et l’essai sont optionnels
(non normatif).
Tableau 1 (suite)
Abréviations
Symboles globaux Terme
locales
R R Erreur maximale tolérée pour la plage de répétabilité des
Bi.0::Tact.AArm,MPE Bi.0::Tact,MPE
a, b
erreurs de mesurage de longueur bidirectionnelles
P P Erreur maximale tolérée pour l’erreur de taille articulée du sys-
Size.5x5:Art:Tact. Size.5x5:Art:Tact,MPE
a, b
tème de palpage
AArm,MPE
P P Erreur maximale tolérée pour l’erreur de forme articulée du
Form.5x5:Art:Tact. Form.5x5:Art:Tact,MPE
a, b
système de palpage
AArm,MPE
a
Le qualificateur de fin, “.AArm”, indique que cette caractéristique métrologique comme définie dans la partie de
l’ISO 10360 pertinente est soumise à essai avec une MMT à bras articulé.
b
Ces symboles se rapportent aux caractéristiques métrologiques pour lesquelles la spécification et l’essai sont optionnels
(non normatif).
Les abréviations locales sont utilisées dans la présente partie de l’ISO 10360 par souci de simplicité;
néanmoins, les abréviations locales utilisées dans différentes parties de l’ISO 10360 peuvent ne pas être
les mêmes, par exemple, une même abréviation peut faire référence à des symboles complets différents.
L’utilisation des symboles abrégés n’est pas recommandée en dehors du contexte exclusif de la présente
partie de l’ISO 10360.
5 Conditions assignées et de fonctionnement
5.1 Conditions environnementales
Les limites à respecter pour les conditions environnementales autorisées, telles que les conditions de
température, la pression de l’air, l’humidité et les vibrations sur le lieu d’installation, qui influencent les
mesurages, doivent être spécifiées par
— le fabricant, pour les essais de réception, et
— l’utilisateur, pour les essais de vérification périodique.
Dans les deux cas, l’utilisateur est libre de choisir les conditions environnementales dans lesquelles les
essais seront réalisés dans les limites spécifiées (le Formulaire 1 de l’Annexe A montre un exemple de
méthode pour spécifier ces conditions). Le fabricant doit fournir les valeurs d’EMT et les conditions de
fonctionnement pour lesquelles les valeurs d’EMT sont valides dans un document unique et publié.
Si l’utilisateur souhaite que l’essai soit effectué dans des conditions environnementales différentes
des conditions ambiantes du site d’essai (par exemple à une température supérieure ou inférieure), il
conviendra que les parties désignent d’un commun accord la partie qui devra supporter le coût de la
mise aux conditions d’environnementales.
5.2 Conditions de fonctionnement
La MMT à bras articulés doit être utilisée par un opérateur suffisamment formé et compétent, respectant
les modes opératoires donnés dans le manuel d’utilisation du fabricant pendant la réalisation des essais
décrits dans l’Article 6. Les parties du manuel du fabricant à respecter comprennent par exemple:
a) les cycles de démarrage/préchauffage de la machine,
b) les modes opératoires de compensation de la machine,
c) la position, le type et le nombre de capteurs environnementaux,
d) la position, le type et le nombre de sondes de température de pièce, et
e) les contraintes de montage.
8 © ISO 2016 – Tous droits réservés
6 Essais de réception et essais de vérification périodique
6.1 Généralités
Les essais de réception sont effectués selon les spécifications et les modes opératoires du fabricant.
Les essais de vérification périodique sont effectués selon les spécifications de l’utilisateur et les modes
opératoires du fabricant.
Chaque erreur obtenue dans un essai de réception de la présente partie de l’ISO 10360 doit être
comparée à la valeur ou aux valeurs d’EMT spécifiées par le fabricant pour la configuration de stylet
utilisée pendant l’essai.
Éventuellement, un rapport d’essai peut inclure un diagramme des erreurs de mesurages et les valeurs
d’EMT correspondantes.
NOTE Pour une MMT à bras articulés, il est fréquent qu’une seule valeur d’EMT soit valide pour l’intégralité
du volume de mesurage.
6.2 Erreurs de taille et de forme du système de palpage
6.2.1 Principe
Le principe de ce mode opératoire d’essai consiste à mesurer la taille et la forme d’une sphère d’essai
en palpant 25 points sur la surface de la sphère. Une sphère de Gauss (moindres carrés) calculée sur la
base des 25 points est examinée pour les erreurs d’indication de forme et de taille. Cette analyse donne
l’erreur de forme, P , et l’erreur de taille, P .
Form.Sph.1x25 Size.Sph.1x25
6.2.2 Équipement de mesurage
L’étalon matérialisé de taille, c’est-à-dire la sphère d’essai, doit avoir un diamètre compris entre 10 mm
et 51 mm.
NOTE 1 L’incertitude dans la valeur de taille étalonnée de la sphère d’essai et l’erreur de forme de la sphère
d’essai contribuent à l’incertitude de valeur d’essai.
NOTE 2 Il peut être difficile de palper une sphère d’essai inférieure à 20 mm sans rencontrer des problèmes
d’interférence de la part du support de la sphère.
6.2.3 Mode opératoire
Installer et qualifier le système de palpage sur la MMT à bras articulés conformément aux modes
opératoires normaux du fabricant. Choisir deux positions pour la sphère d’essai n’importe où dans le
volume de mesurage, en tenant compte de la direction du stylet pendant l’essai (voir la NOTE 3 de 3.5).
Par défaut, une position est à proximité l’axe principal vertical de la MMT à bras articulé, et l’autre
position est à proximité de la surface extérieure du volume de mesurage.
La sphère d’essai et la MMT à bras articulés doivent être montées fermement, individuellement et l’une
par rapport à l’autre, afin de minimiser les erreurs dues aux flexions.
Mesurer et relever 25 points sans effectuer un mouvement de rotation du stylet ou en changeant la
direction du stylet. Les points doivent être répartis de manière approximativement uniforme sur
au moins un hémisphère de la sphère d’essai. Leurs positions doivent être laissées à la discrétion de
l’utilisateur et, s’il n’est pas spécifié, le modèle de palpage suivant est recommandé (voir la Figure 2):
— un point au pôle (défini par la direction de l’arbre du stylet) de la sphère d’essai;
— quatre points (également répartis) à 22,5° en dessous du pôle;
— huit points (également répartis) à 45° en dessous du pôle et tournés de 22,5° par rapport au groupe
précédent;
— quatre points (également répartis) à 67,5° en dessous du pôle et tournés de 22,5° par rapport au
groupe précédent;
— huit points (également répartis) à 90° en dessous du pôle (c’est-à-dire à l’équateur) et tournés de
22,5° par rapport au groupe précédent.
Légende
A Pôle
Figure 2 — Position des points de palpage
6.2.4 Obtention des résultats d’essai
Pour chacune des première et seconde positions, en utilisant l’ensemble des 25 points mesurés,
calculer la sphère de Gauss associée (moindres carrés). Soustraire le diamètre étalonné, D , à partir
Ref
du diamètre calculé, D , de la sphère de Gauss associée (moindres carrés) pour obtenir P
Meas Size.
= D – D . La valeur absolue de l’erreur de taille du système de palpage à chaque position
Sph.1x25 Meas Ref
doit être comparée à la valeur ou aux valeurs d’EMT spécifiées par le fabricant.
Pour chacune des première et seconde positions, en utilisant l’ensemble des 25 points mesurés, calculer
la sphère de Gauss associée (moindres carrés). Pour chacun des 25 points mesurés, calculer R, la
10 © ISO 2016 – Tous droits réservés
distance du point mesuré au centre de la sphère de Gauss (moindres carrés) (c’est-à-dire la distance
radiale Gaussienne). Calculer l’erreur de forme du système de palpage en utilisant la plage des distances
radiales Gaussiennes: P = R – R . L’erreur de forme du système de palpage à chaque
Form.Sph.1x25 max min
position doit être comparée à la valeur ou aux valeurs d’EMT spécifiées par le fabricant.
NOTE Le terme «distance radiale Gaussienne» est défini dans l’ISO 10360-1.
6.3 Erreurs de position articulées
6.3.1 Principe
Le principe des 6.3 et 6.4 consiste à inclure tous les joints d’articulation de la MMT à bras articulés dans
l’évaluation des performances de la présente partie de l’ISO 10360. L’évaluation décrite au 6.4 inclut
tous les joints d’articulation à l’exception de l’articulation de poignet, ce qui comprend le cinquième
joint à rotule, le sixième joint de charnière et le septième joint à rotule (si disponible); l’évaluation du
6.3 se concentre sur l’évaluation de cette articulation. Le mode opératoire d’essai consiste à palper la
surface d’une sphère d’essai, de manière à faire fonctionner considérablement l’articulation de poignet,
en mesurant avec cinq orientations orthogonales de stylet articulées au poignet. Pour chacune des cinq
orientations, la sphère d’essai est palpée en cinq points et une position du centre de la sphère de Gauss
(moindres carrés) est calculée. Le jeu des cinq centres de sphère, qui idéalement devraient avoir les
mêmes coordonnées, est utilisé pour évaluer l’erreur de position articulée, L .
Dia.5x5:Art
Si la MMT à bras articulés est équipée d’un joint à rotule sur un septième axe, le stylet peut être tourné
selon un angle arbitraire entre chacune des cinq mesurages du centre de la sphère.
Si la MMT à bras articulés est équipée de multiples stylets, par exemple un «cluster de stylets», il
convient alors de réaliser également l’essai à stylets multiples défini dans l’ISO 10360-5.
6.3.2 Équipement de mesurage
La sphère d’essai, étalonnée pour la taille et la forme, doit avoir un diamètre compris entre 10 mm
et 51 mm.
NOTE 1 L’incertitude dans la taille de la sphère d’essai et l’erreur de forme de la sphère d’essai contribuent à
l’incertitude de valeur d’essai.
NOTE 2 Il peut être difficile de palper une sphère d’essai inférieure à 20 mm sans rencontrer des problèmes
d’interférence de la part du support de la sphère.
6.3.3 Mode opératoire
Installer et qualifier le système de palpage sur la MMT à bras articulés conformément aux modes
opératoires normaux du fabricant. Choisir deux positions pour la sphère d’essai n’importe où dans le
volume de mesurage, en tenant compte de la direction du stylet pendant l’essai (voir NOTE 3 de 3.5).
La sphère d’essai et la MMT à bras articulés doivent être montées fermement, individuellement et l’une
par rapport à l’autre, afin de minimiser les erreurs dues aux flexions.
Mesurer sur la sphère d’essai chacun des cinq points de pôle comme illustré à la Figure 3 a). Dans cette
figure, quatre des cinq pôles sont placés sur quatre quadrants d’un plan équatorial de la sphère d’essai,
et le cinquième pôle est placé sur la sphère d’essai de manière à être symétrique par rapport aux quatre
autres. Pour chaque point de pôle, mesurer sur la sphère quatre points supplémentaires sans changer
la direction du stylet, comme illustré à la Figure 3 b). Pour une direction de stylet donnée, les cinq
points mesurés sont espacés de manière approximativement uniforme sur un hémisphère de la sphère
d’essai. Néanmoins, les 25 points peuvent ne pas être espacés uniformément sur la sphère (c’est-à-dire
les points appartenant à différents jeux peuvent être à proximité les uns des autres).
a) Cinq directions de stylet b) Cinq points avec une direction de stylet com-
mune
Figure 3 — Points de pôle
6.3.4 Obtention des résultats d’essai
Pour la première et la seconde position, calculer la sphère de Gauss associée (moindres carrés) pour
chacun des cinq jeux de cinq points pour trouver les cinq centres de sphère. Calculer l’erreur de position
articulée L en déterminant le diamètre de la sphère minimale circonscrite aux cinq centres
Dia.5x5:Art
de sphère. L’erreur de position articulée, à la première et à la seconde position, doit être comparée à la
valeur ou aux valeurs d’EMT spécifiées par le fabricant, L .
Dia.5x5:Art,MPE
NOTE Deux paramètres supplémentaires peuvent être intéressants: les erreurs de forme et de taille de la
sphère de points 5 × 5 résultante. Un utilisateur peut vouloir utiliser ces paramètres pour représenter la capacité
de mesurage de points lorsque l’articulation est utilisée pour atteindre différents points. L’Annexe G contient des
informations supplémentaires concernant le calcul de ces paramètres.
6.4 Erreurs de mesurage de longueur
6.4.1 Principe
Le principe de l’évaluation de l’erreur de longueur consiste à utiliser une longueur d’essai étalonnée,
traçable au mètre, pour établir si la MMT à bras articulés est capable de mesurer conformément à
l’erreur maximale tolérée de mesurage de longueur définie et fournie par le fabricant. Le fabricant
peut choisir de f
...
Frequently Asked Questions
ISO 10360-12:2016 is a standard published by the International Organization for Standardization (ISO). Its full title is "Geometrical product specifications (GPS) - Acceptance and reverification tests for coordinate measuring systems (CMS) - Part 12: Articulated arm coordinate measurement machines (CMM)". This standard covers: ISO 10360-12:2016 specifies the acceptance tests for verifying the performance of an articulated arm CMM by measuring calibrated test lengths as stated by the manufacturer. It also specifies the reverification tests that enable the user to periodically reverify the performance of the articulated arm CMM. It applies to articulated arm CMMs using tactile probes and optionally optical distance sensors (also referred to as laser line scanners or laser line probes). Details on tests for scanner accessories are given in Annex E. ISO 10360-12:2016 does not specify how often or when testing is performed, if at all, nor does it specify which party should bear the cost of testing. This part of ISO 10360 specifies - performance requirements that can be assigned by the manufacturer or the user of the articulated arm 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.
ISO 10360-12:2016 specifies the acceptance tests for verifying the performance of an articulated arm CMM by measuring calibrated test lengths as stated by the manufacturer. It also specifies the reverification tests that enable the user to periodically reverify the performance of the articulated arm CMM. It applies to articulated arm CMMs using tactile probes and optionally optical distance sensors (also referred to as laser line scanners or laser line probes). Details on tests for scanner accessories are given in Annex E. ISO 10360-12:2016 does not specify how often or when testing is performed, if at all, nor does it specify which party should bear the cost of testing. This part of ISO 10360 specifies - performance requirements that can be assigned by the manufacturer or the user of the articulated arm 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.
ISO 10360-12:2016 is classified under the following ICS (International Classification for Standards) categories: 17.040.30 - Measuring instruments. The ICS classification helps identify the subject area and facilitates finding related standards.
ISO 10360-12:2016 has the following relationships with other standards: It is inter standard links to ISO/IEC TR 13818-5:1997/Amd 1:1999/Cor 2:2004. Understanding these relationships helps ensure you are using the most current and applicable version of the standard.
You can purchase ISO 10360-12:2016 directly from iTeh Standards. The document is available in PDF format and is delivered instantly after payment. Add the standard to your cart and complete the secure checkout process. iTeh Standards is an authorized distributor of ISO standards.
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.
Loading comments...