ISO 10360-10:2016

Geometrical product specifications (GPS) - Acceptance and reverification tests for coordinate measuring systems (CMS) - Part 10: Laser trackers for measuring point-to-point distances

ISO 10360-10:2016 specifies the acceptance tests for verifying the performance of a laser tracker by measuring calibrated test lengths, test spheres and flats according to the specifications of the manufacturer. It also specifies the reverification tests that enable the user to periodically reverify the performance of the laser tracker. The acceptance and reverification tests given in this part of ISO 10360 are applicable only to laser trackers utilizing a retro-reflector as a probing system. Laser trackers that use interferometry (IFM), absolute distance meter (ADM) measurement, or both can be verified using this part of ISO 10360. This part of ISO 10360 can also be used to specify and verify the relevant performance tests of other spherical coordinate measurement systems that use cooperative targets, such as "laser radar" systems. NOTE Systems, such as laser radar systems, which do not track the target, will not be tested for probing performance. ISO 10360-10:2016 does not explicitly apply to measuring systems that do not use a spherical coordinate system (i.e. two orthogonal rotary axes having a common intersection point with a third linear axis in the radial direction). However, the parties can apply this part of ISO 10360 to such systems by mutual agreement. ISO 10360-10:2016 specifies - performance requirements that can be assigned by the manufacturer or the user of the laser tracker, - the manner of execution of the acceptance and reverification tests to demonstrate the stated requirements, - rules for proving conformance, and - applications for which the acceptance and reverification tests can be used.

Spécification géométrique des produits (GPS) — Essais de réception et de vérification périodique des systèmes à mesurer tridimensionnels (SMT) — Partie 10: Laser de poursuite pour mesurer les distances de point à point

ISO 10360-10:2016 spécifie les essais de réception permettant de vérifier, en mesurant des longueurs d'essai, des sphères d'essai et des formes planes étalonnées, que les performances d'un laser de poursuite sont telles que spécifiées par le fabricant. Elle spécifie également les essais de vérification périodique permettant à l'utilisateur de vérifier périodiquement les performances du laser de poursuite. Les essais de réception et de vérification périodique décrits dans la présente partie de l'ISO 10360 s'appliquent uniquement aux lasers de poursuite utilisant un rétroréflecteur comme système de palpage. Les lasers de poursuite qui utilisent un mesurage par interférométrie (IFM) et/ou par un appareil de mesure des distances absolues (ADM) peuvent être vérifiés à l'aide de la présente partie de l'ISO 10360. La présente partie de l'ISO 10360 peut également être utilisée pour spécifier et vérifier les essais de performance pertinents d'autres systèmes de mesure par coordonnées sphériques qui emploient des cibles coopératives, tels que les systèmes «radar à laser». NOTE Les systèmes tels que les systèmes radar à laser qui ne poursuivent pas la cible, ne feront pas l'objet d'essais de performance de palpage. ISO 10360-10:2016 ne s'applique pas explicitement aux systèmes de mesure qui n'utilisent pas de système de coordonnées sphériques (c'est-à-dire deux axes de rotation orthogonaux ayant un point d'intersection commun avec un troisième axe linéaire dans le sens radial). Toutefois, les parties peuvent mutuellement convenir d'appliquer la présente partie de l'ISO 10360 à de tels systèmes. ISO 10360-10:2016 spécifie - les exigences de performance qui peuvent être fixées par le fabricant ou l'utilisateur du laser de poursuite; - l'exécution des essais de réception et de vérification périodique pour démontrer les exigences spécifiées; - les règles pour prouver la conformité et - les applications pour lesquelles les essais de réception et de vérification périodique peuvent être utilisés.

General Information

• Status: Withdrawn
• Publication Date: 03-Apr-2016
• Withdrawal Date: 03-Apr-2016
• ICS: 17.040.30 - Measuring instruments
• Technical Committee: ISO/TC 213 - Dimensional and geometrical product specifications and verification
• Drafting Committee: ISO/TC 213/WG 10 - Coordinate measuring machines
• Current Stage: 9599 - Withdrawal of International Standard
• Start Date: 27-Aug-2021
• Completion Date: 13-Dec-2025

Relations

• Revised: ISO 10360-10:2021 - Geometrical product specifications (GPS) - Acceptance and reverification tests for coordinate measuring systems (CMS) - Part 10: Laser trackers
• Effective Date: 23-Apr-2020

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 10360-10
First edition
2016-04-15
Geometrical product specifications
(GPS) — Acceptance and reverification
tests for coordinate measuring
systems (CMS) —
Part 10:
Laser trackers for measuring point-to-
point distances
Spécification géométrique des produits (GPS) — Essais de
réception et de vérification périodique des systèmes à mesurer
tridimensionnels (SMT) —
Partie 10: Laser de poursuite pour mesurer les distances de point à
point
Reference number
©
ISO 2016
© ISO 2016, Published in Switzerland
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or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on the internet or an intranet, without prior
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ii © ISO 2016 – All rights reserved

Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Symbols . 5
5 Rated operating conditions . 6
5.1 Environmental conditions . 6
5.2 Operating conditions . 6
6 Acceptance tests and reverification tests . 7
6.1 General . 7
6.2 Probing size and form errors . 7
6.2.1 Principle . 7
6.2.2 Measuring equipment . 8
6.2.3 Procedure . 8
6.2.4 Derivation of test results .10
6.3 Location errors (two-face tests) .10
6.3.1 Principle .10
6.3.2 Measuring equipment .10
6.3.3 Procedure .10
6.3.4 Derivation of test results .11
6.4 Length errors .11
6.4.1 General.11
6.4.2 Principle .12
6.4.3 Measuring equipment .12
6.4.4 Procedure .13
6.4.5 Derivation of test results .20
7 Compliance with specification .20
7.1 Acceptance tests .20
7.2 Reverification tests .21
8 Applications .21
8.1 Acceptance test .21
8.2 Reverification test .22
8.3 Interim check .22
9 Indication in product documentation and data sheets .22
Annex A (informative) Forms .24
Annex B (normative) Calibrated test lengths .27
Annex C (normative) Thermal compensation of workpieces .29
Annex D (informative) Achieving the alternative measuring volume .30
Annex E (informative) Specification of MPEs .32
Annex F (informative) Interim testing .35
Annex G (normative) Testing of a stylus and retroreflector combination (SRC) .36
Annex H (normative) Testing of an optical distance sensor and retroreflector
combination (ODR) .39
Annex I (informative) Relation to the GPS matrix model .41
Bibliography .42
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 WTO principles in the Technical
Barriers to Trade (TBT), see the following URL: Foreword — Supplementary information.
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 machines (CMM):
— Part 1: Vocabulary
— Part 2: CMMs used for measuring linear dimensions
— Part 3: CMMs with the axis of a rotary table as the fourth axis
— Part 4: CMMs used in scanning measuring mode
— Part 5: CMMs using single and multiple stylus contacting probing systems
— Part 6: Estimation of errors in computing of Gaussian associated features
— Part 7: CMMs equipped with imaging probing systems
ISO 10360 also consists of the following parts, under the general title Geometrical product specifications
(GPS) — Acceptance and reverification tests for coordinate measuring systems (CMS):
— Part 8: CMMs with optical distance sensors
— Part 9: CMMs with multiple probing systems
— Part 10: Laser trackers for measuring point-to-point distances
The following part is under preparation:
— Part 12: Articulated-arm CMMs
Computed tomography is to form the subject of a future part 11
iv © ISO 2016 – All rights reserved

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 14638). It influences link F of the chains of standards on size, distance,
radius, angle, form, orientation, location, and run-out.
The ISO/GPS matrix model given in ISO 14638 gives an overview of the ISO/GPS system of which this
document is a part. The fundamental rules of ISO/GPS given in ISO 8015 apply to this 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.
More detailed information on the relation of this part of ISO 10360 to other standards and the GPS
matrix model can be found in Annex I.
The objective of this part of ISO 10360 is to provide a well-defined testing procedure for a) laser tracker
manufacturers to specify performance by maximum permissible errors (MPEs), and b) to allow testing
of these specifications using calibrated, traceable test lengths, test spheres, and flats. The benefits of
these tests are that the measured result has a direct traceability to the unit of length, the metre, and
that it gives information on how the laser tracker will perform on similar length measurements.
This part of ISO 10360 is distinct from that of ISO 10360-2, which is for coordinate measuring machines
(CMMs) equipped with contact probing systems, in that the orientation of the test lengths reflect the
different instrument geometry and error sources within the instrument.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 10360-10:2016(E)
Geometrical product specifications (GPS) — Acceptance
and reverification tests for coordinate measuring
systems (CMS) —
Part 10:
Laser trackers for measuring point-to-point distances
1 Scope
This part of ISO 10360 specifies the acceptance tests for verifying the performance of a laser tracker
by measuring calibrated test lengths, test spheres and flats according to the specifications of the
manufacturer. It also specifies the reverification tests that enable the user to periodically reverify the
performance of the laser tracker. The acceptance and reverification tests given in this part of ISO 10360
are applicable only to laser trackers utilizing a retro-reflector as a probing system. Laser trackers
that use interferometry (IFM), absolute distance meter (ADM) measurement, or both can be verified
using this part of ISO 10360. This part of ISO 10360 can also be used to specify and verify the relevant
performance tests of other spherical coordinate measurement systems that use cooperative targets,
such as “laser radar” systems.
NOTE Systems, such as laser radar systems, which do not track the target, will not be tested for probing
performance.
This part of ISO 10360 does not explicitly apply to measuring systems that do not use a spherical
coordinate system (i.e. two orthogonal rotary axes having a common intersection point with a third
linear axis in the radial direction). However, the parties can apply this part of ISO 10360 to such systems
by mutual agreement.
This part of ISO 10360 specifies
— performance requirements that can be assigned by the manufacturer or the user of the laser tracker,
— the manner of execution of the acceptance and reverification tests to demonstrate the stated
requirements,
— rules for proving conformance, and
— applications for which the acceptance and reverification tests can be used.
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 10360-8:2013, Geometrical product specifications (GPS) — Acceptance and reverification tests for
coordinate measuring systems (CMS) — Part 8: CMMs with optical distance sensors
ISO 10360-9:2013, Geometrical product specifications (GPS) — Acceptance and reverification tests for
coordinate measuring systems (CMS) — Part 9: CMMs with multiple probing systems
ISO 14253-1, Geometrical product specifications (GPS) — Inspection by measurement of workpieces and
measuring equipment — Part 1: Decision rules for proving conformity or nonconformity with specifications
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
laser tracker
coordinate measuring system in which a cooperative target is followed with a laser beam and its
location determined in terms of a distance (range) and two angles
Note 1 to entry: The two angles are referred to as azimuth, θ (rotation about a vertical axis – the standing axis of
the laser tracker) and elevation, φ (angle above a horizontal plane – perpendicular to the standing axis).
3.2
interferometric measurement mode
IFM mode
measurement method that uses a laser displacement interferometer integrated in a laser tracker (3.1)
to determine distance (range) to a target
Note 1 to entry: Displacement interferometers can only determine differences in distance, and therefore require
a reference distance (e.g. home position).
3.3
absolute distance measurement mode
ADM mode
measurement method that uses time of flight instrumentation integrated in a laser tracker (3.1) to
determine the distance (range) to a target
Note 1 to entry: Time of flight instrumentation may include a variety of modulation methods to calculate the
distance to the target.
3.4
retroreflector
passive device designed to reflect light back parallel to the incident direction over a range of
incident angles
Note 1 to entry: Typical retroreflectors are the cat’s-eye, the cube corner, and spheres of special material.
Note 2 to entry: Retroreflectors are cooperative targets.
Note 3 to entry: For certain systems, e.g. laser radar, the retroreflector might be a cooperative target such as a
polished sphere.
3.5
spherically mounted retroreflector
SMR
retroreflector (3.4) that is mounted in a spherical housing
Note 1 to entry: In the case of an open-air cube corner, the vertex is typically adjusted to be coincident with the
sphere centre.
Note 2 to entry: The tests in this part of ISO 10360 are typically executed with a spherically mounted
retroreflector.
Note 3 to entry: See Figure 1.
3.6
stylus and retroreflector combination
SRC
probing system that determines the measurement point utilizing a probe stylus to contact the
workpiece, a retroreflector (3.4) to determine the base location of the probe, and other means to find
the stylus orientation unit vector
Note 1 to entry: The datum for the stylus tip offset (L) is the centre of the retroreflector.
2 © ISO 2016 – All rights reserved

Note 2 to entry: See Figure 1.
B E
A
A F
B
C
G
L
D
C
D
a) SMR b) SRC
Key
A laser beam
B retroreflector
C measurement point
D contact point
E base location
F stylus orientation unit vector
G normal probing direction vector
L stylus tip offset
Figure 1 — Representation of SMR vs. SRC
3.7
optical distance sensor and retroreflector combination
ODR
probing system that determines the measurement point utilizing an optical distance sensor to measure
the workpiece, a retroreflector (3.4) to determine the base location of the optical distance sensor, and
other means to find the orientation of the optical distance sensor
3.8
target nest
nest
device designed to repeatably locate an SMR
3.9
length measurement error
E
Uni:L:LT
E
Bi:L:LT
error of indication when performing a unidirectional (E ) or bidirectional (E ) point-to-point
Uni:L:LT Bi:L:LT
distance measurement of a calibrated test length using a laser tracker with a stylus tip offset of L
Note 1 to entry: E and E (used frequently in this part of ISO 10360) correspond to the common case
Uni:0:LT Bi:0:LT
of no stylus tip offset, as the retroreflector optical centre coincides with the physical centre of the probing system
for spherically mounted retroreflectors.
3.10
normal CTE material
−6 −6
material with a coefficient of thermal expansion (CTE) between 8 × 10 / °C and 13 × 10 / °C
[SOURCE: ISO 10360-2:2009]
Note 1 to entry: Some documents may express CTE in units 1/K, which is equivalent to 1/ °C.
3.11
probing form error
P
Form.Sph.1x25::SMR.LT
error of indication within which the range of Gaussian radial distances can be determined by a least-
squares fit of 25 points measured by a laser tracker (3.1) on a spherical material standard of size
Note 1 to entry: Only one least-squares fit is performed, and each point is evaluated for its distance (radius) from
this fitted centre.
3.12
probing size error
P
Size.Sph.1x25::SMR.LT
error of indication of the diameter of a spherical material standard of size as determined by a least-
squares fit of 25 points measured with a laser tracker (3.1)
3.13
location error
two-face error
plunge and reverse error
L
Dia.2x1:P&R:LT
the distance, perpendicular to the beam path, between two measurements of a stationary retroreflector
(3.4), where the second measurement is taken with the laser tracker (3.1) azimuth axis at approximately
180° from the first measurement and the laser tracker elevation angle is approximately the same
Note 1 to entry: This combination of axis rotations is known as a two face, or plunge and reverse, test.
Note 2 to entry: The laser tracker base is fixed during this test.
3.14
maximum permissible error of length measurement
E
Uni:L:LT,MPE
E
Bi:L:LT,MPE
extreme value of the length measurement error, E or E , permitted by specifications
Bi:L:LT Uni:L:LT
Note 1 to entry: E and E are used throughout this part of ISO 10360.
Bi:0:LT,MPE Uni:0:LT,MPE
3.15
maximum permissible error of probing form
P
Form.Sph.1x25::SMR.LT,MPE
extreme value of the probing form error (3.11), P , permitted by specifications
Form.Sph.1x25::SMR.LT
3.16
maximum permissible error of probing size
P
Size.Sph.1x25::SMR.LT,MPE
extreme value of the probing size error (3.12), P , permitted by specifications
Size.Sph.1x25::SMR.LT
3.17
maximum permissible error of location
L
Dia.2x1:P&R:LT,MPE
extreme value of the location error, L , permitted by specifications
Dia.2x1:P&R:LT
4 © ISO 2016 – All rights reserved

3.18
rated operating condition
operating condition that must be fulfilled, according to specification, during measurement in order that
a measuring instrument or measuring system performs as designed
Note 1 to entry: Rated operating conditions generally specify intervals of values for a quantity being measured
and for any influence quantity.
Note 2 to entry: Within this part of ISO 10360, the term “as designed” in the definition means “as specified by MPEs”.
Note 3 to entry: When the rated operating conditions are not met in a test according to this part of ISO 10360,
neither conformance nor non-conformance to specifications can be determined.
[SOURCE: ISO/IEC Guide 99:2007, 4.9 — modified.]
4 Symbols
For the purposes of this part of ISO 10360, the symbols in Table 1 apply.
Table 1 — Symbols of specification quantities
Symbol Meaning
E
Uni:L:LT
Length measurement error (Uni- or Bi-directional lengths) where L is the stylus tip offset
E
Bi:L:LT
P
Form.Sph.1×25::SMR.LT
P Probing form error for SMR, SRC or ODR operation mode
Form.Sph.1×25::SRC.LT
P
Form.Sph.1×25::ODR.LT
P
Size.Sph.1×25::SMR.LT
P Probing size error for SMR, SRC or ODR operation mode
Size.Sph.1×25::SRC.LT
P
Size.Sph.1×25::ODR.LT
L Location error (from two face tests)
Dia.2×1:P&R:LT
E
Uni:L:LT,MPE
Maximum permissible error of length measurement where L is the stylus tip offset
E
Bi:L:LT,MPE
P Maximum permissible error of probing form
Form.Sph.1×25::SMR.LT,MPE
P Maximum permissible error of probing size
Size.Sph.1×25::SMR.LT,MPE
L Maximum permissible error of location (from two face tests)
Dia.2×1:P&R:LT,MPE
Accessory sensor testing – SRC
Symbol Meaning
P Probing form error for SRC
Form.Sph.1×25::SRC.LT
P Probing size error for SRC
Size.Sph.1×25::SRC.LT
P Orientation error for SRC
Dia.15×1::SRC.LT
P Maximum permissible error of probing form for SRC
Form.Sph.1×25::SRC.LT,MPE
P Maximum permissible error of probing size for SRC
Size.Sph.1×25::SRC.LT,MPE
P Maximum permissible error of orientation for SRC
Dia.15×1::SRC.LT,MPE
Accessory sensor testing – ODR
Symbol Meaning
P Probing form error for ODR (25 points)
Form.Sph.1×25::ODR.LT
P Probing form error for ODR (95 % of the points)
Form.Sph.D95%::ODR.LT
P Probing size error for ODR (25 points)
Size.Sph.1×25::ODR.LT
Table 1 (continued)
Symbol Meaning
P Probing size error for ODR (all points)
Size.Sph.All::ODR.LT
E Flat form error of measurement with ODR (95 % of the points)
Form.Pla.D95%::ODR.LT
P Maximum permissible error of probing form for ODR (25 points)
Form.Sph.1×25::ODR.LT,MPE
P Maximum permissible error of probing form for ODR (95 % of the points)
Form.Sph.D95%::ODR.LT,MPE
P Maximum permissible error of probing size for ODR (25 points)
Size.Sph.1×25::ODR.LT,MPE
P Maximum permissible error of probing size for ODR (all points)
Size.Sph.All::ODR.LT,MPE
E Maximum permissible error of flat form measurement with ODR (95 % of the points)
Form.Pla.D95%::ODR.LT,MPE
Multiple sensor testing
Symbol Meaning
P Multiple probing system form error
Form.Sph.n×25::MPS.LT
P Multiple probing system size error
Size.Sph.n×25::MPS.LT
L Multiple probing system location error
Dia.n×25::MPS.LT
P Maximum permissible multiple probing system form error
Form.Sph.n×25::MPS.LT,MPE
P Maximum permissible multiple probing system size error
Size.Sph.n×25::MPS.LT,MPE
L Maximum permissible multiple probing system location error
Dia.n×25::MPS.LT,MPE
NOTE 1 For the common case of length testing with an SMR, L will be equal to 0 (e.g. E ).
Bi:0:LT
NOTE 2 The specific combinations of sensors for the multiple probing system errors depend on the sensors
provided with the laser tracker system. The combination could be explicitly captured in the symbol, such as P
Size.
where the symbols indicating sensors are listed alphabetically.
Sph.2x25:ODS,SMR:MPS.LT
NOTE 3 In the Multiple Sensor Testing entries, n (in n×25) is the number of sensors being involved (n≥2).
5 Rated operating conditions
5.1 Environmental conditions
Limits for permissible environmental conditions such as temperature conditions, air pressure, humidity,
and vibration at the site of usage or testing that influence the measurements shall be specified by
— the manufacturer, in the case of acceptance tests, 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 specified limits (Form 1 in Annex A is the recommended method for specifying
these conditions).
If the user wishes to have testing performed under environmental conditions other than the ambient
conditions of the test site (e.g. at an elevated or lowered temperature), agreement between parties
regarding who bears the cost of environmental conditioning should be attained.
5.2 Operating conditions
The conditions required by the manufacturer in order to meet the MPE specification shall be specified
(as given, e.g. in a specification sheet).
6 © ISO 2016 – All rights reserved

In addition, the laser tracker shall be operated using the procedures given in the manufacturer’s
operating manual when conducting the tests given in Clause 6. Specific areas in the manufacturer’s
manual to be adhered to are, for example
a) machine start-up/warm-up cycles,
b) machine compensation procedures,
c) cleaning procedures for retroreflector and nests,
d) SMR or SRC qualification,
e) location, type, and number of environmental sensors (i.e. “the weather station”), and
f) location, type, number of thermal workpiece sensors.
6 Acceptance tests and reverification tests
6.1 General
In the following
— acceptance tests are executed according to the manufacturer’s specifications and procedures that
are in compliance with this part of ISO 10360, and
— reverification tests are executed according to the user’s specifications and the manufacturer’s
procedures.
If specifications permit, the laser tracker may be tested in an orientation other than the normal upright,
vertical orientation. In every case, the azimuth and elevation angles will be oriented with respect to the
laser tracker. The position and orientation of the test lengths with respect to the laser tracker shall be
clearly defined before the tests begin. In general, the test lengths will not rotate with the laser tracker.
However, the locations for probing and two-face tests will maintain a fixed relationship with respect
to the laser tracker’s standing axis (i.e. they will rotate with the laser tracker). For example, if the laser
tracker is mounted with its standing axis horizontal, the “above” and “below” directions described in
Table 2 and Table 3 will be parallel to the standing axis.
Where least-squares (Gaussian) fitting is used in the derivation of test results, this shall be an
unconstrained fit to the data, unless constraints to the fitting are explicitly stated.
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 using 25 points
probed with the SMR, SRC, or ODR. This subclause gives the specific testing procedure for using an
SMR to collect the points. Refer to Annex G or Annex H for additional information about testing with the
SRC or ODR sensors, respectively. 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
Form.Sph.1x25::SMR.LT
error, P .
Size.Sph.1x25::SMR.LT
NOTE 1 Probing errors P and P do not apply to laser radar systems.
Form.Sph.1x25::SMR.LT Size.Sph.1x25::SMR.LT
NOTE 2 These are tests of the laser tracker system’s ability to locate individual points in space. These tests are
not intended to check any of the specifications supplied by an SMR manufacturer, although errors in the SMR will
influence the test results.
NOTE 3 When performing this test with a spherically mounted retroreflector (SMR), three types of errors in
the SMR may influence the results of this test. If the sphere, within which the retroreflector is mounted, is out-of-
round, this will influence the test result. Also, if the mirrored surfaces which comprise the retroreflector are not
mutually orthogonal, or if their point of intersection is not coincident with the sphere centre, the test result will
be affected.
6.2.2 Measuring equipment
The material standard of size, i.e. the test sphere, shall have a nominal diameter not less than 10 mm
and not greater than 51 mm. The test sphere shall be calibrated for size and form.
NOTE It may be difficult to make measurements on smaller test spheres due to interference with the
sphere mount.
6.2.3 Procedure
Mount the test sphere so that a full hemisphere may be probed. When a spherically mounted
retroreflector is used for probing, the test sphere support should be oriented away from the laser
tracker. For an SRC, the support should be located away from the normal probing direction.
The test sphere should be mounted rigidly to minimize errors due to bending.
NOTE 1 The normal probing direction for the SRC is along the stylus shaft of the SRC.
Measure and record 25 points. The points shall be approximately evenly distributed over at least a
hemisphere of the test sphere. Their position 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 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.
NOTE 2 Due to the manual nature of point measurement with laser trackers, it is recognized that the exact
points recommended might not be measured.
8 © ISO 2016 – All rights reserved

a
a
Pole – point on sphere opposite the support.
Figure 2 — Location of probing points
The results of these tests may be highly dependent on the distance of the retroreflector from the laser
tracker, especially for the SRC and ODR sensors. Therefore, the test shall be performed at the required
distances from the laser tracker, as indicated in Table 2.
Table 2 — Probe testing locations
Distance from the laser tracker Required for these Height relative to the laser tracker
sensors centre of rotation
a
<2 m SMR, SRC, ODR approximately same height
approximately 10 m SRC, ODR more than 1 m above or below
a
Where a manufacturer’s specifications explicitly state that an SRC or ODR sensor only performs at a distance greater
than 2 m from the laser tracker, the test shall be performed at the minimum stated distance.
NOTE 3 The probe testing locations will have the same location and orientation relative to the laser tracker’s
standing axis if the laser tracker is not oriented vertically.
6.2.4 Derivation of test results
6.2.4.1 Size errors
Using all 25 measurements, compute the Gaussian associated sphere. Record the diameter of this
sphere. The signed difference of this (measured) diameter from the calibrated (reference) diameter of
the test sphere, i.e. D – D , is the probing size error, P (for an SMR).
MEAS REF Size.Sph.1x25::SMR.LT
6.2.4.2 Form errors
For each of the 25 measurements, calculate the Gaussian radial distance, R, as the distance from the
centre of the least-squares sphere to the measurement point. Record the range of these values, i.e.
R – R , as the probing form error, P (for an SMR).
max min Form.Sph.1x25::SMR.LT
6.3 Location errors (two-face tests)
6.3.1 Principle
The principle of this test procedure is to detect geometric errors of the laser tracker by measuring
the location of a stationary retroreflector twice in different laser tracker configurations. These
configurations are obtained by a) measuring in normal mode, then b) rotating the azimuth axis by
approximately 180° and moving the elevation angle through the vertical to reacquire the retroreflector.
The apparent distance, perpendicular to the laser beam, between the two measurements of the
retroreflector yields the test result, L .
Dia.2x1:P&R:LT
As these tests can be performed quickly, and will immediately reveal problems with the laser tracker
geometry and its correction, it is recommended that these tests be performed first.
6.3.2 Measuring equipment
The equipment for this test is a target nest that is mounted rigidly at the positions required in Table 3.
6.3.3 Procedure
Mount the target nest so that the nest and its support will not interfere with measurement of the
retroreflector.
Place the SMR in the nest, and measure the location of the SMR using the two angles and the range.
Rotate both angular axes of the laser tracker by the appropriate angles and re-acquire the retroreflector.
Measure this location of the retroreflector in the angles only, using the range value from the first
measurement.
The target nest should be mounted rigidly to minimize uncertainty in the measurements.
The results of these tests may be highly dependent on the distance of the test sphere from the laser
tracker, and influenced by the laser tracker’s angular orientation. Therefore, these tests shall be
performed at two distances from the laser tracker and at three different orientations, as indicated in
Table 3. The distance from the laser tracker is the horizontal distance between the laser tracker and
the retroreflector position, and the orientation angle is the nominal azimuth angle of the laser tracker
when it is pointing at the retroreflector.
10 © ISO 2016 – All rights reserved

Table 3 — Two-face measurement positions
Distance
Azimuth angle(s) with
Position from Description of
respect to the laser tracker
number the laser trac- the retroreflector position
a
in degrees
a
ker
Two-face test, retroreflector at least 1 m below
1–3 1,5 m 0, 120, 240
the height of the laser tracker centre of rotation
Two-face test, retroreflector at height of the
4–6 1,5 m 0, 120, 240
laser tracker centre of rotation
Two-face test, retroreflector at least 1 m above
7–9 1,5 m 0, 120, 240
height of the laser tracker centre of rotation
Two-face test, retroreflector at least 1 m below
10–12 6 m 0, 120, 240
height of the laser tracker centre of rotation
Two-face test, retroreflector at height of the
13–15 6 m 0, 120, 240
laser tracker centre of rotation
Two-face test, retroreflector at least 1 m above
16–18 6 m 0, 120, 240
height of the laser tracker centre of rotation
a
The distance from the laser tracker should be within 10 % of the nominal distance, and azimuth angle within 5°.
NOTE The testing locations will have the same location and orientation relative to the laser tracker’s
standing axis if the laser tracker is not oriented vertically.
6.3.4 Derivation of test results
Calculate the location error relating the two measured locations. This distance between the two
locations is the location error, L .
Dia.2x1:P&R:LT
If the two measured locations correspond to (θ , φ , R ) and (θ , φ , R ) in spherical coordinates, the
1 1 1 2 2 2
calculated location error relating the two locations is calculated as
2  
LR=−()ϕϕ +−θθ −πϕcos (1)
()
 
Dia.2x1:P&R:LT 11 2 12 1
 
where θ and φ are the azimuth and elevation angles in radians, respectively. φ and φ are approximately
1 2
equal, and θ and θ are approximately π radians (180 degrees) apart. Only the first range value, R ,
1 2 1
is used in the calculation of the location error, as this test is not intended to capture differences in
the range values. Instruments using ADM range measurement will report the second range, R , while
instruments using IFM range measurement will not.
NOTE 1 For this document, the elevation angle φ is zero at the horizontal.
NOTE 2 Although φ and φ are approximately equal, the instrument may report them as significantly
1 2
different values (0,1 rad, and π – 0,1 rad) as they occur at different locations on the laser tracker’s encoder.
NOTE 3 The subscript “Dia” in the symbol L refers to the diameter of the minimum circumscribing
Dia.2x1.P&R.:LT
sphere containing the two reported locations. For two locations, this diameter is the distance between the
locations.
6.4 Length errors
6.4.1 General
The tests of length measurement errors are comprised of 105 length measurements. Of these, 41 test
length positions are mandatory and described in Table 4. The user is free to choose the remaining 64
test length positions. To assist the user in choosing these positions, two non-mandatory alternatives
are provided.
NOTE Laser tracker usage may guide the user’s choice as well (e.g. if the laser tracker is specified over a
prismatic volume, alternative 2 described in 6.4.4.3 may be appropriate).
One or more formulae shall be specified by the manufacturer so that the MPE can be uniquely
determined for any point-to-point measurement in the measuring volume. If more than one formula is
specified, a rule shall be unambiguously stated so that it is always clear which formula is to be used. The
form of the formulae is the choice of manufacturer. The manufacturer shall have a means of specifying
the MPEs for the prescribed calibrated test lengths measured in the positions described in Table 4 of
this part of ISO 10360.
For the purposes of comparing specifications, the MPEs for positions 1 to 35 and 41 shall be explicitly
stated in a table such as shown in Annex A at the standoff distances indicated in Table 4 and a test
length of 2,75 m, except for lengths 30 to 35 which shall be a length of 9 m. Where the standoff distance
is “as close as practical,” a distance of 0,5 m shall be used in computing the MPE.
For the purposes of testing, the calibrated test lengths may be within the ranges of length (i.e. 2,25 m
to 2,75 m and 7 m to 9 m) stated in Table 4, and the MPEs used to determine conformance of the laser
tracker will be recalculated based on the actual length of the test length used in the test.
The MPEs for positions 36 to 40 shall be stated as a formula in A + (B/K)L form.
6.4.2 Principle
The length measurement errors describe the three-dimensional deviation behaviour of the laser tracker
in the specified measuring volume. This deviation behaviour is caused by the superposition of different
individual deviations such as uncorrected systematic deviations of the length measuring system and
the angle encoders, random measuring deviations, geometric imperfections in the rotary axes and/or of
the probing system. As the deviation behaviour depends, among other things, on the mode of operation,
different values of the characteristics may result for different modes of operation (interferometric or
absolute distance measurement, vertical or horizontal installation of the laser tracker, and the use of an
SMR, SRC, or ODR). If a specific mode of operation is not indicated in the manufacturer’s specification,
this specification shall apply to all modes of operation available to the user. It is recommended, if
multiple sensors are available, that the length tests be performed with the SMR to determine length
measurement errors. The performance of the other sensors shall then be determined in accordance
with the procedures in Annex G and Annex H.
NOTE Lines f and g of the specification sheet (Annex A) are examples of where modes of operation might be
specified by the manufacturer.
In most cases, length testing is performed with an SMR only. Additional tests for accessory probing
systems are given in Annex G and Annex H. If both IFM and ADM are specified, perform a subset of two
complete tests according to 6.4.4.4.
6.4.3 Measuring equipment
A calibrated test length may be realized in a number of ways, including scale bars, target nests mounted
on walls or freestanding structures, use of a rail-and-carriage system, gauge blocks, ball bars, etc.
Annex B provides the details of test lengths.
A laser tracker uses one linear axis and two rotary axes to determine the location of a retroreflector.
The normative locations in Table 4 include tests that span at least
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 10360-10
Première édition
2016-04-15
Spécification géométrique des produits
(GPS) — Essais de réception et de
vérification périodique des systèmes à
mesurer tridimensionnels (SMT) —
Partie 10:
Laser de poursuite pour mesurer les
distances de point à point
Geometrical product specifications (GPS) — Acceptance and
reverification tests for coordinate measuring systems (CMS) —
Part 10: Laser trackers for measuring point-to-point distances
Numéro de référence
©
ISO 2016
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Tel. [phone]
Fax [phone]
[e-mail]
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ii © ISO 2016 – Tous droits réservés

Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .vi
1 Domaine d’application .1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions . 2
4 Symboles .5
5 Conditions assignées de fonctionnement .7
5.1 Conditions d’environnement . 7
5.2 Conditions de fonctionnement . 7
6 Essais de réception et essais de vérification périodique .7
6.1 Généralités . 7
6.2 Erreurs de taille et de forme du système de palpage . 8
6.2.1 Principe . 8
6.2.2 Équipement de mesure . 8
6.2.3 Mode opératoire . 8
6.2.4 Obtention des résultats d’essai .10
6.3 Erreurs de position (essais sur les deux faces) .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 longueur .12
6.4.1 Généralités .12
6.4.2 Principe .12
6.4.3 Équipement de mesure .13
6.4.4 Mode opératoire .13
6.4.5 Obtention des résultats d’essai .20
7 Conformité à la spécification .21
7.1 Essais de réception .21
7.2 Essais de vérification périodique .21
8 Applications .21
8.1 Essai de réception .21
8.2 Essai de vérification périodique .22
8.3 Contrôle intermédiaire .22
9 Indication dans la documentation de produit et les fiches techniques .22
Annexe A (informative) Formulaires .24
Annexe B (normative) Longueurs d’essai étalonnées .27
Annexe C (normative) Compensation thermique des pièces .29
Annexe D (informative) Obtention du volume de mesure alternatif .30
Annexe E (informative) Spécification des EMT .32
Annexe F (informative) Contrôle intermédiaire .35
Annexe G (normative) Essai d’une combinaison d’un stylet et d’un rétroréflecteur (SRC) .36
Annexe H (normative) Essai d’une combinaison d’un détecteur optique sans contact et d’un
rétroréflecteur (ODR) .39
Annexe I (informative) Relation avec le modèle de matrice GPS .41
Bibliographie .42
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
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
L’ISO 10360 comprend également les parties suivantes, présentées sous le titre général Spécification
géométrique des produits (GPS) — Essais de réception et de vérification périodique des systèmes à mesurer
tridimensionnelles (SMT):
— Partie 8: MMT avec détecteurs optiques sans contact
— Partie 9: MMT avec systèmes de palpage multiples
iv © ISO 2016 – Tous droits réservés

— Partie 10: Laser de poursuite pour mesurer les distances de point à point
Les parties suivantes sont en cours d’élaboration:
— Partie 12: MMT à bras articulés
La tomographie informatisée sera l’objet de la future partie 11.
Introduction
La présente partie de l’ISO 10360 est une norme de spécification géométrique des produits (GPS) et doit
être considérée comme une norme GPS générale (voir ISO 14638). Elle influence le maillon F des chaînes
de normes sur la taille, la distance, le rayon, l’angle, la forme, l’orientation, la position et le battement.
Le modèle de matrice ISO/GPS de l’ISO 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 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.
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.
L’objectif de la présente partie de l’ISO 10360 est de définir un mode opératoire d’essai clair pour
a) permettre aux fabricants de laser de poursuite de spécifier des performances avec des erreurs
maximales tolérées (EMT), et b) permettre l’essai de ces spécifications à l’aide de longueurs d’essai, de
sphères d’essai et de formes planes étalonnées, traçables. L’avantage de ces essais est que le résultat
mesuré a une traçabilité directe avec l’unité de longueur, le mètre, et qu’il permet de connaître la façon
dont le laser de poursuite fonctionnera lors de mesurages de longueurs similaires.
La présente partie de l’ISO 10360 se distingue de l’ISO 10360-2, qui s’applique aux machines à mesurer
tridimensionnelles (MMT) avec systèmes de palpage à contact, en ce que l’orientation des longueurs
d’essai reflète la géométrie différente de l’instrument et les sources d’erreur dans l’instrument.
vi © ISO 2016 – Tous droits réservés

NORME INTERNATIONALE ISO 10360-10:2016(F)
Spécification géométrique des produits (GPS) — Essais
de réception et de vérification périodique des systèmes à
mesurer tridimensionnels (SMT) —
Partie 10:
Laser de poursuite pour mesurer les distances de point à
point
1 Domaine d’application
La présente partie de l’ISO 10360 spécifie les essais de réception permettant de vérifier, en mesurant
des longueurs d’essai, des sphères d’essai et des formes planes étalonnées, que les performances
d’un laser de poursuite sont telles que spécifiées par le fabricant. Elle spécifie également les essais
de vérification périodique permettant à l’utilisateur de vérifier périodiquement les performances du
laser de poursuite. Les essais de réception et de vérification périodique décrits dans la présente partie
de l’ISO 10360 s’appliquent uniquement aux lasers de poursuite utilisant un rétroréflecteur comme
système de palpage. Les lasers de poursuite qui utilisent un mesurage par interférométrie (IFM) et/ou
par un appareil de mesure des distances absolues (ADM) peuvent être vérifiés à l’aide de la présente
partie de l’ISO 10360. La présente partie de l’ISO 10360 peut également être utilisée pour spécifier et
vérifier les essais de performance pertinents d’autres systèmes de mesure par coordonnées sphériques
qui emploient des cibles coopératives, tels que les systèmes «radar à laser».
NOTE Les systèmes tels que les systèmes radar à laser qui ne poursuivent pas la cible, ne feront pas l’objet
d’essais de performance de palpage.
La présente partie de l’ISO 10360 ne s’applique pas explicitement aux systèmes de mesure qui n’utilisent
pas de système de coordonnées sphériques (c’est-à-dire deux axes de rotation orthogonaux ayant un
point d’intersection commun avec un troisième axe linéaire dans le sens radial). Toutefois, les parties
peuvent mutuellement convenir d’appliquer la présente partie de l’ISO 10360 à de tels systèmes.
La présente partie de l’ISO 10360 spécifie
— les exigences de performance qui peuvent être fixées par le fabricant ou l’utilisateur du laser de
poursuite;
— l’exécution des essais de réception et de vérification périodique pour démontrer les exigences
spécifiées;
— les règles pour prouver la conformité et
— les applications pour lesquelles les essais de réception et de vérification périodique peuvent être
utilisés.
2 Références normatives
Les documents suivants, en tout ou partie, sont référencés de façon normative dans le présent document
et sont indispensables à 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
ISO 14253-1, Spécification géométrique des produits (GPS) — Vérification par la mesure des pièces et des
équipements de mesure — Partie 1: Règles de décision pour prouver la conformité ou la non-conformité à la
spécification
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
3.1
laser de poursuite
système à mesurer tridimensionnelle dans laquelle une cible coopérative est suivie à l’aide d’un faisceau
laser, sa position étant déterminée par une distance (étendue) et deux angles
Note 1 à l’article: Les deux angles sont l’angle d’azimut θ (rotation autour d’un axe vertical, l’axe vertical du laser
de poursuite) et l’angle d’élévation φ (angle au-dessus d’un plan horizontal, perpendiculaire à l’axe vertical).
3.2
mode de mesure par interférométrie
mode IFM
méthode de mesure qui utilise un interféromètre à laser pour mesurer les déplacements intégré à un
laser de poursuite (3.1) pour déterminer la distance (étendue) par rapport à une cible
Note 1 à l’article: Les interféromètres de déplacement peuvent uniquement déterminer des écarts de distance et
par conséquent s’appuient sur une distance de référence (par exemple, la position de départ).
3.3
mode de mesure des distances absolues
mode ADM
méthode de mesure qui utilise un instrument de mesure du temps de vol intégré à un laser de
poursuite (3.1) pour déterminer la distance (étendue) par rapport à une cible
Note 1 à l’article: L’instrument de mesure du temps de vol peut utiliser diverses méthodes de modulation pour
calculer la distance par rapport à la cible.
3.4
rétroréflecteur
dispositif passif conçu pour réfléchir la lumière parallèlement à la direction incidente sur une plage
d’angles d’incidence
Note 1 à l’article: Les rétroréflecteurs types sont le plot, le coin de cube et des sphères en matériau spécial.
Note 2 à l’article: Les rétroréflecteurs sont des cibles coopératives.
Note 3 à l’article: Pour certains systèmes, par exemple le radar à laser, le rétroréflecteur peut être une cible
coopérative telle qu’une sphère polie.
3.5
rétroréflecteur à fixation sphérique
SMR
rétroréflecteur (3.4) monté dans un boîtier sphérique
Note 1 à l’article: Dans le cas d’un coin de cube à l’air libre, le sommet est généralement ajusté de manière à
coïncider avec le centre de la sphère.
2 © ISO 2016 – Tous droits réservés

Note 2 à l’article: Les essais de la présente partie de l’ISO 10360 sont généralement exécutés avec un
rétroréflecteur à fixation sphérique.
Note 3 à l’article: Voir la Figure 1.
3.6
combinaison d’un stylet et d’un rétroréflecteur
SRC
système de palpage qui détermine le point de mesure en utilisant un palpeur à stylet pour toucher la
pièce, un rétroréflecteur (3.4) pour déterminer la position de base du palpeur et un autre moyen pour
trouver le vecteur unitaire d’orientation du stylet
Note 1 à l’article: La référence de la compensation de longueur (L) au centre de la bille du stylet est le centre du
rétroréflecteur.
Note 2 à l’article: Voir la Figure 1.
B E
A
A F
B
C
G
L
D
C
D
a) SMR b) SRC
Légende
A faisceau laser
B rétroréflecteur
C point de mesure
D point de contact
E position de base
F vecteur unitaire d’orientation du stylet
G vecteur de direction de palpage normale
L compensation de longueur
Figure 1 — Représentation d’un SMR par rapport à la SRC
3.7
combinaison d’un détecteur optique sans contact et d’un rétroréflecteur
ODR
système de palpage qui détermine le point de mesure en utilisant un détecteur optique sans contact
pour mesurer la pièce, un rétroréflecteur (3.4) pour déterminer la position de base du détecteur optique
sans contact et un autre moyen pour trouver l’orientation du détecteur optique sans contact
3.8
nid de cible
nid
dispositif conçu pour positionner un SMR de manière répétée
3.9
erreur de mesure de longueur
E
Uni:L:LT
E
Bi:L:LT
erreur d’indication lors du mesurage unidirectionnel (E ) ou bidirectionnel (E ) d’une
Uni:L:LT Bi:L:LT
distance de point à point d’une longueur d’essai étalonnée à l’aide d’un laser de poursuite avec une
compensation de longueur L
Note 1 à l’article: E et E (fréquemment utilisés dans la présente partie de l’ISO 10360) correspondent
Uni:0:LT Bi:0:LT
au cas courant d’absence de compensation de longueur, car le centre optique du rétroréflecteur coïncide avec le
centre physique du système de palpage pour les rétroréflecteurs à fixation sphérique.
3.10
matériau à CDT normal
−6 −6
matériau ayant un coefficient de dilatation thermique (CDT) compris entre 8 × 10 /°C et 13 × 10 /°C
[SOURCE: ISO 10360-2:2009]
Note 1 à l’article: Dans certains documents, le CDT peut être exprimé en unités 1/K, ce qui équivaut à 1/°C.
3.11
erreur de forme du système de palpage
P
Form.Sph.1x25::SMR.LT
erreur d’indication à l’intérieur de laquelle l’étendue des distances radiales gaussiennes peut être
déterminée par une association des moindres carrés de 25 points mesurés par un laser de poursuite
(3.1) sur un étalon matérialisé de taille sphérique
Note 1 à l’article: Une seule association des moindres carrés est réalisée, et chaque point est évalué pour sa
distance (rayon) par rapport à ce centre ajusté.
3.12
erreur de taille du système de palpage
P
Size.Sph.1x25::SMR.LT
erreur d’indication du diamètre d’un étalon matérialisé de taille sphérique, déterminée par une
association des moindres carrés de 25 points mesurés à l’aide d’un laser de poursuite (3.1)
3.13
erreur de position
erreur entre les deux faces
erreur de retournement et d’inversion
L
Dia.2x1:P&R:LT
distance, perpendiculaire à la trajectoire du faisceau, entre deux mesures d’un rétroréflecteur (3.4)
fixe, la seconde mesure étant relevée en orientant l’axe azimutal du laser de poursuite (3.1) à un angle
d’environ 180° par rapport à la première mesure et l’angle d’élévation du laser de poursuite étant
approximativement équivalent
Note 1 à l’article: Cette combinaison de rotations de l’axe est connue sous le nom d’essai sur les deux faces ou
d’essai de retournement et d’inversion.
Note 2 à l’article: Pendant cet essai, la base du laser de poursuite est fixe.
4 © ISO 2016 – Tous droits réservés

3.14
erreur maximale tolérée de mesure de longueur
E
Uni:L:LT,MPE
E
Bi:L:LT,MPE
valeur extrême de l’erreur de mesure de longueur, E ou E , autorisée par les spécifications
Bi:L:LT Uni:L:LT
Note 1 à l’article: E et E sont utilisés tout au long de la présente partie de l’ISO 10360.
Bi:0:LT,MPE Uni:0:LT,MPE
3.15
erreur maximale tolérée de forme du système de palpage
P
Form.Sph.1x25::SMR.LT,MPE
valeur extrême de l’erreur de forme du système de palpage (3.11), P , autorisée par les
Form.Sph.1x25::SMR.LT
spécifications
3.16
erreur maximale tolérée de taille du système de palpage
P
Size.Sph.1x25::SMR.LT,MPE
valeur extrême de l’erreur de taille du système de palpage (3.12), P , autorisée par les
Size.Sph.1x25::SMR.LT
spécifications
3.17
erreur maximale tolérée de position
L
Dia.2x1:P&R:LT,MPE
valeur extrême value de l’erreur de position, L , autorisée par les spécifications
Dia.2x1:P&R:LT
3.18
condition assignée de fonctionnement
condition de fonctionnement qui, selon la spécification, doit être satisfaite pendant un mesurage pour
qu’un instrument de mesure ou un système de mesure fonctionne conformément à sa conception
Note 1 à l’article: Les conditions assignées de fonctionnement spécifient généralement des intervalles de valeurs
pour la grandeur mesurée et pour les grandeurs d’influence.
Note 2 à l’article: Dans la présente partie de l’ISO 10360, l’expression «conformément à sa conception» dans une
définition signifie «comme spécifié par les EMT».
Note 3 à l’article: Lorsque les conditions assignées de fonctionnement ne sont pas remplies au cours d’un essai
selon la présente partie de l’ISO 10360, la conformité ou la non-conformité aux spécifications ne peut être établie.
[SOURCE: Guide ISO/IEC 99:2007, 4.9 — modifié]
4 Symboles
Pour les besoins de la présente partie de l’ISO 10360, les symboles du Tableau 1 s’appliquent.
Tableau 1 — Symboles des grandeurs de spécification
Symbole Signification
E
Uni:L:LT
Erreur de mesure de longueur (longueurs unidirectionnelles ou bidirectionnelles),
où L est la compensation de longueur
E
Bi:L:LT
P
Form.Sph.1×25::SMR.LT
P Erreur de forme du système de palpage pour les modes d’opération SMR, SRC ou ODR
Form.Sph.1×25::SRC.LT
P
Form.Sph.1×25::ODR.LT
P
Size.Sph.1×25::SMR.LT
P Erreur de taille du système de palpage pour les modes d’opération SMR, SRC ou ODR
Size.Sph.1×25::SRC.LT
P
Size.Sph.1×25::ODR.LT
L Erreur de position (issue d’essais sur les deux faces)
Dia.2×1:P&R:LT
Tableau 1 (suite)
Symbole Signification
E
Uni:L:LT,MPE
Erreur maximale tolérée de mesure de longueur, où L est la compensation de longueur
E
Bi:L:LT,MPE
P Erreur maximale tolérée de forme du système de palpage
Form.Sph.1×25::SMR.LT,MPE
P Erreur maximale tolérée de taille du système de palpage
Size.Sph.1×25::SMR.LT,MPE
L Erreur maximale tolérée de position (issue d’essais sur les deux faces)
Dia.2×1:P&R:LT,MPE
Essai du capteur accessoire – SRC
Symbole Signification
P Erreur de forme du système de palpage pour la SRC
Form.Sph.1×25::SRC.LT
P Erreur de taille du système de palpage pour la SRC
Size.Sph.1×25::SRC.LT
P Erreur d’orientation pour la SRC
Dia.15×1::SRC.LT
P Erreur maximale tolérée de forme du système de palpage pour la SRC
Form.Sph.1×25::SRC.LT,MPE
P Erreur maximale tolérée de taille du système de palpage pour la SRC
Size.Sph.1×25::SRC.LT,MPE
P Erreur maximale tolérée d’orientation pour la SRC
Dia.15×1::SRC.LT,MPE
Essai du capteur accessoire – ODR
Symbole Signification
P Erreur de forme du système de palpage pour l’ODR (25 points)
Form.Sph.1×25::ODR.LT
P Erreur de forme du système de palpage pour l’ODR (95 % des points)
Form.Sph.D95%::ODR.LT
P Erreur de taille du système de palpage pour l’ODR (25 points)
Size.Sph.1×25::ODR.LT
P Erreur de taille du système de palpage pour l’ODR (tous les points)
Size.Sph.Tous::ODR.LT
E Erreur de mesure de forme plane avec l’ODR (95 % des points)
Form.Pla.D95%::ODR.LT
P Erreur maximale tolérée de forme du système de palpage pour l’ODR (25 points)
Form.Sph.1×25::ODR.LT,MPE
P Erreur maximale tolérée de forme du système de palpage pour l’ODR (95 % des points)
Form.Sph.D95%::ODR.LT,MPE
P Erreur maximale tolérée de taille du système de palpage pour l’ODR (25 points)
Size.Sph.1×25::ODR.LT,MPE
P Erreur maximale tolérée de taille du système de palpage pour l’ODR (tous les points)
Size.Sph.Tous::ODR.LT,MPE
E Erreur maximale tolérée de mesure de forme plane avec l’ODR (95 % des points)
Form.Pla.D95%::ODR.LT,MPE
Essai à capteurs multiples
Symbole Signification
P Erreur de forme du système à palpeurs multiples
Form.Sph.n×25::MPS.LT
P Erreur de taille du système à palpeurs multiples
Size.Sph.n×25::MPS.LT
L Erreur de position du système à palpeurs multiples
Dia.n×25::MPS.LT
P Erreur maximale tolérée de forme du système à palpeurs multiples
Form.Sph.n×25::MPS.LT,MPE
P Erreur maximale tolérée de taille du système à palpeurs multiples
Size.Sph.n×25::MPS.LT,MPE
L Erreur maximale tolérée de position du système à palpeurs multiples
Dia.n×25::MPS.LT,MPE
NOTE 1 Pour le cas courant d’essai de longueur avec un SMR, L sera égal à zéro (par exemple, E ).
Bi:0:LT
NOTE 2 Les combinaisons spécifiques de capteurs associées aux erreurs du système à palpeurs multiples
dépendent des capteurs fournis avec le système laser de poursuite. La combinaison concernée peut être incluse
de manière explicite dans le symbole, par exemple P , où les symboles désignant les
Size.Sph.2x25:ODS,SMR:MPS.LT
capteurs apparaissent par ordre alphabétique.
NOTE 3 Dans les essais à capteurs multiples, n (en n×25) est le nombre de capteurs impliqués (n ≥ 2).
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5 Conditions assignées de fonctionnement
5.1 Conditions d’environnement
Les limites à respecter pour les conditions d’environnement tolérées, telles que les conditions de
température, la pression de l’air, l’humidité et les vibrations sur le lieu d’utilisation ou d’essai, qui
influencent les mesures, doivent être spécifiées par:
— le fabricant, dans le cas des essais de réception, et
— l’utilisateur, dans le cas des essais de vérification périodique.
Dans les deux cas, l’utilisateur est libre de choisir les conditions d’environnement dans lesquelles
les essais seront réalisés dans les limites spécifiées (le Formulaire 1 de l’Annexe A est la méthode
recommandée pour spécifier ces conditions).
Si l’utilisateur souhaite que les essais soient réalisés dans des conditions d’environnement 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 du
conditionnement environnemental.
5.2 Conditions de fonctionnement
Les conditions requises par le fabricant pour satisfaire à la spécification d’EMT doivent être spécifiées
(comme indiqué, par exemple, dans une fiche de spécification).
En outre, le laser de poursuite doit fonctionner selon les procédures énoncées dans le manuel
d’utilisation du fabricant lors des essais de 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 procédures de compensation de la machine;
c) les procédures de nettoyage du rétroréflecteur et des nids;
d) la qualification du SMR ou de la SRC;
e) la position, le type et le nombre des capteurs environnementaux (c’est-à-dire «la station
météorologique») et
f) la position, le type et le nombre des sondes de température de pièce.
6 Essais de réception et essais de vérification périodique
6.1 Généralités
Dans la suite:
— les essais de réception sont exécutés selon les spécifications et les modes opératoires du fabricant
qui sont conformes à la présente partie de l’ISO 10360, et
— les essais de vérification périodique sont exécutés selon les spécifications de l’utilisateur et les
modes opératoires du fabricant.
Si les spécifications l’autorisent, le laser de poursuite peut être soumis à essai dans une orientation
différente que la normale en portion verticale: orientation verticale. Dans tous les cas, les angles
d’azimut et d’élévation seront orientés par rapport au laser de poursuite. La position et l’orientation
des longueurs d’essai par rapport au laser de poursuite doivent être clairement définies avant le début
des essais. En général, les longueurs d’essai ne tournent pas en même temps que le laser de poursuite.
Toutefois, les positions des essais de palpage et des essais sur les deux faces conserveront leur relation
par rapport à l’axe vertical du laser de poursuite (c’est-à-dire qu’elles tourneront en même temps que
le laser de poursuite). Par exemple, si le laser de poursuite est monté de sorte que son axe vertical se
trouve à l’horizontale, les directions «au-dessus» et «en-dessous» décrites dans le Tableau 2 et dans le
Tableau 3 seront parallèles à l’axe vertical.
Lorsqu’une association (gaussienne) des moindres carrés est utilisée lors de l’obtention des résultats
d’essai, il doit s’agir d’une association sans contrainte des données, sauf si des contraintes sont
explicitement indiquées pour cette association.
6.2 Erreurs de taille et de forme du système de palpage
6.2.1 Principe
Ce mode opératoire d’essai a pour principe de mesurer la taille et la forme d’une sphère d’essai en
utilisant 25 points palpés avec le SMR, la SRC ou l’ODR. Le présent paragraphe décrit le mode opératoire
d’essai spécifique à l’utilisation d’un SMR pour la collecte des points. Se référer à l’Annexe G ou à
l’Annexe H pour plus d’informations sur les essais réalisés respectivement avec les capteurs SRC ou
ODR. 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
Form.Sph.1x25::SMR.LT
de taille, P .
Size.Sph.1x25::SMR.LT
NOTE 1 Les erreurs du système de palpage P et P ne s’appliquent pas
Form.Sph.1x25::SMR.LT Size.Sph.1x25::SMR.LT
aux systèmes radar à laser.
NOTE 2 Il s’agit d’essais permettant d’évaluer l’aptitude du système laser de poursuite à localiser des points
individuels dans l’espace. Ces essais ne sont pas destinés à vérifier les spécifications fournies par un fabricant de
SMR, bien que les erreurs dans le SMR influencent les résultats d’essai.
NOTE 3 Lorsque cet essai est réalisé avec un rétroréflecteur à fixation sphérique (SMR), trois types d’erreurs
dans le SMR peuvent influencer les résultats de cet essai. Si la sphère à l’intérieur de laquelle le rétroréflecteur
est monté présente un faux-rond, cela influencera le résultat de l’essai. De plus, si les surfaces réfléchissantes
constituant le rétroréflecteur ne sont pas mutuellement orthogonales ou si leur point d’intersection ne coïncide
pas avec le centre de la sphère, cela affectera le résultat de l’essai.
6.2.2 Équipement de mesure
L’étalon matérialisé de taille, c’est-à-dire la sphère d’essai, doit avoir un diamètre nominal compris entre
10 mm et 51 mm. La sphère d’essai doit être étalonnée en taille et en forme.
NOTE Il peut être difficile d’effectuer des mesurages sur des sphères d’essai plus petites en raison des
interférences avec le support de la sphère.
6.2.3 Mode opératoire
Monter la sphère d’essai de manière à pouvoir palper la totalité d’un hémisphère. Lorsqu’un
rétroréflecteur à fixation sphérique est utilisé pour le palpage, il convient d’orienter le support de la
sphère d’essai à distance du laser de poursuite. Pour une SRC, il convient de positionner le support à
distance de la direction de palpage normale.
Il convient de fixer solidement la sphère d’essai pour réduire au minimum les erreurs dues à la flexion.
NOTE 1 Pour la SRC, la direction de palpage normale se trouve le long de l’arbre du stylet de la SRC.
Mesurer et enregistrer 25 points. Les points doivent être répartis de manière approximativement
uniforme sur au moins un hémisphère de la sphère d’essai. Leur position doit être laissée à la
discrétion de l’utilisateur et, si le modèle de palpage n’est pas spécifié, le modèle de palpage suivant est
recommandé (voir Figure 2):
— un point au pôle de la sphère d’essai;
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— 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.
NOTE 2 En raison du caractère manuel du mesurage de point à point à l’aide de lasers de poursuite, il est
reconnu que les points exacts recommandés peuvent ne pas être mesurés.
a
a
Pôle: point de la sphère opposé au support.
Figure 2 — Position des points de palpage
Les résultats de ces essais peuvent dépendre fortement de la distance entre le rétroréflecteur et le laser
de poursuite, en particulier pour les capteurs SRC et ODR. Par conséquent, l’essai doit être réalisé aux
distances requises par rapport au laser de poursuite, comme indiqué dans le Tableau 2.
Tableau 2 — Positions d’essai du palpeur
Distance par rapport au laser Requise pour ces capteurs Hauteur par rapport au centre de rota-
de poursuite tion du laser de poursuite
a
< 2 m SMR, SRC, ODR approximativement la même hauteur
approximativement 10 m SRC, ODR plus de 1 m au-dessus ou en-dessous
a
Lorsque les spécifications d’un fabricant indiquent explicitement qu’un capteur SRC ou ODR ne fonctionne qu’à une
distance supérieure à 2 m par rapport au laser de poursuite, l’essai doit être réalisé à la distance minimale indiquée.
NOTE 3 Les positions d’essai du palpeur auront les mêmes position et orientation par rapport à l’axe vertical
du laser de poursuite si le laser de poursuite n’est pas orienté à la verticale.
6.2.4 Obtention des résultats d’essai
6.2.4.1 Erreurs de taille
À l’aide des 25 mesures, calculer la sphère gaussienne associée. Enregistrer le diamètre de cette sphère.
L’écart signé entre ce diamètre (mesuré) et le diamètre étalonné (mesuré) de la sphère d’essai, c’est-à-dire
D – D , correspond à l’erreur de taille du système de palpage, P (pour une SRC).
MES REF Size.Sph.1x25::SMR.LT
6.2.4.2 Erreurs de forme
Pour chacune des 25 mesures, calculer la distance radiale gaussienne R correspondant à la distance
entre le centre de la sphère des moindres carrés et le point de mesure. Enregistrer l’étendue de ces
valeurs, c’est-à-dire R – R , comme erreur de forme du système de palpage, P
max min Form.Sph.1x25::SMR.LT
(pour une SRC).
6.3 Erreurs de position (essais sur les deux faces)
6.3.1 Principe
Ce mode opératoire d’essai a pour principe de détecter les erreurs géométriques du laser de poursuite
en mesurant deux fois la position d’un rétroréflecteur fixe dans des configurations de laser de poursuite
différentes. On obtient ces configurations a) en effectuant le mesurage en mode normal, puis b) en
faisant tourner l’axe azimutal d’environ 180° et en déplaçant l’angle d’élévation sur la verticale afin de
permettre la réacquisition du rétroréflecteur. La distance apparente, perpendiculaire au faisceau laser,
entre les deux mesures du rétroréflecteur permet d’obtenir le résultat de l’essai, L .
Dia.2x1:P&R:LT
NOTE Dans la mesure où ces essais peuvent être réalisés rapidement et qu’ils révèlent immédiatement tout
problème au niveau de la géométrie du laser de poursuite et sa correction, il est recommandé de les réaliser en
priorité.
6.3.2 Équipement de mesure
Pour cet essai, l’équipement consiste en un nid de cible solidement fixé dans les positions indiquées
dans le Tableau 3.
6.3.3 Mode opératoire
Monter le nid de cible de telle sorte que le nid et son support ne gênent pas le mesurage du rétroréflecteur.
Placer le SMR dans le nid et mesurer la position du SMR en utilisant les deux angles et l’étendue.
Faire tourner les deux axes angulaires du laser de poursuite des angles appropriés et réacquérir le
rétroréflecteur. Mesurer cette position du rétroréflecteur uniquement dans les angles, en utilisant la
valeur d’étendue du premier mesurage.
Il convient de fixer solidement le nid de cible pour réduire au minimum l’incertitude des mesurages.
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Les résultats de ces essais peuvent dépendre fortement de la distance entre la sphère d’essai et le laser
de poursuite et être influencés par l’orientation angulaire du laser de poursuite. Par conséquent, ces
essais doivent être réalisés à deux distances par rapport au laser de poursuite et à trois orientations
différentes, comme indiqué dans le Tableau 3. La distance par rapport au laser de poursuite est la
distance horizontale entre le laser de poursuite et la position du rétroréflecteur, et l’angle d’orientation
est l’angle d’azimut nominal du laser de poursuite lorsqu’il pointe vers le rétroréflecteur.
Tableau 3 — Positions de mesure sur les deux faces
Numéro Distance par rap- Angle(s) d’azimut par
de la port au laser de Description de la position du rétroréflecteur rapport au laser de
position poursuitea poursuite en degrésa
Essai sur les deux faces, rétroréflecteur à au moins
1–3 1,5 m 1 m en-dessous de la hauteur du centre de rotation 0, 120, 240
du laser de poursuite
Essai sur les deux faces, rétroréflecteur à hauteur
4–6 1,5 m 0, 120, 240
du centre de rotation du laser de poursuite
Essai sur les deux faces, rétroréflecteur à au moins
7–9 1,5 m 1 m au-dessus de la hauteur du centre de rotation 0, 120, 240
du laser de poursuite
Essai sur les deux faces, rétroréflecteur à au moins
10–12 6 m 1 m en-dessous de la hauteur du centre de rotation 0, 120, 240
du laser de poursuite
Essai sur les deux faces, rétroréflecteur à hauteur
13–15 6 m 0, 120, 240
du centre de rotation du laser de poursuite
Essai sur les deux faces, rétroréflecteur à au moins
16–18 6 m 1 m au-dessus de la hauteur du centre de rotation 0, 120, 240
du laser de poursuite
a
Il convient que la distance par rapport au laser de poursuite ne diffère de plus de 10 % de la distance nominale et que
l’angle d’azimut ne diffère pas de plus de 5°.
NOTE Les positions d’essai auront les mêmes position et orientation par rapport à l’axe vertical du laser de
poursuite si le laser de poursuite n’est pas orienté à la verticale.
6.3.4 Obtention des résultats d’essai
Calculer l’erreur de position reliant les deux positions mesurées. Cette distance entre les deux positions
correspond à l’erreur de position, L .
Dia.2x1:P&R:LT
Si les deux positions mesurées correspondent à (θ , φ , R ) et à (θ , φ , R ) dans les coordonnées
1 1 1 2 2 2
sphériques, l’erreur de position reliant les deux positions est calculée comme suit:
 
LR=−()ϕϕ +−θθ −πϕcos (1)
()
Dia.2x1:P&R:LT 11 2 12 1
 
 
où θ et φ sont respectivement l’angle d’azimut et l’angle d’élévation en radians. φ et φ sont
1 2
approximativement égaux, et θ et θ se trouvent à environ π radians (180°) l’un de l’autre. Seule la
1 2
première valeur d’étendu
...