ISO 10360-10:2016
(Main)Geometrical product specifications (GPS) — Acceptance and reverification tests for coordinate measuring systems (CMS) — Part 10: Laser trackers for measuring point-to-point distances
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.
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Relations
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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 10360-10:2016(E)
©
ISO 2016
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ISO 10360-10:2016(E)
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ISO 10360-10:2016(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Symbols . 5
5 Rated operating conditions . 6
5.1 Environmental conditions . 6
5.2 Operating conditions . 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
© ISO 2016 – All rights reserved iii
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ISO 10360-10:2016(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the 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
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ISO 10360-10:2016(E)
Introduction
This part of ISO 10360 is a geometrical product specification (GPS) standard and is to be regarded as a
general GPS standard (see ISO 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.
© ISO 2016 – All rights reserved v
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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
© ISO 2016 – All rights reserved 1
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ISO 10360-10:2016(E)
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
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ISO 10360-10:2016(E)
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.
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ISO 10360-10:2016(E)
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
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ISO 10360-10:2016(E)
3.18
rated operating condition
operating condition that must be fulfilled, according to specification, during measurement in order that
a measuring instrument or measuring system performs as designed
Note 1 to entry: Rated operating conditions generally specify intervals of values for a quantity being measured
and for any influence quantity.
Note 2 to entry: Within 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
© ISO 2016 – All rights reserved 5
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ISO 10360-10:2016(E)
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
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ISO 10360-10:2016(E)
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 com
...
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 10360-10:2016(F)
©
ISO 2016
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 10360-10:2016(F)
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ISO 10360-10:2016(F)
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
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ISO 10360-10:2016(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www.
iso.org/directives).
L’attention est 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
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ISO 10360-10:2016(F)
— 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.
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ISO 10360-10:2016(F)
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.
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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).
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ISO 10360-10:2016(F)
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.
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ISO 10360-10:2016(F)
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
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ISO 10360-10:2016(F)
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
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ISO 10360-10:2016(F)
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
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ISO 10360-10:2016(F)
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
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.