ISO 10360-7:2011
(Main)Geometrical product specifications (GPS) — Acceptance and reverification tests for coordinate measuring machines (CMM) — Part 7: CMMs equipped with imaging probing systems
Geometrical product specifications (GPS) — Acceptance and reverification tests for coordinate measuring machines (CMM) — Part 7: CMMs equipped with imaging probing systems
ISO 10360-7:2011 specifies the acceptance tests for verifying the performance of a coordinate measuring machine (CMM) used for measuring linear dimensions as stated by the manufacturer. It also specifies the reverification tests that enable the user to periodically reverify the performance of the CMM. The acceptance and reverification tests given in ISO 10360-7:2011 are applicable only to Cartesian CMMs using imaging probing systems of any type operating in the discrete-point probing mode. ISO 10360-7:2011 does not explicitly apply to: non-Cartesian CMMs, although parties may apply it to non-Cartesian CMMs by mutual agreement; CMMs using other types of optical probing, although parties may apply this approach to other optical CMMs by mutual agreement; CMMs using contact probing systems (see ISO 10360-2 for contact probing systems). ISO 10360-7:2011 specifies performance requirements that can be assigned by the manufacturer or the user of a CMM, the manner of execution of the acceptance and reverification tests to demonstrate the stated requirements, rules for proving conformance, and applications for which the acceptance and reverification tests can be used.
Spécification géométrique des produits (GPS) — Essais de réception et de vérification périodique des machines à mesurer tridimensionnelles (MMT) — Partie 7: MMT équipées de systèmes de palpage imageurs
L'ISO 10360-7:2011 spécifie les essais de réception pour vérifier que les performances des machines à mesurer tridimensionnelles (MMT) utilisées pour les mesures de dimensions linéaires sont telles que spécifiées par le fabricant. Elle spécifie aussi les essais de vérification périodique des performances des MMT. Les essais de réception et de vérification périodique décrits dans l'ISO 10360-7:2011 s'appliquent uniquement aux MMT cartésiennes utilisant tout type de système de palpage imageur fonctionnant en mode de palpage discret. L'ISO 10360-7:2011 ne s'applique pas explicitement: aux MMT non cartésiennes, bien que les clients et fournisseurs concernés peuvent mutuellement convenir de l'appliquer aux MMT non cartésiennes; aux MMT utilisant d'autres types de palpage optique, bien que les clients et fournisseurs concernés peuvent mutuellement convenir de l'appliquer à d'autres MMT à palpage optique; aux MMT avec systèmes de palpage à contact (voir l'ISO 10360‑2 pour les systèmes de palpage à contact). L'ISO 10360-7:2011 spécifie les exigences de performance qui peuvent être fixées par le fabricant ou l'utilisateur d'une MMT, l'exécution des essais de réception et de vérification périodique pour démontrer les exigences spécifiées, les règles pour prouver la conformité et les applications pour lesquelles les essais de réception et de vérification périodique peuvent être utilisés.
General Information
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 10360-7
First edition
2011-06-01
Geometrical product specifications
(GPS) — Acceptance and reverification
tests for coordinate measuring machines
(CMM) —
Part 7:
CMMs equipped with imaging probing
systems
Spécification géométrique des produits (GPS) — Essais de réception et
de vérification périodique des machines à mesurer tridimensionnelles
(MMT) —
Partie 7: MMT équipées de systèmes de palpage imageurs
Reference number
©
ISO 2011
© ISO 2011
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Published in Switzerland
ii © ISO 2011 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .v
Introduction.vi
1 Scope.1
2 Normative references.1
3 Terms and definitions .2
4 Symbols.7
5 Environmental and metrological requirements.8
5.1 Environmental conditions .8
5.2 Operating conditions .8
5.3 Requirements for various configuration imaging probe CMMs .8
5.3.1 General .8
5.3.2 Length measurement errors.9
5.3.3 Probing errors.10
5.3.4 Repeatability range of the length measurement error, R or R .10
B U
5.3.5 Workpiece loading effects.10
6 Acceptance tests and reverification tests .11
6.1 General .11
6.2 Length measurement errors.11
6.2.1 General .11
6.2.2 Measuring equipment .12
6.2.3 Length measurement error, E or E .13
B U
6.2.4 Z length measurement error, E or E .14
BZ UZ
6.2.5 XY length measurement error, E or E .15
BXY UXY
6.2.6 Imaging probe length measurement error, E or E .15
BV UV
6.3 Squareness error, E .16
SQ
6.3.1 General .16
6.3.2 Measuring equipment .16
6.3.3 Measuring positions.17
6.3.4 Measuring procedure .17
6.3.5 Derivation of test results .18
6.4 Repeatability range of the length measurement error, R or R .19
B U
6.5 Probing performance (P ) .19
F2D
6.5.1 Principle.19
6.5.2 Measuring equipment .19
6.5.3 Procedure.19
6.5.4 Derivation of test results .21
6.6 Probing error of the imaging probe, P .21
FV2D
6.6.1 Principle.21
6.6.2 Measuring equipment .21
6.6.3 Procedure.21
6.6.4 Derivation of test results .21
7 Compliance with specifications.22
7.1 Acceptance test .22
7.1.1 Acceptance criteria .22
7.1.2 Data rejection and repeated measurements.24
7.2 Reverification test .24
8 Applications .24
8.1 Acceptance test .24
8.2 Reverification test.25
8.3 Interim check.25
9 Indication in product documentation and data sheets.26
Annex A (informative) Interim check.27
Annex B (normative) Artefacts that represent a calibrated test length.28
Annex C (informative) Alternative method for checking the squareness error.34
Annex D (normative) Mathematical adjustments to low CTE artefacts .36
Annex E (informative) Relation to the GPS matrix model .38
Bibliography .39
iv © ISO 2011 – All rights reserved
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 10360-7 was prepared by Technical Committee ISO/TC 213, Dimensional and geometrical product
specifications and verification.
ISO 10360 consists of the following parts, under the general title Geometrical product specifications (GPS) —
Acceptance and reverification tests for coordinate measuring machines (CMM):
⎯ Part 1: Vocabulary
⎯ Part 2: CMMs used for measuring linear dimensions
⎯ Part 3: CMMs with the axis of a rotary table as the fourth axis
⎯ Part 4: CMMs used in scanning measuring mode
⎯ Part 5: CMMs using single and multiple stylus contacting probing systems
⎯ Part 6: Estimation of errors in computing of Gaussian associated features
⎯ Part 7: CMMs equipped with imaging probing systems
⎯ Part 9: CMMs with multiple probing systems
The following part is under preparation:
⎯ Part 8: CMMs with optical distance sensors
Introduction
This part of ISO 10360 is a geometrical product specification (GPS) standard and is to be regarded as a
general GPS standard (see ISO/TR 14638). It influences chain link 5 of the chains of standards on size,
distance, radius, angle, form, orientation, location, run-out and datums. For more detailed information on the
relation of this part of ISO 10360 to other standards and the GPS matrix model, see Annex E.
The tests of this part of ISO 10360 have two technical objectives:
a) to test the error of indication of a calibrated test length using an imaging probing system;
b) to test the errors in the imaging probing system.
The benefits of these tests are that the measured result has a direct traceability to the unit length, the meter,
and that it gives information on how the CMM will perform on similar length measurements.
The structure of this part of ISO 10360 parallels that of ISO 10360-2, which is for CMMs equipped with contact
probing systems. The testing methodology between these two parts of ISO 10360 is intentionally similar. The
differences that exist may be eliminated in future revisions of either this part of ISO 10360 or ISO 10360-2.
All the definitions in Clause 3 will appear in the revision of ISO 10360-1:2000.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 10360-7:2011(E)
Geometrical product specifications (GPS) — Acceptance and
reverification tests for coordinate measuring machines
(CMM) —
Part 7:
CMMs equipped with imaging probing systems
1 Scope
This part of ISO 10360 specifies the acceptance tests for verifying the performance of a coordinate measuring
machine (CMM) used for measuring linear dimensions as stated by the manufacturer. It also specifies the
reverification tests that enable the user to periodically reverify the performance of the CMM.
The acceptance and reverification tests given in this part of ISO 10360 are applicable only to Cartesian CMMs
using imaging probing systems of any type operating in the discrete-point probing mode.
This part of ISO 10360 does not explicitly apply to:
⎯ non-Cartesian CMMs; however, parties may apply this part of ISO 10360 to non-Cartesian CMMs by
mutual agreement;
⎯ CMMs using other types of optical probing; however, parties may apply this approach to other optical
CMMs by mutual agreement;
⎯ CMMs using contact probing systems (see ISO 10360-2 for contact probing systems).
This part of ISO 10360 specifies performance requirements that can be assigned by the manufacturer or the
user of a CMM, the manner of execution of the acceptance and reverification tests to demonstrate the stated
requirements, rules for proving conformance, and applications for which the acceptance and reverification
tests can be used.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 10360-1:2000, Geometrical Product Specifications (GPS) — Acceptance and reverification tests for
coordinate measuring machines (CMM) — Part 1: Vocabulary
ISO 10360-2:2009, Geometrical product specifications (GPS) — Acceptance and reverification tests for
coordinate measuring machines (CMM) — Part 2: CMMs used for measuring linear dimensions
ISO 14253-1:1998, Geometrical Product Specifications (GPS) — Inspection by measurement of workpieces
and measuring equipment — Part 1: Decision rules for proving conformance or non-conformance with
specifications
ISO 14660-1:1999, Geometrical Product Specifications (GPS) — Geometrical features — Part 1: General
terms and definitions
ISO/TS 23165:2006, Geometrical product specifications (GPS) — Guidelines for the evaluation of coordinate
measuring machine (CMM) test uncertainty
ISO/IEC Guide 99, International vocabulary of metrology — Basic and general concepts and associated terms
(VIM)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 10360-1, ISO 10360-2, ISO 14253-1,
ISO 14660-1, ISO/TS 23165, ISO/IEC Guide 99 and the following apply.
3.1
imaging probing system
probing system which creates measurement points through the use of an imaging system
NOTE 1 This part of ISO 10360 is primarily concerned with imaging probing systems that enable measurements in the
lateral direction to the probing system axis.
NOTE 2 A video or vision probing system is an imaging probing system.
3.2
imaging probe CMM
CMM equipped with an imaging probing system
3.3
field of view
FOV
area viewed by the imaging probing system
See Figure 1.
NOTE The measuring limits, or size, of the FOV are stated as the limits of the object space that is reproduced in the
final image.
3.4
measuring window
region of interest in the FOV that is used in the determination of the measured point(s)
See Figure 1.
NOTE Configurations of measuring windows may vary widely between various imaging probe CMMs and for different
measuring applications on the same imaging probe CMM.
3.5
measuring plane (of the imaging probing system)
two-dimensional plane defined by the FOV of an imaging probing system
3.6
coefficient of thermal expansion
CTE
α
linear thermal expansion coefficient of a material at 20 °C
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3.7
normal CTE material
−6 −6
material with a CTE between 8 × 10 /°C and 13 × 10 /°C
3.8
test circle
circular material standard used for acceptance test and reverification test
+Z
+Y
+X
Key
1 camera or other device for capturing an image of the measured object
2 various optical elements of the imaging probing system
3 measured object
4 FOV (object)
5 FOV (image)
6 measuring window
7 measured point
Figure 1 — Imaging probing system
3.9
bidirectional length measurement error
E
B
error of indication when measuring a calibrated bidirectional test length using an imaging probe CMM with a
single probing point (or equivalent) at each end of the calibrated test length
NOTE E is applicable only to imaging probe CMMs that are capable of three-dimensional spatial measurements,
B
which may not always be the case.
3.10
repeatability range of the bidirectional length measurement error
R
B
range (largest minus smallest) of three repeated length measurement errors measured by a CMM when
measuring a calibrated bidirectional test length
3.11
unidirectional length measurement error
E
U
error of indication when measuring a calibrated unidirectional test length using an imaging probe CMM with a
single probing point (or equivalent) at each end of the calibrated test length
NOTE E is applicable only to imaging probe CMMs that are capable of three-dimensional spatial measurements,
U
which may not always be the case.
3.12
repeatability range of the unidirectional length measurement error
R
U
range (largest minus smallest) of three repeated length measurement errors measured by a CMM when
measuring a calibrated unidirectional test length
3.13
Z bidirectional length measurement error
E
BZ
error of indication when measuring a calibrated bidirectional test length that is nominally perpendicular to the
measuring plane of the imaging probe using a single probing point (or equivalent) at each end of the
calibrated test length
NOTE In this part of ISO 10360, it is assumed that the machine Z-axis is nominally perpendicular to the measuring
plane of the imaging probe. If that is not the case, alternative nomenclature should be used (e.g. E or E ).
BX BY
3.14
Z unidirectional length measurement error
E
UZ
error of indication when measuring a calibrated unidirectional test length that is nominally perpendicular to the
measuring plane of the imaging probe using a single probing point (or equivalent) at each end of the
calibrated test length
NOTE In this part of ISO 10360, it is assumed that the machine Z-axis is nominally perpendicular to the measuring
plane of the imaging probe. If that is not the case, alternative nomenclature should be used (e.g. E or E ).
UX UY
3.15
XY bidirectional length measurement error
E
BXY
error of indication when measuring a calibrated bidirectional test length that is nominally parallel to the
measuring plane of the imaging probe using a single probing point (or equivalent) at each end of the
calibrated test length
NOTE In this part of ISO 10360, it is assumed that the machine XY plane is nominally parallel to the measuring plane
of the imaging probe. If that is not the case, alternative nomenclature should be used (e.g. E or E ).
BXZ BYZ
3.16
XY unidirectional length measurement error
E
UXY
error of indication when measuring a calibrated unidirectional test length that is nominally parallel to the
measuring plane of the imaging probe using a single probing point (or equivalent) at each end of the
calibrated test length
NOTE In this part of ISO 10360, it is assumed that the machine XY plane is nominally parallel to the measuring plane
of the imaging probe. If that is not the case, alternative nomenclature should be used (e.g. E or E ).
UXZ UYZ
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3.17
squareness error
E
SQ
error of indication of the combined influence of the straightness and squareness (perpendicularity of motion)
measured between the axis of motion of the imaging probe CMM that is nominally perpendicular to the
measuring plane of the imaging probe and the plane of motion that is nominally parallel to the measuring
plane of the imaging probe
NOTE The expected usage is where the Z-axis is nominally perpendicular to the measuring plane of the imaging
probe and the XY plane is nominally parallel to the measuring plane of the imaging probe.
3.18
imaging probe bidirectional length measurement error
E
BV
error of indication of a calibrated bidirectional test length measured in any position within the field of view of
the imaging probe, nominally parallel to the measuring plane of the imaging probe, and using a single probing
point (or equivalent) at each end of the calibrated test length
NOTE 1 Testing E does not involve motion of the imaging probe CMM.
BV
NOTE 2 E is applicable only to imaging probe CMMs that are capable of making measurements in the field of view of
BV
the imaging probe, which may not always be the case.
3.19
imaging probe unidirectional length measurement error
E
UV
error of indication of a calibrated unidirectional test length measured in any position within the field of view of
the imaging probe, nominally parallel to the measuring plane of the imaging probe, and using a single probing
point (or equivalent) at each end of the calibrated test length
NOTE 1 Testing E does not involve motion of the imaging probe CMM.
UV
NOTE 2 E is applicable only to imaging probe CMMs that are capable of making measurements in the field of view of
UV
the imaging probe, which may not always be the case.
3.20
probing error
P
F2D
error of indication within which the range of radii can be determined by a least-squares fit of points measured
on a circular material standard of size, the measurements being taken on the test circle located anywhere in
the measuring volume by an imaging probe CMM in the discrete-point probing mode using motion of the CMM
between all successive points and with all points evenly distributed across the usable field of view of the
imaging probe
3.21
probing error of the imaging probe
P
FV2D
error of indication within which the range of radii can be determined by a least-squares fit of point measured
on a circular material standard of size, the measurements being taken on the test circle by an imaging probe
CMM in the discrete-point probing mode using no motion of the CMM and with all points distributed across the
usable field of view of the imaging probe
NOTE P is applicable only to imaging probe CMMs that are capable of making measurements in the field of view
FV2D
of the imaging probe, which may not always be the case.
3.22
maximum permissible error of bidirectional length measurement
E
B, MPE
extreme value of the bidirectional length measurement error, E , permitted by specifications
B
3.23
maximum permissible limit of the bidirectional repeatability range
R
B, MPL
extreme value of the repeatability range of the bidirectional length measurement error, R , permitted by
B
specifications
3.24
maximum permissible error of unidirectional length measurement
E
U, MPE
extreme value of the unidirectional length measurement error, E , permitted by specifications
U
3.25
maximum permissible limit of the unidirectional repeatability range
R
U, MPL
extreme value of the repeatability range of the unidirectional length measurement error, R , permitted by
U
specifications
3.26
maximum permissible error of Z bidirectional length measurement
E
BZ, MPE
extreme value of the Z bidirectional length measurement error, E , permitted by specifications
BZ
3.27
maximum permissible error of Z unidirectional length measurement
E
UZ, MPE
extreme value of the Z unidirectional length measurement error, E , permitted by specifications
UZ
3.28
maximum permissible error of the XY bidirectional length measurement
E
BXY, MPE
extreme value of the XY bidirectional length measurement error, E , permitted by specifications
BXY
3.29
maximum permissible error of the XY unidirectional length measurement
E
UXY, MPE
extreme value of the XY unidirectional length measurement error, E , permitted by specifications
UXY
3.30
maximum permissible squareness error
E
SQ, MPE
extreme value of the squareness error, E , permitted by specifications
SQ
3.31
maximum permissible error of imaging probe bidirectional length measurement
E
BV, MPE
extreme value of the imaging probe bidirectional length measurement error, E , permitted by specifications
BV
3.32
maximum permissible error of imaging probe unidirectional length measurement
E
UV, MPE
extreme value of the imaging probe unidirectional length measurement error, E , permitted by specifications
UV
3.33
maximum permissible probing error
P
F2D, MPE
extreme value of the probing error, P , permitted by specifications
F2D
3.34
maximum permissible probing error of the imaging probe
P
FV2D, MPE
extreme value of the probing error of the imaging probe, P , permitted by specifications
FV2D
6 © ISO 2011 – All rights reserved
4 Symbols
For the purposes of this part of ISO 10360, the symbols of Table 1 apply.
Table 1 — Symbols
Symbol Meaning
E bidirectional length measurement error
B
R repeatability range of the bidirectional length measurement error
B
E unidirectional length measurement error
U
R repeatability range of the unidirectional length measurement error
U
E Z bidirectional length measurement error
BZ
E Z unidirectional length measurement error
UZ
E XY bidirectional length measurement error
BXY
E XY unidirectional length measurement error
UXY
E X bidirectional length measurement error
BX
E X unidirectional length measurement error
UX
E Y bidirectional length measurement error
BY
E Y unidirectional length measurement error
UY
E squareness error
SQ
E imaging probe bidirectional length measurement error
BV
E imaging probe unidirectional length measurement error
UV
P probing error
F2D
P probing error of the imaging probe
FV2D
E maximum permissible error of bidirectional length measurement
B, MPE
R maximum permissible limit of bidirectional repeatability range
B, MPL
E maximum permissible error of unidirectional length measurement
U, MPE
R maximum permissible limit of unidirectional repeatability range
U, MPL
E maximum permissible error of Z bidirectional length measurement
BZ, MPE
E maximum permissible error of Z unidirectional length measurement
UZ, MPE
E maximum permissible error of XY bidirectional length measurement
BXY, MPE
E maximum permissible error of XY unidirectional length measurement
UXY, MPE
E maximum permissible error of X bidirectional length measurement
BX, MPE
E maximum permissible error of X unidirectional length measurement
UX, MPE
E maximum permissible error of Y bidirectional length measurement
BY, MPE
E maximum permissible error of Y unidirectional length measurement
UY, MPE
E maximum permissible squareness error
SQ, MPE
E maximum permissible error of imaging probe bidirectional length measurement
BV, MPE
E maximum permissible error of imaging probe unidirectional length measurement
UV, MPE
P maximum permissible probing error
F2D, MPE
P maximum permissible probing error of the imaging probe
FV2D, MPE
NOTE See Clause 9 for the indications of these symbols in product documentation, drawings, data sheets, etc.
5 Environmental and metrological requirements
5.1 Environmental conditions
Limits for permissible environmental conditions, such as temperature conditions, air humidity, vibration and
ambient lighting at the site of installation, that influence the measurements shall be specified by:
⎯ the manufacturer, in the case of acceptance tests;
⎯ the user, in the case of reverification tests.
In both cases, the user is free to choose the environmental conditions under which the ISO 10360-7 testing
will be performed within the specified limits (as supplied in the data sheet of the manufacturer).
The user is responsible for providing the environment enclosing the CMM, as specified by the manufacturer in
the data sheet.
If the environment does not meet the specifications, then verification of the maximum permissible errors and
limits cannot be required.
5.2 Operating conditions
The CMM 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) cleaning procedures,
c) probing system qualification,
d) thermal stability of the probing system before calibration,
e) probing approach direction,
f) ambient illumination,
g) illumination system,
h) location, type, number of thermal sensors,
i) imaging probe set-up and magnification,
j) image processing filters and algorithms.
5.3 Requirements for various configuration imaging probe CMMs
5.3.1 General
This part of ISO 10360 recognizes the various configurations of imaging probe CMMs and allows
manufacturer's specifications and the required testing procedure some amount of flexibility for that reason.
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5.3.2 Length measurement errors
Some imaging probe CMMs are designed and intended for three-dimensional measurements while some are
not capable of making three-dimensional measurements. In order to allow some flexibility in specifications, but
still ensure all necessary requirements for metrological characteristics are met, variations of specifications
using the defined MPEs are allowed.
a) For imaging probe CMMs that are capable of spatial (three-dimensional) measurements anywhere in the
imaging probe CMM volume, this part of ISO 10360 allows for two different testing approaches: the
component approach and the composite approach.
1) The composite approach includes a single maximum permissible error (MPE) for length
measurement errors, i.e.
either E or E .
B, MPE U, MPE
2) The component approach includes the following three MPE values:
i) either E or E ;
BXY, MPE UXY, MPE
ii) either E or E ;
BZ, MPE UZ, MPE
iii) E .
SQ, MPE
The MPE values from the composite and component approaches cannot necessarily be directly compared.
b) For imaging probe CMMs that can move in three axes but are only capable of making measurements in a
two-dimensional plane (nominally parallel to the measuring plane of the imaging probe, whereby
measured features may be in different planes but are projected into a single plane for measurement),
there are two MPE values for length measurement errors:
1) E ;
SQ, MPE
2) either E or E .
BXY, MPE UXY, MPE
c) For imaging probe CMMs that are only capable of making measurements in any two-dimensional plane
(nominally parallel to the measuring plane of the imaging probe, but where all features measured at any
given time are always nominally in a single plane and not projected from the plane of measurement),
there is one MPE value for length measurement errors:
either E or E .
BXY, MPE UXY, MPE
In addition, for machines capable of measurements in the field of view without machine motion, specification
of either E or E is allowed, but not required.
BV, MPE UV, MPE
The maximum permissible errors for the length measurement errors can be specified, at the discretion of the
manufacturer, using either unidirectional or bidirectional test lengths.
NOTE 1 Measuring machines with optical probing systems are sometimes used for the task of line scale pitch
measurement. For this measurement task, a unidirectional length MPE specification may be appropriate.
NOTE 2 Limited availability of suitable bidirectional length artefacts with low calibration uncertainty may significantly
increase the MPE for bidirectional length measurements compared to unidirectional length measurements.
The length measurement errors shall not exceed the respective maximum permissible errors as stated by:
⎯ the manufacturer, in the case of acceptance tests,
⎯ the user, in the case of reverification tests.
The length measurement errors and the maximum permissible errors of length measurement are expressed in
micrometres.
5.3.3 Probing errors
P is required for all machine configurations. The test procedure for the probing error, P , shall
F2D, MPE F2D
include both machine motion and the full usable portion of the field of view.
For machines capable of measurements in the field of view without machine motion, specification of
P is allowed, but not required.
FV2D, MPE
The probing errors, P and P , shall not exceed the respective maximum permissible error, P
F2D FV2D F2D, MPE
and P as stated by:
FV2D, MPE
⎯ the manufacturer, in the case of acceptance tests,
⎯ the user, in the case of reverification tests.
The probing error and the maximum permissible error of the probing error are expressed in micrometres.
5.3.4 Repeatability range of the length measurement error, R or R
B U
When E or E is specified then the corresponding R or R shall also be specified.
B, MPE U, MPE B, MPL U, MPL
The repeatability range of the length measurement errors (R or R values) shall not exceed the respective
B U
maximum permissible limit of the repeatability range, R or R , as stated by:
B, MPL U, MPL
⎯ the manufacturer, in the case of acceptance tests;
⎯ the user, in the case of reverification tests.
The repeatability range of the length measurement error (R or R values) and the maximum permissible limit
B U
of the repeatability range, R or R , are expressed in micrometres.
B, MPL U, MPL
5.3.5 Workpiece loading effects
The length measurement errors shall not exceed the respective maximum permissible errors as stated by the
manufacturer when the CMM is loaded with up to the maximum workpiece mass for which the CMM
performance is rated. Testing of the length measurement errors may be conducted under any workpiece load
(from zero up to the rated maximum workpiece load), selected by the user subject to the following conditions.
⎯ The physical volume of the load supplied for testing shall lie within the measuring volume of the CMM and
the load shall be free-standing.
⎯ The manufacturer may specify a limit on the maximum load per unit area (kg/m ) on the CMM support
(i.e. table) surface or on individual point loads (kg/cm ), or on both; for point loads, the load at any
specific contact point shall be no greater than twice the load of any other contact point.
⎯ Unless otherwise specified by the manufacturer, the load shall be located approximately centrally and
approximately symmetrically at the centre of the CMM table.
The user and manufacturer should arrange for the availability of the load.
The user and the manufacturer should discuss the loading of the CMM table since access to measurement
positions may be impaired by the load.
10 © ISO 2011 – All rights reserved
6 Acceptance tests and reverification tests
6.1 General
Acceptance tests are executed according to the manufacturer's specifications and procedures that are in
compliance with this part of ISO 10360. The manufacturer may choose the artefact representing the calibrated
test length from those described in Annex B and Annex D.
The user may supply the artefact if there is mutual agreement between the user and manufacturer; in this
case, the measurement uncertainty, artefact material, and cost should be carefully considered.
Reverification tests are executed according to the user's specifications and the manufacturer's procedures.
For all tests, supplementary measurements may be required for artefact alignment purposes. It is
recommended that the alignment method used be consistent with the procedures used for the artefact
calibration.
The manufacturer should clearly specify on the data sheet the imaging probing configuration that will be used
for all tests. If the manufacturer does not specify the imaging probing configuration, the user is free to choose
the configuration from any components supplied with the CMM.
For all tests, the probing system shall be set up and qualified in accordance with the manufacturer's normal
procedures (see 5.2). All probing system qualifications shall be performed using the artefact supplied by the
manufacturer for probe qualifications in the normal use of the CMM and shall not make use of any test artefact
or other artefacts.
NOTE Changing the imaging probing system or measuring conditions may significantly change the test results.
The algorithms and parameters used in testing should be those used for normal workpiece measurement on
the machine. No additional filtering or other optimization should be used.
6.2 Length measurement errors
6.2.1 General
The principle of the assessment method is to use a calibrated test length, traceable to the metre, to establish
whether the CMM is capable of measuring within the stated maximum permissible error of length
measurement for a CMM.
The assessment shall be performed by comparison of the indicated values of five different calibrated test
lengths, each measured three times, relative to their calibrated values. The indicated values are calculated by
point-to-point length measurements projected onto the alignment direction. Each point shall be measured
through the use of a single measuring window following the recommendations of the manufacturer. The
dimensions of the measuring window shall be no larger than 10 % of the field of view.
To compare the length measured by a CMM to the calibrated value of the test length, it is necessary to align
the test length properly. If the calibration certificate of the test length supplies instructions for alignment, then
those instructions should be followed prior to the length measurements. In the absence of alignment
instructions in the calibration certificate, the manufacturer may decide the alignment procedure.
Each of the three repeated measurements is to be arranged in the following manner: if one end of the
calibrated test length is labelled “A” and the other end “B” then the measurement sequence is either
A B , A B , A B or A B , B A , A B . Other sequences such as A A A , B B B are not permitted.
1 1 2 2 3 3 1 1 2 2 3 3 1 2 3 1 2 3
Each of the three repeated measurements shall have its own unique measured points. That is, in general, B ,
B and B shall be different actual points of the same target point B. Once the measurement sequence for a
2 3
test length has begun no additional probing points shall be measured other than those required to measure its
length; for instance, no alignment points are permitted between the measurement A and B .
1 3
For CMMs without workpiece thermal expansion compensation, the uncorrected differential thermal expansion
between the CMM and the calibrated test length can produce a significant error; hence this part of ISO 10360
also requires the disclosure of the test length CTE.
For CMMs with workpiece thermal expansion compensation, this thermally induced error is greatly reduced.
For these CMMs, a significant portion of the residual thermal error is due to the uncertainty in the test length's
CTE (i.e. resulting in imperfect thermal expansion correction); hence this part of ISO 10360 requires the
disclosure of the uncertainty in the CTE of the test length.
For some CMMs, the thermal correction system requires the user to input values of the artefact's CTE and
temperature as part of its automatic thermal compensation system as described in its operating
documentation. This is permitted provided it is the CMM software that performs the thermal compensation.
Manual thermal compensation by the user is not permitted.
6.2.2 Measuring equipment
The longest calibrated test length for each position shall be at least 66 % of the maximum travel of the CMM
along a measurement line through the calibrated test length. Hence the minimum allowable longest calibrated
test length positioned along a body diagonal will be longer than the minimum allowable longest calibrated test
length positioned along an axis direction. Each calibrated test length shall differ significantly from the others in
length. Their lengths shall be well distributed over the measurement line. In general, the five calibrated test
lengths used in one position may differ in their lengths from those used in another position, for example due to
the extent of CMM travel along different measurement lines.
EXAMPLE 1 An example of well-distributed calibrated test lengths over a 1 m measurement line is: 100 mm, 200 mm,
400 mm, 600 mm, 800 mm.
The optional test for E or E allows no motion of the CMM; in this case, the maximum travel is the
BV UV
maximum measurable length in the image of the field of view of the imaging probe.
The manufacturer shall state the upper, and optionally lower, limits of the CTE of the calibrated test length.
The manufacturer may calibrate the CTE of a calibrated test length. The manufacturer shall specify the
maximum permissible (k = 2) uncertainty of the CTE of the calibrated test length. In the case where the
calibrated test length is composed of a unidirectional length and a short bidirectional length (see Annex B), the
CTE shall be considered to be that of the unidirectional length. The default for a calibrated test length is a
normal CTE material unless the manufacturer's specifications explicitly state otherwise.
If the calibrated test length is not a normal CTE material, then the corresponding maximum permissible errors
are designated with an asterisk (*) and an explanatory note shall be provided describing the CTE of the
calibrated test length.
EXAMPLE 2
E *
B, MPE
−6
* Artefact is super-invar with a CTE no greater than 0,5 × 10 /°C and with a CTE expanded uncertainty (k = 2) no greater
−6
than 0,3 × 10 /°C.
For E , E , E , and E , if the manufacturer's specification states that the calibrated test lengths will be a
B U BXY UXY
−6
non-normal CTE material and the CTE is less than 2 × 10 /°C, then perform an additional measurement as
described in 6.2.3.3 and 6.2.5.3.
A low CTE test length can be mathematically adjusted to give the apparent behaviour of a normal CTE
material test length subject to the requirements of Annex D; however, this calibrated
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 10360-7
Première édition
2011-06-01
Spécification géométrique des produits
(GPS) — Essais de réception et de
vérification périodique des machines à
mesurer tridimensionnelles (MMT) —
Partie 7:
MMT équipées de systèmes de palpage
imageurs
Geometrical product specifications (GPS) — Acceptance and
reverification tests for coordinate measuring machines (CMM) —
Part 7: CMMs equipped with imaging probing systems
Numéro de référence
©
ISO 2011
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Publié en Suisse
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Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction.vi
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives.1
3 Termes et définitions .2
4 Symboles.7
5 Exigences environnementales et métrologiques.8
5.1 Conditions environnementales.8
5.2 Conditions de fonctionnement .8
5.3 Exigences pour des MMT utilisant des palpeurs imageurs de configurations différentes .8
5.3.1 Généralités .8
5.3.2 Erreurs de mesure de longueur .9
5.3.3 Erreurs de palpage .10
5.3.4 Plage de répétabilité de l'erreur de mesure de longueur, R ou R .10
B U
5.3.5 Effets de chargement de pièce .10
6 Essais de réception et essais de vérification périodique .11
6.1 Généralités .11
6.2 Erreurs de mesure de longueur .11
6.2.1 Généralités .11
6.2.2 Équipement de mesure.12
6.2.3 Erreur de mesure de longueur, E ou E .13
B U
6.2.4 Erreur de mesure de longueur Z, E ou E .14
BZ UZ
6.2.5 Erreur de mesure de longueur XY, E ou E .15
BXY UXY
6.2.6 Erreur de mesure de longueur du palpeur imageur, E ou E .16
BV UV
6.3 Erreur de perpendicularité, E .16
SQ
6.3.1 Généralités .16
6.3.2 Équipement de mesure.17
6.3.3 Positions de mesure .17
6.3.4 Mode opératoire de mesure .18
6.3.5 Obtention des résultats d'essai .18
6.4 Plage de répétabilité de l'erreur de mesure de longueur, R ou R .19
B U
6.5 Performance de palpage (P ).19
F2D
6.5.1 Principe.19
6.5.2 Équipement de mesure.19
6.5.3 Mode opératoire.19
6.5.4 Obtention des résultats d'essai .21
6.6 Erreur de palpage du palpeur imageur, P .21
FV2D
6.6.1 Principe.21
6.6.2 Équipement de mesure.21
6.6.3 Mode opératoire.21
6.6.4 Obtention des résultats d'essai .21
7 Conformité aux spécifications .22
7.1 Essai de réception.22
7.1.1 Critères d'acceptation.22
7.1.2 Rejet de données et mesurages répétés.23
7.2 Essai de vérification périodique .24
8 Applications .24
8.1 Essai de réception .24
8.2 Essai de vérification périodique.25
8.3 Contrôle intermédiaire .25
9 Indication dans la documentation de produit et les fiches techniques.26
Annexe A (informative) Contrôle intermédiaire.27
Annexe B (normative) Étalons représentatifs d'une longueur d'essai étalonnée.28
Annexe C (informative) Méthode alternative de vérification de l'erreur de perpendicularité.34
Annexe D (normative) Ajustements mathématiques applicables aux étalons à faible CDT .36
Annexe E (informative) Relation avec la matrice GPS.38
Bibliographie .39
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Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 10360-7 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 213, Spécifications et vérification
dimensionnelles et géométriques des produits.
L'ISO 10360 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Spécification géométrique des
produits (GPS) — Essais de réception et de vérification périodique des machines à mesurer
tridimensionnelles (MMT):
⎯ Partie 1: Vocabulaire
⎯ Partie 2: MMT utilisées pour les mesures de dimensions linéaires
⎯ Partie 3: MMT ayant l'axe de rotation d'un plateau tournant comme quatrième axe
⎯ Partie 4: MMT utilisées en mode de mesure par scanning
⎯ Partie 5: MMT utilisant des systèmes de palpage à stylet simple ou à stylets multiples
⎯ Partie 6: Estimation des erreurs dans le calcul des éléments associés gaussiens
⎯ Partie 7: MMT équipées de systèmes de palpage imageurs
⎯ Partie 9: MMT avec systèmes de palpage multiples
La partie suivante est en cours d'élaboration:
⎯ Partie 8: MMT avec détecteurs optiques à distance
Introduction
La présente partie de l'ISO 10360 est une norme traitant de la spécification géométrique des produits (GPS)
et est à considérer comme une norme GPS générale (voir l'ISO/TR 14638). Elle influence le maillon 5 des
chaînes de normes sur la taille, la distance, le rayon, l'angle, la forme, l'orientation, la position, le battement et
les références. Pour de plus amples informations sur la relation de la présente partie de l'ISO 10360 avec les
autres normes et la matrice GPS, voir l'Annexe E.
Les essais décrits dans la présente partie de l'ISO 10360 ont deux objectifs techniques:
a) obtenir l'erreur d'indication d'une longueur d'essai étalonnée au moyen d'un système de palpage
imageur;
b) obtenir les erreurs dans le système de palpage imageur.
L'avantage de ces essais est que le résultat mesuré a une traçabilité directe avec l'unité de longueur, le mètre,
et qu'il permet de connaître la façon dont la MMT fonctionnera lors de mesures de longueur similaires.
La structure de la présente partie de l'ISO 10360 est analogue à celle de l'ISO 10360-2, qui s'applique aux
MMT avec systèmes de palpage à contact. La méthode d'essai entre ces deux parties de l'ISO 10360 est
intentionnellement similaire. Les différences existantes pourront être éliminées dans de futures révisions soit
de la présente partie de l'ISO 10360 soit de l'ISO 10360-2.
Toutes les définitions de l'Article 3 apparaîtront dans la prochaine révision de l'ISO 10360-1:2000.
vi © ISO 2011 – Tous droits réservés
NORME INTERNATIONALE ISO 10360-7:2011(F)
Spécification géométrique des produits (GPS) — Essais de
réception et de vérification périodique des machines à mesurer
tridimensionnelles (MMT) —
Partie 7:
MMT équipées de systèmes de palpage imageurs
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 10360 spécifie les essais de réception pour vérifier que les performances des
machines à mesurer tridimensionnelles (MMT) utilisées pour les mesures de dimensions linéaires sont telles que
spécifiées par le fabricant. Elle spécifie aussi les essais de vérification périodique des performances des MMT.
Les essais de réception et de vérification périodique décrits dans la présente partie de l'ISO 10360
s'appliquent uniquement aux MMT cartésiennes utilisant tout type de système de palpage imageur
fonctionnant en mode de palpage discret.
La présente partie de l'ISO 10360 ne s'applique pas explicitement aux:
⎯ MMT non cartésiennes; cependant, les clients et fournisseurs concernés peuvent mutuellement convenir
d'appliquer la présente partie de l'ISO 10360 aux MMT non cartésiennes;
⎯ MMT utilisant d'autres types de palpage optique; cependant, les clients et fournisseurs concernés
peuvent mutuellement convenir d'appliquer cette méthode à d'autres MMT à palpage optique;
⎯ MMT avec systèmes de palpage à contact (voir l'ISO 10360-2 pour les systèmes de palpage à contact).
La présente partie de l'ISO 10360 spécifie les exigences de performance qui peuvent être fixées par le
fabricant ou l'utilisateur d'une MMT, l'exécution des essais de réception et de vérification périodique pour
démontrer les exigences spécifiées, les règles pour prouver la conformité et les applications pour lesquelles
les essais de réception et de vérification périodique peuvent être utilisés.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 10360-1:2000, Spécification géométrique des produits (GPS) — Essais de réception et de vérification
périodique des machines à mesurer tridimensionnelles (MMT) — Partie 1: Vocabulaire
ISO 10360-2:2009, Spécification géométrique des produits (GPS) — Essais de réception et de vérification
périodique des machines à mesurer tridimensionnelles (MMT) — Partie 2: MMT utilisées pour les mesures de
dimensions linéaires
ISO 14253-1:1998, Spécification géométrique des produits (GPS) — Vérification par la mesure des pièces et
équipements de mesure — Partie 1: Règles de décision pour prouver la conformité ou la non-conformité à la
spécification
ISO 14660-1:1999, Spécification géométrique des produits (GPS) — Éléments géométriques — Partie 1:
Termes généraux et définitions
ISO/TS 23165:2006, Spécification géométrique des produits (GPS) — Lignes directrices pour l'estimation de
l'incertitude d'essai des machines à mesurer tridimensionnelles (MMT)
GUIDE ISO/CEI 99, Vocabulaire international de métrologie — Concepts fondamentaux et généraux et
termes associés (VIM)
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 10360-1, l'ISO 10360-2,
l'ISO 14253-1, l'ISO 14660-1, l'ISO/TS 23165, le Guide ISO/CEI 99 ainsi que les suivants s'appliquent.
3.1
système de palpage imageur
système de palpage qui crée des points de mesurage via l'utilisation d'un système imageur
NOTE 1 La présente partie de l'ISO 10360 concerne essentiellement les systèmes de palpage imageurs qui
permettent des mesurages en direction latérale de l'axe du système de palpage.
NOTE 2 Un système de palpage vidéo ou à vision est un système de palpage imageur.
3.2
MMT à palpeur imageur
MMT équipée d'un système de palpage imageur
3.3
champ de vision
CDV
zone vue par le système de palpage imageur
Voir la Figure 1.
NOTE Les limites de mesurage, ou la taille, du CDV sont données comme les limites de dimensions de l'objet
reproduit dans l'image finale.
3.4
fenêtre de mesurage
région d'intérêt du CDV qui sert à la détermination des points mesurés
Voir la Figure 1.
NOTE Les configurations des fenêtres de mesurage varient largement entre les différentes MMT utilisant un palpeur
imageur et d'une application de mesurage à l'autre sur la même MMT à palpeur imageur.
3.5
plan de mesurage (du système de palpage imageur)
plan bidimensionnel défini par le CDV d'un système de palpage imageur
3.6
coefficient de dilatation thermique
CDT
α
coefficient linéaire de dilatation thermique d'un matériel à 20 °C
3.7
matériau à CDT normal
−6 −6
matériau dont le CDT est compris entre 8 × 10 /°C et 13 × 10 /°C
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3.8
cercle d'essai
étalon matérialisé circulaire utilisé pour les essais d'acceptation et de vérification périodique
+Z
+Y
+X
Légende
1 caméra ou autre dispositif de prise d'image de l'objet mesuré
2 différents éléments optiques du système de palpage imageur
3 objet mesuré
4 CDV (objet)
5 CDV (image)
6 fenêtre de mesurage
7 point mesuré
Figure 1 — Système de palpage imageur
3.9
erreur de mesure de longueur bidirectionnelle
E
B
erreur d'indication lors du mesurage d'une longueur d'essai étalonnée bidirectionnelle en utilisant une MMT à
palpeur imageur avec un seul point de palpage (ou équivalent) à chaque extrémité de la longueur d'essai
étalonnée
NOTE E n'est applicable qu'aux MMT à palpeur imageur capables de mesurages spatiaux tridimensionnels, ce qui
B
peut ne pas toujours être le cas.
3.10
plage de répétabilité de l'erreur de mesure de longueur bidirectionnelle
R
B
plage (différence entre la plus grande et la plus petite valeur) de trois erreurs de mesure de longueur répétées,
mesurées par une MMT lors du mesurage d'une longueur d'essai bidirectionnelle étalonnée
3.11
erreur de mesure de longueur unidirectionnelle
E
U
erreur d'indication lors du mesurage d'une longueur d'essai étalonnée unidirectionnelle en utilisant une MMT à
palpeur imageur avec un seul point de palpage (ou équivalent) à chaque extrémité de la longueur d'essai
étalonnée
NOTE E n'est applicable qu'aux MMT à palpeur imageur capables de mesurages spatiaux tridimensionnels, ce qui
U
peut ne pas toujours être le cas.
3.12
plage de répétabilité de l'erreur de mesure de longueur unidirectionnelle
R
U
plage (différence entre la plus grande et la plus petite valeur) de trois erreurs de mesure de longueur répétées
mesurées par une MMT lors du mesurage d'une longueur d'essai unidirectionnelle étalonnée
3.13
erreur de mesure de longueur bidirectionnelle Z
E
BZ
erreur d'indication lors du mesurage d'une longueur d'essai étalonnée bidirectionnelle nominalement
perpendiculaire au plan de mesurage du palpeur imageur, en utilisant un seul point de palpage (ou
équivalent) à chaque extrémité de la longueur d'essai étalonnée
NOTE Dans la présente partie de l'ISO 10360, il est supposé que l'axe Z de la machine est nominalement
perpendiculaire au plan de mesurage du palpeur imageur. Si ce n'est pas le cas, il convient d'employer une nomenclature
alternative (par exemple E ou E ).
X Y
3.14
erreur de mesure de longueur unidirectionnelle Z
E
UZ
erreur d'indication lors du mesurage d'une longueur d'essai étalonnée unidirectionnelle nominalement
perpendiculaire au plan de mesurage du palpeur imageur, en utilisant un seul point de palpage (ou
équivalent) à chaque extrémité de la longueur d'essai étalonnée
NOTE Dans la présente partie de l'ISO 10360, il est supposé que l'axe Z de la machine est nominalement
perpendiculaire au plan de mesurage du palpeur imageur. Si ce n'est pas le cas, il convient d'employer une nomenclature
alternative (par exemple E ou E ).
UX UY
3.15
erreur de mesure de longueur bidirectionnelle XY
E
BXY
erreur d'indication lors du mesurage d'une longueur d'essai étalonnée bidirectionnelle nominalement parallèle
au plan de mesurage du palpeur imageur, en utilisant un seul point de palpage (ou équivalent) à chaque
extrémité de la longueur d'essai étalonnée
NOTE Dans la présente partie de l'ISO 10360, il est supposé que le plan XY de la machine est nominalement
parallèle au plan de mesurage du palpeur imageur. Si ce n'est pas le cas, il convient d'employer une nomenclature
alternative (par exemple E ou E ).
BXZ BYZ
3.16
erreur de mesure de longueur unidirectionnelle XY
E
UXY
erreur d'indication lors du mesurage d'une longueur d'essai étalonnée bidirectionnelle nominalement parallèle
au plan de mesurage du palpeur imageur, en utilisant un seul point de palpage (ou équivalent) à chaque
extrémité de la longueur d'essai étalonnée
NOTE Dans la présente partie de l'ISO 10360, il est supposé que l'axe XY de la machine est nominalement parallèle
au plan de mesurage du palpeur imageur. Si ce n'est pas le cas, il convient d'employer une nomenclature alternative (par
exemple E ou E ).
UXZ UYZ
4 © ISO 2011 – Tous droits réservés
3.17
erreur de perpendicularité
E
SQ
erreur d'indication due aux influences combinées de la rectitude et de la perpendicularité (perpendicularité du
déplacement) mesurées entre l'axe de déplacement de la MMT utilisant un système de palpage imageur
nominalement perpendiculaire au plan de mesurage du système de palpage imageur et le plan de
déplacement qui est nominalement parallèle au plan de mesurage du palpeur imageur
NOTE L'utilisation prévue existe lorsque l'axe Z est nominalement perpendiculaire au plan de mesurage du système
de palpage imageur et que le plan XY est nominalement parallèle au plan de mesurage du palpeur imageur.
3.18
erreur de mesure de longueur bidirectionnelle du palpeur imageur
E
BV
erreur d'indication lors du mesurage d'une longueur d'essai bidirectionnelle étalonnée dans n'importe quelle
position dans le champ de vision du palpeur imageur, nominalement parallèle au plan de mesurage du
palpeur imageur, en utilisant un seul point de palpage (ou équivalent) à chaque extrémité de la longueur
d'essai étalonnée
NOTE 1 L'essai de E n'implique pas de déplacement de la MMT à palpeur imageur.
BV
NOTE 2 E n'est applicable qu'aux MMT utilisant un système de palpage imageur capables d'effectuer des
BV
mesurages dans le champ de vision du palpeur imageur, ce qui peut ne pas toujours être le cas.
3.19
erreur de mesure de longueur unidirectionnelle du palpeur imageur
E
UV
erreur d'indication lors du mesurage d'une longueur d'essai unidirectionnelle étalonnée dans n'importe quelle
position dans le champ de vision du palpeur imageur, nominalement parallèle au plan de mesurage du
palpeur imageur, en utilisant un seul point de palpage (ou équivalent) à chaque extrémité de la longueur
d'essai étalonnée
NOTE 1 L'essai de E n'implique pas de déplacement de la MMT à palpeur imageur.
UV
NOTE 2 E n'est applicable qu'aux MMT utilisant un système de palpage imageur capables d'effectuer des
UV
mesurages dans le champ de vision du palpeur imageur, ce qui peut ne pas toujours être le cas.
3.20
erreur de palpage
P
F2D
erreur d'indication à l'intérieur de laquelle la plage des rayons peut être déterminée par une association des
moindres carrés des points mesurés sur un étalon matérialisé de taille, circulaire, les mesurages étant
effectués sur le cercle d'essai situé à tout endroit du volume de mesure par une MMT utilisant un système de
palpage imageur en mode de palpage discret en utilisant le déplacement de la MMT entre tous les points
successifs et pour tous les points répartis uniformément sur le champ de vision utile du palpeur imageur
3.21
erreur de palpage du palpeur imageur
P
FV2D
erreur d'indication à l'intérieur de laquelle la plage des rayons peut être déterminée par une association des
moindres carrés des points mesurés sur un étalon matérialisé de taille, circulaire, les mesurages étant
effectués sur le cercle d'essai par une MMT équipée d'un système de palpage imageur en mode de palpage
discret en n'utilisant pas le déplacement de la MMT entre les points et pour tous les points répartis sur le
champ de vision utile du palpeur imageur
NOTE P n'est applicable qu'aux MMT utilisant un système de palpage imageur capables d'effectuer des
FV2D
mesurages dans le champ de vision du palpeur imageur, ce qui peut ne pas toujours être le cas.
3.22
erreur maximale tolérée de mesure de longueur bidirectionnelle
E
B, MPE
valeur extrême de l'erreur de mesure de longueur bidirectionnelle, E , autorisée par les spécifications
B
3.23
limite maximale tolérée de la plage de répétabilité bidirectionnelle
R
B, MPL
valeur extrême de la plage de répétabilité de l'erreur de mesure de longueur bidirectionnelle, R , autorisée par
B
les spécifications
3.24
erreur maximale tolérée de mesure de longueur unidirectionnelle
E
U, MPE
valeur extrême de l'erreur de mesure de longueur unidirectionnelle, E , autorisée par les spécifications
U
3.25
limite maximale tolérée de la plage de répétabilité unidirectionnelle
R
U, MPL
valeur extrême de la plage de répétabilité de l'erreur de mesure de longueur unidirectionnelle, R , autorisée
U
par les spécifications
3.26
erreur maximale tolérée de mesure de longueur bidirectionnelle Z
E
BZ, MPE
valeur extrême de l'erreur de mesure de longueur bidirectionnelle Z, E , autorisée par les spécifications
BZ
3.27
erreur maximale tolérée de mesure de longueur unidirectionnelle Z
E
UZ, MPE
valeur extrême de l'erreur de mesure de longueur unidirectionnelle Z, E , autorisée par les spécifications
UZ
3.28
erreur maximale tolérée de mesure de longueur bidirectionnelle XY
E
BXY, MPE
valeur extrême de l'erreur de mesure de longueur bidirectionnelle XY, E , autorisée par les spécifications
BXY
3.29
erreur maximale tolérée de mesure de longueur unidirectionnelle XY
E
UXY, MPE
valeur extrême de l'erreur de mesure de longueur unidirectionnelle XY, E , autorisée par les spécifications
UXY
3.30
erreur maximale tolérée de perpendicularité
E
SQ, MPE
valeur extrême de l'erreur de mesure de perpendicularité, E , autorisée par les spécifications
SQ
3.31
erreur maximale tolérée de mesure de longueur bidirectionnelle du palpeur imageur
E
BV, MPE
valeur extrême de l'erreur de mesure de longueur bidirectionnelle du palpeur imageur, E , autorisée par les
BV
spécifications
3.32
erreur maximale tolérée de mesure de longueur unidirectionnelle du palpeur imageur
E
UV, MPE
valeur extrême de l'erreur de mesure de longueur unidirectionnelle du palpeur imageur, E , autorisée par les
BV
spécifications
3.33
erreur de palpage maximale tolérée
P
F2D, MPE
valeur extrême de l'erreur de palpage, P , autorisée par les spécifications
F2D
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3.34
erreur de palpage maximale tolérée du palpeur imageur
P
FV2D, MPE
valeur extrême de l'erreur de palpage du palpeur imageur, P , autorisée par les spécifications
FV2D
4 Symboles
Pour les besoins de la présente partie de l'ISO 10360, les symboles du Tableau 1 s'appliquent.
Tableau 1 — Symboles
Symbole Signification
E erreur de mesure de longueur bidirectionnelle
B
R plage de répétabilité de l'erreur de mesure de longueur bidirectionnelle
B
E erreur de mesure de longueur unidirectionnelle
U
R plage de répétabilité de l'erreur de mesure de longueur unidirectionnelle
U
E erreur de mesure de longueur bidirectionnelle Z
BZ
E erreur de mesure de longueur unidirectionnelle Z
UZ
E erreur de mesure de longueur bidirectionnelle XY
BXY
E erreur de mesure de longueur unidirectionnelle XY
UXY
E erreur de mesure de longueur bidirectionnelle X
BX
E erreur de mesure de longueur unidirectionnelle X
UX
E erreur de mesure de longueur bidirectionnelle Y
BY
E erreur de mesure de longueur unidirectionnelle Y
UY
E erreur de perpendicularité
SQ
E erreur de mesure de longueur bidirectionnelle du palpeur imageur
BV
E erreur de mesure de longueur unidirectionnelle du palpeur imageur
UV
P erreur de palpage
F2D
P erreur de palpage du palpeur imageur
FV2D
E erreur maximale tolérée de mesure de longueur bidirectionnelle
B, MPE
R limite maximale tolérée de la plage de répétabilité bidirectionnelle
B, MPL
E erreur maximale tolérée de mesure de longueur unidirectionnelle
U, MPE
R limite maximale tolérée de la plage de répétabilité unidirectionnelle
U, MPL
E erreur maximale tolérée de mesure de longueur bidirectionnelle Z
BZ, MPE
E erreur maximale tolérée de mesure de longueur unidirectionnelle Z
UZ, MPE
E erreur maximale tolérée de mesure de longueur bidirectionnelle XY
BXY, MPE
E erreur maximale tolérée de mesure de longueur unidirectionnelle XY
UXY, MPE
E erreur maximale tolérée de mesure de longueur bidirectionnelle X
BX, MPE
E erreur maximale tolérée de mesure de longueur unidirectionnelle X
UX, MPE
E erreur maximale tolérée de mesure de longueur bidirectionnelle Y
BY, MPE
E erreur maximale tolérée de mesure de longueur unidirectionnelle Y
UY, MPE
E erreur maximale tolérée de perpendicularité
SQ, MPE
E erreur maximale tolérée de mesure de longueur bidirectionnelle du palpeur imageur
BV, MPE
E erreur maximale tolérée de mesure de longueur unidirectionnelle du palpeur imageur
UV, MPE
P erreur de palpage maximale tolérée
F2D, MPE
P erreur de palpage maximale tolérée du palpeur imageur
FV2D, MPE
NOTE Voir l'Article 9 pour la façon d'indiquer ces symboles dans des documentations de produit, schémas,
techniques, etc.
5 Exigences environnementales et métrologiques
5.1 Conditions environnementales
Les limites à respecter pour les conditions environnementales autorisées, telles que les conditions de
température, d'humidité de l'air, de vibrations et d'éclairage ambiant sur le lieu d'installation, qui influencent
les mesures doivent être spécifiées par:
⎯ le fabricant, pour les essais d'acceptation;
⎯ l'utilisateur, pour les essais de vérification périodique.
Dans les deux cas, l'utilisateur est libre de choisir les conditions environnementales dans lesquelles les essais
de l'ISO 10360-7 seront réalisés dans les limites spécifiées (telles que fournies dans la fiche technique du
fabricant).
L'utilisateur est chargé d'assurer les conditions environnementales où sera placée la MMT, telles que
spécifiées par le fabricant dans la fiche technique.
Si l'environnement ne satisfait pas aux spécifications, alors la vérification des erreurs maximales tolérées ne
peut être exigée.
5.2 Conditions de fonctionnement
La MMT doit fonctionner en utilisant les procédures recommandées du manuel d'utilisation du fabricant lors
des essais énoncés à l'Article 6.
Dans le manuel d'utilisation du fabricant, ces essais peuvent se trouver, par exemple, aux endroits suivants:
a) cycles de démarrage/préchauffage de la machine;
b) procédures de nettoyage;
c) qualification du système de palpage;
d) stabilité thermique du système de palpage avant étalonnage;
e) direction d'approche du palpage;
f) éclairage ambiant;
g) système d'éclairage;
h) position, type, nombre de détecteurs thermiques;
i) paramétrage et grossissement du palpeur imageur;
j) filtres et algorithmes de traitement de l'image.
5.3 Exigences pour des MMT utilisant des palpeurs imageurs de configurations différentes
5.3.1 Généralités
La présente partie de l'ISO 10360 reconnaît les différentes configurations de MMT à palpeur imageur et, pour
cette raison, autorise une certaine souplesse dans les spécifications du fabricant et la procédure d'essai.
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5.3.2 Erreurs de mesure de longueur
Certaines MMT utilisant des palpeurs imageurs sont conçues et destinées à des mesures tridimensionnelles,
tandis que d'autres ne sont pas capables d'accomplir de telles mesures. Afin de permettre une certaine
souplesse dans les spécifications, mais de toujours garantir que toutes les exigences des caractéristiques
métrologiques sont respectées, des variations des spécifications utilisant les erreurs maximales tolérées
(MPE) sont autorisées.
a) Pour les MMT équipées d'un système de mesurage capables de mesurages spatiaux (tridimensionnels) à
tout endroit du volume de la MMT, la présente partie de l'ISO 10360 permet deux approches d'essai
différentes: l'approche globale et l'approche par la pièce.
1) L'approche globale ne comporte qu'une seule MPE pour les erreurs de mesure de longueur, E
B, MPE
ou E .
U, MPE
2) L'approche par la pièce comporte les trois MPE suivantes:
i) soit E ou E ;
BXY, MPE UXY, MPE
ii) soit E ou E ;
BZ, MPE UZ, MPE
iii) E .
SQ, MPE
Les valeurs de MPE des approches globale et par la pièce ne peuvent pas nécessairement être
directement comparées.
b) Pour les MMT équipées d'un système de mesurage qui peuvent se déplacer selon trois axes mais ne
peuvent effectuer de mesurages que dans des plans bidimensionnels (nominalement parallèles au plan
de mesurage du palpeur imageur, ce qui fait que les caractéristiques mesurées peuvent se trouver dans
des plans différents mais sont projetées sur un seul plan pour le mesurage), il y a deux valeurs de MPE
pour les erreurs de mesure de longueur:
1) E ;
SQ, MPE
2) soit E ou E .
BXY, MPE UXY, MPE
c) Pour les MMT équipées d'un système de mesurage qui ne peuvent effectuer de mesurages que dans des
plans bidimensionnels [nominalement parallèles au plan de mesurage du palpeur imageur, mais pour
lesquelles toutes les caractéristiques mesurées à tout moment sont toujours dans un seul plan (et non
projetées à partir du plan de mesurage)], il existe une valeur de MPE pour les erreurs de mesure de
longueur:
soit E ou E .
BXY, MPE UXY, MPE
En outre, pour les machines capables de mesurages dans le champ de vision sans déplacement de la
machine, la spécification de E ou de E est tolérée mais n'est pas requise.
BV, MPE UV, MPE
Les erreurs maximales tolérées pour les erreurs de mesure de longueur peuvent être spécifiées, à la
discrétion du fabricant, en utilisant des longueurs d'essai unidirectionnelles ou bidirectionnelles.
NOTE 1 Des machines de mesurage avec systèmes de palpage optique sont parfois utilisées pour le mesurage des
degrés d'une règle graduée. Pour ce mesurage, une spécification de longueur unidirectionnelle MPE peut convenir.
NOTE 2 Le manque de disponibilité d'étalons de longueur bidirectionnelle adaptés et une mauvaise incertitude
d'étalonnage peuvent significativement accroître la MPE pour les mesures de longueur bidirectionnelles par rapport aux
mesures de longueur unidirectionnelles.
Les erreurs de mesure de longueur ne doivent pas dépasser les erreurs maximales tolérées respectives telles
que stipulées par:
⎯ le fabricant, dans le cas d'essais d'acceptation;
⎯ l'utilisateur, dans le cas d'essais de vérification périodique.
Les erreurs de mesure de longueur et les erreurs maximales tolérées de mesure de longueur sont exprimées
en micromètres.
5.3.3 Erreurs de palpage
P est nécessaire pour toutes les configurations de machine. La procédure d'essai pour l'erreur de
F2D, MPE
palpage, P , doit comprendre à la fois le déplacement de la machine et la portion entièrement utilisable du
F2D
champ de vision.
Pour les machines capables de mesurages dans le champ de vision sans déplacement de la machine, la
spécification de P est tolérée mais n'est pas requise.
FV2D, MPE
Les erreurs de palpage, P et P , ne doivent pas dépasser les erreurs maximales tolérées respectives,
F2D FV2D
P et P telles que stipulées par:
F2D, MPE FV2D, MPE
⎯ le fabricant, dans le cas d'essais d'acceptation,
⎯ l'utilisateur, dans le cas d'essais de vérification périodique.
L'erreur de palpage et l'erreur maximale tolérée de palpage sont exprimées en micromètres.
5.3.4 Plage de répétabilité de l'erreur de mesure de longueur, R ou R
B U
Si les valeurs E ou E sont spécifiées, les valeurs correspondantes R ou R doivent
B, MPE U, MPE B, MPL U, MPL
alors également être précisées.
La plage de répétabilité des erreurs de mesure de longueur (valeurs R ou R ) ne doit pas dépasser la limite
B U
maximale tolérée de la plage de répétabilité, R ou R , telle que stipulée par:
B,MPL U, MPL
⎯ le fabricant, dans le cas d'essais d'acceptation;
⎯ l'utilisateur, dans le cas d'essais de vérification périodique.
La plage de répétabilité de l'erreur de mesure de longueur (valeurs R ou R ) et la limite maximale tolérée de
B U
la plage de répétabilité, R ou R , sont exprimées en micromètres.
B, MPL U, MPL
5.3.5 Effets de chargement de pièce
Les erreurs de mesure de longueur ne doivent pas dépasser les erreurs maximales tolérées respectives telles
que spécifiées par le fabricant lorsque la MMT est chargée jusqu'à la pièce de masse maximale pour laquelle
les performances de la MMT sont évaluées. L'essai relatif aux erreurs de mesure de longueur peut être
conduit avec toute valeur de charge de pièce (de zéro à la charge maximale de pièce assignée), sélectionnée
par l'utilisateur en fonction des conditions suivantes.
⎯ Le volume physique de la charge fournie pour les essais doit s'inscrire dans le volume de mesure de la
MMT et la charge doit être stable.
⎯ Le fabricant peut spécifier une limite pour la charge maximale par unité de surface de contact (kg/m ) sur
la surface d'appui de la MMT (c'est-à-dire le plateau) ou sur les charges ponctuelles individuelles
(kg/cm ) ou sur les deux; pour les charges ponctuelles, la charge en tout point de contact spécifique ne
doit pas être supérieure à deux fois la charge en tout autre point de contact.
⎯ Sauf spécification contraire du fabricant, la charge doit être approximativement positionnée de manière
centrale et symétrique par rapport au centre du plateau de la MMT.
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Il convient que l'utilisateur et le fabricant s'arrangent pour la disponibilité de la charge.
Il convient que l'utilisateur et le fabricant discutent du chargement du plateau de la MMT puisque l'accès aux
positions de mesure peut être altéré par la charge.
6 Essais de réception et essais de vérification périodique
6.1 Généralités
Les essais de réception sont exécutés selon les spécifications du fabricant et des procédures conformes à la
présente partie de l'ISO 10360. Le fabricant peut choisir l'étalon représentatif de la longueur d'essai étalonnée
parmi ceux décrits dans l'Annexe B et dans l'Annexe D.
L'utilisateur peut fournir l'étalon représentatif sur consentement mutuel entre l'utilisateur et le fabricant; dans
ce cas, il convient d'accorder une attention toute particulière à l'incertitude de mesure, au matériau de l'étalon
et au coût.
Les essais de vérification périodique sont exécutés selon les spécifications de l'utilisateur et selon les
procédures du fabricant.
Pour tous les essais, des mesurages supplémentaires peuvent être nécessaires à des fins d'alignement
d'étalon. Il est recommandé que la méthode d'alignement employée soit cohérente avec les procédures
utilisées pour l'étalonnage de l'étalon.
Il convient que le fabricant précise clairement sur la fiche technique la configuration du palpeur imageur qui
sert à l'ensemble des essais. Si le fabricant ne spécifie pas cette configuration, l'utilisateur est libre de choisir
la configuration parmi les composants fournis avec la MMT.
Pour tous les essais, le système de palpage doit être réglé et qualifié conformément aux procédures normales
du fabricant (voir 5.2). Toutes les qualifications du système de palpage doivent être exécutées en utilisant
l'étalon fourni par le fabricant pour des qualifications de palpeur pour une utilisation normale de la MMT et ne
doivent faire appel à l'utilisation d'aucun étalon d'essai ou autre étalon.
NOTE Le changement de système de palpage imageur peut avoir une influence significative sur les résultats d'essai.
Il convient que les algorithmes et les paramètres utilisés lors des essais soient identiques à ceux utilisés pour
le mesurage d'une pièce normale sur la machine. Il convient de n'utiliser aucun filtrage supplémentaire ni
aucune autre optimisation.
6.2 Erreurs de mesure de longueur
6.2.1 Généralités
Le principe de la méthode d'évaluation consiste à utiliser une longueur d'essai étalonnée, traçable par rapport
au mètre, permettant d'établir si la MMT est capable d'effectuer des mesurages en restant en deçà des limites
de l'erreur maximale tolérée de mesure de longueur spécifiées pour une MMT.
L'évaluation doit être réalisée en comparant les valeurs indiquées de cinq longueurs d'essai étalonnées
différentes, chacune mesurée trois fois, par rapport à leurs valeurs étalonnées. Les valeurs indiquées sont
calculées par des mesures de longueur point à point projetées dans la direction d'alignement. Chaque point
doit être mesuré en utilisant une seule fenêtre de mesurage, et selon les recommandations du fabricant. Les
dimensions de la fenêtre de mesurage ne doivent pas dépasser 10 % du champ de vision.
Afin de comparer la longueur mesurée par une MMT à la valeur étalonnée de la longueur d'essai, il est
nécessaire d'aligner correctement la longueur d'essai. Si le certificat d'étalonnage de la longueur d'essai
fournit des instructions relatives à l'alignement, il convient alors de suivre ces instructions avant de réaliser les
mesurages de longueur. En l'absence d'instructions relatives à l'alignement dans le certificat d'étalonnage, le
fabricant peut choisir la procédure d'alignement.
Chacun des trois mesurages répétés doit être réalisé de la manière suivante: si une extrémité de la longueur
d'essai étalonnée est appelée «A» et l'autre «B», la séquence de mesures est soit A B , A B , A B soit
1 1 2 2 3 3
A B , B A , A B . D'autres séquences telles que A A A , B B B ne sont pas autorisées. Chacun des
1 1 2 2 3 3 1 2 3 1 2 3
trois mesurages répétés doit avoir ses propres points de mesure uniques. C'est-à-dire, en général, B , B , et
1 2
B doivent être différents points réels du même point cible B. Une fois que la séquence de mesurage d'une
longueur d'essai a commencé, aucun point de palpage supplémentaire autre que ceux req
...
Questions, Comments and Discussion
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