ISO 10360-12:2016

NORME ISO
INTERNATIONALE 10360-12
Première édition
2016-10-01
Spécification géométrique des produits
(GPS) — Essais de réception et de
vérification périodique des systèmes
de mesure tridimensionnels (SMT) —
Partie 12:
Machines à mesurer
tridimensionnelles à bras articulés
(MMT)
Geometrical product specifications (GPS) — Acceptance and
reverification tests for coordinate measuring systems (CMS) —
Part 12: Articulated arm coordinate measurement machines (CMM)
Numéro de référence
©
ISO 2016
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Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application .1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions .2
4 Symboles .6
5 Conditions assignées et de fonctionnement .8
5.1 Conditions environnementales . 8
5.2 Conditions de fonctionnement . 8
6 Essais de réception et essais de vérification périodique .9
6.1 Généralités . 9
6.2 Erreurs de taille et de forme du système de palpage . 9
6.2.1 Principe . 9
6.2.2 Équipement de mesurage . 9
6.2.3 Mode opératoire . 9
6.2.4 Obtention des résultats d’essai .10
6.3 Erreurs de position articulées .11
6.3.1 Principe .11
6.3.2 Équipement de mesurage .11
6.3.3 Mode opératoire .11
6.3.4 Obtention des résultats d’essai .12
6.4 Erreurs de mesurage de longueur .12
6.4.1 Principe .12
6.4.2 Équipement de mesurage .13
6.4.3 Mode opératoire .13
7 Conformité à la spécification .17
7.1 Essais de réception .17
7.1.1 Critères d’acceptation . .17
7.1.2 Rejets des données et mesurages répétés.18
7.2 Essais de vérification périodique .18
8 Applications .18
8.1 Essai de réception .18
8.2 Essai de vérification périodique .19
8.3 Contrôle intermédiaire .19
9 Indication dans la documentation de produit et les fiches de données .20
Annexe A (informative) Formulaires .21
Annexe B (normative) Étalons représentant une longueur d’essai étalonnée .23
Annexe C (informative) Alignement des étalons .29
Annexe D (informative) Essai intermédiaire .31
Annexe E (normative) Essai d’un système de palpage par scanning d’une MMT à bras articulés .33
Annexe F (normative) Mesurage d’erreur de longueur par concaténation de longueurs d’essai .35
Annexe G (informative) Erreurs optionnelles de taille et de forme articulées du système
de palpage .40
Annexe H (informative) Plage de répétabilité optionnelle de l’erreur de mesurage de longueur .41
Annexe I (informative) Relation avec le modèle de matrice GPS .42
Bibliographie .43
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www.
iso.org/directives).
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à
l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes
de l’OMC concernant les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos —
Informations supplémentaires.
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 213, Spécifications et vérification
L’ISO 10360 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Spécification géométrique
des produits (GPS) — Essais de réception et de vérification périodique des systèmes de mesure
tridimensionnels (SMT):
— Partie 1: Vocabulaire
— Partie 2: MMT utilisées pour les mesurages de dimensions linéaires
— Partie 3: MMT ayant l’axe de rotation d’un plateau tournant comme quatrième axe
— Partie 4: MMT utilisées en mode de mesurage par scanning
— Partie 5: MMT utilisant des systèmes de palpage à stylet simple ou à stylets multiples
— Partie 6: Estimation des erreurs dans le calcul des éléments associés gaussiens
— Partie 7: MMT équipées de systèmes de palpage imageurs
— Partie 8: MMT avec détecteurs optiques sans contact
— Partie 9: MMT avec systèmes de palpage multiples
— Partie 10: Lasers de poursuite pour mesurer les distances de point à point
— Partie 12: Machines à mesurer tridimensionnelles à bras articulés (MMT)
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Introduction
La présente partie de l’ISO 10360 est une norme GPS générale (voir ISO 14638). Pour de plus amples
informations sur la relation de la présente partie de l’ISO 10360 avec les autres normes et le modèle de
matrice GPS, voir l’Annexe I.
La présente partie de l’ISO 10360 est incluse dans le schéma directeur ISO/GPS donné dans l’ISO 14638
qui donne une vue d’ensemble du système ISO/GPS. Les principes fondamentaux du système ISO/GPS,
donnés dans l’ISO 8015, s’appliquent à la présente partie de l’ISO 10360 et les règles de décision par
défaut, données dans l’ISO 14253-1, s’appliquent aux spécifications faites conformément à la présente
partie de l’ISO 10360, sauf indication contraire.
L’objectif de la présente partie de l’ISO 10360 est de définir un mode opératoire d’essai clair pour:
— permettre aux fabricants de MMT à bras articulés de fournir des spécifications des EMTs et
— permettre aux utilisateurs de mener des essais sur les MMT à bras articulés selon les spécifications
des fabricants à l’aide d’étalons de référence traçables et étalonnés.
L’avantage de ces essais est que le résultat mesuré a une traçabilité directe avec l’unité de longueur,
le mètre, et qu’ils permettent de connaître la façon dont la MMT à bras articulés fonctionnera lors de
mesurages de longueurs similaires.
NORME INTERNATIONALE ISO 10360-12:2016(F)
Spécification géométrique des produits (GPS) — Essais de
réception et de vérification périodique des systèmes de
mesure tridimensionnels (SMT) —
Partie 12:
Machines à mesurer tridimensionnelles à bras articulés
(MMT)
1 Domaine d’application
La présente partie de l’ISO 10360 spécifie les essais de réception visant à vérifier que les performances
d’une MMT à bras articulés en mesurant des longueurs d’essai étalonnées soient conformes aux
indications du fabricant. Elle spécifie également les essais de vérification périodique permettant à
l’utilisateur de vérifier périodiquement les performances de la MMT à bras articulés. Elle s’applique aux
MMT à bras articulés utilisant des palpeurs tactiles et optionnellement des détecteurs optiques sans
contact. Des informations supplémentaires sur les essais pour accessoires de scanning sont données à
l’Annexe E.
La présente partie de l’ISO 10360 ne spécifie pas la fréquence ou le moment où l’essai est réalisé, le cas
échéant, et ne précise pas la partie qui doit supporter le coût de l’essai.
La présente partie de l’ISO 10360 spécifie:
— les exigences de performance qui peuvent être fixées par le fabricant ou l’utilisateur de la MMT à
bras articulés;
— la façon d’exécuter les essais de réception et de vérification périodique pour démontrer les exigences
spécifiées;
— les règles pour prouver la conformité; et
— les applications pour lesquelles les essais de réception et de vérification périodique peuvent être
utilisés.
2 Références normatives
Les documents suivants, en totalité ou en partie, sont référencés de manière normative dans le présent
document et sont indispensables pour son application. Pour les références datées, seule l’édition citée
s’applique. Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y
compris les éventuels amendements).
ISO 10360-8:2013, Spécification géométrique des produits (GPS) — Essais de réception et de vérification
périodique des systèmes de mesure tridimensionnels (SMT) — Partie 8: MMT avec détecteurs optiques
sans contact
ISO 10360-9:2013, Spécification géométrique des produits (GPS) — Essais de réception et de vérification
périodique des systèmes de mesure tridimensionnels (SMT) — Partie 9: MMT avec systèmes de palpage
multiples
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 10360-1 ainsi que les
suivants s’appliquent.
NOTE Les définitions contenues dans le présent article visent à décrire de manière concise la signification
des termes. Pour les caractéristiques métrologiques associées à des valeurs numériques, la description complète
du mode opératoire et l’obtention des résultats d’essai de l’Article 6 et de l’Annexe E doivent être observées pour
la détermination des valeurs.
3.1
machine à mesurer tridimensionnelle à bras articulés
système qui mesurage les coordonnées spatiales et comprend
— une chaîne ouverte de segments de longueur fixe,
— des articulations reliant les segments et les attachant à l’environnement stationnaire et
— un système de palpage à l’extrémité libre de la chaîne
Note 1 à l’article: Le système de palpage peut comprendre une sonde rigide ou un système de détection comme
un scanner.
Note 2 à l’article: Les articulations rotatives connectées aux segments de longueur fixe sont équipées de codeurs
angulaires. Les coordonnées cartésiennes de chaque point de mesurage sont calculées à partir des angles
mesurés et des longueurs de segment.
3.2
joint
connexion entre les éléments adjacents d’une MMT à bras articulés qui permet un degré de liberté
rotationnel unique entre ces éléments
Note 1 à l’article: Il existe deux types de joints: les joints de charnière, qui causent un mouvement de charnière
entre les segments de bras adjacents, et les joints à rotule, qui causent un mouvement rotatif autour de l’axe du
segment de bras connecté.
Note 2 à l’article: Chaque articulation comprend ordinairement un dispositif de mesurage angulaire (codeur
rotatif).
3.3
articulation
ensemble de deux joints ou plus entre deux éléments adjacents d’une MMT à bras articulés
Note 1 à l’article: Une articulation comprend généralement au moins un joint de charnière et un joint à rotule.
Note 2 à l’article: Par analogie avec le bras humain, les trois articulations principales sont appelées épaule, coude
et poignet.
Note 3 à l’article: Les machines actuelles possèdent 2 ou 3 degrés de liberté pour l’épaule (a, b), le coude (c, d) et le
poignet (e, f, g) comme illustré à la Figure 1. Par conséquent, les MMTs à bras articulés sont appelées machines à
six axes ou à sept axes.
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a) Avec six axes rotatifs
b) Avec sept axes rotatifs
Figure 1 — MMT à bras articulés
3.4
étendue de mesurage
diamètre du volume sphérique à l’intérieur duquel une MMT à bras articulés est capable de mesurer
Note 1 à l’article: L’étendue de mesurage est spécifiée par le fabricant.
Note 2 à l’article: L’étendue de mesurage correspond à deux fois la portée du bras articulé. Néanmoins, certaines
régions accessibles par le bras articulé peuvent ne pas être comprises dans le volume de mesurage.
3.5
volume de mesurage
région dans l’espace pour laquelle le fabricant spécifie les performances de la MMT à bras articulés
Note 1 à l’article: Le volume de mesurage est limité par les zones inaccessibles spécifiées par le fabricant. Par
exemple, une zone inaccessible peut exister aux alentours de l’axe vertical principal.
Note 2 à l’article: Les fabricants peuvent spécifier plusieurs volumes de mesurage pour une machine, chaque
volume de mesurage possédant des spécifications de performance différentes.
Note 3 à l’article: À cause de la possibilité de blocage d’un joint lorsque des segments de bras adjacents sont
rapprochés, la taille du volume de mesurage peut dépendre de la direction du stylet pour palpeur par rapport
à la périphérie ou aux zones inaccessibles du volume de mesurage. Le fabricant peut spécifier un ou plusieurs
volumes de mesurage selon la direction du stylet pour palpeur.
3.6
longueur utile du bras
moitié de l’étendue de mesurage
3.7
coefficient de dilatation thermique
CDT
α
coefficient linéaire de dilatation thermique d’un matériel à 20 °C
Note 1 à l’article: La définition ci-dessus du CDT ne signifie pas qu’un utilisateur est tenu d’effectuer les mesurages
à 20 °C.
3.8
matériau à CDT normal
−6 −6
matériau dont le CDT est compris entre 8 × 10 /°C et 13 × 10 /°C
Note 1 à l’article: Dans certains documents, le CDT peut être exprimé en unités 1/K, ce qui équivaut à 1/°C.
[SOURCE: ISO 10360-2]
3.9
socle cinématique
socle (nid) mécanique qui maintient de manière répétable le centre d’une surface sphérique dans une
position fixe dans l’espace
Note 1 à l’article: Un exemple de socle cinématique est un socle trièdre comprenant trois sphères durcies, chaque
sphère placée sur un cercle et séparée des autres sphères par nominalement 120°. Chacune des trois sphères est
en contact avec la surface d’une plus grande sphère (ou surface sphérique) afin de permettre un positionnement
répétable du centre de la grande sphère dans l’espace.
Note 2 à l’article: Utilisé conformément à la présente partie de l’ISO 10360, un socle cinématique fournit une
contrainte pour 3 degrés de liberté plutôt que 6 degrés de liberté.
3.10
essai d’articulation à point fixe
essai où le palpeur de la MMT à bras articulés est maintenu dans un socle cinématique pendant que la
position du coude subit une rotation de 180°
Note 1 à l’article: L’essai d’articulation à point fixe est un essai intermédiaire décrit dans l’Annexe D.
3.11
erreur de position articulée, tactile
L
Dia.5x5:Art:Tact.AArm
diamètre de la sphère minimale circonscrite englobant les points qui sont les centres des cinq sphères
obtenues en effectuant l’essai de position articulée lorsqu’un palpeur tactile est utilisé
Note 1 à l’article: Dans le contexte de la présente partie de l’ISO 10360, l’abréviation locale L est utilisée.
Dia.5x5:Art
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3.12
erreur de mesurage de longueur, bidirectionnelle
E
Bi:0:Tact.AArm
erreur d’indication lors du mesurage d’une distance point-à-point bidirectionnelle
Note 1 à l’article: Dans le contexte de la présente partie de l’ISO 10360, l’abréviation locale E est utilisée.
Bi
Note 2 à l’article: L’indice 0 indique qu’il n’y a pas de décalage de touche. Il peut y avoir un décalage dans d’autres
parties de l’ISO 10360.
3.13
erreur de mesurage de longueur, unidirectionnelle
E
Uni:0:Tact.AArm
erreur d’indication lors du mesurage d’une distance point-à-point unidirectionnelle
Note 1 à l’article: L’Annexe B traite des mesurages unidirectionnels et bidirectionnels.
Note 2 à l’article: Dans le contexte de la présente partie de l’ISO 10360, l’abréviation locale E est utilisée.
Uni
3.14
erreur de forme du système de palpage, tactile
P
Form.Sph.1x25::Tact.AArm
erreur d’indication dans laquelle la plage de distances radiales Gaussiennes peut être déterminée par
une association Gaussienne (moindres carrés) de 25 points mesurés à l’aide d’un palpeur tactile sur la
sphère d’essai
Note 1 à l’article: Dans le contexte de la présente partie de l’ISO 10360, l’abréviation locale P est
Form.Sph.1x25
utilisée.
3.15
erreur de taille du système de palpage, tactile
P
Size.Sph.1x25::Tact.AArm
erreur d’indication du diamètre d’un étalon matérialisé sphérique de taille, déterminée par une
association Gaussienne (moindres carrés) de 25 points mesurés à l’aide d’un palpeur tactile
Note 1 à l’article: Dans le contexte de la présente partie de l’ISO 10360, l’abréviation locale P est
Size.Sph.1x25
utilisée.
3.16
erreur maximale tolérée d’erreur de position articulée, tactile
L
Dia.5x5:Art:Tact.AArm,MPE
valeur extrême de l’erreur de position articulée, tactile, L , tolérée par les
Dia.5x5:Art:Tact.AArm
spécifications
Note 1 à l’article: Dans le contexte de la présente partie de l’ISO 10360, l’abréviation locale L est
Dia.5x5:Art,MPE
utilisée.
3.17
erreur maximale tolérée de mesurage de longueur bidirectionnelle
E
Bi:0:Tact.AArm,MPE
valeur extrême de l’erreur de mesurage de longueur bidirectionnelle, E , tolérée par les
Bi:0:Tact.AArm
spécifications
Note 1 à l’article: Dans le contexte de la présente partie de la norme ISO, l’abréviation locale E est utilisée.
Bi,MPE
3.18
erreur maximale tolérée de mesurage de longueur unidirectionnelle
E
Uni:0:Tact.AArm,MPE
valeur extrême de l’erreur de mesurage de longueur unidirectionnelle, E , tolérée par les
Uni:0:Tact.AArm
spécifications
Note 1 à l’article: Dans le contexte de la présente partie de l’ISO 10360, l’abréviation locale E est utilisée.
Uni,MPE
3.19
erreur maximale tolérée de forme du système de palpage, tactile
P
Form.Sph.1x25::Tact.AArm,MPE
valeur extrême de l’erreur de forme du système de palpage pour un palpeur tactile, P
Form.Sph.1x25::Tact.
, tolérée par les spécifications
AArm
Note 1 à l’article: Dans le contexte de la présente partie de l’ISO 10360, l’abréviation locale P est
Form.Sph.1x25,MPE
utilisée.
3.20
erreur maximale tolérée de taille du système de palpage, tactile
P
Size.Sph.1x25::Tact.AArm,MPE
valeur extrême de l’erreur de taille du système de palpage pour un palpeur tactile, P
Size.Sph.1x25::Tact.
, tolérée par les spécifications
AArm
Note 1 à l’article: Dans le contexte de la présente partie de l’ISO 10360, l’abréviation locale P est
Size.Sph.1x25,MPE
utilisée.
3.21
conditions assignées de fonctionnement
condition de fonctionnement devant être satisfaite pendant le mesurage pour qu’un instrument de
mesurage ou un système de mesurage fonctionne conformément à ce qui est prévu
Note 1 à l’article: Les conditions assignées de fonctionnement spécifient généralement des intervalles de valeurs
pour une grandeur mesurée et pour toute grandeur d’influence.
Note 2 à l’article: [SOURCE: Guide ISO/IEC 99:2007, 4.9]
Note 3 à l’article: Dans la série de normes ISO 10360, l’expression «conformément à ce qui est prévu», signifie tel
que spécifié par les EMTs.
Note 4 à l’article: Si une spécification d’EMT est considérée comme une fonction (où différentes valeurs d’EMT
peuvent être données pour différentes conditions), alors les conditions assignées de fonctionnement définissent
le domaine de cette fonction.
4 Symboles
Pour les besoins de la présente partie de l’ISO 10360, les symboles du Tableau 1 s’appliquent.
Tableau 1 — Symboles
Abréviations
Symboles globaux Terme
locales
L L Erreur de position articulée, tactile
Dia.5x5:Art:Tact.AArm Dia.5x5:Art
E E Erreur de mesurage de longueur, unidirectionnelle
Uni:0:Tact.AArm Uni
E E Erreur de mesurage de longueur, bidirectionnelle
Bi:0:Tact.AArm Bi
P P Erreur de forme du système de palpage, tactile
Form.Sph.1x25::Tact.AArm Form.Sph.1x25
P P Erreur de taille du système de palpage, tactile
Size.Sph.1x25::Tact.AArm Size.Sph.1x25
E E Erreur maximale tolérée de mesurage de longueur unidirec-
Uni:0:Tact.AArm,MPE Uni,MPE
tionnelle
E E Erreur maximale tolérée de mesurage de longueur bidirectionnelle
Bi:0:Tact.AArm,MPE Bi,MPE
P P Erreur maximale tolérée de forme du système de palpage, tactile
Form.Sph.1x25::Tact. Form.Sph.1x25,MPE
AArm,MPE
a
Le qualificateur de fin, “.AArm”, indique que cette caractéristique métrologique comme définie dans la partie de
l’ISO 10360 pertinente est soumise à essai avec une MMT à bras articulé.
b
Ces symboles se rapportent aux caractéristiques métrologiques pour lesquelles la spécification et l’essai sont optionnels
(non normatif).
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Tableau 1 (suite)
Abréviations
Symboles globaux Terme
locales
P P Erreur maximale tolérée de taille du système de palpage, tactile
Size.Sph.1x25::Tact. Size.Sph.1x25,MPE
AArm,MPE
L L Erreur maximale tolérée d’erreur de position articulée, tactile
Dia.5x5:Art:Tact.AArm,MPE Dia.5x5:Art,MPE
P P Erreur de forme du système de palpage, ODS
Form.Sph.1x25::ODS.AArm Form.Sph.1x25::ODS
a
(basée sur l’ISO 10360-8)
P P Erreur de dispersion du système de palpage
Form.Sph.D95%::ODS.AArm Form.Sph.D95%::ODS
a
(basée sur l’ISO 10360-8)
P P Erreur de taille du système de palpage, ODS
Size.Sph.1x25::ODS.AArm Size.Sph.1x25::ODS
a
(basée sur l’ISO 10360-8)
P P Erreur de taille totale du système de palpage All
Size.Sph.All::ODS.AArm Size.Sph.All::ODS
a
(basée sur l’ISO 10360-8)
P P Erreur maximale tolérée de forme du système de palpage, ODS
Form.Sph.1x25::ODS. Form.
a
(basée sur l’ISO 10360-8)
AArm,MPE Sph.1x25::ODS,MPE
P P Erreur maximale tolérée de dispersion du système de palpage
Form.Sph.D95%::ODS. Form.Sph.
a
(basée sur l’ISO 10360-8)
AArm,MPE D95%::ODS,MPE
P P Erreur maximale tolérée de taille du système de palpage, ODS
Size.Sph.1x25::ODS. Size.
a
(basée sur l’ISO 10360-8)
AArm,MPE Sph.1x25::ODS,MPE
P P Erreur maximale tolérée de taille totale du système de palpage
Size.Sph.All::ODS. Size.Sph.All::ODS,MPE
All
AArm,MPE
a
(basée sur ISO 10360-8)
P P Erreur de forme plane du système de palpage
Form.Pla.D95%::ODS.AArm Form.Pla.D95%::ODS
a
(basée sur l’ISO 10360-8)
P P Erreur maximale tolérée de forme plane du système de palpage
Form.Pla.D95%::ODS. Form.Pla.
a
(basée sur l’ISO 10360-8)
AArm,MPE D95%::ODS,MPE
P P Erreur de forme du système à palpeurs multiples
Form.Sph.1x25::MPS.AArm Form.Sph.1x25::MPS
a
(basée sur l’ISO 10360-9)
P P Erreur de taille du système à palpeurs multiples
Size.Sph.1x25::MPS.AArm Size.Sph.1x25::MPS
a
(basée sur l’ISO 10360-9)
L L Erreur de position du système à palpeurs multiples
Dia.1x25::MPS.AArm Dia.1x25::MPS
a
(basée sur l’ISO 10360-9)
P P Erreur de forme maximale tolérée du système de palpage mul-
Form.Sph.1x25::MPS. Form.
a
tiple (basée sur l’ISO 10360-9)
AArm,MPE Sph.1x25::MPS,MPE
P P Erreur de taille maximale tolérée du système de palpage multiple
Size.Sph.1x25::MPS. Size.
a
(basée sur l’ISO 10360-9)
AArm,MPE Sph.1x25::MPS,MPE
L L Erreur de position maximale tolérée du système de palpage mul-
Dia.1x25::MPS.AArm,MPE Dia.1x25::MPS,MPE
a
tiple (basée sur l’ISO 10360-9)
R R Plage de répétabilité des erreurs de mesurage de longueur bidi-
Uni.0::Tact.AArm Uni.0::Tact
a, b
rectionnelle
R R Plage de répétabilité des erreurs de mesurage de longueur unidi-
Bi.0::Tact.AArm Bi.0::Tact
a, b
rectionnelle
a, b
P P Erreur de taille articulée du système de palpage
Size.5x5:Art:Tact.AArm Size.5x5:Art:Tact
a, b
P P Erreur de forme articulée du système de palpage
Form.5x5:Art:Tact.AArm Form.5x5:Art:Tact
R R Erreur maximale tolérée pour la plage de répétabilité des
Uni.0::Tact.AArm,MPE Uni.0::Tact,MPE
a, b
erreurs de mesurage de longueur unidirectionnelles
a
Le qualificateur de fin, “.AArm”, indique que cette caractéristique métrologique comme définie dans la partie de
l’ISO 10360 pertinente est soumise à essai avec une MMT à bras articulé.
b
Ces symboles se rapportent aux caractéristiques métrologiques pour lesquelles la spécification et l’essai sont optionnels
(non normatif).
Tableau 1 (suite)
Abréviations
Symboles globaux Terme
locales
R R Erreur maximale tolérée pour la plage de répétabilité des
Bi.0::Tact.AArm,MPE Bi.0::Tact,MPE
a, b
erreurs de mesurage de longueur bidirectionnelles
P P Erreur maximale tolérée pour l’erreur de taille articulée du sys-
Size.5x5:Art:Tact. Size.5x5:Art:Tact,MPE
a, b
tème de palpage
AArm,MPE
P P Erreur maximale tolérée pour l’erreur de forme articulée du
Form.5x5:Art:Tact. Form.5x5:Art:Tact,MPE
a, b
système de palpage
AArm,MPE
a
Le qualificateur de fin, “.AArm”, indique que cette caractéristique métrologique comme définie dans la partie de
l’ISO 10360 pertinente est soumise à essai avec une MMT à bras articulé.
b
Ces symboles se rapportent aux caractéristiques métrologiques pour lesquelles la spécification et l’essai sont optionnels
(non normatif).
Les abréviations locales sont utilisées dans la présente partie de l’ISO 10360 par souci de simplicité;
néanmoins, les abréviations locales utilisées dans différentes parties de l’ISO 10360 peuvent ne pas être
les mêmes, par exemple, une même abréviation peut faire référence à des symboles complets différents.
L’utilisation des symboles abrégés n’est pas recommandée en dehors du contexte exclusif de la présente
partie de l’ISO 10360.
5 Conditions assignées et de fonctionnement
5.1 Conditions environnementales
Les limites à respecter pour les conditions environnementales autorisées, telles que les conditions de
température, la pression de l’air, l’humidité et les vibrations sur le lieu d’installation, qui influencent les
mesurages, doivent être spécifiées par
— le fabricant, pour les essais de réception, et
— l’utilisateur, pour les essais de vérification périodique.
Dans les deux cas, l’utilisateur est libre de choisir les conditions environnementales dans lesquelles les
essais seront réalisés dans les limites spécifiées (le Formulaire 1 de l’Annexe A montre un exemple de
méthode pour spécifier ces conditions). Le fabricant doit fournir les valeurs d’EMT et les conditions de
fonctionnement pour lesquelles les valeurs d’EMT sont valides dans un document unique et publié.
Si l’utilisateur souhaite que l’essai soit effectué dans des conditions environnementales différentes
des conditions ambiantes du site d’essai (par exemple à une température supérieure ou inférieure), il
conviendra que les parties désignent d’un commun accord la partie qui devra supporter le coût de la
mise aux conditions d’environnementales.
5.2 Conditions de fonctionnement
La MMT à bras articulés doit être utilisée par un opérateur suffisamment formé et compétent, respectant
les modes opératoires donnés dans le manuel d’utilisation du fabricant pendant la réalisation des essais
décrits dans l’Article 6. Les parties du manuel du fabricant à respecter comprennent par exemple:
a) les cycles de démarrage/préchauffage de la machine,
b) les modes opératoires de compensation de la machine,
c) la position, le type et le nombre de capteurs environnementaux,
d) la position, le type et le nombre de sondes de température de pièce, et
e) les contraintes de montage.
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6 Essais de réception et essais de vérification périodique
6.1 Généralités
Les essais de réception sont effectués selon les spécifications et les modes opératoires du fabricant.
Les essais de vérification périodique sont effectués selon les spécifications de l’utilisateur et les modes
opératoires du fabricant.
Chaque erreur obtenue dans un essai de réception de la présente partie de l’ISO 10360 doit être
comparée à la valeur ou aux valeurs d’EMT spécifiées par le fabricant pour la configuration de stylet
utilisée pendant l’essai.
Éventuellement, un rapport d’essai peut inclure un diagramme des erreurs de mesurages et les valeurs
d’EMT correspondantes.
NOTE Pour une MMT à bras articulés, il est fréquent qu’une seule valeur d’EMT soit valide pour l’intégralité
du volume de mesurage.
6.2 Erreurs de taille et de forme du système de palpage
6.2.1 Principe
Le principe de ce mode opératoire d’essai consiste à mesurer la taille et la forme d’une sphère d’essai
en palpant 25 points sur la surface de la sphère. Une sphère de Gauss (moindres carrés) calculée sur la
base des 25 points est examinée pour les erreurs d’indication de forme et de taille. Cette analyse donne
l’erreur de forme, P , et l’erreur de taille, P .
Form.Sph.1x25 Size.Sph.1x25
6.2.2 Équipement de mesurage
L’étalon matérialisé de taille, c’est-à-dire la sphère d’essai, doit avoir un diamètre compris entre 10 mm
et 51 mm.
NOTE 1 L’incertitude dans la valeur de taille étalonnée de la sphère d’essai et l’erreur de forme de la sphère
d’essai contribuent à l’incertitude de valeur d’essai.
NOTE 2 Il peut être difficile de palper une sphère d’essai inférieure à 20 mm sans rencontrer des problèmes
d’interférence de la part du support de la sphère.
6.2.3 Mode opératoire
Installer et qualifier le système de palpage sur la MMT à bras articulés conformément aux modes
opératoires normaux du fabricant. Choisir deux positions pour la sphère d’essai n’importe où dans le
volume de mesurage, en tenant compte de la direction du stylet pendant l’essai (voir la NOTE 3 de 3.5).
Par défaut, une position est à proximité l’axe principal vertical de la MMT à bras articulé, et l’autre
position est à proximité de la surface extérieure du volume de mesurage.
La sphère d’essai et la MMT à bras articulés doivent être montées fermement, individuellement et l’une
par rapport à l’autre, afin de minimiser les erreurs dues aux flexions.
Mesurer et relever 25 points sans effectuer un mouvement de rotation du stylet ou en changeant la
direction du stylet. Les points doivent être répartis de manière approximativement uniforme sur
au moins un hémisphère de la sphère d’essai. Leurs positions doivent être laissées à la discrétion de
l’utilisateur et, s’il n’est pas spécifié, le modèle de palpage suivant est recommandé (voir la Figure 2):
— un point au pôle (défini par la direction de l’arbre du stylet) de la sphère d’essai;
— quatre points (également répartis) à 22,5° en dessous du pôle;
— huit points (également répartis) à 45° en dessous du pôle et tournés de 22,5° par rapport au groupe
précédent;
— quatre points (également répartis) à 67,5° en dessous du pôle et tournés de 22,5° par rapport au
groupe précédent;
— huit points (également répartis) à 90° en dessous du pôle (c’est-à-dire à l’équateur) et tournés de
22,5° par rapport au groupe précédent.
Légende
A Pôle
Figure 2 — Position des points de palpage
6.2.4 Obtention des résultats d’essai
Pour chacune des première et seconde positions, en utilisant l’ensemble des 25 points mesurés,
calculer la sphère de Gauss associée (moindres carrés). Soustraire le diamètre étalonné, D , à partir
Ref
du diamètre calculé, D , de la sphère de Gauss associée (moindres carrés) pour obtenir P
Meas Size.
= D – D . La valeur absolue de l’erreur de taille du système de palpage à chaque position
Sph.1x25 Meas Ref
doit être comparée à la valeur ou aux valeurs d’EMT spécifiées par le fabricant.
Pour chacune des première et seconde positions, en utilisant l’ensemble des 25 points mesurés, calculer
la sphère de Gauss associée (moindres carrés). Pour chacun des 25 points mesurés, calculer R, la
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distance du point mesuré au centre de la sphère de Gauss (moindres carrés) (c’est-à-dire la distance
radiale Gaussienne). Calculer l’erreur de forme du système de palpage en utilisant la plage des distances
radiales Gaussiennes: P = R – R . L’erreur de forme du système de palpage à chaque
Form.Sph.1x25 max min
position doit être comparée à la valeur ou aux valeurs d’EMT spécifiées par le fabricant.
NOTE Le terme «distance radiale Gaussienne» est défini dans l’ISO 10360-1.
6.3 Erreurs de position articulées
6.3.1 Principe
Le principe des 6.3 et 6.4 consiste à inclure tous les joints d’articulation de la MMT à bras articulés dans
l’évaluation des performances de la présente partie de l’ISO 10360. L’évaluation décrite au 6.4 inclut
tous les joints d’articulation à l’exception de l’articulation de poignet, ce qui comprend le cinquième
joint à rotule, le sixième joint de charnière et le septième joint à rotule (si disponible); l’évaluation du
6.3 se concentre sur l’évaluation de cette articulation. Le mode opératoire d’essai consiste à palper la
surface d’une sphère d’essai, de manière à faire fonctionner considérablement l’articulation de poignet,
en mesurant avec cinq orientations orthogonales de stylet articulées au poignet. Pour chacune des cinq
orientations, la sphère d’essai est palpée en cinq points et une position du centre de la sphère de Gauss
(moindres carrés) est calculée. Le jeu des cinq centres de sphère, qui idéalement devraient avoir les
mêmes coordonnées, est utilisé pour évaluer l’erreur de position articulée, L .
Dia.5x5:Art
Si la MMT à bras articulés est équipée d’un joint à rotule sur un septième axe, le stylet peut être tourné
selon un angle arbitraire entre chacune des cinq mesurages du centre de la sphère.
Si la MMT à bras articulés est équipée de multiples stylets, par exemple un «cluster de stylets», il
convient alors de réaliser également l’essai à stylets multiples défini dans l’ISO 10360-5.
6.3.2 Équipement de mesurage
La sphère d’essai, étalonnée pour la taille et la forme, doit avoir un diamètre compris entre 10 mm
et 51 mm.
NOTE 1 L’incertitude dans la taille de la sphère d’essai et l’erreur de forme de la sphère d’essai contribuent à
l’incertitude de valeur d’essai.
NOTE 2 Il peut être difficile de palper une sphère d’essai inférieure à 20 mm sans rencontrer des problèmes
d’interférence de la part du support de la sphère.
6.3.3 Mode opératoire
Installer et qualifier le système de palpage sur la MMT à bras articulés conformément aux modes
opératoires normaux du fabricant. Choisir deux positions pour la sphère d’essai n’importe où dans le
volume de mesurage, en tenant compte de la direction du stylet pendant l’essai (voir NOTE 3 de 3.5).
La sphère d’essai et la MMT à bras articulés doivent être montées fermement, individuellement et l’une
par rapport à l’autre, afin de minimiser les erreurs dues aux flexions.
Mesurer sur la sphère d’essai chacun des cinq points de pôle comme illustré à la Figure 3 a). Dans cette
figure, quatre des cinq pôles sont placés sur quatre quadrants d’un plan équatorial de la sphère d’essai,
et le cinquième pôle est placé sur la sphère d’essai de manière à être symétrique par rapport aux quatre
autres. Pour chaque point de pôle, mesurer sur la sphère quatre points supplémentaires sans changer
la direction du stylet, comme illustré à la Figure 3 b). Pour une direction de stylet donnée, les cinq
points mesurés sont espacés de manière approximativement uniforme sur un hémisphère de la sphère
d’essai. Néanmoins, les 25 points peuvent ne pas être espacés uniformément sur la sphère (c’est-à-dire
les points appartenant à différents jeux peuvent être à proximité les uns des autres).
a) Cinq directions de stylet b) Cinq points avec une direction de stylet com-
mune
Figure 3 — Points de pôle
6.3.4 Obtention des résultats d’essai
Pour la première et la seconde position, calculer la sphère de Gauss associée (moindres carrés) pour
chacun des cinq jeux de cinq points pour trouver les cinq centres de sphère. Calculer l’erreur de position
articulée L en déterminant le diamètre de la sphère minimale circonscrite aux cinq centres
Dia.5x5:Art
de sphère. L’erreur de position articulée, à la première et à la seconde position, doit être comparée à la
valeur ou aux valeurs d’EMT spécifiées par le fabricant, L .
Dia.5x5:Art,MPE
NOTE Deux paramètres supplémentaires peuvent être intéressants: les erreurs de forme et de taille de la
sphère de points 5 × 5 résultante. Un utilisateur peut vouloir utiliser ces paramètres pour représenter la capacité
de mesurage de points lorsque l’articulation est utilisée pour atteindre différents points. L’Annexe G contient des
informations supplémentaires concernant le calcul de ces paramètres.
6.4 Erreurs de mesurage de longueur
6.4.1 Principe
Le principe de l’évaluation de l’erreur de longueur consiste à utiliser une longueur d’essai étalonnée,
traçable au mètre, pour établir si la MMT à bras articulés est capable de mesurer conformément à
l’erreur maximale tolérée de mesurage de longueur définie et fournie par le fabricant. Le fabricant
peut choisir de f
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