(高清版)GB∕T 16857.901-2020 產(chǎn)品幾何技術規(guī)范（GPS） 坐標測量機的驗收檢測和復檢檢測 第901部分：配置多影像探測系統(tǒng)的坐標測量機

坐標測量機的驗收檢測和復檢檢測第901部分：配置多影像探測系統(tǒng)的—IGB/T16857.901—2020——第1部分：詞匯；——第5部分：使用單探針或多探針接觸式探測系統(tǒng)的坐標測量機；——第8部分：使用光學距離傳感器的坐標測量機；——第9部分：配置多種探測系統(tǒng)的坐標測量機；——第901部分：配置多影像探測系統(tǒng)的坐標測量機；——第12部分：鉸接臂坐標測量機(CMM)。本部分為GB/T16857第901部分。本部分按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別這些專利的責任。本部分由全國產(chǎn)品幾何技術規(guī)范標準化技術委員會(SAC/TC240)提出并歸口。GB/T16857.901—2本部分根據(jù)ISO10360-9Geometricalproductspecifications(GPS)—Acceptanceandreverifica-tiontestsforcoordinatemeasuringsystems(CMS)—Part9:CMMswithmultipleprobingsystems起草，是其在配置多個不同參數(shù)和方向的視覺探測系統(tǒng)坐標測量機(符合第7部分的定義)的特定條件下的具體應用。1GB/T16857.901—2020產(chǎn)品幾何技術規(guī)范(GPS)坐標測量機的驗收檢測和復檢檢測第901部分：配置多影像探測系統(tǒng)的坐標測量機GB/T16857的本部分規(guī)定了對配置多影像探測系統(tǒng)的坐標測量機進行驗收檢測和復檢檢測的方法。本部分所描述的檢測結果包含坐標測量機和探測系統(tǒng)的各種誤差的影響，是對使用單一視覺探測系統(tǒng)坐標測量機的探測誤差及長度測量誤差檢測的補充。本部分適用于配備多個影像探頭的坐標測量機。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文GB/T18779.1產(chǎn)品幾何量技術規(guī)范(GPS)工件與測量設備的測量檢驗第1部分：按規(guī)范檢驗合格或不合格的判定規(guī)則(GB/T18779.1—2002,eqvISO14253-1:1998)ISO10360-7產(chǎn)品幾何技術規(guī)范(GPS)坐標測量機的驗收檢測和復檢檢測第7部分：使用視覺探測系統(tǒng)的坐標測量機[Geometricalproductspecifications(GPS)—Acceptanceandreverificationtestsforcoordinatemeasuringmachines(CMM)—Part7:CMMsequippedwithimagingprobingsys-tems]ISO10360-9產(chǎn)品幾何技術規(guī)范(GPS)坐標測量機的驗收檢測和復檢檢測第9部分：配置多種探測系統(tǒng)的坐標測量機[Geometricalproductspecifications(GPS)—Acceptanceandreverificationtestsforcoordinatemeasuringsystems(CMS)—Part9:CMMswithmultipleprobingsystems]ISO14253-1產(chǎn)品幾何技術規(guī)范(GPS)工件與測量設備的測量檢驗第1部分：按規(guī)范檢驗合格或不合格的判定規(guī)則[Geometricalporductspecifications(GPS)—Inspectionbymeasurementofworkpiecesandmeasuringequipment—Part1:Decisionrulesforverifyingconformityornonconformitywithspecifications]ISO/IECGuide99國際計量學詞匯基礎和通用概念及有關術語(VIM)[Internationalvocabu-laryofmetrology—Basicandgeneralconceptsandassociatedterms(VIM)]3術語和定義2GB/T16857.901—2020和定義適用于本文件。通過影像系統(tǒng)建立測量點的探測系統(tǒng)。注1:本部分主要是關于能在探測系統(tǒng)軸的橫向方向進行測量的影像探測系統(tǒng)。注2:視頻或視覺探測系統(tǒng)就是影像探測系統(tǒng)。配置多個影像探測系統(tǒng)的坐標測量機。(影像探測系統(tǒng)的)測量平面measuringplane(oftheimagingprobingsystem)影像探測系統(tǒng)視場定義的二維平面。平行多影像探測系統(tǒng)parallelmultipleimagingprobingsystem測量平面呈平行關系的多影像探測系統(tǒng)。非平行多影像探測系統(tǒng)nonparallelmultipleimagingprobingsystem測量平面不平行的多影像探測系統(tǒng)。檢測圓testcircle用于驗收檢測和復檢檢測的圓形實物標準器。檢測球testsphere用于驗收檢測和復檢檢測的球形實物標準器。平行多影像探測系統(tǒng)形狀誤差parallelmultipleimagingprobingsystemformerror用平行多影像探測系統(tǒng)測量同一個檢測圓，對所有影像探測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，用無約束最小二乘法擬合計算圓心，所有測量點到圓心的距離的極差即形狀誤差。平行多影像探測系統(tǒng)尺寸誤差parallelmultipleimagingprobingsystemsizeerror用平行多影像探測系統(tǒng)測量同一個檢測圓，對所有影像探測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，用無約束最小二乘法擬合計算直徑，計算值與檢測圓實際值的差值即尺寸誤差。平行多影像探測系統(tǒng)位置誤差parallelmultipleimagingprobingsystemlocationerrorLDia.Cir.n×25::PMIPS用平行多影像探測系統(tǒng)測量同一個檢測圓，對每個探測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，用無約束最小二乘法擬合計算圓心，包含各個圓心的最小外接圓的直徑即位置誤差。非平行多影像探測系統(tǒng)形狀誤差nonparallelmultipleimagingprobingsystemformerrorPForm,Sph,n×25::NPMIPS用非平行多影像探測系統(tǒng)測量同一個檢測球，對所有影像探測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，用無約束最小二乘法擬3GB/T16857.901—2020合計算球心，所有測量點到球心的距離的極差即形狀誤差。3.12非平行多影像探測系統(tǒng)尺寸誤差nonparallelmultipleimagingprobingsystemsizeerrorPsize.Sphn×25::NPMIPS用非平行多影像探測系統(tǒng)測量同一個檢測球，對所有影像探測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，用無約束最小二乘法擬合計算直徑，計算值與檢測球實際值的差值即尺寸誤差。3.13非平行多影像探測系統(tǒng)位置誤差nonparallelmultipleimagingprobingsystemlocationerrorLDia.Sph,n×25::NPMIPS用非平行多影像探測系統(tǒng)測量同一個檢測球，對每個探測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，用無約束最小二乘法擬合計算球心，包含各個球心的最小外接球的直徑即位置誤差。3.14平行多影像探測系統(tǒng)形狀最大允許誤差maximumpermissibleparallelmultipleimagingprobingsystemformerror可用如下三種形式之一表示：b)PForm.Cirn×25::PMIPS,MPE=(A+Lp/K)c)PForm.Cirn×25::PMIPS.MPE=B中心位置與參考位置的歐氏距離，單位為m3.15平行多影像探測系統(tǒng)尺寸最大允許誤差maximumpermissibleparallelmultipleimagingprobingsystemsizeerror可用如下三種形式之一表示：b)Psie.Cir.n×25:PMIPS,MPE=(A+Lp/K)中心位置與參考位置的歐氏距離，單位為m3.16平行多影像探測系統(tǒng)位置最大允許誤差maximumpermissibleparallelmultipleimagingprobingsystemlocationerrorLDia.Cir,n×25::PMIPS.MPE技術規(guī)范所允許的多影像探測系統(tǒng)的位置誤差可用如下三種形式之一表示：b)LDia.Cir.n×25::PMIPS.MPE=(A+Lp/K)c)LDis.Cir,n×25:;PMIPS.MPE=B中心位置與參考位置的歐氏距離，單位為mm;B為制造商提供的最大允許誤差，單位為4GB/T16857.901—20203.17非平行多影像探測系統(tǒng)形狀最大允許誤差maximumpermissiblenonparallelmultipleimagingPForm.Sph,n×25::NPMIPS.MPE技術規(guī)范所允許的多影像探測系統(tǒng)的形狀誤差3.18Psize,Sph,n×25::NPMIPS,MPE技術規(guī)范所允許的多影像探測系統(tǒng)的尺寸誤差3.19非平行多影像探測系統(tǒng)位置最大允許誤差maximumpermissiblenonparallelmultipleimagingLDia.Sph,n×25::NPMIPS.MPE技術規(guī)范所允許的多影像探測系統(tǒng)的位置誤差可用如下三種形式之一表示：c)LDia.Sph,n×25:NPMIPS,MPE=B4符號本部分所使用的符號如表1。PmCirn×25:PMIPS平行多影像探測系統(tǒng)形狀誤差PsCira×25::PMIPS平行多影像探測系統(tǒng)尺寸誤差平行多影像探測系統(tǒng)位置誤差5GB/T16857.901—2020表1(續(xù))PForm.Sph,n×25::NPMIPS非平行多影像探測系統(tǒng)形狀誤差Psie.Sphun×25::NPMIPS非平行多影像探測系統(tǒng)尺寸誤差LDia.Sph.n×25::NPMIPS非平行多影像探測系統(tǒng)位置誤差PFomCirn×25:;PMIPS,MPE平行多影像探測系統(tǒng)形狀最大允許誤差PsCrn×25:;PMIPS,MPE平行多影像探測系統(tǒng)尺寸最大允許誤差LDin.Cir,n×25::PMIPS,MPE平行多影像探測系統(tǒng)位置最大允許誤差PForm.Sph.n×25::NPMIPS,MPE非平行多影像探測系統(tǒng)形狀最大允許誤差Pszs.Sphn×25::NPMIPS.MPE非平行多影像探測系統(tǒng)尺寸最大允許誤差LDin,Sph,n×25:NPMIPS,MPE非平行多影像探測系統(tǒng)位置最大允許誤差在參照本部分進行檢測之前，應首先參照GB/T16857.7對坐標測量機使用各個探測系統(tǒng)分別進行探測誤差及長度測量誤差的檢測。誤差PForm.Ci.n×25::PMIPs、Psize.Cirn×25:PMIPs、LDia.Cin×25:PMIPs及PForm.Sph.n×25::NPMIPs、Psizc.Sph.n×25:NPMIPS差值的表述：5.3環(huán)境條件驗收檢測中，使用方有責任為坐標測量機提供制造商技術指標中規(guī)定的環(huán)境。如果環(huán)境不符合規(guī)對于第6章規(guī)定的檢測，應按照制造商操作手冊給出的程序來操作坐標測量機，應遵守操作手冊的6GB/T16857.901—2020——機器啟動/預熱；——所有被檢測的探測系統(tǒng)應滿足其額定工作條件；——探測系統(tǒng)、標準器的清潔程序；——探測系統(tǒng)的標定；——如果制造商有規(guī)定，標準器應安裝在操作手冊規(guī)定的位置上。測量或檢測結果的殘留物。探測系統(tǒng)標定及檢測過程中，應確保探測系統(tǒng)基本達到熱平衡。6驗收檢測和復檢檢測6.1概述驗收檢測應根據(jù)制造商規(guī)定的規(guī)范和程序執(zhí)行，此規(guī)范和程序應符合本部分的相關要求；復檢檢測應根據(jù)使用方規(guī)定的規(guī)范和制造商規(guī)定的程序執(zhí)行。6.2原則本章的檢測方法用于檢測多影像探測系統(tǒng)的最大允許誤差。每個探測系統(tǒng)均應在設備制造商規(guī)定的條件下工作，并且所有探測系統(tǒng)的操作均應符合坐標測量機制造商的正常操作程序。檢測方法的原則是：a)使用已校準的檢測圓，確定配置平行多影像探測系統(tǒng)的坐標測量機的測量特性滿足規(guī)定的形狀最大允許誤差、尺寸最大允許誤差、位置最大允許誤差LDia.Cirn×25::PMIPs;b)使用已校準的檢測球，確定配置非平行多影像探測系統(tǒng)的坐標測量機的測量特性滿足規(guī)定的形狀最大允許誤差P差LDia.Sph,n×25::NPMIPS。對于多探測軸坐標測量機，如果各探測軸的測量空間高度重疊，則其檢測流程與在單探測軸上配置多個探測系統(tǒng)的坐標測量機的檢測流程相同。如果測量空間重疊較小，則應分別檢測每個探測軸的探測系統(tǒng)。對于多探測軸坐標測量機，建議在每個探測軸上至少參照GB/T16857.7檢測一個探測系統(tǒng)的誤差。如果各探測軸的測量空間重疊較大，可以協(xié)商，參照GB/T16857.7只檢測一個探測系統(tǒng)的誤差，但應增加檢測位置的數(shù)量。6.3平行多影像探測系統(tǒng)采用檢測圓作為實物標準器，其標稱直徑應不小于10mm且不大于51mm。如果影像探測系統(tǒng)采用同一視場內測量模式，檢測圓的直徑應為該探測系統(tǒng)視場對角線的10%～66%。檢測圓的尺寸和形狀應進行校準。由于形狀和尺寸偏差會影響檢測結果，因此在證明符合或不符合相關規(guī)范時，應使用GB/T18779.1考慮檢測圓的尺寸和形狀的影響。建議檢測圓的形狀誤差不超將標準器放置到3個不同的位置進行檢測。其中一個位置接近標定位置，另外兩個位置離標定位7GB/T16857.901—2020置盡量遠，但距離不超過坐標測量機行程的50%。使用方可以在允許范圍內任意選擇標準器的位置。對于n個平行影像探測系統(tǒng)中的每一個，在3個檢測位置中的每一處測量檢測圓。每個圓取25個點，這些點應在角度范圍內近似均勻分布(參見ISO10360-7:2011)。對3個位置的檢測數(shù)據(jù)分別進行分析。在每個位置，對所有n個平行影像探測系統(tǒng)所取得的n×25個點，用無約束最小二乘法擬合圓，得到1個擬合圓。計算所有n×25個測量點到擬合圓圓心的距離，所有距離的極差(Rmx-Rmin)為該檢。該擬合圓的直徑與檢測圓直徑校準值的差值的絕對值，為該檢測位置的尺寸誤差在每個位置，對n個平行影像探測系統(tǒng)的25個測量點分別用無約束最小二乘法擬合圓，總共可得n個擬合圓，包含所有擬合圓圓心的最小外接圓直徑為該檢測位置的位置誤差6.4非平行多影像探測系統(tǒng)采用檢測球作為實物標準器，其標稱直徑應不小于10mm且不大于51mm。如果影像探測系統(tǒng)采用同一視場內測量模式，檢測球的直徑應為該探測系統(tǒng)視場對角線的10%～66%。檢測球的尺寸和形狀應進行校準。由于形狀和尺寸偏差會影響檢測結果，因此在證明符合或不符合相關規(guī)范時，應使用GB/T18779.1考慮檢測圓的尺寸和形狀的影響。建議檢測球的形狀誤差不超將標準器放置到3個不同的位置進行檢測。其中一個位置接近標定位置，另外兩個位置離標定位置盡量遠，但不超過坐標測量機行程的50%。使用方可以在允許范圍內任意選擇標準器的位置。對于n個非平行多影像探測系統(tǒng)中的每一個，在3個檢測位置中的每一處測量平行于該影像探測系統(tǒng)測量平面的檢測球的大圓。每個圓取25個點，這些點應在角度范圍內近似均勻分布(參見ISO10360-7:2011)。對于配置萬向測座的影像探測系統(tǒng)，可視為非平行多影像探測系統(tǒng)的一種。探測系統(tǒng)在5個不同的轉角位置測量檢測球的形狀、尺寸和位置，在每個轉角位置，對檢測球的一個大圓測量25個點，5個位置總共125個點。5個轉角位置包括平行于測頭軸線方向的一個角度和位于垂直于測頭軸線的一個平面內，且互呈90°的4個角度構成。在一些坐標測量機的配置中，上述5個轉角位置，其中一些可能難以實現(xiàn)或者不能實現(xiàn)。在這種情況下，轉角位置可以相對坐標測量機配置的X軸或Y軸旋轉±90°。對3個位置的檢測數(shù)據(jù)分別進行分析。在每個位置，對所有n個非平行影像探測系統(tǒng)所取得的n×25個點，用無約束最小二乘法擬合球，得到1個擬合球。計算所有n×25個測量點到擬合球球心的距離，所有距離的極差(Rmx-Rmin)為該檢測位置的形狀誤差。該擬合球的直徑與檢測球直徑校準值的差值的絕對值，為該檢測位置的尺寸誤差在每個位置，對n個非平行影像探測系統(tǒng)的25個測量點分別用無約束最小二乘法擬合圓，總共可得n個擬合圓，包含所有擬合圓的圓心的最小外接球直徑為該檢測位置的位置誤差8GB/T16857.901—20207驗收合格性判定7.1驗收檢測如滿足如下條件，則多影像探測系統(tǒng)坐標測量機驗收檢測合格：a)在3個檢測位置測得的多影像探測系統(tǒng)的形狀誤差大于由制造商規(guī)定的最大允許誤差ISO14253-1考慮測量不確定度。b)在3個檢測位置測得的多影像探測系統(tǒng)的尺寸誤差慮測量不確定度。c)在3個檢測位置測得的多影像探測系統(tǒng)的位置誤差于由制造商規(guī)定的最大允許誤差L考慮測量不確定度。如果經(jīng)過所有的相關檢測，其特性未合格，則所有測量設備應徹底檢查是否有影響測量結果的灰塵、污垢或操作者引起的問題，還應檢查確認坐標測量機、標準器和所有探測系統(tǒng)組件處于熱平衡狀態(tài)。將所有問題糾正后，從探測系統(tǒng)標定開始到采用相同的目標探測點，但僅可再重復檢測一次。7.2復檢檢測如滿足如下條件，則多影像探測系統(tǒng)坐標測量機驗收檢測合格：a)在3個檢測位置測得的多影像探測系統(tǒng)的形狀誤差大于由使用方規(guī)定的最大允許誤差PFISO14253-1考慮測量不確定度。b)在3個檢測位置測得的多影像探測系統(tǒng)的尺寸誤差慮測量不確定度。c)在3個檢測位置測得的多影像探測系統(tǒng)的位置誤差于由使用方規(guī)定的最大允許誤差LD考慮測量不確定度。如果經(jīng)過所有的相關檢測，其特性未合格，則所有測量設備應徹底檢查是否有影響測量結果的灰塵、污垢或操作者引起的問題，還應檢查確認坐標測量機、標準器和所有探測系統(tǒng)組件處于熱平衡狀態(tài)。將所有問題糾正后，從探測系統(tǒng)標定開始到采用相同的目標探測點，但僅可再重復檢測一次。8應用8.1驗收檢測于驗證配置多影像探測系統(tǒng)的坐標測量機系統(tǒng)特性，由制造商和使用方一致同意來確定最大允許誤差和最大允許差值。8.2復檢檢測本部分所規(guī)定的復檢檢測可用于組織內部的質量保證體系，用于驗證配置多影像探測系統(tǒng)的坐標9GB/T16857.901—2020測量機的系統(tǒng)性能，由使用方應根據(jù)適用和實際情況來確定最大允許誤差和最大允許差值。8.3中間檢查在組織內部的質量保證系統(tǒng)中，周期性地使用簡化的復檢檢測來檢查坐標測量機是否符合7.2所規(guī)定的最大允許誤差和最大允許差值的要求。建議定期檢查坐標測量機的測量性能，并在任何可能嚴重影響測量性能的事件發(fā)生之后(例如發(fā)生碰撞、坐標測量機組件的更換)對整機的測量性能立即進行檢測。9產(chǎn)品文件和數(shù)據(jù)頁的說明表2給出了在產(chǎn)品文件、圖紙、數(shù)據(jù)表等中可二選一使用的符號及對應標識。多數(shù)二選一符號已簡化成下標文字，從而提高了可讀性和清晰度。本部分中使用的符號對應標識PForm,Cir,n×25::PMIPSP[Form.Cir.n×25::PMIPS]PsCi,n×25::PMIPSP[Size.Cir.n×