ISO 10360-12:2016 幾何学的製品仕様(GPS)—座標測定システム(CMS)の受け入れおよび再検証テスト—パート12:関節式アーム座標測定機(CMM) | ページ 6

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

3 用語と定義

このドキュメントの目的のために、ISO 10360-1 で指定されている次の用語と定義、および以下が適用されます。

注記このセクションの定義は、用語の意味を簡潔に示すことを目的としています。数値を有する計量特性については,値を決定する際に,箇条 6 及び附属書 E の手順の完全な説明及び試験結果の導出に従わなければならない。

3.1

多関節アーム三次元測定機

空間座標を測定し、
  • 固定長セグメントの開いたチェーンに、
  • セグメントとプロービング システムを相互接続し、それらを固定環境に取り付けるジョイント アセンブリ、および
  • チェーンの自由端のプローブシステム

注記1:プロービングシステムは、剛性プローブまたはスキャナーなどのセンシングシステムを含む場合があります。

注記 2:固定長セグメントに接続されたロータリー ジョイント アセンブリには、角度エンコーダが装備されています。各測定点のデカルト座標は、測定された角度とセグメントの長さから計算されます。

3.2

ジョイント

これらの要素間の単一の回転自由度を可能にする多関節アーム CMM の隣接する要素間の接続

注記 1:ジョイントには 2 つのタイプがあります。隣接するアーム セグメント間でヒンジの動きを引き起こすヒンジ ジョイントと、接続されたアーム セグメントの軸を中心に回転運動を引き起こすスイベル ジョイントです。

注記 2:通常、各ジョイントには角度測定装置 (ロータリーエンコーダー) が含まれています。

3.3

ジョイントアッセンブリ

多関節アーム CMM の 2 つの隣接する要素間の 2 つ以上のジョイントのアセンブリ。

注記 1通常、ジョイントアセンブリには、少なくともヒンジジョイントとスイベルジョイントが含まれます。

注記 2:人間の腕と同様に、3 つの主な関節アセンブリは、肩、肘、手首に指定されています。

注記 3:現在のマシンは、図 1 に示すように、肩 (a, b)、肘 (c, d)、および手首 (e, f, g) にそれぞれ 2 または 3 自由度を持っています。 CMM は、6 軸マシンまたは 7 軸マシンと呼ばれます。

図 1 —多関節アーム CMM

a)回転軸 6 軸の場合

b)回転軸 7 軸の場合

3.4

測定範囲

多関節アーム CMM が測定できる球状体積の直径

注記1:測定範囲は製造業者によって指定されている。

注記 2:測定範囲は、多関節アームのリーチの 2 倍です。ただし、多関節アームが到達できる領域の一部は、測定ボリューム内にない場合があります。

3.5

体積の測定

メーカーが多関節アーム CMM の性能を指定する空間領域。

注記1:測定容積は、製造業者が指定したアクセスできないゾーンによって制限されています。たとえば、垂直主軸の近くにアクセスできないゾーンがある場合があります。

注記 2:製造業者は、1 つの機械に対して複数の測定体積を指定する場合があり、各測定体積には個別の性能仕様があります。

注記3:隣接するアームセグメントを互いに近づけると関節が結合する可能性があるため、測定ボリュームのサイズは、測定ボリュームの外側またはアクセスできないゾーンに対するプローブスタイラスの方向に依存する場合があります。測定容積内。メーカーは、プローブ スタイラスの方向に応じて、1 つまたは複数の測​​定ボリュームを指定できます。

3.6

便利な腕の長さ

測定範囲に役立ちました

3.7

熱膨張係数

CTE

a

20 °C での材料の線熱膨張係数

注記 1上記の CTE の定義は、ユーザーが 20 °C で測定する必要があることを意味するものではありません。

3.8

通常の CTE 材料

CTE が 8 × 10 -6/°C ~ 13 × 10 -6/°C の材料

注記 1: CTE を単位 1/K (1/°C に相当) で表す文書もある。

[出典: ISO 10360‑2]

3.9

キネマティックシート

空間内の固定位置に球面の中心を繰り返し保持する機械的なシート (ネスト)

注記 1:キネマティック シートの例は、3 つの硬化球を含む三面体シートで、各球は円上に配置され、他の球から公称 120° 離れています。 3つの球体の各々は、より大きな球体の表面(または球面)と接触し、より大きな球体の中心を空間内で繰り返し位置決めできるようにする。

注記 2: ISO 10360 のこの部分で使用されているように、キネマティック シートは 6 自由度ではなく 3 自由度の拘束を提供します。

3.10

シングルポイント関節テスト

肘の位置を 180° 回転させながら、多関節アーム CMM プローブをキネマティック シート内に保持するテスト。

注記 1点関節試験は,附属書 D に記載されている中間試験である。

3.11

関節位置エラー、触覚

LDia.5x5:Type:Tact.AArm

触覚プローブを使用した場合に関節位置テストを実行して得られた 5 つの球の中心である点を包含する最小外接球の直径

注記 1 ISO 10360 のこの部分の文脈では、ローカルの略語LDia.5x5:Artが使用されます。

3.12

長さ測定エラー、双方向

EBi:0:Tact.AArm

双方向のポイントツーポイント距離測定を実行するときの表示の誤差

注記 1 ISO 10360 のこの部分のコンテキストでは、現地の略語Ebiが使用されます。

注記 2添字 0 は先端オフセットがないことを示す。 ISO 10360 の一部の他の部分にオフセットがある場合があります。

3.13

長さ測定誤差、一方向

EUni:0:Tact.AArm

一方向のポイントツーポイント距離測定を実行するときの指示の誤差

注記 1:附属書 B では、単方向測定と双方向測定について説明しています。

注記 2 ISO 10360 のこの部分のコンテキストでは、現地の略語EUniが使用されます。

3.14

プロービングフォームエラー、触覚

PForm.Sph.1x25::Tact.AArm

ガウス半径距離の範囲が、テスト球上の触覚プローブによって測定された 25 点のガウス (最小二乗) フィットによって決定できる指示誤差。

注記 1 ISO 10360 のこの部分の文脈では、ローカル略語PForm.Sph.1x25が使用されます。

3.15

プロービング サイズ エラー、触覚

PSize.Sph.1x25::Tact.AArm

触覚プローブによって測定された 25 点のガウス (最小二乗) フィットによって決定されるサイズの球状材料標準の直径の表示誤差。

注記 1 ISO 10360 のこの部分のコンテキストでは、ローカルの略語PSize.Sph.1x25が使用されます。

3.16

関節位置誤差の最大許容誤差、触覚

LDia.5x5:Type:Tact.AArm,MPE

関節位置誤差の極値、触覚、仕様で許容されるLDia.5x5:Art:Tact.AArm

注記 1 ISO 10360 のこの部分の文脈では、ローカル略語LDia.5x5:Art,MPEが使用されます。

3.17

双方向測長の最大許容誤差

EBi:0:Tact.AArm,MPE

仕様で許容される双方向測長誤差EBi:0:Tact.AArmの極値

注記 1 ISO 10360 のこの部分のコンテキストでは、ローカルの略語EBi,MPEが使用されます。

3.18

一方向長さ測定の最大許容誤差

EUni:0:Tact.AArm,MPE

仕様で許容される一方向測長誤差EUni:0:Tact.AArmの極値

注記 1 ISO 10360 のこの部分のコンテキストでは、現地の略語EUni,MPEが使用されます。

3.19

プロービングフォームの最大許容誤差、触覚

PForm.Sph.1x25::Tact.AArm,MPE

仕様で許容される触覚プローブPForm.Sph.1x25::Tact.AArmのプローブ形状誤差の極値

注記 1 ISO 10360 のこの部分の文脈では、ローカル略語PForm.Sph.1x25,MPEが使用されます。

3.20

プロービングサイズ、触覚の最大許容誤差

PSize.Sph.1x25::Tact.AArm,MPE

触覚プローブのプローブサイズ誤差の極値、 PSize.Sph.1x25::Tact.AArm 、仕様で許可されています

注記 1 ISO 10360 のこの部分の文脈では、ローカルの略語PSize.Sph.1x25,MPEが使用されます。

3.21

定格使用条件

測定器または測定システムが設計どおりに機能するために、測定中に満たさなければならない動作条件。

注記 1:定格動作条件は、一般に、測定される量と影響量の値の間隔を指定します。

[出典: ISO/IEC Guide 99:2007, 4.9]

注記 2: ISO 10360 シリーズ内で、「設計どおり」という用語は、MPE によって指定されていることを意味します。

注記 3: MPE 仕様が関数 (異なる条件に対して異なる MPE 値を指定できる場合) と見なされる場合、定格動作条件はその関数のドメインを定義します。

参考文献

[1]ISO 3650, 幾何学的製品仕様 (GPS) — 長さ規格 — ゲージ ブロック
[2]ISO 8015, 幾何学的製品仕様 (GPS) — 基礎 — 概念、原則、および規則
[3]ISO 10360‑1, 幾何学的製品仕様 (GPS) — 座標測定機 (CMM) の受け入れおよび再検証テスト — Part 1: 語彙
[4]ISO 10360‑2, 幾何学的製品仕様 (GPS) — 座標測定機 (CMM) の受け入れおよび再検証テスト — Part 2: 直線寸法の測定に使用される CMM
[5]ISO 14253‑1, 幾何学的製品仕様 (GPS) — ワークピースおよび測定機器の測定による検査 — Part 1: 仕様への適合または不適合を証明するための決定規則
[6]ISO 14638, 幾何学的製品仕様 (GPS) — マトリックス モデル
[7]ISO 17450‑1, 幾何学的製品仕様 (GPS) — 一般概念 — Part 1: 幾何学的仕様と検証のためのモデル
[8]ISO/IEC Guide 99:2007, 計量に関する国際語彙 — 基本的および一般的な概念と関連用語 (VIM)

3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the following terms and definitions given in ISO 10360-1 and the following apply.

NOTE The definitions in this section are intended to concisely state the meaning of terms. For metrological characteristics that have numerical values, the complete description of the procedure and derivation of test results in Clause 6 and Annex E are to be followed in determining values.

3.1

articulated arm coordinate measuring machine

system that measures spatial coordinates and comprises
  • an open chain of fixed-length segments,
  • joint assemblies interconnecting the segments and the probing system and attaching them to the stationary environment, and
  • a probing system at the free end of the chain

Note 1 to entry: The probing system may comprise a rigid probe or a sensing system such as a scanner.

Note 2 to entry: Rotary joint assemblies connected to the fixed-length segments are equipped with angular encoders. Cartesian coordinates of each measuring point are calculated from the measured angles and segment lengths.

3.2

joint

connection between adjacent elements of an articulated arm CMM that allows a single rotational degree of freedom between these elements

Note 1 to entry: There are two types of joints: hinge joints, which cause a hinging movement between adjacent arm segments, and swivel joints, which cause a rotary movement around the axis of the connected arm segment.

Note 2 to entry: Each joint ordinarily includes an angle measuring device (rotary encoder).

3.3

joint assembly

assembly of two or more joints between two adjacent elements of an articulated arm CMM

Note 1 to entry: Usually, a joint assembly includes at least a hinge joint and a swivel joint.

Note 2 to entry: In analogy to the human arm, the three main joint assemblies are designated the shoulder, elbow, and wrist.

Note 3 to entry: Current machines have 2 or 3 degrees of freedom each for shoulder (a, b), elbow (c, d), and wrist (e, f, g), as shown in Figure 1. Consequently, articulated arm CMMs are referred to as either six or seven axis machines.

Figure 1—Articulated arm CMM

a)With six rotary axes

b)With seven rotary axes

3.4

measuring range

diameter of the spherical volume within which an articulated arm CMM is capable of measuring

Note 1 to entry: The measuring range is specified by the manufacturer.

Note 2 to entry: The measuring range is twice the reach of the articulated arm. However, some of the regions that can be reached by the articulated arm may not be within the measuring volume.

3.5

measuring volume

region in space over which the manufacturer specifies the performance of the articulated arm CMM

Note 1 to entry: The measuring volume is restricted by inaccessible zones specified by the manufacturer. For example, there may be an inaccessible zone close to the vertical main axis.

Note 2 to entry: Manufacturers may specify more than one measuring volume for a machine, each measuring volume having a separate performance specification.

Note 3 to entry: Because of the possibility of binding up a joint when adjacent arm segments are brought close together, the size of the measuring volume may depend on the direction of the probe stylus in relation to the outside of the measuring volume or inaccessible zones within the measuring volume. The manufacturer may specify one or more measuring volumes according to the direction of the probe stylus.

3.6

useful arm length

half the measuring range

3.7

coefficient of thermal expansion

CTE

α

linear thermal expansion coefficient of a material at 20 °C

Note 1 to entry: The above definition for CTE does not imply that a user is required to make measurements at 20 °C.

3.8

normal CTE material

material with a CTE between 8 × 10−6/°C and 13 × 10−6/°C

Note 1 to entry: Some documents may express CTE in units 1/K, which is equivalent to 1/°C.

[SOURCE: ISO 10360‑2]

3.9

kinematic seat

mechanical seat (nest) that repeatably holds the centre of a spherical surface in a fixed position in space

Note 1 to entry: An example of a kinematic seat is a trihedral seat that includes three hardened spheres, each sphere placed on a circle and separated from the other spheres by nominally 120°. Each of the three spheres contacts the surface of a larger sphere (or spherical surface) so as to permit repeatable positioning of the centre of the larger sphere in space.

Note 2 to entry: As used in this part of ISO 10360, a kinematic seat provides constraint for 3 degrees of freedom rather than 6 degrees of freedom.

3.10

single-point articulation test

test in which articulated arm CMM probe is held within a kinematic seat while the elbow location is rotated by 180°

Note 1 to entry: The single-point articulation test is an interim test described in Annex D.

3.11

articulated location error, tactile

LDia.5x5:Art:Tact.AArm

diameter of the minimum circumscribed sphere encompassing the points that are the centres of the five spheres obtained from performing the articulated location test when using a tactile probe

Note 1 to entry: In the context of this part of ISO 10360, the local abbreviation LDia.5x5:Art is used.

3.12

length measurement error, bidirectional

EBi:0:Tact.AArm

error of indication when performing a bidirectional point-to-point distance measurement

Note 1 to entry: In the context of this part of ISO 10360, the local abbreviation Ebi is used.

Note 2 to entry: The subscript 0 indicates that there is no tip offset. There may be an offset in some other parts of ISO 10360.

3.13

length measurement error, unidirectional

EUni:0:Tact.AArm

error of indication when performing a unidirectional point-to-point distance measurement

Note 1 to entry: Annex B discusses unidirectional and bidirectional measurements.

Note 2 to entry: In the context of this part of ISO 10360, the local abbreviation EUni is used.

3.14

probing form error, tactile

PForm.Sph.1x25::Tact.AArm

error of indication within which the range of Gaussian radial distances can be determined by a Gaussian (least-squares) fit of 25 points measured by a tactile probe on a test sphere

Note 1 to entry: In the context of this part of ISO 10360, the local abbreviation PForm.Sph.1x25 is used.

3.15

probing size error, tactile

PSize.Sph.1x25::Tact.AArm

error of indication of the diameter of a spherical material standard of size as determined by a Gaussian (least-squares) fit of 25 points measured by a tactile probe

Note 1 to entry: In the context of this part of ISO 10360, the local abbreviation PSize.Sph.1x25 is used.

3.16

maximum permissible error of articulated location error, tactile

LDia.5x5:Art:Tact.AArm,MPE

extreme value of the articulated location error, tactile, LDia.5x5:Art:Tact.AArm, permitted by specifications

Note 1 to entry: In the context of this part of ISO 10360, the local abbreviation LDia.5x5:Art,MPE is used.

3.17

maximum permissible error of bidirectional length measurement

EBi:0:Tact.AArm,MPE

extreme value of the bidirectional length measurement error, EBi:0:Tact.AArm, permitted by specifications

Note 1 to entry: In the context of this part of ISO 10360, the local abbreviation EBi,MPE is used.

3.18

maximum permissible error of unidirectional length measurement

EUni:0:Tact.AArm,MPE

extreme value of the unidirectional length measurement error, EUni:0:Tact.AArm, permitted by specifications

Note 1 to entry: In the context of this part of ISO 10360, the local abbreviation EUni,MPE is used.

3.19

maximum permissible error of probing form, tactile

PForm.Sph.1x25::Tact.AArm,MPE

extreme value of the probing form error for tactile probe, PForm.Sph.1x25::Tact.AArm, permitted by specifications

Note 1 to entry: In the context of this part of ISO 10360, the local abbreviation PForm.Sph.1x25,MPE is used.

3.20

maximum permissible error of probing size, tactile

PSize.Sph.1x25::Tact.AArm,MPE

extreme value of the probing size error for a tactile probe, PSize.Sph.1x25::Tact.AArm, permitted by specifications

Note 1 to entry: In the context of this part of ISO 10360, the local abbreviation PSize.Sph.1x25,MPE is used.

3.21

rated operating condition

operating condition that must be fulfilled during measurement in order that a measuring instrument or measuring system performs as designed

Note 1 to entry: Rated operating conditions generally specify intervals of values for a quantity being measured and for any influence quantity.

[SOURCE: ISO/IEC Guide 99:2007, 4.9]

Note 2 to entry: Within the ISO 10360 series, the term “as designed” means as specified by MPEs.

Note 3 to entry: If an MPE specification is thought of as a function (where different MPE values could be given for different conditions), then the rated operating conditions define the domain of that function.

Bibliography

[1]ISO 3650, Geometrical Product Specifications (GPS) — Length standards — Gauge blocks
[2]ISO 8015, Geometrical product specifications (GPS) — Fundamentals — Concepts, principles and rules
[3]ISO 10360‑1, Geometrical Product Specifications (GPS) — Acceptance and reverification tests for coordinate measuring machines (CMM) — Part 1: Vocabulary
[4]ISO 10360‑2, Geometrical product specifications (GPS) — Acceptance and reverification tests for coordinate measuring machines (CMM) — Part 2: CMMs used for measuring linear dimensions
[5]ISO 14253‑1, Geometrical product specifications (GPS) — Inspection by measurement of workpieces and measuring equipment — Part 1: Decision rules for proving conformity or nonconformity with specifications
[6]ISO 14638, Geometrical product specifications (GPS) — Matrix model
[7]ISO 17450‑1, Geometrical product specifications (GPS) — General concepts — Part 1: Model for geometrical specification and verification
[8]ISO/IEC Guide 99:2007, International vocabulary of metrology — Basic and general concepts and associated terms (VIM)