ISO/TS 23165:2006 幾何学的製品仕様(GPS)—座標測定機(CMM)テストの不確かさの評価に関するガイドライン | ページ 3

※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。

序章

この技術仕様は、一般的な幾何製品仕様 (GPS) シリーズの文書に属します (ISO/TR 14638 を参照)これは、一般的な GPS マトリックスにおけるサイズ、距離、半径、角度、形状、方向、位置、振れ、およびデータムに関する規格のチェーンのチェーン リンク 5 に影響を与えます。

この技術仕様と他の標準および GPS マトリックス モデルとの関係の詳細については、付録 D を参照してください。

ISO 10360-2 は ISO 14253-1 決定ルールの適用を扱い、その仕様で承認または再検証された三次元測定機 (CMM) の適合または不適合を証明します。さらに、この決定ルールはテスト中に発生する測定の不確かさの記述に基づいているため、テストの不確かさの完全な評価が必要です。この不確実性は、テストがどの程度正確であるかを表し、したがって、指定された信頼レベルで合理的な決定を行うためには、安全マージンをどの程度狭く設定する必要があるかを表します。

CMM 測定における通常の実践により、計測学者や専門家は測定の不確実性についてよく理解できます。測定結果に影響を与える可能性のある影響はすべて不確実性要因として考慮および定量化され、最終的に合計されて総合不確実性が得られます。測定の目的は、特定の測定量に関する定量的な情報を収集することであり、不確実性に関する記述は、その情報がどの程度信頼できるかを表します。

CMM の性能テストの場合、測定の目的は、校正されているため事前によく知られている材料標準の形状やサイズではなく、CMM の性能を調査することです。この場合に評価される不確実性は、テストがどの程度正確であるかを定量化します。このテストでは、不確かさの記述ではなく、測定テスト値を材料標準のサイズの既知の校正値 (プローブ誤差P または表示誤差E ) と比較することによって、CMM の品質を検出します。

したがって、テスト自体に関係する不確実性要素のみが寄与者としてテストの不確実性バジェットに含まれます。特に、CMM によって生じる器差は予算に含まれていません。合計すると、それらはプローブ誤差P または表示誤差E を構成しますが、テストの信頼性を損なうことはなく、したがってテストの不確実性の要因ではありません。

別の観点から見ると、ISO 14253-1 の原則は、適合の証明においても不適合の証明においても、不確実性に対して責任を負うのは常に測定を実施する人であるということです。言い換えれば、テスターはテスト中に発生する可能性のある不完全性に対して責任を負い、テストの不確実性の観点からこれを考慮します。このことから、テスターは自分の責任の下にある要素についてのみ責任を負うべきである、つまり、これらの要素のみがテストの不確実性予算に含まれるべきであるということになります。 ISO 10360-2 テストは必ずしも CMM メーカーによって実行されるわけではないため、テスト担当者は CMM の器差に対して一切の責任を負いません。たとえば、購入者は、大きな誤差のある CMM が仕様の範囲外であることを証明したい場合があります。 CMM の誤差が予算内で考慮されている場合、結果として生じるテストの不確実性は非常に大きくなり、おそらく何も証明できないでしょう。テストが CMM メーカーによって実行される場合、後者はテスターとして責任を負います。テストの不確実性を伴うテスト実装の不完全性(許容範囲が狭まる)、および製造者として、プローブ誤差P および表示誤差の大きな値に関する CMM の不完全性に対して責任を負います。 E

Introduction

This Technical Specification belongs to the general Geometrical product specification (GPS) series of documents (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 in the general GPS matrix.

For more detailed information about the relationship of this Technical Specification to other standards and to the GPS matrix model, see Annex D.

ISO 10360-2 deals with the application of the ISO 14253-1 decision rule, which proves conformance or non-conformance of a coordinate measuring machine (CMM) that is accepted or re-verified with its specification. In turn, this decision rule is based on a statement of the measurement uncertainty incurred while testing, and hence requires a full evaluation of the test uncertainty. This uncertainty expresses how accurate the test is, and hence how narrow the safety margins need to be set in order to make a rational decision at a specified confidence level.

Usual practice in CMM measurement familiarizes metrologists and practitioners with measurement uncertainty. Any possible effect which may affect the measurement result is considered and quantified as an uncertainty contributor, and eventually summed up to achieve the combined uncertainty. The purpose of the measurement is to gather quantitative information on a given measurand, and the uncertainty statement expresses how reliable that information is.

In the case of a performance test of a CMM, the purpose of the measurement is to investigate the CMM's performance rather than the form or size of a material standard, which is calibrated and therefore well-known in advance. The uncertainty being evaluated in this case quantifies how accurate the test is. The test detects the quality of the CMM by comparing the measurement test values with the known calibrated values of the material standards of size (probing error, P , or error of indication, E ), and not through the uncertainty statement.

Consequently, only those uncertainty components that pertain to the test itself are included in the test uncertainty budget as contributors. In particular, instrumental errors introduced by the CMM are not included in the budget. In total, they constitute the probing error, P , or the error of indication, E , but do not compromise the test reliability and hence are not contributors to the test uncertainty.

From a different viewpoint, the ISO 14253-1 principle is that it is always the person performing the measurement who is liable for the uncertainty, whether in proving conformance or non-conformance. In other words, the tester is responsible for any imperfection which may occur during the test, and he takes this into account in terms of test uncertainty. A corollary of this is that the tester should only be held accountable for the elements under his responsibility, i.e. only these elements should be included in the test uncertainty budget. As the ISO 10360-2 test is not necessarily performed by the CMM manufacturer, the tester does not have any responsibility for the CMM instrumental errors. For example, a purchaser may want to prove that a CMM with large errors falls outside specification; if the CMM errors were to be considered in the budget, the resulting test uncertainty would be so large that it probably could not prove anything at all. When the test is performed by a CMM manufacturer, the latter, as the tester, takes responsibility for any imperfection in the test implementation with the test uncertainty — which narrows the acceptance zone —, and, as the manufacturer, takes responsibility for any imperfection of the CMM regarding any large values of the probing error, P , and error of indication, E .