VDI VDE 2617 Blatt 10 1-2014 Accuracy of coordinate measuring machines - Characteristics and their checking - Laser trackers with multiple probing systems.pdf

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1、ICS 17.040.30 VDI/VDE-RICHTLINIEN Mai 2014 May 2014 VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE VERBAND DER ELEKTROTECHNIK ELEKTRONIK INFORMATIONSTECHNIK Genauigkeit von Koordinatenmessgerten Kenngren und deren Prfung Lasertracker mit Multisensorik Accuracy of coordinate measuring machines Characteristics and their

2、 checking Laser trackers with multiple probing systems VDI/VDE 2617 Blatt 10.1 / Part 10.1 Ausg. deutsch/englisch Issue German/English Die deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich. The German version of this standard shall be taken as authori-tative. No guarantee can be given with respect

3、to the English translation. VDI/VDE-Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik (GMA) Fachbereich Fertigungsmesstechnik VDI/VDE-Handbuch Fertigungsmesstechnik VDI-Handbuch Produktionstechnik und Fertigungsverfahren, Band 3: Betriebsmittel VDI/VDE Handbuch Mikro- und Feinwerktechnik Vervielfltigun

4、gauchfrinnerbetriebliche Zwecke nicht gestattet /Reproductionevenforinternalusenot permittedFrhere Ausgabe:10.12 Entwurf,deutschFormeredition:10/12Draft,in German onlyZu beziehen durch /Available atBeuth Verlag GmbH,10772 BerlinAlle Rechte vorbehalten / AllrightsreservedVerein DeutscherIngenieuree.V

5、.,Dsseldorf2014Inhalt Seite Contents Page Vorbemerkung . 2 Einleitung . 2 1 Anwendungsbereich . 3 2 Normative Verweise 4 3 Konfiguration des Antastsystems . 4 4 Anforderungen an die Messeigenschaften . 5 4.1 Multisensorik-Messabweichungen und Messwerte 5 4.2 Umgebungsbedingungen 6 4.3 Betriebsbeding

6、ungen 6 5 Annahme- und Besttigungsprfungen 6 5.1 Prinzip 6 5.2 Messeinrichtung . 7 5.3 Verfahren . 7 5.4 Datenanalyse 8 6 bereinstimmung mit der Spezifikation 9 6.1 Annahmeprfungen 9 6.2 Besttigungsprfungen. 9 7 Anwendungen . 10 7.1 Annahmeprfungen 10 7.2 Besttigungsprfungen. 10 7.3 Zwischenprfungen

7、 10 Anhang Spezifikationsbeispiele 11 Schrifttum 12 Preliminary note . 2 Introduction 2 1 Scope . 3 2 Normative references . 4 3 Probing system configuration . 4 4 Requirements concerning measurement characteristics 5 4.1 Multiple probe errors of measurement and measured values 5 4.2 Environmental c

8、onditions 6 4.3 Operating conditions 6 5 Acceptance and reverification tests . 6 5.1 Principle . 6 5.2 Measuring system 7 5.3 Procedure . 7 5.4 Data analysis 8 6 Compliance with specification 9 6.1 Acceptance tests 9 6.2 Reverification tests 9 7 Applications 10 7.1 Acceptance tests 10 7.2 Reverifica

9、tion tests 10 7.3 Interim checks 10 Annex Specification examples . 12 Bibliography 12 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCAB7EF8BD9NormCD - Stand 2014-05 2 VDI/VDE 2617 Blatt 10.1 / Part 10.1 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014 Vorbemerkung Der Inhalt dieser Ric

10、htlinie ist entstanden unter Beachtung der Vorgaben und Empfehlungen der Richtlinie VDI 1000. Alle Rechte, insbesondere die des Nachdrucks, der Fotokopie, der elektronischen Verwendung und der bersetzung, jeweils auszugsweise oder vollstn-dig, sind vorbehalten. Die Nutzung dieser VDI-Richtlinie ist

11、unter Wah-rung des Urheberrechts und unter Beachtung der Lizenzbedingungen (www.vdi.de/richtlinien), die in den VDI-Merkblttern geregelt sind, mglich. Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieser VDI-Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt. Preliminary note The content of this standard has bee

12、n developed in strict accordance with the requirements and rec-ommendations of the standard VDI 1000. All rights are reserved, including those of reprint-ing, reproduction (photocopying, micro copying), storage in data processing systems and translation, either of the full text or of extracts. The u

13、se of this standard without infringement of copyright is permitted subject to the licensing con-ditions specified in the VDI Notices (www.vdi.de/ richtlinien). We wish to express our gratitude to all honorary contributors to this standard. Einleitung In der Richtlinienreihe VDI/VDE 2617 sind Kenn-gr

14、en zur Beschreibung der Genauigkeit von Koordinatenmessgerten (KMG) festgelegt und Verfahren zu ihrer Prfung beschrieben. Die Richt-linienreihe besteht aus folgenden Blttern: Blatt 2.1 Leitfaden zur Anwendung von DIN EN ISO 10360-2 zur Prfung von Lngenmaen Blatt 2.2 Formmessung Blatt 4 Leitfaden zur

15、 Anwendung von DIN EN ISO 10360-3 fr Koordinaten-messgerte mit zustzlichen Drehach-sen Blatt 5 berwachung durch Prfkrper Blatt 5.1 berwachung mit Kugelplatten Blatt 6.1 Koordinatenmessgerte mit optischer Antastung Leitfaden zur Anwen-dung von DIN EN ISO 10360 fr Ko-ordinatenmessgerte mit optischen S

16、ensoren fr laterale Strukturen Blatt 6.2 Leitfaden zur Anwendung von DIN EN ISO 10360 fr Koordinatenmess-gerte mit optischen Abstandssenso-ren Blatt 6.3 Koordinatenmessgerte mit Multisensorik Blatt 7 Ermittlung der Unsicherheit von Mes-sungen auf Koordinatenmessgerten durch Simulation Blatt 8 Prfpro

17、zesseignung von Messungen mit Koordinatenmessgerten Introduction The series of standards VDI/VDE 2617 specifies characteristics for the accuracy of coordinate measuring machines (CMMs) and describes proce-dures for verifying these characteristics. The series of standards presently consists of the fo

18、llowing parts: Part 2.1 Code of practice for the application of DIN EN ISO 10360-2 for length measurement Part 2.2 Form measurement Part 4 Manual for the use of DIN EN ISO 10360-3 for coordinate measur-ing machines with additional axes of rotation Part 5 Interim check with artefacts Part 5.1 Interim

19、 check with ball plates Part 6.1 Coordinate measuring machines with optical probing Code of practice for the application of DIN EN ISO 10360 to coordinate measuring machines with optical sensors for lateral struc-tures Part 6.2 Guideline for the application of DIN EN ISO 10360 to coordinate measur-i

20、ng machines with optical distance sensors Part 6.3 Coordinate measuring machines with multiple probing systems Part 7 Estimation of measurement uncertain-ty of coordinate measuring machines by means of simulation Part 8 Test suitability of measurements with coordinate measuring machines B55EB1B3E14C

21、22109E918E8EA43EDB30F09DCAB7EF8BD9NormCD - Stand 2014-05All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e. V., Dsseldorf 2014 VDI/VDE 2617 Blatt 10.1 / Part 10.1 3 Blatt 9 Annahme- und Besttigungsprfung von Gelenkarm-Koordinatenmess-gerten Blatt 10 Annahme- und Besttigungsprfung von Lasertrackern Bl

22、att 10.1 Lasertracker mit Multisensorik Blatt 11 Ermittlung der Unsicherheit von Mes-sungen auf Koordinatenmessgerten durch Messunsicherheitsbilanzen Blatt 12.1 Annahme- und Besttigungsprfun-gen fr Koordinatenmessgerte zum taktilen Messen von Mikrogeometrien Blatt 12.2 Annahme- und Besttigungsprfun-

23、gen fr Koordinatenmessgerte zum optischen Messen von Mikrogeome-trien (in Vorbereitung) Blatt 13 Leitfaden zur Anwendung von DIN EN ISO 10360 fr Koordinatenmess-gerte mit CT-Sensoren Eine Liste der aktuell verfgbaren Bltter dieser Richtlinienreihe ist im Internet abrufbar unter www.vdi.de/2617. Part

24、 9 Acceptance and reverification tests for Articulated Arm Coordinate Measur-ing Machines Part 10 Acceptance and reverification tests of lasertrackers Part 10.1 Laser trackers with multiple probing systems Part 11 Determination of the uncertainty of measurement for coordinate measur-ing machines usi

25、ng uncertainty budg-ets Part 12.1 Acceptance and reverification tests for tactile CMM measuring microgeo-metries Part 12.2 Acceptance and reverification tests for optical CMM measuring microgeo-metries (in preparation) Part 13 Guideline for the application of DIN EN ISO 10360 for coordinate measur-i

26、ng machines with CT-sensors A catalogue of all available parts of this series of standards can be accessed on the Internet at www.vdi.de/2617. 1 Anwendungsbereich Die in dieser Richtlinie beschriebenen Annahme- und Besttigungsprfungen gelten fr Laser-tracker, die sowohl mit berhrenden als auch be-rh

27、rungslosen Antastsystemen arbeiten. Sie befasst sich mit der Prfung der Leistungsfhigkeit eines Lasertrackers mit Multisensorik fr den Fall, dass zwei oder mehr Antastsysteme gemeinsam zur Lsung einer Messaufgabe eingesetzt werden. Diese Richtlinie beschreibt Verfahren zur Prfung der Leistungsfhigke

28、it von Lasertrackern mit Multisensorik. Diese Richtlinie setzt die Prfung des Lasertrackers nach VDI/VDE 2617 Blatt 10 voraus, sowie die Einhaltung der vom Hersteller spezifizierten Betriebsbedingungen. Sie gilt fr: Annahmeprfungen zum Nachweis der ber-einstimmung des Lasertrackers und seines An-tas

29、tsystems mit den Herstellerspezifikationen Besttigungsprfungen zur turnusmigen Pr-fung des Lasertrackers und seines Antastsys-tems durch den Betreiber Zwischenprfungen zur berwachung des Lasertrackers und seines Antastsystems durch den Betreiber zwischen den Besttigungspr-fungen 1 Scope The acceptan

30、ce and reverification tests described in this standard are applicable to laser trackers which use both contacting and non-contacting probing systems. The standard addresses the test-ing of the performance of a laser tracker with mul-tiple probing system when two or more probing systems are used toge

31、ther to perform a measure-ment task. This standard describes procedures for testing the performance of laser trackers with multiple prob-ing systems. It requires testing of the laser tracker in accordance with VDI/VDE 2617 Part 10 and compliance with the operating conditions specified by the manufac

32、turer. It is applicable to: acceptance tests for demonstrating compliance of the laser tracker and its probing system with the manufacturers specifications reverification tests for periodic testing of the laser tracker and its probing system by the user interim checks for inspection of the laser tra

33、cker and its probing system by the user be-tween reverification tests B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCAB7EF8BD9NormCD - Stand 2014-05 4 VDI/VDE 2617 Blatt 10.1 / Part 10.1 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014 2 Normative Verweise Das folgende zitierte Dokumen

34、t ist fr die Anwen-dung dieser Richtlinie erforderlich: VDI/VDE 2617 Blatt 10:2011-01 Genauigkeit von Koordinatenmessgerten; Kenngren und de-ren Prfung; Annahme- und Besttigungspr-fung von Lasertrackern 2 Normative references The following referenced document is indispensa-ble for the application of

35、 this standard: VDI/VDE 2617 Part 10:2011-01 Accuracy of co-ordinate measuring machines; Characteristics and their checking; Acceptance and reverifica-tion tests of lasertrackers 3 Konfiguration des Antastsystems Die Konfiguration des Antastsystems beschreibt eindeutig die Betriebsbedingungen eines

36、Antast-systems, auf den sich der jeweilige Wert der Leis-tungsfhigkeit bezieht. Dies beinhaltet: maximal zulssige Tasterlnge Einmessstrategie, Kalibrierung maximal zulssigen Arbeitsbereich (Abstand, Nicken, Rollen, Gieren usw.) zulssige Oberflchenneigung relativ zum Tast-system zulssige Oberflchenei

37、genschaften Im Allgemeinen wird der Hersteller fr jedes An-tastsystem eine Antastsystemkonfiguration festle-gen. Es steht ihm jedoch frei, auch unterschiedli-che Konfigurationen des Antastsystems fr ein einziges Antastsystem zu beschreiben. Jede Konfi-gurationen des Antastsystems ist durch ein Akro-

38、nym (siehe Anhang) gekennzeichnet, dem die je-weiligen Werte der Leistungsfhigkeit zugeordnet sind. Die folgenden Merkmale kennzeichnen die Antast-konfiguration: Kombination von Antastsystemen Kombination von zwei oder mehreren Konfigu-rationen des Antastsystems, auf die sich eine Multisensorikspezi

39、fikation bezieht. Zulssige Oberflcheneigenschaften Oberflcheneigenschaften, auf die die jeweilige Konfiguration des Antastsystems beschrnkt ist. Typischerweise kann der Hersteller einen Werkstoff oder eine Reihe von Werkstoffen und oder ein Rauheitsspektrum festlegen. Das in der Prfung verwendete Ku

40、gelnormal muss diese zulssigen Oberflcheneigenschaften erfllen. Einmessung des Antastsystems Einmessung des Antastsystems, die durch Sen-sor- und oder Tasterwechsel von der nachfol-genden Messung getrennt ist. 3 Probing system configuration The probing system configuration describes the specific ope

41、rating conditions of the probing system to which the respective value of the performance characteristic refers. This includes: maximum permissible stylus length qualification strategy, calibration maximum permissible working range (distance, pitch, roll, yaw, etc.) permissible surface tilt angle rel

42、ative to the probing system permissible surface characteristics In general, the manufacturer will specify one prob-ing system configuration for each probing system. However, he is also free to describe various prob-ing system configurations for a single probing system. Each probing system configurat

43、ion is de-noted by an acronym (see Annex) to which the respective values of the performance characteris-tics are assigned. The following characteristics define the probing configuration: combination of probing systems Combination of two or several probing system configurations to which a multiple pr

44、obing sys-tem specification refers. permissible surface characteristics Surface characteristics to which the respective configuration of the probing system is limited. Typically, the manufacturer can specify a mate-rial or a number of materials and/or a range of roughnesses. The spherical standard u

45、sed in the test shall fulfil these permissible surface charac-teristics. qualification of probing system Probing system qualification which is separated from the subsequent measurement through change of sensor and/or stylus. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCAB7EF8BD9NormCD - Stand 2014-05All rig

46、hts reserved Verein Deutscher Ingenieure e. V., Dsseldorf 2014 VDI/VDE 2617 Blatt 10.1 / Part 10.1 5 Multisensorik-Formabweichung, PFMSpanne der Radien der Einzelpunkte bezogen auf den Mittelpunkt einer Ausgleichskugel bei der Messung eines Kugelnormals mit einem Lasertracker mit Multisensorik. Mult

47、isensorik-Durchmesserabweichung, PSMAbweichung des gemessenen Durchmessers vom kalibrierten Durchmesser bei der Messung eines Kugelnormals mit einem Lasertracker mit Multisensorik. Multisensorik-3-D-Ortsabweichung, PLM(*)Die 3-D-Ortsabweichung sollte an mindestens zwei Positionen im Messvolumen best

48、immt werden. 3-D-Abstand der Mittelpunktkoordinaten bei der Messung eines ortsfesten Kugelnormals mit jeweils unterschiedlichen Konfigurationen des Antastsystems mit einem Lasertracker mit Multisensorik. Grenzwert der Multisensorik-Formabweichung, PFM,MPEGrenzwert der Multisensorik-Formabweichung, d

49、er laut Spezifikation, Vorschriften usw. fr ein Lasertracker zulssig ist. Grenzwert der Multisensorik-Durchmesserabweichung, PSM,MPEGrenzwert der Multisensorik-Durchmesserab-weichung, der laut Spezifikation, Vorschriften usw. fr ein Lasertracker zulssig ist. Grenzwert der Multisensorik-3-D-Orts-abweichung, PLM,MPL Grenzwert der Multisensorik-3-D-Ortsabweich-ung, der laut Spezifikation,