中华人民共和国国家标准
GB/T16857.12—2022/IS010360-12:2016
产品几何技术规范（GPS)
坐标测量系统（CMS）的验收检测和复检检测第12部分：关节臂式坐标测量机
Geometrical product specifications (GPs)----Acceptance and reverification tests for coordinate measuring systems (CMS)-Part 12:Articulated arm coordinate
measurement machines (CMM)
(ISO10360-12:2016,IDT)
2023-04-01实施
2022-12-30发布 目 次
前言引言
范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 4 符号 5 额定工作条件 6 验收检测和复检检测 7 合格判定
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应用· 产品文件和数据页中的说明·
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附录A（资料性） 表格附录B（规范性） 复现参考检测长度的标准器附录C（资料性） 标准器的找正附录D（资料性） 期间核查· 附录E（规范性） 检测关节臂式坐标测量机的扫描探测系统附录F（规范性） 通过连接检测长度进行长度误差测量附录G（资料性） 可选万向探测尺寸和形状误差附录H（资料性） 长度测量误差的可选重复性范围· 附录I（资料性） 与GPS矩阵模型的关系参考文献
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33 前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件是GB/T16857《产品几何技术规范（GPS) 坐标测量系统（CMS）的验收检测和复检检测）
的第12部分。GB/T16857已经发布了以下部分：
第1部分：词汇：第2部分：用于测量线性尺寸的坐标测量机：第3部分：配置转台的轴线为第四轴的坐标测量机：第4部分：在扫描模式下使用的坐标测量机：第5部分：使用单探针或多探针接触式探测系统的坐标测量机；第6部分：计算高斯拟合要素的误差的评定：一第7部分：配置影像探测系统的坐标测量机：第8部分：使用光学距离传感器的坐标测量机；第9部分：配备多种探测系统的坐标测量机；一第901部分：配置多影像探测系统的坐标测量机；第10部分：激光跟踪仪；第12部分：关节臂式坐标测量机。
一
本文件等同采用ISO10360-12：2016《产品几何技术规范（GPS）坐标测量系统（CMIS》的验收检测和复检检测第12部分：关节臂式坐标测量机》。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由全国产品几何技术规范标准化技术委员会（SAC/TC240）提出并归口。 本文件起草单位：北京丹青华瑞科贸有限责任公司，重庆市计量质量检测研究院，海克斯康制造智
能技术（青岛）有限公司、中机科（北京）车辆检测工程研究院有限公司、中机生产力促进中心有限公司、 中机研标准技术研究院（北京）有限公司、爱佩仪智能装备有限公司、池州市安安新材科技有限公司。
本文件主要起草人：李莉、徐健、隋占疆、魏哲、明翠新、杨高峰、朱悦、刘沛峰。 引言
针对坐标测量机验收检测和复检检测标准缺失、相应的检测标需求迫切等关键问题，重点研究验
证坐标测量机的验收检测和复检检测方法合格判定规则、验收检测和复检检测的应用，制定符合产品几何技术规范（GPS）的坐标测量系统（CMIS）的验收检测和复检检测国家标准。
GB/T16857《产品几何技术规范（GPS）坐标测量系统（CMS）的验收检测和复检检测》是基于产品几何技术规范（GPS）体系，运用坐标测量技术、传感器技术及误差理论等，通过理论分析、国际标准研究、 测量应用实践经验总结等开展制定的坐标测量机验收检测和复检检测推荐性国家标准。GB/T16857的制定可填补我国坐标测量机验收检测和复检检测标准的空白，有助手各相关坐标测量机制造商统一检测方法，提升出厂坐标测量机性能的一致性和稳定性，为坐标测量机的验收检测和复检检测提供强有力的技术支撑。
GB/T16857拟由14个部分构成。 一第1部分：词汇。自的在于界定坐标测量机及其验收检测和复检检测的词汇。
第2部分：用于测量线性尺寸的坐标测量机。目的在于规定用于测量线性尺寸的坐标测量机，按照制造商给定的特性指标进行验收检测的验证方法，以及用户对测量机进行周期复检检测的验证方法。
一第3部分：配置转台的轴线为第四轴的坐标测量机。目的在于规定验证一台由制造商所规定
的四轴坐标测量机性能的验收检测规范，以及用户能定期再验证四轴坐标测量机性能的复检检测规范。 第4部分：在扫描模式下使用的标测量机。自的在于规定在扫描模式下使用的坐标测量机性能的验收检测和复检检测。 第5部分：使用单探针或多探针接触式探测系统的坐标测量机。目的在于规定带有接触式探测系统的坐标测量机特性的验收检测和复检检测的方法。 第6部分：计算高斯拟合要素的误差的评定。目的在于规定检测软件的方法，该软件是用于坐标测量计算拟合要素。
一一第7部分：配置影像探测系统的坐标测量机。目的在于规定验证用于测量尺寸的坐标测量机
的验收检测方法，以确定其是否达到由制造商所规定的性能，以及用户定期验证坐标测量机性能的复检检测方法。 第8部分：使用光学距离传感器的坐标测量机。目的在于规定由坐标测量机制造商或用户规定的性能要求、按照制造商给定的特性指标验证坐标测量机的验收检测方法、用户定期验证坐标测量机性能的复检检测方法、合格判定规则、验收检测和复检检测的应用。 第9部分：配置多种探测系统的坐标测量机。目的在于规定配备接触/非接触测量模式多种探测系统坐标测量机的检测方法。 -第901部分：配置多影像探测系统的坐标测量机。目的在于规定对配置多影像探测系统的坐标测量机进行验收检测和复检检测的方法。
一第10部分：激光跟踪仪。目的在于规定激光跟踪仪性能的验收检测规范和用户定期再验证激
光跟踪仪性能的复检检测规范。 第12部分：关节臂式坐标测量机。目的在于规定关节臂式坐标测量机性能的验收检测和复检检测。 -第13部分：光学三维坐标测量机。目的在于规定光学三维坐标测量机性能的验收检测和复检检测。 产品几何技术规范（GPS）
坐标测量系统（CMIS）的验收检测和复检检测第12部分：关节臂式坐标测量机
1范围
本文件规定了关节臂式坐标测量机性能的验收检测和复检检测。 本文件适用于使用接触式测头和可选光学距离传感器配件（也称为线激光扫描仪或线激光测头）的
关节臂式坐标测量机。
验收检测是通过测量经校准的检测长度验证制造商规定的性能。复检检测是用户能够定期对关节臂式坐标测量机的性能进行复检。附录E中给出了扫描仪配件检测的详细信息。
本文件不规定检测频次和周期，也不规定由哪方承担检测成本。 本文件规定：
一由制造商或用户规定关节臂式坐标测量机的性能要求；用于证明规定要求的验收检测和复检检测的执行方式：一符合性判定规则：
验收检测和复检检测的应用。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件：不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
ISO10360-1产品几何量技术规范（GPS）坐标测量机的验收检测和复检检测第1部分：词汇 [Geometrical Product Specifications (GPS)--Acceptance and reverification tests for coordinate meas- uring machines (CMM)--Part 1:Vocabulary)
注：GB/T16857.1--2002产品几何量技术规范（GPS）坐标测量机的验收检测和复检检测第1部分：词汇
(ISO10360-1:2000,eqv) ISO10360-5产品几何技术规范（GPS）坐标测量系统（CMS）的验收检测和复检检测第5部
分：使用离散点和/或扫描测量模式的单触针和多触针接触式探测系统的坐标测量机[Geometrical product specifications (GPS)-Acceptance and reverification tests for coordinate measuring systems (CMS)-Part 5 : Coordinate measuring machines (CMMs) using single and multiple stylus contacting probing systems using discrete point and/or scanning measuring mode]
ISO10360-8：2013产品几何技术规范（GPS）坐标测量系统（CMS）的验收检测和复检检测第8 部分：使用光学距离传感器的坐标测量机[Geometricalproductspecifications（GPS）一Acceptanceandrever- ification tests for coordinate measuring systems (CMS)-Part 8 : CMMs with optical distance sensors]
注：GB/T16857.8-2022产品几何技术规范（GPS）坐标测量系统（CMS）的验收检测和复检检测第8部分：
使用光学距离传感器的坐标测量机(ISO10360-8:2013，IDT） ISO10360-9：2013产品几何技术规范（GPS）坐标测量系统（CMS）的验收检测和复检检测第9 注：GB/T16857.9一2022产品几何技术规范（GPS）坐标测量系统（CMS》的验收检测和复检检测第9部分：
配备多种探测系统的坐标测量机（ISO10360-9：2013，IDT)
3术语和定义
ISO10360-1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 注：本章的定义旨在简要说明术语的含义。对于具有数值的计量特性，在确定数值时，遵循第6章和附录E中对程
序的完整描述和检测结果的计算。
3.1
关节臂式坐标测量机articulatedarmcoordinatemeasuringmachine 用于测量空间坐标且包含下列要素的系统：
多个固定长度段的开放链：将段与段、段与探测系统互连，并将它们与固定底座相连的关节组件；位于链自由端的探测系统。
注1：探测系统可以包括刚性测头或传感系统（如扫描传感器）。 注2：连接固定长度段的旋转关节组件配有角度编码器。利用所有实测的角度和段的长度计算得出每个测量点的
笛卡尔坐标。
3.2
关节joint 关节臂式坐标测量机相邻元件之间的连接件，使这些元件之间存在单一旋转自由度。 注1：有两种类型的关节。铰链关节，可引起相邻臂段之间的铰接运动：旋转关节，可引起围绕已连接臂段的轴线的
旋转运动。 注2：每个关节通常都包括一个角度测量装置（旋转编码器）。
3.3
关节组件jointassembly 关节臂式坐标测量机的两个相邻元件之间的两个或多个关节构成的组件。 注1：通常，关节组件至少包括一个铰链关节和一个旋转关节。 注2：与人类手臂相似，三个主要关节组件标示为肩部、肘部和腕部。 注3：如图1所示，当前机器的肩部(a、b）肘部（c、d)和腕部(e、f、g）各有二个或三个自由度。因此，关节臂式坐标测
量机被称为六轴或七轴机器。
H
a）有六个旋转轴图1关节臂式坐标测量机 b有七个旋转轴
图1关节臂式坐标测量机（续）
3.4
测量范围 measuringrange 关节臂式坐标测量机能够测量的球体空间的直径范围。 注1：测量范围由制造商规定。 注2：测量范围是关节臂可以达到半径的两倍。但是，关节臂式坐标测量机测头可以到达的一些区域可能不在测量
空间内。
3.5
测量空间 measuring volume 制造商规定关节臂式坐标测量机性能的空间区域。 注1：测量空间受到制造商规定的不可接近区的限制。例如，垂直主轴线附近可能是一个不可接近区。 注2：制造商可以为一台机器指定多个测量空间，每个测量空间都有独立的性能规格。 注3：将相邻臂段靠近时，关节有可能缠绕在一起，因此测量空间的大小可能取决于测针相对于测量空间外侧或测
量空间内侧不可接近区的方向。根据测针的方向，制造商可以指定一个或多个测量空间。
3.6
有效臂长 useful arm length 测量范围的一半。
3.7
热膨胀系数coefficientthermal expansion CTE at 材料在20℃的线性热膨胀系数。 注：上述CTE的定义并不意味着用户需要在20℃下进行测量。
3.8
常规 CTE材料 normal CTE material CTE范围为8×10-6℃-1至13×10-6℃-1的材料。 注：一些文件可能以单位K-1表示CTE，该单位相当于℃-1