中华人民共和国国家标准
GB/T16857.8--2022/ISO10360-8:2013
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8部分：使用光学距离传感器的
坐标测量机
Geometrical product specifications (GPS)-
Acceptance and reverification tests for coordinate measuring systems (CMS)--
Part 8 : CMMs with optical distance sensors
（ISO10360-8:2013,IDT)
2023-04-01实施
2022-12-30发布 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8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；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。
本文件等同采用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》。
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：卡尔蔡司（上海）管理有限公司、广东三姆森科技股份有限公司、中机生产力促进
中心有限公司、中国计量大学、广州广电计量检测股份有限公司、海克斯康制造智能技术（青岛）有限公司、东莞市中旺精密仪器有限公司、深圳市中图仪器股份有限公司、中机研标准技术研究院（北京）有限公司、苏州华兴源创科技股份有限公司。
本文件主要起草人：韩定中、张庆祥。王为农、明翠新、张伟康、赵军、王慧珍、王永锋、赵可沦、张和君、 朱悦、明志茂、郑春平、江斌、韩传云。 引言
针对坐标测量机验收检测和复检检测标准缺失，相应的检测标准需求道切等关键向题，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（CMS）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，有助于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部分构成。 第1部分：词汇。目的在于确定坐标测量机及其验收检测和复检检测的词汇。 一第2部分：用于测量线性尺寸的坐标测量机。自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。 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。
一一第4部分：在扫描模式下使用的坐标测量机。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
一
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。
一第8部分：使用光学距离传感器的坐标测量机。自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。
一一第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 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。 产品儿何技术规范（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
1范围
本文件规定了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，也规定了用户定期验证坐标测量机性能的复检检测方法。
本文件规定的验收检测和复检检测的方法只适用于使用光学距离传感器的笛卡尔坐标系坐标测量机。
本文件未明确是否适用于非笛卡尔坐标系的坐标测量机，经当事方同意，本文件也可用于非笛卡尔坐标系的坐标测量机。
注：本文件不是为测量空间显著小于检测球尺寸的坐标测量机而制定，但本文件所述检测原理、标准器及程序可通
过调整如标准器尺寸和测量次数等参数用于此类坐标测量机的验收检测和复检检测。 本文件规定：
一由坐标测量机制造商或用户规定的性能要求；按所述要求进行验收检测和复检检测的方法：合格判定规则：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。
GB/T16857.2一2017产品几何技术规范（GPS）坐标测量机的验收检测和复检检测第2部分：用于测量线性尺寸的坐标测量机（ISO10360-2：2009，IDT）
GB/T16857.5一2017产品几何技术规范（GPS）坐标测量机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（ISO10360-5：2010，IDT）
ISO10360-1：2000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)一Acceptance and reverification tests for coordinate measuring machines (CMMD)Partl: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
(eqv.ISO10360-1.2000) ISO14253-1产品几何技术规范（GPS）工件与测量设备的测量检验第1部分：按规范验证合
格或不合格的判定规则[Geometrical product specifications（GPS)一Inspection bymeasurement of workpieces and measuring equipment-Part 1 : Decision rules for verifying conformity or nonconformity with 不合格的判定规则（ISO14253-1:2017.IDT） ISO/TS23165产品几何技术规范（GPS）坐标测量机的检测不确定度评估指南［Geometrical
product specifications (GPS)-Guidelines for the evaluation of coordinate measuring machine (CMM) test uncertainty]
注：GB/T34881一2017产品几何技术规范（GPS）坐标测量机的检测不确定度评估指南（ISO/TS23165：2006，
IDT) ISO/IEC指南99国际计量词汇国际计量学通用基础术语［International vocabularyof metrolo
gy--Basic and general concepts and associated terms (VIM) J
3术语和定义
ISO10360-1.ISO14253-1和ISO/IEC指南99界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
光学距传感器 optical distance sensor 通过光学距离测量原理确定修正测量点的非接触式探测系统。 注：典型的测量原理为三角测量和同轴距离测量，前者包括结构光投影，莫尔条纹、光隙投影，点扫描等，后者包括
干涉法和共聚焦系统。
3.2
局部检测平面local testflat 用于探测性能检测时评价探测形状误差的平面形状标准器。 注1：除用于评价探测形状和探测尺寸误差的检测球外，还使用局部检测平面。 注2：对于具有较大成像区域的光学距离传感器，实际难以获得相应较大尺寸的检测球，则局部检测平面有助于探
测性能检测，图5所示为选择实物标准器的流程图。
3.3
全局检测平面globaltestflat 用于检测平面形状测量误差的平面形状标准器。 注：如果系统用于测量比成像区域更大的区域，则鼓励将全局检测平面用于配置光学距离传感器坐标测量机的形
状测量性能检测。
3.4
成像区域 sensor area 使用二维图像投影型传感器时，由光学距离传感器照亮的区域（见图1）。 注：成像区域不仅由传感器的投影线长度确定，坐标测量机在使用线扫描或点扫描传感器时还由传感器移动的长
度确定。 Lp
A
a
b) 二维图像投影型传感器示例
a 线扫描或点扫描传感器示例
标引符号说明： Ls 投影线的长度； LD 传感器移动的长度；
线扫描或点扫描传感器：二维图像投影型传感器：传感器轴线：成像区域；传感器移动方向。
a
b
0
山
图1成像区域定义
3.5
探测形状误差 probing form error P Form.Sph.1X 25 :j : ODS 对球形尺寸实物标准器的测量点进行最小二乘法拟合（高斯拟合要素）计算，能确定径向距离变化
范围，或对局部检测平面上的测量点进行最小二乘法拟合计算，能确定法向距离变化范围，示值误差处于该范围内。
注1：符号“PFam.Sph.1x25-i.oDs”中的P表示误差与探测系统性能相关，标识"Form.Sph"表示与探测形状误差相关，标
识"ODS”表示与光学距离传感器相关，标识“j”表示坐标测量机的测量条件。PFarm.Sph1×25.Tr:ODs表示坐标测量机移动传感器，并在多个位置测量时所给出的平移光学探测形状误差。PFarm.Sph1x25.Art:ODs表示使用万向系统调整传感器方位所给出的万向光学探测形状误差。PForm.Sph1x25sSt:ODs表示坐标测量机在测量过程中未移动传感器时所给出的静态光学探测形状误差（见图3）。
注2：探测形状误差由传感器的误差（例如噪声、数字化误差、图像失真、实物标准器表面的光照影响、传感器校准误
差、测量数据处理中的不完善算法），以及坐标测量机的各类误差所确定。 见图2。