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

《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GB/T16857.12-2022》详细解读contents目录1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contents目录8应用9产品文件和数据页中的说明附录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contents目录附录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011范围本部分适用于关节臂式坐标测量机（CMS）的验收检测和复检检测。关节臂式坐标测量机是一种用于测量工件三维坐标的高精度测量设备。1.1适用的产品对新购置或大修后的关节臂式坐标测量机进行全面检测，确保其性能符合规范要求。对在用关节臂式坐标测量机进行定期或不定期的检测，以检查其性能是否发生变化，确保其测量结果的准确性和可靠性。验收检测复检检测1.2检测项目本部分的制定依据了产品几何技术规范（GPS）的总体原则和关节臂式坐标测量机的相关标准，参考了国际先进标准和行业实践经验。1.3标准依据本部分对关节臂式坐标测量机、验收检测、复检检测等术语进行了明确定义，以便读者准确理解标准内容。1.4术语和定义022规范性引用文件GB/T191GB/T12478GB/T16857.1GB/T16857.2引用标准包装储运图示标志产品几何技术规范（GPS）坐标测量系统（CMS）的验收检测和复检检测第1部分：总则产品几何量技术规范（GPS）术语和定义产品几何技术规范（GPS）坐标测量系统（CMS）的验收检测和复检检测第2部分：线性坐标测量机规范性引用文件为关节臂式坐标测量机的验收检测和复检检测提供了统一的标准和依据，确保了测量的一致性和准确性。确保测量的一致性和准确性规范性引用文件中包含了相关的术语、定义、检测方法和要求等，为关节臂式坐标测量机的研发、生产、验收和复检等提供了技术支持和指导。提供技术支持和指导规范性引用文件采用了国际通用的标准和规范，有利于促进国际贸易和交流，推动我国关节臂式坐标测量机产业的国际化发展。促进国际贸易和交流引用文件的重要性033术语和定义定义一种便携式坐标测量系统，其机械结构由若干相互连接的旋转关节和长度可变的臂组成。通过关节的旋转和臂的伸缩，实现测量探头的空间位置变化，从而获取被测对象的几何尺寸和形位误差等信息。特点与传统的桥式或龙门式坐标测量机相比，关节臂式坐标测量机具有体积小、重量轻、便携性好、测量范围大、灵活性强等优点，适用于现场测量和复杂工件的测量。3.1关节臂式坐标测量机在关节臂式坐标测量机交付使用前，为验证其是否满足规定的技术要求而进行的检测。包括硬件和软件的功能测试、性能测试、精度测试等。确保关节臂式坐标测量机在投入使用前能够达到预期的测量精度和稳定性，为后续的产品质量控制提供可靠的测量手段。3.2验收检测目的定义定义在关节臂式坐标测量机使用过程中，为确认其是否保持规定的计量特性而进行的检测。包括定期的性能测试、精度测试、校准等。目的及时发现并处理关节臂式坐标测量机在使用过程中可能出现的问题，确保其长期保持稳定的测量精度和可靠性，为产品质量控制提供持续有效的支持。3.3复检检测044符号坐标测量系统（CoordinateMeasuringSystem）CMS产品几何技术规范（GeometricalProductSpecification）GPS中华人民共和国国家标准推荐性标准GB/T一种便携式的三维测量设备，具有类似人手臂的关节结构，可自由弯曲和旋转。关节臂式坐标测量机4.1一般符号4.2专用符号用于描述坐标测量机的测量精度，如长度测量误差、角度测量误差等。坐标测量机上的探测装置，用于接触或非接触式地获取被测物体的几何信息。坐标测量机的数据处理和控制系统，包括测量软件、校准软件等。影响坐标测量机测量精度的外部因素，如温度、湿度、振动等。精度指标探测系统软件系统环境条件055额定工作条件温度关节臂式坐标测量机应在规定的温度范围内工作，以保证测量精度和稳定性。湿度适宜的湿度范围有助于防止设备生锈和电气故障，确保测量机的正常运行。大气压力设备应在规定的大气压力范围内工作，以避免对测量结果产生不良影响。5.1环境条件5.2电源条件电压和频率关节臂式坐标测量机应使用规定的电源电压和频率，以确保设备正常启动和运行。电源稳定性稳定的电源供应对于保证测量机的精度和可靠性至关重要。关节臂式坐标测量机应在规定的测量范围内工作，以确保测量结果的准确性。测量范围设备应具有足够的负载能力，以适应不同重量和尺寸的工件测量需求。负载能力5.3负载条件03电磁兼容性关节臂式坐标测量机应具有良好的电磁兼容性，以在复杂的电磁环境中保持正常工作。01光照条件适宜的光照条件有助于操作员准确观察工件表面和测量过程。02振动和冲击设备应在无振动和冲击的环境中使用，以避免对测量结果产生干扰。5.4其他条件066验收检测和复检检测关节臂式坐标测量机的外观和结构检查检查设备外观是否完好，结构是否稳固，各部件连接是否紧密等。功能和性能测试测试设备的各项功能是否正常，性能指标是否符合规范要求，如测量精度、测量范围、分辨率等。软件系统检查检查设备配备的软件系统是否完善，功能是否齐全，操作是否便捷等。6.1验收检测按照规定的时间间隔对设备进行定期检查，确保设备始终处于良好状态。定期检查功能和性能复检软件系统更新与升级维修后的检测对设备的功能和性能进行复检，确认设备在长期使用过程中是否出现性能下降或功能失效等问题。对设备的软件系统进行更新和升级，以确保软件的最新版本和最佳性能。设备在维修后需要进行全面的检测，确保维修质量并恢复设备的正常功能。6.2复检检测077合格判定关节臂式坐标测量机的各项性能指标必须满足GB/T16857.12-2022标准中的要求。验收检测过程中，应严格按照规定的检测方法和程序进行操作，确保检测结果的准确性和可靠性。对于不符合标准要求的性能指标，应及时进行整改和修复，直至达到标准要求为止。7.1验收检测的合格判定复检检测应在关节臂式坐标测量机使用一段时间后进行，以检查其性能指标的稳定性和可靠性。如果复检检测结果与验收检测结果存在较大差异，则应对关节臂式坐标测量机进行全面检查和维护，确保其性能指标的稳定性和可靠性。复检检测的项目和方法应与验收检测相同，以确保检测的一致性和可比性。对于复检检测中发现的问题，应及时进行处理和解决，以保证关节臂式坐标测量机的正常使用效果。7.2复检检测的合格判定088应用01028.1适用范围适用于采用不同测量原理、不同结构形式的关节臂式坐标测量机。本部分适用于关节臂式坐标测量机（CMM）的验收检测和复检检测。8.2验收检测验收检测是在购买设备后，对设备进行的一系列检查，以确保其满足规格要求，并且能够在所需精度下工作。验收检测包括几何精度检测、功能检测、软件检测等多个方面。复检检测是在设备使用过程中，定期对设备进行的检查，以确保其仍然保持所需的精度和性能。复检检测的内容和方法与验收检测类似，但更注重于设备的稳定性和重复性。8.3复检检测本部分标准与其他相关标准（如ISO10360等）在内容和方法上存在一定的关联和对应关系。在实际应用中，可以根据需要选择相应的标准进行检测和评估。同时，本部分标准也可以作为制定更具体、更详细的企业内部标准或规范的参考依据。8.4与其他标准的关联099产品文件和数据页中的说明关节臂式坐标测量机的使用说明书01应包含设备的安装、操作、维护等详细说明，以确保用户能够正确、安全地使用设备。技术规格书02应详细列出设备的主要技术参数和性能指标，以供用户在验收和复检时参考。质量保证书03制造商应提供设备的质量保证书，承诺设备的质量符合相关标准和规定。9.1产品文件设备的基本信息设备的校准数据设备的维修记录设备的配件信息9.2数据页01020304包括设备的名称、型号、序列号、生产日期等，以方便用户进行设备管理和维护。应包含设备的校准证书和校准数据，以证明设备的测量精度和准确性。应记录设备的维修情况和维修结果，以供用户在设备出现故障时参考。应列出设备的配件清单和配件的规格型号，以方便用户在需要更换配件时查询和购买。10附录A(资料性)表格包括长度测量最大允许示值误差、探测误差、长度测量重复性、探测重复性、空间长度测量示值误差、空间探测误差等。检测项目针对每个检测项目，提供了具体的检测方法，如使用标准器、比较测量法、多点测量法等。检测方法明确了进行检测时需要满足的条件，如环境温度、湿度、大气压力等。检测条件表A.1关节臂式坐标测量机验收检测和复检检测项目123除了基本的检测项目外，还提供了一些附加的检测项目，如角度测量示值误差、直线度误差、平面度误差等。附加检测项目针对每个附加检测项目，也提供了具体的检测方法。检测方法同样明确了进行附加检测时需要满足的条件。检测条件表A.2关节臂式坐标测量机附加的验收检测和复检检测项目软件功能检测项目：包括数据输入、数据处理、数据输出、软件界面、软件可靠性等。检测方法：针对每个软件功能检测项目，提供了具体的检测方法，如使用测试用例、进行功能演示等。检测条件：明确了进行软件功能检测时需要满足的条件，如软件版本、操作系统版本等。请注意，以上内容仅为示例性扩展，实际标准中的附录A可能包含更多详细的信息和表格。为了获取最准确的信息，建议直接查阅《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GB/T16857.12-2022》标准文本。表A.3关节臂式坐标测量机软件功能的验收检测和复检检测项目11附录B(规范性)复现参考检测长度的标准器量块作为长度标准，用于校准和检测坐标测量机的长度测量功能。步距规一种具有精确步距的金属尺，用于检测坐标测量机的线性位移精度。激光干涉仪利用激光干涉原理测量长度的高精度仪器，适用于大型坐标测量机的校准。种类与选择量块和步距规的精度等级应符合相关国家标准，以确保其作为标准器的准确性。激光干涉仪的分辨率和测量范围应满足坐标测量机的校准需求。在使用标准器前，应对其进行定期检定或校准，以确保其量值溯源性和准确性。技术要求使用方法与注意事项根据坐标测量机的型号和规格选择合适的标准器进行检测。检测完成后，应对标准器进行清洁和保养，妥善保管以备下次使用。使用前应检查标准器是否完好无损，无锈蚀、变形等现象。在检测过程中，应确保标准器与坐标测量机的测量轴线重合，以减小误差。12附录C(资料性)标准器的找正通过找正，可以消除标准器因安装、调整不当而产生的误差，从而提高测量准确性。确保测量准确性保证测量稳定性延长使用寿命找正过程可以有效减少因环境因素（如温度、湿度等）对标准器的影响，保证测量结果的稳定性。正确的找正方法能够避免标准器因受力不均而产生的磨损，从而延长其使用寿命。030201找正的目的和意义粗调01首先进行目视粗调，使标准器大致处于水平或垂直状态，为后续精调做好准备。精调02采用合适的测量工具（如水平尺、千分表等），对标准器进行精确调整，确保其达到规定的精度要求。验证03在找正完成后，需要进行验证操作，以确认标准器是否已正确找正。验证方法可以采用与精调相同的测量工具进行复测，或者采用其他可靠的验证方法。找正的方法和步骤在找正过程中，应确保环境温度、湿度等参数保持相对稳定，避免对找正结果产生影响。保持环境稳定在找正过程中，应避免触碰标准器的工作面或测量部位，以免对其造成损伤或污染。避免触碰在找正过程中，应详细记录每一步骤的操作数据，以便后续分析和处理。同时，这些数据也可以作为标准器使用和维护的重要依据。记录数据找正过程中的注意事项13附录D(资料性)期间核查确保关节臂式坐标测量机在两次校准之间的准确度和稳定性。及时发现并解决潜在问题，避免在测量过程中出现较大误差。保证测量结果的可靠性和有效性。期间核查的目的03对测量结果进行统计分析，判断其是否符合预期的准确度要求。01使用标准器或经过校准的仪器进行对比测量。02对关节臂式坐标测量机进行重复性测试，观察其测量结果的稳定性。期间核查的方法010203根据关节臂式坐标测量机的使用频率、环境条件和重要性等因素确定核查周期。建议在每次使用前或使用后进行核查，以确保测量机的准确度和稳定性。对于使用频率较低的测量机，可以适当延长核查周期，但最长不应超过一年。期间核查的周期记录核查过程中使用的标准器或经过校准的仪器的信息。记录核查过程中发现的问题及采取的措施。记录关节臂式坐标测量机的测量结果及统计分析结果。将核查记录保存在设备档案中，以备后续查阅和使用。期间核查的记录14附录E(规范性)检测关节臂式坐标测量机的扫描探测系统扫描探测系统通常由扫描头、测针、接收器、控制器等部分组成。扫描探测系统应具备高精度、高速度、高稳定性等特点，同时应满足相关标准和规范的要求。组成要求扫描探测系统的组成和要求性能指标包括扫描速度、扫描精度、分辨率、探测误差等关键指标。测试方法应采用国际通用的测试方法和标准，如VDI/VDE标准等，对扫描探测系统的性能指标进行测试和评估。扫描探测系统的性能指标及测试方法扫描探测系统在使用前应进行校准，以确保其测量结果的准确性和可靠性。校准在校准完成后，应对扫描探测系统进行验证，以确认其满足相关标准和规范的要求。验证扫描探测系统的校准和验证扫描探测系统的使用和维护使用在使用扫描探测系统时，应遵循相关操作规范和安全要求，避免对设备和人员造成损害。维护定期对扫描探测系统进行维护和保养，以确保其长期稳定运行和延长使用寿命。15附录F(规范性)通过连接检测长度进行长度误差测量本附录适用于关节臂式坐标测量机（CMS）在验收检测和复检检测中的长度误差测量。通过连接检测长度的方法，评估CMS在测量过程中的准确性和稳定性。适用范围检测原理连接检测长度是通过将多个测量点连接起来，形成一个连续的测量路径。通过比较实际测量路径与理论路径的差异，计算长度误差。010204检测步骤选择适当的测量点和路径，确保路径覆盖CMS的工作范围。使用CMS对每个测量点进行坐标测量，并记录测量数据。将测量数据导入到分析软件中，生成实际测量路径。比较实际测量路径与理论路径，计算长度误差。03

结果评估根据长度误差的大小和分布情况，评估CMS的性能。如果长度误差超出规定的范围，则需要对CMS进行调整或维修。将检测结果记录在检测报告中，作为CMS验收和复检的依据之一。16附录G(资料性)可选万向探测尺寸和形状误差关节臂式坐标测量机的探测系统采用非接触式测量原理，通过激光或光学传感器获取被测对象的表面点云数据。探测系统具备高精度和高分辨率，能够捕捉到微小的形状和尺寸变化。探测原理VS在探测过程中，由于环境因素（如光照、温度等）、设备因素（如传感器精度、机械结构稳定性等）以及人为操作因素（如测量角度、速度等），都可能导致一定的探测误差。为了提高探测精度，需要对设备进行定期校准和维护，同时优化测量环境和操作方法。探测误差关节臂式坐标测量机具备可选的万向探测功能，可以实现对不同尺寸和形状的工件进行灵活测量。通过调整探测系统的参数和配置，可以适应不同工件的测量需求，提高测量效率和准确性。可选万向探测尺寸形状误差是指被测对象实际形状与理想形状之间的差异。通过对测量数据进行处理和分析，可以计算出形状误差的具体数值。形状误差评估是产品质量控制的重要环节之一，可以为工艺改进和产品设计提供有价值的反馈信息。形状误差评估17附录H(资料性)长度测量误差的可选重复性范围关节臂式坐标测量机在长度测量时，由于机械结构、环境因素、测量方法等多种原因，会存在一定的测量误差。这种误差是不可避免的，但可以通过技术手段进行控制和减小。长度测量误差的主要来源包括：机械结构的变形、关节臂的弯曲、温度变化引起的尺寸变化、测量力引起的变形、测量方法的误差等。关节臂式坐标测量机的长度测量误差可选重复性范围是指在相同的测量条件下，对同一被测对象进行多次测量时，测量结果的分散程度。它是衡量测量设备稳定性和可靠性的重要指标。对于关节臂式坐标测量机而言，可选重复性范围的大小直接反映了该设备在长度测量方面的精度和稳定性。一个较小的可选重复性范围意味着该设备在多次测量时能够得到更加一致和准确的结果。可选重复性范围的概念和意义关节臂式坐标测量机的机械结构和制造工艺机械结构的刚性和稳定性、制造工艺的精度等都会影响设备的测量精度和可选重复性范围。测量环境温度、湿度、振动等环境因素都会对测量结果产生影响，从而影响可选重复性范围的大小。测量方法不同的测量方法会产生不同的测量误差，因此也会影响可选重复性范围的大小。影响可选重复性范围的因素优化机械结构和制造工艺01通过提高机械结构的刚性和稳定性、改进制造工艺等方法，可以提高设备的测量精度和可选重复性范围。控制测量环境02在测量过程中对环境因素进行严格控制，如保持恒温、恒湿、减振等，可以减小环境因素对测量结果的影响，从而提高可选重复性范围。选择合适的测量方法03根据被测对象的特点和测量要求，选择合适的