以前鏡片的表面質(zhì)量只能在生產(chǎn)結(jié)束時檢查，如今有一種新方法可以在前面的生產(chǎn)階段就檢查鏡片的光潔度，這樣廢品率最高可以減少35%。

       許多行業(yè)的傳統(tǒng)質(zhì)量檢測都是在最后的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中進行的，待制作的工件在已經(jīng)加工了很長時間甚至已是成品的情況下才發(fā)現(xiàn)了錯誤，如果前面步驟中的錯誤在后期加工過程中已經(jīng)無法彌補，制造環(huán)節(jié)的效益就會降低，這樣的加工錯誤會導致廢品，引起不必要的成本升高并延遲供貨時間，根據(jù)制造過程的類別，增加的成本主要來自于上升的能源費用、額外的材料成本、不必要的設備占用時間和機器磨損。

       在對質(zhì)量要求高的加工步驟之間進行自動質(zhì)量識別可以降低這些多余的費用，方法是將有問題的產(chǎn)品盡早揀出或進行后期處理（圖1），特別是后續(xù)加工過程費時或費錢時，檢查半成品的質(zhì)量有很大優(yōu)勢，可以預測后續(xù)加工階段的成功機率。

       生產(chǎn)鏡片時也是如此，塑料鏡片的使用已經(jīng)遠遠超過了礦物鏡片，目前塑料鏡片的*約為85%，它們的制作成本較低，光學性質(zhì)與礦物鏡片幾乎沒有差別，此外有機鏡片的重量較輕，不易摔碎，對于顧客而言這又是一大優(yōu)勢。

       生產(chǎn)塑料鏡片時大多是在工件已經(jīng)有了很高的價值后才檢查工件質(zhì)量，在對毛坯進行磨削定形加工后是復雜的拋光過程，它決定著鏡片表面的光學性質(zhì)，表面質(zhì)量必須通過標準的拋光加工實現(xiàn)，但只有當前面的磨削過程使鏡片表面的初始質(zhì)量達標時才能做到這點，拋光后要對拋光表面進行視覺檢查，如果拋光不能達到所要求的光學性質(zhì)，相應的工件在質(zhì)量檢查之后就會從生產(chǎn)環(huán)節(jié)中去除，任務必須重新開始，因為對表面質(zhì)量不夠的鏡片進行單獨的后期加工從技術(shù)上考慮十分麻煩，因此不劃算。

       如果質(zhì)量不斷下降是因為磨削工具的磨損造成的，那么對鏡片表面連續(xù)進行光潔度檢測可以在工具質(zhì)量不符合要求之前對其進行更換，這一舉措可以大程度地降低由于表面質(zhì)量不夠所造成的廢品。

工具損耗

       問題是經(jīng)過一段時間后所使用的鉆石工具會逐漸磨損，于是工具的質(zhì)量下降，鏡片表面會產(chǎn)生更多的加工痕跡，降低表面質(zhì)量，圖2是采用質(zhì)量不同的磨削工具加工的鏡片表面的對比。由于磨削工具的壽命不能明確預知，以前人們無法立即或有預見性地針對提前下降的工具質(zhì)量作出反應，后續(xù)拋光工藝在不受前期質(zhì)量影響的情況下進行，因為以前都是在拋光過程結(jié)束后才進行第一次質(zhì)量檢查。

       借助研究項目的機會，Deggendorf理工大學研制了一個光學測量系統(tǒng)，圖1展示了試驗模型。磨削后直接在生產(chǎn)過程中檢查塑料鏡片的表面光潔度，由于表面光潔度能夠反映鉆石工具的質(zhì)量，采用新開發(fā)的測量系統(tǒng)可以在生產(chǎn)鏡片時間接監(jiān)控工具質(zhì)量，這樣當表面光潔度低于界限值時就能確定工具質(zhì)量不夠好，從而進行更換。測量系統(tǒng)由兩個相互垂直的定位軸和一個位于水平定位臺上的Micro-Epsilon公司生產(chǎn)的色散共焦距離傳感器IFD2451組成。

       圖3為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)草圖，垂直安裝的軸接收傳送帶運來的任務輸送盒，將鏡片定位在傳感器下面，與此同時，輸送盒上的條形碼被掃描，盒子里塑料鏡片的信息被從數(shù)據(jù)庫中調(diào)取，如果待檢查的物品到位，探頭就會經(jīng)過透明鏡片的表面，沿著測量段記錄探頭和表面的距離。

測量段靠近中間

       測量段靠近鏡片的中央，因為加工痕跡會集中在那里，并以表面粗糙度增加的形式表現(xiàn)出來，原因是工具磨損，同時磨削過程中前往加工中心方向的相對速度會下降。

       根據(jù)記錄的距離值可以計算出所需的光潔度值，通過對比光潔度識別值可以檢查可信度，要想根據(jù)鏡片表面的光潔度判斷工具質(zhì)量，粗糙度的算術(shù)和平方值特別重要。

       達到特定界限值可表明工具的質(zhì)量，有時候會發(fā)出更換工具的信號，光潔度值和超越界限值等其它信息會傳遞給數(shù)據(jù)庫，圖4為測量周期的過程曲線。

       經(jīng)過鏡片磨削和拋光過程之間的進一步試驗，這一自動測量系統(tǒng)應直接集成至生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，為了避免中間加入的這個步驟阻礙生產(chǎn)線的加工流程，測量周期的時間應與磨削設備的加工節(jié)奏配套，因此只需幾秒，出現(xiàn)失誤的區(qū)域會在拋光過程前被自動識別，避免拋光設備對起始質(zhì)量有缺陷的鏡片進行不必要的加工。

檢測在一小時后進行

       在不檢查工具質(zhì)量的鏡片生產(chǎn)過程中，毛坯磨削定形后還會經(jīng)過數(shù)道后續(xù)加工步驟，磨削過程與檢測工作之間大約相隔一個小時，當人們覺察到工具質(zhì)量不好時，每個涉事磨削設備最多可報廢60個鏡片，精確鎖定磨削工具的更換時間最多可減少35%的廢品。

       采用測量系統(tǒng)可以在無法保證后續(xù)加工成果時及時更換工具，此外，表面錯誤偶然增加的部件可以在進入下一步加工步驟前被去除，借助集成在生產(chǎn)線上的上述測量系統(tǒng)，可以大幅度降低系列錯誤成本，這種方法還可用于類似的生產(chǎn)過程。