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自動(dòng)在線監(jiān)測使廢品率減少35%

更新時(shí)間:2016-02-16點(diǎn)擊次數(shù):744

以前鏡片的表面質(zhì)量只能在生產(chǎn)結(jié)束時(shí)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zui高可以減少35%。 

許多行業(yè)的傳統(tǒng)質(zhì)量檢測都是在zui后的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中進(jìn)行的,待制作的工件在已經(jīng)加工了很長時(shí)間甚至已是成品的情況下才發(fā)現(xiàn)了錯(cuò)誤,如果前面步驟中的錯(cuò)誤在后期加工過程中已經(jīng)無法彌補(bǔ),制造環(huán)節(jié)的效益就會(huì)降低,這樣的加工錯(cuò)誤會(huì)導(dǎo)致廢品,引起不必要的成本升高并延遲供貨時(shí)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(fèi)用、額外的材料成本、不必要的設(shè)備占用時(shí)間和機(jī)器磨損。 

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

 

生產(chǎn)鏡片時(shí)也是如此,塑料鏡片的使用已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(xué)性質(zhì)與礦物鏡片幾乎沒有差別,此外有機(jī)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(shí)大多是在工件已經(jīng)有了很高的價(jià)值后才檢查工件質(zhì)量,在對毛坯進(jìn)行磨削定形加工后是復(fù)雜的拋光過程,它決定著鏡片表面的光學(xué)性質(zhì),表面質(zhì)量必須通過標(biāo)準(zhǔn)的拋光加工實(shí)現(xiàn),但只有當(dāng)前面的磨削過程使鏡片表面的初始質(zhì)量達(dá)標(biāo)時(shí)才能做到這點(diǎn),拋光后要對拋光表面進(jìn)行視覺檢查,如果拋光不能達(dá)到所要求的光學(xué)性質(zhì),相應(yīng)的工件在質(zhì)量檢查之后就會(huì)從生產(chǎn)環(huán)節(jié)中去除,任務(wù)必須重新開始,因?yàn)閷Ρ砻尜|(zhì)量不夠的鏡片進(jìn)行單獨(dú)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?yàn)槟ハ鞴ぞ叩哪p造成的,那么對鏡片表面連續(xù)進(jìn)行光潔度檢測可以在工具質(zhì)量不符合要求之前對其進(jìn)行更換,這一舉措可以zui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(shí)間后所使用的鉆石工具會(huì)逐漸磨損,于是工具的質(zhì)量下降,鏡片表面會(huì)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(yù)知,以前人們無法立即或有預(yù)見性地針對提前下降的工具質(zhì)量作出反應(yīng),后續(xù)拋光工藝在不受前期質(zhì)量影響的情況下進(jìn)行,因?yàn)橐郧岸际窃趻伖膺^程結(jié)束后才進(jìn)行*次質(zhì)量檢查。

 

借助研究項(xiàng)目的機(jī)會(huì),Deggendorf理工大學(xué)研制了一個(gè)光學(xué)測量系統(tǒng),圖1展示了試驗(yàn)?zāi)P汀Dハ骱笾苯釉谏a(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(shí)間接監(jiān)控工具質(zhì)量,這樣當(dāng)表面光潔度低于界限值時(shí)就能確定工具質(zhì)量不夠好,從而進(jìn)行更換。測量系統(tǒng)由兩個(gè)相互垂直的定位軸和一個(gè)位于水平定位臺(tái)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(yùn)來的任務(wù)輸送盒,將鏡片定位在傳感器下面,與此同時(shí),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(huì)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?yàn)榧庸ず圹E會(huì)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(shí)磨削過程中前往加工中心方向的相對速度會(huì)下降。 

根據(jù)記錄的距離值可以計(jì)算出所需的光潔度值,通過對比光潔度識(shí)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(dá)到特定界限值可表明工具的質(zhì)量,有時(shí)候會(huì)發(fā)出更換工具的信號(hào),光潔度值和超越界限值等其它信息會(huì)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(jìn)一步試驗(yàn),這一自動(dòng)測量系統(tǒng)應(yīng)直接集成至生產(chǎn)環(huán)節(jié)中,為了避免中間加入的這個(gè)步驟阻礙生產(chǎn)線的加工流程,測量周期的時(shí)間應(yīng)與磨削設(shè)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(huì)在拋光過程前被自動(dòng)識(shí)別,避免拋光設(shè)備對起始質(zhì)量有缺陷的鏡片進(jìn)行不必要的加工。 

檢測在一小時(shí)后進(jìn)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(huì)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(gè)小時(shí),當(dāng)人們覺察到工具質(zhì)量不好時(shí),每個(gè)涉事磨削設(shè)備zui多可報(bào)廢60個(gè)鏡片,鎖定磨削工具的更換時(shí)間zui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(shí)及時(shí)更換工具,此外,表面錯(cuò)誤偶然增加的部件可以在進(jìn)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(cuò)誤成本,這種方法還可用于類似的生產(chǎn)過程。北京富瑞恒創(chuàng)科技有限公司。

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