眼鏡片磨邊機(jī)校準(zhǔn)方法的研究

文 陶蓉 陶瑛

鏡片磨邊機(jī)是驗(yàn)光配鏡日常工作中應(yīng)用廣泛的儀器之一，許多眼鏡零售店、醫(yī)院驗(yàn)配中心、眼鏡生產(chǎn)廠都會(huì)配備該類設(shè)備，屬于使用頻率高、量大面廣的儀器。它的用途是把符合驗(yàn)光處方的毛邊眼鏡片磨成與眼鏡架鏡圈幾何形狀相同的一種加工設(shè)備。由于國內(nèi)生產(chǎn)的眼鏡片磨邊機(jī)正處在新研發(fā)批量生產(chǎn)階段，目前尚未有相應(yīng)的國家檢定或校準(zhǔn)方法。因此，開展眼鏡片磨邊機(jī)的校準(zhǔn)方法研究，確立校準(zhǔn)方法和所需使用的儀器，使眼鏡片磨邊機(jī)進(jìn)行正常的量值溯源，從而保障配裝眼鏡質(zhì)量，受到眼鏡片磨邊機(jī)使用單位和生產(chǎn)單位的歡迎。

1 研究開發(fā)的內(nèi)容

1.1 眼鏡片磨邊機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，眼鏡片磨邊機(jī)已實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化，磨邊質(zhì)量、尺寸精度和生產(chǎn)率有所提高，手工磨邊已逐步被自動(dòng)磨邊機(jī)替代。眼鏡片磨邊機(jī)按形式可分為模板型磨邊機(jī)和免模板型磨邊機(jī)。

模板型磨邊機(jī)的工作原理是自動(dòng)磨邊機(jī)按實(shí)物形式的模板進(jìn)行自動(dòng)仿型磨削。

模板型磨邊機(jī)外形圖

模板型磨邊機(jī)的操作分為3道工序：

①模板制作：在制模樣片上畫水平線，取下鏡架上的樣片，將模板的水平線與樣片的水平線平行，并使樣片與模板幾何中心重合，使用剪刀或刀片對模板進(jìn)行切割。取下模板，用銼刀將模板邊緣銼平，同時(shí)與鏡圈比對修整一致。

② 定中心：根據(jù)驗(yàn)配處方計(jì)算移心量，調(diào)整定中心儀的刻度所需的移心位置，安裝吸盤和雙面膠紙，注意安裝方向。將鏡片的加工標(biāo)記對準(zhǔn)移心位置。三點(diǎn)水平，輕輕壓下使鏡片和吸盤粘合。

③磨邊：在機(jī)器上安裝模板，分清左右眼，旋緊使模板固定。安裝鏡片時(shí)應(yīng)注意吸盤方向，調(diào)整操作面板，輕按操作板上的按鈕，選擇尖邊類型、鏡片材料、循環(huán)方式等，按開始鍵，啟動(dòng)機(jī)器，在砂輪組移動(dòng)，出水口出水后，放下擺臂，機(jī)器開始切割鏡片。粗磨后自動(dòng)開始細(xì)磨，磨好后取下鏡片。

將磨好后的鏡片再根據(jù)鏡架的類別進(jìn)行拋光、開槽、打孔等工序。

免模板型磨邊機(jī)的工作原理是按電腦掃描的鏡框或撐片形狀、尺寸的三維數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)磨削，加工完成的鏡片與鏡框完全配合，不必再加工。

免模板型磨邊機(jī)外形圖

免模板型磨邊機(jī)的操作分為3道工序：

①掃描：掃描鏡框或撐片形狀、尺寸的三維數(shù)據(jù)傳送到電腦軟件中；

② 定中心：鏡片對準(zhǔn)中心后，安裝吸盤和雙面膠紙，將鏡片放在磨邊機(jī)的鏡片夾支座上；

③磨邊：調(diào)整操作面板，選擇左右片、尖邊類型、鏡片材料、循環(huán)方式、尺寸微調(diào)、鏡架類型等參數(shù)，按開始鍵，機(jī)器開始切割鏡片。切割完畢后的鏡片無需再進(jìn)行加工。

1.2 校準(zhǔn)方法中特定參數(shù)的選擇

因?yàn)殓R片磨邊機(jī)有模板型和免模板型，因此我們的校準(zhǔn)方法中對校準(zhǔn)參數(shù)的選擇要包含這兩類型，選取加工鏡片精度、磨邊機(jī)的功能和性能試驗(yàn)方法、安全與防護(hù)試驗(yàn)、外觀質(zhì)量等4部分內(nèi)容作為著手點(diǎn)，具體包括鏡片外形尺寸誤差、鏡片倒角棱線的曲度、鏡片與仿形模板或鏡框的形狀相似性、鏡片外形尺寸的調(diào)整范圍、操作功能鍵、冷卻功能、鏡片的夾持機(jī)構(gòu)、鏡片軸的回轉(zhuǎn)性能、磨輪運(yùn)轉(zhuǎn)性能、軸位偏差、防松與防護(hù)、接地保護(hù)、外觀質(zhì)量等參數(shù)。

1.3 各特定參數(shù)校準(zhǔn)方法的選擇

各特定參數(shù)校準(zhǔn)方法參照了GB/T28217-2011《眼鏡片磨邊機(jī)》、磨邊機(jī)生產(chǎn)廠的出廠檢驗(yàn)項(xiàng)目和各類型磨邊機(jī)的使用說明書。

2 校準(zhǔn)項(xiàng)目及方法

2.1 外觀質(zhì)量

用目視和手感檢驗(yàn)外殼、底座應(yīng)無損壞、緊固件頭部形狀和鍍層不得破壞；機(jī)蓋和防水蓋無損壞，打開、閉合靈活適中，操作靈活；手動(dòng)操作件外表應(yīng)無損傷，表面刻線、標(biāo)志、數(shù)字清晰，操作靈活。

2.2 鏡片外形尺寸誤差

用3 塊同種材質(zhì)鏡片，模板形狀為直徑長軸50mm±3mm、短軸40mm±3mm，在相同的加工工序下進(jìn)行割邊，用游標(biāo)卡尺測量3塊鏡片的直徑，每片測量3次，取平均值，取每片平均值與標(biāo)準(zhǔn)值之間的最大偏差值。同一材料的鏡片在完成相同的加工工序后，同外形的各鏡片尺寸偏差不大于0.1mm。

2.3 鏡片倒角棱線的曲度

以長軸50mm±3mm、短軸40mm±3mm的橢圓為模板形狀，在完成所有加工程序的基礎(chǔ)上，分別對明示的鏡片各種材料進(jìn)行割邊。目視檢查倒角的表面質(zhì)量狀況和其棱線與鏡片邊沿本身曲度的相似性。在鏡片完成倒角工序后，鏡片的邊沿均應(yīng)圓滑、連續(xù)、光潔。

2.4 鏡片與仿形模板或鏡框的形狀相似性

以長軸50mm±3mm、短軸40mm±3mm的橢圓為模板形狀，分別對明示的鏡片各種材料進(jìn)行割邊，并應(yīng)用模板或掃描圖片翻轉(zhuǎn)后再進(jìn)行割邊。目視檢查左右鏡片與仿形模板的相似性：鏡片加工工序完成后的外形應(yīng)與仿形模板或鏡框的外形相似，并且仿形模板或掃描圖形翻轉(zhuǎn)后加工的鏡片應(yīng)與翻轉(zhuǎn)前加工的鏡片幾何形狀基本相似，并左右對稱。

2.5 鏡片外形尺寸的調(diào)整范圍

將鏡片尺寸調(diào)整盤或高速鍵分別調(diào)在-3mm和+3mm的位置上，用形狀直徑50mm±3mm的模板各磨一片，用游標(biāo)卡尺測量2塊鏡片的直徑，每片測量3次，取平均值，平均值之差即為兩片外形之差。測量磨后兩片鏡片外形之差應(yīng)為6mm±0.2mm。

2.6 操作功能鍵

啟動(dòng)磨邊機(jī)，操作每個(gè)按鍵的功能，目視其工作狀況，每種功能操作重復(fù)6次。

2.7 冷卻功能

選擇應(yīng)有自動(dòng)冷卻液加工的工序，按下磨邊機(jī)的啟動(dòng)按鈕，在磨輪運(yùn)轉(zhuǎn)后，冷卻液應(yīng)自動(dòng)流出冷卻磨輪，手動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)水閥門，應(yīng)能正常調(diào)節(jié)冷卻液流量大小直到關(guān)閉。

2.8 鏡片的夾持機(jī)構(gòu)

用專用的測量儀測量鏡片的夾持力，并記錄測量數(shù)據(jù)。夾片機(jī)構(gòu)的靈活度和慢進(jìn)旋鈕的鎖緊功能用手感檢查，共測量3次，取平均值。具有調(diào)整夾持力大小的功能（由生產(chǎn)商按要求進(jìn)行調(diào)整），誤差為±5kg。

2.9 鏡片軸的回轉(zhuǎn)性能

目視觀察鏡片軸在不同工況下的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，鏡片軸在割邊工序中應(yīng)能自動(dòng)作區(qū)間內(nèi)的雙向回轉(zhuǎn)或連續(xù)單向回轉(zhuǎn)。

2.10 磨輪運(yùn)轉(zhuǎn)性能

啟動(dòng)和停止磨輪，用觸覺和聽覺的方法對磨輪運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行檢驗(yàn)。啟動(dòng)、停止次數(shù)應(yīng)大于6次。磨輪啟動(dòng)、運(yùn)轉(zhuǎn)、停止均應(yīng)平穩(wěn)，無異常噪聲。

2.11 軸位偏差

以長軸50mm±3mm、短軸40mm±3mm的橢圓為模板形狀，分別設(shè)定軸位為90°、180°，對鏡片進(jìn)行加工，用焦度計(jì)進(jìn)行測量，測量3次，取平均值。

鏡片軸位偏差±1°。

2.12 防松與防護(hù)

目視檢查磨輪與帶輪的防松裝置，檢查磨輪、磨邊機(jī)的全部罩、蓋、殼。運(yùn)轉(zhuǎn)中容易松動(dòng)的磨輪、帶輪等零件應(yīng)有可靠的防松裝置，影響安全作業(yè)的外露磨輪應(yīng)有保護(hù)裝置，進(jìn)行全封閉作業(yè)，并采取隔音、防塵、安全、保護(hù)環(huán)境等措施。

2.13 接地保護(hù)

用接地電阻測量儀測量磨邊機(jī)的接電電阻值。磨邊機(jī)的底座、電機(jī)外殼應(yīng)可靠接地，其接地電阻不得大于0.2Ω。

2.14 絕緣電阻

用500V兆歐表的一頭接磨邊機(jī)的外殼，另一頭接磨邊機(jī)初級帶電部分，并合上空氣開關(guān)進(jìn)行測量。帶電回路與地（在該回路不直接接地時(shí)）之間的絕緣電阻應(yīng)不小于1MΩ。

3 校準(zhǔn)方法試驗(yàn)

按上述選擇的特定參數(shù)及其校準(zhǔn)方法對眼鏡片磨邊機(jī)進(jìn)行多項(xiàng)校準(zhǔn)試驗(yàn)，具體眼鏡片磨邊機(jī)生產(chǎn)廠家和型號(hào)見表1。

表1

通過實(shí)驗(yàn)，我們認(rèn)為上述特性參數(shù)的校準(zhǔn)方法是可行的。