Kuźnia projektów

Nowoczesna aparatura do mierzenia soczewek

Projekt warszawskiej firmy specjalizującej się w technologiach światłowodowych może doprowadzić do małej rewolucji w produkcji elementów optycznych. Fotonika, w której działa InPhoTech Sp. z o.o., to jedna z najbardziej perspektywicznych branż na świecie – w dużej mierze przejmuje w światowym przemyśle rolę, jaką wcześniej odgrywała w nim elektronika.

Optyka jest wszechobecna w naszym życiu. Z soczewkami mamy do czynienia na co dzień, choć nie zawsze zdajemy sobie z tego sprawę. Niektóre ich zastosowania są oczywiste – soczewki kontaktowe, okulary czy szkła powiększające. Inne już niekoniecznie – soczewki znajdziemy w każdym smartfonie (np. aparat fotograficzny), w kopiarce czy przeróżnych sprzętach medycznych. Na ich wykorzystaniu opiera się zresztą wiele gałęzi nauki – dzięki nim działa zarówno mikroskop, jak i teleskop. W wielu tych zastosowaniach muszą to być elementy wykonane (i zmierzone) w sposób bardzo precyzyjny. Optyka to również olbrzymi rynek – w skali Europy jego wartość szacowana jest na 70 mld dolarów rocznie.

fot. Beata Bieńkowska/InPhoTech Sp. z o.o.

 

Podręczny kontroler

Urządzenie do zautomatyzowanego mierzenia wybranych parametrów soczewek, opracowane w ramach projektu dofinansowanego z RPO Województwa Mazowieckiego, choć wyglądem i rozmiarem przypomina ekspres do kawy, nigdy nie trafi do domu czy kawiarni. – Przeznaczone jest ono dla przedsiębiorstw. Naszym klientem jest np. fabryka produkująca elementy optyczne na skalę masową. Za pomocą naszego urządzenia można szybko sprawdzić, czy dana partia wyrobów spełnia specyfikację i czy w związku z tym można ją wysłać do klienta. Jest to więc narzędzie, które umożliwi producentom i dystrybutorom weryfikację jakości soczewek lub innych elementów optycznych – mówi dr Oskar Karczewski, menedżer menedżer w firmie InPhoTech. .

Urządzenie do pomiarów soczewek, fot. Beata Bieńkowska/InPhoTech Sp. z o.o.

 

Pomysł na projekt wziął się z konkretnego wyzwania, przed którym stoją wytwórcy wszelkiego rodzaju soczewek. Dla firmy impulsem do zajęcia się tym tematem były rozmowy z przedstawicielami producentów soczewek podczas imprez branżowych – konferencji czy targów. Problem polega na tym, że dziś produkowane na masową skalę elementy optyczne mierzone są dosyć wybiórczo. Gdy firma przygotuje partię towaru, np. tysiąc sztuk identycznych w założeniu soczewek, do badań sprawdzających jakość wybieranych jest losowo co najwyżej kilka z nich. Wynika to z tego, że – po pierwsze – proces ich dokładnego zmierzenia jest kłopotliwy (muszą być montowane w specjalnych urządzeniach pomiarowych), a po drugie – trzeba to zrobić bardzo ostrożnie, by ich nie uszkodzić. Jeśli wybrane elementy spełniają wymagania, przyjmuje się, że cała partia jest w porządku i można ją wysłać do klienta. Jednak może się okazać, że wcale tak nie jest – klient całą taką partię zwraca, a producent w takiej sytuacji ponosi podwójną stratę. Raz – że nie otrzyma spodziewanej zapłaty za wadliwy towar, a dwa – że na jego wytworzenie poniósł już wydatki.

Urządzenie do pomiarów soczewek, fot. Beata Bieńkowska/InPhoTech Sp. z o.o.

 

Dzięki stworzonemu w warszawskiej firmie urządzeniu producent będzie w stanie zmierzyć każdą soczewkę, która schodzi z linii produkcyjnej. Kluczową sprawą jest to, że urządzenie dokonuje pomiarów soczewki bezdotykowo – wystarczy umieścić ją w przeznaczonym do tego miejscu, a pomiar dokonuje się poprzez przepuszczenie przez nią wiązki światła. Wynik otrzymuje się po dwóch sekundach, trafia on do komputera (lub innego sprzężonego z urządzeniem sprzętu, np. tabletu czy smartfonu), gdzie poddawany jest analizie. Wynalazek InPhoTech może być zarówno postawiony w laboratorium, jak i stosunkowo łatwo włączony jako jeden z elementów do linii produkcyjnej.

Wiele zadań – jeden cel

Korzyść, jaką daje to urządzenie, z perspektywy producenta (lub dystrybutora) polega nie tylko na tym, że pozwala odrzucić elementy niespełniające wymagań, lecz że umożliwia ich pogrupowanie. Akurat w tej branży „odrzucone” wyroby mogą bowiem być nadal w pełni wartościowym towarem, pod warunkiem, że zostaną zgrupowane w jednorodny, wypełniający tę samą specyfikację (wielkość, kształt i grubość) zestaw. – Opracowaliśmy to urządzenie tak, żeby było dosyć uniwersalne – daje ono możliwość badania bardzo szerokiej gamy produktów optycznych. To mogą być płytki, szkiełka, soczewki wklęsłe, wypukłe, wklęsłe po obu stronach, wypukłe po obu stronach, meniskowe (a więc po jednej stronie wklęsłe, a po drugiej wypukłe). Możemy też ściśle je dopasować do konkretnych elementów, które mają być badane po to, by jeszcze bardziej przyspieszyć proces mierzenia – opowiada Oskar Karczewski.

Możliwość automatyzacji i zintegrowania z linią produkcyjną to jedna z największych zalet wynalazku. Dodatkowo jest on w stanie też badać elementy ze szkła na wcześniejszym etapie ich wytwarzania, gdy są jeszcze matowe (zanim zostaną wypolerowane).

Projekt dobiega końca w grudniu 2018 r., a jego efektem jest już gotowy prototyp. W najbliższej przyszłości posłuży on firmie do opracowania wersji komercyjnej urządzenia. Spółka zamierza wejść z nim na różne docelowe rynki w ciągu najbliższego roku.

InPhoTech to zatrudniająca około 50 osób firma badawcza. Istnieje od 2010 r. i specjalizuje się w technologiach światłowodowych. Obok prac nad „światłowodami następnej generacji” jednym z najważniejszych obszarów jej działalności jest tworzenie specjalistycznych czujników światłowodowych. Mogą one np. badać temperaturę lub skład powietrza. Ich przykładem jest (opracowany przy okazji innego projektu, również dofinansowywanego z RPO WM 2014-2020) czujnik mierzący zawartość metanu w powietrzu i przeznaczony do wykorzystania w kopalniach. Czujniki takie mogą działać w trudniejszych warunkach niż tradycyjne, oparte na elektronice, a w niektórych okolicznościach są od nich znacznie bezpieczniejsze, dlatego że nie ma związanego z elektroniką ryzyka iskrzenia, a co za tym idzie – wybuchu. W swym działaniu wykorzystują one właściwości fizyczne światła, podobnie jak urządzenie do mierzenia soczewek. Dla firmy jest to więc projekt, w którym w odpowiedzi na konkretną potrzebę rynkową wykorzystuje ona i rozwija swój know-how zdobyty już wcześniej w innych obszarach.

Krzysztof Orłowski

 

Projekt: Opracowanie układu do zautomatyzowanego mierzenia wybranych parametrów soczewek

Działanie: 1.2 Działalność badawczo-rozwojowa przedsiębiorstw

Całkowita wartość projektu: 5,4 mln zł

Dofinansowanie z RPO WM: 3,2 mln zł