Funkční plochy kloubních implantátů jsou dokončovány speciálními technologiemi a stroji, vyvinutými většinou jen pro tyto účely, které zaručí jejich vysokou rozměrovou, ale hlavně tvarovou přesnost. I sebedokonalejší technologie ale nezabrání výskytu zmetkovitosti. Proto přední světoví výrobci implantátů začínají tyto plochy kontrolovat 100%, a to pomocí účelových zakázkových měřicích zařízení hlavně s automatickým režimem.
Technické požadavky 
Tato technika je koncipována tak, aby věrohodně změřila základní tvarové úchylky v řádu
0,1 μm, vlnitost a drsnost až v řádu nm a identifikovány musí být i velmi drobné rysky, zábrusy, potlučeniny atd. Zkontrolovat se musí ve velmi krátké době několika sekund co největší část funkční plochy na stu procentech produkce. Měřicí systém nesmí nijak poškodit povrch a plná funkčnost musí být garantována pro všechny používané materiály. Vzhledem k velmi krátkému taktu musí být měřicí systém minimálně citlivý na vibrace, a také na nepřesnost chodu hlavních mechanismů – vřetene (kyčelní klouby) a robotu (kolenní klouby). Kruhovitost musí být měřena ve standardním frekvenčním rozsahu 2–500 vln/ot.
Měřicí metoda
Klasické kontaktní měření, známé z měrových laboratoří, je pro tyto nové požadavky již nevhodné – má malou produktivitu a hlavně se nehodí pro automatizaci měření.
Nové požadavky jsou realizovatelné jen pomocí disperzní bezkontaktní metody s unikátní detekcí odraženého rozptýleného světla, kterou vyvinula německá společnost OptoSurf a která se již dříve osvědčila v automobilovém a ložiskovém průmyslu. Schéma měření je na obr. 1.
Realizace
Koule kyčelních kloubů jsou kontrolovány automatem, jehož měřicí místo je na obr. 2 a který umožňuje
2 pohyby – rotaci koule a naklápění měřicí hlavice. Polární diagramy jsou na obr. 3. Způsob vyhodnocování výsledků měření i zobrazení povrchu se řeší v souladu s požadavkem uživatele. Pro hodnocení úchylek kruhovitosti se velmi osvědčila Fourierova analýza s velmi snadným naprogramováním křivky ohraničujícím OK a NOK povrch ve vazbě na počet vln (obr. 4 ). Příklad zobrazení měření drsnosti je na obr. 5. Pro kontrolu jamek kyčelních kloubů je navržena obdobná metoda.
Kolenní kloub připravený k měření je kontrolován hlavicí OptoSurf, která je v tomto případě vedena pomocí robotu (obr. 6 ). Na obr. 7 je příklad zobrazení tvarových úchylek celé funkční plochy kontrolované součásti s výraznou vlnitostí, které je díky této metodě realizovatelné ve velmi krátké době a skýtá úplně nové možnosti hodnocení kvality povrchu.
Doplňkové informace
Univerzálnost měřicí metody OptoSurf je mimořádně velká, a nalezla proto široké uplatnění nejen v různých oborech strojírenství, ale vedle velkosériové výroby je použitelná i pro kontrolu menších dávek ručními měřidly. Poněvadž není nutné přesně a zdlouhavě součástku středit, je toto ruční měření mnohem jednodušší a produktivnější než pomocí standardních laboratorních přístrojů. Ruční měřidla se dnes používají i jako záloha pro případ výskytu závady na automatické lince, při některých vývojových pracích a všude tam, kde nelze použít kontaktní měření.
Další aplikace v medicínské technice vycházejí z univerzálnosti měřicí metody OptoSurf, mj. i z měřitelnosti vnějších i vnitřních povrchů (v otvorech je nutno použít optický 90° nástavec). Pomocí této metody jsou měřitelné třeba kulové plochy páteřních náhrad, formy kontaktních čoček atd. Další uplatnění ponecháme na profesní orientaci čtenáře.
Měřicí systém OptoSurf využívá relativní metodu. Měření úchylek kulovitosti a drsnosti různých řezů není spolu přímo svázáno, a nelze tak určit třeba úchylku kulovitosti – určí se pouze úchylky kruhovitosti ve zvolených řezech. To platí i pro válcovitost. K měření těchto parametrů a hlavně rozměrů je zapotřebí absolutní měřicí metoda na bázi přesného vřetene, přímovodu a obvykle indukčnostního snímače s příslušnou vyhodnocovací jednotkou. Takové doplnění řešitelský kolektiv přirozeně v případě požadavku zrealizuje.
Zákazník spolurozhoduje o provedení měřidla, přičemž velmi důležité je jeho začlenění do výrobního toku. Množství uvolněných investic na projekt rozhodne obvykle, zda se do kontroly nainstaluje ruční měřidlo, poloautomat nebo automat. Tato zařízení se nevyrábějí opakovaně a každé je de facto zakázkově koncipovaným originálem.
Závěr
V případě, že některý výrobce zdravotnické techniky v ČR a SR shledá vhodnost systému OptoSurf pro řešení svých metrologických problémů, je nanejvýš pravděpodobné, že mechanickou část měřidla a návazný servis bude realizovat partnerská česká firma s dlouholetou zkušeností s využitím tohoto systému v jiných oblastech metrologie.
PK – www.optosurf.de; JK a MW – www.mesing.cz