[发明专利]用于通过辐射来表征诸如漆膜之类的涂料的系统和方法以及利用这样的系统的涂漆设施

说明书

提供用于测量在物体（2）的表面上所提供的至少一个漆层的参数的传感器系统（1）。它包括机器人臂（40）、安装到机器人臂（40）的测量装置（42），该测量装置包括：辐射发射器（10）和辐射接收器（20），它们优选地在太赫兹范围中操作；传感器布置（25），所述传感器设置（25）用于当测量装置以预定义姿态定位时感测测量装置（42）相对于物体（2）的表面的取向以及可选地感测测量装置（42）相对于物体（2）的表面的距离；控制单元（30），所述控制单元（30）配置用于控制机器人臂（40）并且用于控制测量装置（42）的操作，其中控制单元（30）配置成为了实行物体（2）的表面上的至少一个预定义测量位置处的至少一个漆层的参数的测量而通过考虑机器人臂（40）的定位数据和来自传感器布置（25）以及可选地来自辐射接收器（20）的测量数据控制机器人臂（42）与测量装置（40）围绕物体（2）的移动，使得在实行测量之前：将测量装置（42）与物体（2）的表面之间的距离调整到在预定义距离范围中，并且在从‑5°到5°的角公差范围内将测量装置（42）的测量方向的向量调整到相对于物体（2）的表面正交。此外，提供相应方法，和包括这样的传感器系统的涂料设施。

本发明的方面涉及用于表征涂覆/涂覆体的涂料、特别是汽车或类似物的新施加漆膜的至少一个漆层的传感器系统。该传感器系统具有被测量装置承载的辐射发射器。本发明的其它方面涉及具有传感器系统的涂漆设施（painting facility）。

背景技术

汽车车身被多层漆覆盖（这些多层漆统称为漆膜）以便防止环境中的氧气和其它有害物质，并且为了美馆。汽车制造厂处的涂漆过程主要在漆过程流水线中进行，其中金属框架的涂漆经常由机器人执行。该流水线具有许多对齐的隔间和中央运输系统，通过该中央运输系统，汽车车身线上（in line）从一个区段移到下一区段。在完成特定层的涂漆过程后，框架进入闪干区，在所述闪干区溶剂有时间在室温下蒸发，接着是在炉内在升高的温度下的固化阶段。目前在每个炉子之后或在流水线上的最后一个炉子之后执行质量控制。

为了该目的，开发了用于确定漆层厚度的现有技术，诸如超声和磁感测。然而，这些技术只在接触模式下工作，这通常是不希望有的。近来，提出了基于THz辐射的方法。例如，JP 2004028618 A和EP 2213977 A1描述了用于使用THz辐射确定漆膜厚度的相应方法。

平均起来，大约28%的汽车车身没有通过质量控制并且必须通过漆机器人或手动返工。该步骤是对于生产线的主要难题。汽车框架在漆线上要花费总生产时间的三分之一，这就解释了汽车车身涂漆是汽车制造过程中最昂贵的步骤之中。因此，返工的成本和复杂性特别使总制造成本明显增加。因此，保持低返工率，并且在该步骤降低生产线的复杂性是长期存在的期望。

鉴于上述以及其它原因，存在对于本发明的需要。

发明内容

鉴于上文，提供根据权利要求1所述的用于测量在物体的表面上所提供的至少一个漆层的参数的传感器系统、根据权利要求8所述的用于测量在物体的表面上所提供的至少一个漆层的参数的方法以及根据权利要求5所述的涂覆设施。

根据第一方面，提供用于测量物体的表面上所提供的至少一个漆层的参数的传感器系统。它包括：机器人臂；安装到该机器人臂的测量装置，其包括：辐射发射器和辐射接收器，它们优选地在太赫兹范围中工作；传感器布置，其用于在测量装置以预定姿态定位时感测测量装置相对于物体的表面的取向以及可选地感测测量装置相对于物体的表面的距离；控制单元，其配置用于控制机器人臂，并且用于控制测量装置的操作，其中该控制单元配置成为了实行物体的表面上的至少一个预定义测量位点处的至少一个漆层的参数的测量而通过考虑机器人臂的定位数据和来自传感器布置并且可选地来自辐射接收器的测量数据控制机器人臂与测量装置围绕物体的移动，使得在实行测量之前：将测量装置与物体的表面之间的距离调整到处于预定义距离范围中，并且在从-5°到5°的角公差范围内将测量装置的测量方向的向量调整到相对于物体的表面正交。