Title:
Robotergesteuertes Fahrzeuglackiergerät mit einer Terahertzstrahlungsvorrichtung
Document Type and Number:
Kind Code:
A1

Abstract:

Ein Verfahren das Folgendes umfasst: Abtasten einer ersten lackierten Oberfläche eines ersten Fahrzeugs mit zwei oder mehr Lackschichten mittels eines robotergesteuerten Terahertzstrahlungsgeräts zum Erhalten von Daten zur Dicke einer ersten lackierten Oberfläche und einer Abbildung für jede der zwei oder mehr Lackschichten, Vergleichen der ersten Abbildung der Dicke mit einer Kontrollabbildung, und Anpassen eines oder mehrerer Lackaufbringparameter basierend auf einem Vergleich der ersten Abbildung der Dicke mit der Kontrollabbildung zum Lackieren einer zweiten Oberfläche eines zweiten Fahrzeugs, das sich vom ersten Fahrzeug unterscheidet.





Inventors:
Nichols, Mark Edward, Mich. (Saline, US)
Misovski, Tony, Mich. (Oxford, US)
Adams, Scott, Mich. (Milan, US)
Fiala, Aaron, Mich. (Newport, US)
Application Number:
DE102016114325A
Publication Date:
02/23/2017
Filing Date:
08/03/2016
Assignee:
Ford Motor Company (Mich., Dearborn, US)
International Classes:
G01N21/3581; B62D25/00; B05B13/00; B25J5/02
Attorney, Agent or Firm:
Wablat Lange Karthaus Anwaltssozietät, 14129, Berlin, DE
Claims:
1. Verfahren, das Folgendes umfasst:
Abtasten einer ersten lackierten Oberfläche eines ersten Fahrzeugs mit zwei oder mehr Lackschichten mittels eines robotergesteuerten Terahertzstrahlungsgeräts zum Erhalten von Daten zur Dicke der ersten lackierten Oberfläche und einer Abbildung für jede der zwei oder mehr Lackschichten;
Vergleichen der ersten Abbildung der Dicke mit einer Kontrollabbildung; und
Anpassen eines oder mehrerer Lackaufbringparameter basierend auf einem Vergleich der ersten Abbildung der Dicke mit der Kontrollabbildung zum Lackieren einer zweiten Oberfläche eines zweiten Fahrzeugs, das sich vom ersten Fahrzeug unterscheidet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste und die zweite Oberfläche sich auf dem gleichen Karosserieteil befinden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei es sich bei dem gleichen Karosserieteil um eine Fahrzeugtür oder eine Motorhaube handelt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Anpassens das Anpassen eines Pfads eines robotergesteuerten Fahrzeuglackiergeräts beinhaltet.

5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Abtastens das Ausrichten des robotergesteuerten Terahertzstrahlungsgeräts auf die erste lackierte Oberfläche beinhaltet.

6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die zwei oder mehr Lackschichten mindestens drei Lackschichten enthalten, die eine voneinander verschiedene chemische Zusammensetzung aufweisen.

7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die zwei oder mehr Lackschichten mindestens drei Schichten enthalten und die erste lackierte Oberfläche Schnittstellen zwischen jedem Paar angrenzender Lackschichten der mindestens drei Lackschichten enthält.

8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Abtastens das Aufzeichnen von Reflexionen von jeder Schnittstelle beinhaltet.

9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die erste Abbildung der Dicke basierend auf einem Brechungsindex der zwei oder mehr Lackschichten und der zeitlichen Verzögerung der Reflexionen erzeugt wird.

10. Verfahren, dass Folgendes umfasst:
Abtasten einer ersten lackierten Oberfläche eines ersten Fahrzeugs mit einem robotergesteuerten Terahertzstrahlungsgerät zum Erhalten einer Abbildung der ersten lackierten Oberfläche; und
Bestimmen eines Pfads des robotergesteuerten Fahrzeuglackiergeräts zum Aufbringen einer oder mehrerer Lackschichten auf eine zweite Oberfläche eines zweiten Fahrzeugs, das sich vom ersten Fahrzeug unterscheidet, basierend auf der Abbildung der ersten lackierten Oberfläche.

11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das robotergesteuerte Terahertzstrahlungsgerät einen Emitterkopf enthält und wobei der Schritt des Abtastens das Emittieren kontinuierlicher Wellen mit einer Amplitude, die bei einer Terahertzfrequenz vom Emitterkopf oszilliert, beinhaltet.

12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Schritt des Abtastens das Verschieben des Emitterkopfs oberhalb der ersten lackierten Oberfläche beinhaltet, um ein oder mehrere Zeilenabtastungen als Teil der Abbildung der ersten lackierten Oberfläche zu erzeugen.

13. Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Schritt des Abtastens das Positionieren des Emitterkopfs oberhalb der ersten lackierten Oberfläche unter Verwendung eines Laserentfernungsmessers beinhaltet.

14. Verfahren nach Anspruch 11, das ferner das Bestimmen einer tangentialen Ebene mittels eines oder mehrerer Sensoren für die erste lackierte Oberfläche umfasst, und wobei der Schritt des Abtastens das Positionieren des Emitterkopfs basierend auf der tangentialen Ebene umfasst.

15. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die zweite Oberfläche eine unlackierte zweite Oberfläche ist.

16. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die erste und die zweite Oberfläche sich auf dem gleichen Karosserieteil befinden.

17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei es sich bei dem gleichen Karosserieteil um eine Fahrzeugtür oder eine Motorhaube handelt.

18. Gerät, dass Folgendes umfasst:
ein robotergesteuertes Fahrzeuglackiergerät; und
ein Terahertzstrahlungsgerät, das mit dem robotergesteuerten Fahrzeuglackiergerät verbunden ist;
wobei das robotergesteuerte Fahrzeuglackiergerät dazu vorgesehen ist, eine erste Oberflächenabbildung einer ersten lackierten Oberfläche eines ersten Fahrzeugs von dem Terahertzstrahlungsgerät zu empfangen und einen Pfad des robotergesteuerten Fahrzeuglackiergeräts für eine zweite Oberfläche eines zweiten Fahrzeugs, das sich von dem ersten Fahrzeug unterscheidet, basierend auf der ersten Oberflächenabbildung zu bestimmen.

19. Gerät nach Anspruch 18, wobei die erste und die zweite Oberfläche sich auf dem gleichen Karosserieteil befinden.

20. Gerät nach Anspruch 19, wobei es sich bei dem gleichen Karosserieteil um eine Fahrzeugtür oder einen Fensterflansch handelt.

Description:
TECHNISCHES GEBIET

Die Offenbarung bezieht sich auf ein robotergesteuertes Fahrzeuglackiergerät mit einer Terahertzstrahlungsvorrichtung und auf Verfahren zum Verwenden von Terahertzstrahlung zum Messen der Dicke einzelner Lackschichten, die auf die Oberfläche einer Fahrzeugkarosserie aufgetragen werden, und zum entsprechenden Anpassen des robotergesteuerten Fahrzeuglackiergeräts.

HINTERGRUND

Das Aufbringen von Lack auf das Äußere eines Fahrzeugs wird in der Regel mittels robotergesteuerter Automatisierungstechnik vollzogen. Beim herkömmlichen Aufbringen bringen Lackauftragsgeräte Lack auf die sich bewegenden Fahrzeuge auf, während diese sich durch die Lackierkabine voran bewegen. Bei Verwendung des robotergesteuerten Aufbringens kann die Lackschichtdicke an unterschiedlichen Stellen eines Fahrzeugs und von Fahrzeug zu Fahrzeug an der gleichen Stelle variieren, jedoch nicht so sehr wie bei nicht automatisierten Lackaufbringvorgängen. Da unterschiedliche Leistungseigenschaften des Lacksystems von der Lackdicke abhängen, wurden Vorschläge dahingehend entwickelt, die Dicke jeder Lackschicht in einem vollständigen Lackiersystem zu messen. Jedoch ist zusätzliche Präzision bei der Kontrolle erwünscht.

KURZDARSTELLUNG

Es wird ein Verfahren offenbart, das einen Schritt des Abtastens einer ersten lackierten Oberfläche eines ersten Fahrzeugs mit zwei oder mehr Lackschichten mittels eines robotergesteuerten Terahertzstrahlungsgeräts zum Erhalten von Daten zur Dicke der ersten lackierten Oberfläche und einer Abbildung für jede der zwei oder mehr Lackschichten beinhaltet. Das Verfahren kann einen Schritt des Vergleichens der ersten Abbildung der Dicke mit einer Kontrollabbildung beinhalten. Das Verfahren kann einen Schritt des Anpassens eines oder mehrerer Lackaufbringparameter, basierend auf einem Vergleich der ersten Abbildung der Dicke mit der Kontrollabbildung, zum Lackieren einer zweiten Oberfläche eines zweiten Fahrzeugs, das sich vom ersten Fahrzeug unterscheidet, beinhalten. Die erste und zweite Oberfläche können sich auf dem gleichen Karosserieteil befinden. Bei dem gleichen Karosserieteil kann es sich um eine Fahrzeugtür oder Motorhaube handeln. Der Schritt des Anpassens kann das Anpassen eines Pfads eines robotergesteuerten Fahrzeuglackiergeräts beinhalten. Der Schritt des Abtastens kann das Ausrichten des robotergesteuerten Terahertzstrahlungsgeräts auf die erste lackierte Oberfläche beinhalten. Die zwei oder mehr Lackschichten können mindestens drei Lackschichten enthalten, die eine voneinander verschiedene chemische Zusammensetzung aufweisen. Die zwei oder mehr Lackschichten können mindestens drei Schichten enthalten und die erste lackierte Oberfläche kann Schnittstellen zwischen jedem Paar angrenzender Lackschichten der mindestens drei Lackschichten enthalten. Der Schritt des Abtastens kann das Aufzeichnen von Reflexionen von jeder Schnittstelle beinhalten. Die erste Abbildung der Dicke kann basierend auf einem Brechungsindex der zwei oder mehr Lackschichten und der zeitlichen Verzögerung der Reflexionen erzeugt werden.

In einer weiteren Ausführungsform wird ein Verfahren offenbart, das das Abtasten einer ersten lackierten Oberfläche eines ersten Fahrzeugs mit einem robotergesteuerten Terahertzstrahlungsgerät zum Erhalten einer ersten Abbildung der lackierten Oberfläche beinhaltet. Das Verfahren kann einen Schritt des Bestimmens eines Pfads des robotergesteuerten Fahrzeuglackiergeräts zum Aufbringen einer oder mehrerer Lackschichten auf eine zweite Oberfläche eines zweiten Fahrzeugs, das sich vom ersten Fahrzeug unterscheidet, basierend auf der Abbildung der ersten lackierten Oberfläche beinhalten. Das robotergesteuerte Terahertzgerät kann einen Emitterkopf enthalten, der kontinuierliche Wellen mit einer Amplitude, die bei einer Terahertzfrequenz oszilliert, emittiert. Der Schritt des Abtastens kann das Verschieben des Emitterkopfs beinhalten. Der Schritt des Abtastens kann das Emittieren kontinuierlicher Wellen mit einer Amplitude, die bei einer Terahertzfrequenz vom Emitterkopf oszilliert, beinhalten. Der Schritt des Abtastens kann auch das Verschieben des Emitterkopfs oberhalb der ersten lackierten Oberfläche beinhalten, um ein oder mehrere Zeilenabtastungen als Teil der Abbildung der ersten lackierten Oberfläche zu erzeugen. Der Schritt des Abtastens kann ferner das Positionieren des Emitterkopfs oberhalb der ersten lackierten Oberfläche unter Verwendung eines Laserentfernungsmessers beinhalten. Das Verfahren kann einen Schritt des Bestimmens einer tangentialen Ebene mittels eines oder mehrerer Sensoren für die erste lackierte Oberfläche beinhalten, und der Schritt des Abtastens kann das Positionieren des Emitterkopfs basierend auf der tangentialen Ebene beinhalten. Bei der zweiten Oberfläche kann es sich um eine unlackierte zweite Oberfläche handeln. Die erste und zweite Oberfläche können sich auf dem gleichen Karosserieteil befinden. Bei dem gleichen Karosserieteil kann es sich um eine Fahrzeugtür oder Motorhaube handeln.

In noch einer weiteren Ausführungsform wird ein Gerät offenbart, das ein robotergesteuertes Fahrzeuglackiergerät und ein Terahertzstrahlungsgerät, das mit dem robotergesteuerten Fahrzeuglackiergerät verbunden ist, umfasst. Das robotergesteuerte Fahrzeuglackiergerät kann dazu vorgesehen sein, eine erste Oberflächenabbildung einer ersten lackierten Oberfläche eines ersten Fahrzeugs von dem Terahertzstrahlungsgerät zu empfangen und einen Pfad des robotergesteuerten Fahrzeuglackiergeräts für eine zweite Oberfläche eines zweiten Fahrzeugs, das sich von dem ersten Fahrzeug unterscheidet, basierend auf der ersten Oberflächenabbildung zu bestimmen. Die erste und zweite Oberfläche können sich auf dem gleichen Karosserieteil befinden. Bei dem gleichen Karosserieteil kann es sich um eine Fahrzeugtür oder einen Fensterflansch handeln.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 zeigt gemäß einer Ausführungsform eine perspektivische schematische Ansicht einer lackierten Oberfläche einer Fahrzeugkarosserie und ein robotergesteuertes Terahertzstrahlungsgerät, das die Dicke einzelner Lackschichten der lackierten Oberfläche einer Fahrzeugkarosserie messen kann;

2 zeigt eine schematische Querschnittansicht der Lackschichten in einem Schnitt entlang der Linien 2-2;

3 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Teils einer in 1 gezeigten lackierten Oberfläche einer Fahrzeugkarosserie;

47 stellen Flussdiagramme dar, die einen Satz von Verfahrensschritten gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen zeigen.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG

Hierin werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich als Beispiele dienen und dass andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgetreu; einige Merkmale können vergrößert oder verkleinert sein, um Details von bestimmten Bestandteilen zu zeigen. Deshalb sollen bestimmte hier offenbarte strukturelle und funktionelle Details nicht als einschränkend ausgelegt werden, sondern lediglich als repräsentative Basis, um einen Fachmann zu lehren, wie er die vorliegende Erfindung auf unterschiedliche Weisen anwenden kann. Durchschnittsfachleuten ist klar, dass verschiedene in Bezug auf jegliche der Figuren veranschaulichte und beschriebene Merkmale mit in einer oder mehreren anderen Figuren veranschaulichten Merkmalen kombiniert werden können, um Ausführungsformen zu erzeugen, die nicht ausdrücklich veranschaulicht oder beschrieben werden. Die Kombinationen der veranschaulichten Merkmale stellen repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen dar. Verschiedene Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die mit den Lehren dieser Offenbarung übereinstimmen, könnten jedoch für bestimmte Anwendungen oder Umsetzungen wünschenswert sein.

Wenn nicht ausdrücklich anders angegeben, verstehen sich alle numerischen Mengen in dieser Beschreibung, die Abmessungen oder Materialeigenschaften angeben, als durch das Wort "etwa" dahingehend modifiziert, dass sie den breitesten Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung beschreiben.

Die erste Definition eines Akronyms oder einer anderen Abkürzung gilt für alle nachfolgenden Verwendungen derselben Abkürzung hierin und gilt entsprechend für normale grammatikalische Variationen der ursprünglich definierten Abkürzung. Sofern nicht ausdrücklich etwas Gegenteiliges angegeben ist, wird die Messung einer Eigenschaft von derselben Methode, die zuvor oder später für die gleiche Eigenschaft angegeben ist, bestimmt.

Ein Fahrzeuglacksystem umfasst eine Anzahl von nacheinander überlagerten Lackschichten auf einem Substrat. Die verschiedenen Schichten erfüllen unterschiedliche Funktionen, wie zum Beispiel das Bereitstellen von Korrosionsbeständigkeit, das Glätten einer zuvor aufgetragenen Beschichtung, das Schützen einer zuvor aufgetragenen Beschichtung gegenüber UV-Licht, das Fördern von Haftung, das Bereitstellen von Farbe, das Bereitstellen von Glanz, etc. Deshalb enthalten die verschiedenen Schichten in der Regel Schichten unterschiedlicher Dicke und chemischer Zusammensetzung. Die Schichten enthalten in der Regel eine Vorbehandlungsschicht, die Phosphate enthält, gefolgt von einer Elektrobeschichtung, einer Grundierung, einem Basislack und einem Klarlack. Zusammen bilden die Lackschichten ein Lacksystem.

Das Aufbringen einzelner Lackschichten auf das Äußere und/oder Innere eines Fahrzeugs wird in der Regel mittels robotergesteuerter Automatisierungstechnik erzielt. In der Lackierkabine bringen Lackauftragsgeräte, bespielsweise Roboter, mit Hochrotationsglocken oder fester Automatisierung Lack auf sich bewegende Fahrzeuge auf, während diese sich durch die Lackierkabine voran bewegen. Das robotergesteuerte Auftragen stellt eine verbesserte Kontrolle der Lackschichtdicke im Gegensatz zu nicht automatisierten Lackauftragungen bereit, aber eine noch bessere Kontrolle ist erwünscht. Verschiedene Faktoren beeinflussen die Gleichmäßigkeit der Lackschichtdicke und des gesamten auf eine Oberfläche einer Fahrzeugkarosserie aufgetragenen Lacksystems. Bei diesen Faktoren handelt es sich unter anderem, jedoch ohne darauf beschränkt zu sein, um nicht-optimierte Roboterpfadplanung, Geschwindigkeitsveränderungen des Montagebands aufgrund von Produktionszu- bzw. -abnahmen, von Natur aus vorkommende, nicht perfekte Kontrolle über die Dosierraten von Fluiden, Veränderungen des Luftstroms in den Lackierkabinen oder dergleichen. Folglich variiert die Lackschichtdicke an unterschiedlichen Stellen eines Fahrzeugs und von Fahrzeug zu Fahrzeug an der gleichen Stelle.

Viele entscheidende Leistungseigenschaften des Lacksystems hängen stark von der Lackdicke ab. Nicht einschränkende Beispiele sind unter anderem Langzeithaltbarkeit, Beständigkeit gegen Steinschlag, Farbe, Erscheinungsbild und Windschutzscheibenhaftungsleistung. Die Informationen zu den einzelnen Lackschichtdicken können zur Kontrolle von Lackaufbringparametern und zur Gewährleistung hoher Qualität des gesamten Lacksystems verwendet werden. Aufgrund des Verhältnisses zwischen den Lackschichtdicken und der Leistung des Lacksystems wurden erhebliche Anstrengungen darauf verwendet, die Dicke jeder Schicht im Lacksystem zu messen. Jedoch weisen bisher entworfene Verfahren einen oder mehrere Nachteile auf.

Ein beispielhaftes Verfahren zur Bewertung der Lackschichtdicke ist die Ultraschallprüfung, wie etwa die PELTTM-Technologie von JSR Ultrasonics. Die PELTTM-Technologie verwendet ein Messinstrument, das ein Ultraschallsignal durch eine oder mehrere Lackschichten überträgt, indem ein Ultraschallmessfühler auf die zu messende Probe platziert wird. Ein flüssiges Kopplungsmittel wie Wasser wird verwendet, um die Übertragung des Signals in die Lackschichten zu erleichtern. Wenn das Signal eine Schnittstelle zwischen zwei angrenzenden Schichten durchläuft, wird ein Echo erzeugt. Die Schichtdicke wird anhand der Zeitverzögerung zwischen aufeinanderfolgenden Schichtgrenzenechos und der Schallgeschwindigkeit im Material bestimmt. Wenngleich diese Technologie in eine automatisierte Zelle eingepasst werden kann und verhältnismäßig schnell ist, weisen andere Aspekte der Ultraschallprüfung Defizite auf. Zum Beispiel sollte nachdem der Klarlack auf eine Fahrzeugoberfläche aufgebracht wurde, der Kontakt mit der Oberfläche minimiert werden; die Ultraschallprüfung erfordert jedoch Kontakt mit den Lackschichten. Darüber hinaus kann in einigen Anwendungen die Verwendung eines Kopplungsfluids, das bei der Ultraschallprüfung erforderlich ist, unerwünscht sein, da das Kopplungsfluid die Schmutzerfassungsausrüstung behindern kann. Darüber hinaus kann die Ultraschallprüfung keine Messungen von bestimmten wichtigen Fahrzeugkarosserieteilen wie einem Windschutzscheibenflansch bereitstellen. Ein zusätzlicher Nachteil des Ultraschallabtastens besteht in der Art, wie die Daten gesammelt werden. Das Messinstrument wird an verschiedenen Stellen auf eine lackierte Oberfläche eines Fahrzeugs aufgebracht, was nur eingeschränkte Informationen zum Lacksystem liefert.

Es ist wünschenswert, ein Verfahren zum Messen der Dicke jeder einzelnen Lackschicht auf der lackierten Oberfläche einer Fahrzeugkarosserie bereitzustellen, das eine oder mehrere Einschränkungen der zuvor entworfenen Messverfahren beseitigt. Es ist wünschenswert ein Messverfahren bereitzustellen, das zerstörungs- und kontaktfrei ist, sodass die lackierte Oberfläche intakt bleibt. Ferner wäre es wünschenswert ein Verfahren zu entwickeln, das Lackschichtdicke in kleinen und schwer zugänglichen Bereichen wie dem Windschutzscheibenflansch messen kann. Darüber hinaus ist es wünschenswert ein Messverfahren zu entwickeln, das Zeilen- oder Bereichsabtastungsdaten bereitstellen kann. Weiterhin wäre es wünschenswert ein Verfahren zu entwickeln, das kein Aufbringen eines Kopplungsmittels auf die lackierte Oberfläche erfordert.

Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen wird ein Verfahren bereitgestellt, das das Verwenden eines Terahertzstrahlungsstrahls 10 zum Bewerten der Dicke einzelner Lackschichten 12 (in 2 gezeigt) innerhalb eines Lacksystems 14 auf einer Fahrzeugoberfläche 16 beinhaltet. Terahertzstrahlung, die auch als Submillimeterstrahlung oder THz bekannt ist, besteht aus elektromagnetischen Wellen innerhalb des von der Internationalen Fernmeldeunion vorgesehenen Frequenzbereichs von etwa 0,3 bis etwa 3 Terahertz. Die Strahlungswellenlänge im Terahertzbereich liegt zwischen etwa 1 mm bis etwa 100 µm. Terahertzstrahlung stellt einen Bereich zwischen Mikrowellen und Infrarotlichtwellen im elektromagnetischen Spektrum dar, auch als die Terahertzlücke bekannt. Terahertzstrahlung ist nicht-ionisierend, bewegt sich in der Sichtlinie und kann eine große Vielfalt an Materialien durchdringen. Terahertzstrahlung kann somit zur Qualitätskontrolle verschiedener Materialien verwendet werden, die für Terahertzstrahlung durchlässig sind, einschließlich Lackzusammensetzungen für Fahrzeugkarosserien.

Das Lacksystem 14 enthält auf ein Substrat 17 aufgebrachte Lackschichten 12. Die Zusammensetzung des Substrats 17 kann variieren. Bei dem Substrat 17 kann es sich um Metall einschließlich Stahl, Eisen, Aluminium, Kupfer, Titan, Platin, Rhodium, Zinn, Blei, Zink und dergleichen oder um Legierungen davon handeln. Das Substrat 17 kann aus Kunststoffen, thermoplastischen Kunststoffen, Kautschuken, kohlenstofffaserverstärkten Polymeren, Glasfaser oder anderen Verbundstoffen wie Graphitepoxid, Glas, Keramik und sogar Holz oder Stoff gebildet werden. Es wird jede beliebige Art von Substrat 17 in Betracht gezogen. Die Zusammensetzung des Substrats 17 kann vom Typ eines Fahrzeugs abhängen, dessen lackierte Oberfläche 16 bewertet werden soll. Das nachstehend beschriebene Verfahren kann zum Bewerten einer lackierten Oberfläche 16 von jedem Fahrzeugtyp verwendet werden. Nicht einschränkende beispielhafte Fahrzeugtypen sind unter anderem Landfahrzeuge wie Automobile, Busse, Fahrzeuge für den Gütertransport, Motorräder, Geländefahrzeuge, Raupenfahrzeuge, Züge, Amphibienfahrzeuge, Flugzeuge, Raumfahrzeuge, Wasserfahrzeuge oder dergleichen.

Die Anzahl der einzelnen Lackschichten 12 auf einer lackierten Oberfläche 16 einer Fahrzeugkarosserie kann variieren. Während fabrikneue Fahrzeuge etwa 3 bis 6 Schichten enthalten können, können Lacksysteme von aufgearbeiteten Fahrzeugen ein Dutzend oder mehr Lackschichten enthalten. Ein Lackschichtsystem 12, das auf die lackierte Oberfläche 16 einer Fahrzeugkarosserie aufgebracht wird, kann in der Regel eine(n) oder mehrere der Folgenden enthalten: eine Vorbehandlungsschicht, eine Elektrobeschichtung, eine Grundierung, einen Basislack und einen Klarlack. Die lackierte Oberfläche 16 einer Fahrzeugkarosserie enthält eine Schnittstelle zwischen angrenzenden Lackschichten 12. Die Lackschichten 12 können ferner Glasuren, Kitte, Grundierungen, Vorbehandlungsschichten und andere Schichten enthalten. Wie hierin verwendet, beinhaltet der Begriff Lackschicht Beschichtungen, wie Passivierungsbeschichtungen, und andere Materialien, die auf die Oberfläche eines Fahrzeugs aufgebracht werden, um Eigenschaften wie Erscheinungsbild, Haftung, Benetzbarkeit, Korrosionsbeständigkeit, Abnutzungsbeständigkeit, Kratzfestigkeit, chemische Beständigkeit, mechanische Beständigkeit und Witterungsbeständigkeit zu verbessern.

Die Lackschichten 12 unterscheiden sich voneinander hinsichtlich ihrer chemischen und physikalischen Zusammensetzung. Die Lackschichten 12 können Lacke und Beschichtungen mit flüssiger, verflüssigbarer oder haftender Zusammensetzung enthalten, welche sich nach dem Aufbringen auf ein Substrat 17 zu einem festen Film verwandelt. Die Lacke und Beschichtungen der Lackschichten können lösungsmittelhaltig wie ölhaltig oder alkylhaltig; wasserhaltig wie wässrige Emulsion/Latexlacke oder Acryllacke; High-Solid-Lacke mit niedrigem Gehalt an flüchtiger organischer Verbindung; Pulverlacke; oder strahlungshärtbare Beschichtungen sein. Die Lacke und Beschichtungen können eine oder mehrere der folgenden Bestandteile enthalten: ein Bindemittel, ein Verdünnungsmittel und/oder Lösungsmittel, Pigmente und/oder Füllstoffe und Zusatzstoffe.

Das Bindemittel ist ein filmbildender Bestandteil des Lacks und ist für die angemessene Haftung der Beschichtung an einem Substrat verantwortlich. Das Bindemittel kann natürliche oder synthetische Harze wie Alkyde, Acryle, Melaminharze, Epoxid, Vinyl, Vinylacryle, Styrolacryl, Vinylacetat/ethylen, Phenol/Formaldehydkondensate, Polyurethane, Polyester, Nitrocellulose, Polyamid oder polymerisierbare Öle enthalten.

Das Verdünnungs- oder Lösungsmittel dient als ein Medium, in dem das Bindemittel, die Pigmente und Zusatzstoffe dispergiert sind und/oder das die Viskosität des Lacks anpasst. Bei dem Verdünnungsmittel kann es sich um Wasser, organische Lösungsmittel, wie aliphatische Verbindungen, aromatische Verbindungen, Alkohole, Ketone, Testbenzine, Terpentin und dergleichen handeln. Spezifische Beispiele für ein Lösungsmittel sind unter anderem Petroleumdestillat, Ester, Glykolester, Xylol, Toluol, Ethylbenzen, n-Butylacetat, n-Butanol, Isopropanol, 2-Butoxyethanol, Dimethylformamid, Methylethylketon, Naphthalin und dergleichen oder eine Kombination davon.

Pigmente können dazu verwendet werden, um zu Farbe oder Deckkraft beizutragen, das Substrat gegenüber UV-Licht zu schützen, die Härte zu verbessern, die Dehnbarkeit zu verringern und/oder den Glanzgrad anzupassen. Die Pigmente können organisch oder anorganisch sein. Beispiele für Pigmente sind unter anderem Calciumcarbonat, Glimmer, Kieselsäuren, Talke, Bariumsulfat, Titandioxid, Aluminiumsilikate und dergleichen oder eine Kombination davon.

Füllstoffe können zur Verstärkung des Bindemittels verwendet werden, um dem Lack Struktur zu verleihen und/oder das Lackvolumen zu erhöhen. Zusatzstoffe können verschiedenen Funktionen dienen, wie dem Verändern der Oberflächenspannung, dem Fließverhalten und den Verlaufseigenschaften, dem Erscheinungsbild, dem Glanz, der Strukturbildung, dem Erhöhen der Nasskanten- und/oder Frostschutzeigenschaften, dem Verbessern der Pigmentstabilität, der Steuerung des Schäumens und/oder der Abisolierung, dem Modifizieren der Rheologie, dem Modifizieren der Kratzfestigkeit, dem Agieren als Katalysatoren, Trockenmittel, Verdickungsmittel, Stabilisatoren, Emulgatoren, Strukturbildner, Haftvermittler, UV-Stabilisatoren, Korrosionsinhibitoren, Strukturierungsmittel, Entglänzungsmittel, Biozide, Fungizide, Insektizide, Algizide und dergleichen oder einer Kombination davon.

Da jede Lackschicht 12 eine unterschiedliche chemische Zusammensetzung aufweist, hat jede Lackschicht auch einen anderen Brechungsindex und somit unterschiedliche Brechung und Reflexion. Der Brechungsindex bestimmt, wieviel Licht abgelenkt oder gebrochen wird, wenn es in eine Lackschicht eintritt. Der Brechungsindex bestimmt auch die Menge des reflektierten Lichts, wenn die Strahlung eine Schnittstelle zwischen zwei angrenzenden Lackschichten erreicht. Der Brechungsindex n ist definiert als das Verhältnis der Lichtgeschwindigkeit in Vakuum c = 2,99 × 108 m/s und die Phasengeschwindigkeit v von Licht im Medium, n = c/v. Der Brechungsindex von einer oder mehreren Lackschichten kann relativ niedrig sein, wie etwa 1,32, oder sehr hoch, wie etwa 2, sein. In der Regel kann der Brechungsindex zwischen etwa 1,2 und etwa 1,5 liegen.

Jede der Lackschichten 12 kann eine unterschiedliche Dicke im Bereich von etwa 1 µm oder weniger bis etwa 200 µm oder mehr aufweisen. In der Regel kann die Dicke von einer oder mehreren Lackschichten 12 zwischen etwa 20 µm bis etwa 50 µm betragen. Eine beispielhafte nicht einschränkende Dicke jeder Lackschicht 12, wie in 2 abgebildet, kann sich folgendermaßen zusammensetzen: die Elektrobeschichtung 18 kann etwa 10 bis etwa 25 µm dick sein, die Grundierung 20 kann etwa 10 bis etwa 25 µm dick sein, der Basislack 22 kann etwa 5 bis etwa 20 µm dick sein und der Klarlack 24 kann etwa 30 bis etwa 55 µm dick sein. In einer oder mehreren Ausführungsformen kann das komplette Lacksystem 14 eine Elektrobeschichtung 18 mit einer Dicke von etwa 20 µm, eine Grundierung 20 mit einer Dicke von etwa 20 µm, einen Basislack 22 mit einer Dicke von etwa 15 µm und einen Klarlack 24 mit einer Dicke von etwa 45 µm enthalten.

Das Verfahren verwendet ein robotergesteuertes Terahertzstrahlungsgerät 25. Das Gerät kann eine oder mehrere Kontaktsonden und/oder kontaktfreie Sonden enthalten. Das Gerät enthält eine Terahertzstrahlungsquelle mit einem Emitter 26, der Terahertzstrahlung erzeugen kann. Jeder Emitter 26, der einen Terahertzstrahlungsstrahl 10 erzeugen kann, kann verwendet werden. Bei der Quelle der Terahertzstrahlung kann es sich um eine elektronische oder photonische Quelle handeln. Die elektronische Quelle kann eine Elektronenstrahlquelle wie etwa ein Gyrotron, einen Freie-Elektronen-Laser oder Backward-wave Oszillatoren; eine Feststoffquelle wie Gunn-Vorrichtungen; einen Frequenzvervielfacher oder dergleichen enthalten. Die photonische Quelle kann eine laserbetriebene photoleitende Terahertzantenne, Terahertzquantenkaskadenlaser oder dergleichen enthalten. Der Emitter 26 kann Strahlungsimpulse erzeugen oder Terahertzstrahlung in einer kontinuierlichen Welle emittieren. Der Emitter 26 kann an einen Emitterkopf 28 gekoppelt sein. Eine beispielhafte Kopplung kann mittels eines Glasfaserkabels 29 erfolgen. Der Emitterkopf 28 kann eine Linse 30 zum Sammeln der Terahertzstrahlung enthalten. Der Emitterkopf 28 richtet den Terahertzstrahlungsstrahl 10 auf die lackierte Oberfläche 16 eines Fahrzeugs. Das Gerät 25 kann ferner einen oder mehrere Sensoren 32 enthalten, die Reflexionen eines Strahlungsstrahls erfassen können, eine tangentiale Ebene bestimmen können oder dergleichen, oder die eine Vielzahl verschiedener Funktionen ausführen können. Der eine oder die mehreren Sensoren 32 können am Emitterkopf 28 angeordnet sein. Das Gerät 25, eine oder mehrere Sonden, der Emitter 26, der Emitterkopf 28, der eine oder die mehreren Sensoren 32 oder eine Kombination davon können mit einer Mikroprozessoreinheit (MPU) 33, auch als Zentraleinheit bekannt, verbunden sein, die digitale Daten als Eingabe annehmen kann, die Daten entsprechend der in ihrem Speicher gespeicherten Anweisungen verarbeiten kann, und Ausgabe erzeugen kann. Die MPU 33 kann in einem beweglichen Element 36 einer Computereinheit 34 oder dergleichen angeordnet sein. Die MPU 33 kann mathematische Modellierungssoftware enthalten, die Daten verarbeiten kann, die von dem Gerät 25, einer oder mehreren Sonden, dem Emitterkopf 28, dem einen oder den mehreren Sensoren 32 und/oder zusätzlichen Datenquellen empfangen wurden.

Vorteilhafterweise kann der Terahertzstrahlungsstrahl 10 von einem Abstand aus auf eine Oberfläche ausgerichtet werden. Dies ermöglicht eine Bewertung der Dicke der Lackschicht 12, ohne die lackierte Oberfläche 16 eines Fahrzeugs zu berühren. Da kein direkter Kontakt zwischen einer Messvorrichtung und der lackierten Oberfläche 16 eines Fahrzeugs stattfindet, ist die Zugabe eines flüssigen Kopplungsmittels nicht erforderlich. Der Abstand d zwischen dem Emitter 26 und der lackierten Oberfläche 16 eines Fahrzeugs kann entsprechend der Erfordernisse einer bestimmten Anwendung angepasst werden. Der Abstand d kann etwa 2,5 cm oder weniger bis etwa 25 cm oder mehr betragen.

In einer oder mehreren Ausführungsformen kann der Emitterkopf 28 tragbar sein. Der Emitterkopf 28 kann handgeführt sein und/oder leicht angepasst werden, sodass der Terahertzstrahlungsstrahl 10 in einem gewünschten Winkel und von einem gewünschten Abstand auf die lackierte Oberfläche 16 eines Fahrzeugs gerichtet werden kann. Der Emitterkopf 28 kann an einem Element befestigt werden, das nicht beweglich ist. Alternativ dazu kann der Emitterkopf 28 permanent oder vorübergehend an einem beweglichen Element 36 befestigt werden, das den Emitterkopf 28 oberhalb der lackierten Oberfläche 16 eines Fahrzeugs verschieben kann. Das bewegliche Element 36 kann dazu in der Lage sein, den Abstand d einzustellen. In mindestens einer Ausführungsform kann das bewegliche Element 36 dazu in der Lage sein, sich aufwärts, abwärts, nach links, nach rechts, nach vorne, nach hinten, in Richtung der lackierten Oberfläche, weg von der lackierten Oberfläche, in einer Ebene, in einem Winkel zu bewegen. Das bewegliche Element 36 kann sich je nach den Erfordernissen einer bestimmten Anwendung mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegen. Das bewegliche Element 36 kann dazu in der Lage sein, den Emitterkopf 28 oberhalb einer gesamten lackierten Oberfläche 16 eines Fahrzeugs oder oberhalb eines Teils der lackierten Oberfläche 16 eines Fahrzeugs zu verschieben. Das bewegliche Element 36 kann dazu in der Lage sein, den Emitterkopf 28 oberhalb einer Breite w eines Teils einer lackierten Oberfläche 16 eines Fahrzeugs zu verschieben, so dass aus den gesammelten Daten eine Zeilenabtastung erzeugt wird. Das bewegliche Element 36 kann dazu in der Lage sein, den Emitterkopf 28 zu verschieben, um Daten von mehreren Punkten über die lackierte Oberfläche 16 eines Fahrzeugs hinweg zu sammeln. Das bewegliche Element 36 kann auch dazu in der Lage sein, den Emitterkopf 28 über die lackierte Oberfläche 16 zu verschieben, so dass aus den gesammelten Daten eine Bereichsabbildung erzeugt werden kann. Der Pfad des beweglichen Elements 36 kann mittels Software vorprogrammiert, automatisiert, angepasst werden. Bei dem beweglichen Element 36 kann es sich um einen Roboterarm handeln.

Alternativ oder zusätzlich dazu, dass der Emitterkopf 28 oberhalb der lackierten Oberfläche 16 eines Fahrzeugs verschoben wird, kann sich das Fahrzeug 38 oder ein Teil des Fahrzeugs 38 auf einer Plattform 40 oder einer beliebigen anderen Vorrichtung befinden, die dazu in der Lage ist, die Position und/oder den Standort des Fahrzeugs 38 oder eines Teils des Fahrzeugs 38 zu verändern. In mindestens einer Ausführungsform kann der Emitterkopf 28 somit stationär sein und die lackierte Oberfläche 16 abtasten während die lackierte Oberfläche 16 unterhalb des Emitterkopfs 28 bewegt wird.

Das Verfahren beinhaltet einen Schritt des Abtastens einer lackierten Oberfläche 16 einer Fahrzeugkarosserie mittels eines robotergesteuerten Terahertzstrahlungsgeräts 25, um Daten zu jeder einzelnen Lackschicht 12 zu erhalten, anhand derer die Dicke jeder einzelnen Lackschicht 12 bestimmt werden kann. Der Schritt des Abtastens kann das Abtasten der gesamten lackierten Oberfläche 16 einer Fahrzeugkarosserie oder eines Teils der lackierten Oberfläche 16 beinhalten. Bei dem Teil kann es sich um jeden beliebigen Teil der Fahrzeugkarosserie handeln. Nicht einschränkende beispielhafte Teile sind unter anderem eine Fahrzeugtür, Motorhaube, Kofferraum, Türfüllung, Stoßstange, Kotflügel, Heckklappe, Seitenelement, Verstärkungselement, Säule, Flansch, wie etwa einen Windschutzscheibenflansch, oder dergleichen. Der Schritt des Abtastens kann das Emittieren von Terahertzstrahlung von dem Gerät 35 beinhalten. Der Schritt des Abtastens kann das Emittieren von Strahlungsimpulsen oder kontinuierlichen Wellen mit einer Amplitude, die bei einer Terahertzfrequenz oszilliert, beinhalten. Der Schritt des Abtastens kann das Ausrichten des Terahertzstrahlungsstrahls 10 vom Emitterkopf 28 auf die zu bewertende lackierte Oberfläche 16 beinhalten.

Der Schritt des Abtastens kann das Positionieren des Emitterkopfs 28 oberhalb der lackierten Oberfläche 16 einer Fahrzeugkarosserie und/oder das Positionieren der lackierten Oberfläche 16 einer Fahrzeugkarosserie unterhalb des Emitterkopfs 28 beinhalten. Das Positionieren kann unter Verwendung eines Laserentfernungsmessers, Ultraschall, maschinellen Sehens, einer absoluten Position des Roboters im Verhältnis zur Flächennormalen und dergleichen oder einer Kombination davon erfolgen. Das Positionieren kann das Bestimmen einer tangentialen Ebene mittels eines oder mehrerer Sensoren 32 für die erste lackierte Oberfläche 16 einer Fahrzeugkarosserie und das Positionieren des Emitterkopfs 28 basierend auf der tangentialen Ebene beinhalten. Der Schritt des Abtastens kann das Positionieren des Emitterkopfs 28 gemäß einem Vektor, der senkrecht zur tangentialen Ebene ist, und/oder gemäß einem Abstand des Emitterkopfs 28 zur tangentialen Ebene beinhalten.

In einer oder mehreren Ausführungsformen kann der Schritt des Abtastens ferner das Verschieben des Emitterkopfes 28 oberhalb der lackierten Oberfläche 16 einer Fahrzeugkarosserie beinhalten. Alternativ dazu kann der Schritt des Abtastens das Abtasten mit einem stationären Emitter 26 und das Verschieben der lackierten Oberfläche des Fahrzeugs 38 oder eines Teils des Fahrzeugs 38 unterhalb des Geräts 25 beinhalten. Das Verfahren kann einen Schritt des Programmierens der MPU 33 zum Erzeugen des Abtastpfads des Geräts 25 beinhalten, um die Geschwindigkeit, mit der sich der Emitterkopf 28 über die lackierte Oberfläche 16 bewegt, zu verbessern.

In mindestens einer Ausführungsform kann der Schritt des Abtastens das Abtasten einer Reihe von zuvor ausgewählten Punkten auf der lackierten Oberfläche 16 eines Fahrzeugs beinhalten. Wie in 3 veranschaulicht, können sich die abgetasteten Punkte A-D an unterschiedlichen Teilen der lackierten Oberfläche 16 befinden. Die Reihe an Punkten kann auf zufällige Art, gemäß einem Algorithmus oder aus bestimmten Gründen ausgewählt werden, wie etwa häufig benötigter Anpassungen aufgrund von Lacksystemmängeln oder der entscheidenden Bedeutung von Leistungseigenschaften des Lacksystems 14 in einem bestimmten Bereich der lackierten Oberfläche 16. Folglich kann eine hohe Dichte von Punkten abgetastet werden und deren Position kann gut bekannt sein.

Die Abmessungen des abzutastenden Bereichs können variieren. Das Verfahren kann einen Schritt des Anpassens einer Fleckgröße des Terahertzstrahlungsstrahls 10 gemäß den Abmessungen des abgetasteten Bereichs beinhalten. Ein abgetasteter Bereich kann relativ groß sein. Alternativ dazu kann ein abgetasteter Bereich relativ klein sein und für andere Messtechniken der Dicke als Ultraschallprüfung nur schwer zugänglich sein. Ein beispielhafter schwer zugänglicher Bereich ist ein Windschutzscheibenflansch 44. Die Dicke des Lacks auf dem Windschutzscheibenflansch 44 ist eine kritische Leistungseigenschaft, da die Dicke direkt mit der Haftungskraft der Windschutzscheibe zusammenhängt. Der abgetastete Bereich am Windschutzscheibenflansch 44z oder an anderer Stelle der lackierten Oberfläche 16 kann möglicherweise nur weniger als 1 cm2, etwa 1 cm2 oder mehr als etwa 1 cm2 betragen. Der Durchmesser des abgetasteten Bereichs kann weniger als etwa 500 µm, 250 µm, 100 µm oder 50 µm betragen. Der Durchmesser des abgetasteten Bereichs kann etwa 25 µm oder weniger bis etwa 2 cm oder mehr betragen. Dementsprechend kann die Fleckgröße des Terahertzstrahlungsstrahls 10 von etwa 1 cm bis etwa 0,5 µm oder von etwa 10 cm bis etwa 500 µm angepasst werden.

Alternativ dazu kann der Schritt des Abtastens das Abtasten einer Reihe von Punkten in linearer Weise über einen Teil einer lackierten Oberfläche 16 hinweg zum Erzeugen einer Linienabtastung beinhalten. 3 veranschaulicht eine solche Linienabtastung zwischen den Punkten E und F über die Breite w der Motorhaube 42 hinweg. Als weitere Alternative dazu kann der Schritt des Abtastens das Ausführen einer Rasterabtastung beinhalten. Die Rasterabtastung bezieht sich auf ein Abtastmuster, bei dem ein Bereich einer lackierten Oberfläche 16 in Linien von oben nach unten von Seite zu Seite abgetastet wird. Dieses Abtastmuster erzeugt ein Muster von dicht beabstandeten Reihen von Pünktchen, die eine Abbildung des abgetasteten Bereichs bilden. Dieses Abtastmuster ist in 3 zwischen den Punkten G, H, I und J veranschaulicht.

Das Gerät 25 kann zum periodischen Sammeln von Daten programmiert werden. Ein Zeitraum zwischen dem Sammeln von Daten von zwei unterschiedlichen Punkten auf der lackierten Oberfläche 16 definiert ein Abtastintervall. Das Abtastintervall kann gemäß den Erfordernissen einer bestimmten Anwendung angepasst werden. In einer oder mehreren Ausführungsformen kann das Abtastintervall etwa eine Hundertstelsekunde, eine Zehntelsekunde, eine Sekunde, 10 Sekunden, 100 Sekunden oder mehr betragen. Die Daten können kontinuierlich gesammelt werden.

Das Verfahren kann einen oder mehrere Schritte beinhalten. Die Schritte können in jeder beliebigen Reihenfolge ausgeführt und bei Bedarf wiederholt werden. Das Verfahren kann das Sammeln anfänglicher Daten und das Eingeben der anfänglichen Daten in die MPU 33 beinhalten, die in dem beweglichen Element 36 der Computereinheit 34 oder woanders angeordnet ist. Die anfänglichen Daten können eine Anzahl von Parametern enthalten, wie die Anzahl der Lackschichten 12 innerhalb des zu bewertenden Lacksystems 14, die Zusammensetzung jeder Lackschicht 12, den Brechungsindex jeder Lackschicht 12, die Position der zuvor ausgewählten Punkte, Linienabtastungen oder zu messendes Raster, Art eines Substrats auf das das Lacksystem 14 aufgebracht wird, Kalibrierungskurven, etc.

Das Verfahren kann einen Schritt des Sammelns von Daten für jede Lackschicht 12 innerhalb des Lacksystems 14 beinhalten. Das Verfahren kann einen Schritt des Erlangens von Daten für jede Lackschicht 12 in Abhängigkeit der Position des Emitterkopfs 28 beinhalten. Das Verfahren kann ferner das Aufzeichnen der Reflexionen der Terahertzstrahlungswelle von jeder Schnittstelle 46 von einem oder mehreren Sensoren 32 beinhalten. Das Verfahren kann das Eingeben der gesammelten Daten in die MPU 33 und das Bestimmen der Dicke jeder Lackschicht 12 unter Verwendung der MPU beinhalten. Das Verfahren kann einen Schritt des Bestimmens der Dicke jeder Lackschicht 12 basierend auf einem Brechungsindex der einen oder mehreren Lackschichten 12 und/oder der Zeitverzögerung der Reflexionen von jeder Schnittstelle 46 beinhalten. Das Verfahren kann einen Schritt des Bestimmens der Dicke jeder Lackschicht 12 basierend auf der Brechung des Terahertzstrahlungsstrahls 10 von jeder Schnittstelle 46 beinhalten. Das Verfahren kann unterschiedliche von den Sensoren 32 erfassbare Parameter zum Bestimmen der Dicke jeder Lackschicht 12 verwenden.

Das Verfahren kann mathematische Modellierung verwenden, um die gesammelten Daten zu verarbeiten und/oder einen Graph, eine Abbildung, eine Graphik, eine Tabelle oder dergleichen der Dicke oder eine Kombination davon für jede einzelne Lackschicht 12 und/oder das Lacksystem 14 zu erzeugen. Das Verfahren kann das Quantifizieren der Daten zur Dicke unter Verwendung von Software beinhalten. Das Verfahren kann das Anzeigen der Daten zur Dicke zur Analyse in Form eines oder mehrerer Graphen, Abbildungen, Tabellen, Graphiken, Bildern, graphischen Darstellungen oder jeglicher anderen Form, die Informationen zur Dicke jeder Lackschicht 12 bereitstellt, beinhalten.

Das Verfahren kann das Vergleichen der erzeugten Daten zur Dicke mit den Sollwerten zur Dicke für jede einzelne Lackschicht 12 durch die MPU 33 beinhalten. Das Verfahren kann das Eingeben von Sollwerten zur Dicke für einzelne Lackschichten des Lacksystems 14 auf einer Fahrzeugoberfläche in eine MPU beinhalten. Das Verfahren kann den Schritt des Erzeugens eine Kontrollabbildung für eine erste lackierte Oberfläche basierend auf den eingegebenen Sollwertdaten beinhalten. Das Verfahren kann einen Schritt des Erzeugens der Kontrollabbildung anhand von anderen Mitteln beinhalten. Das Verfahren kann einen Schritt des Erzeugens einer ersten Abbildung der Dicke von Lackschichten 12 für die erste lackierte Oberfläche basierend auf Daten, die während der Verwendung des abtastenden Terahertzstrahlungsgeräts 25 gesammelt wurden, beinhalten. Das Verfahren kann einen Schritt des Vergleichens der ersten Abbildung der Dicke mit der Kontrollabbildung beinhalten. Das Verfahren kann einen Schritt des Bestimmens, welche Lackschichten 12 übermäßig dick oder dünn sind, beinhalten.

In einer oder mehreren Ausführungsformen kann das Verfahren einen Schritt des Bestimmens, Kontrollierens und/oder Anpassens von Qualitätseigenschaften des Lacksystems 14 basierend auf dem Vergleich der erzeugten Daten zur Dicke und den Solldaten zur Dicke beinhalten. Das Verfahren kann mindestens einen Schritt des Anpassens beinhalten. Der Schritt des Anpassens kann das Anpassen eines oder mehrerer Lackaufbringparameter für die erste lackierte Oberfläche 16 basierend auf dem Vergleich der Abbildung der ersten Dicke mit der Kontrollabbildung beinhalten. Beispielhafte Lackaufbringparameter sind unter anderem Lackierentfernung, Lackmassenfluss, Drehgeschwindigkeit einer Lackglocke, Stärke des elektrischen Felds, Massenflussrate der leitenden Luft oder dergleichen Der Schritt des Anpassens kann ferner das Anpassen eines Pfads eines robotergesteuerten Fahrzeuglackiergeräts beinhalten. Das Verfahren kann das Anpassen eines Pfads eines robotergesteuerten Fahrzeuglackiergeräts basierend auf dem Vergleich der ersten Abbildung der Dicke mit der Kontrollabbildung beinhalten.

Der Schritt des Anpassens kann ferner das Anpassen eines oder mehrerer Lackaufbringparameter für eine zweite lackierte Oberfläche 16 basierend auf dem Vergleich der ersten Abbildung der Dicke mit der Kontrollabbildung beinhalten, um sicherzustellen, dass das Lacksystem 14, das auf die Oberfläche der in der Lackierkabine zu lackierenden Fahrzeugkarosserien aufgebracht werden soll, mit den Sollwerten übereinstimmt. Die erste und zweite lackierte Oberfläche können sich auf dem gleichen Karosserieteil befinden, wie einer Fahrzeugtür, einer Motorhaube, einem Kofferraum, einem Windschutzscheibenflansch oder einem anderen vorstehend aufgeführten Karosserieteil. Die zweite lackierte Oberfläche kann sich am gleichen Fahrzeug oder an einem anderen Fahrzeug als die erste lackierte Oberfläche befinden.

Das Verfahren beinhaltet ferner einen Schritt des Abbildens eines neuen Fahrzeugtyps in der Lackierkabine, um optimale Pfade für ein robotergesteuertes Fahrzeuglackiergerät zu programmieren. Wenn ein neuer Fahrzeugtyp in die Lackierkabine eingeführt wird, werden Roboterpfade entwickelt, um jede Lackschicht 12 effektiv und gleichmäßig auf die Oberfläche 16 einer zu lackierenden Fahrzeugkarosserie aufzubringen. Das Verfahren kann das Entwickeln ungefährer Pfade von robotergesteuerten Fahrzeuglackiergeräten vor dem Lackieren des ersten Fahrzeugs beinhalten. Das Verfahren kann ferner das Verwenden eines interaktiven Prozesses zum Abstimmen und Optimieren des Pfads und das Programmieren eines ursprünglichen Pfads für das Lackiergerät beinhalten. Das Verfahren kann das Lackieren der ersten Oberfläche 16 eines Fahrzeugs und das Bewerten des Lacksystems 14 auf der ersten Oberfläche 16 eines Fahrzeugs anhand des Terahertzstrahlung verwendenden Verfahrens, wie vorstehend beschrieben, beinhalten. Das Verfahren kann das Erkennen von Mängeln wie übermäßig dünne oder dicke Lackschichten oder Schichten 12 im Lacksystem 14 beinhalten.

Basierend auf der Abbildung der ersten lackierten Oberfläche eines Fahrzeugs kann ein Pfad für ein robotergesteuertes Fahrzeuglackiergerät zum Aufbringen einer oder mehrerer Lackschichten auf eine lackierte oder unlackierte zweite Oberfläche einer Fahrzeugkarosserie bestimmt werden. Das Verfahren kann das Anpassen eines oder mehrerer Lackaufbringparameter des Lackiergeräts basierend auf Mängeln im Lacksystem 14, die während der Terahertzstrahlungsabbildung des ersten Fahrzeugs offenbart werden, beinhalten. Das Verfahren kann das Anpassen des ursprünglichen Pfads beinhalten, um Defizite im Lacksystem 14 zu korrigieren. Das Verfahren kann einen Schritt des Erzeugens eines neuen Pfads für die robotergesteuerten Fahrzeuglackiergeräte zum Aufbringen einer oder mehrerer Lackschichten 12 auf eine zweite, dritte, vierte, etc. Oberfläche einer Fahrzeugkarosserie des gleichen Karosserietyps wie der neue Fahrzeugkarosserietyp beinhalten.

Das Verfahren kann das Bewerten der lackierten Oberfläche 16 während verschiedener Stufen der Lackaufbringung auf das Substrat 17 beinhalten. Beispielsweise kann die Dicke jeder Lackschicht 12 bewertet werden nachdem nur ein Teil der Lackschichten 12 auf die Oberfläche 16 aufgebracht wurde oder nachdem das gesamte Lacksystem 14 auf das Substrat 17 aufgebracht wurde. Die Bewertung kann erfolgen, wenn die lackierte Oberfläche 16 nass, trocken, kalt, warm oder heiß ist.

Wenngleich vorstehend beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurden, ist nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen der Offenbarung beschreiben. Vielmehr sind die in der Patentschrift verwendeten Worte Worte der Beschreibung und nicht der Einschränkung und es versteht sich, dass zahlreiche Veränderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und vom Schutzumfang der Offenbarung abzuweichen. Darüber hinaus können die Merkmale verschiedener implementierender Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Offenbarung zu bilden.