中国专利CN214334717U 一种涂层质量评估的评估装置

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专利摘要:
一种涂层(12)质量评估的评估装置(10)，用于评估部件(16)的至少一个表面(14)的涂层(12)的质量，其中所述表面(14)设置在部件(16)的镂空部(18)中和/或外边缘(20)上，所述表面(14)形成外围边缘(22)，并且所述部件(16)至少部分地由一种至少半透明的，特别是透明的材料制成。提出了至少一个光源(24)和至少一个遮盖(38)被构造成使得部件(16)能够被来自光源(24)的光(28)照射并且遮盖(38)能够保护所述表面(14)免受直接光照射(26)。此外，本实用新型涉及一种用这种装置评估部件(16)的表面(14)的涂层(12)的质量的方法。
公开号:CN214334717U
申请号:CN202022280854.3U
申请日:2020-10-14
公开日:2021-10-01
发明作者:萨莎·杜尔；法比恩·克劳斯；马可·曼德林
申请人:Plastic Omnium SA；
IPC主号:G01N21-95

专利说明:
[n0001] 本实用新型涉及一种用于评估部件表面上的涂层质量的装置。该表面布置在部件的镂空部中和/或外部边缘上。
[n0002] 此外，本实用新型涉及一种使用根据本实用新型的装置来评估这种表面的涂层的质量的方法。
[n0003] 由至少半透明的材料制成的部件，例如聚碳酸酯或类似的塑料，在汽车工业中是已知的。这些部件例如用作保险杠或车辆的外壳的其他部件，例如车身外部。通常对组件进行涂层处理以保护它们免受外部影响。外部影响可例如是恶劣的天气，盐水，溶剂或清洁剂。
[n0004] 特别地，塑料部件的涂层可以在一侧或在两侧。可以施加单层或多层涂层，甚至是三层涂层，以增加抗划痕和环境影响的能力，并且可以用作漆料的载体。涂层可以例如基于聚氨酯(PUR)。
[n0005] 为了最终完成对用作车辆外壳的部件的制造，通常在此之后在部件中制造镂空部。它们可用于固定支架，例如牌照支架，或固定照明元件，致动器或传感器。随后制造的镂空部可能会导致开口或孔洞，例如，这些开口或孔洞最多占组件表面的10％。镂空部可以例如被铣削。镂空部的形状由部件的材料切削出的边为边界。部件的基础材料(例如聚碳酸酯)在这些切削边上没有涂层。因此，在制作镂空部后必须再次涂覆这些切削边。因此，目的是覆遮盖切削边的整个表面而没有缺陷或露出基础材料。只有这样，才能有效保护部件的基础材料(例如聚碳酸酯)不受外界影响，即使在切削边区域也是如此，并且可以延长其使用寿命。
[n0006] 通常，存在先前涂覆的平面涂层可能在切削边缘区域松动和/或被水分渗透的风险。如果随后施加到切削边上的涂层有缺陷且不连续，则尤其存在这种风险。水分会侵蚀部件的聚碳酸酯。最佳地密封切削边也很重要，以防止外壳后方或凹槽中的电子装置受潮。这些电子元件可例如是雷达，激光雷达，摄像机等。因此，还需要防止这些电子元件损坏。传感器或致动器在开口中的正确方向也很重要，它们可能因灰尘或湿气的进入而受到损害。
[n0007] 通常使用刷子或海绵等涂抹器在镂空部的切削边缘区域施加涂层。已知能够在涂抹器中计量涂料(或漆料)的清漆或附着底漆的量。但是，不能控制施加到要涂覆的表面上的底漆和清漆的量。因此，之后必须检查所施加的涂层。
[n0008] 用于评估涂层质量的检验方法在现有技术中是已知的。因此可以进行目测，但是目视检查不能给出可靠的结果，并且不能在制造过程中系统地使用。通常，其他检验方法会导致破坏。因此，到目前为止，已经对单个部件进行了随机光学检查，或者将单个部件随机放置在溶剂中以验证涂层的完整性。但是，如果涂层有缺陷，这些被测试的部件会被溶剂破坏。被测试的部件之后无法修复或重复使用。
[n0009] 这些检验方法的另一个缺点是它们的高成本，因为涂层缺陷必须在插入溶剂后由操作员检测出来。
[n0010] 因此，本实用新型的目的是提供一种用于评估涂层质量的方法和装置，其能够克服上述缺点。
[n0011] 该目的通过一种评估部件的至少一个表面上的涂层的质量的装置来实现，其中，该表面布置在部件的镂空部中和/或外边缘上，该表面形成外围边缘，并且该部件至少部分地由至少半透明的、尤其是透明的材料制成，该装置包括至少一个光源和至少一个遮盖，构造为使得该部件能够被来自光源的光照射，并且使得所述表面能够被遮盖保护免受直接光照射，从而使光能够耦合到材料中，并且只能通过所述部件的材料内部间接传递到形成外围边缘的所述表面，而且能够通过检测穿过所述表面的涂层的光来评估涂层的质量。
[n0012] 因此，该表面形成部件的镂空部的外围边缘、和/或形成部件的外边缘上的外围边缘。
[n0013] 该装置可包括单独或组合使用的其他可选特征：
[n0014] -该装置包括至少一个光传感器和一个处理单元，所述光传感器布置在处于所述镂空部中和/或所述外边缘上的所述表面的附近，以使得所述光传感器能够从部件的外部位置检测穿过所述表面的光，所述处理单元能够根据来自所述光传感器的信号对涂层进行质量评估。
[n0015] -光线传感器是可旋转和/或可移动的，并且能够至少在适当的区域扫描所述表面。
[n0016] -至少两个、尤其是至少四个光传感器沿着所述表面彼此间隔和/或彼此倾斜地布置，所述表面优选地具有完整的圆周的形状。
[n0017] -在所述表面的附近设置有光漫射元件，该光漫射元件将穿过所述涂层的光引导至至少一个光传感器。
[n0018] -遮盖被施加在与待评估的所述表面相邻的相邻表面上，特别是从两侧被施加到与所述外边缘或所述镂空部相邻的相邻表面上，所述遮盖尤其形成在朝向部件的所述表面的面上，从而至少在某些区域是全反射的，尤其是在某些区域具有镜面反射。
[n0019] 该目的还通过一种使用上述类型的装置评估表面涂层的质量的方法来实现，其中该表面布置在部件的镂空部中和/或外边缘上，并形成外围边缘，其中与所述表面相邻的相邻表面上以不透明的方式至少覆盖有遮盖，特别是在其两个面上，来自光源的光被耦合到透明或半透明的材料中，特别是聚碳酸酯，和/或来自光源的光被耦合到所述部件的多层材料或表面涂覆材料中，通过检测穿过所述表面的涂层的光来评估涂层的质量。
[n0020] 该方法可包括单独或组合使用的其他可选特征：
[n0021] -该涂层至少部分是透明的，不透明的，尤其是黑色的，并且优选地是基于聚氨酯的涂层，并且所述质量评估基于穿过所述表面的涂层的光的量来实施，特别是根据检测到的光强度的变化来评估涂层的厚度的变化。
[n0022] -光通过透明表面耦合到所述部件中并且被传导到所述表面，尤其是，来自光源的光与材料的全反射角以20°或更小、特别是以10°或更小的角度范围沿着所述表面的方向耦合。
[n0023] -所述至少一个光传感器测定通过所述表面传递的光的量和/或位置，以确定所述表面的涂层的缺陷处的厚度和/或位置。
[n0024] -对所有部件进行100％检验，并通过位置确定来评估系统的生产缺陷，尤其是施加清漆和/或浸脂/漆(vernisseuse)过程中的缺陷。
[n0025] -部件的厚度小，形成外围边缘的所述表面相对于部件的总面积以至少1∶100、优选地1：1000、尤其是1：5000的比例形成相对小的表面。
[n0026] -至少一个光传感器布置在形成外围边缘的所述表面附近，尤其是可旋转或可移动的光传感器，和/或多个彼此间隔或彼此倾斜的光传感器，以确定光穿过所述涂层的位置。
[n0027] -光源提供从红外到紫外、和/或可变强度的不同颜色的光，特别是适用于部件和/或涂层的材料的光。
[n0028] -在完全黑暗的房间内进行表面涂层质量的评估。
[n0029] 本实用新型的目的是提供一种评估部件的至少一个表面上的涂层的质量的装置。该表面设置在部件的镂空部中和/或外边缘上，并形成外围边缘。该部件至少部分地由半透明的、特别是透明的材料制成。提出了包括至少一个光源和至少一个遮盖，构造为使得该部件能够被来自光源的光照射，并且遮盖能够保护该表面免受直接光照射。因此，光可以耦合到材料中，并且只能通过部件的材料内部间接传递到形成外围边缘的所述表面。而且通过检测穿过表面涂层的光来评估涂层的质量。
[n0030] 例如，能够通过为每个表面提供至少一个如上所述的遮盖来评估多个表面的涂层质量。这使得几乎同时检查多个表面成为可能，例如仅使用一个光源。因此，至少一个表面是要具体检验的表面。它也可以称为测试表面。
[n0031] 该部件可以是例如车辆的外壳的塑料部件，例如保险杠。这些塑料部件优选地由聚碳酸酯制成。聚碳酸酯可以至少部分地是半透明或透明的。聚碳酸酯通常是透明的。
[n0032] 另一方面，开口的外围表面的涂层优选地是不透明的，并且可由清漆组成。优选地，涂层可以由黑色清漆组成。不透明的密封剂可以用作涂层。例如，它可以是黑色的，并且可以包含多达30％的固体颗粒。
[n0033] 这样的由聚碳酸酯制成部件可以在一侧(面)上具有单层涂层并且在另一侧(面)上具有三层涂层。单层涂层也可以施加在部件的两侧。涂层中的至少一个可以由聚氨酯材料制成。如果随后在部件中形成至少一个镂空部，或者如果改变部件的形状，特别是外轮廓的形状，则产生至少一个切削边。该切削边为没有涂层的表面或外围边缘。然后必须在该表面上提供涂层，以保护组件的整个表面不受外界影响。随后的涂层可以用例如涂布器或涂布机来完成。在许多情况下，由于变化的多样性，在上清漆之前不可能用类似的方法打孔或镂空和/或在经济上不可行。例如，用于车牌支架的镂空部因国家/地区而异。
[n0034] 借助于根据本实用新型的装置，可以检查随后施加的这些涂层以及部件本身的涂层是否没有缺陷。因此，特别是可以检测出没有涂层，即没有涂布清漆的位置。另外，所述的装置还能够检测出涂层非常薄的位置。特别地，可以检查切削边区域(即外围边缘)的涂层。为此，用至少一个光源照射该部件，并且因此将光耦合到该部件的材料中。在此之前，要保护具有切削刃的区域免受直接光照射。这是通过沿外围边缘的至少一个遮盖实现的。
[n0035] 例如，如果该部件具有一个镂空部，该镂空部具有涂覆了涂层的外围边缘，则可以在镂空部上放置某种类型的板。该板形成遮盖。该板应略大于镂空部，以保护外围边缘免受来自光源的直接光照射。优选在部件的每一侧，即在镂空部的每一侧上安装遮盖。以这种方式，能够避免在部件的两侧的外围边缘上受到直接光照射。换句话说，因此可以保护整个镂空部免受直接光照射。如果随后更改了零部件的外轮廓，则切削边不在凹槽中，而是在部件的外围区域。为了检查这种外围边缘的质量，必须将其完全覆遮盖。在这种情况下，遮盖可以例如设计成“U”形。
[n0036] 遮盖优选地与部件的上表面或下表面接触。在用于外围区域中的外围边缘的遮盖的情况下，该遮盖可以与部件的上下面(侧)都接触。因此可以避免光的直接照射。遮盖会创建暗室。有利的是，遮盖不与待评估质量的表面接触。该区域必须保持没有接触以检测通过它的光。
[n0037] 由于部件至少部分是半透明的，因此优选地光仅能通过该部件到达待检查其质量的表面。因此将光耦合到材料中。优选地，光通过不具有涂层的表面，特别是不具有不透明的涂层的表面进入部件。例如，它可能是部件的外边缘。同样，该部件可以仅在一个面上，特别是不透明的面上具有涂层。在这种情况下，光可以通过未涂覆的表面耦合到材料中，并穿过材料到达带检测的表面。因此有利的是，该材料至少是部分透明或半透明的。
[n0038] 通过检测穿过表面涂层的光来评估涂层的质量。优选地，这是在部件外部完成的。可以使用光电探测器，照相机或类似装置执行此操作，但是例如也可以使用肉眼进行检查。从部件的外部，可以评估光是通过表面上还是外围边缘上的涂层。换句话说，在涂层的与材料接触的一侧，光被引导通过材料朝向涂层。在涂层的另一侧(位于所述表面之外)评估涂层质量。这尤其是通过以下事实来实现的：可以在该侧检测穿过涂层的光。如果检测到光，则说明涂层存在缺陷。缺陷可以例如是空隙，即涂层中的孔。同样，缺陷可能是涂层太薄的区域，少量的光线会透过该区域显现。
[n0039] 例如，使用上述装置，可以在连续流生产过程中轻松快速地检查100％所有制造的部件。特别有利的是，检验不会导致破坏。在检测到缺陷 (例如涂层中的孔或涂层太薄的区域)之后，可以修复部件，例如可以重新加工涂层。因此，没有浪费，因为所有部件都可以重复使用或维修。
[n0040] 有利地，上述装置能够在生产流程中检测到在重新涂覆的表面或外围边缘上的系统缺陷。例如可以从由清漆涂布器或浸脂/漆机施加清漆的错误中推断出系统的缺陷。如果至少三个部件仍然具有相同的缺陷或在涂层中产生缺陷的程度趋于恶化，则可以推断是系统性缺陷。如果在进行涂覆后使用建议的装置立即检查部件，则能够立即更改或纠正由清漆施加器施加的清漆。因此，可以快速且容易地避免其他部件的涂层中的其他缺陷。
[n0041] 在一种优选的实施方式中，可以设置至少一个光传感器和一个评估单元，该光传感器布置在镂空部中和/或外边缘上的所述表面附近。这允许光传感器从部件外部的位置检测穿过所述表面的光。此外，评估单元可以基于来自传感器的信号来执行涂层质量的评估。光传感器优选地位于受保护的免受直接光照射的区域中。因此，光传感器只能检测到穿过表面即外围边缘的光。优选地，该光传感器可以被校准，使得其可以被用于整个外围边缘的质量评估。另一方面，评估单元可以放置在任何地方，包括镂空部之外。所使用的光传感器通常可以是光电组件，例如光敏电阻，也可以是照相/摄像机，优选为便携式计算机、例如智能手机，平板电脑等的照相机。作为手动控制的一部分，甚至可能包括人眼。
[n0042] 在优选的实施例中，光传感器是可旋转的和/或可移动的，并且至少在适当的区域扫描所述表面。这种光传感器例如可用于具有圆周向边缘的镂空部，尤其是具有完全圆周形状的周向边缘。扫描圆周表面时，最好将光传感器一次至少旋转360°。因此可以评估整个表面上的涂层质量，还可以使用角位置和/或坐标来识别缺陷的位置。也可以沿着部件外围边缘上的表面移动光传感器，以确定缺陷的位置。例如，如果随后改变部件的几何形状，特别是其外部轮廓，则产生这种表面。例如，可以提供可编程机器人以沿着表面移动光传感器。因此，可以测试一系列凸和凹的外围边缘轮廓的涂层的质量。对于不规则路线，可以使用基于坐标的导向。
[n0043] 有利地，光传感器可以光敏电阻的形式布置。
[n0044] 在优选的实施方式中，至少两个，特别是四个或更多个光传感器以沿着所述表面彼此间隔和/或彼此倾斜地布置。这样，该表面可以优选地是完整轮廓的形状。例如在镂空部的情况下，可在镂空部内布置三个，特别是四个光传感器。优选地，光传感器以彼此相同的间隔距离布置。例如，在四个光传感器的情况下，每个光传感器可用于评估四分之一表面的质量，以确定涂层具有缺陷处的位置。
[n0045] 在一优选实施例中，在邻近表面处设置光漫射元件，该光漫射元件可将穿过涂层的光传导至至少一个光传感器。光漫射元件可例如是棱镜或类似类型的光导元件，其能够沿着外围边缘，特别是沿着整个外围边缘将光朝着光传感器传导一定距离。
[n0046] 在优选实施例中，将遮盖施加到与形成外围边缘的待评估的表面相邻的相邻表面上。特别地，可以从两侧将遮盖施加到与外边缘或镂空部相邻的相邻表面上。这样，遮盖，特别是在朝向部件所述表面的一侧上的遮盖，在某些区域可以是全反射的，特别是在某些区域是镜面反射的。相邻表面优选地位于部件的顶面或底面上。优选地，相邻表面大致垂直地校准于形成外围边缘的所述表面。为了将光引导到形成外围边缘的所述表面的方向上，遮盖在底面的某些区域上可以是全反射的。优选地，该全反射区域位于遮盖与相邻表面接触的地方。特别地，遮盖在自由表面的区域内，尤其是在带有涂层的表面区域(即外围边缘)上不应是完全反射的或镜面反射的。由于遮盖的全反射特性，光被特别有效地引导到具有涂层的边缘，以便通过高的光强度来检测缺陷。
[n0047] 本实用新型的目的还在于一种评估表面涂层的质量的方法，该表面布置在部件的镂空部和/或外边缘上。因此，该表面如上所述形成外围边缘。
[n0048] 该表面的相邻表面以不透明的方式被涂层覆盖，尤其是在两侧都覆盖。这样，来自光源的光被耦合到透明或半透明的材料中。特别地，光耦合到在部件的聚碳酸酯中和/或多层材料中或具有表面涂层的材料中。通过检测从表面穿透涂层的光来评估涂层的质量。
[n0049] 这样的方法能够用于检测部件，例如车辆的外壳中的部件。这种部件例如是具有不透明涂层的聚碳酸酯保险杠。保险杠的材料优选地是透明的或半透明的。涂层可以是单层或多层，由聚氨酯材料组成。优选地，涂层是不透明的。随后铣削镂空部或加工后的外围边缘会导致切削边没有涂层。
[n0050] 与所描述的装置一样，该方法使得能够检验涂层缺陷。上述实施变型和优点也都适用于该方法。
[n0051] 在该方法的优选实施方式中，涂层至少部分地或局部地是半透明的，不透明的，尤其是黑色的。优选地，涂层是基于聚氨酯的涂层。可以基于穿透表面涂层的光量进行质量评估。特别地，由于能够基于检测到的光强度的变化来评估涂层的厚度变化，因此能够在质量评估期间评估涂层的厚度。例如，对于期望的层厚度，确定光强度或光量的相应极限值。如果测得的光量与该极限值之间存在偏差，则可以检测出缺陷，例如涂层太薄。如果检测到涂层的区域太薄，则光强度高于极限值的值可以认为是临界值。然后可以在该区域重新加工部件涂层，例如可以施加另一层涂层材料。通过使用变化量的光并确定光极限值，还可以评估所需的涂层厚度。
[n0052] 在该方法的优选实施例中，光可以通过透明表面耦合到部件中并导向该表面。特别地，来自光源的光可以相对于材料的全反射角以小于或等于20°，特别是小于或等于10°的角度范围、并且沿着该表面的方向上耦合。当光的入射角达到全反射角时，光不再折射，而是被全反射。在全反射角的范围内，光几乎平行于边界表面被引导，因此可以高强度地引导到外围边缘。因此，可以确保光能够被引导通过部件的材料到达要检查其质量的表面。有利地，还可以借助于光耦合结构将来自光源的光直接耦合到材料的表面中，该光耦合结构的光学特性朝向具有涂层的外围边缘以允许将光有针对性地引导穿过材料到达具有涂层的外围边缘。光耦合结构可以具有与待检测的部件的材料相同的光学特性或改变的光学特性。
[n0053] 在该方法的优选实施例中，至少一个光传感器能够测定穿过表面的光的量和/或位置。这允许检测涂层在表面上的缺陷处的厚度和/或位置。来自至少一个光传感器的缺陷信号或缺陷信号的逐渐恶化，使得例如能够推断出清漆施加器或浸脂/漆机的系统性地清漆施加差错的开端。
[n0054] 在该方法的优选实施例中，可以对所有组件进行100％的检验。此外，可以根据位置检测来评估系统性生产的误差。特别地，这使得能够评估清漆施加器和/或浸脂/漆机的不正确施加。例如，如果总是在涂层的相同位置检测到系统上相同或逐渐恶化的缺陷，则可以推定系统上的缺陷。例如，如果至少三个部件的涂层具有相同的缺陷或逐渐出现缺陷的趋势，则认为该缺陷是系统性的。所提出的方法是不会导致破坏性的测试。因此，可以使用该方法检查所有部件。然后可以修复有缺陷的部件，而无需将其丢弃。
[n0055] 在该方法的优选实施例中，部件的厚度较小。相对于部件的总面积，所述表面以至少1：100，优选1：1000，特别是1：5000的比例形成面积相对较小的表面。可以将几何形状设计为一种板。聚碳酸酯组分可以通过注射成型来制造。
[n0056] 在该方法的优选实施例中，至少一个光传感器设置在形成外围边缘的表面附近。特别地，可以设置可旋转的或可移动的光传感器和/或相对于彼此间隔或倾斜的多个光传感器。光传感器优选地用于确定穿过涂层的光的位置。在镂空部的情况下，例如可在镂空部内布置三个，尤其是四个光传感器。光传感器优选地以彼此相同的距离间隔布置。
[n0057] 在该方法的优选实施例中，光源可以提供不同颜色的光。特别地，光源可以提供适合于部件和/或涂层的材料的光。这些光可例如是从红外线到紫外线的射线和/或强度变化的射线。这样，所使用的光可以适用于待检测的涂层的透明度。以这种方式，还可以检测仅防护特定波长范围的光的涂层。因此，使用此波长范围内的光测量时，能够检测出涂层中的缺陷。
[n0058] 如有必要，还可以从切削边(即外围边缘的表面)将光耦合到材料中，并检测穿过外围边缘的涂层从外部进入到材料中的光，尤其是从沿着外部轮廓的外部，即上述原理的倒置。
[n0059] 有利地，在完全黑暗的房间中进行表面的涂层的质量评估。这实际上消除了由于散射光和外部光而导致评估错误的可能性。附加地或另外地，可以考虑光量的变化的阈值，以可靠地评估涂层中的缺陷。特别地，可以使用红外光，或者选择在环境光中不存在或几乎不存在的光颜色。
[n0060] 借助于评估车辆的外壳的塑料部件的切削边的涂层质量的装置和方法，能够有效地防止塑料部件上的表面涂层的渗透和损坏，因为切削边能够被外围边缘的涂层完全控制并有效密封。
[n0061] 在这些附图和附图说明中示出了其他优点。附图示出了本实用新型的实施例的示例。结合附图，说明书和权利要求书包含许多特征。本领域技术人员还将适当考虑各个特征，并将其组合成为其他有意义的组合。
[n0062] 通过阅读下面的说明，将更好地理解本实用新型，下面的说明仅作为例子给出并参考附图，其中：
[n0063] 图1是根据本实用新型的装置或根据本实用新型的方法的实施例的平面图，该实施例带有部件；
[n0064] 图2是图1的剖视图；
[n0065] 图3是图2的剖视图的细节图；
[n0066] 图4是根据本实用新型的装置或根据本实用新型的方法的另一实施例；
[n0067] 图5是根据本实用新型的装置或根据本实用新型的方法的另一实施例的详细视图；
[n0068] 图6是根据本实用新型的装置或根据本实用新型的方法的另一实施例的详细视图。
[n0069] 在附图中，相同或相似的部件用相同的附图标记编号。
[n0070] 图1的具体实施方式示出了根据本实用新型的装置10或根据本实用新型的方法的实施方式的平面图，其具有部件16。通过示例的方式，示出了圆形部件16，其具有圆形的镂空部18。该镂空部18覆盖有圆形的遮盖38。这样，遮盖38的直径大于镂空部18的直径。表面14 在部件16中被铣削成用于例如雷达传感器的功能部件的镂空部，并设有不透明涂层12作为保护层。遮盖38保护表面14免受光的直接照射。这是可能的，因为遮盖子38是不透明的。在该图示中，镂空部18位于遮盖38的后面，因此以虚线示出。在该实施例中，四个光传感器32布置在镂空部18中。由于它们也布置在遮盖38的后面，所以它们也以虚线示出。光传感器32与表面14对齐，该表面14代表其外围边缘22。待评估质量的涂层12在外围边缘22的表面23上。在该实施例中，上面所示的部件16的表面是透明表面36。也可以是半透明表面36。这意味着在该表面上没有涂层，特别是不透明涂层。相反，圆形部件16的外边缘具有带涂层的表面37。因此，在上图中当光照射26通过该表面时，光28能够被引入到部件16的材料中，并从那里到达表面14。因此，特别重要的是，遮盖38完全覆盖镂空部18。
[n0071] 图2是沿图1的轴线A-A的剖视图。相同的特征使用相同的附图标记，因此无需重复说明。该图示出了另一个遮盖38在镂空部18的位置处布置在部件16下方。因此，能够在镂空部18的区域中形成一个封闭至3/4(四分之三)的暗室。在该实施例中，部件16还在下表面上设置有涂层，如带有涂层的表面37所示。因此，光源24设置在部件 16的具有透明表面36的一侧。在该实施例中，存在三个光源24，它们在部件16上方以不同的角度朝涂覆表面14发射光28。在此，从相应的光源24到部件16的透明表面36进行直接光照射26。光28 通过透明表面36耦合到材料中。在部件16的材料中，光28间接地穿过材料的内部指向表面14。因此，可以到达外围边缘22的整个表面23。在该剖视图中，两个光传感器32在镂空部18内部可见。这些光传感器32能够检测从部件16外部的位置穿过表面14进入的光28，在这种情况下在镂空部18中。
[n0072] 图3示出了图2的剖视图的详细视图。在该图示中，可以看出，在表面14上的涂层12在位置30处具有缺陷，例如孔洞。在该位置30，光28从部件16的材料内部穿过、穿透涂层12并进入到镂空部18。因此，该光28能够被光传感器32(在此图中未示出)检测到。该图还示出了在相邻表面42的区域中的两个遮盖38与部件16接触。这些相邻表面42可以至少在某些区域是全反射或镜面的。以此方式，存在于部件16内的耦合光28可被最佳地引导到表面14上。遮盖38 的自由表面44不具有这种完全反射或镜面的区域，因为该区域中的光28应直接位于位置30处。
[n0073] 图4示出了根据本实用新型的装置10或根据本实用新型的方法的另一实施例。与图2中示出的不同，该图集成了评估单元。该评估单元与光传感器32和光源24联接。该评估单元40能够基于来自至少一个光传感器32的至少一个传感器信号自动评估涂层的质量。可以基于穿过涂层12的光28的量来进行质量评估。即使在光强度变化的情况下，如果对于来自光源24的一定量的光检测到由光传感器32检测到的光的极限值，还能够检测涂层12的厚度。换句话说，对于一定量的光或光源24发出的光强度、根据所检测到的光强度的变化来评估涂层12的厚度的变化。例如，能够为表面14上的每个位置确定涂层的厚度。还能够确定涂层12的缺陷位置的确切位置。其涂层12有缺陷的部件16之后可以被重新加工和再利用。
[n0074] 图5和图6示出了根据本实用新型的装置10或根据本实用新型的方法的其他实施例的进一步的详细视图。
[n0075] 如图5所示，单个光传感器32位于镂空部18的中央。光传感器32 是可旋转的，并且可以完全扫描表面14。例如，如果如图1那样形成表面14，则通过例如360°的旋转，光传感器32能够到达表面14 的任何位置。在该实施例中，遮盖38仅设置在部件16或镂空部18 的上部区域中。例如，如果部件16搁置在支撑件(未示出)上，则这是可能的。不同于参照图1-3的实施例，部件16在底面上具有带有涂层的表面37。相反，在部件16的厚度区域中，外表面形成为透明表面36。因此，光28通过该透明表面36耦合到材料中。在该图中，表面14的涂层12在上部区域中的位置30处具有缺陷。在该位置30处，光28可以进入到镂空部18的区域。光传感器32能够检测到该位置30。
[n0076] 图6示出了部件16的外边缘20。例如，如果制造之后改变部件16 的几何形状，特别是其外轮廓，就能够创建该外边缘。因此，不具有开口。因此，遮盖38是“U”形的并且与部件16的上侧和下侧接触。得益于遮盖38的“U”形形状，能够形成一个在3/4(四分之三) 处封闭的暗室，该暗室完全围绕表面14。在该实施例中，例如，多个光传感器32可以彼此间隔并沿着外边缘20布置。这能够评估整个表面14或涂层12的质量。
[n0077] 示出的实施例当然可以彼此组合以创建另外的示例性实施例。特别地，部件16的几何形状可以不同。部件16例如可以由聚碳酸酯或类似材料制成。装置10和方法特别适用于汽车领域中塑料部件的整体检查。这些塑料部件可例如是保险杠或车辆外壳的其他部件，或者是内部衬里元件，该内部衬里元件包括具有涂层的镂空部，镂空部用于接收传感器，致动器或车辆的其他功能元件。
[n0078] 附图标记列表
[n0079] 10：装置
[n0080] 12：涂层
[n0081] 14：表面
[n0082] 16：部件
[n0083] 18：开口
[n0084] 20：外边缘
[n0085] 22：外围边缘
[n0086] 23：外围边缘的表面
[n0087] 24：光源
[n0088] 26：直接光照射
[n0089] 28：光
[n0090] 30：位置
[n0091] 32：光传感器
[n0092] 34：完整的圆周
[n0093] 36：透明/半透明的表面
[n0094] 37：具有涂层的表面
[n0095] 38：遮盖
[n0096] 40：评估单元
[n0097] 42：相邻表面
[n0098] 44：自由区域

权利要求:
Claims (12)
[0001] 1.一种涂层(12)质量评估的评估装置(10)，所述涂层位于部件(16)的至少一个表面(14)上，其中，所述表面(14)设置在所述部件(16)的镂空部(18)中和/或外边缘(20)上，所述表面(14)形成外围边缘(22)，并且所述部件(16)至少部分地由至少半透明的材料制成，其特征在于，所述评估装置包括至少一个光源(24)和至少一个遮盖(38)，构造为使得所述部件(16)能够被来自光源(24)的光(28)照射，并且使得所述表面(14)能够被所述遮盖(38)保护免受直接光照射(26)，从而使光(28)能够耦合到材料中、并且只能通过所述部件(16)的材料内部间接传递到形成外围边缘(22)的所述表面(14)，并且所述涂层(12)的质量能够通过穿过所述表面(14)的涂层(12)的光(28)的检测来评估。
[0002] 2.根据权利要求1所述的评估装置(10)，其特征在于，所述部件(16)至少部分地由透明的材料制成。
[0003] 3.根据权利要求1或2所述的评估装置(10)，其特征在于，所述装置(10)包括至少一个光传感器(32)和一个处理单元(40)，所述光传感器(32)布置在处于所述镂空部(18)中和/或所述外边缘(20)上的所述表面(14)的附近，以使得所述光传感器(32)能够从部件(16)的外部位置检测穿过所述表面(14)的光(28)，所述处理单元(40)能够根据来自所述光传感器的信号对涂层(12)进行质量评估。
[0004] 4.根据权利要求3所述的评估装置(10)，其特征在于，所述光传感器(32)是可旋转的和/或可移动的，并且能够至少在适当的区域扫描所述表面(14)。
[0005] 5.根据权利要求3所述的评估装置(10)，其特征在于，至少两个光传感器(32)沿着所述表面(14)彼此间隔和/或彼此倾斜地布置。
[0006] 6.根据权利要求5所述的评估装置(10)，其特征在于，至少四个光传感器(32)沿着所述表面(14)彼此间隔和/或彼此倾斜地布置。
[0007] 7.根据权利要求5或6所述的评估装置(10)，其特征在于，所述表面(14)具有完整的圆周(34)的形状。
[0008] 8.根据权利要求1或2所述的评估装置(10)，其特征在于，在所述表面(14)的附近设置有光漫射元件，该光漫射元件将穿过所述涂层(12)的光(28)引导至至少一个光传感器(32)。
[0009] 9.根据权利要求1或2所述的评估装置(10)，其特征在于，所述遮盖(38)被施加在与待评估的所述表面(14)相邻的相邻表面(42)上。
[0010] 10.根据权利要求9所述的评估装置(10)，其特征在于，所述遮盖(38)是从两侧被施加到与所述外边缘(20)或所述镂空部(18)相邻的相邻表面(42)上。
[0011] 11.根据权利要求9所述的评估装置(10)，其特征在于，所述遮盖(38)形成在朝向部件(16)的所述表面的面上，从而至少在某些区域是全反射的。
[0012] 12.根据权利要求11所述的评估装置(10)，其特征在于，所述遮盖(38)形成在朝向部件(16)的所述表面的面上，从而至少在某些区域具有镜面反射。

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法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

申请号 | 申请日 | 专利标题

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