用于对经过涂覆的构件的层厚度进行检测的装置和方法与流程

本发明涉及一种用于对经过涂覆的构件、尤其是用于机动车的盘式制动器的制动盘的层厚度进行检测的装置，该装置具有至少一个保持装置并且具有导引机构，保持装置拥有用于所述构件的支承面，所述导引机构用于保持并且导引用于进行层厚度测量的传感器，其中传感器通过所述导引机构能够沿着垂直轴线移动并且能够围绕着第一旋转轴线偏转。

此外，本发明涉及一种用于运行所述装置的方法。

背景技术：

开头所提到的类型的装置从现有技术中已知。因此，公开文件de102010011633a1公开了一种测量架，其用于接纳至少一根测量探针，所述测量探针构造用于检测经过涂覆的构件的层厚度。测量架在此具有用作用于构件的支承面的测量台以及用于保持并且导引测量探针的壳体。测量探针在此被支承在壳体上，使得其能够沿着垂直轴线移动并且能够围绕着平行于竖直轴线定向的旋转轴线偏转。

技术实现要素：

根据本发明来规定，传感器通过导引机构此外能够沿着水平轴线来移动，并且旋转轴线水平地定向。在此一方面产生以下优点，即：传感器除了沿着垂直方向的平移自由度之外还具有沿着水平方向的平移自由度。由于附加的平移自由度，因此拓宽了传感器的运动可能性，从而能够由传感器沿着水平方向到达构件的表面上的附加位置、特别是层厚度测量点。另一方面，通过旋转轴线的水平定向而产生以下优点，即：传感器能够如此偏转，从而能够由传感器以简单的方式方法到达构件或制动盘的上侧面、与上侧面对置的下侧面和/或至少一面侧壁、例如外侧壁和/或内侧壁。因此，构件的扭转、例如构件的180°的扭转是不必要的，以便首先上侧面并且随后下侧面与传感器对置地布置。上侧面、下侧面和/或侧壁因此能够以最小的开销在构件的唯一的夹紧状态中来到达并且因此对于层厚度测量来说能够检测。

根据本发明的一种优选的改进方案来规定，保持装置的支承面能够围绕着垂直定向的第二旋转轴线来旋转。此处的优点是，通过由传感器的沿着水平方向的可移动性、传感器的围绕第一旋转轴线的可偏转性和支承面的围绕第二旋转轴线的可扭转性构成的组合，能够以特别简单的方式方法在构件的表面上的每个位置或每个点上测量层厚度。因此，能够在构件的唯一的夹紧状态中以最小的测量开销和位置需求在每个位置上进行层厚度测量。以这样的方式不仅产生特别有效的测量方法，而且产生装置的特别紧凑的构造或可构造性，因为所述构件只能旋转地并且因此尤其位置固定地布置在支承面上。

优选地规定，导引机构具有一个或多个用于移动并且/或者转动传感器的能操控的致动器。此处的优点是，传感器的移动和/或转动、也就是定位能够自动地并且因此特别精确地来实施。此外，由此能够以能预先给定的、尤其非临界的压紧力将传感器安放到构件的表面上，以进行层厚度测量。优选地规定，不仅实施接触的层厚度测量而且实施非接触的层厚度测量。致动器优选是电动致动器。为了进行操控，致动器优选与控制器、特别是所述装置的控制器电连接。控制器优选具有数据存储单元，在该数据存储单元中例如存储了能预先给定的测量位置或测量位置的坐标并且其被传输给致动器，以用于根据坐标使传感器定位。优选在层厚度测量之前对构件或者制动盘进行位置确定或尺寸的确定，从而随后能够可靠地实施层厚度测量。

导引机构优选具有至少一条限定水平轴线的导轨。在此产生的优点是，保证沿着水平方向对导引机构进行精确的线性导引。优选导轨由金属构成。此外，优选地规定，导引机构具有另一条导轨，该导轨限定竖直轴线。该导轨优选构造用于沿着垂直方向精确地导引传感器。

特别优选地规定，保持装置具有至少一个用于扭转支承面的能操控的致动器。此处的优点是，支承面的扭转也能够自动地并且因此特别精确地实施。尤其由传感器的自动的可定位性和支承面的自动的扭转构成的组合确保了特别可靠的、能重复的和完全自动化地的层厚度测量的可实施性。一方面，这将测量持续时间和操作者影响降低到最低限度，因为不需要通过用户进行手动的定位和/或支承面的扭转。另一方面，由于自动化，能够节省成本、特别是人员成本。优选用于扭转支承面的致动器是电动致动器。优选地规定，用于扭转支承面的致动器为了进行操控而与控制器、优选与构造用于移动并且/或者转动传感器的控制器尤其在电方面或者信号技术方面相连接。

根据本发明的一种改进方案来规定，传感器构造为磁感应的测量探针或涡流测量探针。此处的优点是，能够特别精确地测量层厚度。磁感应的测量探针例如用于检测非磁性的层材料、例如锌或塑料漆在能磁化的构件、比如铁上的层厚度。在这种情况下，将感应的测量探针、特别是测量探针的测量头安放到构件的表面上。通过电流在感应的测量探针中产生磁场，该磁场的场强取决于涂层、特别是涂层的材料和/或涂层的厚度。然后，将由测量探针根据所测量的场强所检测到的测量信号优选传输给控制器或数据存储单元，该控制器或数据存储单元借助于优选测量信号-层厚度-特性曲线从所检测到的测量信号中求取层厚度。涡流探针例如用于检测导电的有色金属上的非磁性的层材料的层厚度。

优选传感器布置在与第一旋转轴线同轴地布置的导引臂的自由的端部上。由此产生的优点是，传感器能够通过导引臂沿着导引机构的垂直轴线特别精确地移动。优选导引臂在一端在导引机构上、特别是在另一条限定垂直轴线的导轨上能够移动或以能移动的方式得到导引。优选地规定，传感器通过传感器支架尤其以能松开的方式得到保持，其中传感器支架优选以能旋转的方式布置在导引臂上、尤其是布置在导引臂的自由的端部上。导引臂优选构造为悬臂梁（kragträger）。

优选传感器如此布置在导引臂的自由的端部上，使得其测量方向至少基本垂直于第一旋转轴线来定向。此处的优点是，传感器、特别是传感器的测量头或者敏感的表面能够特别精确地安放到构件的表面上。尤其传感器因此能够如此安放到构件上，使得传感器与表面之间的安放角为90°。

按本发明的方法用于运行用于对经过涂覆的构件、尤其是用于机动车的盘式制动器的制动盘的层厚度进行检测的装置、尤其是根据权利要求1至8中的一项或多项所述的装置。所述方法的突出之处在于，所述构件布置在保持装置的支承面上，并且用于进行层厚度测量的传感器通过构造用于保持并且导引传感器的导引机构沿着垂直轴线移动并且围绕着第一旋转轴线偏转。此外，按照本发明来规定，所述传感器通过导引机构此外沿着水平轴线来移动，并且旋转轴线水平地定向。由此产生已经提到的优点。其它优点和优选的特征尤其从前述说明以及权利要求书中得出。

附图说明

下面要借助于附图对本发明进行详细解释。为此：

图1以透视图示出了用于用传感器在第一测量位置中对经过涂覆的构件的层厚度进行检测的装置，

图2示出了处于第二测量位置中的传感器，

图3示出了处于第三测量位置中的传感器，并且

图4示出了处于第四测量位置中的传感器。

具体实施方式

图1示出了装置1，该装置用于检测经过涂覆的构件2、特别是用于机动车的盘式制动器的制动盘3的层厚度。装置1具有至少一个保持装置5并且具有导引机构6，保持装置拥有用于构件2的支承面4，所述导引机构用于保持并且导引用于进行层厚度测量的传感器7，在这种情况下，在制动盘3的上侧面8上。优选传感器7构造为磁感应的测量探针或涡流测量探针。

导引机构6优选具有框架结构9，该框架结构具有下锁闩（unterriegel）10并且可选具有上锁闩11。此外，导引机构6具有支撑臂12，该支撑臂尤其以能移动的方式在下锁闩10上得到支承、基本上构造为棒形。作为替代方案，支撑臂12以能移动的方式被支承在下锁闩10与上锁闩11之间，其中下锁闩10和上锁闩11优选通过第一和第二杆13、14彼此连接。

传感器7通过导引机构6、特别是布置在导引机构6、特别是导引机构6的支撑臂12上的导引臂15能够沿着在此通过z轴来表示的垂直轴线16来移动。在当前情况下，导引臂15与第一旋转轴线17同轴地布置，其中传感器7如此布置在导引臂15的自由的端部18上，使得其测量方向至少基本上垂直于第一旋转轴线17来定向。

传感器7通过导引机构6、特别是支撑臂12此外能够沿着在此通过x轴来表示的水平轴线19移动。

此外，传感器7能够围绕着第一旋转轴线17偏转。第一旋转轴线17的水平定向在此对应于沿着所示出的y轴的定向。

保持装置5的支承面4能够围绕着第二旋转轴线20来旋转，所述第二旋转轴线优选平行于垂直轴线16来布置。

在当前情况下，保持装置5与导引机构6隔开地布置。作为替代方案，保持装置5与导引机构6一体地构成。保持装置5尤其是测量台，其中在保持装置5的支承面4优选能够直接安放（auflegen）构件2或制动盘3。在当前情况下，保持装置5具有与保持装置5能够连接/相连接的间隔元件21，该间隔元件构造用于接纳构件2并且将构件2以能预先给定的间距与支承面4隔开。间隔元件21优选构造为棒，其优选以能旋转的方式在保持装置5中得到支承/能够得到支承。为了稳定地接纳间隔元件21，保持装置5具有至少一个优选构造为锥形的间隔元件接纳部22，该间隔元件接纳部沿着第二旋转轴线20来延伸。间隔元件接纳部22优选与支承面4一体地构成。

导引机构6优选具有至少一条限定水平轴线19的导轨23、24。在当前情况下，导引机构6具有配属于下锁闩10的第一导轨23。可选为上锁闩11分配了第二导轨24。优选导引机构6、特别是支撑臂12具有另一条导轨25，其限定了垂直轴线16。导引机构6、特别是支撑臂12优选借助于滚子以能移动的方式在第一导轨23上得到了支承。导引臂15同样优选借助于滚子以能移动的方式在另一条导轨25上得到了支承。

在当前情况下，导引机构6具有用于移动传感器7的能操控的第一致动器26和用于转动传感器的能操控的第二致动器27。致动器26、27优选分别构造为电动马达。第一致动器26优选与在这里未示出的线性驱动装置电连接，所述线性驱动装置用于水平地移动支撑臂12并且垂直地移动导引臂15，并且第二致动器27优选与在这里未示出的第一旋转驱动装置电连接，所述第一旋转驱动装置使传感器7偏转。所述线性驱动装置和/或所述第一旋转驱动装置比如分别构造为皮带驱动装置。为了操控致动器26、27，装置1优选具有控制器28，其分别与第一和第二致动器26、27电连接/能够电连接。

优选保持装置5具有至少一个另外的能操控的致动器29，其用于扭转支承面4。另外的致动器29同样优选构造为电动马达并且与这里未示出的第二旋转驱动装置电连接，该第二旋转驱动装置同样构造为皮带驱动装置。另外的致动器29优选同样与控制器28电连接。控制器28优选具有在这里未示出的数据存储单元，在该数据存储单元中例如存储有能够预先给定的测量位置或测量位置的坐标，其被传输给致动器26、27、29，以用于根据坐标来使传感器7和制动盘3定位或者定向。

优选在进行层厚度测量之前例如借助于间距检测传感器来对构件2或制动盘3进行位置确定，所述间距检测传感器优选布置/能够布置在导引臂18上，从而随后能够可靠地实施层厚度测量。

优选传感器7被固定在接纳部30上，该接纳部布置在自由的端部18中。作为替代方案，传感器7直接被固定在自由的端部18中。

优选装置1沿着垂直方向具有特别是500mm的高度并且沿着水平方向具有特别是800mm的宽度。导引臂15优选具有特别是300mm的长度。

图2示出了装置1，其中与图1不同的是所述传感器7检测盘式制动器3的侧壁、特别是外侧壁31上的层厚度。通过对于第一致动器26的相应的操控，在此已经水平地移动了支撑臂12并且垂直地移动了导引臂15。通过对于第二致动器27的操控，已经使传感器7围绕着第一旋转轴线17扭转。

图3示出了装置1，其中与先前的附图相比，现在通过用于进行层厚度测量的传感器7来检测制动盘3的下侧面32。

图4示出了装置1，其中传感器7检测盘式制动器3的罐形侧面或内侧壁33。

为了更好地清楚起见，从图1已知的元件中的一些元件未在图2、3和4中示出。

因此，通过装置1能够检测盘式制动器3的上侧面8、下侧面32和侧壁、特别是外侧壁31和内侧壁33。因此，尤其能够在唯一的夹紧状态（aufspannung）中在所有相关的位置上、也就是在轮辋接触面、轮毂接触面、罐形侧面和/或塔形侧面上检测制动盘3。特别是由传感器7的自动的可定位性和支承面4的自动的扭转构成的组合确保了特别可靠的、能重复的且完全自动化的层厚度测量的可实施性。尤其能够在没有手动的中间步骤的情况下操控并且测量制动盘3的所有相关的表面。在这种情况下，装置1构造为自给自足的测量设备或者构造为单独的装置1，但是它也能够被整合在生产线中。通过装置1的构造，能够减少测量时间，将用户的工作耗费和用户影响降低到最低限度并且改进层厚度测量的重复精度。

优选装置1具有壳体，该壳体至少部分地包围或包裹装置1。

涂层例如是有机漆或含锌的液体介质，其应该保护制动盘3不受腐蚀。其他涂层、像比如热喷涂层的层厚度也能够用所述装置1来测量。