CN111373221A - 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 - Google Patents
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Abstract
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。
Description
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。
根据第二方面，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方法。它包括：提供第一方面的传感器系统、以第一测量姿态定位测量装置来测量物体的表面上的预定义测量位点处的至少一个漆层的参数，其中测量装置与物体的表面之间的距离被调整到处于预定义距离范围中，并且其中在从-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、朝物体的表面发射至少一个辐射信号、接收已与漆层交互的辐射信号的反射、使用经反射的辐射信号计算漆层的参数。
根据第三方面，提供涂覆设施。它包括：涂覆单元，其用于向物体施加涂料的至少一个涂层；和根据第一方面的传感器系统，其用于通过第二方面的方法来表征包括所施加涂层的涂料。
根据本发明的实施例的传感器系统允许在短时间跨度内获得对于物体上的多个测量位点的（一个或多个）漆参数的准确且有意义的集合，特别是涂料的至少一个漆层的厚度。因为传感器系统的测量装置可能被快速、精确且经济地定位在预定义测量位置中，涂覆体上的涂料的质量因此可以在短时间跨度内被表征。
由此，本发明的实施例打开了用来在短时间内并且潜在地甚至在漆干燥之前执行诸如漆膜之类的涂料的工业质量控制的方法。这通过允许非接触式测量的THz光学系统并且通过在测量装置外部布置激光源且由此潜在地远离在干燥过程期间从漆蒸发的任何易燃或易爆溶剂来实现。
快速质量控制进而允许更快地从生产线去除未能通过质量控制的产品并且将它们重新引导到工艺路线，其中故障被校正，由此优化工艺路线。另外，潜在地实现在漆干燥之前校正以及一般工艺时间的缩短和产品产量的增加。
可以与本文描述的实施例结合的另外的优势、特征、方面和细节从从属权利要求、描述和附图显而易见。
附图说明
细节将在下面参考图描述，其中
图1是图示根据本发明的实施例的传感器系统的操作的示意局部视图；
图2是根据本发明的实施例的传感器系统的示意侧视图；
图3是示出具有许多距离传感器来实现对准过程的实施例的测量装置的示意图；
图4是示出具有线段传感器来实现对准过程的实施例的测量装置的示意图；
图5是示出具有偏转测定（deflectrometry）系统来实现对准过程的实施例的测量装置的示意图；
图6是根据本发明的实施例的涂漆设施的示意图。
具体实施方式
在下文中，描述本发明的更多一些方面。除非另外明确指出，这些方面彼此独立，并且可以采用任何方式组合。例如，在该文献中描述的任何方面或实施例可以与任何其它方面或实施例组合。
通常，如本文使用的，安装到机器人臂的测量装置包括：用于辐射的发射器系统，其也称作辐射发射器；和用于辐射的接收器系统，其也称作辐射接收器。两者都配置成在相同波长范围中工作，其优选地是太赫兹辐射，如在本文其他处定义的。根据实施例的传感器系统也可以配置成采用其它适合的波长范围工作，这取决于待检查的涂料的性质以及被涂覆的主体的材料和结构。在下文中，在示例中使用THz辐射，然而理解的是，实施例的概念也可以采用其它适合的辐射类型来应用。通常，如本文使用的，术语“姿态”意在包括3D位置并且还包括诸如本文描述的测量装置之类的物体的角取向。理解的是，姿态需要至少固定参考点或坐标系，诸如笛卡尔坐标系，其中其基准在空间固定位点处。在实施例中，这可以例如是（非限制性）机器人臂的底座的定义位点。利用姿态，精确定义物体在空间中的位置。
首先，描述传感器系统的一些通用方面。根据方面，该传感器系统适于非接触式测量，即没有任何传感器组件需要与涂覆体直接物理接触。这不排除保持涂覆体的保持器，或除与涂覆体接触、特别与涂覆体的未涂覆部分或与所感测涂料不同地被涂覆的一部分接触的辐射发射器和接收器以外的任何另外的传感器组件。
根据方面，参数是至少一个漆层的厚度。根据方面，传感器布置包括以下中的至少一个：至少三个距离传感器、至少两个线段传感器、3D扫描仪、飞行时间3D拍摄装置和偏转测定系统。根据方面，传感器系统进一步包括投影装置，其用于优选地在可见范围或红外范围中将光学图样投影到物体的表面上，其中该光学图样被投影，同时大致以测量方向为中心，该光学图样优选地包括以下中的至少一个：线图样、优选地正交线图样；和包括曲线的图形图样。根据方面，预定义距离范围从约5cm到约25cm，并且其中角公差范围从-5°到5°，更优选地从-2°到2°。根据方面，传感器系统进一步包括至少一个3D传感器，并且控制单元配置成确定物体在3D坐标系中相对于机器人臂和测量装置的位置。根据方面，控制单元进一步配置成存储物体的预定义3D模型。
首先，描述了方法的一些通用方面。根据方面，方法包括：以第一测量姿态定位测量装置包括使测量装置移到预定义姿态，以便通过使用来自测量装置处的传感器布置并且可选地来自太赫兹接收器的信号来确定测量装置到表面的距离以及相对于表面的角取向，并且以便通过控制机器人臂来重新调整测量装置的姿态。根据方面，测量装置相对于物体的表面的距离通过采用来自测量装置的传感器布置的数据而确定。根据方面，测量装置相对于物体的表面的取向通过采用来自测量装置的传感器布置的数据而确定。根据方面，将光学图样从测量装置投影到物体的表面上，并且其中由测量装置的传感器布置感测光学图样的反射。根据方面，相继对物体的表面上的多个预定义测量位点实行测量，并且其中所检测的响应信号的处理包括计算漆膜和/或第一和第二涂层中的至少一个（如存在的话）的下列涂料参数中的至少一个：（a）厚度；（b）表征涂料的至少一个层中所包含的漆类型（诸如水性或溶剂性漆）的漆类型标识符；（c）涂料的至少一个层的比重，其中该层的重量可选地从层的折射率和漆类型标识符中的至少一个获得；（d）指示涂料的至少一个层中的缺陷的缺陷参数；（e）漆膜的层的总数量。
接下来，更详细描述与涂覆体有关的一些方面。根据一个方面，涂料是多层的，其具有至少第一和第二涂层。层在涂覆体的厚度方向上一个在另一个顶部地布置。根据方面，涂层的总数量是八个或更少。根据方面，涂料小于200μm厚。根据方面，涂覆体是汽车组件、列车组件、飞行器组件和风力涡轮组件中的一个，并且涂覆体包括作为底层的黑色金属、有色金属和纤维复合材料中的至少一个，并且其中涂料是漆膜，并且其中涂覆单元优选地适于施加漆膜的下列层中的至少一个：（a）电泳漆层（e-coat layer），（b）底漆层，（c）底涂层，（d）清漆层，或（a）-（d）的组合。根据另外的方面，涂覆体是汽车组件、列车组件、飞行器组件和风力涡轮组件中的一个。根据另外的方面，涂覆体包括作为底层的黑色金属、有色金属和纤维复合材料中的至少一个，在所述底层上施加涂层（可选地在中间具有其它涂层）。
接下来，更详细描述了与定位系统和测量装置有关的一些方面。根据方面，测量装置以至少一个（横向）自由度可移动。根据方面，辐射发射器和辐射接收器配置用于沿涂覆体的表面在至少两个维度（两个横向自由度）上移动，由此生成涂料的位置相关厚度图。例如，该方面对于映射涂覆体的表面区域可以是有用的。根据方面，定位系统适于使可移动单元以至少2个自由度移动，优选地以至少3个自由度（例如2或3个横向自由度），并且最优选地6个自由度，即三个横向和三个旋转自由度移动。
接下来，更详细描述了与THz系统有关的一些方面。根据方面，辐射导览是柔性光纤线缆。辐射导缆可以是至少3m，优选地至少5m长。这允许可移动单元有足够的空间用于移动。另外，光源则被允许充分远离涂覆体并且也被足够的屏蔽，使得由于含溶剂的环境通过高能光脉冲点火引起的着火或爆炸的危险减少。
根据方面，辐射接收器通常包括THz辐射接收器和THz光学系统（例如，一个或多个透镜），其用于将已与涂覆体交互的THz辐射引导到THz辐射接收器。辐射接收器进一步包括柔性第二辐射导缆，其使THz辐射接收器耦合于激光源，使得使THz辐射接收器能够从激光源接收源激光辐射。
辐射接收器可选地进一步包括光延迟单元，其适于使激光源辐射延迟可变延迟时间，并且THz辐射接收器经由柔性第二辐射导缆和光延迟单元按任何顺序耦合于激光源。由此，激光源辐射可以被THz辐射接收器采用延迟方式接收。这允许辐射接收器采用与EP 2213 977 A1的图1中示出的辐射接收器类似的方式起作用，其中重要差异是，激光源和THz辐射发射器/接收器相对于彼此可移动。
根据另外的方面，例如，THz辐射接收器包括光子晶体或天线，和/或THz辐射发射器包括天线或切伦科夫相位匹配THz生成模块。光子晶体可以包括例如DAST、GaP、ZnTe；光电导天线可以包括例如InGaAs或GaAs。根据另外的方面，THz辐射发射器/接收器适于发射/接收作为周期性THz脉冲的THz辐射信号。
在本文中，THz辐射被定义为频率在0.01-10THz范围中（即包括具有这一频率的不可忽略信号分量）的电磁辐射。下限优选地是0.05THz并且甚至更优选地是0.1THz。所检测的信号（例如，所检测THz辐射的时域波形和/或频域谱）也称为响应信号。
接下来，更详细描述了与另外的输入数据有关的一些方面。根据另外的方面，传感器系统进一步包括操作地耦合于控制单元的时钟和空气湿度传感器、温度传感器中的至少一个。传感器中的一些或全部可以由可移动单元承载并且通过诸如导电线缆等柔性线缆而附连到控制单元。
接下来，更详细描述了与传感器系统有关的几何布置的一些方面。根据方面，发射器系统和辐射接收器可以采用一定方式布置在所配置的可移动单元上，使得它们在操作状态中在涂覆体的相同侧上。这在涂覆体的底层（例如，汽车车身的金属底层）对THz辐射反射的情况下特别有利。
通常，布置发射器系统和辐射接收器使得它们的视线重合，这是优选的（但不是必须的）。这允许THz辐射在与它的表面正交的方向上撞击涂覆体。例如，根据方面，THz光学系统可以包括作为分束器的半透明THz反射器。分束器可以以相对于涂覆体片材一定角度布置，使得自发射器系统的光路径和到辐射接收器的光路径被引导到与涂覆体大致垂直的共同光路径/从该共同光路径引导。因此，发射器系统和辐射接收器被布置用于分别发射和检测相对于涂覆体具有直角入射的光射线。
其它布置也是可能的。例如，发射器系统和辐射接收器可以布置用于在操作状态中在涂覆体的相反侧上，以用于执行传输测量。如果涂覆体的底层至少部分对THz辐射透明（例如，THz辐射的束强度的至少0.1%的透射），则这特别有用。
接下来，描述与所检测的响应信号的处理有关的一些方面。传感器系统配置用于通过本文描述的任何方法或方法步骤来表征涂覆体。在本文中，术语“配置用于”包括控制单元被配备和被编程达到这个效果。为了该目的，控制单元的存储器可以配备有程序代码，其用于促使控制单元的处理器执行根据本文描述的任何方面的方法。根据另外的方面，控制单元具有存储器，所述存储器在其中包含代码，从而促使处理器执行方法步骤。
根据方面，提供基于对物理模型的拟合通过至少一个涂料参数表征涂覆体的方法。该方法包括：由辐射发射器朝涂覆体发射THz辐射信号，使得THz辐射与聚合物涂料交互；由辐射接收器检测到响应信号是已与聚合物涂料交互的所检测THz辐射信号；由控制单元通过优化模型参数使得物理模型的预测响应信号与所检测响应信号拟合而确定物理模型的模型参数，模型参数指示描述THz辐射信号与聚合物涂料交互的聚合物涂料的光学性质；以及从所确定的模型参数确定至少一个涂料参数。该至少一个涂料参数可以包括本文描述的聚合物涂料的厚度和/或其它参数。
接下来，更详细描述与用于使预测响应与所检测的响应信号拟合并且用于找到模型参数的算法有关的一些方面。算法基于物理模型，即，基于模型参数输出预测响应信号以作为输入变量的函数。
模型参数可以包括感兴趣的量，诸如折射率或其参数化。根据方面，物理模型的模型参数通过优化模型参数使得物理模型的预测响应信号与所检测响应信号拟合而确定。算法包括下列输入数据：参考波形（时域中）或参考频谱（频域中）或描述所发射THz辐射信号没有与涂覆体交互以及所检测的响应与涂覆体交互的一些其它信号序列。另外，可以输入表征涂覆体的其它参数，诸如涂料的已知性质（例如，它的折射率的已知参数化）、涂层的已知层数、一些层（如可用的话）的已知厚度、涂覆体的温度等。同样，可以输入表征环境介质的其它参数，诸如环境湿度和/或温度。这些参数中的任一个根据另外的方面备选地也可以作为输入参数而获得，该输入参数然后通过本文描述的拟合算法确定。
优选地，使用迭代算法。该迭代算法包括下列步骤：（a）基于物理模型使用对模型参数的初始猜测来计算模拟（预测）响应；（b）计算表达预测响应与所检测响应之间的偏差的误差函数；（c）使步骤（a）和（b）迭代，由此代替步骤（a）中的初始猜测，更新模型参数以便减少误差函数。这些步骤（a）和（b）被迭代直到误差函数满足最佳拟合准则。最后，（d）获得拟合参数作为步骤（c）中满足最佳拟合准则的最终参数。然后，从拟合模型参数计算涂料参数（例如厚度）中的至少一些。
因此通过计算作为模型参数的函数的最佳拟合响应来确定涂料参数，使得最佳拟合响应满足表达预测响应与所检测响应之间的偏差的误差函数的预定最佳拟合准则。最佳拟合准则可以包括对于误差函数的最小化准则。误差函数可以包括例如预测响应信号与测量的响应信号之间的差异的L2范数。
一旦确定模型参数，则从模型参数计算涂料参数中的至少一些。
接下来，更详细描述关于物理模型的模型参数的一些方面。根据方面，模型参数指示描述THz辐射信号与涂层交互的涂层的光学性质，并且由此允许使用物理模型计算预测响应信号。此外，一旦确定最佳拟合模型参数，则模型参数允许计算涂料参数。
根据方面，模型参数可以包括例如折射率、透射和反射指数及其参数化中的至少一个。如果存在或预期涂料的多个层，则模型参数可以包括对于层中的每个的参数中的任一个，例如每个层的厚度。另外，模型参数可以包括层的数量。
优选地，物理模型和模型参数实现折射率和/或透射和反射系数的参数化，使得这些量具有频率依赖性（例如，通过描述有助于折射率的至少一个谐振）。在示例中，频率依赖性可以通过在每个层的频率依赖折射率方面表达透射和/或折射系数而获得。频率依赖参数化优选地基于物理考量。优选地，模型参数允许将折射率和/或透射和反射系数表达为复数，即它们允许这些量的非零虚部。
在下文中，用于使涂覆体的一个涂层的频率依赖折射率n(ω)参数化的可能模型参数（ω是频率）凭借示例给出。即，n(ω)的函数形式可以使用下列近似于预期频率依赖性的参数化来表达：
其中，k=1…N是指数（N是自然数，例如N=1），并且n0、nk是模型参数，并且pk(ω)是表示涂层中的物理现象的频率依赖性函数。等式的参数化不仅具有很好地近似于涂层折射率的预期形式的优势，而且还允许频率依赖的物理解释由涂层中的物理相关模式（例如吸收模式）引起。
根据方面，所检测响应信号的处理包括计算至少一个涂层的下列涂料参数中的至少一个：（a）每个涂层和/或整个涂料的厚度；（b）表征涂料的至少一个层中所包含的漆类型的漆类型标识符，诸如水性或溶剂性漆（其它可能标识符包括色素和添加剂的类型）。可能除其它外，漆类型标识符可选地从表征相应层的折射率的频率依赖性的参数获得；（c）涂料的至少一个层的比重，其中层的重量可选地从层的折射率和漆类型标识符中的至少一个获得；（d）指示涂料的至少一个层中的缺陷的缺陷参数；（e）漆膜的层的总数量。
接下来，描述关于可能缺陷识别的确定的一些方面。根据方面，模型参数可以进一步包括指示涂料的层数的参数（例如，作为整数值拟合参数），其用于确定层数，和/或用于识别涂料中的可能缺陷，诸如气泡。缺陷被检测为指定位点处的层数的跳跃（增加1）。这是可能的，因为缺陷与THz辐射交互，像低折射率的附加“层”只在该指定位点处存在。由于折射率与周围涂层的高差异，光学对比度是高的额，并且可靠的缺陷检测是可能的。
因此，根据本发明的方面，通过确定作为位点函数的层数并且通过记录层数中的局部变化来检测缺陷。缺陷区域然后可以确定为相对于它的周围具有增加层数的区域。由此，缺陷的大小可以确定为该区域的大小。在该区域内，也可以确定缺陷的折射率，并且从其可选地可以确定缺陷类型。
接下来，描述与湿漆层的表征有关的一些方面。在本文中，湿漆层被定义为还未完全干燥并且仍然具有液体组分的层。根据方面，模型参数和/或涂料参数（有时也称为漆层参数）包括当前的湿层厚度，并且可选地包括该湿层的预测干层厚度。即，根据本发明的方面，确定步骤包括确定预测干层厚度。
根据方面，预测干层厚度的确定包括确定指示湿漆层的干燥部分的相对数量的干燥分数（dry-fraction）参数，并且确定预测干层厚度，以作为干燥分数参数（其不排除对诸如当前湿层厚度之类的其它参数的依赖性）的函数。预测干层厚度可以例如确定为干燥分数参数和当前湿层厚度的积。
根据方面，干燥分数参数的计算基于布鲁格曼有效介质理论。在本文中，使折射率参数化（经由湿漆层的有效介电函数εeff）的模型参数包括干燥分数参数、干燥组分的存储介电函数εdry，和/或湿漆层的湿润部分的存储介电函数εcorr。
用于确定预测干层厚度的另一个方面基于控制器的存储器中存储的预定函数，其输出预测干层厚度以作为诸如湿层厚度之类的预测相关输入参数的函数。该预测相关参数可以包括模型参数、其它漆层参数或从诸如另一个传感器元件（例如温度传感器和/或时钟）之类的其它源获得的参数。特别地，预测相关参数包括描述湿层的当前厚度、漆的类型和自漆沉积以来经过的时间中的至少一个的参数。预测相关参数可以进一步包含以下中的至少一个：湿度；温度；第一次的湿层厚度；和第二次的湿层厚度。
接下来，论述与对主体涂漆的方法和设施有关的一些方面。根据方面，涂漆设施包括用于向主体施加漆层的涂漆单元（例如，用于施加水性漆或溶剂性漆的喷漆单元/机器人）；和如本文描述的具有测量装置的传感器系统。涂漆设施可以是汽车工厂的漆线；涂漆单元和传感器系统可以在单个漆室中提供，这允许对漆层的即时质量控制。备选地，涂漆单元和传感器系统可以在不同的室中提供，这允许在闪干和/或固化期间对漆层的质量控制。根据方面，涂漆单元与传感器系统分离小于50m或甚至小于20m的距离。
根据方面，传感器系统适于在仍然对主体涂漆时和/或湿漆层还未完成干燥过程时表征湿漆层。可选地，传感器系统操作地耦合于涂漆单元，以用于依赖经表征的湿漆层（例如，获得的涂料参数）来进一步处理涂覆体。例如，涂漆单元可以配置用于响应于涂料参数来更改涂漆参数。备选地，传感器系统操作地耦合于另外的涂漆单元，以用于依赖经表征的湿漆层来进一步处理涂覆体。进一步处理可以包括暂时（例如为了重新涂漆）或永久地从处理线去除涂覆体。进一步处理还可以包括去除漆和/或施加另外的（一个或多个）漆层，优选地在湿漆层还未干燥的时候。
本发明的方面允许在处理涂漆体（例如，汽车组件）时对它们进行质量控制。这允许在经涂漆的表面仍然潮湿时的早期质量控制，以及对应地允许被正确涂漆的主体与带有缺陷的涂漆体之间的早期分离。由于早期分离，工艺前置时间可以减小并且涂漆工艺的参数可以在短时间内适配。传感器系统和质量控制方法可以用于在线、线上、旁线和离线质量控制，但优选线上使用。
根据本发明的传感器系统尤其在涂料是具有湿漆层的一个或多个层的漆膜的情况下可适用。传感器系统的一个使用是用于对经涂漆汽车车身或经涂漆的汽车组件的分析/涂漆。另一个使用是用于对列车车体/组件、飞行器机体/组件（诸如飞行器机身、飞行器机翼或类似物）分析/涂漆。另一个使用是用于对风力涡轮组件、特别是风力涡轮的经涂漆叶片的分析/涂漆。底层主体可以包括黑色金属、有色金属和纤维复合材料中的至少一个。例如，本发明的方面的应用是风力涡轮叶片中的缺陷检测，例如以用于离岸目的。在这里，涂覆体是包含湿漆层下方的缺陷的风力涡轮叶片。
附图和实施例的详细描述
现在将详细参考各种实施例，所述各种实施例的一个或多个示例在每个附图中被图示。每个示例以说明的方式提供并且不意为限制。例如，图示或描述为一个实施例的一部分的特征可以在任何其它实施例上或与任何其它实施例结合使用来产生又一实施例。意图本公开包括这样的修改和变化。
在下列描述内，漆膜（可能包括若干层）用作涂料的示例。领会到的是，教导同样适用于其它涂料，特别是聚合物涂料。
在附图的下列描述内，相同的参考数字指代相同或相似的组件。通常，只描述关于个体实施例的差异。除非另有指定，一个实施例中的部分或方面的描述也适用于另一个实施例中的对应部分或方面。
图1是图示根据本发明的实施例的传感器系统1的基本组件（特别是测量装置42）以及一般操作的示意侧视图，如在下文关于图2进一步列出的。该传感器系统1具有：用于发射辐射（其优选地是太赫兹辐射）的辐射发射器10；用于检测/接收辐射（优选地，太赫兹辐射）的辐射接收器20；和操作地耦合于发射器系统10和辐射接收器20的控制单元30。此外，测量装置42具有传感器布置25，其用于感测测量装置42相对于物体2（也可互换地称为“涂覆体2”或“主体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。布置涂覆体2，使得它由包括辐射发射器10和辐射接收器20的测量装置42面对。
尽管采用的概念可以利用具有变化波长的辐射来实现，但在下文中假设（而不意在为限制性的）所使用的辐射是太赫兹辐射，其在检查涂漆车身上的涂料中使用。
涂覆体2具有底层2a和漆涂料4。在图1中，漆涂料4具有一个层。这仅凭借说明示出，并且漆涂料4备选地可以是漆堆叠，其具有多于一个层，例如两个或三个或四个层。根据优选方面，所描述的方法和传感器系统可用于具有至少两个层的多层漆涂料。
图1还示出从辐射发射器10发射的THz辐射信号60的路径。THz辐射信号60（实线）横穿空隙41和涂覆体2的距离d，在其上它与涂覆体2交互。THz辐射信号的一部分（由图1中的实线指示）在底层2a的表面处反射并且通过空隙41且朝辐射接收器20反向传播。辐射信号60的其它部分（由图1中的虚线指示）在涂覆体2的各种层界面处部分反射（更精确地，它们在底层侧处（几乎完全）反射并且在涂料4的空气侧处部分反射），并且最终朝辐射接收器20反向传播（作为“THz响应信号”或“反射的辐射信号”70），并且在其中被检测到。除这些反射外，THz辐射的各种部分在它们与涂覆体2交互期间它们的传播速度也受到影响。采用这样的方式，所检测的THz信号70承载关于涂覆体2的漆涂料4的详细信息。
固体/表面上的漆层凭借太赫兹辐射的主要表征是众所周知的方法，并且分析涂料或其不同漆层的特性的细节可以视为对技术人员公知。关于表征过程的细节（也考虑了湿或部分干层）在专利申请EP 2899499 A1中列出。
在图1中，辐射示出为沿关于涂覆体2的正交方向n的一定角度传播。
图2是根据本发明的实施例的传感器系统1的示意侧视图。附图再次示出涂覆体2，以及根据本发明的实施例的传感器系统。传感器系统具有带激光源50的THz系统、辐射发射器10、辐射接收器20、柔性辐射导缆51、52，其将激光源50分别连接到辐射发射器10和辐射接收器20，以用于传送通过于此的激光源生成的源激光辐射。传感器系统进一步具有定位系统，其实现为机器人臂40，该机器人臂40包括可移动且承载辐射发射器10和辐射接收器20的测量装置42。
传感器系统进一步具有控制单元30。该控制单元30配备有处理器和存储器，在该存储器中存储软件代码，从而使处理器能够实行本文描述的任何方法。控制单元30经由电缆53而操作地耦合于辐射接收器20，以用于接收并且处理表示所检测的THz辐射的所检测响应信息。控制单元30可以进一步耦合于辐射发射器10（经由未示出的电缆），以用于控制THz发生器，例如通过向它施加例如偏压而电操纵THz发生器。此外，辐射发射器可以接收和处理表示所发射THz辐射的所发射THz信号。备选地，控制单元30可以包含存储器区，其用于存储所发射THz信号以作为预存信号（例如来自通过辐射接收器的测量，其中涂覆体2被简单的THz反射器取代）。
机器人臂40允许通过移动测量装置相对于涂覆体2来定位辐射发射器10和辐射接收器20。由此，辐射发射器10和辐射接收器20相对于激光源50可移动，该激光源50被布置在测量装置42外部。在该运动期间，辐射发射器10和辐射接收器20经由柔性辐射导缆51、52而保持耦合于激光源50。
激光源50可以进一步包含用于使来自激光源50的激光延迟的光学部件、用于缩短它的脉冲宽度的光学部件、用于针对伪影（其将在沿电缆51（和52）导向期间出现）来进一步校正它的光学部件以及用于检测激光的光学部件。此外，尽管描述集中在激光源上，但也可以使用另一个光源。
根据图2中图示的一般方面，激光源50和控制单元30布置在共同外壳58中，在机器人臂40的至少一个位置中，该共同外壳58可以离辐射发射器10和辐射接收器20间隔开的至少5m或甚至至少10m。外壳58或至少激光源50可以布置在与辐射发射器10和辐射接收器20相同的室/隔间中，或在独立室/隔间中。利用独立布置，由于蒸发溶剂附近的高能光脉冲和/或电设备引起的着火和爆炸危险可以明显降低。此外，可以更加紧凑地提供在测量装置42上的THz组件，这允许更加容易针对易燃气体屏蔽它们并且特别是屏蔽辐射发射器10中的THz发生器（未示出）。因此，根据方面，在气密外壳中和/或在电磁屏蔽外壳中提供THz发生器。
机器人臂40可以是地板或墙上安装的机器人并且对于测量装置42具有任意数量的自由度，例如至少两个或甚至全部六个自由度。这允许辐射发射器10和辐射接收器20在涂覆体2周围移动并且触及所有它的主要表面。机器人臂40适于以至少2个自由度，优选地以至少3个自由度，并且最优选地以6个自由度移动测量装置42。
机器人臂40允许有质量控制过程，在该质量控制过程期间传感器系统相对于涂覆体2适配它的位置，使得它扫描主体并且制定出质量控制参数以作为例如在预定义网格上的位点的函数。为此，对机器人编程以沿主体表面的所有部分采用固定模式移动，同时测量已与表面交互的THz辐射70。对于是汽车车身的涂覆体，以及对于10x10cm2的网格大小（对应于整个涂覆体之上的大约1000个点），这在5-10秒内是可能的。5-10秒只是汽车在闪干区中花费的时间的一小部分。为了实现上述，主体2的形状和尺度在实施例中可以作为3D模型加载到控制单元30的存储器中。
扫描模式本身可以依赖于分析方法。通常，涂覆体2只被扫描一次。然而，如果期望两个当前湿厚度（例如，为了预测干层厚度），则涂覆体2可以在两个测量之间在相同位点以预定时间（例如1-2分钟）被扫描两次。
在实施例中，测量装置42承载传感器布置25。该传感器布置实现测量装置42相对于涂覆体2的表面的精确和快速定位。机器人臂40经由控制单元30而操作地耦合于传感器布置25。控制单元30配置用于适配测量装置42的运动，如由机器人臂40移动，使得相对于涂覆体2的距离d被调整。距离d特别被调整用于使由辐射发射器10/接收器20所发射/检测的THz辐射聚焦。在本文描述的实施例中，控制单元30适于经由机器人臂40来定位测量装置42，使得通过考虑机器人臂40的定位数据以及来自传感器布置25的测量数据，在预定义测量位点实行测量之前，将测量装置42与涂覆体/物体2的表面之间的距离调整到处于距离d的预定义范围中。此外，控制单元30控制机器人臂40，使得测量装置42的测量方向的向量n被调整为相对于物体2的表面正交。因为测量原理允许与法线方向有一定偏离，因此在围绕法线方向的角公差范围内可以实行定位。
在下文中，描述如何可以配置传感器布置25，以及如何采用它以经由控制单元30来定位测量装置42。
传感器布置可以配置成检测测量装置相对于涂覆体2的表面的角取向。此外，还可以采用传感器布置25来检测测量装置42与表面之间的距离d。在实施例中，可以采用后者，和/或也可以由控制单元30从所检测的反射THz信号70导出距离d。在该情况下，只采用来自传感器布置25的信息以用于确定测量装置42相对于涂覆体2的表面的角取向。
在实施例中，传感器布置25可以采用许多方式实现，这些方式也可以至少部分彼此组合。在如图3中示出的第一变型中，至少三个距离传感器50、51、52是传感器布置25的部分，其安装到测量装置42。利用这三个传感器，其可以例如被调整来测量相同方向上的距离，但与具有几何偏移的测量方向n平行，可以确定测量装置42相对于涂覆体2的表面的法向量的取向。
在图4中，示出变型，其中传感器布置25包括至少两个线段传感器60、61（仅示意示出）。它们配置成检测表面上的线图样92。为此，测量装置42通常进一步包括投影装置90，其用于优选地在可见范围或红外范围中将如示出的光学图样92投影到涂覆体/物体2的表面上。在光学图样92大致以测量方向n为中心时对其投影。光学图样92优选地包括下列中的任一个或多个：线图样、优选地正交线图样（诸如图4中示出的）；和/或图形图样（包括例如曲线图）。
在另外的变型中，传感器布置25可以包括3D扫描仪70，诸如已知的基于格栅的3D扫描仪。3D扫描仪向控制单元30提供涂漆体2的表面的3D模型。通常，3D扫描仪的目标场被调整为大致以测量方向n为中心。因此，控制单元30计算向量n撞击扫描表面所处的角度。然后由机器人臂40通过控制单元30的命令来调整测量装置42的取向。在类似的实施例中，代替3D扫描仪，采用飞行时间3D拍摄装置75。这样的拍摄装置的非限制性示例是MicrosoftKinect产品。
在另外的变型中，可以采用偏转测定系统80。如在实施例的传感器系统1的测量单元42中所应用的基本偏转测定系统80在图5中示出。偏转测定系统80基于涂覆体2的表面上的图像84（例如包括光学图样）的检测。图像84（仅示意示出）由屏幕82产生，并且被涂覆体2的表面反射。将拍摄装置81被指向涂覆体2的表面。拍摄装置81可操作地连接（未示出）到控制单元30，以及屏幕82。在控制单元30中，算法不断分析由拍摄装置81记录的经反射图像。通过使用图像分析，控制单元30可以计算表面的距离以及表面的拓扑。因此，控制单元可以确定测量单元42是否被定位在离涂覆体2的表面的所定义距离范围内的距离d中。此外，它可以校正测量单元42的姿态（意指3D位置和角取向）直到测量方向的向量n相对于表面正交，并且可以校正测量单元42直到向量n在预定义测量位置处撞击所计算的表面。随后，实行测量。此外，在实施例中，控制单元还可以配置成通过分析经反射图像的不规则性并且将它们与通过屏幕82的投影图像比较来检测涂覆体2的不规则性。因此，除至少一个漆层的基于THz的测量外，并且可以添加附加的质量控制尺度。根据如本文描述的实施例，偏转测定系统80可以与对传感器布置25的其它选项组合。对于距离d的预定义距离范围可以从约5cm至约25cm，更通常从10cm至20cm。在与表面上的法向量比较时，指示测量方向n的法向量的角度可以偏离的角公差范围可以从-5°到5°，或更优选地从-2°到2°。
使用关于测量的距离d（从太赫兹信号和/或传感器布置25导出）的信息以及如上文描述的n的角对准/取向，由控制单元控制机器人臂40，以用于使测量装置42朝涂覆体2移动，同时不断测量距离和位置。在对应于THz光学器件的期望距离d的距离处，机器人臂40开始移动测量装置42，以用于采用预定义模式扫描汽车车身，同时使头部总是保持在离涂覆体2的表面2适当距离处（在预定义距离范围/带内）。
接下来，参看图6描述使用根据本发明的系统的漆系统和涂漆过程。在下文中，汽车的涂漆作为示例来描述，但该示例可以推广到其它主体的涂料。
图6示出漆系统是漆线的示意图。该漆线具有用于例如涂漆、闪干、质量控制、涂漆和固化的再适配的许多隔间，即漆室101、用于基于THz技术利用根据实施例的传感器系统1的漆的质量控制的隔间（闪干区）102、用于校正漆层的（可选）另外的漆室103、用于固化漆的加热隔间（熔炉）104以及朝下一个处理步骤的出口105。
漆系统可以进一步包括：用于从漆室101通过其它隔间朝出口105运输涂覆体2的运输机构；每个隔间中的气候控制；每个隔间中的温度和湿度传感器；为对汽车车身涂漆中的至少一个而配备的机器人；是用于执行涂漆体的质量控制的传感器系统1；或用于承载涂漆体的（一个或多个）处置机器人。
接下来，更详细描述图6的漆系统中的个体隔间和它们的功能性。漆室101具有涂漆单元（涂漆机器人）3a，以用于向主体2施加漆层。可选地，可以施加多于一个漆层。提供另外的机器人3b，以用于处置汽车组件，例如使它移动以用于被正确涂漆。随后，运输系统使主体移到闪干区102，其中执行基于THz技术的早期质量控制。
闪干区102具有根据本发明的用于在漆沉积后立刻（优选地在漆仍然潮湿时）质量控制的传感器系统1。由此，对涂漆表面上的可能缺陷的早期观察是可能的。如上文描述的，传感器系统1配置成利用预定义模式扫描汽车车身，例如以便获得质量参数，诸如湿漆的厚度和干燥状态厚度的预测以及关于其它可能缺陷的信息中的至少一个。该信息可以映射到整个扫描汽车车身表面上。因此，传感器系统1实现在漆线中处理时对汽车车身上的新沉积漆层的非接触和非破坏性早期质量控制。
如果由传感器系统1感测到故障，则早期可以从主线移除汽车车身2，使得确保下游线只包含被正确涂漆的本体。此外，通过在闪干区中提供传感器系统1，在这里主体无论如何必须等待溶剂部分蒸发，质量控制没有占据任何附加时间而相反通过提高主漆线的效率而使被正确涂漆的主体的前置时间大大减少。
可选地，汽车车身2可以在闪干区102中或在被运输回之后在漆隔间101中或在可选的另外的漆隔间103（通过另外的涂漆机器人3b）中经历附加的校正涂漆步骤。后面的选项允许主体2保持在主线中。
涂漆过程通常牵涉两至三个层。这些层可以全部沉积在一个漆室101（湿碰湿技术）中，或可以存在附加的漆室（未示出）以及对于每个附加层的相关联隔间，其在闪干隔间102之后或在固化炉104之后。由传感器系统1的质量控制可以在每个漆室或隔间之后或只在特定一个之后发生。
可选地，漆系统可以具有闭环反馈控制系统，其从隔间102中的传感器系统1接收数据并且将它直接或间接发送到过程流水线中的先前设备，诸如隔间101中的漆机器人3a。如果数据经由具有除仅转发数据（例如，经由计算机器人的适配程序的控制单元）以外的能力的另一个实体发送，则将提供间接发送。闭环反馈系统影响漆机器人3a的工艺参数，这取决于从传感器系统1接收的数据。备选地或另外地，反馈控制系统也可以向过程流水线中的后面设备发送数据，诸如向隔间103中的漆机器人3b。闭环控制系统然后影响漆机器人3b的工艺参数，这取决于从传感器系统1接收的数据。
因此，在由早期质量控制产生的质量参数的偏离例如对若干涂漆体2可重现和/或似乎是系统性的情况下可以使用闭环反馈控制系统。在这些情况下，系统性问题可以采用及时方式校正。
对本文描述的实施例的另外的备选方案和扩展是可能的。扩展可以例如在应对（负面）结果的发生的早期质量控制之后通过向系统添加设备而提供。
根据方面，传感器系统1可以进一步包括网络接口，其用于使系统1连接到数据网络，特别是全局数据网络。该数据网络可以是TCP/IP网络，诸如互联网，也称作工业物联网（IoT）。传感器系统1（或方法）操作地连接到网络接口以用于发送数据（监测数据，等）或用于实行从数据网络接收的命令。
经由网络接口的数据通信可以包括例如报告关于以下的数据：一个或多个漆层的信息，特别是至少一个参数，诸如例如厚度；机器人臂和/或测量装置的位置和移动参数；一个特定物体（例如车身）的测量过程的状态；提供来自另外的传感器系统的数据（并且与之结合）的状态；等。
命令可以包括例如用于控制传感器系统1（或方法）以便远程实行测量任务的控制命令，诸如：确定漆层的至少一个参数；校准或重新校准测量装置和/或机器人臂；开始对物体（例如车身）的测量过程等。
对于这样的目的，传感器系统1（或方法）进一步包括网络接口，其用于使传感器1（或方法）连接到数据网络，其中传感器系统1（或方法）操作地连接到网络接口以用于以下中的至少一个：向数据网络发送装置状态信息，以及实行从数据网络接收的命令。
数据网络可以是使用诸如局域网（LAN）、广域网（WAN）或互联网、特别是工业物联网（IoT）之类的TCP/IP的互联网网络。数据网络可以包括分布式存储单元，诸如云。根据应用，云可以采用公共、私有、混合或社区云的形式。
尽管本发明主要针对仍然潮湿的刚刚沉积的漆层的早期质量控制来描述，但它的使用不限于该应用，并且质量控制例如还可以和/或另外放置在加热炉104之后，以便执行（一个或多个）干燥漆层的质量控制。此外，本发明可以适用于其它涂漆体，诸如不仅汽车组件，而且还适用于列车组件、飞行器组件，和风力涡轮组件，以及其它。因此，尽管前述针对实施例，但可以设想其它和另外的实施例而不偏离由权利要求所确定的基本范围。
Claims (15)
1.一种传感器系统（1），所述传感器系统（1）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，所述传感器系统（1）包括：
-机器人臂（40），
-安装到所述机器人臂（40）的测量装置（42），所述测量装置（42）包括：
-辐射发射器（10）和辐射接收器（20），所述辐射发射器（10）和所述辐射接收器（20）优选地在太赫兹范围中工作，
-传感器布置（25），所述传感器布置（25）用于当所述测量装置以预定义姿态定位时感测所述测量装置（42）相对于所述物体（2）的表面的取向以及可选地感测所述测量装置（42）相对于所述物体（2）的表面的距离，
-控制单元（30），所述控制单元（30）配置用于控制所述机器人臂（40），并且用于控制所述测量装置（42）的操作，
其中所述控制单元（30）配置成为了实行所述物体（2）的所述表面上的至少一个预定义测量位点处的所述至少一个漆层的参数的测量而通过考虑所述机器人臂（40）的定位数据和来自所述传感器布置（25）以及可选地来自所述辐射接收器（20）的测量数据来控制所述机器人臂（40）与所述测量装置（42）围绕所述物体（2）的移动，使得在实行测量之前：
-所述测量装置（42）与所述物体（2）的所述表面之间的距离被调整到在预定义距离范围中，以及
-在从-5°到5°的角公差范围内，所述测量装置（42）的所测量方向的向量被调整成相对于所述物体（2）的所述表面正交。
2.如权利要求1所述的传感器系统，其中所述参数是所述至少一个漆层的厚度。
3.如权利要求1或2所述的传感器系统，其中所述传感器布置包括以下中的至少一个：
-至少三个距离传感器（50、51、52），
-至少两个线段传感器（60、61），
-3D扫描仪（70），
-飞行时间3D拍摄装置（75），
-包括拍摄装置（81）的偏转测定系统（80）；
并且其中可选地，所述传感器系统进一步包括网络接口，所述网络接口用于使它连接到数据网络，使得所述传感器系统（1）操作地连接到所述网络接口，以用于以下中的至少一个：向所述数据网络发送装置状态信息，并且实行从所述数据网络接收的命令，特别地所述数据网络是以下中的至少一个：LAN、WAN或互联网（IoT）。
4.如权利要求1-3所述的传感器系统，进一步包括投影装置（90），所述投影装置（90）用于优选地在可见范围或红外范围中将光学图样（92）投影到所述物体（2）的所述表面上，其中所述光学图样（92）在大致以所述测量方向为中心时被投影，所述光学图样（92）优选地包括以下中的至少一个：
-线图样，优选地正交线图样，
-包括曲线的图形图样。
5.如任何前述权利要求所述的传感器系统，其中所述预定义距离范围从约5cm至约25cm，并且其中所述角公差范围从-2°到2°。
6.如任何前述权利要求所述的传感器系统，进一步包括至少一个3D传感器（55），并且其中所述控制单元（30）配置成确定所述物体（2）在3D坐标系中相对于所述机器人臂（42）和所述测量装置（40）的位置。
7.如任何前述权利要求所述的传感器系统，其中所述控制单元（30）进一步配置成存储所述物体（2）的预定义3D模型。
8.一种用于测量在物体（2）的表面上所提供的至少一个漆层的参数的方法，包括：
-提供如权利要求1至7中的任一项所述的传感器系统（1），
-以第一测量姿态定位所述测量装置（42），以便测量所述物体（2）的所述表面上的预定义测量位点处的所述至少一个漆层的参数，其中所述测量装置（42）与所述物体的所述表面之间的距离被调整到在预定义距离范围中，并且其中在从-5°到5°的角公差范围内，所述测量装置（42）的测量方向n的向量被调整成相对于所述物体（2）的所述表面正交，
-朝所述物体（2）的所述表面发射至少一个辐射信号（60），
-接收已与所述漆层交互的经反射的辐射信号（70），
-使用所述经反射的辐射信号（70）计算所述漆层的参数。
9.如权利要求8所述的方法，其中以第一测量姿态定位所述测量装置（42）包括使所述测量装置（42）移到预定义姿态，以通过使用来自所述测量装置（42）处的所述传感器布置（25）以及可选地来自太赫兹接收器（20）的信号来确定所述测量装置到所述表面的距离以及相对于所述表面的角取向，并且通过控制所述机器人臂（40）重新调整所述测量装置（42）的姿态，
并且其中可选地，所述传感器系统（1）包括网络接口，所述网络接口用于使它连接到数据网络，使得所述传感器系统（1）操作地连接到所述网络接口，以用于以下中的至少一个：向所述数据网络发送装置状态信息，并且实行从所述数据网络接收的命令，特别地所述数据网络是以下中的至少一个：LAN、WAN或互联网（IoT）。
10.如权利要求8或9所述的方法，其中所述测量装置（42）相对于所述物体（2）的所述表面的距离通过采用来自所述测量装置（42）的所述传感器布置（25）的数据而确定。
11.如权利要求8-10中的任一项所述的方法，其中所述测量装置（42）相对于所述物体（2）的所述表面的取向通过采用来自所述测量装置（42）的所述传感器布置（25）的数据而确定。
12.如权利要求8-11中的任一项所述的方法，其中光学图样（92）从所述测量装置（42）投影到所述物体（2）的所述表面上，并且其中所述光学图样的反射被所述测量装置（42）的所述传感器布置（25）感测。
13.如权利要求8-12中的任一项所述的方法，其中所述物体（2）是具有涂料（4）的涂覆体，其中相继对所述物体（2）的所述表面上的多个预定义测量位点实行测量，并且其中所检测响应信号的处理包括计算所述涂料（4）和/或所述第一和第二涂层（2a、2b）中的至少一个（如存在的话）的下列涂料参数中的至少一个：
（a）厚度；
（b）表征所述涂料（4）的至少一个层（4a）中所包含的漆类型的漆类型标识符，诸如水性或溶剂性漆；
（c）所述涂料（4）的至少一个层（4a）的比重，其中所述层的重量可选地从所述层的折射率和所述漆类型标识符中的至少一个获得；
（d）指示所述涂料（4）的至少一个层（4a）中的缺陷的缺陷参数；
（e）所述涂料（4）的层的总数量。
14.如权利要求8-13所述的方法，其中所述物体（2）是汽车组件、列车组件、飞行器组件和风力涡轮组件中的一个，并且其中所述物体（2）包括作为底层的黑色金属、有色金属和纤维复合材料中的至少一个，并且其中所述涂料（4）是漆膜，并且其中提供涂覆单元，以用于施加所述漆膜的下列层中的至少一个：
（a）电泳漆层
（b）底漆层
（c）底涂层
（d）清漆层
或（a）-（d）的组合。
15.一种涂覆设施，包括：
-涂覆单元，所述涂覆单元用于向所述物体（2）施加涂料（4）的至少一个涂层；以及
-如权利要求1至7中的任一项所述的传感器系统（1），所述传感器系统（1）用于通过如权利要求8-14中的任一项所述的方法表征包括所施加的涂层的所述涂料（4）。
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