(57)【要約】  本発明は、コーティングされた部品（２）の、とりわけ自動車のディスクブレーキ用のブレーキディスク（３）の、コーティングの膜厚を検出するための装置（１）であって、該部品（２）のための載置面（４）を有する少なくとも１つの保持装置（５）と、膜厚測定のためのセンサ（７）を保持およびガイドするためのガイド機構（６）とを備えており、センサ（７）がガイド機構（６）により、鉛直軸（１６）に沿って変位可能であり、かつ第１の回転軸（１７）の周りを旋回可能である、装置に関する。センサ（７）はガイド機構（６）によりさらに水平軸（１９）に沿って変位可能であり、かつ回転軸（１７）が水平に方向づけられている。
2020519880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コーティングされた部品（２）の、とりわけ自動車のディスクブレーキ用のブレーキディスク（３）の、コーティングの膜厚を検出するための装置（１）であって、前記部品（２）のための載置面（４）を有する少なくとも１つの保持装置（５）と、膜厚測定のためのセンサ（７）を保持およびガイドするためのガイド機構（６）とを備えており、前記センサ（７）が前記ガイド機構（６）により、鉛直軸（１６）に沿って変位可能であり、かつ第１の回転軸（１７）の周りを旋回可能である、装置において、前記センサ（７）が前記ガイド機構（６）によりさらに水平軸（１９）に沿って変位可能であり、かつ前記回転軸（１７）が水平に方向づけられていることを特徴とする、装置。
【請求項２】
前記保持装置（５）の前記載置面（４）が、鉛直に方向づけられた第２の回転軸（２０）の周りを回転可能であることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ガイド機構（６）が、前記センサ（７）の変位および／または回転のための１つまたは複数の制御可能なアクチュエータ（２６、２７）を有していることを特徴とする、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記ガイド機構（６）が、前記水平軸（１９）を規定する少なくとも１つのガイドレール（２３、２４）を有していることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記保持装置（５）が、前記載置面（４）の回転のための少なくとも１つの制御可能なアクチュエータ（２９）を有していることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記センサ（７）が、磁気誘導式測定プローブとしてまたは渦電流式測定プローブとして形成されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記センサ（７）が、前記第１の回転軸（１７）と同軸に配置されたガイドアーム（１５）の自由端（１８）に配置されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記センサ（７）の測定方向が、少なくとも実質的には前記第１の回転軸（１７）に垂直に方向づけられるように、前記センサ（７）が前記ガイドアーム（１５）の前記自由端（１８）に配置されていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
装置（１）、特に、コーティングされた部品（２）の、とりわけ自動車のディスクブレーキ用のブレーキディスク（３）の、コーティングの膜厚を検出するための、請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置であって、前記部品（２）のための載置面（４）を有する少なくとも１つの保持装置（５）と、膜厚測定のためのセンサ（７）を保持およびガイドするためのガイド機構（６）とを備えた該装置の動作方法であって、前記センサ（７）が前記ガイド機構（６）により、鉛直軸（１６）に沿って変位され、かつ第１の回転軸（１７）の周りを旋回される、動作方法において、前記センサ（７）が前記ガイド機構（６）によりさらに水平軸（１９）に沿って変位され、かつ前記回転軸（１７）が水平に方向づけられていることを特徴とする、動作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コーティングされた部品の、とりわけ自動車のディスクブレーキ用のブレーキディスクの、コーティングの膜厚を検出するための装置であって、該部品のための載置面を有する少なくとも１つの保持装置と、膜厚測定のためのセンサを保持およびガイドするためのガイド機構とを備えており、センサがガイド機構により、鉛直軸に沿って変位可能であり、かつ第１の回転軸の周りを旋回可能である、装置に関する。
【０００２】
さらに、本発明はこの装置の動作方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
冒頭に挙げた種類の装置は、現況技術から知られている。独国特許出願公開第１０２０１００１１６３３号明細書からは、コーティングされた部品のコーティングの膜厚を検出するために形成された少なくとも１つの測定プローブを受けるための測定スタンドが明らかである。この測定スタンドは、部品のための載置面としての測定台と、測定プローブを保持およびガイドするためのハウジングとを有している。この測定プローブは、鉛直軸に沿って変位可能であるように、かつ鉛直軸に平行に方向づけられた回転軸の周りを旋回可能であるように、ハウジングに支持されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２０１００１１６３３号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、センサはガイド機構によりさらに水平軸に沿って変位可能であり、かつ回転軸が水平に方向づけられている。この場合、一方では、センサが鉛直方向の並進自由度に加えて水平方向の並進自由度を有するという利点がもたらされる。すなわち追加の並進自由度により、センサの運動可能性が広がり、したがってセンサは、部品の表面の水平方向での追加の位置、とりわけ膜厚測定地点に到達できる。他方では、回転軸の水平な方向づけにより、部品またはブレーキディスクの上面、上面とは反対側の下面、ならびに／または少なくとも１つの側壁、例えば外側および／もしくは内側の側壁に、センサが簡単に到達できるようにセンサを旋回させ得るという利点がもたらされる。したがって部品の回転は必要なく、例えば、最初に上面が、その後で下面がセンサに向かい合うよう配置するための１８０°の部品の回転は必要ない。すなわち最小限の労力で、部品を一度取り付けるだけで、上面、下面、および／または側壁に到達でき、したがって膜厚測定のために検出できる。
【０００６】
本発明の好ましい一変形形態によれば、保持装置の載置面が、鉛直に方向づけられた第２の回転軸の周りを回転可能である。これに関する利点は、センサを水平方向に変位できることと、センサが第１の回転軸の周りを旋回できることと、載置面が第２の回転軸の周りを旋回できることとを組み合わせることにより、特に簡単なやり方で、部品の表面のあらゆる位置またはあらゆる地点で膜厚を測定できるということである。したがって部品を一度取り付けるだけで、最小限の測定労力および所要スペースで、あらゆる位置での膜厚測定が可能である。これにより、特に効率的な測定法も、装置の特にコンパクトな形成または形成可能性ももたらされる。なぜなら部品を載置面上で回転可能に、したがってとりわけ据付けで配置するだけだからである。
【０００７】
ガイド機構は、センサの変位および／または回転のための１つまたは複数の制御可能なアクチュエータを有することが好ましい。これに関する利点は、センサの変位および／または回転、つまり位置決めを自動的に、したがって特に精密に実施できることである。加えてこれにより、膜厚測定のために部品の表面にセンサを、設定可能な、とりわけ問題のない押圧力で当てることができる。接触膜厚測定も非接触膜厚測定も実施することが好ましい。アクチュエータは電動アクチュエータであることが好ましい。制御のために、アクチュエータが制御機器と、とりわけこの装置の制御機器と電気的に接続していることが好ましい。制御機器がデータ記憶ユニットを有することが好ましく、データ記憶ユニットには、例えば設定可能な測定位置または測定位置の座標が記憶されており、この測定位置または測定位置の座標が、センサをその座標に応じて位置決めするためにアクチュエータに伝えられる。膜厚測定の前に、部品またはブレーキディスクの位置決定または寸法決定が行われることが好ましく、それに基づいて、膜厚測定を高い信頼性で実施することができる。
【０００８】
ガイド機構は、水平軸を規定する少なくとも１つのガイドレールを有することが好ましい。この場合、水平方向におけるガイド機構の精密な直線状のガイドが保証されるという利点がもたらされる。ガイドレールは金属から成ることが好ましい。これに加えてガイド機構が、鉛直軸を規定するさらなるガイドレールを有することが好ましい。このさらなるガイドレールは、センサを鉛直方向に精密にガイドするために形成されることが好ましい。
【０００９】
特に好ましいのは、保持装置が、載置面の回転のための少なくとも１つの制御可能なアクチュエータを有することである。これに関する利点は、載置面の回転も自動的に、したがって特に精密に実施できることである。とりわけ、センサの自動的な位置決めができることと、載置面の自動的な回転との組合せが、特に信頼性の高い、繰り返し可能な、完全に自動化された膜厚測定を実施できることを保証する。これは一方では、ユーザによる載置面の手動の位置決めおよび／または回転が必要ないので、測定時間および操作者の影響を最小限に抑えられる。自動化に基づいて他方では、費用、とりわけ人件費を節減できる。載置面の回転のためのアクチュエータは電動アクチュエータであることが好ましい。載置面の回転のためのアクチュエータは、制御のために、制御機器と、好ましくはセンサの変位および／または回転のために形成された制御機器と、とりわけ電気的にまたは信号技術的に接続していることが好ましい。
【００１０】
本発明の一変形形態によれば、センサは、磁気誘導式測定プローブとしてまたは渦電流式測定プローブとして形成されている。これに関する利点は、膜厚を特に正確に測定できることである。磁気誘導式測定プローブは、例えば、磁化可能な部品、例えば鉄の上の非磁性膜材料、例えば亜鉛またはプラスチック塗料の膜厚を検出するために使用される。その際、誘導式測定プローブ、とりわけ測定プローブの測定ヘッドが、部品の表面に当てられる。電流により誘導式測定プローブ内で磁場が発生し、この磁場の強さは、コーティングに、とりわけコーティングの材料および／またはコーティングの厚さに左右される。測定プローブにより、測定される場の強さに応じて検出された測定信号が、その後、制御機器またはデータ記憶ユニットに伝えられることが好ましく、制御機器またはデータ記憶ユニットは、好ましくは測定信号と膜厚の特性曲線を使って、検出された測定信号から膜厚を確定する。渦電流式測定プローブは、例えば、導電性非鉄材料の上の非磁性膜材料の膜厚を検出するために使用される。
【００１１】
センサは、第１の回転軸と同軸に配置されたガイドアームの自由端に配置されることが好ましい。これにより、センサをガイドアームによりガイド機構の鉛直軸に沿って特に精密に変位させ得るという利点がもたらされる。ガイドアームは一方の端部で、ガイド機構において、とりわけ鉛直軸を規定するさらなるガイドレールにおいて移動可能または変位可能にガイドされることが好ましい。センサは、センサ保持具により、とりわけ取外し可能に保持されることが好ましく、このセンサ保持具は、ガイドアーム、とりわけガイドアームの自由端に好ましくは回転可能に配置されている。ガイドアームはカンチレバーとして形成されることが好ましい。
【００１２】
センサの測定方向が、少なくとも実質的には第１の回転軸に垂直に方向づけられるように、センサがガイドアームの自由端に配置されることが好ましい。これに関する利点は、センサを、とりわけセンサの測定ヘッドまたはセンサの感知面を、部品の表面に特に正確に当て得ることである。これによりとりわけ、センサと表面の間の当て角度が９０°であるように、センサを部品に当てることができる。
【００１３】
コーティングされた部品の、とりわけ自動車のディスクブレーキ用のブレーキディスクの、コーティングの膜厚を検出するための装置、特に請求項１〜８の一項または複数項に基づく装置の本発明による動作方法は、部品が保持装置の載置面上に配置されること、および膜厚測定のためのセンサが、センサの保持およびガイドのために形成されたガイド機構により、鉛直軸に沿って変位し、かつ第１の回転軸の周りを旋回することを特色とする。そのうえ本発明によれば、センサはガイド機構によりさらに水平軸に沿って変位し、かつ回転軸が水平に方向づけられている。これにより既に挙げた利点がもたらされる。さらなる利点および好ましい特徴は、とりわけこれまでの記載および請求項から明らかである。
【００１４】
以下では、本発明を図に基づいてより詳しく述べる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の測定位置でのセンサを備えた、コーティングされた部品のコーティングの膜厚を検出するための装置の透視図である。
【図２】第２の測定位置でのセンサを示す図である。
【図３】第３の測定位置でのセンサを示す図である。
【図４】第４の測定位置でのセンサを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、コーティングされた部品２の、とりわけ自動車のディスクブレーキ用のブレーキディスク３の、コーティングの膜厚を検出するための装置１を示している。装置１は、部品２のための載置面４を有する少なくとも１つの保持装置５と、ここではブレーキディスク３の上面８で、膜厚測定のためのセンサ７を保持およびガイドするためのガイド機構６とを有している。センサ７は、磁気誘導式測定プローブとしてまたは渦電流式測定プローブとして形成されることが好ましい。
【００１７】
ガイド機構６は、下横材１０および任意選択で上横材１１を備えたフレーム構造９を有することが好ましい。これに加えてガイド機構６は、とりわけ下横材１０において変位可能に支持された、実質的に棒状に形成されている担持アーム１２を有している。代替策としては、担持アーム１２が下横材１０と上横材１１に間で変位可能に支持されており、下横材１０および上横材１１は、第１および第２の支柱１３、１４によって相互に連結していることが好ましい。
【００１８】
センサ７はガイド機構６により、とりわけ、ガイド機構６に、特にガイド機構６の担持アーム１２に配置されたガイドアーム１５により、ここではｚ軸で示している鉛直軸１６に沿って変位可能である。ガイドアーム１５は、ここでは第１の回転軸１７と同軸に配置されており、センサの測定方向が、少なくとも実質的には第１の回転軸１７に垂直に方向づけられるように、センサ７がガイドアーム１５の自由端１８に配置されている。
【００１９】
センサ７は、ガイド機構６、とりわけ担持アーム１２により、さらに、ここではｘ軸で示している水平軸１９に沿って変位可能である。
そのうえセンサ７は第１の回転軸１７の周りを旋回可能である。第１の回転軸１７の水平な方向づけは、ここでは、示しているｙ軸に沿った方向づけに相当する。
【００２０】
保持装置５の載置面４は、好ましくは鉛直軸１６に平行に配置された第２の回転軸２０の周りを回転可能である。
ここでは、保持装置５がガイド機構６に対して離隔して配置されている。代替策としては、保持装置５がガイド機構６と一体的に形成される。保持装置５はとりわけ測定台であり、保持装置５の載置面４上に、部品２またはブレーキディスク３を好ましくは直接的に載せることができる。ここでは保持装置５は、保持装置５と結合可能な／結合されたスペーサ要素２１を有しており、スペーサ要素２１は、部品２を受けるために形成されており、かつ部品２を載置面４に対して設定可能な間隔をあけて保持している。スペーサ要素２１は、好ましくは回転可能に保持装置５で支持された／支持可能な棒として形成されることが好ましい。保持装置５は、スペーサ要素２１を安定して受けるため、少なくとも１つの好ましくは円錐形に形成されたスペーサ要素受け部２２を有しており、スペーサ要素受け部２２は第２の回転軸２０に沿って延びている。スペーサ要素受け部２２は載置面４と一体的に形成されることが好ましい。
【００２１】
ガイド機構６は、水平軸１９を規定する少なくとも１つのガイドレール２３、２４を有することが好ましい。ここではガイド機構６が、下横材１０に割り当てられた第１のガイドレール２３を有している。任意選択で、上横材１１に第２のガイドレール２４が割り当てられる。ガイド機構６、とりわけ担持アーム１２が、鉛直軸１６を規定するさらなるガイドレール２５を有することが好ましい。ガイド機構６、とりわけ担持アーム１２は、第１のガイドレール２３においてキャスターによって変位可能に支持されることが好ましい。ガイドアーム１５も、さらなるガイドレール２５においてキャスターによって変位可能に支持されることが好ましい。
【００２２】
ここではガイド機構６が、センサ７の変位のための第１の制御可能なアクチュエータ２６およびセンサ７の回転のための第２の制御可能なアクチュエータ２７を有している。アクチュエータ２６、２７はそれぞれ電気モータとして形成されることが好ましい。第１のアクチュエータ２６は、担持アーム１２の水平な変位およびガイドアーム１５の鉛直な変位のために、ここでは図示されていないリニア駆動部と電気的に接続していることが好ましく、かつ第２のアクチュエータ２７は、センサ７の旋回のために、ここでは図示されていない第１の回転駆動部と電気的に接続していることが好ましい。リニア駆動部および／または第１の回転駆動部は、例えばそれぞれベルト駆動部として形成されている。アクチュエータ２６、２７を制御するため、装置１は、第１および第２のアクチュエータ２６、２７とそれぞれ電気的に接続された／接続可能な制御機器２８を有することが好ましい。
【００２３】
保持装置５は、載置面４の回転のための少なくとも１つのさらなる制御可能なアクチュエータ２９を有することが好ましい。さらなるアクチュエータ２９も、電気モータとして形成されており、かつここでは図示されていない、同様にベルト駆動部として形成された第２の回転駆動部と電気的に接続していることが好ましい。さらなるアクチュエータ２９も、制御機器２８と電気的に接続していることが好ましい。制御機器２８は、ここでは図示されていないデータ記憶ユニットを有することが好ましく、データ記憶ユニットには、例えば設定可能な測定位置または測定位置の座標が記憶されており、この測定位置または測定位置の座標が、センサ７およびブレーキディスク３をその座標に応じて位置決めまたは方向づけるためにアクチュエータ２６、２７、２９に伝えられる。
【００２４】
膜厚測定の前に、例えば、好ましくはガイドアーム１８に配置可能な／配置された間隔検出センサにより、部品２またはブレーキディスク３の位置決定が行われることが好ましく、それに基づいて、膜厚測定を高い信頼性で実施することができる。
【００２５】
センサ７は、自由端１８内に配置された受け部３０に固定されることが好ましい。代替策としては、センサ７が直接的に自由端１８内で固定される。
装置１は、鉛直方向でのとりわけ５００ｍｍの高さおよび水平方向でのとりわけ８００ｍｍの幅を有することが好ましい。ガイドアーム１５は、とりわけ３００ｍｍの長さを有することが好ましい。
【００２６】
図２は装置１を示しており、センサ７は図１とは異なり、側壁、とりわけディスクブレーキ３の外側壁３１での膜厚を検出している。この場合、第１のアクチュエータ２６の相応の制御により、担持アーム１２を水平に、およびガイドアーム１５を鉛直に変位させた。第２のアクチュエータ２７の制御により、センサ７を第１の回転軸１７の周りで回転させた。
【００２７】
図３は装置１を示しており、前出の図と比較してここではブレーキディスク３の下面３２を、膜厚測定のためのセンサ７によって検出している。
図４は装置１を示しており、センサ７はディスクブレーキ３の深皿部側面または内側壁３３を検出している。
【００２８】
より分かり易くするために、図２、図３、および図４には図１から既知の幾つかの要素を描き込まなかった。
つまり装置１により、ディスクブレーキ３の上面８、下面３２、ならびに側壁、とりわけ外側壁３１および内側壁３３を検出することができる。これによりブレーキディスク３は、とりわけ一度取り付けるだけで、すべての重要な部位で、つまりリム当接面、ハブ当接面、深皿部側面、および／または塔部側面でも検出可能である。とりわけ、センサ７の自動的な位置決めができることと、載置面４の自動的な回転との組合せが、特に信頼性の高い、繰り返し可能な、完全に自動化された膜厚測定を実施できることを保証する。とりわけ、ブレーキディスク３のすべての重要な面を、手動の中間ステップなしで、制御および測定することができる。この場合、装置１は自立的な測定機器としてまたは独立した装置１として形成されているが、生産ラインに組み込まれていてもよい。装置１の構造により、測定時間を減らすこと、ユーザの作業労力およびユーザの影響を最小限に抑えること、ならびに膜厚測定の繰返し精度を改善することができる。
【００２９】
装置１は、装置１を少なくとも部分的に取り囲むまたは覆うハウジングを有することが好ましい。
コーティングは、例えば、ブレーキディスク３を腐食から保護する有機塗料または亜鉛含有液剤である。例えば溶射膜のようなその他のコーティングの膜厚も、装置１によって測定することができる。
【図１】
2020519880.tif 000003
【図２】
2020519880.tif 000004
【図３】
2020519880.tif 000005
【図４】
2020519880.tif 000006
【国際調査報告】
2020519880.tif 000007
2020519880.tif 000008
2020519880.tif 000009
2020519880.tif 000010