Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung einer Schichtdicke einer auf ein Substrat aufgebrachten Schicht, insbesondere einer Lackschicht, bei dem zumindest ein Oberflächen bereich des beschichteten Substrats durch Bestrahlung mit mindestens einer Strahlungs quelle und/oder induktiv erwärmt wird und von dem zumindest einen Oberflächenbereich emittierte Wärmestrahlung von einer Detektionseinrichtung erfasst wird. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Bestimmung einer Schichtdicke einer auf ein Substrat aufgebrachten Schicht.

Aus dem Stand der Technik ist ein als Photothermie bezeichnetes Verfahren bekannt. Ein beschichtetes Substrat wird an einer Stelle mit einem Laser bestrahlt. Dort wird die Schicht erwärmt und emittiert insbesondere abhängig von einer Schichtdicke und einem Beschich tungsmaterial Wärmestrahlung, die mit einem Detektor erfasst wird. Die Emission der Wärmestrahlung erfolgt gegenüber der Bestrahlung mit einer sogenannten Phasen verschiebung F zeitversetzt. Durch Ermittlung von F, der emittierten Wärmestrahlung, insbesondere von deren Wellenlänge, sowie anhand bekannter Kalibrierkurven kann die Schichtdicke bestimmt werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art weiterzuentwickeln, um beispielsweise eine Lackschichtdickenmessung an einem aus Kunststoff gebildeten Karosserieanbauteil für ein Kraftfahrzeug oder einem lackierten metallischen Gehäuse für ein Mobiltelefon zu ermöglichen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Schichtdicke anhand der emittierten Wärmestrahlung bestimmt wird.

Zur Bestimmung der Schichtdicke kann eine zu vermessende Oberfläche vollständig erfasst werden oder in mehrere einzeln zu vermessende Oberflächenbereiche unterteilt werden, deren jeweils mittlere Oberflächenbereichsschichtdicken zu einem Schichtdickenprofil der Oberfläche zusammengefügt werden können. Der mindestens eine Oberflächenbereich wird von der mindestens einen Strahlungsquelle angestrahlt und erwärmt und/oder wird induktiv erhitzt. Von dem Oberflächenbereich emittierte Wärmestrahlung ist charakteristisch für eine bestimmte Schichtdicke und wird von der Detektionseinrichtung erfasst und an die

Auswerteinrichtung übermittelt. Durch Vergleich eines erfassten Wärmestrahlungsverlaufs und/oder eines aus dem Wärmestrahlungsverlauf ermittelten Parameters, insbesondere der Phasenverschiebung F, mit einer Kalibrierkurve kann die Auswerteinrichtung die

Schichtdicke ermitteln und einen Messwert oder ein Schichtdickenprofil ausgeben.

Erfolgt eine Erwärmung durch Bestrahlung und induktiv, kann vorteilhaft eine besonders gute und schnelle Erwärmung bewirkt werden.

Erfolgt eine Erwärmung induktiv, ist eine Bestimmung einer Schichtdicke zwischen 2 und 10 pm besonders genau möglich.

Zweckmäßigerweise wird der mindestens eine Oberflächenbereich mit einer mono chromatischen und/oder kohärenten Strahlungsquelle bestrahlt oder mit elektromagnetischer Strahlung eines bestimmten Wellenlängenbereichs, vorzugsweise zwischen 200 nm und 15 pm, insbesondere zwischen 200 und 750 nm, zwischen 800 und 3500 nm oder zwischen 4 und 13 pm. Eine Strahlungsquelle kann beispielsweise als Laser ausgebildet sein, der eine Wellenlänge zwischen 200 und 1000 nm aufweist. Denkbar ist auch die Verwendung eines C0 ₂ -Lasers für eine Wellenlänge von 10,6 pm oder eines QCL-Lasers (=Quantenkas- kadenlasers) für eine Wellenlänge zwischen 4 und 13 pm.

Soll mit elektromagnetischer Strahlung eines bestimmten Wellenlängenbereichs bestrahlt werden, ist die Verwendung einer oder mehrerer, insbesondere farbiger, beispielsweise blauer, Leuchtdioden (light emitting diodes; LED) denkbar. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Lackschicht einer Schutzhülle oder ein Gehäuse für ein Mobiltelefon farbig ist. Durch geeignete Wahl einer Strahlungsquelle wird eine besonders gute Absorption der Strahlung und damit eine besonders gute Erwärmung, die zu einer erfassbaren Emission von Wärmestrahlung führt, erreicht. Je besser die Absorption, desto besser ist ein

Messergebnis, anhand dessen die Schichtdicke bestimmt wird.

Außerdem ist denkbar, dass Leuchtdioden verwendet werden, die im ultravioletten oder infraroten Wellenlängenbereich emittieren. Die Strahlungsquelle weist vorzugsweise eine Wellenlänge oder einen Wellenlängenbereich im nahen IR-Bereich auf, insbesondere zwischen 800 und 1600 nm. Die zur Erwärmung eines zu vermessenden, beschichteten Substrats verwendete Wellenlänge oder der Wellenlängenbereich sind nicht im für einen Bediener sichtbaren Wellenlängenbereich. Vorteilhaft kann die Vorrichtung ein offenes Gehäuse aufweisen und ohne Abschirmung oder Blendschutz betrieben werden. Eine Konstruktion wird dadurch vereinfacht und ein besonders sicherer Arbeitsplatz für eine die Vorrichtung bedienende Person geschaffen.

Thermische Strahler, beispielsweise Heizstrahler, sind als Strahlungsquelle außerdem denkbar.

In einer Ausgestaltung der Erfindung wird der mindestens eine Oberflächenbereich mit mehreren gleichen oder voneinander verschiedenen Strahlungsquellen bestrahlt. Gleiche Strahlungsquellen emittieren identische Wellenlängen oder identische Wellenlängen bereiche, während voneinander verschiedene Strahlungsquellen voneinander verschiedene Wellenlängen oder Wellenlängenbereiche emittieren. Wellenlängenbereiche sind

voneinander verschieden, wenn zentrale Wellenlängen voneinander verschieden sind.

Vorteilhaft kann bei Verwendung mehrerer gleicher Strahlungsquellen eine besonders hohe Leistung zur Erwärmung bereitgestellt werden. Denkbar ist ferner, dass ein besonders großer Oberflächenabschnitt, der mehrere Quadratzentimeter oder mehrere Quadratmeter betragen kann, zur Schichtdickenbestimmung bestrahlt wird.

Weiter vorteilhaft kann eine bestehende Messvorrichtung um eine oder mehrere,

vorzugsweise verschiedene weitere Strahlungsquellen ergänzt werden, um eine

Schichtdickenmessung an einem weiteren, insbesondere andersartigen beschichteten Substrat zu ermöglichen. Beispielsweise kann eine Dicke einer auf einen Eisenbahnwagen aufgebrachten obersten Lackschicht durch Bestrahlung mit Leuchtdioden bestimmt werden, während eine Dicke einer darunter liegenden Füllschicht durch Bestrahlung mit

Halogenlampen bestimmbar ist.

Denkbar ist ferner, dass die mehreren Strahlungsquellen in ein einziges Gehäuse

eingebracht sind. Die könnten beispielsweise mehrere voneinander verschiedene

Leuchtdioden (LED) sein.

Zweckmäßigerweise wird der mindestens eine Oberflächenbereich mit mehreren

Strahlungsquellen bestrahlt, von denen jede zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung eines bestimmten Wellenlängenbereichs oder einer bestimmten Wellenlänge eingerichtet ist. Werden mehrere, voneinander verschiedene Strahlungsquellen verwendet, kann eine Bestrahlung mit einem besonders breiten Wellenlängenbereich erfolgen. Beispielsweise können eine rote, eine grüne und eine blaue LED zur insbesondere gleichzeitigen

Bestrahlung genutzt werden. Vorteilhaft kann insbesondere eine Schichtdickenbestimmung unabhängig von einer Farbe einer zu vermessenden Schicht ermittelt werden. Dies erlaubt eine flexible Nutzung einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Denkbar ist, dass die Wellenlängenbereiche der mehreren Strahlungsquellen keine

Überlappungsbereiche aufweisen.

Denkbar ist außerdem die Verwendung einer superluminiszenten Diode, die

elektromagnetische Strahlung eines breiten Wellenlängenbereichs bei gleichzeitig hoher räumlicher Kohärenz emittiert. Vorteilhaft kann eine einzige Strahlungsquelle ausreichen, um mit einer einzigen Vorrichtung eine Schichtdicke unterschiedlich farbiger Schichten bestimmen zu können.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Bestrahlung des mindestens einen Oberflächenbereichs periodisch moduliert, insbesondere mit einer Frequenz zwischen 0,01 und 2000 Hz, vorzugsweise 20 bis 800 Hz. Vorzugsweise wird für jede Periode eine

Temperaturveränderung des Oberflächenbereichs erfasst. Durch eine periodische

Bestrahlung kann von einer Auswerteinrichtung ein Schichtdickenwert pro Periode oder eine Dicke einer Lage der Schicht pro Periode ermittelt werden. Durch Mittelwertbildung über alle Perioden kann ein besonders genauer Wert für die Schichtdicke bestimmt werden.

Für ein Kunststoffsubstrat hat sich eine Frequenz von 10 bis 800 Hz, vorzugsweise zwischen 140 und 500 Hz, als besonders vorteilhaft erwiesen.

Zur Bestimmung einer Schichtdicke eines pulverbeschichteten Substrats sind Frequenzen zwischen 0,5 und 10 Hz vorteilhaft, während Lackschichtdickenmessungen bei metallischen Kraftfahrzeugbauteilen oder Kraftfahrzeugkarosserien Frequenzen zwischen 2 und 120 Hz erfordern. Insbesondere ist mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Messung einer Dicke einer Pulverschicht, die beispielsweise auf eine Elektrotauchlackierung (ETL) aufgebracht wurde, sehr gut ermittelbar.

Soll eine Dicke einer auf ein Band aufgebrachten Schicht bestimmt werden, sind Frequenzen zwischen 5 und 500 Hz vorteilhaft.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Bestrahlung des mindestens einen Oberflächenbereichs einmalig durch einen Lichtimpuls. Vorteilhaft ist eine hohe

Flächenleistung möglich. Ein solcher Lichtimpuls weist vorzugsweise eine Wellenlänge oder einen Wellenlängenbereich im Infrarotbereich (IR) auf und kann von einer

Pulsstrahlungsquelle erzeugt werden.

In einer Ausgestaltung der Erfindung werden mehrere, vorzugsweise benachbarte

Oberflächenbereiche nacheinander von der mindestens einen Strahlungsquelle bestrahlt und durch eine Auswerteinrichtung wird ein vorzugsweise grafisch darstellbares

Schichtdickenprofil einer zu vermessenden Oberfläche erstellt. Dadurch kann eine Oberfläche großer Substrate in mehrere kleinere Oberflächenbereiche unterteilt werden, die nacheinander erwärmt und vermessen werden, um daraus ein Schichtdickenprofil für die gesamte Oberfläche zu bestimmen. Denkbar ist außerdem, das ein einziger

Oberflächenbereich der gesamten zu vermessenden Oberfläche entspricht.

Ein grafisch darstellbares Schichtdickenprofil kann beispielsweise einem Bediener auf einem Anzeigebildschirm direkt angezeigt werden. Durch geeignete Wahl von

Schichtdickengrenzwerten kann unmittelbar angezeigt werden, ob diese Grenzwerte an einigen Stellen über- oder unterschritten werden. Damit wird eine einfache Qualitätskontrolle möglich. Fehlerhaft beschichtete Substrate können aussortiert werden.

In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung werden sämtliche Oberflächenbereiche, die zusammen eine Gesamtoberfläche bilden, nacheinander oder gleichzeitig mit der mindestens einen Strahlungsquelle impulsartig oder periodisch moduliert bestrahlt. Erfolgt die Bestrahlung periodisch moduliert, sind eine kontinuierliche Messung und eine

kontinuierliche Messdatenerfassung möglich. Eine Nutzung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem kontinuierlichen Prozess, beispielsweise zur Lackschichtdicken messung bei einer Automobilproduktion oder bei einer Herstellung beschichteter Bänder oder Folien ist möglich.

Zur Qualitätskontrolle großflächiger beschichteter Bauteile, beispielsweise von lackierten Stoßfängern für ein Kraftfahrzeug, ist denkbar, dass die mindestens eine Strahlungsquelle, eine Einrichtung zur induktiven Erwärmung und/oder die Detektionseinrichtung bewegbar ist bzw. sind und vorzugsweise an einem Industrieroboter angebracht ist bzw. sind. Dadurch ist ein Vorbeiführen an dem Bauteil möglich. Eine bestehende Fertigungsstraße kann vorteilhaft um die Vorrichtung ergänzt werden.

Zweckmäßigerweise weist der mindestens eine Oberflächenbereich eine Größe,

insbesondere einen Durchmesser, zwischen 0,2 pm und 200 cm auf, vorzugsweise zwischen 1 und 20 pm oder 0,2 und 2 cm. Je kleiner das zu untersuchende Substrat, desto kleiner kann ein zu untersuchender Oberflächenbereich sein. Beispielsweise kann bei einer Schutzhülle oder bei einem Gehäuse für ein Mobiltelefon ein Oberflächenbereich die gesamte einer Strahlungsquelle zugewandte Oberfläche umfassen oder zwischen 1 und 2 pm groß sein, während bei einem beschichteten Stoßfänger für ein Kraftfahrzeug ein Oberflächenbereich der gesamten einer Strahlungsquelle zugewandten Oberfläche entsprechen kann oder zwischen 0,5 mm und 2 cm groß sein kann.

In einer Ausgestaltung der Erfindung wird der mindestens eine Oberflächenbereich schräg oder parallel zu einer Oberflächenbereichsnormalen angestrahlt. Während bei einer interferometrischen Vermessung einer Oberfläche zur Bestimmung von deren beispielsweise optischen Eigenschaften eine Bestrahlung parallel zu einer Oberflächennormalen erfolgen muss, ist dies bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht erforderlich. Eine Schichtdicke kann selbst dann zuverlässig ermittelt werden, wenn die Bestrahlung schräg zur

Oberflächennormalen eines Oberflächenbereichs erfolgt. Vorteilhaft kann bei gebogenen, beschichteten Substraten eine Schichtdicke zuverlässig ermittelt werden. Eine

Neupositionierung einer Strahlungsquelle, einer Einrichtung zur induktiven Erwärmung und/oder der Detektionseinrichtung ist nicht erforderlich.

Zweckmäßigerweise wird ein ein elektrisch leitendes, insbesondere metallisches Material aufweisendes Substrat und/oder ein ein elektrisch leitendes, insbesondere metallisches Material aufweisende Schicht induktiv erwärmt. Sofern eine induktive Erwärmung erfolgen soll, muss die Schicht oder das Substrat ein elektrisch leitendes Material umfassen. Denkbar ist auch, dass eine Erwärmung gleichzeitig oder nacheinander induktiv und durch Bestrah lung erfolgt oder dass einige Oberflächenbereiche durch Bestrahlung erwärmt werden und andere induktiv.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in ein optisches und/oder mechanisches Koordinatenmesssystem integriert. Vorteilhaft kann bei einer Vermessung eines Bauteils, insbesondere bei einer Qualitätskontrolle, eine zusätzliche, gegebenenfalls gleichzeitige Schichtdickenbestimmung vorgenommen werden.

Beschichtete Substrate können lackierte Bauteile wie Fahrzeugaußenspiegel oder

Stoßfänger für Kraftfahrzeuge sein oder lackierte Gehäuse oder lackierte Schutzhüllen für Mobiltelefone oder Laptop-Computer.

In einer besonderen Ausgestaltung des Verfahrens erfolgt eine Voraberwärmung des beschichteten Substrats vor Beginn einer Bestrahlung und/oder der induktiven Erwärmung. Vorteilhaft wird durch die Voraberwärmung eine genauere und zuverlässigere Bestimmung der Schichtdicke möglich.

Das Substrat kann aus verschiedenen Materialien gebildet sein, beispielsweise aus einem metallischen, einem organischen und/oder einem anorganischen Werkstoff, insbesondere aus Stahl, Aluminium oder Magnesium oder einem Kunststoff wie Polypropylen, Polyurethan oder Silikon oder einer Keramik wie Aluminiumoxid oder Zirkonoxid. Außerdem kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Schichtdicke auf einem besonders rauhen Substrat, beispielsweise einem sandgestrahlten Substrat, zuverlässig ermittelt werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und der beigefügten, sich auf die Ausführungsbeispiele beziehenden Zeichnungen, näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens und einer erfindungsgemäßen schematisch dargestellten Vorrichtung in einer perspektivischen Ansicht,

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen schematisch

dargestellten Vorrichtung in einer perspektivischen Ansicht,

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform einer schematisch dargestellten Vorrichtung in einer perspektivischen Ansicht,

Fig. 4 eine vierte Ausführungsform einer schematisch dargestellten Vorrichtung in einer perspektivischen Ansicht,

Fig. 5 eine weitere Ausführungsform einer schematisch dargestellten Vorrichtung in einer perspektivischen Ansicht,

Fig. 6 eine sechste Ausführungsform einer schematisch dargestellten Vorrichtung in einer perspektivischen Ansicht,

Fig. 7 eine weitere Ausführungsform einer schematisch dargestellten Vorrichtung in einer perspektivischen Ansicht,

Fig. 8 eine weitere Ausführungsform einer schematisch dargestellten Vorrichtung in einer Seitenansicht.

Eine in Fig. 1 schematisch in einer perspektivischen Ansicht dargestellte Vorrichtung (1) zur Bestimmung einer auf eine Mobiltelefonschutzschale (2) aufgebrachten Lackschicht (3) umfasst eine mehrere im IR-Bereich emittierende Leuchtdioden (LED) (4) aufweisende Strahlungsquelle (5), deren mit gestrichelten Linien schematisch dargestellter Bestrahlungs kegel (6) zur Bestrahlung einer der Lichtquelle (5) zugewandten Lackoberfläche (7) vorgesehen ist. Obwohl ein impulsartiges Anblitzen der Lackoberfläche (7) denkbar ist, ist in diesem Ausführungsbeispiel eine periodische Bestrahlung mit einer Frequenz von 200 Hz vorgesehen. Ferner umfasst die Vorrichtung (1) eine Detektionseinrichtung (8), die als Bolometerkamera ausgebildet ist und die die gesamte Lackoberfläche (7) erfassen kann. Ein

Erfassungsbereich (9) ist durch eine zweifach gepunktete, einfach gestrichelte Linie dargestellt und umfasst in diesem Ausführungsbeispiel die gesamte Lackoberfläche (7).

Jeder Bildpunkt der Bolometerkamera (8) erzeugt ein Messsignal, das heißt einen zeitlichen Temperaturverlauf in einem einzelnen Messpunkt (10, 11, 12) auf der Lackoberfläche (7).

Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind den Fig. 1 bis 6 exemplarisch jeweils drei

Messpunkte (10-12) gezeigt.

Eine Auswerteinrichtung (13) bestimmt anhand des Messsignals eine Dicke der auf die Mobiltelefonschutzschale (2) aufgebrachten Lackschicht (3) an dem jeweiligen Messpunkt (10-12). Dazu sind in der Auswerteinrichtung (13) Kalibrierkurven gespeichert, anhand derer einem Messsignal für den jeweiligen Messpunkt (10-12) eine Schichtdicke in dem Messpunkt zugeordnet werden kann.

Ferner ist die Auswerteinrichtung (13) mit einem Bildschirm (14) verbunden, auf dem ein einzelner Messwert oder ein Schichtdickenprofil, das heißt eine Schichtdickenverteilung über mehrere Messpunkte darstellbar ist.

Besonders vorteilhaft ist, wenn in der Auswerteinrichtung (13) Grenzwerte für eine

Schichtdicke gespeichert sind und das Schichtdickenprofil farbig dargestellt wird, indem zu dick beschichtete Oberflächenbereiche beispielsweise gelb dargestellt werden, zu dünn beschichtete rot und solche, die innerhalb eines erforderlichen Schichtdickenbereichs liegen, grün dargestellt werden. Vorteilhaft können zu dünn oder zu dick lackierte

Oberflächenbereiche von einem Bediener der Vorrichtung (1) schnell erkannt werden.

Obwohl die Detektionseinrichtung (8) in diesem Ausführungsbeispiel als Bolometerkamera ausgebildet ist, ist eine Ausbildung als IR-Kamera oder sonstiges Sensorarray zur Erfassung von Wärmestrahlung denkbar.

Obwohl außerdem denkbar ist, dass die Vorrichtung (1) dreidimensional bewegbar ist, ist sie in diesem und den folgenden Ausführungsbeispielen zweidimensional in Richtung von Pfeilen (15, 16) vertikal und horizontal bewegbar, wobei ein Abstand zu den

Oberflächenbereichen vorzugsweise konstant 10 cm beträgt.

Ferner ist denkbar, dass eine aus Strahlungsquelle (5), Detektionseinrichtung (8) und/oder Auswerteinrichtung (13) gebildete Baugruppe ortsfest angeordnet ist und eine

Mobiltelefonschutzschale (2) zur Bestimmung einer Lackschichtdicke vorbeigeführt wird.

Dies kann entweder manuell durch einen Bediener der Vorrichtung oder maschinell erfolgen. Es wird nun auf Fig. 2 Bezug genommen, wo gleiche oder gleichwirkende Teile mit derselben Bezugszahl wie in Fig. 1 bezeichnet sind und der betreffenden Bezugszahl jeweils der Buchstabe a beigefügt ist.

Eine in Fig. 2 schematisch gezeigte Vorrichtung (la) umfasst eine eine superluminiszente Leuchtdiode (4a) aufweisende Strahlungsquelle (5a), die zur impulsartigen oder periodischen Bestrahlung einer Lackoberfläche (7a) mit Licht eines Wellenlängenbereichs von 500 bis 800 nm bei einer Frequenz von 150 Hz vorgesehen ist.

Es wird nun auf Fig. 3 Bezug genommen, wo gleiche oder gleichwirkende Teile mit derselben Bezugszahl wie in Fig. 1 und 2 bezeichnet sind und der betreffenden Bezugszahl jeweils der Buchstabe b beigefügt ist.

Ein in Fig. 3 in einer schematischen Ansicht gezeigte Vorrichtung (lb) ist zur Bestimmung der Dicke einer auf ein metallisches Bauteil (2b) aufgebrachten Pulverbeschichtung (3b) vorgesehen. Eine Erwärmung einer Lackoberfläche (7b) erfolgt in diesem Beispiel durch Bestrahlung mit einer Strahlungsquelle (5b) und induktiv durch eine auf einer einer

Detektionseinrichtung (8b) abgewandten Seite (17) des Bauteils (2b) angebrachten

Induktionseinrichtung (18). Die Detektionseinrichtung (8b) ist in diesem Ausführungsbeispiel als Bolometerkamera ausgebildet, die eine Pulverbeschichtungsoberfläche (7b) erfassen kann.

Eine ausschließlich induktive Erwärmung der Lackoberfläche (7b) ist denkbar.

Es wird nun auf Fig. 4 Bezug genommen, wo gleiche oder gleichwirkende Teile mit derselben Bezugszahl wie in Fig. 1, 2 und 3 bezeichnet sind und der betreffenden Bezugszahl jeweils der Buchstabe c beigefügt ist.

Eine in Fig. 4 gezeigte Vorrichtung (lc) unterscheidet sich von denjenigen in Fig. 1 bis 3 gezeigten dadurch, dass zwei voneinander verschiedene Strahlungsquellen (5c, 19) vorgesehen sind, die eine Lackoberfläche (7c) bestrahlen. In diesem Ausführungsbeispiel umfasst eine erste Strahlungsquelle (5c) mehrere blaue Leuchtdioden (4c), und eine zweite Strahlungsquelle (19) umfasst einen thermischen Strahler (20) mit einem Bestrahlungskegel (21), der die gesamte Lackoberfläche (7c) bestrahlt. Es wird nun auf Fig. 5 Bezug genommen, wo gleiche oder gleichwirkende Teile mit derselben Bezugszahl wie in Fig. 1 bis 4 bezeichnet sind und der betreffenden Bezugszahl jeweils der Buchstabe d beigefügt ist.

Eine in Fig. 5 gezeigte Vorrichtung (ld) zur Bestimmung einer Schichtdicke einer Schicht (3d) unterscheidet sich von denjenigen in Fig. 1 bis 4 gezeigten dadurch, dass nicht die gesamte Beschichtungsoberfläche (7d) bestrahlt wird, sondern einzelne, diskrete Oberflä chenbereiche (22, 23, 24, 25). Die Oberflächenbereiche (22-25) werden nacheinander mit einem Laser (4d) einer Strahlungsquelle (5d) einmalig oder periodisch zur Erwärmung bestrahlt und emittierte Wärmestrahlung wird von einer Detektionseinrichtung (8d) erfasst. Obwohl eine Größe eines Anregungsflecks, das heißt ein Durchmesser eines in dem jeweiligen Oberflächenbereich (22-25) auf die Oberfläche (7d) auftreffenden Laserstrahls der Größe des vorzugsweise runden, bestrahlten Oberflächenbereichs (22-25) entspricht, ist denkbar, dass ein Messfleck kleiner als der Anregungsfleck ist. Eine Auswerteinrichtung (13d) ermittelt die Schichtdicke der Schicht (3d) für jeden einzelnen Oberflächenbereich (22- 25) und kann entweder Dickenwerte auf einem Anzeigebildschirm (14d) anzeigen oder durch Inter- und Extrapolation der Schichtdickenwerte der Oberflächenbereiche (22-25) ein Schichtdickenprofil der Beschichtungsoberfläche (7d) ermitteln und anzeigen.

Es wird nun auf Fig. 6 Bezug genommen, wo gleiche oder gleichwirkende Teile mit derselben Bezugszahl wie in Fig. 1 bis 5 bezeichnet sind und der betreffenden Bezugszahl jeweils der Buchstabe e beigefügt ist.

Eine in Fig. 6a gezeigte Vorrichtung (le) unterscheidet sich von denjenigen in Fig. 1 bis 5 gezeigten dadurch, dass ein Strahlengang einer Strahlungsquelle (5e) und derjenige einer Detektionseinrichtung (8e) abschnittsweise parallel sind. Dazu sind die Strahlungsquelle (5e) zur Bestrahlung einer Oberfläche (7e) und eine Detektionseinrichtung (8e) senkrecht zueinander angeordnet. Licht der Strahlungsquelle (5e) wird durch einen dichroitischen Strahlteiler (26) in Richtung einer Oberfläche (7e) umgelenkt, während durch Erwärmung der Oberfläche (7e) emittierte Wärmestrahlung durch den Strahlteiler (26) in Richtung der Detektionseinrichtung (8e) hindurchtreten kann. Vorteilhaft ermöglicht diese Ausführungsform unabhängig von einem Abstand der Strahlungsquelle (5e) zu der Oberfläche (7e) eine genaue Bestimmung der Schichtdicke. Obwohl in diesem Ausführungsbeispiel eine

Bestimmung der Schichtdicke in bestimmten Oberflächenbereichen (22e-25e) erfolgt, ist denkbar, dass die gesamte Oberfläche (7e) bestrahlt wird. Außerdem ist denkbar, dass ein in Fig. 6b gezeigter Strahlteiler (26) als Lochspiegel ausgebildet ist, bei dem Licht einer Strahlungsquelle durch ein Loch im Lochspiegel hindurchtritt und emittierte Wärmestrahlung durch einen spiegelnden Teil des Lochspiegels in Richtung einer Detektionseinrichtung umgelenkt wird. Ein Lochspiegel ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn ein Laser oder eine Strahlungsquelle mit hoher räumlicher Kohärenz wie eine superluminiszente Diode als Strahlungsquelle (5e) verwendet wird.

Es wird nun auf Fig. 7 Bezug genommen, wo gleiche oder gleichwirkende Teile mit derselben Bezugszahl wie in Fig. 1 bis 6 bezeichnet sind und der betreffenden Bezugszahl jeweils der Buchstabe f beigefügt ist.

Eine in Fig. 7 gezeigte Vorrichtung (lf) unterscheidet sich von denjenigen in Fig. 1 bis 6 gezeigten dadurch, dass die Vorrichtung (lf) zur Bestimmung einer Schichtdicke eines beschichteten Bandes (2f) eingerichtet ist.

Eine Strahlungsquelle (5f) bestrahlt - impulsartig oder periodisch moduliert - einen schmalen Oberflächenbereich (27) des beschichteten, sich an der Vorrichtung (lf) in Richtung eines Pfeiles (28) vorbeibewegenden Bandes (2f), der sich parallel zu einer Bewegungsrichtung des Bandes (2f) erstreckt. Zur Bewegung des Bandes (2f) kann ein in Fig. 7 nicht gezeigtes Fördermittel, das beispielsweise eine Haspel umfassen kann, vorgesehen sein.

Eine ortsfeste Detektionseinrichtung (8f) erfasst abgestrahlte Wärme des schmalen, sich bewegenden Oberflächenbereichs (27) und ermittelt aus mehreren ermittelten Schichtdicken durch Mittelwertbildung eine mittlere Schichtdicke.

Es wird nun auf Fig. 8 Bezug genommen, wo gleiche oder gleichwirkende Teile mit derselben Bezugszahl wie in Fig. 1 bis 7 bezeichnet sind und der betreffenden Bezugszahl jeweils der Buchstabe g beigefügt ist.

Eine in Fig. 8 in einer Seitenansicht gezeigte Vorrichtung (lg) unterscheidet sich von denjenigen in Fig. 1 bis 7 gezeigten dadurch, dass eine Strahlungsquelle (5g) zur Ausbildung eines Bestrahlungskegels (6g) vorgesehen ist, dessen Strahlen schräg zu einer Normalen (29) auf eine Beschichtungsoberfläche (7g) auftreffen. Dadurch, dass eine Zeitverzögerung, mit der Wärmestrahlung emittiert wird, unabhängig von einem Auftreffwinkel von

Anregungsstrahlung einer Strahlungsquelle auf eine Beschichtungsoberfläche (7g) ist, ist zur Bestimmung einer Schichtdicke ein senkrechtes Auftreffen von Strahlen des

Bestrahlungskegels (6g) nicht erforderlich. Vorteilhaft kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren an gekrümmten, beschichteten Substraten wie Karosserieanbauteilen,

Laptopgehäusen, Mobiltelefongehäusen oder Mobiltelefonschutzhüllen eine Schichtdicke ohne wiederholende Neuausrichtung der Strahlungsquelle (5g), einer Einrichtung zur induktiven Erwärmung und/oder der Detektionseinrichtung (8g) bestimmt werden.

Denkbar ist, dass eine Vorrichtung (1-lg) bewegbar und vorzugsweise an einen

Industrieroboter angebracht ist. Dadurch können automatisiert mehrere Oberflächenbereiche (7; 7a; 7b; 7c; 22-25; 22e-25e; 27; 7g) nacheinander erfasst werden.

Denkbar ist außerdem, dass in einen von einem Bestrahlungskegel (6-g) gebildeten

Strahlengang ein optisches System, das das beispielsweise eine Linse umfassen kann, eingebracht ist.

Ferner kann ein induktiv oder durch Bestrahlung erwärmter Oberflächenbereich (22-25; 22e- 25e; 27) eine kleinere Größe aufweisen als eine Größe des auf die Oberfläche (7; 7a; 7b; 7c; 7g) auftreffenden Bestrahlungskegels (6-g) oder kann maximal genauso groß sein.