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Title:
NEW TYPE OF DEVICE(S) FOR AUTOMATICALLY MONITORING A COATING AND/OR STRUCTURE APPLIED TO A SUBSTRATE WITH DETERMINATION OF REFLECTION PROPERTIES AND/OR GEOMETRIC DIMENSIONS, AND A CORRESPONDING METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/191363
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates, for example, to a material application and analysis apparatus (8). The material application and analysis apparatus (8) according to the invention preferably has at least one analysis apparatus (1) according to one of claims 1 to 8. The material application and analysis apparatus (8) further has a material application element (10, 12) for applying the second material application (6) onto a substrate (2) on which the first material application (4) has been provided, at least in some sections, wherein: the material application apparatus (10, 12) is arranged between the first radiation source and detection apparatus assembly (41) and the second radiation source and detection apparatus assembly (42); the first material application (4) is detected by means of the first radiation source and detection apparatus assembly (41) and the second material application (6) is detected by means of the second radiation source and detection apparatus assembly (42); the first image data are processed and the second image data are processed; the first processed image data are evaluated with respect to the physical parameter and the second processed image data are evaluated with respect to the geometric parameter.

Inventors:
GRUBER BERNHARD (DE)
Application Number:
PCT/EP2021/057774
Publication Date:
September 30, 2021
Filing Date:
March 25, 2021
Export Citation:
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Assignee:
QUISS QUALITAETS INSPEKTIONSSYSTEME UND SERVICE GMBH (DE)
International Classes:
G01N21/956; B05C11/10; G01B11/25
Domestic Patent References:
WO2019120557A12019-06-27
Foreign References:
US20150254835A12015-09-10
JP2011038773A2011-02-24
JP2007263599A2007-10-11
DE10361018B42016-05-12
DE102006018558A12007-10-25
DE102016007586A12017-12-21
Attorney, Agent or Firm:
KEHL, ASCHERL, LIEBHOFF & ETTMAYR PATENTANWÄLTE * PARTNERSCHAFT MBB (DE)
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Claims:
Ansprüche

1. Analysevorrichtung (1) zum optischen Überwachen von zumindest zwei auf einem Sub strat (2) aufbringbaren oder erzeugbaren Materialaufbringungen (4, 6), mindestens aufweisend: eine erste Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe (41), wobei die erste Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe (41) zumin dest eine erste Strahlungsquelle (20) zum Projizieren von zumindest einer Lichtlinie (50), insbesondere Laserlinie, auf die erste Materialaufbringung (4) und eine der ersten Strah lungsquelle (20) zugeordnete erste optische Erfassungseinrichtung (31) zum Erfassen der Lichtlinie (50) und zum Erzeugen von ersten Bilddaten aufweist, wobei die ersten Bilddaten die erfasste Lichtlinie (50) repräsentieren, wobei die erste Strahlungsquelle (20) bevorzugt fest gegenüber der ersten opti schen Erfassungseinrichtung (31) ausgerichtet ist, und eine zweite Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe (42), wobei die zweite Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe (42) zumin dest eine zweite Strahlungsquelle (21) zum Projizieren von zumindest einer weiteren Lichtlinie (51), insbesondere Laserlinie, auf die zweite Materialaufbringung (6) und eine der zweiten Strahlungsquelle (21) zugeordnete zweite optische Erfassungseinrichtung (32) zum Erfassen der weiteren Lichtlinie (51) und zum Erzeugen von zweiten Bilddaten aufweist, wobei die zweiten Bilddaten die erfasste weitere Lichtlinie (51) repräsentieren, wobei die zweite Strahlungsquelle (21) fest gegenüber der zweiten optischen Er fassungseinrichtung (32) ausgerichtet ist, wobei die ersten Bilddaten einen physikalischen Parameter der von der ersten optischen Erfassungseinrichtung (31) erfassten Lichtlinie (50) repräsentiert und wobei die zweiten Bilddaten einen geometrischen Parameter der von der zweiten opti schen Erfassungseinrichtung (32) erfassten Lichtlinie (51) repräsentiert, wobei die erste Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe (41) und die zweite Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe (42) baugleich sind, eine Verarbeitungseinrichtung (60) zum Verarbeiten der von der ersten Erfassungseinrichtung (31) erzeugten ersten Bilddaten und der von der zweiten Erfassungseinrichtung (32) erzeugten zweiten Bilddaten, eine Steuerungseinrichtung (62) zum Ansteuern der ersten Strahlungsquellen- und Erfassungs einrichtungsbaugruppe (41) und zum Ansteuern der zweiten Strahlungsquellen- und Erfas sungseinrichtungsbaugruppe (42), wobei die Steuerungsreinrichtung (62) die erste Strahlungsquellen- und Erfassungsein richtungsbaugruppe (41) und die zweite Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungs baugruppe (42) jeweils, insbesondere zeitversetzt oder abwechselnd, ansteuert, wobei die erste Erfassungseinrichtung (31) die ersten Bilddaten erzeugt und wobei die zweite Erfassungseinrichtung (32) die zweiten Bilddaten erzeugt.

2. Analysevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der physikalische Parameter die Stärke an reflektiertem Licht aus mehreren hintereinander er fasster Lichtlinien (50) ist, wobei die ersten Bilddaten, welche die einzelnen in einem definierten Abschnitt des Substrats (2) erfassten jeweiligen Lichtlinien (50) repräsentieren, zum Erzeugen von 2D-Bilddaten verarbeitet, insbesondere miteinander verbunden, werden.

3. Analysevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Referenzstärkewert oder ein Referenzstärkewertebereich registriert ist, wobei die Auswer tung der2D-Bilddaten hinsichtlich der Stärke des reflektierten Lichts einen Abgleich mit dem Referenzstärkewert oder dem Referenzstärkewertebereich umfasst, wobei bestimmt wird, ob die erfasste Stärke des reflektierten Lichts dem Referenzstärkewert entspricht oder in dem Re ferenzstärkewertebereich liegt oder ob die erfasste Stärke des reflektierten Lichts von dem Re ferenzstärkewert abweicht oder außerhalb des Referenzstärkewertebereichs liegt.

4. Analysevorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der geometrische Parameter die Form der Lichtlinie (51) ist oder der geometrische Parameter die Form aus mehreren hintereinander erfassten Lichtlinien (51) ist, wobei die zweiten Bildda ten, welche die einzelnen in einem definierten Abschnitt des Substrats (2) erfassten jeweiligen Lichtlinien (51) repräsentieren, zum Erzeugen von 3D-Bilddaten verarbeitet, insbesondere mitei nander verbunden, werden.

5. Analysevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Referenzformwert oder ein Referenzformwertebereich registriert ist, wobei die Auswertung der 3D-Bilddaten hinsichtlich der Form der Lichtlinie (51) einen Abgleich mit dem Referenzform wert oder dem Referenzformwertebereich umfasst, wobei bestimmt wird, ob die erfasste Form der Lichtlinien (51) dem Referenzformwert entspricht oder in dem Referenzformwertebereich liegt oder ob die erfasste Form der Lichtlinien (51) von dem Referenzformwert abweicht oder außerhalb des Referenzformwertebereichs liegt.

6. Analysevorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass neben der ersten und zweiten Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe (41, 42) eine dritte, vierte, fünfte und sechste Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbau gruppe (43, 44, 45, 46) vorgesehen ist, wobei alle sechs Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppen (41 , 42, 43, 44, 45, 46) auf einer Kreisbahn, um ein Zentrum herum, angeordnet sind und baugleich sind.

7. Analysevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (62) in Abhängigkeit der Relativpositionen der einzelnen Strahlungs quellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe (41 , 42, 43, 44, 45, 46) zur ersten und/oder zweiten Materialaufbringung (4, 6) eine Neuregistrierung einer der Strahlungsquellen- und Er fassungseinrichtungsbaugruppe (42, 43, 44, 45, 46) als erste Strahlungsquellen- und Erfas sungseinrichtungsbaugruppe (41) und eine Neuregistrierung einer der verbleibenden Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe (42, 43, 44, 45, 46) als zweite Strah lungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe (42) bewirkt.

8. Analysevorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jede Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe (41, 42, 43, 44, 45, 46) zur Er zeugung von Bilddaten ansteuerbar ist, wobei eine Sequenz zum Ansteuern der Strahlungs quellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe (41 , 42, 43, 44, 45, 46) vorgegeben ist, wobei je Sequenz alle Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppen (41 , 42, 43, 44, 45, 46), insbesondere genau einmal, zum jeweils Erzeugen einer Lichtlinie (50, 51), insbesondere Laserlinie, und zum Erfassen der jeweiligen Lichtlinie angesteuert werden, wobei zur Erzeu gung der 2D-Daten ausschließlich Bilddaten der als erste Strahlungsquellen- und Erfassungs einrichtungsbaugruppe (41) registrierten Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbau gruppe (41) verwendet werden und wobei zur Erzeugung der 3D-Daten ausschließlich Bildda ten der als zweite Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe (42) registrierten Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe (42) verwendet werden.

9. Materialaufbringungs- und Analyseeinrichtung (8), mindestens aufweisend eine Analyseeinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, eine Materialaufbringungselement (10, 12) zum Aufbringen der zweiten Materialaufbringung (6) auf ein mit der ersten Materialaufbringung (4) zumindest abschnittsweise versehenes Substrat (2), wobei die Materialaufbringungseinrichtung (10, 12) zwischen der ersten Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe (41) und der zweiten Strahlungsquellen- und Erfassungsein richtungsbaugruppe (42) angeordnet ist, wobei mittels der ersten Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe (41) die erste Materialaufbringung (4) erfasst wird und wobei mittels der zweiten Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe (42) die zweite Materialaufbringung (6) erfasst wird, wobei die ersten Bilddaten verarbeitet werden und wobei die zweiten Bilddaten verarbeitet werden, wobei die verarbeiteten ersten Bilddaten bezüglich des physikalischen Parameters ausgewertet werden und wobei die verarbeiteten zweiten Bilddaten bezüglich des geometrischen Parame ters ausgewertet werden.

10. Materialaufbringungs- und Analyseeinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass

Materialaufbringungselement (10, 12) zur Aufbringung einer Materialraupe, insbesondere einer Endlosmaterialraupe, ausgestaltet ist.

11. Anlage (14) zur Materialaufbringung auf Substrate (2) und zur Analyse der Materialauf bringung, mindestens aufweisend eine Materialaufbringungs- und Analyseeinrichtung (8) gemäß einem der Ansprüche 9 oder 10, und eine Aktuatoreinrichtung (64) zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen dem Sub strat (2) und der Materialaufbringungs- und Analyseeinrichtung (8) vorgesehen ist.

12. Anlage zur Materialaufbringung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass infolge der Relativbewegung Anteile der ersten Materialaufbringung (4) zunächst in den Bereich der ersten Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe (41) förderbar sind und danach in den Bereich des Materialaufbringungselements (10, 12) förderbar sind, wobei durch das Materialaufbringungselement (10, 12) die zweite Materialaufbringung (6) auf die erste Mate rialaufbringung (4) aufbringbar ist und die zweite Materialaufbringung (6) dann in den Bereich der zweiten Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe (42) förderbar ist.

13. Verfahren zur Erzeugung und Überwachung einer Substratbeschichtung, mindestens aufweisend die Schritte:

Bereitstellen eines Substrats (2), wobei auf dem Substrat (2) zumindest abschnittsweise eine erste Materialaufbringung (4) vorgesehen ist, Bereitstellen einer Materialaufbringungs- und Analyseeinrichtung (8), wobei die Materialaufbrin- gungs- und Analyseeinrichtung (8) mindestens aufweist: ein Materialaufbringungselement (10, 12) zum Aufbringen einer zweiten Materialaufbrin gung (6) auf das mit der ersten Materialaufbringung (4) zumindest abschnittsweise ver sehene Substrat (2), eine erste Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe (41), wobei die erste Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe (41) zumindest eine erste Strahlungsquelle (20) zum Projizieren von zumindest einer ersten Lichtlinie (50), insbesondere Laserlinie, auf die erste Materialaufbringung (4) und eine der ersten Strah lungsquelle (20) zugeordnete erste optische Erfassungseinrichtung (31) zum Erfassen der ersten Lichtlinie (50) und zum Erzeugen von ersten Bilddaten aufweist, wobei die ersten Bilddaten die erfasste erste Lichtlinie (50) repräsentieren, wobei die erste Strah lungsquelle (20) bevorzugt fest gegenüber der ersten optischen Erfassungseinrichtung

(31) ausgerichtet ist, und eine zweite Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe (42), wobei die zweite Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe (42) zumindest eine zweite Strahlungsquelle (21) zum Projizieren von zumindest einerweiteren Lichtlinie (51), insbesondere Laserlinie, auf die zweite Materialaufbringung (6) und eine der zwei ten Strahlungsquelle (21) zugeordnete zweite optische Erfassungseinrichtung (32) zum Erfassen der weiteren Lichtlinie (51) und zum Erzeugen von zweiten Bilddaten aufweist, wobei die zweiten Bilddaten die erfasste weitere Lichtlinie (51) repräsentieren, wobei die zweite Strahlungsquelle (21) bevorzugt fest gegenüber der zweiten optischen Erfas sungseinrichtung (32) ausgerichtet ist, eine Verarbeitungseinrichtung (60) zum Verarbeiten der von der ersten Erfassungsein richtung (31) erzeugten ersten Bilddaten und der von der zweiten Erfassungseinrichtung

(32) erzeugten zweiten Bilddaten, eine Steuerungseinrichtung (62) zum Ansteuern der ersten Strahlungsquellen- und Er fassungseinrichtungsbaugruppe (41) und zum Ansteuern der zweiten Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe (42), wobei die Materialaufbringungseinrichtung (10, 12) zwischen der ersten Strahlungsquel len- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe (41) und der zweiten Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe (42) angeordnet ist, Aufbringen der zweiten Materialaufbringung (6) auf die erste Materialaufbringung (4) mittels des Materialaufbringungselements (10, 12),

Projizieren einer ersten Lichtlinie (50) mittels der ersten Strahlungsquelle (2) auf die erste Mate rialaufbringung (4) und Erfassen der ersten Lichtlinie (50) mittels der ersten Erfassungseinrich tung (31), wobei der Schritt des Projizierens der Lichtlinie (50) mittels der ersten Strahlungs quelle (20) auf die erste Materialaufbringung (4) und dem Erfassen der ersten Lichtlinie (50) mit tels der ersten Erfassungseinrichtung (31) im Vorlauf zur Aufbringung der zweiten Materialauf bringung (6) erfolgt,

Projizieren einerweiteren Lichtlinie (51) mittels der zweiten Strahlungsquelle (21) auf die zweite Materialaufbringung (6) und Erfassen der weiteren Lichtlinie (51) mittels der zweiten Erfas sungseinrichtung (32), wobei der Schritt des Projizierens der weiteren Lichtlinie (51) mittels der zweiten Strah lungsquelle (21) auf die zweite Materialaufbringung (6) und dem Erfassen der weiteren Lichtlinie (51) mittels der zweiten Erfassungseinrichtung im Nachlauf zur Aufbringung der zweiten Materialaufbringung (6) erfolgt, wobei die Steuerungsreinrichtung (62) die erste Strahlungsquellen- und Erfassungsein richtungsbaugruppe (41) und die zweite Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungs baugruppe (42) jeweils, insbesondere zeitversetzt oder abwechselnd, ansteuert, wobei die erste Erfassungseinrichtung (31) die ersten Bilddaten erzeugt und wo bei die zweite Erfassungseinrichtung (32) die zweiten Bilddaten erzeugt,

Verarbeiten der ersten Bilddaten und Verarbeiten der zweiten Bilddaten, wobei die ersten Bilddaten einen physikalischen Parameter der auf die erste Materialauf bringung (4) projizierten Lichtlinie/n (50) repräsentieren und wobei die zweiten Bilddaten einen geometrischen Parameter der auf die zweite Material aufbringung (6) projizierten Lichtlinie/n (51) repräsentieren, Auswerten der verarbeiteten ersten Bilddaten hinsichtlich des physikalischen Parameters und Auswerten der verarbeiteten zweiten Bilddaten hinsichtlich des geometrischen Parameters.

14. Verfahren zur Erzeugung und Überwachung einer Substratbeschichtung, mindestens aufweisend die Schritte:

Bereitstellen eines Substrats (2), wobei auf dem Substrat (2) zumindest abschnittsweise eine erste Materialaufbringung (4) vorgesehen ist,

Bereitstellen einer Analysevorrichtung (1), insbesondere einer Materialaufbringungs- und Analy seeinrichtung (8) gemäß Anspruch 9 oder Anspruch 10, zum optischen Überwachen von zumin dest zwei auf dem Substrat (2) aufgebrachten oder erzeugten Materialaufbringungen (4, 6), wobei die Analysevorrichtung (1) mindestens aufweist: eine erste Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe (41), wobei die erste Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe (41) zumindest eine erste Strahlungsquelle (20) zum Projizieren von zumindest einer Lichtlinie (50), insbe sondere Laserlinie, auf die erste Materialaufbringung (4) und eine der ersten Strahlungs quelle (20) zugeordnete erste optische Erfassungseinrichtung (31) zum Erfassen der Lichtlinie (50) und zum Erzeugen von ersten Bilddaten und zum Erzeugen von zweiten Bilddaten aufweist, wobei die ersten Bilddaten einen physikalischen Parameter der er fasste Lichtlinie (50) repräsentieren und wobei die zweiten Bilddaten einen geometri schen Parameter der erfassten Lichtlinie (50) repräsentieren, wobei die erste Strah lungsquelle (20) bevorzugt fest gegenüber der ersten optischen Erfassungseinrichtung (31) ausgerichtet ist, eine Verarbeitungseinrichtung (60) zum Verarbeiten der erzeugten ersten Bilddaten und der erzeugten zweiten Bilddaten, eine Steuerungseinrichtung (62) zum Ansteuern der ersten Strahlungsquellen- und Er fassungseinrichtungsbaugruppe (41), wobei die erste Strahlungsquellen- und Erfas sungseinrichtungsbaugruppe (41) bevorzugt eine Baugruppe ist, die genau eine Strah lungsquelle (20) und bevorzugt genau eine als Kamera (31) ausgebildete Erfassungsein richtung (31) aufweist, wobei die Steuerungsreinrichtung (62) die erste Strahlungsquellen- und Erfas sungseinrichtungsbaugruppe (41) ansteuert, wobei die erste Erfassungseinrichtung (31) die ersten Bilddaten oder die zweiten Bilddaten erzeugt,

Projizieren einer Lichtlinie (50) mittels der ersten Strahlungsquelle (20) auf die erste Material aufbringung (4) und Erfassen der Lichtlinie (50) mittels der ersten Erfassungseinrichtung (31), wobei die ersten Bilddaten erzeugt werden,

Aufbringen der zweiten Materialaufbringung (6) auf die erste Materialaufbringung (4) mittels ei nes Materialaufbringungselements (10, 12),

Projizieren der Lichtlinie (50) mittels der ersten Strahlungsquelle (20) auf die zweite Materialauf bringung (6) und Erfassen der Lichtlinie (50) mittels der ersten Erfassungseinrichtung (31), wo bei die zweiten Bilddaten erzeugt werden, wobei der Schritt des Projizierens einer Lichtlinie (50) mittels der ersten Strahlungsquelle (20) auf die erste Materialaufbringung (4) und des Erfassens der Lichtlinie (50) mittels der ersten Erfassungseinrichtung (31) vor dem Aufbringen der zweiten Materialaufbrin gung (6) erfolgt und mehrfach durchgeführt wird, wobei die dadurch auf das Substrat (2) projizierten Lichtlinien (50) auf einen oder mehrere definierte Anteile des Substrats (2) projiziert werden, wobei dieser Schritt bevorzugt vor der Aufbringung der zweiten Materi alaufbringung (6) auf die erste Materialaufbringung (4) für das jeweilige Substrat (2) voll ständig beendet wird, wobei der Schritt des Projizierens einer Lichtlinie (50) mittels der ersten Strahlungsquelle (20) auf die zweite Materialaufbringung (6) und des Erfassens der Lichtlinie (50) mittels der ersten Erfassungseinrichtung (31) nach dem Aufbringen der zweiten Materialaufbrin gung (6) oder während der Aufbringung der zweiten Materialaufbringung (6) erfolgt und mehrfach durchgeführt wird, wobei die dadurch auf das Substrat (2) projizierten Lichtli nien (50) auf einen oder mehrere definierte Anteile des Substrats (2) projiziert werden,

Verarbeiten der ersten Bilddaten und Verarbeiten der zweiten Bilddaten, Auswerten der verarbeiteten ersten Bilddaten hinsichtlich des physikalischen Parameters und Auswerten der verarbeiteten zweiten Bilddaten hinsichtlich des geometrischen Parameters.

15. Verfahren zur Erzeugung und Überwachung einer Substratbeschichtung, mindestens aufweisend die Schritte:

Bereitstellen eines Substrats (2), wobei auf dem Substrat (2) zumindest abschnittsweise eine erste Materialaufbringung (4) vor gesehen ist,

Bereitstellen einer Materialaufbringungs- und Analyseeinrichtung (8), wobei die Materialaufbrin- gungs- und Analyseeinrichtung (8) mindestens aufweist: ein Materialaufbringungselement (10, 12) zum Aufbringen einer zweiten Materialaufbringung (6) auf das mit der ersten Materialaufbringung (4) zumindest abschnittsweise versehene Substrat (2), eine erste Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe (41), wobei die erste Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe (41) zumindest eine erste Strah lungsquelle (20) zum Projizieren von zumindest einer ersten Lichtlinie (50), insbesondere Laser linie, auf die erste Materialaufbringung (4) und eine der ersten Strahlungsquelle (20) zugeord nete erste optische Erfassungseinrichtung (31) zum Erfassen der ersten Lichtlinie (50) und zum Erzeugen von ersten Bilddaten aufweist, wobei die ersten Bilddaten die erfasste erste Lichtlinie (50) repräsentieren, wobei die erste Strahlungsquelle (20) bevorzugt fest gegenüber der ersten optischen Erfassungseinrichtung (31) ausgerichtet ist, und eine zweite Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe (42), wobei die zweite Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe (42) zumindest eine zweite Strah lungsquelle (21) zum Projizieren von zumindest einer weiteren Lichtlinie (51), insbesondere La serlinie, auf die zweite Materialaufbringung (6) und eine der zweiten Strahlungsquelle (21) zu geordnete zweite optische Erfassungseinrichtung (32) zum Erfassen der weiteren Lichtlinie (51) und zum Erzeugen von zweiten Bilddaten aufweist, wobei die zweiten Bilddaten die erfasste weitere Lichtlinie (51) repräsentieren, wobei die zweite Strahlungsquelle (21) bevorzugt fest ge genüber der zweiten optischen Erfassungseinrichtung (32) ausgerichtet ist, eine Verarbeitungseinrichtung (60) zum Verarbeiten der von der ersten Erfassungseinrichtung (31) erzeugten ersten Bilddaten und der von der zweiten Erfassungseinrichtung (32) erzeugten zweiten Bilddaten, eine Steuerungseinrichtung (62) zum Ansteuern der ersten Strahlungsquellen- und Erfassungs einrichtungsbaugruppe (41) und zum Ansteuern der zweiten Strahlungsquellen- und Erfas sungseinrichtungsbaugruppe (42), wobei die Materialaufbringungseinrichtung (10, 12) zwischen der ersten Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe (41) und der zweiten Strahlungsquellen- und Erfassungsein richtungsbaugruppe (42) angeordnet ist,

Aufbringen der zweiten Materialaufbringung (6) auf die erste Materialaufbringung (4) mittels des Materialaufbringungselements (10, 12),

Projizieren einer ersten Lichtlinie (50) mittels der ersten Strahlungsquelle (2) auf die erste Mate rialaufbringung (4) und Erfassen der ersten Lichtlinie (50) mittels der ersten Erfassungseinrich tung (31), wobei der Schritt des Projizierens der Lichtlinie (50) mittels der ersten Strahlungs quelle (20) auf die erste Materialaufbringung (4) und dem Erfassen der ersten Lichtlinie (50) mit tels der ersten Erfassungseinrichtung (31) im Vorlauf zur Aufbringung der zweiten Materialauf bringung (6) erfolgt,

Projizieren einerweiteren Lichtlinie (51) mittels der zweiten Strahlungsquelle (21) auf die zweite Materialaufbringung (6) und Erfassen der weiteren Lichtlinie (51) mittels der zweiten Erfas sungseinrichtung (32), wobei der Schritt des Projizierens der weiteren Lichtlinie (51) mittels der zweiten Strahlungs quelle (21) auf die zweite Materialaufbringung (6) und dem Erfassen der weiteren Lichtlinie (51) mittels der zweiten Erfassungseinrichtung im Nachlauf zur Aufbringung der zweiten Materialauf bringung (6) erfolgt, wobei die Steuerungsreinrichtung (62) die erste Strahlungsquellen- und Erfassungseinrich tungsbaugruppe (41) und die zweite Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe (42) jeweils, insbesondere zeitversetzt oder abwechselnd, ansteuert, wobei die erste Erfassungseinrichtung (31) die ersten Bilddaten erzeugt und wobei die zweite Erfassungseinrichtung (32) die zweiten Bilddaten erzeugt Verarbeiten der ersten Bilddaten und Verarbeiten der zweiten Bilddaten, wobei die ersten Bilddaten einen ersten geometrischen Parameter der auf die erste Materialauf bringung (4) projizierten Lichtlinie/n (50) repräsentieren und wobei die zweiten Bilddaten einen zweiten geometrischen Parameter der auf die zweite Materi alaufbringung (6) projizierten Lichtlinie/n (51) repräsentieren,

Auswerten der verarbeiteten ersten Bilddaten hinsichtlich des ersten geometrischen Parameters und Auswerten der verarbeiteten zweiten Bilddaten hinsichtlich des zweiten geometrischen Pa rameters.

16. Verfahren nach Anspruch 13 oder Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der physikalische Parameter die Stärke an reflektiertem Licht aus mehreren hintereinander er fasster Lichtlinien (50) ist, wobei die Bilddaten, welche die einzelnen in einem definierten Ab schnitt des Substrats (2) erfassten jeweiligen Lichtlinien (50) repräsentieren, zum Erzeugen von 2D-Bilddaten verarbeitet, insbesondere miteinander verbunden, werden und wobei der geometrische Parameter die Form aus mehreren hintereinander erfassten Lichtlinie (51) ist, wobei die Bilddaten, welche die einzelnen in einem definierten Abschnitt des Substrats (2) erfassten jeweiligen Lichtlinien (51) repräsentieren, zum Erzeugen von 3D-Bilddaten verar beitet, insbesondere miteinander verbunden, werden.

Description:
Neuartige Vorrichtung/en zum automatischen Überwachen einer auf einem Substrat aufgebrachten Beschichtung und/oder Struktur mit Ermittlung von Reflexionseigenschaften und/oder geometrischen Abmessungen sowie ein entsprechendes Verfahren

Die vorliegende Erfindung bezieht sich gemäß Anspruch 1 auf eine Analysevorrichtung zum op tischen Überwachen von zumindest zwei auf einem Substrat aufbringbaren oder erzeugbaren oder aufgebrachten oder erzeugten Materialaufbringungen, gemäß Anspruch 9 auf eine Materi- alaufbringungs- und Analyseeinrichtung, gemäß Anspruch 11 auf eine Anlage, wobei die An lage eine Materialaufbringungs- und Analyseeinrichtung gemäß Anspruch 9 aufweist und ge mäß den Ansprüche 13 und 14 jeweils auf ein Verfahren zur Erzeugung und Überwachung ei ner Substratbeschichtung.

Für die geometrische Bestimmung einer aufgebrachten Struktur bzw. Klebstoffspur oder zur Überprüfung der korrekten Applizierung einer Beschichtung werden bislang Flächenbeleuchtun gen oder gerichtete Beleuchtungsformen verwendet. Die Reflektion der Substratoberfläche so wie der Flächen- oder gerichteten Beleuchtungseinheiten mit der aufgebrachten Struktur oder Beschichtung wird von einer Kamera oder mehreren Kameras aufgenommen und durch eine Recheneinheit automatisiert ausgewertet.

Eine auf einem Substrat aufgebrachte Struktur wird gemäß dem nachfolgend genannten Stand der Technik optisch erfasst und hinsichtlich eines Parameters ausgewertet: DE 10361 018 B4, DE 102006018558 A1, DE 102016007586 A1.

In den derzeit bekannten Systemen werden für eine Oberflächenbeschichtung Verfahren auf Basis der Reflexionseigenschaften eingesetzt. Diese beinhalten neben einer bis mehrere Ka meras eine Flächenbeleuchtung (siehe DE 10361 018 B4). Eine aufgebrachte Struktur, die eine dreidimensionale Form aufweist (z.B. eine Klebstoff- oder Dichtmittelspur oder eine drei eckige Spur wie sie im Automobilbau zum Verkleben von Scheiben zum Einsatz kommt) kann sowohl mit einer bis mehreren Kameras und einer Flächenbeleuchtung als 2D Struktur erfasst werden. Dabei kann aber nicht gleichzeitig die Höhe und das Volumen der Struktur erfasst wer den. Für eine dreidimensionale Auswertung einer aufgebrachten Struktur wird vorwiegend ein Stereo- oder Triangulationseinheit verwendet. Eine Erfassung der 3D-Struktur erfolgt dabei durch eine Ablenkung der projizierten Beleuchtung (Projektor, LED- oder Lichtlinien) die in ei nem vordefinierten Winkel zur Kamera steht (Triangulationswinkel). Diese wiederum ermöglicht aber keine gleichzeitige Erfassung einer Oberflächenbeschichtung da diese keine Höheninfor mation beinhaltet. Eine z.B. projizierte Lichtline erfährt keine Ablenkung da die Oberflächenbe schichtung keine oder eine zu kleine Höhenänderung erzeugt. Es werden somit derzeit unter schiedliche Methoden und Systeme für die jeweilige Aufgabe eingesetzt. Aufgabe der vorliegenden Erfindung

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zum vorteil haften, insbesondere schnelleren, Erfassen bzw. Erkennen einer auf einem Substrat aufge brachten Oberflächenbeschichtung sowie einer auf einem Substrat aufgebrachten Struktur be reitzustellen.

Lösung der vorliegenden Erfindung

Die zuvor genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Analysevorrichtung nach An spruch 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Analysevorrichtung ist bevorzugt eine Analysevorrich tung zum optischen Überwachen von zumindest zwei auf einem Substrat aufbringbaren oder erzeugbaren oder aufgebrachten oder erzeugten Materialaufbringungen. Eine erste Materialauf bringung weist dabei bevorzugt eine Höhe von weniger als 0,5mm auf und wobei eine zweite Materialaufbringung eine Höhe aufweist, welche einem Vielfachen der Höhe der ersten Materi alaufbringung entspricht, wobei die Höhe der zweiten Materialaufbringung mehr als 0,5 mm auf weist, wobei die zweite Materialaufbringung besonders bevorzugt auf der ersten Materialauf bringung aufgebracht wird. Die erste Materialaufbringung kann z.B. eine Grundierung oder Be schichtung sein. Alternativ ist es jedoch auch möglich, dass anstelle der ersten Materialaufbrin gung eine erste Materialmodifizierung vorgesehen oder bewirkt ist. Als Materialmodifizierung ist hierbei z.B. als eine bevorzugt abschnittsweise bewirkte Oberflächenveränderung des Substrats zu verstehen, insbesondere infolge einer mechanischen bzw. spanenden Oberflächenbehand lung. Die Materialmodifizierung kann somit z.B. als Aufrauhung, insbesondere gegenüber den nicht oder weniger aufgerauten Bereichen des Substrats, oder als Polieren, insbesondere ge genüber den nicht oder weniger polierten Bereichen des Substrats, verstanden werden.

Die zweite Materialaufbringung kann bevorzugt als Kleberraupe, Kleberspur, Klebenaht, Schmierspur, insbesondere Fettspur, oder Dichtnaht oder Dichtmittelspur oder eine Schweiß naht ausgebildet sein.

Das Substrat ist bevorzugt ein Bauteil. Das Substrat, insbesondere das Bauteil, weist bevorzugt ein Polymermaterial, ein metallisches Material, ein glasartiges Material, ein Halbleitermaterial, ein elektrisch nichtleitendes Material, ein Fasermaterial, insbesondere GFK, ein Keramikmate rial oder mehrere dieser Materialien und/oder Materialkombinationen auf. Bevorzugt ist das Substrat, insbesondere das Bauteil, massemäßig mehrheitlich metallisch. Bevorzugt ist das Substrat, insbesondere das Bauteil, ein Karosserieteil oder Rahmenteil, insbesondere eines Fahrzeugs, insbesondere eines Autos oder LKWs. Bevorzugt ist das Substrat, insbesondere das Bauteil, ein Fenster oder ein Dach oder eine Tür eines Fahrzeugs, insbesondere eines Au tos oder LKWs.

Die erfindungsgemäße Analysevorrichtung weist eine erste Strahlungsquellen- und Erfassungs einrichtungsbaugruppe auf, wobei die erste Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbau gruppe zumindest eine erste Strahlungsquelle zum Projizieren von zumindest einer ersten Lichtlinie auf die erste Materialaufbringung und eine der ersten Strahlungsquelle zugeordnete erste optische Erfassungseinrichtung zum Erfassen der ersten Lichtlinie und zum Erzeugen von ersten Bilddaten aufweist, wobei die ersten Bilddaten die erfasste erste Lichtlinie repräsentie ren, wobei die erste Strahlungsquelle fest gegenüber der ersten optischen Erfassungseinrich tung ausgerichtet ist. Weiterhin weist die Analysevorrichtung eine zweite Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe auf, wobei die zweite Strahlungsquellen- und Erfas sungseinrichtungsbaugruppe zumindest eine zweite Strahlungsquelle zum Projizieren von zu mindest einer weiteren Lichtlinie auf die zweite Materialaufbringung und eine der zweiten Strah lungsquelle zugeordnete zweite optische Erfassungseinrichtung zum Erfassen der weiteren Lichtlinie und zum Erzeugen von zweiten Bilddaten aufweist, wobei die zweiten Bilddaten die erfasste weitere Lichtlinie repräsentieren, wobei die zweite Strahlungsquelle fest gegenüber der zweiten optischen Erfassungseinrichtung ausgerichtet ist, wobei die ersten Bilddaten einen phy sikalischen Parameter der von der ersten optischen Erfassungseinrichtung erfassten erste Lichtlinie repräsentiert und wobei die zweiten Bilddaten einen geometrischen Parameter der von der zweiten optischen Erfassungseinrichtung erfassten weitere Lichtlinie repräsentiert. Ferner weist die Analysevorrichtung eine Verarbeitungseinrichtung zum Verarbeiten der von der ersten Erfassungseinrichtung erzeugten ersten Bilddaten und der von der zweiten Erfassungseinrich tung erzeugten zweiten Bilddaten auf. Die erste Strahlungsquellen- und Erfassungseinrich tungsbaugruppe und die zweite Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe sind besonders bevorzugt baugleich ausgebildet. Es ist hierbei möglich, dass von der ersten Strah lungsquelle neben der ersten Lichtlinie eine oder mehrere weitere Lichtlinien zeitgleich erzeugt werden. Dies kann auch auf eine zweite Strahlungsquelle, dritte Strahlungsquelle, vierte Strah lungsquelle, fünfte Strahlungsquelle und/oder sechste Strahlungsquelle analog gelten.

Zusätzlich oder alternativ kann die Analysevorrichtung eine Auswerteeinrichtung zum Auswer ten der von der ersten Erfassungseinrichtung erzeugten ersten Bilddaten und der von der zwei ten Erfassungseinrichtung erzeugten zweiten Bilddaten aufweisen, wobei die Auswerteeinrich tung bevorzugt Auswertemittel zum parameterabhängigen Auswerten der ersten Bilddaten, ins besondere der 2D-Bilddaten, und der zweiten Bilddaten, insbesondere der 3D-Bilddaten, auf weist, wobei entweder die ersten Bilddaten oder die zweiten Bilddaten hinsichtlich eines physi kalischen Parameters ausgewertet werden und wobei die Bilddaten, welche nicht hinsichtlich des physikalischen Parameters ausgewertet werden, hinsichtlich eines geometrischen Parameters ausgewertet werden. Die ersten Bilddaten oder die zweiten Bilddaten können somit hinsichtlich eines ersten Parameters ausgewertet werden und wobei die ersten Bilddaten oder die zweiten Bilddaten hinsichtlich eines zweiten Parameters ausgewertet werden, wobei die ers ten Bilddaten und die zweiten Bilddaten nur hinsichtlich des ersten Parameters oder des zwei ten Parameter ausgewertet werden und wobei die ersten Bilddaten und die zweiten Bilddaten hinsichtlich unterschiedlicher Parameter ausgewertet werden.

Weiterhin weist die Analysevorrichtung bevorzugt eine Steuerungseinrichtung zum Ansteuern der ersten Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe und zum Ansteuern der zweiten Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe auf, wobei durch die Steue rungsreinrichtung bevorzugt die erste Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbau gruppe und bevorzugt die zweite Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe je weils, insbesondere zeitversetzt oder abwechselnd, ansteuerbar sind.

Die erste Erfassungseinrichtung erzeugt, insbesondere in Abhängigkeit von einer ersten Konfi guration des Substrats, die ersten Bilddaten und die zweite Erfassungseinrichtung erzeugt, ins besondere in Abhängigkeit von einer weiteren Konfiguration des Substrats, die zweiten Bildda ten.

Diese Lösung ist vorteilhaft, da mittels einer Vorrichtung, insbesondere der Analysevorrichtung, in bevorzugt einen Arbeitsschritt, mehrere Analyseaufgaben, insbesondere unterschiedlicher Materialaufbringungen, bewirkt bzw. durchgeführt werden können. Es wird somit eine Vorrich tung bereitgestellt, die nur eine Sensorik repräsentiert, und dennoch die zeitgleiche Erfassung und/oder Analyse mehrerer, insbesondere zumindest oder genau zweier, voneinander verschie dener auf einem Substrat aufgebrachter Materialaufbringen, insbesondere Grundierung und da rauf aufgebrachter Struktur, ermöglicht. Es können somit im selben Zeitintervall Erfassungen und/oder Analysen bzgl. der ersten Materialaufbringung und der zweiten Materialaufbringung durchgeführt werden. Bevorzugt erfolgt die Bilderfassung abwechselnd, insbesondere schneller als 1 Hz oder schneller als 100Hz oder schneller als 200Hz oder schneller als 500 Hz, insbe sondere bis zu 1000Hz oder 2000Hz.

Die Lösung ist ferner vorteilhaft, da die Substrat-Position, die Reflektion der Beschichtung, die Breite der zweiten Materialaufbringung, insbesondere der aufgebrachten Struktur, und/oder die Höhe der zweiten Materialaufbringung, insbesondere der aufgebrachten Struktur, und/oder das Volumen der zweiten Materialaufbringung, insbesondere der aufgebrachten Struktur, insbeson dere jeweils bezüglich der aufgebrachten Länge der zweiten Materialaufbringung, insbesondere der Auftragsstruktur, unter Einbeziehung der Höhe, der Breite und des Profils oder der Form der zweiten Materialaufbringung, insbesondere der aufgebrachten Struktur, und/oder die Position der zweiten Materialaufbringung, insbesondere der aufgebrachten Struktur, auf dem Substrat bestimmbar ist.

Im Fall, dass die Materialaufbringung keine wesentliche Höhenänderung erzeugt, wie dies durch die erste Materialaufbringung bevorzugt bewirkt wird, ist eine Verarbeitung der ersten Bilddaten bevorzugt mit einer bzw. mit der Verarbeitungseinrichtung bzw. Bilddatenverarbei tungseinrichtung und/oder eine Analyse der verarbeiteten ersten Bilddaten mit einer bzw. mit der Auswerteeinrichtung bzw. Bilddatenauswerteeinrichtung, insbesondere das Auswertemittel, insbesondere der Bildauswertungsalgorithmus, möglich, wobei die Verarbeitungseinrichtung bzw. Bilddatenverarbeitungseinrichtung und/oder die Auswerteeinrichtung bzw. Bilddatenaus werteeinrichtung, insbesondere das Auswertemittel, insbesondere der Bildauswertungsalgorith mus, zum Auswerten eines physikalischen Parameters, insbesondere des Reflexionsverhalten der Substratoberfläche, insbesondere der Oberflächenmodifikation und/oder der ersten Materi alaufbringung, konfiguriert ist. Sofern die aufgebrachte Struktur eine Höhenänderung erzeugt, wie dies durch die zweite Materialaufbringung bevorzugt bewirkt wird, erfolgt eine Verarbeitung der zweiten Bilddaten oder eine Analyse der verarbeiteten ersten Bilddaten bevorzugt mit einer als Stereo- oder Triangulationseinheit (3D) konfigurierten Verarbeitungseinrichtung bzw. Bildda tenverarbeitungseinrichtung und/oder Auswerteeinrichtung bzw. Bilddatenauswerteeinrichtung, insbesondere Auswertemittel, insbesondere Bildauswertungsalgorithmus.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibungs teile und/oder der Unteransprüche.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden Lichtlinien erzeugt, welche bevorzugt als LED- Lichtlinie bzw. LED-Linie oder Laserlichtlinie bzw. Laserlinie bezeichnet sein können. Im Falle von LED-Lichtlinie/n bzw. LED-Linie/n ist die jeweilige Strahlungsquelle eine LED-Einheit und im Falle von Lichtlichtlinie/n bzw. Lichtlinien ist die jeweilige Strahlungsquelle eine Lasereinheit.

Der physikalische Parameter ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Stärke an reflektiertem Licht einer einzelnen Lichtlinie. Zusätzlich oder alternativ ist der physikalische Parameter die Stärke an reflektiertem Licht aus mehreren hintereinander erfasster Lichtlinien, wobei die ersten Bilddaten, welche die einzelnen in einem definierten Ab schnitt des Substrats erfassten jeweiligen Lichtlinien repräsentieren, zum Erzeugen von 2D- Bilddaten verarbeitet, insbesondere miteinander verbunden, werden. Diese Ausführungsform ist vorteilhaft, da durch die individuellen Erfassungen bzw. die einzelnen Aufnahmen der Lichtlinien bzw. die einzelnen Scans der Lichtlinien oder einer Auswahl an Lichtlinien, eine Bilddatenquelle zur Erzeugung von 2D-Bilddaten bereitgestellt wird. Die 2D-Bilddaten können eine Glättung o- der Interpolation oder Verbindung zwischen durch die Bilddaten repräsentierten Lichtlinien auf weisen. Bevorzugt werden nacheinander erfassten Bilddaten, welche nacheinander erzeugte Lichtlinien repräsentieren, zur Erzeugung der 2D-Bilddaten zueinander ausgerichtet und/oder miteinander verbunden.

Ein Referenzstärkewert oder ein Referenzstärkewertebereich ist gemäß einer weiteren bevor zugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung registriert. Bevorzugt umfasst die Auswer tung der2D-Bilddaten hinsichtlich der Stärke des reflektierten Lichts einen Abgleich mit dem Referenzstärkewert oder dem Referenzstärkewertebereich, wobei bevorzugt bestimmt wird, ob die erfasste Stärke des reflektierten Lichts dem Referenzstärkewert entspricht oder in dem Re ferenzstärkewertebereich liegt oder ob die erfasste Stärke des reflektierten Lichts von dem Re ferenzstärkewert abweicht oder außerhalb des Referenzstärkewertebereichs liegt. Diese Aus führungsform ist vorteilhaft, da die 2D-Bilddaten bevorzugt ortsaufgelöst analysierbar sind und somit schnell und eindeutig eine mangelhafte, fehlerhafte oder defekte Stelle oder ein mangel hafter, fehlerhafter oder defekter Bereich der ersten Materialaufbringung erkennbar und bevor zugt lokal zuordenbar ist.

Der geometrische Parameter ist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorlie genden Erfindung die Form der Lichtlinie ist. Zusätzlich oder alternativ ist der geometrische Pa rameter die Form aus mehreren hintereinander erfassten Lichtlinien, wobei die zweiten Bildda ten, welche die einzelnen in einem definierten Abschnitt des Substrats erfassten jeweiligen Lichtlinien repräsentieren, zum Erzeugen von 3D-Bilddaten verarbeitet, insbesondere miteinan der verbunden, werden. Diese Ausführungsform ist vorteilhaft, da durch die individuellen Erfas sungen bzw. die einzelnen Aufnahmen der Lichtlinien bzw. die einzelnen Scans der Lichtlinien oder einer Auswahl an Lichtlinien, eine Bilddatenquelle zur Erzeugung von 3D-Bilddaten bereit gestellt wird. Die 3D-Bilddaten können eine Glättung oder Interpolation oder Verbindung zwi schen durch die Bilddaten repräsentierten Lichtlinien aufweisen. Bevorzugt werden nacheinan der erfassten Bilddaten, welche nacheinander erzeugte Lichtlinien repräsentieren, zur Erzeu gung der 3D-Bilddaten zueinander ausgerichtet und/oder miteinander verbunden.

Ein Referenzformwert oder ein Referenzformwertebereich ist gemäß einer weiteren bevorzug ten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung registriert. Die Auswertung der 3D-Bilddaten umfasst bevorzugt hinsichtlich der Form der Lichtlinien einen Abgleich mit dem Referenzform wert oder dem Referenzformwertebereich, wobei bestimmt wird, ob die erfasste Form der Licht linien dem Referenzformwert entspricht oder in dem Referenzformwertebereich liegt oder ob die erfasste Form der Lichtlinien von dem Referenzformwert abweicht oder außerhalb des Refe renzformwertebereichs liegt. Diese Ausführungsform ist vorteilhaft, da die 3D-Bilddaten bevor zugt ortsaufgelöst analysierbar sind und somit schnell und eindeutig eine mangelhafte, fehler hafte oder defekte Stelle oder ein mangelhafter, fehlerhafter oder defekter Bereich der zweiten Materialaufbringung erkennbar und bevorzugt lokal zuordenbar ist. Neben der ersten und zweiten Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe kann gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine dritte und/oder vierte und/oder fünfte und/oder sechste Strahlungsquellen- und Erfassungseinrich tungsbaugruppe vorgesehen sein. Bevorzugt sind alle, insbesondere alle sechs, Strahlungs quellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppen auf einer Kreisbahn und somit um ein Zentrum herum angeordnet. Diese Ausführungsform ist vorteilhaft, da die erste Materialaufbringung und/oder die zweite Materialaufbringung einen von einem rein geradeverlaufenden Verlauf ab weichenden Verlauf haben können und dennoch eine sehr präzise Analyse möglich ist.

Die Steuerungseinrichtung bewirkt gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Abhängigkeit der Relativpositionen der einzelnen Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe zur ersten und/oder zweiten Materialaufbringung eine Neuregistrierung einer der Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe als erste Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe und/oder eine Neuregistrierung einer der verbleibenden Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe als zweite Strah lungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe. Diese Ausführungsform ist vorteilhaft, da je nach Verlauf der ersten und/oder zweiten Materialaufbringung eine definiert ausgerichtete Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe die Erfassung der ersten oder zwei ten Materialaufbringung bewirken kann. Die definiert ausgerichtete Strahlungsquellen- und Er fassungseinrichtungsbaugruppe ist dabei bevorzugt derart gegenüber der Längserstreckungs richtung der ersten und/oder zweiten Materialaufbringung im Punkt der Schnittstelle zwischen der ersten und/oder zweiten Materialaufbringung und der Lichtlinie der Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe ausgerichtet, dass die Lichtlinie gegenüber der Längserstre ckungsrichtung der ersten und/oder zweiten Materialaufbringung in einem Winkel von mehr als 20° und/oder von weniger als 90°, insbesondere von mehr als 30° oder von mehr als 40° oder von mehr als 50° oder von mehr als 60° oder von mehr als 70° oder von mehr als 80° , gegen über der von der Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe auf die erste und/o der zweite Materialaufbringung projizierte und sich bevorzugt gerade erstreckenden Lichtlinie geneigt ist. Somit sind die in unterschiedlichen Abschnitten des Substrats erfassten ersten Bild daten bevorzugt stets in Bereichen vergleichbarer Ausrichtung. Dies gilt ebenfalls für die in un terschiedlichen Abschnitten des Substrats erfassten zweiten Bilddaten.

Jede Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe ist gemäß einerweiteren be vorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zur Erzeugung von Bilddaten ansteuer bar. Bevorzugt ist eine Sequenz zum Ansteuern der Strahlungsquellen- und Erfassungseinrich tungsbaugruppe vorgegeben, wobei je Sequenz alle Strahlungsquellen- und Erfassungseinrich tungsbaugruppen, insbesondere genau einmal, zum jeweils Erzeugen einer Lichtlinie und zum Erfassen der jeweiligen Lichtlinie angesteuert werden, wobei zur Erzeugung der 2D-Daten ausschließlich Bilddaten der als erste Strahlungsquellen und Erfassungseinrichtungsbaugruppe registrierten Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe verwendet werden und wobei zur Erzeugung der 3D-Daten ausschließlich Bilddaten der als zweite Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe registrierten Strahlungsquellen- und Erfassungseinrich tungsbaugruppe verwendet werden. Diese Ausführungsform ist vorteilhaft, da mit einer hohen Frequenz, insbesondere mehr als 50Hz oder mehr als 100Hz oder mit 200Hz oder mit mehr als 200Hz, insbesondere mit oder bis zu 1000Hz oder mit mehr als 1000Hz, insbesondere bis zu 2000Hz oder bis zu 5000Hz, und/oder komplexen Verläufen der ersten und/oder zweiten Mate rialaufbringung und/oder einer hohen Relativgeschwindigkeit, insbesondere mehr oder bis zu 0, 1 m/s oder mehr oder bis zu 0,5m/s oder mehr oder bis zu 1 m/s oder mehr oder bis zu 1 ,5m/s oder mehr oder bis zu 2m/s, zwischen der Analysevorrichtung und dem Substrat eine präzise Analyse der ersten und/oder zweiten Materialaufbringung möglich ist.

Die oben genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß ebenfalls durch eine Materialaufbringungs und Analyseeinrichtung nach Anspruch 9 gelöst. Die erfindungsgemäße Materialaufbringungs und Analyseeinrichtung weist bevorzugt mindestens eine zuvor beschriebene Analyseeinrich tung bzw. eine Analyseeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 auf. Weiterhin weist die Materialaufbringungs- und Analyseeinrichtung eine Materialaufbringungselement zum Aufbrin gen der zweiten Materialaufbringung auf ein mit der ersten Materialaufbringung zumindest ab schnittsweise versehenes Substrat auf. Die Materialaufbringungseinrichtung ist bevorzugt zwi schen der ersten Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe und der zweiten Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe angeordnet ist. Mittels der ersten Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe wird bevorzugt die erste Materialauf bringung erfasst und mittels der zweiten Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbau gruppe wird bevorzugt die zweite Materialaufbringung erfasst, wobei die ersten Bilddaten verar beitet werden und wobei die zweiten Bilddaten verarbeitet werden, wobei die verarbeiteten ers ten Bilddaten bezüglich des physikalischen Parameters ausgewertet werden und wobei die ver arbeiteten zweiten Bilddaten bezüglich des geometrischen Parameters ausgewertet werden. Das Materialaufbringungselement ist gemäß einerweiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zur Aufbringung einer Materialraupe, insbesondere einer Endlosmateri alraupe, ausgestaltet. Zusätzlich oder alternativ ist es jedoch möglich, dass das Materialaufbrin gungselement zur Aufbringung oder Erzeugung von mehreren, insbesondere punktförmigen bzw. lokal begrenzten, Materialaufbringungen ausgestaltet ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist somit bevorzugt mindestens eine Auftragseinrichtung zum Aufbringen oder Erzeugen der aufgebrachten Struktur, eine Beleuchtungseinrichtung, wel che an der Auftragseinrichtung oder einer Stützstruktur der Auftragseinrichtung angebracht ist, zumindest zwei als Kameras ausgebildete optische Erfassungseinrichtungen zur optischen Erfassung der aufgebrachten Oberflächenbeschichtung oder der aufgebrachten Struktur, wel che bevorzugt gegenüber der Beleuchtungseinrichtung versetzt an der Auftragseinrichtung oder der Stützstruktur der Auftragseinrichtung einander gegenüberliegend angebracht sind, und eine Bildauswerteeinheit zum Erkennen der aufgebrachten Oberflächenbeschichtung oder Struktur, welche mit den Kameras gekoppelt ist, auf. Die Beleuchtungseinrichtung sendet dabei bevor zugt eine oder mehrere Lichtbahnen aus, welche jeweils auf das Substrat und die aufgebrachte Oberflächenbeschichtung oder Struktur bevorzugt unmittelbar vor und nach dem Aufträgen pro jiziert wird oder werden, und wobei die auf das Substrat und die aufgebrachte Oberflächenbe schichtung oder aufgebrachte Struktur projizierten eine oder mehreren Lichtbahnen, bevorzugt unmittelbar vor und nach dem Aufbringen der aufgebrachten Struktur im online-Betrieb von den Kameras und der Bildauswerteeinheit derart erfasst wird oder werden, dass die Bildauswer teeinheit die Veränderung der aufprojizierten Lichtbahn bzw. Lichtlinie oder Lichtbahnen bzw. Lichtlinien mittels Berechnungsverfahren verwendet, um zumindest eines der folgenden Merk male der aufgebrachten Struktur zu ermitteln: Die Substrat-Position, die Reflektion der Be schichtung, die Breite der aufgebrachten Struktur und/oder die Höhe der aufgebrachten Struktur und/oder das Volumen der aufgebrachten Struktur, insbesondere jeweils bezüglich der aufge brachten Länge der Auftragsstruktur unter Einbeziehung der Höhe, der Breite und des Profils oder der Form der aufgebrachten Struktur und/oder die Position der aufgebrachten Struktur auf dem Substrat. Die Kameras können hierbei als CCD- oder CMOS-Kameras ausgebildet sein.

Erfindungsgemäß wird durch die Auswerteeinheit nicht nur die Ablenkung der Beleuchtungsein heit durch eine aufgebrachte Struktur erfasst (Triangulation), sondern zusätzlich die Stärke der Reflektion der Beleuchtung auf der Substratoberfläche bzw. der aufgebrachten Oberflächenbe schichtung oder der aufgebrachten Struktur. Diese Lösung ist sehr vorteilhaft, da damit mit ei ner Anordnung sowohl die 3D-Struktur einer aufgebrachten Struktur sowie eine aufgebrachte Oberflächenbeschichtung erfasst und bewertet werden kann. Es sind dafür keine unterschiedli chen Anordnungen und Verfahren erforderlich.

Die oben genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anlage gemäß Anspruch 11 ge löst. Die erfindungsgemäße Anlage ist bevorzugt eine Anlage zur Materialaufbringung auf Sub strate und zur Analyse der Materialaufbringung. Die Anlage weist bevorzugt mindestens auf: Eine Materialaufbringungs- und Analyseeinrichtung gemäß einem der Ansprüche 9 oder 10. Ferner ist bevorzugt eine Aktuatoreinrichtung zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen dem Substrat und der Materialaufbringungs- und Analyseeinrichtung vorgesehen. Die Aktua toreinrichtung kann hierbei durch einen oder mehrere Roboterarme, insbesondere 6-Achs-Ro- boterarm oder mehr als 6-Achs-Roboterarm oder 9-Achs-Roboterarm oder bis zu 9-Achs-Robo- terarm, und/oder durch ein Fließband bzw. eine kontinuierlich fördernde Transporteinrichtung bewirkt werden. Bevorzugt ist die Analyseeinrichtung raumfest angeordnet und das Substrat wird z.B. mittels des Roboterarms oder der Transporteinrichtung an der Analyseeinrichtung vor beigeführt. Alternativ ist es möglich, dass das Substrat raumfest gehalten wird und die Analy seeinrichtung z.B. mittels des Roboterarms oder der Transporteinrichtung gegenüber dem Sub strat bewegt wird. Weiterhin ist es möglich, dass das Substrat und die Analyseeinrichtung im Raum bewegt werden, wobei das Substrat bevorzugt mittels dem Roboterarm und/oder der Transporteinrichtung bewegt wird und das Substrat bevorzugt mittels eines weiteren Roboter arms, und/oder der oder einer weiteren Transporteinrichtung bewegt wird.

Infolge der Relativbewegung sind gemäß einerweiteren bevorzugten Ausführungsform der vor liegenden Erfindung Anteile der ersten Materialaufbringung zunächst in den Bereich der ersten Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe förderbar und danach in den Bereich des Materialaufbringungselements förderbar. Bevorzugt ist durch das Materialaufbringungsele ment die zweite Materialaufbringung unmittelbar auf das Substrat oder auf die erste Materialauf bringung aufbringbar. Die zweite Materialaufbringung ist bevorzugt nach ihrer Aufbringung oder Erzeugung in den Bereich der zweiten Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbau gruppe förderbar. Diese Ausführungsform ist vorteilhaft, da die Analyse der ersten Materialauf bringung im Vorlauf vor dem Materialaufbringungselement, durch das die zweite Materialauf bringung auf das Substrat aufgebracht wird, erfolgen kann. Ferner kann die Analyse der zwei ten Materialaufbringung im Nachlauf, d.h. nach der Materialaufbringung durch das Materialauf bringungselement, erfolgen. Dadurch kann die Materialaufbringungs- und Analyseeinrichtung zumindest oder genau oder bis zu 3 Aufgaben zeitgleich erfüllen, nämlich Analyse eines physi kalischen Parameters der ersten Materialaufbringung, Aufbringen der zweiten Materialaufbrin gung und Analyse eines geometrischen Parameters der zweiten Materialaufbringung. Höchst vorteilhaft ist hierbei, dass die Materialaufbringungs- und Analyseeinrichtung mit einer sehr kompakten Bauform ausgeführt werden kann.

Weiterhin wird die oben genannte Aufgabe durch ein Verfahren gemäß Anspruch 13 gelöst.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist bevorzugt ein Verfahren zur Erzeugung und Überwachung einer Substratbeschichtung. Das Verfahren weist dabei bevorzugt mindestens den Schritt des Bereitstellens eines Substrats auf. Auf dem Substrat ist dabei zumindest abschnittsweise eine erste Materialaufbringung vorgesehen. Die erste Materialaufbringung kann alternativ auch als Materialmodifikation oder erste Materialmodifikation bezeichnet werden, in diesem Falle kann die zweite Materialaufbringung als erste Materialaufbringung bezeichnet werden.

Weiterhin weist das Verfahren den Schritt des Bereitstellens einer Materialaufbringungs- und Analyseeinrichtung auf, wobei die Materialaufbringungs- und Analyseeinrichtung mindestens aufweist: Ein Materialaufbringungselement zum Aufbringen einer zweiten Materialaufbringung io auf das mit der ersten Materialaufbringung zumindest abschnittsweise versehene Substrat, eine erste Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe, wobei die erste Strahlungs quellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe zumindest eine erste Strahlungsquelle zum Projizieren von zumindest einer Lichtlinie auf die erste Materialaufbringung und eine der ersten Strahlungsquelle zugeordnete erste optische Erfassungseinrichtung zum Erfassen der Lichtlinie und zum Erzeugen von ersten Bilddaten aufweist, wobei die ersten Bilddaten die erfasste Licht linie repräsentieren, wobei die erste Strahlungsquelle bevorzugt fest gegenüber der ersten opti schen Erfassungseinrichtung ausgerichtet ist, und eine zweite Strahlungsquellen- und Erfas sungseinrichtungsbaugruppe, wobei die zweite Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungs baugruppe zumindest eine zweite Strahlungsquelle zum Projizieren von zumindest einer weite ren Lichtlinie auf die zweite Materialaufbringung und eine der zweiten Strahlungsquelle zuge ordnete zweite optische Erfassungseinrichtung zum Erfassen der weiteren Lichtlinie und zum Erzeugen von zweiten Bilddaten aufweist, wobei die zweiten Bilddaten die erfasste weitere Lichtlinie repräsentieren, wobei die zweite Strahlungsquelle bevorzugt fest gegenüber der zwei ten optischen Erfassungseinrichtung ausgerichtet ist, und eine Verarbeitungseinrichtung zum Verarbeiten der von der ersten Erfassungseinrichtung erzeugten ersten Bilddaten und der von der zweiten Erfassungseinrichtung erzeugten zweiten Bilddaten.

Zusätzlich oder alternativ kann die Materialaufbringungs- und Analyseeinrichtung eine Auswer teeinrichtung zum Auswerten der von der ersten Erfassungseinrichtung erzeugten ersten Bild daten und der von der zweiten Erfassungseinrichtung erzeugten zweiten Bilddaten aufweisen. Die Auswerteeinrichtung kann bevorzugt Auswertemittel zum parameterabhängigen Auswerten der ersten Bilddaten, insbesondere der 2D-Bilddaten, und der zweiten Bilddaten, insbesondere der 3D-Bilddaten, aufweisen, wobei entweder die ersten Bilddaten oder die zweiten Bilddaten hinsichtlich eines physikalischen Parameters ausgewertet werden und wobei die Bilddaten, wel che nicht hinsichtlich des physikalischen Parameters ausgewertet werden, hinsichtlich eines ge ometrischen Parameters ausgewertet werden.

Weiterhin weist die Materialaufbringungs- und Analyseeinrichtung eine Steuerungseinrichtung zum Ansteuern der ersten Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe und zum Ansteuern der zweiten Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe auf, wobei die Materialaufbringungseinrichtung zwischen der ersten Strahlungsquellen- und Erfassungsein richtungsbaugruppe und der zweiten Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe angeordnet ist.

Ferner weist das erfindungsgemäße Verfahren den Schritt des Aufbringens der zweiten Materi alaufbringung auf die erste Materialaufbringung mittels des Materialaufbringungselements auf. Weiterhin weist das erfindungsgemäße Verfahren den Schritt des Projizierens einer Lichtlinie mittels der ersten Strahlungsquelle auf die erste Materialaufbringung und Erfassen der ersten Lichtlinie mittels der ersten Erfassungseinrichtung auf, wobei der Schritt des Projizierens der Lichtlinie mittels der ersten Strahlungsquelle auf die erste Materialaufbringung und dem Erfas sen der ersten Lichtlinie mittels der ersten Erfassungseinrichtung im Vorlauf zur Aufbringung der zweiten Materialaufbringung erfolgt.

Ferner weist das erfindungsgemäße Verfahren den Schritt des Projizierens einer weiteren Licht linie mittels der zweiten Strahlungsquelle auf die zweite Materialaufbringung und Erfassen der weiteren Lichtlinie mittels der zweiten Erfassungseinrichtung auf, wobei der Schritt des Projizie rens der Lichtlinie mittels der zweiten Strahlungsquelle auf die zweite Materialaufbringung und dem Erfassen der zweiten Lichtlinie mittels der zweiten Erfassungseinrichtung im Nachlauf zur Aufbringung der zweiten Materialaufbringung erfolgt.

Die Steuerungsreinrichtung steuert die erste Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungs baugruppe und die zweite Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe bevorzugt zeitversetzt, insbesondere abwechselnd, an, wobei die erste Erfassungseinrichtung, insbeson dere in Abhängigkeit des Betriebs der ersten Strahlungsquelle oder in Abhängigkeit der Konfi guration des Substrats, die ersten Bilddaten erzeugt und wobei die zweite Erfassungseinrich tung, insbesondere in Abhängigkeit des Betriebs der zweiten Strahlungsquelle oder in Abhän gigkeit der Konfiguration des Substrats, die zweiten Bilddaten erzeugt. Weiterhin weist das Ver fahren den Schritt des Verarbeitens der ersten Bilddaten und den Schritt des Verarbeitens der zweiten Bilddaten auf, wobei die ersten Bilddaten einen physikalischen Parameter der auf die erste Materialaufbringung projizierten Lichtlinie/n repräsentieren und wobei die zweiten Bildda ten einen geometrischen Parameter der auf die zweite Materialaufbringung projizierten Lichtli nie/n repräsentieren. Weiterhin weist das Verfahren den Schritt des Auswertens der verarbeite ten ersten Bilddaten hinsichtlich des physikalischen Parameters und Auswerten der verarbeite ten zweiten Bilddaten hinsichtlich des geometrischen Parameters.

Somit kann mittels des erfindungsgemäßen Verfahren eine auf das Substrat aufgebrachte Oberflächenbeschichtung im Vorlauf (bezogen zur Auftragsdüse) erfasst werden und es kann eine auf das Substrat und/oder auf die Oberflächenbeschichtung bzw. die erste Materialaufbrin gung aufgebrachten Struktur im Nachlauf (bezogen zur Auftragsdüse) erfasst werden. Beide Er fassungen können in einem Ablauf durchgeführt werden.

Zusätzlich oder alternativ kann eine auf das Substrat aufgebrachte Oberflächenbeschichtung im Vorlauf (bezogen zur Auftragsdüse) bei gleichzeitigen Erfassung einer Referenz-Substratober fläche erfasst werden und es kann eine auf das Substrat und/oder auf die Oberflächenbeschich tung bzw. die erste Materialaufbringung aufgebrachte Struktur im Nachlauf (bezogen zur Auf tragsdüse) in einem Ablauf unter Bildung einer Differenzberechnung der aufgebrachten Struktur zur Referenz-Substratoberfläche erfasst werden. Alternativ ist es möglich, dass anstelle der ersten Materialaufbringung die Substratoberfläche optisch erfasst und hinsichtlich des physikalischen Parameters ausgewertet wird. Beispiels weise kann eine Referenz-Reflexion der Substratoberfläche im Vorlauf (bezogen zur Auftrags düse) erfasst werden und die auf die Substratoberfläche aufgebrachten Oberflächenbeschich tung kann im Nachlauf (bezogen zur Auftragsdüse) erfasst werden. Bevorzugt erfolgt dies in ei nem Ablauf und unter Bildung einer Differenzberechnung der Reflexion der aufgebrachten Be schichtung zur Referenz-Reflexion.

Alternativ ist es möglich, dass anstelle der ersten Materialaufbringung die Substratoberfläche optisch erfasst und hinsichtlich des physikalischen Parameters ausgewertet wird.

Beispielsweise kann eine Referenz-Substratoberfläche im Vorlauf (bezogen zur Auftragsdüse) erfasst werden und es kann die auf die Substratoberfläche aufgebrachten Struktur im Nachlauf (bezogen zur Auftragsdüse) erfasst werden, wobei beides bevorzugt in einem Ablauf unter Bil dung einer Differenzberechnung der aufgebrachten Struktur zur Referenz-Substratoberfläche erfolgt.

Weiterhin wird die oben genannte Aufgabe durch ein Verfahren gemäß Anspruch 14 gelöst.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist bevorzugt ein Verfahren zur Erzeugung und Überwachung einer Substratbeschichtung. Das Verfahren weist dabei bevorzugt zumindest den Schritt des Bereitstellens eines Substrats auf. Auf dem Substrat ist zumindest abschnittsweise eine erste Materialaufbringung vorgesehen. Die erste Materialaufbringung kann alternativ auch als Materi almodifikation oder erste Materialmodifikation bezeichnet werden, in diesem Falle kann die zweite Materialaufbringung als erste Materialaufbringung bezeichnet werden. Weiterhin weist das Verfahren den Schritt des Bereitstellens einer Analysevorrichtung, insbesondere einer Ma- terialaufbringungs- und Analyseeinrichtung gemäß Anspruch 9 oder Anspruch 10, zum opti schen Überwachen von zumindest zwei auf einem Substrat aufgebrachten oder erzeugten Ma terialaufbringungen auf, wobei die Analysevorrichtung mindestens aufweist: Eine erste Strah lungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe, wobei die erste Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe zumindest eine erste Strahlungsquelle zum Projizieren von zumindest einer Lichtlinie auf die erste Materialaufbringung und eine der ersten Strahlungs quelle zugeordnete erste optische Erfassungseinrichtung zum Erfassen der Lichtlinie und zum Erzeugen von ersten Bilddaten und zum Erzeugen von zweiten Bilddaten aufweist, wobei die ersten Bilddaten einen physikalischen Parameter der erfasste Lichtlinie repräsentieren und wo bei die zweiten Bilddaten einen geometrischen Parameter der erfassten Lichtlinie repräsentie ren, wobei die erste Strahlungsquelle bevorzugt fest gegenüber der ersten optischen Erfas sungseinrichtung ausgerichtet ist, und eine Verarbeitungseinrichtung zum Verarbeiten der erzeugten ersten Bilddaten und der erzeugten zweiten Bilddaten. Zusätzlich oder alternativ kann die Analysevorrichtung eine Auswerteeinrichtung zum Auswerten der von der ersten Er fassungseinrichtung erzeugten ersten Bilddaten und der von der zweiten Erfassungseinrichtung erzeugten zweiten Bilddaten aufweisen. Die Auswerteeinrichtung weist bevorzugt Auswertemit tel zum parameterabhängigen Auswerten der ersten Bilddaten, insbesondere der 2D-Bilddaten, und der zweiten Bilddaten, insbesondere der 3D-Bilddaten, auf, wobei entweder die ersten Bild daten oder die zweiten Bilddaten hinsichtlich eines physikalischen Parameters ausgewertet werden und wobei die Bilddaten, welche nicht hinsichtlich des physikalischen Parameters aus gewertet werden, hinsichtlich eines geometrischen Parameters ausgewertet werden. In anderen Worten bedeutet dies, dass die ersten Bilddaten oder die zweiten Bilddaten hinsichtlich eines ersten Parameters ausgewertet werden und wobei die ersten Bilddaten oder die zweiten Bildda ten hinsichtlich eines zweiten Parameters ausgewertet werden, wobei die ersten Bilddaten und die zweiten Bilddaten nur hinsichtlich des ersten Parameters oder des zweiten Parameter aus gewertet werden und wobei die ersten Bilddaten und die zweiten Bilddaten hinsichtlich unter schiedlicher Parameter ausgewertet werden.

Weiterhin weist die Analysevorrichtung eine Steuerungseinrichtung zum Ansteuern der ersten Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe auf, wobei die erste Strahlungsquel len- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe bevorzugt eine Baugruppe ist, die genau eine Strah lungsquelle und bevorzugt genau eine als Kamera ausgebildete Erfassungseinrichtung auf weist, wobei die Steuerungsreinrichtung die erste Strahlungsquellen- und Erfassungseinrich tungsbaugruppe ansteuert, wobei die erste Erfassungseinrichtung, insbesondere in Abhängig keit der Konfiguration des Substrats, die ersten Bilddaten oder die zweiten Bilddaten erzeugt.

Die Kamera kann hierbei als CCD- oder CMOS-Kamera ausgebildet sein.

Die Konfiguration kann hierbei z.B. eine erste Konfiguration sein, gemäß der das Substrat mit der ersten Materialaufbringung und nicht oder noch nicht mit der zweiten Materialaufbringung versehen ist. Gemäß einer zweiten Konfiguration kann das Substrat mit einer zweiten Material aufbringung, welche von der ersten Materialaufbringung verschieden ist oder welche eine alter native Materialaufbringung ist, versehen sein. Gemäß einer weiteren bzw. dritten Konfiguration kann das Substrat mit der ersten Materialaufbringung versehen sein und auf der ersten Materi alaufbringung, insbesondere auf Teilen der ersten Materialaufbringung, ist die zweite Material aufbringung aufgebracht oder wird aufgebracht. Es ist hierbei festzuhalten, dass die Bezeich nungen „erste“, „zweite“, „dritte“ oder „weitere“ Konfiguration keine Reihenfolge vorgeben. Es ist somit auch möglich, dass das Substrat die „dritte“ Konfiguration aufweist, ohne dass dabei die erste oder zweite Konfiguration präsent sind.

Weiterhin weist das Verfahren den Schritt des Projizierens einer Lichtlinie mittels der ersten

Strahlungsquelle auf die erste Materialaufbrinaung und Erfassen der Lichtlinie mittels der ersten Erfassungseinrichtung auf, wobei die ersten Bilddaten, insbesondere von der ersten Erfas sungseinrichtung, erzeugt werden.

Weiterhin weist das Verfahren den Schritt des Aufbringens der zweiten Materialaufbringung auf die erste Materialaufbringung mittels eines Materialaufbringungselements.

Ferner weist das Verfahren den Schritt des Projizierens einer Lichtlinie mittels der ersten Strah lungsquelle auf die zweite Materialaufbringung und Erfassen der Lichtlinie mittels der ersten Er fassungseinrichtung auf, wobei die zweiten Bilddaten, insbesondere mittels der ersten Erfas sungseinrichtung, erzeugt werden, wobei der Schritt des Projizierens einer Lichtlinie mittels der ersten Strahlungsquelle auf die erste Materialaufbringung und des Erfassens der Lichtlinie mit tels der ersten Erfassungseinrichtung vor dem Aufbringen der zweiten Materialaufbringung er folgt und mehrfach durchgeführt wird, wobei die dadurch auf das Substrat projizierten Lichtlinien auf einen oder mehrere definierte Anteile des Substrats projiziert werden, wobei dieser Schritt bevorzugt vollständig vor der Aufbringung der zweiten Materialaufbringung auf die erste Materi alaufbringung bewirkt wird oder vor der Aufbringung der zweiten Materialaufbringung auf die erste Materialaufbringung für das jeweilige Substrat vollständig beendet wird, wobei der Schritt des Projizierens einer Lichtlinie mittels der ersten Strahlungsquelle auf die zweite Materialauf bringung und des Erfassens der Lichtlinie mittels der ersten Erfassungseinrichtung nach dem Aufbringen der zweiten Materialaufbringung oder während der Aufbringung der zweiten Materi alaufbringung erfolgt und mehrfach durchgeführt wird, wobei die dadurch auf das Substrat proji zierten Lichtlinien auf einen oder mehrere definierte Anteile des Substrats projiziert werden. Ferner weist das Verfahren den Schritt des Verarbeitens der ersten Bilddaten und den Schritt des Verarbeitens der zweiten Bilddaten auf. Weiterhin weist das Verfahren den Schritt des Aus- wertens der verarbeiteten ersten Bilddaten hinsichtlich des physikalischen Parameters und Aus werten der verarbeiteten zweiten Bilddaten hinsichtlich des geometrischen Parameters. Somit kann mittels des beschriebenen Verfahrens eine auf das Substrat aufgebrachte Oberflächenbe schichtung im Nachlauf (bezogen zur Auftragsdüse) in einem ersten Ablauf erfasst werden und eine auf das Substrat und/oder auf die Oberflächenbeschichtung aufgebrachten Struktur kann im Nachlauf (bezogen zur Auftragsdüse) in einem zweiten Ablauf erfasst werden.

Diese Lösung ist vorteilhaft, da die erste Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbau gruppe zum Erfassen der ersten und zweiten Bilddaten eine im Nachlauf zur Materialaufbrin gungseinrichtung angeordnete ersten Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbau gruppe sein kann. Es ist hierbei anzumerken, dass es auch gemäß dieser Lösung möglich ist, dass neben der ersten Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe auch eine zweiten Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe und bevorzugt ebenfalls eine dritte, vierte, fünfte und sechste Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe vor gesehen ist, wobei alle, insbesondere alle sechs, Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppen auf einer Kreisbahn, um ein Zentrum herum, angeordnet sind und bevorzugt baugleich sind, wobei eine Aktuatoreinrichtung zur Erzeugung einer Relativ bewegung zwischen dem Substrat und der Materialaufbringungs- und Analyseeinrichtung vor gesehen ist, wobei, insbesondere für den Fall der ausschließlichen Analyse der ersten Material aufbringung, die Steuerungseinrichtung in Abhängigkeit der Relativpositionen der einzelnen Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe zur ersten Materialaufbringung eine Neuregistrierung einer der verbleibenden Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbau gruppe als erste Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe bewirkt. Zusätzlich oder alternativ, insbesondere für den Fall der ausschließlichen Analyse der zweiten Materialauf bringung, ist es möglich, dass die Steuerungseinrichtung in Abhängigkeit der Relativpositionen der einzelnen Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppen zur ersten und/oder zweiten Materialaufbringung eine Neuregistrierung einer der Strahlungsquellen- und Erfas sungseinrichtungsbaugruppe als erste Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbau gruppe bewirkt.

Alternativ ist es möglich, dass anstelle der ersten Materialaufbringung die Substratoberfläche optisch erfasst und hinsichtlich des physikalischen Parameters ausgewertet wird. Beispiels weise kann eine Referenz-Reflexion der Substratoberfläche im Nachlauf (bezogen zur Auftrags düse) in einem ersten Ablauf erfasst werden. Es kann, insbesondere in einem zweiten Ablauf, die auf die Substratoberfläche aufgebrachten Oberflächenbeschichtung im Nachlauf (bezogen zur Auftragsdüse) erfasst werden. Bevorzugt erfolgt dies unter Bildung einer Differenzberech nung der Reflexion der aufgebrachten Beschichtung zur Referenz-Reflexion aus dem ersten Ablauf.

Alternativ kann einer Referenz-Substratoberfläche im Nachlauf (bezogen zur Auftragsdüse) in einem ersten Ablauf erfasst werden und es kann die auf die Substratoberfläche aufgebrachten Struktur im Nachlauf (bezogen zur Auftragsdüse) in einem zweiten Ablauf unter Bildung einer Differenzberechnung der aufgebrachten Struktur zur Referenz-Substratoberfläche erfasst wer den.

Weiterhin wird die oben genannte Aufgabe durch ein Verfahren gemäß Anspruch 15 gelöst.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist bevorzugt ein Verfahren zur Erzeugung und Überwachung einer Substratbeschichtung. Das Verfahren weist dabei bevorzugt zumindest den Schritt des Bereitstellens eines Substrats auf. Auf dem Substrat ist bevorzugt zumindest abschnittsweise eine erste Materialaufbringung vorgesehen. Weiterhin weist das Verfahren bevorzugt den Schritt des Bereitstellens einer Materialaufbringungs- und Analyseeinrichtung. Die Materialauf bringungs- und Analyseeinrichtung weist dabei bevorzugt mindestens ein Materialaufbringungs element zum Aufbringen einer zweiten Materialaufbringung auf das mit der ersten Materialauf bringung zumindest abschnittsweise versehene Substrat, eine erste Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe, wobei die erste Strahlungsquellen- und Erfassungseinrich tungsbaugruppe zumindest eine erste Strahlungsquelle zum Projizieren von zumindest einer ersten Lichtlinie, insbesondere Laserlinie, auf die erste Materialaufbringung und eine der ersten Strahlungsquelle zugeordnete erste optische Erfassungseinrichtung zum Erfassen der ersten Lichtlinie und zum Erzeugen von ersten Bilddaten aufweist, wobei die ersten Bilddaten die er fasste erste Lichtlinie repräsentieren, wobei die erste Strahlungsquelle bevorzugt fest gegen über der ersten optischen Erfassungseinrichtung ausgerichtet ist, und eine zweite Strahlungs quellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe, wobei die zweite Strahlungsquellen- und Erfas sungseinrichtungsbaugruppe zumindest eine zweite Strahlungsquelle zum Projizieren von zu mindest einerweiteren Lichtlinie, insbesondere Laserlinie, auf die zweite Materialaufbringung und eine der zweiten Strahlungsquelle zugeordnete zweite optische Erfassungseinrichtung zum Erfassen der weiteren Lichtlinie und zum Erzeugen von zweiten Bilddaten aufweist, wobei die zweiten Bilddaten die erfasste weitere Lichtlinie repräsentieren, wobei die zweite Strahlungs quelle bevorzugt fest gegenüber der zweiten optischen Erfassungseinrichtung ausgerichtet ist, und eine Verarbeitungseinrichtung zum Verarbeiten der von der ersten Erfassungseinrichtung erzeugten ersten Bilddaten und der von der zweiten Erfassungseinrichtung erzeugten zweiten Bilddaten, und eine Steuerungseinrichtung zum Ansteuern der ersten Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe und zum Ansteuern der zweiten Strahlungsquellen- und Er fassungseinrichtungsbaugruppe, wobei die Materialaufbringungseinrichtung zwischen der ers ten Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe und der zweiten Strahlungsquel len- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe angeordnet ist, auf.

Weiterhin weist das Verfahren bevorzugt den Schritt des Aufbringens der zweiten Materialauf bringung auf die erste Materialaufbringung mittels des Materialaufbringungselements und den Schritt des Projizierens einer ersten Lichtlinie mittels der ersten Strahlungsquelle auf die erste Materialaufbringung und Erfassen der ersten Lichtlinie mittels der ersten Erfassungseinrichtung, wobei der Schritt des Projizierens der Lichtlinie mittels der ersten Strahlungsquelle auf die erste Materialaufbringung und dem Erfassen der ersten Lichtlinie mittels der ersten Erfassungsein richtung im Vorlauf zur Aufbringung der zweiten Materialaufbringung erfolgt, und den Schritt des Projizieren einer weiteren Lichtlinie mittels der zweiten Strahlungsquelle auf die zweite Material aufbringung und Erfassen der weiteren Lichtlinie mittels der zweiten Erfassungseinrichtung, wo bei der Schritt des Projizierens der weiteren Lichtlinie mittels der zweiten Strahlungsquelle auf die zweite Materialaufbringung und dem Erfassen der weiteren Lichtlinie mittels der zweiten Er fassungseinrichtung im Nachlauf zur Aufbringung der zweiten Materialaufbringung erfolgt, wo bei die Steuerungsreinrichtung die erste Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbau gruppe und die zweite Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe jeweils, insbe sondere zeitversetzt oder abwechselnd, ansteuert, wobei die erste Erfassungseinrichtung die ersten Bilddaten erzeugt und wobei die zweite Erfassungseinrichtung die zweiten Bilddaten er zeugt und den Schritt des Verarbeitens der ersten Bilddaten und Verarbeiten der zweiten Bild daten, wobei die ersten Bilddaten einen ersten geometrischen Parameter der auf die erste Ma terialaufbringung projizierten Lichtlinie/n repräsentieren und wobei die zweiten Bilddaten einen zweiten geometrischen Parameter der auf die zweite Materialaufbringung projizierten Lichtli nie/n repräsentieren, und den Schritt des Auswertens der verarbeiteten ersten Bilddaten hin sichtlich des ersten geometrischen Parameters und Auswerten der verarbeiteten zweiten Bild daten hinsichtlich des zweiten geometrischen Parameters, auf. Bevorzugt wird ebenfalls eine Vorrichtung zum Ausführen dieses Verfahrens bereitgestellt, die Vorrichtung kann analog zur Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 9 ausgebildet sein. Zusätzlich oder alternativ kann sich die vorliegende Erfindung auf ein System zum Ausführen eines oder mehrerer der er findungsgemäßen Verfahren beziehen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der physikalische Parameter die Stärke an reflektiertem Licht aus mehreren hintereinander erfasster Lichtlinien, wobei die Bilddaten, welche die einzelnen in einem definierten Abschnitt des Substrats erfass ten jeweiligen Lichtlinien repräsentieren, zum Erzeugen von 2D-Bilddaten verarbeitet, insbeson dere miteinander verbunden, werden und wobei der geometrische Parameter die Form aus mehreren hintereinander erfassten Lichtlinie ist, wobei die Bilddaten, welche die einzelnen in einem definierten Abschnitt des Substrats erfassten jeweiligen Lichtlinien repräsentieren, zum Erzeugen von 3D-Bilddaten verarbeitet, insbesondere miteinander verbunden werden. Beson ders bevorzugt werden nach der Erzeugung der 2D-Bilddaten die 2D-Bilddaten hinsichtlich des physikalischen Parameters, insbesondere der Lichtstärke oder der Reflektionsstärke oder der Helligkeit im Bild, analysiert. Zusätzlich oder alternativ werden nach der Erzeugung der 3D-Bild- daten die 3D-Bilddaten hinsichtlich des geometrischen Parameters, insbesondere der Form, der durch die 3D-Bilddaten repräsentierten zweiten Materialaufbringung, analysiert. Im Falle, dass ein erster geometrischer Parameter und ein zweiter geometrischer Parameter erfasst werden, können aus den Bilddaten bzgl. des ersten geometrischen Parameters 2D-Bilddaten oder 3D- Bilddaten erzeugt und aus den Bilddaten bzgl. des zweiten geometrischen Parameters können 2D-Bilddaten oder 3D-Bilddaten erzeugt werden. Der erste geometrische Parameter kann dabei eine erste Form, insbesondere die Form der ersten Materialaufbringung oder die Form des Sub strats, insbesondere in einem vorbestimmten Anteil, sein. Der zweite geometrische Parameter kann dabei eine zweite Form, insbesondere die Form der zweiten Materialaufbringung, insbe sondere in einem vorbestimmten Anteil, sein.

Alternativ kann die zuvor genannte Aufgabe durch eine Vorrichtung zum automatischen Aufbrin gen oder Erzeugen und Überwachen einer auf einem Substrat aufzubringenden Struktur, vor zugsweise einer Kleberraupe, Kleberspur, Klebenaht, Dichtnaht, eines Schaumprofils, Endlosprofils, geometrischen Profils, insbesondere eines zylinderartigen Profils oder eines Drei ecksprofils, oder einer Schweißnaht, gelöst werden. Diese Vorrichtung umfasst bevorzugt min destens eine Auftragseinrichtung zum Aufbringen oder Erzeugen der aufgebrachten Struktur, eine Beleuchtungseinrichtung, welche an der Auftragseinrichtung oder einer Stützstruktur der Auftragseinrichtung angebracht ist, zumindest zwei Kameras zur optischen Erfassung der auf gebrachten Struktur, welche gegenüber der Beleuchtungseinrichtung versetzt an der Auftrags einrichtung oder der Stützstruktur der Auftragseinrichtung einander gegenüberliegend ange bracht sind, und eine Bildauswerteeinheit zum Erkennen der aufgebrachten Struktur aufweist, welche mit den Kameras gekoppelt ist, wobei die Beleuchtungseinrichtung eine oder mehrere Lichtbahnen aussendet, welche jeweils auf das Substrat und die aufgebrachte Struktur unmittel bar nach dem Aufträgen projiziert wird oder werden und wobei die auf das Substrat und die auf gebrachte Struktur projizierten eine oder mehreren Lichtbahnen unmittelbar nach dem Aufbrin gen der aufgebrachten Struktur im online-Betrieb von den Kameras und der Bildauswerteeinheit derart erfasst wird oder werden, dass die Bildauswerteeinheit die Veränderung der aufprojizier ten Lichtbahn oder Lichtbahnen mittels Berechnungsverfahren verwendet, um zumindest eines der folgenden Merkmale der aufgebrachten Struktur zu ermitteln: Die Breite der aufgebrachten Struktur und/oder die Höhe der aufgebrachten Struktur und/oder das Volumen der aufgebrach ten Struktur, insbesondere jeweils bezüglich der aufgebrachten Länge der Auftragsstruktur un ter Einbeziehung der Höhe, der Breite und des Profils oder der Form der aufgebrachten Struktur und/oder die Position der aufgebrachten Struktur auf dem Substrat. Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung eine Steuerungseinrichtung auf, wobei die Steuerungseinrichtung Bewegungsdaten einer Bewegungserfassungseinrichtung, insbesondere einer Robotik und/oder einer 3D Senso rik, empfangbar und auswertbar sind, wobei die Bewegungsdaten eine Relativbewegung zwi schen der Auftragseinrichtung und dem Substrat beschreiben, und wobei mittels der Steue rungseinrichtung anhand der Bewegungsdaten ein Behandlungsbereich des Substrats in dem die Struktur aufzubringen ist vor der Aufbringung der Struktur bestimmbar ist und/oder die Be leuchtungseinrichtung umfasst mindestens zwei Leuchtmitteleinheiten, wobei jede Leuchtmitte leinheit Licht in einer Ebene auf das Substrat projiziert, wobei sich Ebenenanteile, in denen sich das Licht jeweils benachbarter Leuchtmitteleinheit erstreckt, schneiden, wobei eine Ansteue rungseinrichtung zum zeitversetzten Ansteuern der benachbarten Leuchtmitteleinheit vorgese hen ist, um eine zeitversetzte Beleuchtung des Substrats und/oder der aufzubringenden Struk tur mittels der Leuchtmitteleinheit zu bewirken und/oder jeder Leuchtmitteleinheit ist mindestens eine Kamera zugeordnet, wobei die Kamera in einem Triangulationswinkel von weniger als 30° ausgerichtet ist und/oder die Beleuchtungseinrichtung weist mindestens ein und bevorzugt min desten zwei Leuchtmittelpaare auf, wobei die Leuchtmittel des Leuchtmittelpaars, insbesondere des jeweiligen Leuchtmittels Licht in derselben Ebene auf das Substrat projizieren. Die Verwendung der Wörter „im Wesentlichen“ definiert bevorzugt in allen Fällen, in denen diese Wörter im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden eine Abweichung im Bereich von 1 %-30%, insbesondere von 1 %-20%, insbesondere von 1 %-10%, insbesondere von 1%-5%, insbesondere von 1%-2%, von der Festlegung, die ohne die Verwendung dieser Wörter gegeben wäre. Einzelne oder alle Darstellungen der im Nachfolgenden beschriebenen Figuren sind bevorzugt als Konstruktionszeichnungen anzusehen, d.h. die sich aus der bzw. den Figuren ergebenden Abmessungen, Proportionen, Funktionszusammenhänge und/oder Anordnungen entsprechen bevorzugt genau oder bevorzugt im Wesentlichen denen der erfin dungsgemäßen Vorrichtung bzw. des erfindungsgemäßen Produkts. Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften vorliegender Erfindung werden anhand nachfolgender Beschreibung anliegender Zeichnungen erläutert, in welchen beispielhaft erfindungsgemäße Vorrichtungen dargestellt sind. Elemente der erfindungsgemäßen Vorrichtungen und Verfahren, welche in den Figuren wenigstens im Wesentlichen hinsichtlich ihrer Funktion übereinstimmen, können hierbei mit glei chen Bezugszeichen gekennzeichnet sein, wobei diese Bauteile bzw. Elemente nicht in allen Figuren beziffert oder erläutert sein müssen.

Anhand der nachfolgenden Zeichnungen werden vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung rein beispielhaft dargestellt.

Fig. 1 zeigt ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung beim Aufträgen und Überwachen einer Klebstoffspur in Seitenansicht;

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung von Fig. 1 ;

Fig. 3 ist eine Draufsicht von unten auf die erfindungsgemäße Vorrichtung von Fig. 1 und Fig. 2;

Fig. 4 ist eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsform der erfin dungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 5a und 5b zeigen unterschiedliche schematische Ansichten der erfindungsgemäßen Vorrichtungen,

Fig. 6a und 6b zeigen weitere exemplarische Darstellungen der erfindungsgemäßen Vor richtungen,

Fig. 7a zeigt eine 3D-Darstellung, welche aus den erfassten Bilddaten zu den in dividuellen Lichtlinien erzeugt wurde, und Fig. 7b zeigt eine weitere 3D-Darstellung, wobei diese 3D-Darstellung eine ge glättete Darstellung der in Fig. 7a dargestellten Bilddaten repräsentiert,

Fig. 7c eine schematische Darstellung mehrerer nacheinander hinsichtlich eines physikalischen Parameters erfasster Lichtlinien, und

Fig. 7d eine 2D-Darstellung, wobei diese 2D-Darstellung eine geglättete Darstel lung der in Fig. 7c dargestellten Bilddaten repräsentiert.

Gemäß Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum automatischen Aufbringen und Über wachen einer Klebstoffspur 6 auf einem Substrat bzw. Bauteil dargestellt. Die erfindungsge mäße Vorrichtung umfasst eine Auftragseinrichtung 10, welche an ihrem unteren Ende eine Auftragsdrüse 12 aufweist, um beispielsweise Klebstoff auf einem Bauteil aufzubringen. Beim Aufbringen des Klebstoffs projiziert eine Beleuchtungseinrichtung 20, welche beispielsweise aus einer oder mehreren LED-Dioden oder einer Laserstrahlungsquelle oder mehreren Laser strahlungsquellen aufgebaut ist, zumindest eine Lichtmarkierung, insbesondere eine Lichtlinie oder mehrere Lichtlinien. Die Lichtlinie/n kann dabei z.B. eine gerade und/oder gekrümmte, ins besondere gebogene Lichtlinie/n, erzeugen. Die Lichtlinie/n, können zusätzlich oder alternativ z.B. in Form einer oder mehrerer bevorzugt geraden Lichtbahn/en, insbesondere in Form einer oder mehrerer geraden Lichtlinien. Wobei zumindest eine Lichtlinie auf das Substrat projiziert wird und/oder wobei zumindest eine Lichtlinie auf die aufgebrachte Klebstoffspur bzw. die auf gebrachte Struktur projiziert wird und/oder wobei eine Lichtlinie auf das Substrat, insbesondere zumindest auf einen mit einer Materialaufbringung, insbesondere Grundierung, versehenen Oberflächenabschnitt projiziert wird und/oder wobei eine Lichtlinie auf die aufgebrachte Struktur und den mit der Materialaufbringung, insbesondere Grundierung, versehenen Oberflächenab schnitt projiziert wird. Die Beleuchtungseinrichtung 20 ist an der Auftragseinrichtung 10 ange bracht und fährt beim Aufträgen des Klebstoffs dadurch mit der Auftragseinrichtung 10 mit, wenn eine Relativbewegung zwischen dem Substrat 2 und der Auftragseinrichtung 10 vorliegt. Es ist aber möglich, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung ausschließlich als Analysevorrich tung ausgebildet ist. An der Beleuchtungseinrichtung 20 ist wiederum zumindest eine Kamera 31 zur optischen Erfassung der Klebstoffspur angebracht. Die Kamera 31 ist bevorzugt seitlich versetzt zur Beleuchtungseinrichtung befestigt und auf die aufprojizierte Lichtlinie, welche be vorzugt nahe an der Auftragsdrüse 12 auf das Substrat projiziert wird. Die Kameras 31 , 32 sind mit einer nicht dargestellten Bildauswerteeinheit verbunden, welche im online Betrieb die von den Kameras ermittelten Bilder der Klebstoffspur erfasst und auswertet, wobei die Bildauswer teeinheit die Veränderung der aufprojizierten Lichtlinie mittels entsprechender Berechnungsver fahren dazu verwendet, dass daraus entweder die Breite und/oder die Höhe und/oder das Volumen der Klebstoffspur ermittelt und somit überprüft werden kann.

In der Ausführungsform von Fig. 1 ist der Sensorkopf bzw. die Analysevorrichtung 1 mit den Be leuchtungseinrichtungen bzw. Strahlungsquellen (vgl. Fig. 4) und den Kameras bzw. Erfas sungseinrichtung (31-36) fest mit der Auftragseinrichtung 10 verbunden, wobei zumindest eine der Kameras 31-36 den Schnittbereich zwischen der Lichtlinie und der Materialaufbringung, ins besondere der zweiten Materialaufbringung, insbesondere der Klebstoffspur, erfasst.

In Fig. 2 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung perspektivisch dargestellt. In dieser Ansicht ist nun ersichtlich, dass bevorzugt sechs Kameras 31 bis 36 bevorzugt konzentrisch um die Auf tragseinrichtung 10 angeordnet sind. Bei einer derartigen Anordnung von mehreren Kameras wird der Schnittbereich zwischen einer aufprojizierten Lichtlinie und der zweiten Materialaufbrin gung, insbesondere Klebstoffspur, zumindest von einer oder von genau einer oder von nur ei ner Kamera erfasst, welche sich bevorzugt im Kreissegment befindet, wo die Materialaufbrin gung, insbesondere die Klebstoffspur, beim Aufbringen formstabil sein kann oder verlaufen kann. Falls die Klebstoffspur einen bogenförmigen Verlauf nimmt, so kann eine weitere Kamera zur Auswertung aktiviert werden, um den Verlauf der Klebstoffspur zu überwachen. Dies gilt für den gesamten Umfang um die Auftragseinrichtung 10, je nach Verlauf der Klebstoffspur.

In Fig. 3 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung nun von unten dargestellt. Im Zentrum der Vor richtung befindet sich die Auftragsdrüse 12, welche von den Beleuchtungseinrichtungen 20-25 (vgl. Fig. 4) in Form von LED-Lichtlinienprojektoren oder Laserlinienprojektoren umgeben ist so wie an der Auftragseinrichtung 10 angebracht ist. Die Kameras 31 bis 36 sind in zueinander gleichmäßigen Abstand und konzentrisch um die Auftragsdrüse 12 angeordnet und auf diese ausgerichtet. Alternativ zur Vielzahl an Strahlungsquellen kann nur eine Strahlungsquelle, wel che bevorzugt als Ringprojektor ausgebildet sein kann und bevorzugt konzentrisch zum Zent rum der Analysevorrichtung 1 angeordnet sein kann, vorgesehen sein. Im Falle eines Ringpro jektors ist es möglich, dass dieser z.B. eine runde Lichtlinie emittiert, welche vom Substrat und/oder den auf dem Substrat aufgebrachten Materialaufbringungen bevorzugt zumindest teil weise reflektiert wird. Der Ringprojektor kann dabei ein LED-Lichtprojektor oder ein Laserlicht projektor sein. Der Ringprojektor kann mit einer definierten Frequenz betrieben werden und die Erfassungseinrichtungen können in Abhängigkeit der Frequenz des Ringprojektors betrieben werden. Alternativ kann der Ringprojektor konstant Licht emittierten.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Es kann dieser Darstellung entnommen werden, dass die Erfassungseinrichtungen 31-36, insbesondere die Kameras 31-36, seitlich zu einem Zentrum versetzt angeordnet sind. Zwischen den einzelnen Kameras 31-36 und dem Zentrum sind bevorzugt Strahlungsquellen 20-25 angeordnet. Bevor zugt bildet jede Erfassungseinrichtung 31-36 zusammen mit einer Strahlungsquelle 20-25 jeweils eine Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe 41-46. Es ist hierbei an zumerken, dass die Bestandteile (Erfassungseinrichtung und Strahlungsquelle) einzelner oder mehrerer oder aller Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe/n 41-46 bevor zugt als funktional zusammenwirkend zu verstehen sind. So emittiert beispielsweise die Strah lungsquelle 20 der ersten Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe 41 Strah lung und die Erfassungseinrichtung 31 der ersten Strahlungsquellen- und Erfassungseinrich tungsbaugruppe 41 erfasst diese Strahlung (bzw. die vom Substrat und/oder der oder den Ma terialaufbringungen reflektierten Lichtanteile).

Fig. 5a zeigt eine erfindungsgemäße Analysevorrichtung 1 zum optischen Überwachen von zu mindest zwei auf einem Substrat 2 aufbringbaren oder erzeugbaren Materialaufbringungen 4, 6. Es ist in dieser Darstellung erkennbar, dass die Analysevorrichtung 1 einen Halterahmen 87 aufweist, an dem zumindest eine erste Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbau gruppe 41 und eine zweite Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe 42 ange ordnet sind (vgl. Fig. 4). Die erste Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe 41 weist dabei bevorzugt zumindest eine erste Strahlungsquelle 20 zum Projizieren von zumindest einer Lichtlinie 50, insbesondere einer bevorzugt geraden Laserlinie, auf die erste Materialauf bringung 4 auf. Weiterhin weist die erste Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbau gruppe 41 eine der ersten Strahlungsquelle 20 zugeordnete erste optische Erfassungseinrich tung 31 zum Erfassen der Lichtlinie 50 und zum Erzeugen von ersten Bilddaten auf.

Die ersten Bilddaten repräsentieren dabei die erfasste Lichtlinie 50, wobei die erfasste Lichtlinie oder die erfassten Lichtlinien durch einen physikalischen Parameter repräsentiert wird oder wer den, wobei der physikalische Parameter bevorzugt die Stärke des reflektierten Lichts ist.

Es ist erkennbar, dass die erfasste Lichtlinie 50 in dieser Darstellung durch einen starkreflektie renden Anteil 56 und zwei weniger stark reflektierende Anteile 57 und 58 gebildet wird. Bevor zugt repräsentiert der stark reflektierende Anteil die erste Materialaufbringung 4 oder eine Mate rialmodifikation und die weniger stark reflektierenden Anteile 57, 58 bzw. stärker streuenden Anteile repräsentieren optisch erfasste Anteile der Lichtlinie 50, welche nicht auf die erste Mate rialaufbringung 4 oder die Materialmodifikation projiziert sind, sondern daran angrenzen und z.B. auf die benachbarte Substratoberfläche projiziert sind. Diese Lösung ist vorteilhaft, da in den von der Erfassungseinrichtung erzeugten Bilddaten die unterschiedlich stark reflektierten Anteile der Lichtlinie 50 bestimmbar sind. Es kann dann aus mehreren nacheinander erzeugten Bilddaten (z.B. zu den durch das Bezugszeichen 59 gekennzeichneten zuvor erzeugten Lichtli nien) eine 2D-Darstellung erzeugt werden, welche aufgrund der unterschiedlich stark reflektier ten Lichtanteile der einzelnen Lichtlinien die Bestimmung eines äußeren Rands oder beider äu ßeren Ränder der ersten Materialaufbringung 4 bzw. Materialmodifikation zulässt. Zusätzlich o- der alternativ kann die Bestimmung der Präsenz der ersten Materialaufbringung 4 bzw. Materialmodifikation aus diesen 2D-Bilddaten bestimmt werden. Es ist somit bestimmbar, ob die ersten Materialaufbringung 4 bzw. Materialmodifikation durchgehend erzeugt wurde oder ob die ersten Materialaufbringung 4 bzw. Materialmodifikation abschnittsweise bzw. lokal nicht erzeugt bzw. vorhanden ist.

Es ist alternativ möglich, dass die Lichtlinie 50 lediglich auf einer Seite 57 oder 58 der ersten Materialaufbringung 4 oder Materialmodifikation auf die benachbarte Substratoberfläche proji ziert wird.

Ferner ist es alternativ möglich, dass die Lichtlinie 50 bei korrekt erzeugter erster Materialauf bringung 4 oder Materialmodifikation vollständig auf diese projiziert wird und somit nicht über diese hinausragt. Diese Lösung ist vorteilhaft, da bei einer sehr breit (relativ) erzeugten ersten Materialaufbringung 4 bzw. Materialmodifikation der Sollbereich, welcher durch die Breite der Lichtlinie 50 definiert sein kann, breiter sein kann als die Länge der Lichtlinie 50.

Das Bezugszeichen 59 kennzeichnet zuvor erzeugte und mittels der Erfassungseinrichtung 31 erfasste Lichtlinien, wobei diese Lichtlinien selbstverständlich nach der Beendigung ihrer Erzeu gung nicht optisch erkennbar auf dem Substrat oder der erste Materialaufbringung weiterbeste hen, sondern lediglich durch die erzeugten Bilddaten vorgehalten bzw. verfügbar gemacht wer den. Somit werden bevorzugt von der Erfassungseinrichtung 31 erfasste Lichtlinien, insbeson dere alle oder definierte oder die Mehrzahl der durch die erste Erfassungseinrichtung 31 erfass ten Lichtlinien, zur Erzeugung von 2D-Bilddaten, insbesondere ortsaufgelöst bzw. in Bezug zur jeweiligen Bauteilstelle, erzeugt. Die 2D-Bilddaten können dabei z.B. in Form einer oder mehre rer Dateien bereitgestellt, abgespeichert oder weiterverarbeitet werden.

Die erste Strahlungsquelle 20 ist bevorzugt fest gegenüber der ersten optischen Erfassungsein richtung 31 ausgerichtet, da beide Einrichtungen 20, 31 bevorzugt fest an dem Halterahmen 87 angeordnet sind.

Die zweite Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe 42 weist bevorzugt zu mindest eine zweite Strahlungsquelle 21 zum Projizieren von zumindest einer weiteren Lichtli nie 51, insbesondere Laserlinie, auf die zweite Materialaufbringung 6 und eine der zweiten Strahlungsquelle 21 zugeordnete zweite optische Erfassungseinrichtung 32 zum Erfassen der weiteren Lichtlinie 51 und zum Erzeugen von zweiten Bilddaten auf. Die zweite Strahlungsquel len- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe 42 ist bevorzugt fest an dem Halterahmen 87 ange ordnet, somit ist die zweite Strahlungsquelle 21 bevorzugt fest gegenüber der zweiten optischen Erfassungseinrichtung 32 ausgerichtet.

Die zweiten Bilddaten repräsentieren dabei die erfasste Lichtlinie 51, wobei die erfasste Lichtli nie 51 oder die erfassten Lichtlinien 67 bevorzugt durch einen geometrischen Parameter repräsentiert wird oder werden, wobei der geometrische Parameter bevorzugt die Form der Lichtlinie ist. Die Lichtlinien 67 und 51 sind daher auch vollständig homogen dargestellt, da die Bilddaten, welche diese Lichtlinien repräsentieren, bevorzugt ausschließlich hinsichtlich der Form der Lichtlinie erzeugt werden bzw. die Form der Lichtlinie repräsentieren und daher physi kalische Parameter, wie Unterschiede in der Stärke des reflektierten Lichts, unbeachtet bleiben bzw. nicht durch die erzeugten Bilddaten abgebildet oder repräsentiert werden.

Das Bezugszeichen 67 kennzeichnet zuvor erzeugte und mittels der Erfassungseinrichtung 32 erfasste Lichtlinien, wobei diese Lichtlinien selbstverständlich nach der Beendigung ihrer Erzeu gung nicht optisch erkennbar auf dem Substrat 2 oder der zweiten Materialaufbringung 6 weiter bestehen, sondern lediglich durch die erzeugten Bilddaten vorgehalten bzw. verfügbar gemacht werden. Somit werden bevorzugt von der Erfassungseinrichtung 32 erfasste Lichtlinien, insbe sondere alle oder definierte oder die Mehrzahl der durch die zweite Erfassungseinrichtung 32 erfassten Lichtlinien, zur Erzeugung von 3D-Bilddaten, insbesondere ortsaufgelöst bzw. in Be zug zur jeweiligen Bauteilstelle, erzeugt. Die 3D-Bilddaten können dabei z.B. in Form einer oder mehrerer Dateien bereitgestellt, abgespeichert oder weiterverarbeitet werden.

Das Bezugszeichen 60 kennzeichnet eine Verarbeitungseinrichtung 60 zum Verarbeiten der von der ersten Erfassungseinrichtung 31 erzeugten ersten Bilddaten und der von der zweiten Erfassungseinrichtung 32 erzeugten zweiten Bilddaten. Die Verarbeitungseinrichtung 60 steht bevorzugt mittels Datenverbindungen mit den einzelnen Erfassungseinrichtung zumindest indi rekt und bevorzugt direkt in Verbindung.

Das Bezugszeichen 62 kennzeichnet eine Steuerungseinrichtung 62, welche bevorzugt zum Ansteuern der ersten Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe 41 und zum Ansteuern der zweiten Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe 42 dient, wo bei die Steuerungsreinrichtung 62 die erste Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbau gruppe 41 und die zweite Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe 42 bevor zugt zeitversetzt, insbesondere abwechselnd, ansteuert. Die Steuereinrichtung 62 steht bevor zugt mittels Datenverbindung/en und/oder Signalverbindung/en direkt oder indirekt mit den ein zelnen Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppen 41-46 in Verbindung.

Die erste Erfassungseinrichtung 31 erzeugt bevorzugt ersten Bilddaten. Das Bezugszeichen 71 kennzeichnet hierbei einen optischen Erfassungsbereich der Erfassungseinrichtung 31, es ist erkennbar, dass der Erfassungsbereich 71 auf dem Substrat 2 bevorzugt breiter und/oder län ger als die Breite und/oder Länge einer von der ersten Strahlungsquelle 20 emittierten Lichtlinie 50 (auf dem Substrat) ist. Das Bezugszeichen 73 kennzeichnet einen Strahlungsbereich der von der ersten Strahlungsquelle 20 emittierten Strahlung, durch welchen die Lichtlinie 50 auf das Substrat 2 und/oder die erste Materialaufbringung 4 projiziert wird. Die zweite Erfassungseinrichtung 32 erzeugt bevorzugt die zweiten Bilddaten. Das Bezugszei chen 72 kennzeichnet hierbei einen optischen Erfassungsbereich der Erfassungseinrichtung 32, es ist erkennbar, dass der Erfassungsbereich 72 auf dem Substrat 2 bevorzugt breiter und/oder länger als die Breite und/oder Länge einer von der zweiten Strahlungsquelle 21 emittierten Lichtlinie 51 (auf dem Substrat) ist. Das Bezugszeichen 74 kennzeichnet einen Strahlungsbe reich der von der zweiten Strahlungsquelle 21 emittierten Strahlung, durch welchen die Lichtli nie 51 auf das Substrat 2 und/oder die zweite Materialaufbringung 6 projiziert wird.

Weiterhin kennzeichnet das Bezugszeichen 64 rein schematisch und rein exemplarisch eine Aktuatoreinrichtung, wobei durch die Aktuatoreinrichtung 64 eine Relativbewegung zwischen dem Substrat 2 und der Analyseeinrichtung 1 bewirkbar ist. Die Aktuatoreinrichtung 64 kann bei z.B. raumfest angeordneter Analyseeinrichtung 64 das Substrat 2 in Richtung 90 fördern. Die erste Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe 41 ist in dieser Konstellation als eine Erfassung „im Vorlauf“ durchführend angeordnet und die Strahlungsquellen- und Erfas sungseinrichtungsbaugruppe 42 ist in dieser Konstellation als eine Erfassung „im Nachlauf“ durchführend angeordnet.

Fig. 5b zeigt eine alternative Darstellung der vorliegenden Erfindung. Gemäß dieser Darstellung weist die gezeigte Analysevorrichtung 1 eine Materialaufbringungseinrichtung 10 auf. Alternativ kann diese Anordnung als Materialaufbringungs- und Analyseeinrichtung 8 bezeichnet werden.

Weiterhin kennzeichnet das Bezugszeichen 64 rein schematisch und rein exemplarisch eine Aktuatoreinrichtung, wobei durch die Aktuatoreinrichtung 64 eine Relativbewegung zwischen dem Substrat 2 und der Analyseeinrichtung 1 bewirkbar ist. Das Substrat 2 kann z.B. raumfest angeordnet sein und die Materialaufbringungs- und Analyseeinrichtung 8 kann gegenüber dem Substrat 2 z.B. in Richtung 90 bewegt bzw. gefördert werden. Die erste Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe 41 ist in dieser Konstellation als eine Erfassung „im Vorlauf“ durchführend angeordnet und die Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe 42 ist in dieser Konstellation als eine Erfassung „im Nachlauf“ durchführend angeordnet. „Vorlauf“ bezieht sich dabei darauf, dass die erste Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbau gruppe 41 Anteile des Substrats 2 analysiert, welche vor der Materialaufbringung (zweite Mate rialaufbringung 6) mittels z.B. einer Auftragsdüse 12 der Auftragseinrichtung 10 auf das Sub strat 2 und/oder die erste Materialaufbringung 4, an der ersten Strahlungsquellen- und Erfas sungseinrichtungsbaugruppe 41 vorbeigeführt werden oder relativ dazu bewegt werden. „Nach lauf“ bezieht sich dabei darauf, dass die zweite Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungs baugruppe 42 Anteile des Substrats 2 analysiert, welche nach der Materialaufbringung (zweite Materialaufbringung 6) mittels z.B. einer Auftragsdüse 12 der Auftragseinrichtung 10 auf das Substrat 2 und/oder die erste Materialaufbringung 4, an der zweiten Strahlungsquellen- und Er fassungseinrichtungsbaugruppe 41 vorbeigeführt werden oder relativ dazu bewegt werden. Die Stelle, an der die zweite Materialaufbringung 6 aus der Auftragsdüse 12 bzw. aus der Auftrags einrichtung 10 heraus auf das Substrat 2 und/oder die erste Materialaufbringung 4 auftrifft, ist durch das Bezugszeichen 66 gekennzeichnet. Die Aktuatoreinrichtung 64 ist gemäß dieser Aus führungsform schematisch als Roboterarm ausgeführt. Es ist hierbei möglich, dass die Aktua toreinrichtungen 64 gemäß Fig. 5a und 5b ausgetauscht oder miteinander kombiniert werden. Weiterhin liefert die Aktuatoreinrichtung 64 gemäß Fig. 5a oder Fig. 5b Ortsdaten bzw. Positi onsdaten, insbesondere 3D-Positionsdaten der Aktuatoreinrichtung, insbesondere eines Robo ters, und/oder Bewegungsdaten, insbesondere Beschleunigungsdaten und/oder Geschwindig keitsdaten, wobei diese Daten bevorzugt der Verarbeitungseinrichtung 60 und/oder der Steuer einrichtung 62 bereitgestellt werden. Bevorzugt werden die Bilddaten, insbesondere die 2D- Bilddaten und/oder die 3D-Bilddaten in Bezug zu den Ortsdaten bzw. Positionsdaten und/oder Bewegungsdaten, insbesondere Beschleunigungsdaten und/oder Geschwindigkeitsdaten, ge setzt oder erzeugt.

Das Bezugszeichen 14 kennzeichnet eine Anlage, welche bevorzugt zumindest die Aktuatorein richtung 64 und die die Materialaufbringungs- und Analyseeinrichtung 8 aufweist.

Fig. 6a stimmt im Wesentlichen mit der Fig. 5a überein, wobei die in einem Erfassungsintervall gezeigten Lichtlinien 50 und 51 erzeugt sind, wobei die Lichtlinien bevorzugt nacheinander und abwechselnd erzeugt werden. Bevorzugt werden Strahlungsquellen- und Erfassungseinrich tungsbaugruppe 41, 42, 43, 44, 45, 46 (vgl. Fig. 4) zur Erzeugung von Bilddaten nacheinander bzw. zeitversetzt angesteuert. Bevorzugt ist eine definierte Sequenz zum Ansteuern der Strah lungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe 41, 42, 43, 44, 45, 46 vorgegeben. Bevor zugtwerden je Sequenz alle Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppen 41, 42, 43, 44, 45, 46, insbesondere genau einmal, zum jeweils Erzeugen einer Lichtlinie 50, 51, insbe sondere Laserlinie, und zum Erfassen der jeweiligen Lichtlinie angesteuert. Zur Erzeugung der 2D-Daten werden jedoch bevorzugt ausschließlich Bilddaten der als erste Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe 41 registrierten Strahlungsquellen- und Erfassungsein richtungsbaugruppe 41 verwendet und zur Erzeugung der 3D-Daten werden bevorzugt aus schließlich Bilddaten der als zweite Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe 42 registrierte Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe 42 verwendet. Bevor zugt wird jede Erfassungseinrichtung mit einer Frequenz von mehr als 1Hz, insbesondere mit einer Frequenz von mehr als 100Hz, betrieben.

Weiterhin zeigt Fig. 6a sechs Strahlungsquellen 20-25, wobei jeder Strahlungsquelle 20-25 be vorzugt genau oder mindestens eine optische Erfassungseinrichtung (nur zwei gezeigt) zuge ordnet ist. Fig. 6b zeigt die Materialaufbringungs- und Analyseeinrichtung 8 beim Aufbringen der zweiten Materialaufbringung 6 und beim optischen Erfassen der ersten Materialaufbringung 4 bzw. Ma terialmodifikation und beim optischen Erfassen der zweiten Materialmodifikation 6.

Fig. 7a zeigt eine graphische Darstellung, welche aus einer Vielzahl an Bilddaten erzeugt wurde, wobei die Bilddaten zumindest den zweiten Bilddaten entsprechen und den geometri schen Parameter repräsentieren. Somit stellt die gezeigte Darstellung zumindest ein 3D-Bild bzw. eine Perspektive Ansicht dar, die aus den 3D-Bilddaten erzeugt wurde. Ferner ist erkenn bar, dass die Darstellung gemäß diesem Beispiel einen helleren Anteil 57, einen dunkleren An teil 56 und einen gegenüber dem dunkleren Anteil 56 erneut helleren Anteil 58 aufweist. Dies kann aus einer Kombination der 2D- und 3D-Bilddaten resultieren. Somit kann dieser einen Dar stellung bzw. den diese Darstellung repräsentierenden gemeinsamen Bilddaten oder verbunde nen Bilddaten oder kombinierten Bilddaten entnommen werden, an welcher Stelle die erste Ma terialaufbringung 4 fehlerhaft erzeugt oder aufgebracht ist und an welcher Stelle die zweite Ma terialaufbringung 6 fehlerhaft erzeugt oder aufgebracht ist. Dies ist vorteilhaft, da teilweise feh lerhafte Aufbringungen einer Materialaufbringung 4 oder 6 fehlerhafte Aufbringungen einer an deren Materialaufbringung 4 oder 6 ausgleichen kann. Ferner können z.B. eine gewisse Anzahl fehlerhafter Aufbringungen der ersten Materialaufbringung 4 in einem Abschnitt als problemlos definiert sein und es kann eine gewisse Anzahl fehlerhafter Aufbringungen der zweiten Material aufbringung 6 im selben Abschnitt ebenfalls als problemlos definiert sein, wobei die Gesamtzahl der fehlerhaften Aufbringungen als problematisch definiert sein kann. Weiterhin ist denkbar, dass selbst die Gesamtzahl der fehlerhaften Aufbringungen als unproblematisch definiert sein kann, solange die fehlerhaften Aufbringungen an denselben Stellen oder an verschiedenen Stellen, insbesondere definiert voneinander beabstandete Stellen, auftreten.

Die Bezugszeichen 81 und 82 kennzeichnen mängelbehaftete Stellen der zweiten Materialauf bringung 6. Es ist erkennbar, dass an diesen Stellen die Form der zweiten Materialaufbringung 6 von der Form der verbleibenden Anteile der zweiten Materialaufbringung 6 abweicht. An den Stellen 81, 82 ist die zweite Materialaufbringung z.B. mit weniger Material (pro Fläche) erzeugt bzw. aufgebracht worden und/oder die zweite Materialaufbringung 6 wurde an diesen Stellen z.B. „verschmiert“. Das Bezugszeichen 83 kennzeichnet die bildliche Repräsentation einer zu vor erfassten und in Form der Bilddaten vorgehaltene Lichtlinie. Das Bezugszeichen 84 kenn zeichnet die durch die Bilddaten repräsentierte zweite Materialaufbringung 6.

Es ist allgemein möglich, dass die 2D-Bilddaten unabhängig von den 3D-Bilddaten analysiert werden. Alternativ ist es jedoch ebenfalls möglich, dass aus den 2D-Daten und den 3D-Daten gemeinsame Bilddaten oder verbundene Bilddaten oder kombinierte Bilddaten erzeugt werden. Diese gemeinsamen Bilddaten oder verbundenen Bilddaten oder kombinierten Bilddaten können dann hinsichtlich des geometrischen Parameters und des physikalischen Parameters analysiert werden.

Fig. 7b zeigt eine Darstellung, die aus der Darstellung 7a bzw. aus den der Darstellung 7a zu grundeliegenden 3D-Bilddaten resultiert. Gemäß dieser Darstellung wurde eine Glättung der die Lichtlinien repräsentierenden Bilddaten, insbesondere der zweiten Bilddaten und bevorzugt der zweiten Bilddaten und der ersten Bilddaten, insbesondere nach deren Akkumulation bzw. Zu sammenfassung bzw. Kombination, bewirkt.

Fig. 7c zeigt schematisch mehrere nacheinander optisch erfasste Lichtlinien 50. Die einzelnen Lichtlinien 50 sind dabei bevorzugt nacheinander erzeugt und erfasst worden. In der gezeigten Darstellung weisen alle Lichtlinien 50 eine vergleichbare bzw. identische Erscheinung auf. So mit repräsentieren diese Lichtlinien 50 entweder eine Stelle, an welcher die zu untersuchende Eigenschaft, insbesondere der physikalische Parameter, in ausreichendem Maße verwirklich ist oder nicht im ausreichenden Maße verwirklicht ist. Es ist erkennbar, dass ein Teil 56 der Licht- line 50 jeweils stärker und/oder dunkler und/oder dicker dargestellt ist, wodurch eine größere Präsenz des physikalischen Parameters, insbesondere der Stärke des reflektierten Lichts, re präsentiert wird, als in den dazu benachbarten Anteilen 57 und 58.

Fig. 7d zeigt eine 2D-Darstellung, welche aus den in Fig. 7c gezeigten Daten erzeugt ist. Es ist somit erkennbar, dass die erste Materialaufbringung 4 aufgrund anderer physikalischer Eigen schaften, insbesondere aufgrund einer größeren Stärke des reflektierten Lichts, im Vergleich zur Stärke des reflektierten Lichts des Substrats 2 dunkler dargestellt ist. Sollte die erste Materi alaufbringung 4 nicht korrekt bzw. fehlerhaft aufgebracht werden, so wären z.B. helle Flecken im Bereich 56 erkennbar.

Die vorliegende Erfindung kann somit zur Ausführung eines Verfahrens zur Erzeugung und Überwachung einer Substratbeschichtung verwendet werden. Das Verfahren weist dabei bevor zugt mindestens die nachfolgenden Schritte auf: Bereitstellen eines Substrats 2, wobei auf dem Substrat 2 zumindest abschnittsweise eine erste Materialaufbringung 4 vorgesehen ist; Bereit stellen einer Analysevorrichtung 1, insbesondere einer Materialaufbringungs- und Analyseein richtung 8, insbesondere gemäß Anspruch 9 oder Anspruch 10, zum optischen Überwachen von zumindest zwei auf dem Substrat 2 aufgebrachten oder erzeugten Materialaufbringungen 4, 6, wobei die Analysevorrichtung 1 mindestens aufweist: eine erste Strahlungsquellen- und Er fassungseinrichtungsbaugruppe 41, wobei die erste Strahlungsquellen- und Erfassungseinrich tungsbaugruppe 41 zumindest eine erste Strahlungsquelle 20 zum Projizieren von zumindest einer Lichtlinie 50, insbesondere Laserlinie, auf die erste Materialaufbringung 4 und eine der ersten Strahlungsquelle 20 zugeordnete erste optische Erfassungseinrichtung 31 zum Erfassen der Lichtlinie 50 und zum Erzeugen von ersten Bilddaten und zum Erzeugen von zweiten Bilddaten aufweist, wobei die ersten Bilddaten einen physikalischen Parameter der erfasste Lichtlinie 50 repräsentieren und wobei die zweiten Bilddaten einen geometrischen Parameter der erfassten Lichtlinie 50 repräsentieren, wobei die erste Strahlungsquelle 20 bevorzugt fest gegenüber der ersten optischen Erfassungseinrichtung 31 ausgerichtet ist, eine Verarbeitungs einrichtung 60 zum Verarbeiten der erzeugten ersten Bilddaten und der erzeugten zweiten Bild daten, eine Steuerungseinrichtung 62 zum Ansteuern der ersten Strahlungsquellen- und Erfas sungseinrichtungsbaugruppe 41, wobei die erste Strahlungsquellen- und Erfassungseinrich tungsbaugruppe 41 bevorzugt eine Baugruppe ist, die genau eine Strahlungsquelle 20 und be vorzugt genau eine als Kamera 31 ausgebildete Erfassungseinrichtung 31 aufweist, wobei die Steuerungsreinrichtung 62 die erste Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe 41 ansteuert, wobei die erste Erfassungseinrichtung 31 die ersten Bilddaten oder die zweiten Bilddaten erzeugt; Projizieren einer Lichtlinie 50 mittels der ersten Strahlungsquelle 20 auf die erste Materialaufbringung 4 und Erfassen der Lichtlinie 50 mittels der ersten Erfassungseinrich tung 31, wobei die ersten Bilddaten erzeugt werden; Aufbringen der zweiten Materialaufbrin gung 6 auf die erste Materialaufbringung 4 mittels eines Materialaufbringungselements 10, 12; Projizieren der Lichtlinie 50 mittels der ersten Strahlungsquelle 20 auf die zweite Materialauf bringung 6 und Erfassen der Lichtlinie 50 mittels der ersten Erfassungseinrichtung 31, wobei die zweiten Bilddaten erzeugt werden, wobei der Schritt des Projizierens einer Lichtlinie 50 mittels der ersten Strahlungsquelle 20 auf die erste Materialaufbringung 4 und des Erfassens der Licht linie 50 mittels der ersten Erfassungseinrichtung 31 vor dem Aufbringen der zweiten Material aufbringung 6 erfolgt und mehrfach durchgeführt wird, wobei die dadurch auf das Substrat 2 projizierten Lichtlinien 50 auf einen oder mehrere definierte Anteile des Substrats 2 projiziert werden, wobei dieser Schritt bevorzugt vor der Aufbringung der zweiten Materialaufbringung 6 auf die erste Materialaufbringung 4 für das jeweilige Substrat 2 vollständig beendet wird, wobei der Schritt des Projizierens einer Lichtlinie 50 mittels der ersten Strahlungsquelle 20 auf die zweite Materialaufbringung 6 und des Erfassens der Lichtlinie 50 mittels der ersten Erfassungs einrichtung 31 nach dem Aufbringen der zweiten Materialaufbringung 6 oder während der Auf bringung der zweiten Materialaufbringung 6 erfolgt und mehrfach durchgeführt wird, wobei die dadurch auf das Substrat 2 projizierten Lichtlinien 50 auf einen oder mehrere definierte Anteile des Substrats 2 projiziert werden; Verarbeiten der ersten Bilddaten und Verarbeiten der zweiten Bilddaten; Auswerten der verarbeiteten ersten Bilddaten hinsichtlich des physikalischen Para meters und Auswerten der verarbeiteten zweiten Bilddaten hinsichtlich des geometrischen Pa rameters. Bezugszeichenliste

1 Analysevorrichtung

2 Substrat

4 erste Materialaufbringung

6 zweite Materialaufbringung bzw. aufgebrachte bzw. aufzubringende Struktur oder Kleb stoffspur

8 Materialaufbringungs- und Analyseeinrichtung

10 Auftragseinrichtung

12 Auftragsdüse

14 Anlage

20 erste Beleuchtungseinrichtung oder Erfassungseinrichtung oder Strahlungsquelle oder Lasereinheit oder LED-Einheit

21 zweite Beleuchtungseinrichtung oder Erfassungseinrichtung oder Strahlungsquelle oder Lasereinheit oder LED-Einheit

22 dritte Beleuchtungseinrichtung oder Erfassungseinrichtung oder Strahlungsquelle oder Lasereinheit oder LED-Einheit

23 vierte Beleuchtungseinrichtung oder Erfassungseinrichtung oder Strahlungsquelle oder Lasereinheit oder LED-Einheit

24 fünfte Beleuchtungseinrichtung oder Erfassungseinrichtung oder Strahlungsquelle oder Lasereinheit oder LED-Einheit

25 sechste Beleuchtungseinrichtung oder Erfassungseinrichtung oder Strahlungsquelle o- der Lasereinheit oder LED-Einheit

31 erste Kamera

32 zweite Kamera

33 dritte Kamera

34 vierte Kamera

35 fünfte Kamera

36 sechste Kamera

41 erste Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe

42 zweite Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe

43 dritte Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe

44 vierte Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe

45 fünfte Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe sechste Strahlungsquellen- und Erfassungseinrichtungsbaugruppe erste Lichtline oder Laserlinie oder LED-Linie weitere oder zweite Lichtlinie oder Laserlinie oder LED-Linie stark reflektierender Anteil der ersten Lichtlinie erster schwach reflektierender Anteil der ersten Lichtlinie zweiter schwach reflektierender Anteil der ersten Lichtlinie zuvor erzeugte und optisch erfasste Lichtlinien (lediglich zur Illustration dargestellt)

Verarbeitungseinrichtung

Steuerungseinrichtung

A ktuato re i n ri chtu n g

Stelle an der die zweite Materialaufbringung auf das Substrat und/oder die erste Materi alaufbringung aufgebracht wird zuvor erzeugte und optisch erfasste Lichtlinien (lediglich zur Illustration dargestellt) schematisch dargestellte Begrenzung des optischen Erfassungsbereichs der ersten Er fassungseinrichtung 31 schematisch dargestellte Begrenzung des optischen Erfassungsbereichs der zweiten Er fassungseinrichtung 32 schematisch dargestellte Begrenzung des Strahlungsfelds der von der ersten Strah lungsquelle 20 emittierten Laserstrahlung schematisch dargestellte Begrenzung des Strahlungsfelds der von der zweiten Strah lungsquelle 21 emittierten Laserstrahlung

3D-Bild erzeugt aus den 3D-Bilddaten geglättetes 3D-Bild durch Glättung der das 3D-Bild 79 repräsentierenden Bilddaten erster Defekt bzw. Unregelmäßigkeit repräsentierende Bilddaten zweiter Defekt bzw. Unregelmäßigkeit repräsentierende Bilddaten

Darstellung der die Form einer zweiten Lichtlinie repräsentierende Bilddaten

Darstellung der die Form der zweiten Materialaufbringung repräsentierende Bilddaten geglättete Darstellung der die Form der zweiten Materialaufbringung repräsentierende Bilddaten

Halterahmen

Bewegungsrichtung