DE102012202612A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Konditionieren von Elektroden - Google Patents

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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23K11/00Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/30Features relating to electrodes
    • B23K11/3063Electrode maintenance, e.g. cleaning, grinding

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Konditionieren von Elektroden (12), insbesondere von Elektroden (12) zum Widerstandsschweißen oder Widerstandslöten, mit den Schritten: Anbringen einer Elektrode (12) an einem Elektrodenhalter (14) einer Konditionierungsvorrichtung (10); Erwärmen der Elektrode (12) mittels einer Erwärmungseinrichtung (16) der Konditionierungsvorrichtung (10) auf eine vorgegebene Temperatur; Ausüben einer vorgegebenen Kraft auf eine Elektrodenkontaktfläche (24) der Elektrode (12) mittels einer Kraftaufbringeinrichtung (22) der Konditionierungsvorrichtung (10); und Steuern der Erwärmungseinrichtung (16) und der Kraftaufbringeinrichtung (22) nach einem vorgegebenen Wärme- und Kraftzyklus mittels einer Steuereinrichtung (26) der Konditionierungsvorrichtung (10). Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Konditionierungsvorrichtung (10) zum Konditionieren von Elektroden (12), insbesondere von Elektroden (12) zum Widerstandsschweißen oder Widerstandslöten.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Konditionierungsvorrichtung zum Konditionieren von Elektroden, insbesondere von Elektroden zum Widerstandsschweißen oder Widerstandslöten.
  • Widerstandsschweißelektroden unterliegen während ihrer Verwendung in Schweißprozessen einem Verschleiß, sodass es üblicherweise unumgänglich ist, diese nach einer gewissen Anzahl von Schweißvorgängen auszutauschen. Allgemein entwickeln neue oder überarbeitete Widerstandsschweißelektroden nach einem Wechsel häufig weniger Wärme, vor allem wenn diese Wolfram oder Molybdän enthalten. Infolgedessen werden häufig nicht dieselben Schweißergebnisse nach einem Wechsel der Widerstandsschweißelektroden erzielt, wie dies noch davor der Fall war. Je nach eingesetzten Widerstandsschweißelektroden und zu schweißenden Bauteilen ist es daher beim Einsatz neuer oder überarbeiteter Widerstandsschweißelektroden erforderlich, diese zunächst einzufahren. Dafür werden beispielsweise spezielle Einfahrvorgänge ermittelt und durchgeführt. Es werden über eine bestimmte Anzahl von zu schweißenden Schweißbauteilen meist veränderte Prozessparameter, z. B. höhere Ströme, verwendet, gegebenenfalls auch in mehreren Stufen. Falls dadurch nicht unmittelbar die gewünschten Schweißergebnisse erzielt werden können, ist es häufig unumgänglich, eine bestimmte – beispielsweise empirisch ermittelte – Anzahl von Schweißbauteilen als Ausschuss zu verwerfen. Das oben gesagte trifft ebenfalls in analoger Weise auf Elektroden zum Widerstandlöten zu. Die notwendigen Einfahrvorgänge in Kombination mit den teilweise unumgänglichen Ausschussbauteilen nach einem Wechsel der Elektroden zum Widerstandsschweißen oder Widerstandslöten haben zum Teil erhebliche Zusatzkosten zur Folge.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Konditionieren von Elektroden bereitzustellen, mittels welchen aufwendige und kostenintensive Einfahrvorgänge nach einem Elektrodenwechsel vermieden werden können.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren sowie durch eine Konditionierungsvorrichtung zum Konditionieren von Elektroden, insbesondere von Elektroden zum Widerstandsschweißen oder Widerstandslöten, mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Konditionieren von Elektroden, insbesondere von Elektroden zum Widerstandsschweißen oder Widerstandslöten, umfasst die folgenden Schritte:
    • – Anbringen einer Elektrode an einem Elektrodenhalter einer Konditionierungsvorrichtung;
    • – Erwärmen der Elektrode mittels einer Erwärmungseinrichtung der Konditionierungsvorrichtung auf eine vorgegebene Temperatur;
    • – Ausüben einer vorgegebenen Kraft auf eine Elektrodenkontaktfläche der Elektrode mittels einer Kraftaufbringeinrichtung der Konditionierungsvorrichtung; und
    • – Steuern der Erwärmungseinrichtung und der Kraftaufbringeinrichtung nach einem vorgegebenen Wärme- und Kraftzyklus mittels einer Steuereinrichtung der Konditionierungsvorrichtung.
  • Es ist also erfindungsgemäß vorgesehen, die Elektroden einer Wärmebehandlung in Kombination mit einer Aufbringung einer gewissen mechanischen Kraft nach einem vorgegebenen Wärme- und Kraftzyklus auszusetzen. Dadurch erfahren die Elektroden zum einen eine Art künstliche Alterung und zum anderen gewisse Materialverfestigungen, sodass die Elektroden nach der Konditionierung dieselben Eigenschaften aufweisen, wie solche Elektroden, welche bereits eine gewisse Anzahl von Widerstandsschweißvorgängen oder Widerstandslötvorgängen durchlaufen haben. Der Wärme- und Kraftzyklus, gemäß welchem die Elektroden zu konditionieren sind, kann beispielsweise mittels empirischen Versuchen für verschiedene Arten von Elektroden zum Widerstandsschweißen und zu schweißenden Bauteilen bzw. für verschiedene Arten von Elektroden zum Widerstandslöten und entsprechenden Loten sowie zu lötenden Bauteilen ermittelt werden.
  • Somit wird ein Verfahren bereitgestellt, mittels welchem aufwendige und kostenintensive Einfahrvorgänge nach einem Elektrodenwechsel vermieden werden können, sodass nach einer Konditionierung der Elektroden diese unmittelbar ohne weitere Einfahrvorgänge in einem entsprechenden Widerstandsschweißverfahren oder Widerstandslötverfahren eingesetzt werden können, wobei keine Ausschussbauteile mehr während des Schweiß- bzw. Lötvorgangs aufgrund eines Elektrodenwechsels auftreten.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird die Konditionierung der Elektrode außerhalb einer Produktionslinie durchgeführt, in welcher die Elektrode anschließend zum Widerstandsschweißen oder zum Widerstandslöten eingesetzt wird. Mit anderen Worten erfolgt die Konditionierung der Elektroden außerhalb einer eigentlichen Produktionslinie, in welcher die Elektroden zum Widerstandsschweißen oder zum Widerstandslöten eingesetzt werden. Die eigentlichen Produktionsabläufe werden dadurch von dem Konditionierungsverfahren nicht beeinträchtigt, sodass diese ungestört weiter betrieben werden können. Des Weiteren ist es ebenfalls möglich, dass die Konditionierung der Elektroden beispielsweise an entsprechende Zulieferer von Elektroden ausgelagert wird, wobei den Zulieferern beispielsweise jeweilige Wärme- und Kraftzyklen vorgegeben werden, gemäß welchen unterschiedliche Typen von Elektroden einzufahren sind. Dadurch können unmittelbar in Schweiß- bzw. Lötverfahren einsetzbare und fertig konditionierte Elektroden bezogen werden, sodass ein besonders reibungsloser Produktionsablauf gewährleistet wird.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass an einer Bauteilhalterung der Konditionierungsvorrichtung ein Bauteil angebracht wird, welches im Wesentlichen die gleiche Materialzusammensetzung aufweist wie Schweiß- bzw. Lötbauteile, welche im Anschluss an die Konditionierung der Elektrode mittels dieser verschweißt bzw. gelötet werden, wonach die Elektrodenkontaktfläche mittels der Kraftaufbringeinrichtung mit der vorgegebenen Kraft gegen das Bauteil gedrückt wird. Alternativ ist es auch möglich, mehrere solche Bauteile an der Bauteilhalterung bzw. mehrere solche Bauteile an mehreren Bauteilhalterungen anzubringen. Im Zuge einer beispielsweise automatisierten Konditionierung von Elektroden ist es so möglich, mehrere gleichartige Bauteile dem Konditionierungsvorgang zuzuführen, an welchen die Konditionierung einer oder alternativ auch mehrerer Elektroden ermöglicht wird. Beispielsweise könnten mehrere gleiche als Blechstreifen ausgebildete Bauteile in der Bauteilhalterung angebracht werden, wobei diese dann durchtaktet zwischen die zu konditionierenden Elektroden eingebracht werden. Je nachdem, welchem Schweiß- bzw. Lötvorgang die Elektroden nach deren Konditionierung zugeführt werden sollen, können die Elektroden dann jeweils mit einem Bauteil mit einer entsprechenden Materialzusammensetzung konditioniert werden. Darüber hinaus ist es auch möglich, eine Mehrzahl von Elektroden an einer entsprechenden Mehrzahl von Elektrodenhaltern vorzusehen, so dass ein Parallelbetrieb in der Art ermöglicht wird, dass mehrere Elektroden gleichzeitig mittels der Konditionierungsvorrichtung konditioniert werden, wobei dann entsprechend auch mehrere Elektroden an jeweils zugeordnete Bauteile gedrückt werden. Es ist also erfindungsgemäß vorgesehen, neben der Einbringung einer thermischen und mechanischen Belastung an den zu konditionierenden Elektroden diese zusätzlich gegen ein Bauteil zu drücken, welches zumindest die gleichen Materialeigenschaften wie die später im eigentlichen Schweiß- oder Lötprozess zu verschweißenden Schweißbauteile bzw. miteinander zu verlötenden Bauteile aufweist. Bei manchen Widerstandsschweiß- bzw. Widerstandslötvorgängen bewirkt nämlich auch der Kontakt mit den zu verbindenden Schweiß- bzw. Lötbauteilen eine zusätzliche Veränderung der Elektrodenkontaktfläche, was durch das erfindungsgemäße Verfahren ebenfalls berücksichtigt wird. Dadurch wird eine noch bessere Konditionierung der Elektroden erzielt, sodass dementsprechend konditionierte Elektroden die gewünschten Eigenschaften aufweisen.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass mit einer Sensoreinrichtung der Konditionierungsvorrichtung die Erwärmung der Elektrode und die auf die Elektrodenkontaktfläche aufgebrachte Kraft gemessen wird. Dadurch kann der Konditionierungsvorgang der Elektroden besonders gut überwacht werden.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Steuereinrichtung auf Basis der von der Sensoreinrichtung gemessenen Temperatur- und Kraftwerte sowie dem vorgegebenen Wärme- und Kraftzyklus die Erwärmungseinrichtung und die Kraftaufbringeinrichtung regelt. Mit anderen Worten stellen die gemessenen Temperatur- und Kraftwerte die Regelgrößen dar, welche mit der durch den Wärme- und Kraftzyklus vorgegebenen Führungsgröße fortlaufend während des Konditionierens der Widerstandsschweißelektroden verglichen werden, sodass eine permanente Angleichung der Prozessparameter während des Konditionierens durchgeführt wird. Dadurch wird gewährleistet, dass die Konditionierung der Elektroden auf besonders reproduzierbare und gleichbleibend gute Art und Weise durchgeführt werden kann.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird die Elektrode mittels einer Induktionsheizung der Erwärmungseinrichtung auf die vorgegebene Temperatur erhitzt. Dadurch kann auf besonders einfache Weise die vorgegebene Temperatur besonders exakt eingestellt werden, sodass eine entsprechend gute Konditionierung der Elektrode gewährleistet wird.
  • Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Elektrode mit einer Gleich- oder Wechselstromquelle der Erwärmungseinrichtung leitend verbunden und mittels dieser auf die vorgegebene Temperatur erhitzt wird. Mit anderen Worten wird die Wärme durch einen entsprechenden Stromfluss durch die zu konditionierende Elektrode mittels joulescher Wärme generiert. Dadurch erfährt die Elektrode schon während des Konditionierungsvorgangs eine Erwärmung auf die gleiche Art und Weise, wie sie bei dem eigentlichen Widerstandsschweißvorgang oder Widerstandslötvorgang gegeben ist, sodass die Konditionierung besonders ähnlich zu dem eigentlichen später folgenden Widerstandsschweißverfahren bzw. Widerstandslötverfahren durchgeführt wird, wodurch eine besonders gute Konditionierung der Elektroden gewährleistet wird.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass zwei Elektroden an jeweiligen Elektrodenhaltern mit ihren jeweiligen Elektrodenkontaktflächen gegenüberliegend zueinander angebracht werden, wobei das Bauteil zwischen den Elektrodenkontaktflächen angeordnet und anschließend ein Widerstandsschweißvorgang oder ein Widerstandslötvorgang mittels der Elektroden an dem Bauteil durchgeführt wird. Zudem wird dieser Widerstandsschweißvorgang oder Widerstandslötvorgang ebenfalls entsprechend dem vorgegebenen Wärme- und Kraftzyklus mehrfach wiederholt. Mit anderen Worten wird gemäß dieser vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung zum Konditionieren der Elektroden im Wesentlichen mehrfach ein Widerstandsschweißvorgang oder Widerstandslötvorgang wiederholt, sodass hierbei zumindest im Wesentlichen die gleichen Verhältnisse eingestellt werden können, wie sie die Elektroden bei einem eigentlichen Schweiß- bzw. Lötvorgang erfahren. Dadurch kann eine besonders exakte Nachbildung des eigentlichen Schweiß- bzw. Lötvorgangs und somit eine besonders gute Konditionierung der Elektroden gewährleistet werden.
  • Eine erfindungsgemäße Konditionierungsvorrichtung zum Konditionieren von Elektroden, insbesondere für Elektroden zum Widerstandsschweißen oder Widerstandslöten, umfasst
    • – einen Elektrodenhalter zum Anbringen einer Elektrode;
    • – eine Erwärmungseinrichtung zum Erwärmen der Elektrode auf eine vorgebbare Temperatur;
    • – eine Kraftaufbringeinrichtung zum Ausüben einer vorgebbaren Kraft auf eine Elektrodenkontaktfläche der Elektrode; und
    • – eine Steuereinrichtung zum Steuern der Erwärmungseinrichtung und der Kraftaufbringeinrichtung nach einem vorgebbaren Wärme- und Kraftzyklus.
  • Vorteilhafte Ausführungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind als vorteilhafte Ausführungen der Konditionierungsvorrichtung anzusehen, wobei hier insbesondere die Konditionierungsvorrichtung Mittel umfasst, mit dem die Verfahrensschritte durchführbar sind.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung einer Konditionierungsvorrichtung zum Konditionieren von Elektroden mit zwei Elektrodenhaltern, in welchen jeweils eine Elektrode angebracht ist, einer als Induktionsheizung ausgebildeten Erwärmungseinrichtung zum Erwärmen der Elektroden und einer Kraftaufbringeinrichtung zum Ausüben einer vorgebbaren Kraft auf jeweilige Elektrodenkontaktflächen der Elektroden; und
  • 2 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der in 1 gezeigten Konditionierungsvorrichtung, welche sich dadurch unterscheidet, dass die Elektroden jeweils mit einer Stromquelle der Erwärmungseinrichtung leitend verbunden sind.
  • In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Eine Konditionierungsvorrichtung 10 zum Konditionieren von Elektroden 12 ist in einer schematischen Ansicht in 1 gezeigt. Die Konditionierungsvorrichtung 10 umfasst dabei zwei Elektrodenhalter 14, an welchen jeweils eine der Elektroden 12 angebracht ist. Des Weiteren umfasst die Konditionierungsvorrichtung 10 eine Erwärmungseinrichtung 16 zum Erwärmen der Elektroden 12. Bei den Elektroden kann es sich dabei sowohl um Elektroden zum Widerstandsschweißen oder zum Widerstandslöten handeln. Im vorliegenden Fall ist die Erwärmungseinrichtung 16 als Induktionsheizung ausgebildet, wobei jeweilige Induktoren 18 an den Elektroden 12 angeordnet und mit einem Mittelfrequenz- oder Hochfrequenzgenerator 20 verbunden sind. Des Weiteren umfasst die Konditionierungsvorrichtung 10 zwei Kraftaufbringeinrichtungen 22 zum Ausüben einer vorgebbaren Kraft auf eine jeweilige Elektrodenkontaktfläche 24 der Elektroden 12. Weiterhin umfasst die Konditionierungsvorrichtung 10 eine Steuereinrichtung 26 zum Steuern der Erwärmungseinrichtung 16 und der Kraftaufbringeinrichtungen 22 nach einem vorgebbaren Wärme- und Kraftzyklus.
  • Ferner umfasst die Konditionierungsvorrichtung 10 eine Bauteilhalterung 28, an welcher ein Bauteil 30 angebracht ist, welches im Wesentlichen die gleiche Materialzusammensetzung aufweist wie hier nicht dargestellte Schweißbauteile bzw. Lötbauteile, welche im Anschluss an die Konditionierung der Elektroden 12 mittels dieser verschweißt bzw. verlötet werden.
  • Der hier gezeigte Aufbau der Konditionierungsvorrichtung 10 kann dabei auf vielfache Art und Weise variiert werden. Z. B. ist es möglich, im Gegensatz zu der hier gezeigten vertikalen Anordnung der Elektroden 12 diese in einer horizontalen hier nicht dargestellten Art und Weise anzuordnen, wobei das Bauteil 30 dann entsprechend vertikal und nicht horizontal angeordnet ist. Weiterhin ist es je nach gewählter Ausführungsform der Konditionierungsvorrichtung 10 auch möglich, dass lediglich ein Elektrodenhalter 14 mit einer entsprechend nur einer darin aufgenommenen Elektrode 12 vorgesehen wird, sodass die Konditionierung jeweils an einer einzelnen Elektrode 12 erfolgt. Genauso ist es aber auch möglich, das die Konditionierungsvorrichtung 10 eine Mehrzahl von Elektrodenhaltern 14 mit einer entsprechenden Mehrzahl an Erwärmungseinrichtungen 16 und Kraftaufbringeinrichtungen 22 umfasst, sodass eine Vielzahl von Elektroden 12 mittels der Konditionierungsvorrichtung 10 gleichzeitig konditioniert werden können. Zudem kann die Konditionierungsvorrichtung 10 eine Mehrzahl von Bauteilhalterungen 28 umfassen, so dass mehrere Bauteile 30 gleichzeitig an der Konditionierungsvorrichtung 10 angebracht werden können.
  • Die Elektrodenhalter 14 können so flexibel ausgebildet sein, dass unterschiedlichste Elektroden daran aufgenommen werden können. Des Weiteren kann die Bauteilhalterung 28 ebenfalls so flexibel ausgebildet sein, dass unterschiedlichste Bauteile 30 mit verschiedenen Abmaßen daran aufgenommen werden können.
  • Nachfolgend wird ein Verfahrensablauf zum Konditionieren der Elektroden 12 mittels der vorliegend gezeigten Konditionierungsvorrichtung 10 erläutert. Das Verfahren zum Konditionieren der Elektroden 12 wird außerhalb einer hier nicht dargestellten Produktionslinie durchgeführt, in welcher die Elektroden 12 anschließend zum Widerstandsschweißen bzw. Widerstandslöten von ebenfalls hier nicht dargestellten Schweiß- bzw. Lötbauteilen eingesetzt werden.
  • Zunächst werden die Elektroden 12 an den jeweiligen Elektrodenhaltern 14 der Konditionierungsvorrichtung 10 angebracht. Anschließend werden die Elektroden 12 mittels der jeweils an diesen angebrachten Induktoren 18 der Erwärmungseinrichtung 16 auf eine vorgegebene Temperatur erwärmt. Diese Temperatur entspricht dabei zumindest im Wesentlichen der Temperatur, auf welche die Elektroden 12 auch während eines Widerstandsschweißvorgangs bzw. während eines Widerstandslötvorgangs erhitzt werden. Anschließend wird eine vorgegebene Kraft auf die jeweiligen Elektrodenkontaktflächen 24 der Elektroden 12 mittels der jeweiligen Kraftaufbringeinrichtung 22 ausgeübt. Die jeweiligen Bewegungsrichtungen der Elektroden 12 sind durch die Pfeile 32 gekennzeichnet. Die jeweiligen Elektrodenkontaktflächen 24 werden also mittels der Kraftaufbringeinrichtungen 22 mit der vorgegebenen Kraft gegen das Bauteil 30 gedrückt. Die Erwärmungseinrichtung 16 bzw. im vorliegenden Fall die Induktoren 18 und der Mittelfrequenz- oder Hochfrequenzgenerator 20, sowie die Kraftaufbringeinrichtungen 22 werden nach einem vorgegebenen Wärme- und Kraftzyklus mittels der Steuereinrichtung 26 gesteuert.
  • Mit einer hier nicht dargestellten Sensoreinrichtung der Konditionierungsvorrichtung 10 wird die Erwärmung der Elektroden 12 und die auf die Elektrodenkontaktflächen 24 aufgebrachte Kraft gemessen. Die Steuereinrichtung 26 regelt wiederum auf Basis der von der Sensoreinrichtung gemessenen Temperatur- und Kraftwerte sowie dem vorgegebenen Wärme- und Kraftzyklus die Erwärmungseinrichtung 16 und die Kraftaufbringeinrichtungen 22. Alternativ ist jedoch auch eine reine Steuerung des Konditionierungsvorgangs möglich, indem beispielsweise im vorliegenden Fall die Induktoren 18 mittels der Steuereinrichtung 26 entsprechend angesteuert werden.
  • Die Kraftaufbringeinrichtungen 22 können dabei auf unterschiedlichste Arten betrieben werden. Beispielsweise ist es möglich, dass die Kraftaufbringeinrichtungen 22 elektrisch, pneumatisch, mechanisch oder auch hydraulisch bewegt bzw. betätigt werden. Je nach aufzubringender Kraft auf die Elektroden 12 bzw. auf deren Elektrodenkontaktflächen 24 und je nach gegebenen Randbedingungen, beispielsweise Platzverhältnissen, können unterschiedliche Formen der Kraftaufbringeinrichtungen 22 vorteilhaft sein.
  • Durch das wiederholte Erwärmen der Elektroden in Kombination mit der Kraftaufbringung auf die Elektrodenkontaktflächen 24 der Elektroden 12 in Kombination mit dem dabei hergestellten Kontakt der Elektrodenkontaktflächen 24 mit dem Bauteil 30 erfolgt die Konditionierung der Elektroden 12. Mit anderen Worten wird der eigentliche Schweiß- bzw. Lötvorgang, welchem die Elektroden 12 im Anschluss an die Konditionierung zugeführt werden, dadurch simuliert. Die Elektroden 12 weisen somit nach dem Konditionieren eben solche Eigenschaften auf, wie sie üblicherweise Elektroden 12 aufweisen, nachdem sie einige Widerstandsschweißzyklen bzw. Widerstandslötzyklen durchfahren haben. Dadurch können die Elektroden 12 ohne weitere Einfahrvorgänge unmittelbar einem Widerstandsschweißprozess bzw. einem Widerstandslötprozess zugeführt werden, ohne dass sich ein Ausschuss an Schweiß- bzw. Lötbauteilen ergibt.
  • In 2 ist eine weitere Ausführungsform der Konditionierungsvorrichtung 10, welche in 1 gezeigt ist, dargestellt. Die vorliegend gezeigte Konditionierungsvorrichtung 10 unterscheidet sich von der in 1 gezeigten dadurch, dass die Erwärmungseinrichtung 16 eine Stromquelle 34 umfasst, welche mit entsprechenden Stromkabeln 36 leitend mit den beiden Elektroden 12 verbunden ist. Der Verfahrensablauf zum Konditionieren der Elektroden 12 ist im Wesentlichen der Gleiche, wie bereits oben geschildert. Der einzige wesentliche Unterschied liegt darin, dass die Elektroden 12 mit der Stromquelle 34, bei welcher es sich sowohl um eine Gleich- oder Wechselstromquelle handeln kann, leitend verbunden und mittels dieser durch Beaufschlagung mit einem vorgegebenen Strom, beispielsweise mittels definierten Stromimpulsen, erhitzt werden.
  • Mit anderen Worten wird die zu erzielende Wärme durch einen entsprechenden Stromfluss durch die zu konditionierenden Elektroden 12 mittels joulescher Wärme generiert. Im vorliegenden Fall werden die zwei Elektroden 12, welche an den jeweiligen Elektrodenhaltern 14 mit ihren jeweiligen Elektrodenkontaktflächen 24 gegenüberliegend zueinander angebracht sind, mit Strom beaufschlagt und entsprechend der mit dem Pfeil 32 gekennzeichneten Bewegungsrichtung auf das zwischen den Elektrodenkontaktflächen 24 angeordnete Bauteil 30 zugeführt und an dieses angedrückt. Sobald ein elektrisch leitender Kontakt zwischen den beiden Elektroden 12 und dem Bauteil 30 hergestellt ist, wird ein Widerstandsschweißvorgang mittels der Elektroden 12 an dem Bauteil 30 durchgeführt. Dieser Schweißvorgang wird ebenfalls entsprechend dem vorgegebenen Wärme- und Kraftzyklus mehrfach wiederholt, bis sich die gewünschte Konditionierung der Elektroden 12 eingestellt hat. Alternativ ist es auch möglich, einen Widerstandslötvorgang durchzuführen, wobei dieser Widerstandslötvorgang ebenfalls entsprechend einem vorgegebenen Wärme- und Kraftzyklus mehrfach wiederholt wird, bis sich die gewünschte Konditionierung der Elektroden 12 eingestellt hat.
  • Der Vorteil einer Durchführung eines tatsächlichen Widerstandsschweißverfahrens bzw. Widerstandslötverfahrens liegt darin, dass im Wesentlichen die gleichen Bedingungen wie bei den in der Produktionslinie durchzuführenden Schweiß- bzw. Lötvorgängen an den Elektroden 12 realisiert werden können. Dadurch wird eine besonders gute Konditionierung der Elektroden 12 erreicht, sodass an diesen genau die Eigenschaften eingestellt werden können, welche sie bei Zuführung zu dem späteren Schweiß- bzw. Lötprozess innerhalb der Produktionslinie aufweisen sollen.

Claims (9)

  1. Verfahren zum Konditionieren von Elektroden (12), insbesondere von Elektroden (12) zum Widerstandsschweißen oder Widerstandslöten, mit den Schritten: – Anbringen einer Elektrode (12) an einem Elektrodenhalter (14) einer Konditionierungsvorrichtung (10); – Erwärmen der Elektrode (12) mittels einer Erwärmungseinrichtung (16) der Konditionierungsvorrichtung (10) auf eine vorgegebene Temperatur; – Ausüben einer vorgegebenen Kraft auf eine Elektrodenkontaktfläche (24) der Elektrode (12) mittels einer Kraftaufbringeinrichtung (22) der Konditionierungsvorrichtung (10); und – Steuern der Erwärmungseinrichtung (16) und der Kraftaufbringeinrichtung (22) nach einem vorgegebenen Wärme- und Kraftzyklus mittels einer Steuereinrichtung (26) der Konditionierungsvorrichtung (10).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Konditionierung der Elektrode (12) außerhalb einer Produktionslinie durchgeführt wird, in welcher die Elektrode (12) anschließend zum Widerstandsschweißen oder zum Widerstandslöten eingesetzt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Bauteilhalterung (28)der Konditionierungsvorrichtung (10) ein Bauteil (30) angebracht wird, welches im Wesentlichen die gleiche Materialzusammensetzung aufweist wie Schweiß- bzw. Lötbauteile, welche im Anschluss an die Konditionierung der Elektrode (12) mittels dieser verschweißt bzw. gelötet werden, wonach die Elektrodenkontaktfläche (24) mittels der Kraftaufbringeinrichtung (22) mit der vorgegebenen Kraft gegen das Bauteil (30) gedrückt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit einer Sensoreinrichtung der Konditionierungsvorrichtung (10) die Erwärmung der Elektrode (12) und die auf die Elektrodenkontaktfläche (24) aufgebrachte Kraft gemessen wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (26) auf Basis der von der Sensoreinrichtung gemessenen Temperatur- und Kraftwerte sowie dem vorgegebenen Wärme- und Kraftzyklus die Erwärmungseinrichtung (16) und die Kraftaufbringeinrichtung (22) regelt.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (12) mittels einer Induktionsheizung (18, 20) der Erwärmungseinrichtung (16) auf die vorgegebene Temperatur erhitzt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (12) mit einer Gleich- oder Wechselstromquelle (34) der Erwärmungseinrichtung (16) leitend verbunden und mittels dieser auf die vorgegebene Temperatur erhitzt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Elektroden (12) an jeweiligen Elektrodenhaltern (14) mit ihren jeweiligen Elektrodenkontaktflächen (24) gegenüberliegend zueinander angebracht werden, wobei das Bauteil (30) zwischen den Elektrodenkontaktflächen (24) angeordnet und anschließend ein Widerstandschweißvorgang oder ein Widerstandslötvorgang mittels der Elektroden (12) an dem Bauteil (30) durchgeführt wird.
  9. Konditionierungsvorrichtung (10) zum Konditionieren von Elektroden (12), insbesondere von Elektroden (12) zum Widerstandsschweißen oder Widerstandslöten, mit – einem Elektrodenhalter (14) zum Anbringen einer Elektrode (12); – einer Erwärmungseinrichtung (16) zum Erwärmen der Elektrode (12) auf eine vorgebbare Temperatur; – einer Kraftaufbringeinrichtung (22) zum Ausüben einer vorgebbaren Kraft auf eine Elektrodenkontaktfläche (24) der Elektrode (12); und – einer Steuereinrichtung (26) zum Steuern der Erwärmungseinrichtung (16) und der Kraftaufbringeinrichtung (22) nach einem vorgebbaren Wärme- und Kraftzyklus.
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