DE3018384A1

DE3018384A1 - Verfahren zum zubringen von mindestens einer elektrode, zubringevorrichtung und aufnehmer zur ausfuehrung dieses verfahrens sowie verwendung des verfahrens, der zubringevorrichtung und/oder des aufnehmers

Info

Publication number: DE3018384A1
Application number: DE19803018384
Authority: DE
Inventors: Jame Lausanne Rossell
Original assignee: Rossell Electronique SA
Current assignee: Rossell Electronique SA
Priority date: 1980-05-14
Filing date: 1980-05-14
Publication date: 1981-11-19
Also published as: IT1137400B; FR2482494A1; WO1981003297A1; AU7077281A; IT8121692A0; US4484056A; FR2482494B1; JPS57500727A

Description

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Verfahren zum Zubringen von mindestens einer Elektrode, Zubringevorrichtung und Aufnehmer zur Ausführung dieses Verfahrens sowie Verwendung des Verfahrens, der Zubringevorrichtung und/oder des Aufnehmers

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zubringen von mindestens einer Elektrode in die Wirkungsposition an einem Werkstück, eine Zubringevorrichtung und Aufnehmer zur Ausführung dieses Verfahrens sowie eine Verwendung des Verfahrens, der Zubringevorrichtung und/oder des Aufnehmers.

Es ist bekannt, insbesondere in der Mikroschweiss- und Mikrolöttechnik, Elektroden, seien diese gegen sich bewegte Doppelelektroden für das Punktschweissen oder gemeinsam bewegte Spaltschweiss-Elektroden, oder aber Lötelektroden, pneumatisch oder hydraulisch an das Werkstück heranzuführen. Dabei werden üblicherweise zwei Zubringephasen unterschieden, welche durch eine Bedienungsperson, beispielsweise mittels Fussbedienungsorgan, sequentiell ausgelöst werden. In einer ersten Phase werden die Elektroden auf einen vorgegebenen Abstand zum Werkstück gebracht. Nach Abschluss dieser ersten Phase kann das Werkstück noch feinpositioniert werden. Diese erste Phase wird mittels der erwähnten Fussbedienungsorgane durch Einnahme einer ersten Betatigungsposition ausgelöst. Wird an diesem Organ die zweite Position, beispielsweise durch gänzliches Durchtreten einer Taste eingenommen, so werden die Elektroden in die Wirkungsposition bezüglich des Werkstückes getrieben. Diese Technik weist den Nachteil auf, dass durch unbeabsichtigtes Durchtreten des Bedienungsorgans die Elektroden unbeabsichtigterweise in ihre Wirkungsposition mit entsprechender Auslösung des Lot- oder Schweiss-

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stromes gebracht werden, und dass, insbesondere bei Abschluss der zweiten Phase, d.h. bei Einnahme der Wirkungsposition, eine grosse Impulsänderung zwischen Elektrode und Werkstück erfolgt mit entsprechend grossen, zwischen diesen beiden Teilen wirkenden, Kräften.

Die vorliegende Erfindung bezweckt nun ein "weiches" Zubringen der Elektroden zu realisieren, in dem Sinn, dass die Wirkungsposition nicht abrupt im Sinne einer Zweipunktsteuerung, Bewegung/Stop, eingenommen wird, sondern mit kontinuierlicher Verzögerung.

Zu diesem Zweck zeichnet sich das Verfahren eingangs genannter Art dadurch aus, dass man mindestens die Zubringebewegung mit einem, das Erreichen der Wirkungsposition definierenden SOLL-Wertsignal regelt, und dabei mindestens ab Einnahme eines Annäherungsabstandes zwischen Elektroden-IST- und ihrer Wirkungsposition mit einer sich mit der Elektrodenposition kontinuierlich verändernden Regelgrösse.

Dabei wird als SOLL-Wertsignal entweder ein der geometrischen Elektrodenposition entsprechendes, oder ein dem auf die Elektrode wirkenden Auflagedruck je in Wirkungsposition entsprechendes Signal vorgegeben, oder aber ein SOLL-Wert für die elektrische Impedanz zwischen Elektrode und Werkstück in der Wirkungsposition. Während bei der ersten Variante die geometrische Lage der Wirkungsposition bekannt sein muss, was beispielsweise unter Berücksichtigung der Exemplarstreuungen des Werkstückes problematisch sein kann, wird durch Vorgabe eines dem Auflagedruck oder der elektrischen Impedanz entsprechenden SOLL-Wertsignals die Wirkungsposition relativ definiert, es wird beispielsweise festgelegt, dass die Wirkungsposition dann erreicht ist, wenn zwischen Elektroden und Werkstück ein vorgegebener Wirkungsdruck erreicht ist oder dann, wenn eine vorgegebene minimale elektrische Impedanz erscheint. In den beiden letztgenannten

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Fällen kann das Erreichen der relativen Wirkungspositionen je nach Exemplarstreuung der Werkstücke in unterschiedlichen geometrischen Elektrodenpositionen stattfinden.

Eine Zubringevorrichtung zur Ausführung des Verfahrens zeichnet sich nach dem Wortlaut des Anspruchs 3 aus.

Ist der dabei vorgesehene IST-Wertaufnehmer derart ausgebildet, dass er mindestens nach Erreichen eines vorgegebenen Annäherungsabstandes zwischen Elektrode und Werkstück ein der zwischen diesen beiden Teilen bestehenden, relativen Momentanposition eindeutig zugeordnetes Ausgangssignal abgibt, so wird einerseits ein einfacher, preisgünstiger Aufnehmeraufbau möglich, dessen Verwendung insbesondere dann gerechtfertigt ist, wenn die vorerwähntenExemplarStreuungen der Werkstücke unberücksichtigt bleiben können. Können diese nicht unberücksichtigt bleiben, so wird vorgeschlagen, dass der Aufnehmer eine für die Arbeitswirkung wesentliche Grosse zwischen Elektrode und Werkstück aufnimmt, wie den Auflagedruck oder die elektrische Impedanz, womit sichergestellt ist, dass die Elektrode in diejenige Position, geführt wird, die unabhängig von Werkstücktoleranzen, eine optimale Arbeitswirkung sicherstellt. Vorzugsweise wird für die Aufnahme der effektiven geometrischen Position der Elektrode ein mechanisch mit einem Zuführorgan für die Elektrode gekoppeltes Potentiometer vorgesehen.

Eine im Vergleich zu bekannten hochpräzisen Zubringevorrichtungen wesentlich billigere Kopplung zwischen Antriebsorgan und Zuführorgan für die Elektrode, dabei nicht weniger präzis, anderseits wesentlich präziser als kostengünstigere bekannte pneumatische oder hydraulische Zubringevorrichtungen, wird dadurch realisiert, dass als Kopplung zwischen Antrieb und Zuführorgan eine Zahn- und/oder Gewindeverbindung vorgesehen wird. Dabei wird das Zuführorgan vorzugsweise als gleitende, vorzugsweise auf mindestens zwei

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Gleitankern geführte Brücke ausgebildet, und als Antrieb ein Elektromotor verwendet.

Im weiteren wird vorgeschlagen, der Vergleichseinheit, an welcher die Regeldifferenz gebildet wird, Detektionsmittel für die Detektion eines Regeldifferenz-Minimalwertes nachzuschalten und Umschalteorgane vorzusehen, welche, durch die Detektionsmittel gesteuert, die Rückholbewegung für das Zuführorgan auslösen. Damit ist die Möglichkeit geschaffen, die Rückholbewegung nicht vom Gutdünken einer Bedienungsperson abhängig zu machen. Für die Verwendung an Vollautomaten wird weiter vorgeschlagen, dass die Umschaltorgane automatisch das zyklische Zubringen und Rückholen des Zuführorgans steuern. Für die Regelung der Ruheposition wird dabei vorzugsweise ein zweites SOLL-Wertsignal an der Vorgabeeinheit vorgegeben.

Insbesondere wenn der verwendete Aufnehmer, für die Einregelung in die Wirkungsposition, erst nach Erreichen eines vorgegebenen Minimalabstandes zwischen Elektrode und Werkstück eine sich kontinuierlich verändernde Regelgrösse abgibt, welche somit die Rückholposition der Elektrode nicht eindeutig definiert, wird vorgeschlagen, das Zuführorgan für die Zuführung über einen ersten Aufnehmer, für die Rückholung über einen zweiten mit der Vergleichseinheit zu verbinden. Der zweite Aufnehmer gibt dann ein die Ruheposition eindeutig definierendes Ausgangssignal als Regelgrösse für letzterwähnte Position ab.

Vorzugsweise wird den Umschaltorganen für das Auslösen der Rückholbewegung des Zuführorgans, allenfalls für das Wiederzubringen der Elektrode mindestens eine steuerbare Zeitverzögerungsschaltung zugeordnet, zwischen den Detektionsmitteln und Umschaltern vorgesehen.

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Damit wird die Zeitspanne, während welcher die Elektrode ? in Wirkungsposition verbleiben soll, vorgegebene und/oder, insbesondere im vollautomatischen Betrieb, auch die Zeit- , spanne, in welcher die Elektrode in ihrer Ruheposition verbleiben soll, vor Auslösung des nächsten Arbeitszyklus. \ Werden mindestens Antrieb- und Zuführorgan mit deren Kopp- / lung als erste mechanische Baueinheit einerseits, anderseits mindestens die Vorgabeeinheit und die Vergleichseinheit als zweite, elektronische, zusammengebaut und sind l_ mechanische Führungen und elektrische Kupplungen vorgesehen, l~ um diese Einheiten modular zu verbinden, so wird ein flexi- ·;

ϊ bles modulares System realisiert, bei welchem dieselbe me- |

chanische Einheit mit unterschiedlichen elektronischen *

Steuerungen wahlweise verbunden werden kann.

Zusätzlich werden vorzugsweise an der ersten mechanischen und/oder an der zweiten elektronischen Baueinheit mechanische Führungen oder Halterungen sowie elektrische Anschlüsse vorgesehen, für Zusatzaggregate, wie ein Mikroskop, eine \ Lichtquelle, ein Kreuzschienentisch oder Gegenelektroden für die Punktschweissung. Das modulare Aufbausystem wird damit konsequent für die beispielsweise erwähnten zu- f

sätzlich vorzusehenden Aggregate erweitert.

Das Zuführorgan weist vorzugsweise Halterungen für auswechselbare Elektroden auf, womit dieselbe Zubringevorrichtung für unterschiedliche Arbeitsgänge, wie Punktschweissen, Spaltschweissen resp. Löten verwendet werden kann» Die Optimierung des Einnehniens der Wirkungsposition wird zusätzlich zum Vorsehen einer mindestens nach Erreichen eines vorgegebenen Abstandes sich kontinuierlich verändernden Regelgrösse, mit einem Regler erreicht, der bezüglich seines Frequenzganges so dimensioniert ist, dass die Sy-

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stemantwort auf einen SOLL-Wertschritt optimiert wird, und damit die Annäherung an die Wirkungsposition.

Der Aufnehmer zur Ausführung des obgenannten Verfahrens, für die Aufnahme der Regelgrösse der Elektrode zeichnet sich vorzugsweise weiter dadurch aus, dass ein Federelement bekannter Weg/Kraft-Charakteristik zur Aufnahme einer Relativbewegung zwischen Elektrode und einem Bezugssystem vorgesehen ist und ein Wegaufnehmer zur Aufnahme besagter Relativbewegung, wobei das Wegaufnehmer-Ausgangssignal unter Berücksichtigung der bekannten Charakteristik ein dem auf die Elektrode wirkenden Auflagedruck entsprechendes Signal ist. Ein äusserst präziser und trotz dieser Präzision relativ preisgünstiger Wegaufnehmer wird durch einen induktiven Wegaufnehmer realisiert. Dabei umfasst er, um eine relativ unkomplizierte Ausgangssignal-Auswertung zu ermöglichen, vorzugsweise eine Differenztransformator-Schaltung sowie einen darin beweglich gelagerten Kern, vorzugsweise einen Ferritkern. Für die Verwendung mit Spaltelektroden, welche bekannterweise, zur Ausführung einer Differenzrelativbewegung zwischen sich, unabhängig gelagert sind, wird vorzugsweise je ein Aufnehmer vorgesehen. Generell, also unabhängig vom vorgesehenen Aufnehmer, wird für die Verwendung mit Spaltelektroden an der Zubringevorrichtung für jede der Spaltelektroden ein IST-Wertaufnehmer vorgesehen, wobei mit diesem IST-Wert an der Vergleichseinheit zwei Regelabweichungen gebildet werden. Diese Regelabweichungen werden einer Vergleichseinheit zugeführt, welche die eine dieser Abweichungen zur Regelung durchschaltet. Wird beispielsweise der Auflagedruck als Regelgrösse verwendet, so wird die Vergleichseinheit die grössere Regelabweichung durchschalten, was bewirkt, dass schlussendlich die eine der Spaltelektroden unter SOLL-Druck steht, die zweite unter höherem Druck. Wird anderseits die Elektrodenposition als Regelgrösse verwendet, so wird

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möglicherweise die kleinere Regelabweichung zur Regelung durchgeschaltet, wodurch verhindert wird, dass das Werkstück beschädigt wird.

Sowohl das Verfahren wie auch die Zubringevorrichtung und der Aufnehmer werden vorzugsweise für Mikropunktschweissung und/oder Mikrospaltschweissung und/oder Mikrolöten verwendet resp. mit Mikropunktschweisselektroden und/oder Mikrospaltschweiss.elektroden und/oder Mikrolötelektroden, wie für Reflow-Lötungen verwendet. "Und" insbesondere deshalb, weil dieselbe Zubringevorrichtung und derselbe Aufnehmer, je nach momentanem Bedürfnis, die eine oder die andere der auswechselbar ausgestalteten Elektroden tragen kann.

Die Erfindung wird anschliessend beispielsweise anhand von Figuren erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Signalflussdiagramm der Zubringerregelung,

Fig. 2a eine qualitative Uebertragungs-Charakteristik eines IST-Wertaufnehmers, wie in der Regelung von Fig. 1 verwendbar, zur Abgabe eines kontinuierlich mit der Elektrodenposition sich verändernden Ausgangssignales,

Fig. 2b eine qualitative Uebertragungs-Charakteristik eines andern in der Regelung gemäss Fig. 1 verwendbaren IST-Wertaufnehmers, wobei sich das Ausgangssignal nach Erreichen eines vorgegebenen Eingangssignalwertes, sei dies Position, Druck oder elektrische Impedanz, kontinuierlich ändert,

Fig. 3 ein Funktions-Blockdiagramm einer Regelung gemäss Fig. 1,

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Fig. 4 eine schematische Darstellung des mechanischen Aufbaues von Steller, IST-Wertaufnehmer und Zubringeorgan für die Elektrode,

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer modular aufgebauten Zubringevorrichtung mit zusätzlich anbringbaren Hilfsaggregaten,

Fig. 6 eine schematische Darstellung eines IST-Wertaufnehmers für den Elektrodenauflagedruck,

Fig. 6a eine erste Schaltungsmöglichkeit für den beim Aufnehmer gemäss Fig. 6 verwendeten Wegaufnehmer,

Fig. 6b eine zweite Schaltungsmöglichkeit für den beim Aufnehmer gemäss Fig. 6 verwendeten Wegaufnehmer,

Fig. 6c eine dritte, bevorzugte Schaltungsmöglichkeit des in Fig. 6 verwendeten Wegaufnehmers,

Fig. 7 ein Funktions-Blockdiagramm für die Auswerteschaltung an einem Wegaufnehmer gemäss Fig. 6c,

Fig. 8a und 8b den Amplituden- resp. Phasengang des Aufnehmers gemäss Fig. 6c,

Fig. 9 eine schematische Darstellung des Wandleraufbaus gemäss Fig. 6, mit einem Wegaufnehmer gemäss Fig. 6c,

Fig. 10 ein Funktions-Blockdiagramm von IST-Wertaufnehmer und Vergleichseinheit für unabhängig voneinander gelagerte Spaltschweisselektroden,

Fig. 11 einen für Spalt- oder Punktschweisselektroden verwendbaren IST-Wertaufnehmer, auf dem Prinzip der Impedanzmessung.

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In Fig. 1 ist der grundsätzliche Aufbau eines Regelkreises für die Positionierung von Elektroden in der Wirkungsposition an einem Werkstück dargestellt, wobei es sich bei diesen Elektroden grundsätzlich um Schweisselektroden für Metall oder Kunststoffschweissung, insbesondere aber für die Mikroschweisstechnik, Bonden und die Mikrolöttechnik handeln

. kann. Mit einer Vorgabeeinheit 1 wird der SOLL-Wert F vorgegeben. Dieser wird an einer Vergleichseinheit 3 mit der Regelgrösse R verglichen. Die am Ausgang der Vergleichseinheit 3 erscheinende Regeldifferenz Δ wird über einen Regler 5 als Stellgrösse G dem Elektrodensteller 7 zugeführt, wel-'eher die Elektrodenanordnung 9 für die Zubring- und Rückholbewegung antreibt. Die Elektrodenanordnung 9 ist mit einem IST-Wertaufnehmer 11 verbunden, der ausgangsseitig eine mit der Führungsgrösse F kompatible Grosse, die Regelgrösse R abgibt. Wie noch zu beschreiben sein wird, ist der Aufnehmer ein mechanisch/elektrischer oder elektrisch/elektrischer Wandler. Durch Veränderung der Führungsgrösse F mit Hilfe der Vorgabeeinheit 1 wird primär die Elektrodenanordnung 9 in die Wirkungsposition bezüglich eines Werkstücks eingeregelt und sekundär in ihre Rückholposition. Der Aufnehmer 11 muss damit primär der Anforderung genügen, dass er in Wirkungsposition der Elektrodenanordnung 9 ein, diesen Zustand eindeutig definierendes Signal abgibt.

Wie in Fig. 2a und 2b dargestellt, können grundsätzlich zwei Aufnehmerarten unterschieden werden, wobei hier die eine als kontinuierlich, die andere als diskontinuierlich, bezeichnet werden soll. Ist der Aufnehmer kontinuierlich, so gibt er ein elektrisches Ausgangssignal· U(s) in Funktion der Elektrodenannäherung s an das Werkstück ab, welches sich damit ab Verlassen der Ruheposition s kontinuierlich, im Speziälfall U₁ linear verändert, bis die Wirkungsposition entsprechend s erreicht ist. Ein solcher Aufnehmer wird z.B. durch w

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einen auf der ganzen Hubstrecke s - s wirkenden Wegaufnehmer gebildet.

Ist der Wandler gemäss Fig. 2b "diskontinuierlich", so verändert sich sein Ausgangssignäl erst wenn die Elektrodenanordnung einen Annäherungsabstand d, der nicht bekannt zu sein braucht, bezüglich ihrer Wirkungsposition erreicht hat. Während ein solcher Aufnehmer ebenfalls einen Wegaufnehmer sein kann, der erst bei s - s_o ·<· d wirkt, ist aber ein

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Auflagedruck oder Impedanz-Aufnehmer in jedem Fall ein derartiger diskontinuierlicher Aufnehmer: Druck und Impedanz beginnen sich erst zu verändern, wenn die Elektrode das Werkstück kontaktiert. In Fig. 2b sind deshalb der Wirkungsanfangspunkt mit (s, p, z),, mit s für Weg, ρ für Druck und ζ für Impedanz, und der Wirkungsposxtionspunkt entsprechend mit (s, p, z) bezeichnet, was angibt, dass insbesondere diese drei Grossen als Regelgrössen verwendet werden können. Je nach verwendeten Aufnehmern 11 wird der Regler 5 für optimales Einregeln in die Wirkungsposition ausgelegt.

Wesentlich ist, dass kein Zweipunkt-Aufnehmer verwendet wird wegen den dadurch bewirkten, eingangs erwähnten grossen Impulsänderungen beim Anhalten des Elektrodenvorschubes.

In Fig. 3 ist ein Funktionsblock-Diagramm des generell anhand von Fig. 1 beschriebenen Regelkreises dargestellt. Mit einer ersten Vorgabeeinheit 10 wird die SOLL-Grösse U für die Wirkungsposition vorgegeben, mit einer zweiten 13, die SOLL-Grösse U für die Rückholposition. Das Ausgangssignal der Vorgabeeinheit 10 ist über ein steuerbares Schaltorgan 15 mit Schaltstrecke 15a auf eine Vergleichseinheit 17 geführt, ebenso das Ausgangssignal der Vorgabeeinheit 13, über Strecke 15b. Ueber den Regler 5, den Steller 7, wirkt die Vergleichseinheit 17 ausgangsseitig auf die Elektrodenanordnung 9, welche, wie bereits beschrieben, über Aufnehmer 11, die auf die Vergleichseinheit 17 rückgeführte RegelgrösseR

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beeinflusst. Das Ausgangssignal der Vergleichseinheit 17 ist weiter auf eine Petektionseinheit 19, z.B. einen Komparator, geführt, welche über eine UND-Einheit 21 und eine Zeitvorgabeeinheit 23, das Schaltorgan 15 ansteuert. Das Ausgangssignal der Detektionseinheit 19 ist über eine weitere UND-Einheit 25 und eine weitere Zeitvorgabeeinheit 27 sowie einen Wahlschalter 29a auf eine ODER-Einheit 31 geführt.

Der Ausgang der UND-Einheit 25 ist weiter über ein bistabiles Element 33, eine UND-Einheit 35 sowie den Wahlschalter 29b auf den zweiten Eingang der ODER-Einheit 31 geführt, deren Ausgang das Schaltorgan 15 ebenfalls ansteuert. Ein manuell betätigbarer Starttaster 37 wirkt einerseits auf das bistabile Element 33, anderseits auf den zweiten Eingang der UND-Einheit 35.Wie im weiteren ersichtlich sein wird, wirkt der Wahlschalter 29 zur Wahl des Automatikbetriebes oder des manuell gesteuerten Betriebes, wobei in ersterem Betrieb die Elektrodenanordnung zyklisch vorgetrieben und rückgeholt wird.

Es sei angenommen, dass zur vormaligen Unterbrechung des Automatikbetriebes der Wahlschalter 29 in die eingezeichnete Position umgelegt worden sei. Während der vormaligen Rückholbewegung war die Schaltstrecke 15b des Schaltorgans 15 geschlossen, die Strecke 15a geöffnet. Die Detektionseinheit 19 detektiert nun das Erreichen einer minimalen Regeldifferenz am Ausgang der Vergleichseinheit 17, Δ beispielsweise den Nullwert. Beispielsweise springt das Ausgangssignal der Detektionseinheit 19 dann auf einen logischen Signalwert ¹I¹. Ueber einen Komparator 18 wird bei geschlossener Schaltstrecke 15b an den zweiten Eingang der UND-Einheit 25 ebenfalls ein logisches ¹I'-Signal gelegt, so dass bei vormaligem Erreichen der Rückholposition das bistabile Element 33, beispielsweise ein Flip-Flop, gesetzt worden ist. Die UND-Einheit 35 gibt bei geöffnetem

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Taster 37 ein Ό¹-Signal ab. Wird nun der manuelle Steuertaster 37 geschlossen, so wird einerseits das bistabile Element 33 rückgesetzt, davor erscheint aber am Ausgang der UND-Einheit 35 ein Pulssignal, wodurch über ODER-Einheit 31 die Schaltstrecke 15b'geöffnet und die Schaltstrecke 15a geschlossen wird. Damit wird die mit der Vorgabeeinheit 10 eingestellte SOLL-Grösse U für die Wirkungsposition der Elektrodenanordnung 9 wirksam. Ueber den Regelkreis 5, 7, 9, 11 wird die Elektrodenanordnung in die Wirkungsposition gebracht. Sobald diese erreicht ist, detektiert die Detektionseinheit 19 wiederum die minimale Regeldifferenz und löst nun mit Hilfe der jetzt wirksamen SOLL-Grösse U für die Wirkungsposition den Komparator 20, UND-Einheit 21 die Zeitvorgabeeinheit 23 aus, welche nach einer vorgebbaren Verzögerungszeit T die Schaltstrecke 15a wieder öffnet und 15bschliesst. Damit wird die SOLL-Grösse U für die Rückholposition wiederum wirksam: Nach der Zeit T ab Erreichen der Wirkungsposition wird die Elektrodenanordnung 9 in ihre Rückholposition zurückgeführt.

Damit ist die zu Beginn erläuterte Konfiguration wieder erreicht, Schalter resp. Taster 37 offen, Wahlschalter 29 in gezeichneter Position: Die Anordnung wartet auf eine neuerliche Betätigung des Tasters 37. Wurde nach dem Auslösen der ersten Elektrodenzuführbewegung der Wahlschalter 29 auf Automatikbetrieb (gestrichelt eingezeichnet) umgelegt, so bewirkt das Erreichen der Rückholposition, dass, mit Hilfe der Zeitverzögerungseinheit 27 um T verzögert, die Schaltstrecke 15b geöffnet und 15a wieder geschlossen wird. Damit erfolgt automatisch ein pendelndes Zu- und Rückführen der Elektrodenanordnung 9. Das bistabile Element 33 stellt sicher, dass der manuell betätigbare Schalter 37 nur dann wirksam wird, wenn die Rückholposition auch tatsächlich erreicht ist. Ist der Aufnehmer 11 gemäss Fig. 2a als "kontinuierlicher" Aufnehmer

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ausgebildet, so stellt er für die Einregelung der Rückhol- und der Wirkungsposition keine zusätzlichen Probleme. Wird jedoch, wie gestrichelt dargestellt, für das Detektieren der Wirkungsposition ein diskontinuierlicher Aufnehmer 11a verwendet, so kann, wie aus der Kennlinie von Fig. 2b ersichtlich, derselbe nicht zur Auffindung der Rückholposition verwendet werden, da er kein eindeutiges, diese Position, z.B. P , definierendes Signal abgibt. Somit ist es erforderlich, in diesem Fall für die Rückholbewegung einen zweiten Aufnehmer 11b vorzusehen, entweder einen kontinuierlichen oder einen diskontinuierlichen, der bei Erreichen der Rückholposition ein, diese Position definierendes Ausgangssignal abgibt. Dieser zweite Aufnehmer 11b kann nun beispielsweise ein Annäherungsschalter, also ein Zweipunkt-Aufnehmer, sein. Die Wirksamkeit der beiden Wandler 11a und 11b wird, wie gestrichelt eingezeichnet, auf gleiche Art, wie diejenige der beiden SOLL-Grössen U , U gesteuert. Die beschriebene Steuerung kann in herkömmlicher Logik aufgebaut sein, wobei, wie bereits erwähnt, die Umsetzung der wirksamen SOLL-Grössen ü oder U in ein logisches Signal eingangsseitig der Einheiten 25 und 21 mit Hilfe der Komparatoren 18, 20 erreicht wird.

In Fig. 4 ist der mechanische Aufbau vom Antrieb für Elektrodenanordnung sowie eines kontinuierlichen Wegaufnehmers dargestellt. In einem Gehäuse 39 ist ein Elektromotor 42 als Steller, gemäss Fig. 1 und 3 Steller 7, angeordnet, welcher mit einem Zahnrad 44, allenfalls über ein Getriebe (nicht dargestellt) auf das Zahnrad 45 einer Gewindestange 46 wirkt, welche beidseits im Gehäuse 39 drehbar gelagert ist. Die Gewindestange 46 steht mit ihrem Gewinde im Eingriff mit einer Gewindebohrung 48 eines Brückenstückes 50. Das Brückenstück 50 ist auf mindestens zwei Führungsankern 52 und 54 mittels Führungsbüchsen 56 und 58 verschieblich gelagert, wobei

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die Anker 52 und 54 beidseits mit dem Gehäuse 39 verbunden sind. Durch den Elektromotor 42, Zahnrad 44 und Gewindestange 56, im Eingriff mit der Gewindebohrung 48 des Brückenstückes 50, wird letzteres zusammen mit der schematisch dargestellten Elektrodenanordnung 59, z.B. bezüglich eines Auflagetisches 61, wie für Spaltschweissung und Löten oder aber für Punktschweissung, bezüglich einer Gegenelektrode auf- und abbewegt. Durch die einfach realisierbare präzise Brückenführung an den Ankern 52 und 54 sowie ein Präzisionsgewinde an Gewindestange 46 und Gewindebohrung 48 wird eine äusserst präzise Positionierung des Brückenstückes 50 und damit der Elektrodenanordnung 59 in Funktion des Drehwinkels der Zahnräder 44 und 4 5 ermöglicht. Ein höchst einfacher "kontinuierlicher" Aufnhemer wird dadurch realisiert, dass das Brückenstück 50 oder allenfalls die fest daran angeordnete, vorzugsweise auswechselbare Elektrodenanordnung 59, mechanisch mit dem Abgriff 6 3 eines Potentiometers 65 verbunden ist. Wie dargestellt, in einen Spannungsteiler geschaltet, variiert der abgegriffene Spannungsteil U(s) in Funktion der Brückenposition. Dabei kann das Potentiometer 65 ein lineares oder nicht lineares Potentiometer sein. Als diskontinuierlicherWandler gemäss Fig.2b kann am Tisch 61, allenfalls an der Gegenelektrode oder an der Elektrodenanordnung 59 selbst ein Druck/Spannungswandler 67, beispielsweise ein piezo-elektrisches Element, angeordnet sein. Der Elektromotor 42 wird beispielsweise durch Beaufschlagung von Gleichspannung entsprechend der Regeldifferenz vorzeichenversehen gesteuert.

In Fig. 5 ist perspektivisch eine mechanische Baueinheit mit dem Gehäuse 39 gemäss Fig. 4 dargestellt, wobei Führungen 95 und elektrische Steckverbindungen (nicht dargestellt) daran vorgesehen sind, um, modular, einerseits die elektronische Steuerung, in der Einheit 70, und anderseits Zusatzaggregate, wie ein Mikroskop 72, eine Licht-

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quelle 74 mit Lichtleiter 76 und einer Optik 78 sowie ein Kreuzschienentisch 80 an der Einheit 40 zu befestigen. Die Elektronikeinheit 70 weist beispielsweise einen Stellknopf 82 für die Vorgabe der Rückhol-SOLL-Grösse, einen Stellknopf 84 für die Vorgabe der Wirkungspositions-SOLL-Grösse, Beleuchtungsanzeigen 86 für automatischen oder manuellen Betrieb, einen Schalter 88 für die Wahl des automatischen oder manuellen Betriebes sowie einen Anschluss 90 für Fernbedienungsorgane im manuellen Betrieb, wie beispielsweise einen Fusstaster, auf. Das Mikroskop 72 ist in Führungsankern 92 geführt und mittels einer Stellschraube 94 positionierbar. Am Brückenstück 50 sind Halterungsorgane, beispielsweise Zapfen 94 für auswechselbare Elektrodenanordnungen vorgesehen, mit schemätisch dargestellten elektrischen Steckverbindungen 96. Auch der Kreuzschienentisch 80 kann von der als zentrale Trägereinheit wirkenden mechanischen Einheit 40 gelöst werden, um statt dessen beispielsweise für Punktschweissungen eine Gegenelektrode vorzusehen. Dieser modulare Aufbau ergibt ein höchst kompaktes, flexibel den Bedürfnissen anpassbares Baukastensystem, wobei der elektromechanische Aufbau der Einheit 40, wie in Fig. 4 dargestellt, einerseits eine äusserst kostengünstige, anderseits jedoch sehr präzis/ führbare Zubringevorrichtung liefert.

Anhand von Fig.4 ist ein höchst einfacher "kontinuierlicher" Aufnehmer dargestellt worden. Während derartige "kontinuierliche" Wegaufnehmer den Vorteil der Einfachheit haben, weisen sie doch den Nachteil auf, dass sie die Wirkungsposition als Relativposition bezüglich Werkstückauflage der Gegenelektrode fest definieren. Es ist jedoch bekannt, dass gerade in der Mikroschweisstechnik resp. Mikrolöttechnik, die geometrischen Exemplarstreuungen

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der Werkstücke des öftern nicht unberücksichtigt bleiben dürfen, und dass es oft günstiger ist, die Wirkungsposition bezüglich eines Wirkungsparameters der gewählten Technik, so beispielsweise des Auflagedruckes der Elektroden auf das Werkstück oder allenfalls des elektrischen Kontaktwiderstandes zwischen Elektroden und Werkstück zu definieren.

Piezo-elektrische Druckaufnehmer sind bekannt, jedoch mit den dazu verwendeten Verstärkern relativ kostenaufwendig. Deshalb wird im folgenden vorgeschlagen, die Druckmessung über eine Wegmessung vorzunehmen und ein Element vorzusehen, mit bekannter Weg/Kraft-Charakteristik.

In Fig. 6 ist schematisch ein solcher Aufnehmer 101 dargestellt. Am Träger 100, beispielsweise dem Brückenstück 50, als Bezugssystem, ist die Elektrodenhalterung 102 mit Elektrode 109 verschieblich gelagert. Die Elektrodenhalterung 102 wirkt auf ein, bezüglich des Trägers 100, beispielsweise in einer Büchse 104 mittels einer Stellschraube 106 verstellbares und/oder auswechselbares Druckfederelement 108 bekannter, allenfalls einstellbarer Weg/Kraft-Charakteristik. Der Verschiebungsweg der Elektrodenanordnung bezüglich des Bezugssystems wird mit Hilfe eines Wegaufnehmers 110 gemessen, wobei sich aus der Kenntnis der Charakteristik des Federelementes 108 und des Verschiebungsweges der Elektrodenanordnung 102 bezüglich des Trägers die momentan auf die Elektrode 109 wirkende Kraft K, unter Berücksichtigung ihrer Geometrie, der Auflagedruck ρ bestimmen lässt. Somit kann bei Kenntnis der Feder-Charakteristik als SOLL-Grösse ein elektrisches Signal vorgegeben werden, das dem Ausgangssignal des Weyaufnehmers 110 bei Erreichen der Wirkungsposition, gemessen durch den SOLL-Wirkungsdruck, entspricht. Der Wegaufnehmer 110 muss eine grosse Auflösung, d.h. Präzision ermöglichen, da, beispielsweise bei Betrachtung von Fig. 2b^ersichtlich ist, dass er auf äusserst kleinem Wegabschnitt d wirksam sein muss.

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In den Fig. 6a bis 6c werden drei Varianten eines hochpräzisen Wegaufnehmers 110 dargestellt, wobei die Ausführungsform gemäss Fig. 6c bevorzugt wird. Gemäss Fig. 6a wird ein Wechselsignalgenerator 112 auf eine Induktivität 114 geschaltet. Während die Induktivität 114 bezüglich des Trägers 100, beispielsweise des Brückenteils 50 gemäss Fig. 4 oder eines fest daran angeordneten Elektrodenkopfes fixiert ist, ist der Kern 116 mit der Elektrode 109 gemäss Fig. 6 auf- und abbeweglich. Durch unterschiedliche Eintauchtiefe des Kernes 116 in die Induktivität 114 wird deren Wert verändert, so dass sich die erscheinende Impedanz von Induktivität und Kern als wegentsprechendes Signal auswerten lässt.

In einer zweiten Variante ist ein Wechselsignalgenerator 118 vorgesehen, welcher die Primärseite 120 eines Transformators speist. Der wiederum mit der Elektrode 109 gemäss Fig. 6 bewegungsgekoppelte Kern 122 verändert das üebersetzungsverhältnis des Transformators von Primärwicklung 120 auf Sekundärwicklung 124, so dass dessen sekundäres Signal in einer schematisch dargestellten Auswerteeinheit 126 als Wegindikator ausgewertet werden kann.

Bevorzugterweise wird jedoch ein Differenztransformator gemäss Fig. 6c verwendet, mit einem Wechselsignal-Generator 128 primärseitig gespiesen und mit zwei in Differenzschaltung geschalteten Sekundärwicklungen 130 und 132. Wiederum wird ein Kern 134 mit der Elektrode 109 bewegungsgekoppelt, mit letzterem auf- und abbewegt.

In Fig. 7 ist ein Funktionsblock-Diagramm der Auswerteelektronik für den Differenztransformator-Wegaufnehmer gemäss Fig. 6c dargestellt. Die an den beiden Sekundärwicklungen abgegriffene Ausgangsspannung U weist in Funktion des We-

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ges s des Kernes 134, beispielsweise des an einem Anker 135 befestigten Ferritkernes 134, ausgehend von der symmetrlerten Position 0, den in Fig. 8a dargestellten Amplitudengang

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U (s) auf. In Fig. 8b ist der Phasengang τ des Ausgangssignals U (s) mit Bezug auf das Primärsignal U gemäss Fig. 6c dargestellt. Gemäss Fig. 7 wird das Ausgangssignal des Differenztransformators U (s) in einer Gleichrichtereinheit 136

gleichgerichtet, einem Tiefpässfilter 138 zugeführt, an dessen Ausgang ein amplitudenwertproportionales Signal erscheint. Die Phaseninformation, und zwar lediglich bezüglich ihres Vorzeichens, wird in einer Phasendetektionseinheit gebildet, welcher das primärseitige Signal U und das aus-

gangsseitige U (s) zugeführt werden. Die Einheit 140 muss a

lediglich detektieren, ob U (s) bezüglich U vor- oder nach-

a e

eilt, und gibt an ihrem Ausgang, wie mit der schematisierten Kennlinie angedeutet, ein Zweizustandssignal ab. Das Phasen- resp. Vorzeichensignal und das Amplitudensignal werden in einem Multiplikator 142 miteinander multipliziert, so dass an dessen Ausgang vorzeichenrichtig das Amplitudensignal entsprechend der in Fig. 8a phasenrichtig eingezeichneten, gestrichelten Kennlinie erscheint. Dieses Ausgangssignal wird als Regelgrösse im Regelkreis gemäss den Fig. 1, 3 verwendet, wobei die SOLL-Grösse unter Berücksichtigung der bekannten Feder-Charakteristik des Federelementes 108 von Fig. 6 gewählt wird.

In Fig. 9 ist der mechanische Aufbau dieses Kraft/Spannungswandlers dargestellt. Am Träger 100, beispielsweise dem Brückenstück 50 der Fig. 4 und 5 ist ein Elektrodenkopf mit einer Punktschweiss- oder Spaltschweiss- oder Lötelektrode 146 angeordnet, welche entsprechend der gewählten Technik bei Punktschweissen auf eine Gegenelektrode 14 8 und dazwischenliegendem Werkstück 150, bei Löten oder Spaltschweissen lediglich auf das auf einem Tisch 152 aufliegende Werkstück 150 wirkt. Der Elektrodenkopf 144 ist beispielsweise mittels Blattfedern 152 bezüglich der Halterung 100 beweglich gelagert. Er ist mit einem Anker 154 versehen, welcher den Kern, beispielsweise einen Ferritkern 156,

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im Transformator mit der Primärwicklung 158 und den beiden Differenz-Sekundärwicklungen 160 und 162 bewegt. Der Transformator mit den erwähnten Wicklungen ist bezüglich der Halterung 100 starr, besplelsweise in einer Büchse 164 gehaltert. Auch wenn der Elektroderikopf 144, sobald die Elek-.troden 146 das Werkstück kontaktieren, im gezeigten Fall nicht exakt linear in Richtung Y bewegt wird, sondern auch eine Bewegungskomponente in X-Richtung aufweist, ist letztere für die meisten Anwendungen und den erfolgenden Verschiebungsweg vernachlässigbar. Der beschriebene transformatorische Wegaufnehmer kann praktisch an allen herkömmlichen Haltevorrichtungen oder Elektrodenköpfen 144 montiert werden.

Bekannterweise sind Spaltelektroden bezüglich ihres Trägers, zur Aufnahme von Unebenheiten auf dem Werkstück, unabhängig voneinander beweglich.

Fig. 10 zeigt schematisch zwei Spaltelektroden 170 in Halterungen 172 und 174, die beispielsweise gemäss Fig. 9 je mittels Blattfedern 176 und 178 an einem Träger 100, beispielsweise dem Brückenteil 50, wie vorgängig beschrieben, angeordnet sind. Da beide Spaltelektroden 170 unabhängig voneinander beweglich sind, muss entschieden werden, z.B. bei .der Anwendung der schematisch anhand von Fig. 6 dargestellten Aufnehmertechnik, welche Position der beiden Elektroden als Regelgrösse zu verwenden ist. Bei gleichen Federelementen 176 und 178 wirkt auf diejenige der Spaltelektroden 170 der grössere Druck, welche den grösseren Hub ausgeführt hat.. Für die Schweissung ist aber anderseits der schlechtere der beiden Kontakte und damit der kleinere der beiden an den Spaltelektroden 170 wirkenden Drücke massgeblich. Wie^; nun in Fig. 10 schematisch dargestellt, werden beide Verschiebungswege resp. Hübe der Spaltelektroden 170 in je einem Aufnehmer 180 resp. 182 erfasst, welche je, jedoch nicht

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- JA *

notwendigerweise, wie anhand der Fig. 6 erläutert worden ist, ausgebildet sein können. Je einer Vergleichseinheit 184 und 186 in Analogie zur Vergleichseinheit 3 oder 17 der Fig. 1 und 3 zugeführt, welchen zudem die gleiche SOLL-Grösse F zum Vergleich zugeschaltet ist, ergeben sich ausgangsseitig zwei Regeldifferenzen, welche einem Komparator 188 zugeführt werden. Die Komparatoreinheit 188 schaltet jeweils die eine der beiden Regeldifferenzen auf den Regler, wie schematisch mit dem Umschalter 190 dargestellt. Dadurch wird bei Spaltschweissung mit Druck-IST-Wertaufnehmern sichergestellt, dass der kleinere Wirkungsdruck der beiden Spaltelektroden dem SOLL-Wirkungsdruck entspricht und es wird in Kauf genommen, dass der andere grosser als der Wirkungsdruck ist. Beim Vorsehen reiner Wegaufnehmer, wie z.B. 65 in Fig. 4, kann es bevorzugt werden, mit der kleineren Regeldifferenz zu regeln, um das Werkstück nicht zu beschädigen.

Anstatt den Wirkungsdruck als Kriterium für das Erreichen der Wirkungsposition durch eine oder die Elektroden zu verwenden, ist es für Spaltschweissung, wie auch für Punktschweissung möglich, den Kontaktwiderstand zwischen der einen Elektrode, Werkstück und der anderen Elektrode zu erfassen. Dies hat den Vorteil gegenüber der Druckindikation, dass bei Oberflächenverunreinigungen, sei dies des Werkstückes, sei dies der einen und/oder der anderen Elektrode, entweder der Druck weiter erhöht wird, bis eine optimale Kontaktierung erreicht ist, oder aber bei Erreichen eines Grenzdruckes die Elektroden rückgeholt werden und der Arbeitsprozess für die üeberprüfung unterbrochen wird.

Wie in Fig. 11 dargestellt, kann zu diesem Zweck ein Gleichspannungs- oder Wechselspannungsgenerator 192 resp. 194 vorgesehen sein, der mit den beiden in Fig. 11 als Spalt-

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elektroden dargestellten Elektroden 196 und 198 verbunden ist. Mit Hilfe einer Strommessung mit dem schematisch dargestellten Stromwandler 200 wird bei konstantgehaltener Ausgangsspannung des Generators 192 resp. 194 der Uebergangswiderstand 202 inkl. Kontaktwiderstand und Werkstückwiderstand gemessen, als Indikator, ob die Wirkungsposition der Elektroden erreicht ist oder nicht.

Mit Hilfe der beschriebenen geregelten Positionierung, anwendbar für Schweiss- und Löttechnik, für Metall und Kunststoffe, insbesondere für die Mikroschweisstechnik mit Spaltoder Punktschweisselektroden sowie die Mikrolöttechnik, wird eine präzise Elektrodenpositionierung erreicht, wobei der elektromechanische Aufbau einfach, preisgünstig und trotzdem höchst präzise ist. Auch die verschiedenen beschriebenen IST-Wertaufnehmer für die Elektrodenposition sind weitgehend unabhängig vom verwendeten Elektroderikopf und den verwendeten Elektroden, so dass sich damit weitgehend herkömmliche Elektrodenköpfe verwenden lassen.

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Zusammenfassung

Es wird vorgeschlagen, die Zuführbewegung von Elektroden, insbesondere Mikroschweiss- oder Mikrolotelektroden, in die Wirkungsposition geregelt vorzunehmen. Zu diesem Zweck wird ein IST-Wertaufnehmer (11) vorgesehen, welcher den IST-Wert einer für die Wirkung der Elektrode mit Bezug auf das Werkstück als wesentlich erkannte Grosse, wie geometrische Lage, Auflagedruck, elektrische Impedanz, ausgangsseitig in ein elektrisches Signal als Regelgrösse wandelt. Die Wirkverbindung zwischen Steller (7) und einem Zuführorgan für die Elektroden wird dabei vorzugsweise über einen Elektromotor (4 2) einer Zahnrad-Gewindestangenverbindung (44, 46) realisiert. Als IST-Wertaufnehmer wird vorzugsweise ein Federelement (152) bekannter Weg/Kraft-Charakteristik verwendet, welches eine Relativbewegung zwischen Elektrode (146) und Bezugssystem (100) aufnimmt sowie ein induktiver Wegaufnehmer, vorzugsweise als Differenztransformator mit Primärwicklung (153) und zwei Sekundärwicklungen (160, 162) versehen, worin ein Kern (156) in Abhängigkeit der besagten Relativbewegung geführt ist.

(Figuren 1, 4 und 9)

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

IJ Verfahren zum Zubringen von mindestens einer Elektrode in die Wirkungsposition an einem Werkstück, dadurch gekennzeichnet, dass man mindestens die Zubringebewegung mit einem, das Erreichen der Wirkungsposition definierenden SOLL-Wertsignal (F) regelt, und dabei mindestens ab Einnahme eines Annäherungsabstandes zwischen Elektroden-IST- und ihrer Wirkungsposition mit einer sich mit der Elektrodenposition kontinuierlich verändernden Regelgrösse.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als SOLL-Wertsignal ein der Elektrodenposition entsprechendes oder ein dem auf die Elektrode wirkenden Auflagedruck je in Wirkungsposition entsprechendes Signal vorgibt oder ein SOLL-Wert der elektrischen Impedanz zwischen der Elektrode und Werkstück in der Wirkungsposition.

3. Zubringevorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vorgesehen sind:

ein verschiebliches Zuführorgan (50; 100) für die Elektrode (9; 59; 109; 198, 196; 146, 148; 170),

ein mit dem Zuführorgan gekoppeltes Antriebsorgan (7; 42),

- mindestens ein IST-Wertaufnehmer (11; 11a, 11b; 65, 67; 101, 192, 194, 200), eingangsseitig mit der Elektrode verbunden, ausgangsseitig ein elektrisches Signal abgebend, das sich mindestens nach Erreichen eines Annäherungsabstandes zwischen Werkstück und Elektrode mit der Elektrodenposition kontinuierlich verändert,

9. April 1980/YB

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^! ■";■." ^: 301.8314

- eine SOLL-Wertvorgabeeinheit (1; 10, 13; 185) zur Vorgabe mindestens eines der Wirkungsposition entsprechenden SOLL-Wertsignals, ·

- eine Vergleichseinheit (3;'17; 186, 184) eingangsseitig mit dem Aufnehmerausgang und dem Vorgabeeinheitsausgang, ausgangsseitig mit einem Steuereingang des Antriebs (7, 42) verbunden.

4. Zubringevorrichtung.nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnehmer mindestens nach Erreichen eines vorgegebenen Annäherungsabstandes Cd) ein der relativen Momentanposition des Zuführorgans mit Bezug auf das Werkstück eindeutig zugeordnetes Ausgangssignal abgibt.

5. Zubringevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnehmer eine für die Arbeitswirkung wesentliche Grosse zwischen Elektrode und Werkstück aufnimmt, wie Auflagedruck (p) oder elektrische Impedanz (Z; mit i ).

6. Zubringevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnehmer ein mechanisch mit dem Zuführorgan (50) gekoppeltes Potentiometer (65) ist.

7. Zubringevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Kopplung zwischen Antrieb (7, 42) und Zuführorgan (50) eine Zahn- und/oder Gewindeverbindung vorgesehen ist.

8. Zubringevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuführorgan (50) eine gleitend geführte, vorzugsweise auf mindestens zwei Gleitankern (52_r. 5.4) geführte Brücke ist.

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9. Zubringevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb ein Elektromotor (42) ist.

10. Zubringevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleichseinheit (17) Detektionsmittel (19) für die Detektion eines Regeldifferenz-Minimalwertes (Δ ) nachgeschaltet sind und dass ümschaltorgane (15a, 15b; 21 - 37), gesteuert durch die Detektionsmittel (19), die Rückholbewegung für das Zuführorgan (50) auslösen.

11. Zubringevorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ümschaltorgane (15a, 15b; 21 - 37) automatisch das zyklische Zubringen und Rückholen steuern.

12. Zubringevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass für die Regelung der Ruheposition des rückgeholten Zuführorgans (50) ein zweites SOLL-Wertsignal an der Vorgabeeinheit (10, 13) vorgebbar ist.

13. Zubringevorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuführorgan (50) für die Zuführung über einen ersten IST-Wertaufnehmer (lla), für die Rückholung über einen zweiten (Hb) mit der Vergleichseinheit verbunden ist..

14. Zubringevorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltorgane mindestens eine steuerbare Zeitverzögerungsschaltung (23, 27) umfassen, zwischen den Detektionsmitteln (19) und Umschaltern (15a, 15b).

15. Zubringevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens Antrieb- (42) und Zuführorgan (50) mit deren Kopplung (44, 46) als erste, mechanische Baueinheit (40), mindestens Vorgabeeinheit (10, 13) und Vergleichseinheit (17) als zweite, elektronische (70) zusammengebaut sind,

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und dass mechanische Führungen (95) und elektrische Kupplungen vorgesehen sind, um die Einheiten (40, 70) modular zu verbinden.

16. Zubringevorrichtung nach'Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass an der ersten und/oder zweiten Baueinheit (40, 70) mechanische Führungen oder Halterungen (95) und elektrische Anschlüsse vorgesehen sind, für Zusatzaggregate, wie Mikroskop (72), Lichtquelle (74), Kreuzschienentisch (80), Gegenelektrode.

17. Zubringevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuführorgan (50) eine Halterung (94) für auswechselbare Elektroden umfasst.

18. Zubringevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Regler (5) vorgesehen ist, um die Systemantwort auf einen SOLL-Wertschritt zu optimieren und damit die Annäherung an die Wirkungsposition.

19. Zubringevorrichtung nach Anspruch 3 für Spaltelektroden, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Elektrode ein IST-Wertaüfnehmer (176, 180, 178 , 182) vorgesehen ist, dass damit an der Vergleichseinheit (186, 184) zwei Regelabweichungen gebildet werden, wobei einer Vergleichseinheit (188) diese Abweichungen zugeführt sind, die eine dieser Abweichungen zur Regelung durchschaltet (190).

20. Aufnehmer zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 für die Aufnahme der Regelgrösse der Elektrode, dadurch" gekennzeichnet, dass mindestens ein vorzugsweise auswechselbares Federelement (108; 152; 176, 178) bekannter Weg/Kraft-Charakteristik zur Aufnahme einer Relativbewegung zwischen Elektrode und einem Bezugssystem (100, 50) vorgesehen ist sowie ein Wegaufnehmer (110) für die Aufnahme dieser Relativbewegung, wobei das Wegaufnehmer-Ausgangssignal unter Berück-

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sichtigung der bekannten Charakteristik ein dem auf Elektrode wirkenden Auflagedruck (p) entsprechendes Signal ist.

21. Aufnehmer nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Wegaufnehmer (110) induktiv ist.

22. Aufnehmer nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Wegaufnehmer eine Differenztransformator-Schaltung (129, 130, 132, 158, 160, 162) umfasst sowie einen darin beweglich gelagerten Kern (134, 156), vorzugsweise einen Ferritkern.

23. Aufnehmer nach Anspruch 20 für Spaltelektroden mit je einem Federelement (176, 178) und je einem Wegaufnehmer (180, 182).

24. Verwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 für Mikropunkt-Schweissung und/oder Mikrospalt-Schweissung und/oder Mikrolöten.

25. Verwendung der Zubringevorrichtung nach Anspruch 3 für das Zubringen von Mikropunkt-Schweisselektroden und/oder Mikrospalt-Schweisselektroden und/oder Mikrolöt-Elektroden, wie für Re-flow-Lötungen.

26. Verwendung des Aufnehmers nach Anspruch 20 für die IST-Wertaufnahme an Mikropunkt-Schweisselektroden und/oder Mikro-Spaltschweisselektroden und/oder Mikrolöt-Elektroden, wie für Re-flow-Lötungen.

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