焊头与底座调试原理

超声波焊接不良故障排除
问题-焊接区域不平整 .波纹，凸点。
– 造成原因 ：超声能量导致产品变形 – 解决方案 •
焊头上避位，避空非焊接区域
• 选择合适的焊接参数
- 造成原因 ：工件结构、公差
– 解决方案
•
•
复核注塑成型条件
有效控制公差（注塑模）
– 造成原因 ：未焊接前配合问题
– 解决方案
• 上、下胶件是否有干涉 • 焊头、底座及工件之间的水平和定位
焊接压力/下降速度 (Weld Force / Down Speed) 触发 (Trigger) 振幅 (Amplitude) 保压时间（Hold Time) 后振 (After Burst) 可疑与坏件限制（Limits)
17 COMPANY CONFIDENTIAL
设定时间
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ能量
能量
参 考 数 据
须特别注意电子尺不可受力和撞
击。
12 COMPANY CONFIDENTIAL
调整气缸行程和限位
调整气缸行程，能有效的确保焊头不与底 座接触，当底座上未放置工件而不小心按动启 动开关时，焊头会在限位处停止继续下降，有 效的确保焊头不与底座接确，从而保护了模具 。 能够适用于对焊接深度要求很高的应用， 焊头在焊接过程中受到行程控制，在限位处不 再继续下降，从而确保工件尺寸的稳定性。
能量 速度 压力
频率
峰值功率
焊接时间
焊接开始
时间
20 COMPANY CONFIDENTIAL
设定相对距离
上限位
时间
相对距离
参 考 数 据 焊接结束
…
能量 速度 压力
频率
峰值功率
焊接时间 焊接开始
时间
21 COMPANY CONFIDENTIAL
设定峰值功率
时间
峰值功率 能量
参 考 数 据
…
能量 速度 压力 频率 距离
坏件怀疑件报警设置
在任何焊接模式下都可以设 定坏件或坏疑件报警功能， 当焊接实际值超出设定值范 围时机器会报警。
28 COMPANY CONFIDENTIAL
超声波焊接不良故障排除
问题-压伤，局部过焊或虚焊
– 造成原因 ：施加于工件的能量过多 – 解决方案 • • •
开预触发 减少熔接气压、时间/能量/距离。。 。 降低振幅 （更换增益较低的调幅器， 振幅分级功能）
• 上模掏孔后贴上弹性材料
34 COMPANY CONFIDENTIAL
超声波焊接不良故障排除
问题-熔接后产品扭曲变形
–
解决方案
• 使用预触发 • 降低压力和下降速度 • 增加可调修正装置 • 增加保压固化时间 • 调整水平板 • 检查超声波上下模吻合度 • 分析产品本体，适度修改或补强结构
35 COMPANY CONFIDENTIAL
调整气压至20lbs和慢速， 焊头下降
锁紧压板
或试焊后发现错位问题， 如左下图微调
16 COMPANY CONFIDENTIAL
焊接模式

时间模式 (Time) 能量模式 (Energy) 绝对距离模式 (Absolute) 相对距离模式 (Collapse)


峰值功率模式 (Peak Power)
增加振幅 （更换增益较高的调幅器，振幅 分级功能） 增加焊头振幅
– 造成原因 ：超声线设计不合理或特殊结构
– 解决方案 • 改为间断的超声线 • 修改焊头结构，针对有问题区域修模 – 造成原因 ：工件有脱模剂 – 解决方案：不采用或焊接前清洗
30 COMPANY CONFIDENTIAL
超声波焊接不良故障排除
焊头与底座调试原理
Horn Horn
Hor n
水平
Par Fixtur t
对 位
e
Pa Fixtur rt
e
水平与对位可以同时进行，对于复杂的模具，应先确定一个基准，并通过多次对位与水平调整达到最佳状态。
1 COMPANY CONFIDENTIAL
焊头与底座调试过程
调试前 准备
准确把握产 品信息
观察理解模 具部件功能
调整机械高度和角度
调整机架高度，松开夹持器，通过高低位 调节钮调整机架高底，焊头与工件焊接面距离 为2.25inch（约57mm）为佳，且考虑工件方 便放入和取出。 摆正机架角度，将机架对正底座中心或底 模中心，这样既确定了模具垂直方向的基准。 调整机架时注意，应先在底座上 放入胶件，当装有大焊头或调整15K机 架时，在松开夹持器之前，紧握高低位 调节钮，同时托住机架，松开夹持器后 慢慢调整高底，以高低位调节钮为主， 托住机架以避免焊头撞击底模造成损坏 。
外观要求
• • • • 是否容许溢料 是否容许花纹 焊缝整齐 是否允许贴膜
其它
• • • • 内置元件 焊接顺序 焊接方向 ……
3 COMPANY CONFIDENTIAL
观察和理解模具功能
产品的多样性，决定了超声波模具的特性。因此在我们 每次接触一套新的模具时，应先仔细观察和理解每个部件的 作用，和调试的方向。
26 COMPANY CONFIDENTIAL
振幅调整与分阶
震幅分阶的使用方法

选用适当的开始震幅 震幅分界点（时间、能量、峰值、距离，外部信号 等） 设置适当的结束震幅
熔融

震幅分阶的作用

增加焊接强度 减少表面压伤 减少假熔 减少溢料
互熔
固化
27 COMPANY CONFIDENTIAL
82 %
焊接结束
焊接时间 焊接开始
22 COMPANY CONFIDENTIAL
时间
选择焊接模式
先用相对深度模式或时间模式试焊，查看 焊接结果，找出最适合的模式
时间模式：通用型但无针对性。
能量模式：常用于铆接，密封，软性或难熔材
料的焊接，变形或多模多穴，强度或拉力要求高 的应用。
相对深度：外形尺寸公差大但超声线尺寸相对
31 COMPANY CONFIDENTIAL
超声波焊接不良故障排除
问题-假熔或熔接不充分,强度和水密气密不达标
– 造成原因 ： • 不同种材料或一模多穴 • 材料中含有添加剂或吸水 • 产品变形 • 超声线设计不良 – 解决方案
• 选择熔点相近的材料,每批次选择同一模号
• 控制添加剂比例或干燥处理 • 改进超声线设计 • 焊接线上方充分接触 • 做可调节式底模 • 參數設定：⑴下降速度太快
问题-焊接不均匀，发白或泄漏
– 造成原因 ：工件变形 – 解决方案 • 加大触发压力 • 改变注塑条件 • 工件增加定位和添加加强筋 – 造成原因 ：焊接区域有顶针位、超声线过大
– 解决方案
• 尽量避免将顶针位置与焊接区域 • 修改过大或错误的超声线结构 – 造成原因 ：底座支撑不够 – 解决方案 • 重点部位一定要有效支持 • 采用较硬的底座
4 COMPANY CONFIDENTIAL
组装焊头
方焊头组装
圆焊头组装
5 COMPANY CONFIDENTIAL
端面保护
在组装焊头与调幅器或者换能器之前，在其连接端面一般应有硅脂片 或者硅脂油对其端面进行保护，以便超声波能量能有效的传递
使用指定的硅胶润滑油或聚酯薄膜垫片
6 COMPANY CONFIDENTIAL
小，值越小越好。一
般情况要求焊头的空 载功率不允许超过所 测试机器总功率的 10%。
空载测试
10 COMPANY CONFIDENTIAL
焊头下降功能
点击焊头下降，双手按下机 器启动开关，焊头下降但不 发超声。
• 校准机架
•焊头对位与找正 •查看绝对距离 •查看压力值 •查看速度值
11 COMPANY CONFIDENTIAL
组装焊头扭力
7 COMPANY CONFIDENTIAL
安装三联组件
松开和旋紧换能器盒盖上的4个螺钉时推荐使用随机附带的专用T型扳 手，旋紧时扭矩控制为20NM，4个螺钉均匀受力，盒盖与机架间际均 匀。
8 COMPANY CONFIDENTIAL
焊头扫描
1 在没有关电的情况下安装新的焊头后，必须要进行焊头扫描，因为机器是存储是上一 个焊头的频率，且焊头扫描是以5%的振幅进行扫描，是最安全的操作方法。 2 正常来说，焊头扫描会出现一个串联和一个并联，我们的机器是工作在并联方式，所 以当出现几个串联频率时，焊头也可以正常生产（下左图为正常曲线，右图为有杂频曲 线）
稳定的应用，以及嵌入，成形等。
绝对深度：外形尺寸公差要求高，如内装件。 接地保护：切割，焊头接触到金属的应用。 峰值功率：测试模式或设置功率值使超声能量
终止。
23 COMPANY CONFIDENTIAL
超声波焊接参数公式
能量(E) = 功率(P) X 时间(T)
压力 (N)
X
速率 (mm/s)
…
距离 速度 压力 频率 峰值功率
焊接结束 焊接开始
焊接时间
时间
18 COMPANY CONFIDENTIAL
设定能量
时间
能量
参 考 数 据
…
距离 速度 压力 频率 峰值功率
时间
19 COMPANY CONFIDENTIAL
设定绝对距离
焊头高度
上限位
时间
至上限位 至上限位
参 考 数 据
焊接结束
…
36 COMPANY CONFIDENTIAL
超声波焊接不良故障排除
问题-熔接后产品毛边或溢料
–
解决方案
• 减少熔接时间（降低强度标准） • 降震幅或更换增益比较低的调幅器 • 降低焊头增益比 • 使用机械式止动螺丝固定下止点 • 考虑振幅分阶 • 修改接口设计与导熔线
37 COMPANY CONFIDENTIAL
组装焊头
安装三联组 件
测试三联组
调试过程
试焊和 验证
摆正机架角 度和高度
调整气缸行 程和限位
调整焊头与 底座间水平
调整焊头与 底座中心位
选择焊接模 式
选择参数
试焊并验证 焊接结果
2 COMPANY CONFIDENTIAL
产品应用要求
性能要求
• • • • • • • 水密 气密 拉力 扭力 爆破力 撞击测试 跌落测试
频率范围： 20kHz:
19,850~20,050
30kHz: 29,700~30,100 40kHz:
39,700~40,100
15kHz: 14,900~15,100
9 COMPANY CONFIDENTIAL
测试三联组
测试振幅梯次上升，以 100%为最后测试依据 焊头在空载的情况下 所消耗的功率值的大
• 建议客户更改设计，加R角和加强筋
33 COMPANY CONFIDENTIAL
超声波焊接不良故障排除
问题-熔接后产品内部零件破坏
–
解决方案
• 提前发振（避免高触发压力下发振） • 减少熔接时间（降低强度标准） • 提高或降低振幅(更换调幅器) • 提高或降低焊头增益比 • 改用其它不同频率之机型 • 上下模与塑件间不必要之接触面掏空
14 COMPANY CONFIDENTIAL
调整水平检查
不均匀的压印，表示须要进一步调整， 压印较深的一个方向表示相对另一侧高 了。
亦直接使用胶件直接调整，通 过试焊确认水平
压印均匀，焊头与底座已经水平
15 COMPANY CONFIDENTIAL
调整焊头与底座的中心位置
释放压力，手压下焊头 放置胶件，通过模具型腔 对件，或直接通过对位块
触发压力
气压
下降速度
频率
振幅
24 COMPANY CONFIDENTIAL
压力和下降速度
25 COMPANY CONFIDENTIAL
触发
用于设置超声波启动的条件和用于对焊接相对深度的读 取。对于一些特殊的应用，选择不同的触发方式将直接 影响其焊接结果。

压力触发 预触发


时间触发
距离触发
13 COMPANY CONFIDENTIAL
调整水平
调整下降压 力20lbs，慢 速焊头下降 调整压力 至50lbs 调整支撑螺 钉，有效支 撑即可 固定锁 紧螺钉 撤回焊 头,验 证
球面支撑螺钉位 置
下图所示正在通过调整螺钉调整水平和固定 ，注意手的动作，这是在感觉调整的量和固定 过程中是否影响了原来的调整。
⑵预触发
32 COMPANY CONFIDENTIAL
超声波焊接不良故障排除
问题-焊接伤痕（击穿、震裂、烫伤）
–
造成原因 ：
•
胶件设计不合理
• 焊头能量过大 • 焊接面接触不好
–
解决方案
• 降低压力,减少熔接时间, • 提前发振，降低振幅 • 模具表面研磨抛光（电镀或热处理） • 引用介质覆盖（如PE FILM ） • 底模改用软性材料 (如树脂或覆盖软胶等)。 • 焊头中心区避空或加泡棉、柱塞、排气等
– 造成原因 ：结构或超声线不合理
– 解决方案 •
修改焊接模具
• 更改结构或超声线设计
29 COMPANY CONFIDENTIAL
超声波焊接不良故障排除
问题-焊接不足、焊缝不均匀
– 造成原因 ：能量不足/模具位置及水平未调整好
。
– 解决方案 •
调整模具水平及位置，焊接压力/触发压力
•
• •
增加焊接时间/能量/距离