[發(fā)明專利]一種超聲波焊接控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011599701.3
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112894117B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周宏建;滕煥云
• 申請（專利權(quán)）人: 上海驕成超聲波技術(shù)股份有限公司
• 主分類號: B23K20/10
• 分類號: B23K20/10;B23K20/26
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 胡彬

本發(fā)明屬于超聲波焊接技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種超聲波焊接控制方法，超聲波焊接控制方法應(yīng)用于超聲波焊接系統(tǒng)。S1：將焊接過程劃分為N個焊接段，S2：通過Z軸驅(qū)動機構(gòu)帶動升降機構(gòu)與焊頭共同下降至焊接初始位置，以使焊頭抵壓于端子，S3：通過控制裝置控制超聲波發(fā)生器發(fā)出超聲波，開始進行分段焊接，S4：在M個焊接段中，若T_M＝ΔT_M或者H_M＝ΔH_M，則由第M焊接段進入第M+1焊接段，1≤M≤N?1，S5：重復(fù)步驟S4，直至由第N?1焊接段進入第N焊接段，在第N焊接段時，當(dāng)T_N＝ΔT_N或者H_N＝ΔH_N時，停止發(fā)出超聲波，焊接結(jié)束。在分段焊接的同時，采用焊接深度和焊接時間的雙控制模式，保證了焊接強度和焊接質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于超聲波焊接技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種超聲波焊接控制方法。

背景技術(shù)

目前，由于錫焊連接方法存在焊點電阻較大、耗能高以及工藝復(fù)雜等問題，絕緣柵雙極型晶體管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)負載端子與陶瓷覆銅板通常采用超聲波焊接連接。

超聲波焊接的優(yōu)點為：焊接電阻小，相對地，通過電流大，不需要額外的焊接材料，傳導(dǎo)至陶瓷覆銅板的熱量很少，超聲波振動會消除金屬表面的污染或氧化層，保證焊接牢固。

目前，IGBT端子的超聲波焊接存在的問題是單獨采用焊接深度控制模式。由于IGBT端子的厚度、形狀或材料不完全一致，造成焊接形變不一致，即焊接深度不一，而實際焊接強度已達到要求，導(dǎo)致長時間焊接，從而引發(fā)陶瓷覆銅板焊裂，影響超聲波焊接的焊接質(zhì)量，不利于超聲波焊接的大范圍使用。

同時，在超聲波焊接的不同階段，對焊接壓力沒有進行精確控制，進一步降低了超聲波焊接的焊接質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種超聲波焊接控制方法，以保證端子焊接強度的同時，避免陶瓷覆銅板發(fā)生焊裂。

為達此目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種超聲波焊接控制方法，應(yīng)用于超聲波焊接系統(tǒng)，所述超聲波焊接控制方法包括：

S1：將所述超聲波焊接系統(tǒng)的焊接過程劃分為N個焊接段，N為大于1的整數(shù)，第N個焊接段的焊接壓力、預(yù)設(shè)焊接深度和預(yù)設(shè)焊接時間分別為F_N、ΔH_N和ΔT_N；

S2：通過Z軸驅(qū)動機構(gòu)帶動升降機構(gòu)與焊頭共同下降至焊接初始位置，以使所述焊頭抵壓于端子；

S3：通過控制裝置控制超聲波發(fā)生器發(fā)出超聲波，開始進行分段焊接；

S4：在M個焊接段中，通過所述控制裝置根據(jù)獲取的對應(yīng)焊接段的焊接時間T_M以及焊接深度H_M，比較T_M與ΔT_M，以及H_M與ΔH_M；

若T_M＝ΔT_M或者H_M＝ΔH_M，則由第M焊接段進入第M+1焊接段，并以F_M+1驅(qū)動所述焊頭進行焊接，1≤M≤N-1；

S5：重復(fù)步驟S4，直至由第N-1焊接段進入第N焊接段；在所述第N焊接段時，當(dāng)T_N＝ΔT_N或者H_N＝ΔH_N時，停止發(fā)出超聲波，焊接結(jié)束。

優(yōu)選地，步驟S2還包括：所述焊頭下降至所述焊接初始位置后，所述Z軸驅(qū)動機構(gòu)鎖定，所述升降機構(gòu)驅(qū)動所述焊頭進行分段焊接。

優(yōu)選地，步驟S2之后還包括：