HKD2320TS型超声波金丝球焊机说明书.docx
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HKD2320TS型超声波金丝球焊机说明书
HKD-2320TS超声波金丝球焊机使用说明书
目录
1．概述
1．1用途…………………………………………………………………1
1．2特点…………………………………………………………………1
2．主要技术参数
2．1电源……………………………………………………………….1
2．2超声波发生器…………………………………………………….2
2．3换能器…………………………………………………………...2
2．4可焊金丝线径与线轴同径……………………………………...2
2．5焊接压力………………………………………………………….3
2．6温度……………………………………………………………….3
2．7成球……………………………………………………………….3
2．8机械参数调节范围及运行周期………………………………….3
2．9光学系统………………………………………………………….4
2．10环境要求………………………………………………………..4
2．11机器外形尺寸与重量…………………………………………..4
3．主要结构及部件功能介绍…………………………………………...5
3．1主要结构………………………………………………………….5
3．2主要部件功能…………………………………………………….5
4．工作原理……………………………………………………………….14
4．1超声波焊接原理………………………………………………….14
4．2机器工作循环过程………………………………………………14
4．3操作模式表…………………………………………………….16
5．机器安装…………………………………………………………….18
5．1开箱及显微镜安装…………………………………………….18
5．2劈刀安装………………………………………………………18
5．3金丝安装……………………………………………………….19
6．操作及调整………………………………………………………….19
6．1操作…………………………………………………………….19
6．2焊头初始位置高度及打火杆调整…………………………….20
6．3工作模式、高度、跨度调整设定…………………………….21
6．4线夹调节……………………………………………………….25
6．5尾丝及金球大小调节………………………………………….26
6．6弧度调节……………………………………………………….28
6．7弧形设定……………………………………………………….28
6．8二焊补球设定………………………………………………….29
6．9自动过片步数选择…………………………………………….29
6．10焊头压力调节及测试………………………………………..30
6．11超声功率及时间调节…………………………………………30
6．12温度调节………………………………………………………30
6．13照明灯调节……………………………………………………31
6．14显微镜调节……………………………………………………31
7．机器日常保养……………………………………………………….32
7．1劈刀清洗………………………………………………………32
7．2线夹宝石片清洗………………………………………………32
7．3触点清洁………………………………………………………32
7．4放线系统及打火杆清洁………………………………………32
7．5重要机械部分保养…………………………………………..33
7．6显微镜保养…………………………………………………..33
8．焊接相关常识……………………………………………………….33
8．1劈刀…………………………………………………………..33
8．2金丝……………………………………………………………34
8．3焊接四要素……………………………………………………34
8．4劈刀堵塞处理…………………………………………………34
9．故障解决方案………………………………………………………36
9．1常见故障排除………………………………………………..36
9．2技术支持……………………………………………………….37
附页
接线图、接线表
发光二极管理工作台①使用说明（选购该种工作台的客户适用）
机器及配套备件、附件清单（装箱清单）
合格证明书
【概要】
●用途
WT系列超声波金丝球焊机主要应用于发光二极管、中小型功率三极管、集成电路及一些特殊半导体器件等内部引线的焊接。
●工作原理
超声波焊接是通过超声振动实现在固体焊件上粘接的一种工艺方法。
超声换能振动系统产生纵向位移振动，振动的振幅经放大后传递给焊接劈刀，使两种金属接触面生产摩擦。
在焊接初级阶段消除焊接区氧化膜及杂质，振动摩擦使两种金属充分接触；在焊接初级阶段，摩擦作用使焊接区升温，交界面产生塑性变形，同时在一定压力的作用下，两种金属键合到一起，形成牢固的机械连接，即实现焊接。
●特点
焊头的上下运动、位移机构的左右运动、工作台中工件运动均采用步进电机驱动，并与精密导轨、直线轴承等部件配合、使得机器动作灵活、定位准确、速度快、特别适用于微米（μ）级电极精密焊接。
超声波功率、焊接时间、焊接压力、一二点瞄准高度及跨度、照明灯亮度等，只需简单调节就能达到最佳值。
焊接压力采用电磁铁控制，输出压力稳定可靠。
超声功率调节范围大，超声波频率自动跟踪锁定，焊接质量稳定可靠、一致性好。
型具有单线与双线焊接、可自动过片、第一焊点和第二焊点的焊接要分别操作完成。
焊双线时，拱丝高度可分别调节，各二焊点瞄准高度分别可调，第二焊点可自动焊接。
在第一焊点瞄准位置分步与自动可以互相切换。
具有弧形选择、第二焊点补球（补球功率可调节）、自动过片步数（1步或2步）选择及连续过片等功能、在焊双线时具有右侧引线的第一焊点自动跳位功能。
机器的打火成采用负电子打火控制，精确可靠，有效延长劈刀寿命，并设有烧球未成功报警装置。
本系列球焊机操作简单、调整方便，新员工只需一天培训即可自行操作，一至三周即可熟练操作；单班产量大，对于发光二极管单灯产品，熟练的操作人员每小时产量可达到2000-4500条线。
●主要技术参数
◆电源AC220V±10%（AC110V可订制），50HZ，300W，要求可靠接地。
◆超声波发生器功率小档：
0～1W±10%；大档：
0～3W±10%；频率范围：
61～65KHZ；频率捕获时间：
≤5MS；
自动捕获及跟踪换能器谐振频率范围：
≥5KHZ。
◆焊接时间0～255MS±0.001%。
◆通道数八通道。
◆换能器谐振频率：
62.5±1KHZ；频率漂移范围:
≤0.5KHZ；脉冲最大输入功率5W；
◆劈刀规格规格:
φ1.6×9.5或φ1.6×11.1,200或300锥体；劈刀固定螺丝规格:
M1.7×4.5GB818-85/8.8级。
◆可焊金丝线径屯线轴轴径线径:
20～50μ（0.8-2MIL）；线轴轴径:
50MM（2〞）。
◆焊接压力范围:
0～2.55N±10%（0-255G）；
◆温度控制范围：
室温～4000；控制方式：
数字PID；显示温度与实际温度误差：
冷态≤±50C，加热状态≤±50C；设定温度与控制温度误差：
≤±20C。
◆高压烧球负电子打火，未成球报警；球直径：
金丝直径2～5倍；烧球时间：
0～255ms；烧球电流：
8～20mA。
◆机械参数调节范围及运行周期焊头垂直方向行程：
0～a，a为复位后的初始高度，5mm≤a≤7mm；第一焊点瞄准高度调节范围：
0～5mm；第二焊点瞄准高度范围：
0～5mm；拱丝高度调节范围：
b～a，b=max（一、二焊点瞄准高度）
注：
此参数对弧度有影响，但不是实际弧度高度。
尾丝长度调节范围：
0～1.5mm；单条线的跨度调节范围：
0～4mm；操纵系统移动范围：
φ20mm；工作台步进周期：
150ms（指发光二极管工作台，即夹具）；最小焊接时间：
400ms（不包括工人操作所需时间）。
◆光学系统显微镜放大倍数：
15倍、30倍两档；
◆照明灯亮度可调，最大功率10W
◆环境要求清洁无尘，室内温度：
20～280C，相对温度：
≤70%RH，周围无干扰振动，工作台牢固，每机一桌。
注：
不得忽视对环境的要求，如环境尘埃过多，会使机器精密度受损，电气性能恶化，同时影响被焊工件的质量，导致合格率降低。
室内温度过高或过低,会使箱体精密导轨出现卡顿或间隙过大。
温度过高，会使机器零件锈蚀，电气性能降低，影响机器性能及使用寿命。
机器放置不牢固，会产生振动，影响正常操作，导致焊接不良等。
◆机器外形尺寸与重量机器外形尺寸：
700×460×550（长*宽*高）；机器净重：
约26KG。
【安装及部件说明】
●主要结构及部件功能介绍
◆主要结构（见图1）包括：
底座部分、箱体部分、焊头部分、放线系统、操作系统、位移机构、显微镜部分及电路部分等。
◆主要部件功能
1.焊头部件
焊头（见图2）：
安装在箱体滑板（见图1）上，是机器的核心部件。
主要由变幅杆、换能器、线夹组合、八孔弹片、焊头接口板、压力电磁铁、尾丝电磁铁、预压力调节螺钉、检测触点等零件组成。
其中，换能器（位于焊头接口板后面）的作用是将电能转化为机械能对焊点进行焊接，其功率输出参数在左面板上设定。
线夹组合（见图3）：
主要包括：
线夹（包括左、右线夹）、线夹电磁铁、线夹悬臂、线夹弹片、宝石粒、线夹间隙调节螺钉等。
线夹力组合的作用中及时夹紧或者放松金丝、并在焊接过程中配合焊头进行焊接，其状态好坏对弧度、尾线稳定性、金球大小等影响有较大影响。
线夹电磁铁、尾丝电磁铁、压力电磁铁用于产生各种力和动作，以配合机器动作。
检测触点的作用是用于检测在焊接过程中劈刀是否达到焊接面及调节变幅杆水平度。
预压力调节螺钉是用于调节变幅杆在水平状态时，变幅杆（劈刀安装孔处）向下的力，其力有利焊接及保持检测触点闭合。
2.放线系统
放线系统（见图4）是由丝筒座板、托丝片、连接架、放线电磁铁、放线摆杆等组成。
它的作用是安装金线和放线，在焊接过程中及时准确张紧和放松金线，以利线弧的形成。
3.操纵系统及操纵盒
操纵系统是由连杆、滑板、U5轴承座等组成。
它的作用是通过移动操纵盒，实现焊接材料与劈刀准确定位。
操作盒（见图5）上安装有部分操作控制开关、按键，用于配合机器面板上的设定进行焊接操作，其相关说明如下：
“主操作键”：
用于机器焊接操作。
“转换开关K1”有自动、手动与分步三种工作模式档位。
它用于转换机器工作模式，方便生产。
“线夹键/功能设定键”：
用于张开或闭合线夹、清零等操作。
“手动过片键”：
用于手动过片操作，使支架在工作台中走过一个工位。
若按住该键不放，则在过完第一个片约2秒钟后生产连续过片。
4.位移机构
位移机构是由位移电机、连轴器、螺杆、螺套、螺套座、位移滑板、导轴及轴承等零件组成（见图6）。
位移机构的主要作用是沓牛头马面过各中工作台左右移动。
实现第二焊点自动焊接及配合机器动作完成拱丝弧度、跨度形成。
●机器安装
1.开箱及显微镜安装
拆开包装箱，将机器限出置于平整台面，拆除包装海绵及橡皮筋，将显微镜架安装于机器上并固定好各螺钉（见图15），调试见6.14。
安装时注意控制尺寸L约为33MM。
2.劈刀安装
劈刀安装方法（见图16）：
劈刀上端面与变幅杆安装孔上端面平齐，用小号十字螺丝刀锁紧劈刀螺钉。
锁紧劈刀螺钉时，为避免损伤劈刀螺钉及劈刀，用其所长左手持镊子尾部顶住变幅杆左侧，然后右手持螺丝刀锁紧劈刀螺钉，要求左、右手用力均衡；拧紧后，按左面板上的“超声测试”键，本公司标准配置的劈刀（WT-8515、WT-8516、WT-8517、WT-9317等）在安装良好的情况下，光柱指示电平应达到或超过第11段，即表示劈刀螺钉已拧紧。
特殊情况下（如其它型号劈刀），可先将劈刀装好并确认拧紧，再按“超声测试”键，之后以此时实际光柱段数作为参考，不必满足以上指标。
WT-2302、WT-2310机型有该指示功能，其它机型无。
注：
1.拧紧劈刀螺钉时，一定要用工具（如镊子尾部）顶住变幅杆左侧，以免八孔弹片被扭曲变形；
2.劈刀螺钉的拧紧力要适当。
力小则劈刀夹不紧，影响超声功率输出；力大则易拧坏劈刀螺钉及损伤劈刀，而劈刀螺钉断在变幅杆内会造成变幅杆及换能器报废。
3.金丝安装
将备好的金丝置于托丝座板上，取出超始端，穿过导丝环、导丝管、压丝玻璃片、摆杆过丝孔、宝石粒过丝孔、线夹、劈刀孔，金丝的安装如图4所示。
注：
1.穿丝前，过丝通道（金丝经过的路径称为过通道）需用酒精棉球清洁；
2.需保证过丝通道过丝顺畅，防止挂住金丝或划伤金丝。
【操作及调整】
●操作说明表
1
◆状态：
初始位置。
◆操作：
无操作。
◆参数：
可移动屏幕上的光标调节所需。
◆动作：
线夹第二次张开，然后尾丝电磁铁复位使变幅杆前端下放，接着摆杆再次摆出，以张紧金线，然后线夹第二次闭合，最后摆杆摆回。
2
◆状态：
左一焊瞄准。
◆操作：
按下主操纵键不放。
◆参数：
高度h1（一瞄高度）可以改变。
◆动作：
动作：
焊头快速下移，摆杆摆出，线夹张开。
◆条件：
开关预先拨到“高度”。
3
◆状态：
左一焊。
◆操作：
放开主操纵键。
◆超声功率：
功率量一。
◆焊接时间：
一焊时间。
◆焊接压力：
一焊压力。
◆动作：
焊头慢速下移。
4
◆状态：
左拱丝高度。
◆操作：
无操作。
◆参数：
左拱丝高度、左跨度、正向左提弧跨度。
◆动作：
焊头快速回升，摆杆摆回，“分
步”或“自动”模式，有位移机构动作。
◆条件：
开关拨到“高度”调节左拱丝高度；拨到“跨度”调节左提弧度。
5
◆状态：
左二焊瞄准。
◆操作：
按下主操纵键不放。
◆参数：
左二瞄高度、左跨度、逆向左提弧跨度。
◆动作：
焊头由拱丝位置快速下移。
◆条件：
开关拨到“高度”调节左二瞄高度；拨到“跨度”调节左跨度。
6
◆状态：
左二焊。
◆操作：
放开主操纵键。
◆超声功率：
功率量二。
◆焊接时间：
二焊时间。
◆焊接压力：
二焊压力。
◆动作：
焊头慢速下移。
7
◆状态：
尾丝调节。
◆参数：
尾丝的长短（金球的大小）。
◆动作：
变幅杆前端上抬，线夹闭合，夹稳金线。
◆条件：
开关拨到“尾丝”位置。
8
◆状态：
尾丝形成。
◆操作：
开关拨离“尾丝”位置。
◆动作：
焊头快速回到初始位置。
如开关没有拨到“尾丝”，二焊完成后劈刀自动归原位。
9
◆状态：
形成金球。
◆操作：
无。
◆参数：
如需调节“烧球强度”、“烧球时间”请在初始位置根据屏幕光标位置进行调节。
1-9为左焊的动作过程示意图和调节方法。
10
◆状态：
初始位置。
◆操作：
无操作。
◆参数：
可移动屏幕上的光标调节所需。
◆动作：
同1。
11
◆状态：
左补球一焊瞄准、左补球位置。
◆操作：
左二焊后快速按下操纵键不放。
◆参数：
左右移动工作台可调整补球位置，上下移动劈刀可调整瞄准高度。
◆动作：
同2
◆条件：
开关拨到“高度”调节左补球一焊瞄准高度；拨到“跨度”调节左补球位置。
12
◆状态：
左补球一焊。
◆操作：
放开主操纵键或自动进行。
◆超声功率：
功率量三。
◆焊接时间：
三焊时间。
◆焊接压力：
三焊压力。
◆动作：
同3。
13
◆状态：
左补球拱丝高度。
◆操作：
无。
◆参数：
固定高度。
◆动作：
焊头快速回升，摆杆摆回，有位移机构动作。
14
◆状态：
左补球拱丝跨度。
◆操作：
无。
◆参数：
左补跨度。
◆动作：
同5。
◆条件：
开关拨到“跨度”位置。
15
◆状态：
左补球二焊。
◆操作：
开关拨离“跨度”位置。
◆超声功率：
功率量四。
◆焊接时间：
四焊时间。
◆焊接压力：
四焊压力。
◆动作：
同6
16
◆状态：
尾丝调节。
◆参数：
尾丝的长短（金球的大小）。
◆动作：
同7。
◆条件：
开关拨到“尾丝”位置。
17
◆状态：
尾丝形成。
◆操作：
开关拨离“尾丝”位置。
◆动作：
同8。
18
◆状态：
形成金球。
◆操作：
无。
◆参数：
如需调节“烧球强度”、“烧球时间”请在初始位置根据屏幕光标位置进行调节。
10-18为左焊补球动作示意图。
19
◆状态：
初始位置。
◆操作：
无操作。
◆参数：
可移动屏幕上的光标调节所需。
◆动作：
如有“复位”操作，超声输出，摆杆摆出，以张紧金线，然后线夹第二次闭合，最后摆杆摆回。
20
◆状态：
右一焊瞄准。
◆操作：
按下主操纵键不放。
◆参数：
跳距、高度h1（右一瞄高度）可以改变。
◆动作：
焊头快速下移，摆杆摆出，线夹张开。
◆条件：
开关拨到“高度”调右一瞄高度，拨到“跨度”调跳距。
21
◆状态：
右一焊。
◆操作：
放开主操纵键。
◆超声功率：
功率量五。
◆焊接时间：
五焊时间。
◆焊接压力：
五焊压力。
◆动作：
焊头慢速下移。
22
◆状态：
右拱丝高度。
◆参数：
右拱丝高度、右跨度、正向右
提弧跨度。
◆动作：
焊头快速回升，摆杆摆回，若
在“分步”或“自动”模式，有位移机
构动作。
◆条件：
开关拨到“高度”调节右拱丝
高度；拨到“跨度”调节右提弧度。
23
◆状态：
右二焊瞄准。
◆操作：
按下主操纵键不放。
◆参数：
右二瞄高度、右跨度、逆向右提弧跨度。
◆动作：
焊头由拱丝位置快速下移。
◆条件：
开关拨到“高度”调节右二瞄高度；拨到“跨度”调节右跨度。
24
◆状态：
右二焊。
◆操作：
放开主操纵键。
◆超声功率：
功率量六。
◆焊接时间：
六焊时间。
◆焊接压力：
六焊压力。
◆动作：
焊头慢速下移。
25
◆状态：
尾丝调节。
◆调节：
尾丝的长短（金球的大小）。
◆动作：
同7。
◆条件：
开关拨到“尾丝”位置。
26
◆状态：
尾丝形成。
◆操作：
开关拨离“尾丝”位置。
◆动作：
同8。
27
◆状态：
形成金球。
◆操作：
无。
◆参数：
如需调节“烧球强度”、“烧球时间”请在初始位置根据屏幕光标位置进行调节。
19-27右焊接动作过程示意图。
28
◆状态：
初始位置。
◆操作：
无操作。
◆参数：
可移动屏幕上的光标调节所需。
◆动作：
同1。
29
◆状态：
右补球一焊瞄准、右补球位置。
◆操作：
右二焊后快速按下操纵键不放。
◆参数：
左右移动工作台可调整补球位置，上下移动劈刀可调整瞄准高度。
◆动作：
同2
◆条件：
开关拨到“高度”调节右补球一焊瞄准高度；拨到“跨度”调节右补球位置。
30
◆状态：
右补球一焊。
◆操作：
放开主操纵键或自动进行。
◆超声功率：
功率量七。
◆焊接时间：
七焊时间。
◆焊接压力：
七焊压力。
◆动作：
同3。
31
◆状态：
右补球拱丝高度
◆操作：
无操作。
◆参数：
固定。
◆动作：
焊头快速回升，摆杆摆回，有位移机构动作。
32
◆状态：
右补球拱丝跨度。
◆操作：
无。
◆参数：
右补跨度
◆动作：
同5
◆条件：
开关拨到“跨度”位置。
33
◆状态：
右补球二焊。
◆操作：
开关拨离“跨度”位置。
◆超声功率：
功率量八。
◆焊接时间：
八焊时间。
◆焊接压力：
八焊压力。
◆动作：
同6
34
◆状态：
尾丝调节。
◆参数：
尾丝的长短（金球的大小）。
◆动作：
同7。
◆条件：
开关拨到“尾丝”位置。
35
◆状态：
尾丝形成。
◆操作：
开关拨离“尾丝”位置。
◆动作：
同8。
36
◆状态：
形成金球。
◆操作：
无。
◆参数：
如需调节“烧球强度”、“烧球时间”请在初始位置根据屏幕光标位置进行调节。
28-36为右补球的动作过程示意图。
●焊接参数包括：
一焊时间，二焊时间，三焊时间，四焊时间，五焊时间，六焊时间，七焊时间，八焊时间，一焊功率，二焊功率，三焊功率，四焊功率，五焊功率，六焊功率，七焊功率，八焊功率，一焊压力，二焊压力，三焊压力，四焊压力，五焊压力，六焊压力，七焊压力，八焊压力，烧球强度，烧球时间，灯光亮度，预置温度。
●焊接参数复位
焊接参数复位适用于以下三种情况：
1.机器长期没有使用。
2.不熟练人员在试机或者学习当中，焊接参数多次调节，数据大幅更改或调修机器及工作台后，导致参数混乱，又无法将参数调到一个较佳的数值。
这时可以用参数复位的方法，将参数恢复为出厂时的参数。
3.在遇到强干扰破坏已设定的各项数据。
●焊接参数复位操作方法：
按住“▼”键不放，接着按下“复位”键，仍然按住不放“▼”键约4秒钟。
●焊接参数调节
1.将劈刀停止在初始位置，把光标移动到相应参数处，旋动调整旋钮即可。
2.如要在焊接过程中需要对其进行调节，则要将“高度/锁定/跨度”开关置到锁定位置，并且按动“▼”或“▲”解锁，再将光标移动到要调节的参数的位置处。
注：
时间、压力、功率等参数调节小技巧。
当按下“压力测试”、“超声测试”、“手动打火”键时光标会自动跳至其对应的参数处，而无需手工将光标逐步移动至其处。
缩短调节时间，提高调节灵活性。
注：
时间长、功率小的焊点效果比时间短、功率大的焊点效果好。
●金球大小调节
金球大小由尾丝长短及打火强度、打火时间决定，在打火强度一定的情况下，尾丝越长金球越大，反之金球越小；在尾丝一定的情况下，打火强度越大，金球越大，反之金球越小；在尾丝长度一定时，所用时间长、电流小烧的金球比用时间短、电流大烧的金球球形好且表面光亮。
●电机动作参数复位
焊接参数复位适用于以下四种情况：
1.较长时间不开机。
2.不熟练人员在试机或者学习当中，参数多次调节，数据大幅更改或调修机器及工作台后，导致参数混乱，又无法将参数调到一个较佳的数值。
这时可以用参数复位的方法，将参数恢复为出厂时的参数。
3.在遇到强干扰破坏已设定的各项数据。
●电机动作参数复位及焊接高度检测步骤
1.先按下“线夹”键不放，然后再按一下复位，这时仍然按住线夹键不放约4秒钟。
2.运动参数清零之后,再按现操作键，劈刀会往复运动地探测高度。
请把支架当作障碍物，让劈刀在下降的过程当中碰到支架的杯底面。
随后劈刀自动迅速运动回到初始位置，整个高度探测过程至此完成。
3.完成焊接高度检测后，机器会自动设定一套初始参数（瞄准高度、拱丝高度、跨度、补球及线弧状态等），叫初始数据。
此时焊头（实为劈刀尖）位置为初始位置。
注：
如果忽略此功，会造成劈刀及晶片损坏及焊接质量不良。
注：
调节滑板右上角挡光片的位置，保证劈刀尖到加热体（或焊接工作面）的间距大于5MM且小于7MM。
●工作模式
手动/分步/自动工作模式（用“手动/分步/自动”开关设置），双向自动模式（用光标设置）。
●自动跳距
自动跳位是指双向焊接引线时，右侧引线的第一焊点瞄准点会相对左侧引线第一焊点自动向右移动，其两个第一焊点的间距即为跳距。
●可以改变的电机动作参数
第一、二焊点瞄准高度，拱丝高度，跨度，自动跳距，提弧，补球，补球跨度。
调节的时候屏幕上会出现
“
××××××”式样的提示字符。
可依据字符和上面的操作说明表进行调节。
●影响弧度的因素
1.适当调高拱丝高度，配合调
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