两个焊点同时焊接,焊头的设计直接决定了能量能否“公平”地分配到每个焊点。普通单点焊头无法胜任多点焊接的任务——必须采用专门设计的多焊点焊头。本文介绍两种主流的多焊点焊头设计方案。
方案一:子母焊头(组合式焊头)
这是最常用的多点焊接焊头结构。一个母焊头连接两个或多个子焊头,每个子焊头对应一个焊点。子焊头与焊接物的接触表面可以根据产品形状设计为平面、曲面、刻花表面或点状。
子母焊头的优势:子焊头可以独立设计长度和形状,以此调节每个焊点实际接收的能量。通过调整子焊头的长度差异,可以补偿能量衰减——远端焊点的子焊头设计得稍短一些(能量更集中),近端焊点的子焊头设计得稍长一些(能量更分散),从而实现两端的能量平衡。
方案二:多针式焊头
对于焊点数量更多或焊点分布不规则的场景,可采用多针式焊头——在焊头工作面上均匀分布多个焊针,每个焊针对应一个焊点。关键在于确保各焊针的振幅一致。如果焊针长短不一,振幅大小不一致,焊头极易损坏。
振幅平衡——多焊点焊头的核心指标
无论采用哪种设计方案,振幅平衡都是决定成败的核心指标。焊头端面各点的振幅差异应控制在10%以内。振幅大的区域会出现溢料或发白,振幅小的区域则可能虚焊。建议在焊头加工完成后进行振幅测量验证,或采用有限元仿真优化焊头形状。
多组换能器协同驱动
对于大型或多焊点焊头,可以采用多组调幅器与换能器共同驱动一个焊头的方式,提高焊头的安装稳定性,使振幅分布更均匀。这是目前高端多焊点焊接设备的主流技术路线。
焊头设计是多点焊接的“上层建筑”——底模再精准、参数再优化,如果焊头不能公平分配能量,一切都无从谈起。