一種電熱毯自動化生產設備的製作方法
2023-06-17 07:23:47
本實用新型涉及電熱毯的生產設備，特別是一種電熱毯自動化生產設備。本實用新型用於實現布料輸入，放線斷線、布線和布料縫合的自動化作業。
背景技術：
電熱毯是一種常用的冬季取暖工具，不過目前電熱毯多採用手工方式裁布、布線及縫合，這種小作坊式的生產工藝不僅使電熱毯的生產效率得不到大幅度提高，而且生產出的電熱毯質量參差不齊。
中國專利文獻105592579A公開的《電熱毯自動布線針刺機》(申請號：201610040240.3)，公開了一種自動布線針刺機，用於實現布料輸入，布料切割，放線斷線、布線、布料縫合和電熱毯輸出的自動化作業，並且其對比了中國專利文獻CN2818531Y公開的《電熱毯自動布線針刺機》(申請號：200520024539.7)、CN202004988U公開的《電熱毯自動生產裝置》(申請號：201120130869.X)和中國專利文獻CN202150956U公開的《電熱毯多功能自動布線機》(申請號：201120294460.1)，克服了原有技術中不能實現自動化布線、熱粘合劑存在安全隱患和布線效率低下的問題。申請人通過研究和試驗發現，公開的《電熱毯自動布線針刺機》(申請號：201610040240.3)結構設計不合理且生產效率較低，比如其在布料輸送單元後面設置布料切割定位單元，一方面增加了機構的複雜程度、降低了生產效率，另一方面切斷後布料缺少拉緊機構，致使布料放置於壓線板上之後可能由於自身彈力作用發生收縮，影響布線效果；再比如布料完全位於壓線板上方之後再切斷布料，壓線板隨布料流轉到最後一步工序之後返回到初始位置才能進行下一塊電熱毯的生產，各機構中間等待時間較長，效率低下；還有該針刺機僅能適用於同一種規格的電熱毯的生產，不能根據生產任務通過調整針刺機而實現不同規格電熱毯的生產，進而需要準備不同規格的針刺機而造成造成針刺機資源的浪費和成本的上升。
技術實現要素：
本實用新型要解決的技術問題是針對以上不足，提供一種電熱毯自動化生產設備，實現布料輸入，放線斷線、布線和布料縫合的自動化作業，不僅能簡化設備結構、降低設備成本，而且能適應於不同規格的電熱毯的生產，同時可最大程度的降低設備中各部件的等待時間，大幅提高生產效率。
為解決以上技術問題，本實用新型採用以下技術方案：
一種電熱毯自動化生產設備，包括機架、布料輸送單元、放線斷線單元、布線單元、縫合單元和電熱毯輸出單元，所述放線斷線單元與布線單元配合，所述布料輸送單元安裝在機架的前端，所述放線斷線單元平設置於機架上，所述布線單元位於機架上方，所述縫合單元安裝在機架的後端，所述電熱毯輸出單元安裝在縫合單元後部，所述機架上安裝有帶動布料從機架前端移動到後端的裝置。
以下是對上述方案的進一步優化：
進一步，布料輸送單元包括布料輥筒架和分絲輥，其中：布料輥筒架上裝有電熱毯底布下布卷；所述分絲輥緊壓從電熱毯底布下布卷上展開的下布,下布從下布卷展出時會存在褶皺，歪斜，分絲輥可將布面整平，均勻布面。
進一步，所述機架上帶動布料從機架前端移動到後端的裝置為機架頂面上設置的沿機架整個長度方向延伸的多條驅動鏈條，所述驅動鏈條上沿驅動鏈條長度方向安裝有呈線性陣列的π形鏈條蓋板，所述每個鏈條蓋板的兩個側板分別安裝在驅動鏈條上的一個鏈節的兩個鏈銷上，所述鏈條蓋板的頂板位於驅動鏈條的外側且上面固定安裝有垂直於對應的鏈節頂面的針狀帶布針，所述驅動鏈條上方靠近布料輸送單元分絲輥的位置設置有壓布用的毛刷板，所述毛刷板將下布按壓在帶布針上，所述驅動鏈條帶動下布從機架的前端移動到後端，所述驅動鏈條由第一電機驅動，所述帶布針上設置有環形凹槽且環形凹槽位於下布的上方，布線單元工作時，帶布針可同時作為繞線針使用，允許電阻線在帶布針上纏繞轉向，所述環形凹槽可將纏繞在帶布針上的電阻線卡住，防止布線單元在快速繞線過程中，電阻線從帶布針上滑脫。
進一步，所述布線單元包括送絲裝置、橫跨機架頂部兩側的縱向直線運動模組和位於機架頂部兩側的第二橫向直線運動模組，所述縱向直線運動模組的兩端分別安裝在兩個第二橫向直線運動模組上，所述送絲裝置安裝在縱向直線運動模組上。
進一步，放線斷線單元包括第一線夾、第二線夾、儲線裝置、線卷和第一橫向直線運動模組，所述第一橫向直線運動模組安裝在機架左側的上方，所述第一線夾和第二線夾安裝在第一橫向直線運動模組上，所述儲線裝置固定安裝在縱向直線運動模組的一端，所述線卷安裝在儲線裝置上，所述線卷伸出的電阻線穿過儲線裝置和送絲裝置並且電阻線的線頭被夾緊在第一線夾上，所述第二線夾用於在一個電熱毯的電阻線繞線完成後切斷送絲裝置處伸出的電阻線並夾緊在第一線夾上的線頭，所述儲線裝置用於保證儲線裝置與第一線夾之間的電阻線處於拉緊狀態。
進一步，所述縫合單元包括超聲波發生器組件、超聲波焊接頭組件和氣缸，所述超聲波發生器組件固定在下布下方的機架上，所述超聲波焊接頭組件安裝在氣缸上，所述超聲波焊接頭組件和氣缸位於超聲波發生器組件處下布的正上方，所述氣缸帶動超聲波焊接頭組件做往復運動，超聲波焊接具有焊接速度快、強度高、焊縫漂亮、密封性好、能耗低、操作簡單等優點。
進一步，所述超聲波焊接頭組件包括底座、氣彈簧、焊接頭固定座和焊接頭，所述底座與氣缸的活動端固定連接，所述氣彈簧的一端與底座固定連接，所述氣彈簧的另一端與焊接頭固定座固定連接，所述焊接頭安裝在焊接頭固定座上，所述氣彈簧與氣缸互相平行，所述焊接頭的下端面上設置有十字形凹槽，通過改變氣彈簧內部氣體壓力，可以調整氣彈簧的勁度係數，以適應不同的焊接厚度和焊接要求，也可以避免焊接頭下壓時因為應力集中而損壞，焊接頭的端面上設置十字形凹槽，可使布料上焊接出的焊點內部存在十字形未焊接部分，實驗表明，這種焊點比整體焊點焊接的效果好，強度高。
進一步，所述機架的後端上方設置有電熱毯底布上布出料裝置，所述電熱毯底布上布出料裝置包括布料輥筒架和分絲輥，所述電熱毯底布上布出料裝置用於將上布隨下布一起送入縫合單元。
進一步，所述電熱毯輸出單元包括兩個安裝在機架上的壓布輥，經過縫合單元後的電熱毯上布、下布和電阻線穿過兩個壓布輥之間的縫隙。
進一步，所述電熱毯自動化生產設備還包括變幅單元，所述變幅單元包括位於機架右側且平行於驅動鏈條的擋板，所述擋板的兩端分別安裝在垂直於驅動鏈條的兩個滾珠絲槓組件上，所述滾珠絲槓組件被第二電機通過帶輪和同步帶帶動，所述滾珠絲槓組件安裝在機架上，所述一條驅動鏈條安裝在擋板上，所述安裝在擋板上的驅動鏈條由安裝在機架上的花鍵軸驅動且可沿花鍵軸做往復運動，所述安裝在擋板上的驅動鏈條可跟隨擋板在滾珠絲槓組件上做往復運動，所述花鍵軸由第一電機驅動，其餘驅動鏈條相互平行的安裝在機架的左側。
本實用新型具體使用方法是：
第一步，調整生產的電熱毯的寬度，啟動第二電機，擋板及安裝在擋板上的驅動鏈條運動到合適的位置；
第二步，將布料輥筒架上的電熱毯底布下布卷展出的下布的布頭繞過分絲輥後放到驅動鏈條上方的帶布針和毛刷板之間，按下毛刷板，下布在毛刷板作用下會被帶布針刺穿；
第三步，啟動第一電機，驅動鏈條帶動下布朝向縫合單元移動,待下布移動到機架頂部的合適位置後，第一電機停止。
第四步，啟動放線斷線單元和布線單元，第一線夾夾持住電阻線的線頭，縱向直線運動模組和第一橫向直線運動模組帶動送絲裝置在電熱毯區域的帶布針上纏繞電阻線，可根據多溫區規格產品要求在相應驅動鏈條的帶布針上進行繞線，第一線夾在第二橫向直線運動模組帶動下隨縱向直線運動模組同步移動。
第五步，繞線完成後，第二線夾切斷送絲裝置伸出的電阻線，並夾持住切下的電阻線的線頭和第一線夾上電阻線的線頭，第一線夾鬆開切下的電阻線的線頭並夾持住送絲裝置上的電阻線的線頭。
第六步，將電熱毯上布按壓到縫合單元入口處的帶布針上，啟動第一電機，驅動鏈條帶動電熱毯的下布和上布同時進入縫合單元，第二線夾隨電熱毯的下布同步移動；
第七步，布線完成的電熱毯進入縫合單元後，超聲波焊接頭組件在氣缸作用下移動到電熱毯上布接觸的位置，同時超聲波焊接頭組件與超聲波發生器組件壓緊，超聲波焊接頭組件與超聲波發生器組件有0.4秒的保壓持續時間，實現上布、下布的縫合焊接。
第八步，電熱毯在縫合單元焊接完成後經過壓布輥碾壓之後輸出，下一幅待布線的電熱毯的下布正好移動到位，布線裝置開始對下一幅電熱毯進行布線。
其中第三步之後也可以採用如下使用方法：
第三步，啟動第一電機，驅動鏈條帶動下布朝向縫合單元移動，每移動一個電阻線間距時第一電機停止運動，送絲裝置只需要在縱向直線運動模組帶動下就能對電熱毯完成布線。布線單元對電熱毯進行布線的同時，縫合單元可同步對電熱毯進行縫合。
使用這種方法布線時，布線單元等待時間最短，電熱毯加工效率最高，而且同一幅電熱毯可以邊布線邊縫合，縮短整個生產設備的長度，進而降低設備的生產成本和佔地空間。
本實用新型採用以上技術方案後，與現有技術相比，具有以下優點：
1、大幅提高了電熱毯的生產效率，明顯減少了各工序之間的等待時間，同時電熱毯可進行連續生產；
2、在變幅單元作用下，可以實現對不同寬度電熱毯的自動生產，提高了生產設備的適用範圍，進而可以更靈活的適應生產任務，降低了設備閒置增加的成本和採購專用設備增加的成本，同時也降低了對生產空間的要求，提高了空間利用率；
3、實現了布料輸入，放線斷線、布線、布料縫合和輸出自動化作業的同時，簡化了設備，去掉了一些不必要的配置(比如布料切割定位工序)，既提高了生產效率，又大幅降低了設備生產成本；
4、實現了對多溫區規格產品的布線，通過選擇不同驅動鏈條上的帶布針作為繞線基準，可以控制電阻線的寬度，進而實現不同的溫度要求。
下面結合附圖和實施例對本實用新型進行詳細說明。
附圖說明
圖1為本實用新型的結構示意圖；
圖2為本實用新型的頂視圖；
圖3為本實用新型的左視圖；
圖4為本實用新型變幅單元的示意圖；
圖5為縫合單元示意圖；
圖6為驅動鏈條局部視圖；
圖7為超聲波焊接頭組件的示意圖。
附圖中，各標號所代表的部件列表如下：
1、下布卷，2、分絲輥，3、布料輥筒架，4、毛刷板，5、縱向直線運動模組，6、送絲裝置，7、下布，8、儲線裝置，9、線卷，10、機架，11、電阻線，12、縫合單元，121、超聲波焊接頭組件，122、超聲波發生器組件，123、氣缸，124、底座，125、氣彈簧，126、焊接頭固定座，127、焊接頭，13、壓布輥，14、變幅單元，15、帶布針，16、上布卷，17驅動鏈條、18、上布，19、擋板，20、第二電機，21、絲槓組件，22、同步帶，23、帶輪，24、第一電機，25、第一線夾，26、第二線夾，27、第二橫向直線運動模組，28、第一橫向直線運動模組，29、鏈條蓋板，30、鏈銷，31、花鍵軸，32、環形凹槽。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的原理和特徵進行描述，所舉實例只用於解釋本實用新型，並非用於限定本實用新型的範圍。
如圖1所示，一種電熱毯自動化生產設備，包括機架10、布料輸送單元、放線斷線單元、布線單元、縫合單元12和電熱毯輸出單元，所述放線斷線單元與布線單元配合，所述布料輸送單元安裝在機架10的前端，所述放線斷線單元平設置於機架10上，所述布線單元位於機架10上方，所述縫合單元12安裝在機架10的後端，所述電熱毯輸出單元安裝在縫合單元12的後部，所述機架10上安裝有帶動布料從機架10的前端移動到後端的裝置。
如圖1所示，布料輸送單元包括布料輥筒架3和分絲輥2，其中：布料輥筒架3上裝有電熱毯底布下布卷1，所述分絲輥2緊壓從電熱毯底布下布卷1上展開的下布7。
如圖1、2和6所示，所述機架10上帶動布料從機架10前端移動到後端的裝置為機架10頂面上設置的沿機架10整個長度方向延伸的多條驅動鏈條17，所述驅動鏈條17上沿驅動鏈條17長度方向安裝有呈線性陣列的π形鏈條蓋板29，所述每個鏈條蓋板29的兩個側板分別安裝在驅動鏈條17上的一個鏈節的兩個鏈銷30上，所述鏈條蓋板29的頂板位於驅動鏈條17的外側且上面固定安裝有垂直於對應的鏈節頂面的針狀帶布針15，所述驅動鏈條17上方靠近布料輸送單元的分絲輥2的位置設置有壓布用的毛刷板4，所述毛刷板4將下布7按壓在帶布針15上，所述驅動鏈條17帶動下布7從機架10的前端移動到後端，所述驅動鏈條17由第一電機24驅動，所述帶布針15上設置有環形凹槽32且環形凹槽32位於下布7的上方，布線單元工作時，帶布針15可同時作為繞線針使用，允許電阻線11在帶布針15上纏繞轉向，所述環形凹槽32可將纏繞在帶布針15上的電阻線11卡住，防止布線單元在快速繞線過程中，電阻線11從帶布針15上滑脫。
如圖1、2所示，所述布線單元包括送絲裝置6、橫跨機架10頂端左右兩側的縱向直線運動模組5和位於機架10左右兩側的第二橫向直線運動模組27，所述縱向直線運動模組5的兩端分別安裝在兩個第二橫向直線運動模組27上，所述送絲裝置6安裝在縱向直線運動模組5上。
如圖1、2所示，放線斷線單元包括第一線夾25、第二線夾26、儲線裝置8、線卷9和第一橫向直線運動模組28，所述第一橫向直線運動模組28安裝在機架10左側的上方，所述第一線夾25和第二線夾26安裝在第一橫向直線運動模組28上，所述儲線裝置8固定安裝在縱向直線運動模組5的左端，所述線卷9安裝在儲線裝置8上，所述線卷9伸出的電阻線11依次穿過儲線裝置8和送絲裝置6並且電阻線11的線頭被夾緊在第一線夾25上，所述第二線夾26用於在一個電熱毯的電阻線11繞線完成後切斷送絲裝置6處伸出的電阻線11並夾緊在第一線夾25上的線頭，所述儲線裝置8用於保證儲線裝置8與第一線夾25之間的電阻線11處於拉緊狀態。
如圖5所示，所述縫合單元12包括超聲波發生器組件122、超聲波焊接頭組件121和氣缸123，所述超聲波發生器組件122固定在下布7下方的機架10上，所述超聲波焊接頭組件121安裝在氣缸123上，所述超聲波焊接頭組件121和氣缸123位於超聲波發生器組件122處下布7的正上方，所述氣缸123帶動超聲波焊接頭組件121做往復運動。
如圖7所示，所述超聲波焊接頭組件122包括底座124、氣彈簧125、焊接頭固定座126和焊接頭127，所述底座124與氣缸123的活動端固定連接，所述氣彈簧125的一端與底座124固定連接，所述氣彈簧125的另一端與焊接頭固定座126固定連接，所述焊接頭127安裝在焊接頭固定座126上，所述氣彈簧125與氣缸123互相平行，所述焊接頭127的下端面上設置有十字形凹槽，通過改變氣彈簧125內部氣體壓力，可以調整氣彈簧125的勁度係數，以適應不同的焊接厚度和焊接要求，也可以避免焊接頭127下壓時因為應力集中而損壞，焊接頭127的端面上設置十字形凹槽，可使布料上焊接出的焊點內部存在十字形未焊接部分，實驗表明，這種焊點比整體焊點焊接的效果好，強度高。
如圖1、3所示，所述機架10的後端上方設置有電熱毯底布上布出料裝置，所述電熱毯底布上布出料裝置包括布料輥筒架3和分絲輥2，所述布料輥筒架3上裝有電熱毯底布上布卷16，所述電熱毯底布上布出料裝置用於將上布18隨下布7一起送入縫合單元12。
如圖3所示，所述電熱毯輸出單元包括兩個安裝在機架10上的壓布輥13，經過縫合單元12後的電熱毯穿過兩個壓布輥13之間的縫隙。
如圖4所示，所述電熱毯自動化生產設備還包括變幅單元14，所述變幅單元14包括位於機架10右側且平行於驅動鏈條17的擋板19，所述擋板19的兩端分別安裝在垂直於驅動鏈條17的兩個滾珠絲槓組件21上，所述滾珠絲槓組件21被第二電機20通過帶輪23和同步帶22帶動，所述滾珠絲槓組件21安裝在機架10上，所述一條驅動鏈條17安裝在擋板19上，所述安裝在擋板19上的驅動鏈條17由安裝在機架10上的花鍵軸31驅動且可沿花鍵軸31做往復運動，所述安裝在擋板19上的驅動鏈條17可跟隨擋板19在滾珠絲槓組件21上做往復運動，所述花鍵軸31由第一電機24驅動，其餘驅動鏈條17相互平行的安裝在機架10的左側。
本實用新型具體使用方法是：
第一步，調整生產的電熱毯的寬度，啟動第二電機20，擋板19及安裝在擋板19上的驅動鏈條17運動到合適的位置；
第二步，將布料輥筒架3上的電熱毯底布下布7卷1展出的下布7的布頭繞過分絲輥2後放到驅動鏈條17上方的帶布針15和毛刷板4之間，按下毛刷板4，下布7在毛刷板4作用下會被帶布針15刺穿；
第三步，啟動第一電機24，驅動鏈條17帶動下布7朝向縫合單元12移動,待下布7移動到機架10頂部的合適位置後，第一電機24停止。
第四步，啟動放線斷線單元和布線單元，第一線夾25夾持住電阻線11的線頭，縱向直線運動模組5和第一橫向直線運動模組28帶動送絲裝置6在電熱毯區域的帶布針15上纏繞電阻線11，可根據多溫區規格產品要求在相應驅動鏈條17的帶布針15上進行繞線，第一線夾25在第二橫向直線運動模組27帶動下隨縱向直線運動模組5同步移動。
第五步，繞線完成後，第二線夾26切斷送絲裝置6伸出的電阻線11，並夾持住切下的電阻線11的線頭和第一線夾25上電阻線11的線頭，第一線夾25鬆開切下的電阻線11的線頭並夾持住送絲裝置6上的電阻線11的線頭。
第六步，將電熱毯上布18按壓到縫合單元12入口處的帶布針15上，啟動第一電機24，驅動鏈條17帶動電熱毯的下布7和上布18同時進入縫合單元12，第二線夾26隨電熱毯的下布7同步移動；
第七步，布線完成的電熱毯進入縫合單元12後，超聲波焊接頭組件121在氣缸123作用下移動到與電熱毯上布18接觸的位置，同時超聲波焊接頭組件121與超聲波發生器組件122壓緊，超聲波焊接頭組件121與超聲波發生器組件122有0.4秒的保壓持續時間，實現上布18、下布7的縫合焊接。
第八步，電熱毯在縫合單元12焊接完成後經過壓布輥13碾壓之後輸出，下一幅待布線的電熱毯的下布7正好移動到位，布線裝置開始對下一幅電熱毯進行布線。
之後重複第三步到第八步的工作過程(同時將上布18按壓到帶布針15上的操作可不再重複)，即可實現對電熱毯的連續生產。
其中第三步之後也可以採用如下使用方法：
第三步，啟動第一電機24，驅動鏈條17帶動下布7朝向縫合單元12移動，每移動一個電阻線11的間距時第一電機24停止運動，送絲裝置6隻需要在縱向直線運動模組5帶動下就能對電熱毯完成布線。布線單元對電熱毯進行布線的同時，縫合單元12可同步對電熱毯進行縫合。
使用這種方法布線時，布線單元等待時間最短，電熱毯加工效率最高，而且同一幅電熱毯可以邊布線邊縫合，縮短整個生產設備的長度，進而降低設備的生產成本和佔地空間。
以上所述為本實用新型最佳實施方式的舉例，其中未詳細述及的部分均為本領域普通技術人員的公知常識。本實用新型的保護範圍以權利要求的內容為準，任何基於本實用新型的技術啟示而進行的等效變換，也在本實用新型的保護範圍之內。