一种电热毯自动化生产设备的制作方法

本实用新型涉及电热毯的生产设备，特别是一种电热毯自动化生产设备。本实用新型用于实现布料输入，放线断线、布线和布料缝合的自动化作业。

背景技术：

电热毯是一种常用的冬季取暖工具，不过目前电热毯多采用手工方式裁布、布线及缝合，这种小作坊式的生产工艺不仅使电热毯的生产效率得不到大幅度提高，而且生产出的电热毯质量参差不齐。

中国专利文献105592579A公开的《电热毯自动布线针刺机》(申请号：201610040240.3)，公开了一种自动布线针刺机，用于实现布料输入，布料切割，放线断线、布线、布料缝合和电热毯输出的自动化作业，并且其对比了中国专利文献CN2818531Y公开的《电热毯自动布线针刺机》(申请号：200520024539.7)、CN202004988U公开的《电热毯自动生产装置》(申请号：201120130869.X)和中国专利文献CN202150956U公开的《电热毯多功能自动布线机》(申请号：201120294460.1)，克服了原有技术中不能实现自动化布线、热粘合剂存在安全隐患和布线效率低下的问题。申请人通过研究和试验发现，公开的《电热毯自动布线针刺机》(申请号：201610040240.3)结构设计不合理且生产效率较低，比如其在布料输送单元后面设置布料切割定位单元，一方面增加了机构的复杂程度、降低了生产效率，另一方面切断后布料缺少拉紧机构，致使布料放置于压线板上之后可能由于自身弹力作用发生收缩，影响布线效果；再比如布料完全位于压线板上方之后再切断布料，压线板随布料流转到最后一步工序之后返回到初始位置才能进行下一块电热毯的生产，各机构中间等待时间较长，效率低下；还有该针刺机仅能适用于同一种规格的电热毯的生产，不能根据生产任务通过调整针刺机而实现不同规格电热毯的生产，进而需要准备不同规格的针刺机而造成造成针刺机资源的浪费和成本的上升。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种电热毯自动化生产设备，实现布料输入，放线断线、布线和布料缝合的自动化作业，不仅能简化设备结构、降低设备成本，而且能适应于不同规格的电热毯的生产，同时可最大程度的降低设备中各部件的等待时间，大幅提高生产效率。

为解决以上技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种电热毯自动化生产设备，包括机架、布料输送单元、放线断线单元、布线单元、缝合单元和电热毯输出单元，所述放线断线单元与布线单元配合，所述布料输送单元安装在机架的前端，所述放线断线单元平设置于机架上，所述布线单元位于机架上方，所述缝合单元安装在机架的后端，所述电热毯输出单元安装在缝合单元后部，所述机架上安装有带动布料从机架前端移动到后端的装置。

以下是对上述方案的进一步优化：

进一步，布料输送单元包括布料辊筒架和分丝辊，其中：布料辊筒架上装有电热毯底布下布卷；所述分丝辊紧压从电热毯底布下布卷上展开的下布,下布从下布卷展出时会存在褶皱，歪斜，分丝辊可将布面整平，均匀布面。

进一步，所述机架上带动布料从机架前端移动到后端的装置为机架顶面上设置的沿机架整个长度方向延伸的多条驱动链条，所述驱动链条上沿驱动链条长度方向安装有呈线性阵列的π形链条盖板，所述每个链条盖板的两个侧板分别安装在驱动链条上的一个链节的两个链销上，所述链条盖板的顶板位于驱动链条的外侧且上面固定安装有垂直于对应的链节顶面的针状带布针，所述驱动链条上方靠近布料输送单元分丝辊的位置设置有压布用的毛刷板，所述毛刷板将下布按压在带布针上，所述驱动链条带动下布从机架的前端移动到后端，所述驱动链条由第一电机驱动，所述带布针上设置有环形凹槽且环形凹槽位于下布的上方，布线单元工作时，带布针可同时作为绕线针使用，允许电阻线在带布针上缠绕转向，所述环形凹槽可将缠绕在带布针上的电阻线卡住，防止布线单元在快速绕线过程中，电阻线从带布针上滑脱。

进一步，所述布线单元包括送丝装置、横跨机架顶部两侧的纵向直线运动模组和位于机架顶部两侧的第二横向直线运动模组，所述纵向直线运动模组的两端分别安装在两个第二横向直线运动模组上，所述送丝装置安装在纵向直线运动模组上。

进一步，放线断线单元包括第一线夹、第二线夹、储线装置、线卷和第一横向直线运动模组，所述第一横向直线运动模组安装在机架左侧的上方，所述第一线夹和第二线夹安装在第一横向直线运动模组上，所述储线装置固定安装在纵向直线运动模组的一端，所述线卷安装在储线装置上，所述线卷伸出的电阻线穿过储线装置和送丝装置并且电阻线的线头被夹紧在第一线夹上，所述第二线夹用于在一个电热毯的电阻线绕线完成后切断送丝装置处伸出的电阻线并夹紧在第一线夹上的线头，所述储线装置用于保证储线装置与第一线夹之间的电阻线处于拉紧状态。

进一步，所述缝合单元包括超声波发生器组件、超声波焊接头组件和气缸，所述超声波发生器组件固定在下布下方的机架上，所述超声波焊接头组件安装在气缸上，所述超声波焊接头组件和气缸位于超声波发生器组件处下布的正上方，所述气缸带动超声波焊接头组件做往复运动，超声波焊接具有焊接速度快、强度高、焊缝漂亮、密封性好、能耗低、操作简单等优点。

进一步，所述超声波焊接头组件包括底座、气弹簧、焊接头固定座和焊接头，所述底座与气缸的活动端固定连接，所述气弹簧的一端与底座固定连接，所述气弹簧的另一端与焊接头固定座固定连接，所述焊接头安装在焊接头固定座上，所述气弹簧与气缸互相平行，所述焊接头的下端面上设置有十字形凹槽，通过改变气弹簧内部气体压力，可以调整气弹簧的劲度系数，以适应不同的焊接厚度和焊接要求，也可以避免焊接头下压时因为应力集中而损坏，焊接头的端面上设置十字形凹槽，可使布料上焊接出的焊点内部存在十字形未焊接部分，实验表明，这种焊点比整体焊点焊接的效果好，强度高。

进一步，所述机架的后端上方设置有电热毯底布上布出料装置，所述电热毯底布上布出料装置包括布料辊筒架和分丝辊，所述电热毯底布上布出料装置用于将上布随下布一起送入缝合单元。

进一步，所述电热毯输出单元包括两个安装在机架上的压布辊，经过缝合单元后的电热毯上布、下布和电阻线穿过两个压布辊之间的缝隙。

进一步，所述电热毯自动化生产设备还包括变幅单元，所述变幅单元包括位于机架右侧且平行于驱动链条的挡板，所述挡板的两端分别安装在垂直于驱动链条的两个滚珠丝杠组件上，所述滚珠丝杠组件被第二电机通过带轮和同步带带动，所述滚珠丝杠组件安装在机架上，所述一条驱动链条安装在挡板上，所述安装在挡板上的驱动链条由安装在机架上的花键轴驱动且可沿花键轴做往复运动，所述安装在挡板上的驱动链条可跟随挡板在滚珠丝杠组件上做往复运动，所述花键轴由第一电机驱动，其余驱动链条相互平行的安装在机架的左侧。

本实用新型具体使用方法是：

第一步，调整生产的电热毯的宽度，启动第二电机，挡板及安装在挡板上的驱动链条运动到合适的位置；

第二步，将布料辊筒架上的电热毯底布下布卷展出的下布的布头绕过分丝辊后放到驱动链条上方的带布针和毛刷板之间，按下毛刷板，下布在毛刷板作用下会被带布针刺穿；

第三步，启动第一电机，驱动链条带动下布朝向缝合单元移动,待下布移动到机架顶部的合适位置后，第一电机停止。

第四步，启动放线断线单元和布线单元，第一线夹夹持住电阻线的线头，纵向直线运动模组和第一横向直线运动模组带动送丝装置在电热毯区域的带布针上缠绕电阻线，可根据多温区规格产品要求在相应驱动链条的带布针上进行绕线，第一线夹在第二横向直线运动模组带动下随纵向直线运动模组同步移动。

第五步，绕线完成后，第二线夹切断送丝装置伸出的电阻线，并夹持住切下的电阻线的线头和第一线夹上电阻线的线头，第一线夹松开切下的电阻线的线头并夹持住送丝装置上的电阻线的线头。

第六步，将电热毯上布按压到缝合单元入口处的带布针上，启动第一电机，驱动链条带动电热毯的下布和上布同时进入缝合单元，第二线夹随电热毯的下布同步移动；

第七步，布线完成的电热毯进入缝合单元后，超声波焊接头组件在气缸作用下移动到电热毯上布接触的位置，同时超声波焊接头组件与超声波发生器组件压紧，超声波焊接头组件与超声波发生器组件有0.4秒的保压持续时间，实现上布、下布的缝合焊接。

第八步，电热毯在缝合单元焊接完成后经过压布辊碾压之后输出，下一幅待布线的电热毯的下布正好移动到位，布线装置开始对下一幅电热毯进行布线。

其中第三步之后也可以采用如下使用方法：

第三步，启动第一电机，驱动链条带动下布朝向缝合单元移动，每移动一个电阻线间距时第一电机停止运动，送丝装置只需要在纵向直线运动模组带动下就能对电热毯完成布线。布线单元对电热毯进行布线的同时，缝合单元可同步对电热毯进行缝合。

使用这种方法布线时，布线单元等待时间最短，电热毯加工效率最高，而且同一幅电热毯可以边布线边缝合，缩短整个生产设备的长度，进而降低设备的生产成本和占地空间。

本实用新型采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点：

1、大幅提高了电热毯的生产效率，明显减少了各工序之间的等待时间，同时电热毯可进行连续生产；

2、在变幅单元作用下，可以实现对不同宽度电热毯的自动生产，提高了生产设备的适用范围，进而可以更灵活的适应生产任务，降低了设备闲置增加的成本和采购专用设备增加的成本，同时也降低了对生产空间的要求，提高了空间利用率；

3、实现了布料输入，放线断线、布线、布料缝合和输出自动化作业的同时，简化了设备，去掉了一些不必要的配置(比如布料切割定位工序)，既提高了生产效率，又大幅降低了设备生产成本；

4、实现了对多温区规格产品的布线，通过选择不同驱动链条上的带布针作为绕线基准，可以控制电阻线的宽度，进而实现不同的温度要求。

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的顶视图；

图3为本实用新型的左视图；

图4为本实用新型变幅单元的示意图；

图5为缝合单元示意图；

图6为驱动链条局部视图；

图7为超声波焊接头组件的示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、下布卷，2、分丝辊，3、布料辊筒架，4、毛刷板，5、纵向直线运动模组，6、送丝装置，7、下布，8、储线装置，9、线卷，10、机架，11、电阻线，12、缝合单元，121、超声波焊接头组件，122、超声波发生器组件，123、气缸，124、底座，125、气弹簧，126、焊接头固定座，127、焊接头，13、压布辊，14、变幅单元，15、带布针，16、上布卷，17驱动链条、18、上布，19、挡板，20、第二电机，21、丝杠组件，22、同步带，23、带轮，24、第一电机，25、第一线夹，26、第二线夹，27、第二横向直线运动模组，28、第一横向直线运动模组，29、链条盖板，30、链销，31、花键轴，32、环形凹槽。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1所示，一种电热毯自动化生产设备，包括机架10、布料输送单元、放线断线单元、布线单元、缝合单元12和电热毯输出单元，所述放线断线单元与布线单元配合，所述布料输送单元安装在机架10的前端，所述放线断线单元平设置于机架10上，所述布线单元位于机架10上方，所述缝合单元12安装在机架10的后端，所述电热毯输出单元安装在缝合单元12的后部，所述机架10上安装有带动布料从机架10的前端移动到后端的装置。

如图1所示，布料输送单元包括布料辊筒架3和分丝辊2，其中：布料辊筒架3上装有电热毯底布下布卷1，所述分丝辊2紧压从电热毯底布下布卷1上展开的下布7。

如图1、2和6所示，所述机架10上带动布料从机架10前端移动到后端的装置为机架10顶面上设置的沿机架10整个长度方向延伸的多条驱动链条17，所述驱动链条17上沿驱动链条17长度方向安装有呈线性阵列的π形链条盖板29，所述每个链条盖板29的两个侧板分别安装在驱动链条17上的一个链节的两个链销30上，所述链条盖板29的顶板位于驱动链条17的外侧且上面固定安装有垂直于对应的链节顶面的针状带布针15，所述驱动链条17上方靠近布料输送单元的分丝辊2的位置设置有压布用的毛刷板4，所述毛刷板4将下布7按压在带布针15上，所述驱动链条17带动下布7从机架10的前端移动到后端，所述驱动链条17由第一电机24驱动，所述带布针15上设置有环形凹槽32且环形凹槽32位于下布7的上方，布线单元工作时，带布针15可同时作为绕线针使用，允许电阻线11在带布针15上缠绕转向，所述环形凹槽32可将缠绕在带布针15上的电阻线11卡住，防止布线单元在快速绕线过程中，电阻线11从带布针15上滑脱。

如图1、2所示，所述布线单元包括送丝装置6、横跨机架10顶端左右两侧的纵向直线运动模组5和位于机架10左右两侧的第二横向直线运动模组27，所述纵向直线运动模组5的两端分别安装在两个第二横向直线运动模组27上，所述送丝装置6安装在纵向直线运动模组5上。

如图1、2所示，放线断线单元包括第一线夹25、第二线夹26、储线装置8、线卷9和第一横向直线运动模组28，所述第一横向直线运动模组28安装在机架10左侧的上方，所述第一线夹25和第二线夹26安装在第一横向直线运动模组28上，所述储线装置8固定安装在纵向直线运动模组5的左端，所述线卷9安装在储线装置8上，所述线卷9伸出的电阻线11依次穿过储线装置8和送丝装置6并且电阻线11的线头被夹紧在第一线夹25上，所述第二线夹26用于在一个电热毯的电阻线11绕线完成后切断送丝装置6处伸出的电阻线11并夹紧在第一线夹25上的线头，所述储线装置8用于保证储线装置8与第一线夹25之间的电阻线11处于拉紧状态。

如图5所示，所述缝合单元12包括超声波发生器组件122、超声波焊接头组件121和气缸123，所述超声波发生器组件122固定在下布7下方的机架10上，所述超声波焊接头组件121安装在气缸123上，所述超声波焊接头组件121和气缸123位于超声波发生器组件122处下布7的正上方，所述气缸123带动超声波焊接头组件121做往复运动。

如图7所示，所述超声波焊接头组件122包括底座124、气弹簧125、焊接头固定座126和焊接头127，所述底座124与气缸123的活动端固定连接，所述气弹簧125的一端与底座124固定连接，所述气弹簧125的另一端与焊接头固定座126固定连接，所述焊接头127安装在焊接头固定座126上，所述气弹簧125与气缸123互相平行，所述焊接头127的下端面上设置有十字形凹槽，通过改变气弹簧125内部气体压力，可以调整气弹簧125的劲度系数，以适应不同的焊接厚度和焊接要求，也可以避免焊接头127下压时因为应力集中而损坏，焊接头127的端面上设置十字形凹槽，可使布料上焊接出的焊点内部存在十字形未焊接部分，实验表明，这种焊点比整体焊点焊接的效果好，强度高。

如图1、3所示，所述机架10的后端上方设置有电热毯底布上布出料装置，所述电热毯底布上布出料装置包括布料辊筒架3和分丝辊2，所述布料辊筒架3上装有电热毯底布上布卷16，所述电热毯底布上布出料装置用于将上布18随下布7一起送入缝合单元12。

如图3所示，所述电热毯输出单元包括两个安装在机架10上的压布辊13，经过缝合单元12后的电热毯穿过两个压布辊13之间的缝隙。

如图4所示，所述电热毯自动化生产设备还包括变幅单元14，所述变幅单元14包括位于机架10右侧且平行于驱动链条17的挡板19，所述挡板19的两端分别安装在垂直于驱动链条17的两个滚珠丝杠组件21上，所述滚珠丝杠组件21被第二电机20通过带轮23和同步带22带动，所述滚珠丝杠组件21安装在机架10上，所述一条驱动链条17安装在挡板19上，所述安装在挡板19上的驱动链条17由安装在机架10上的花键轴31驱动且可沿花键轴31做往复运动，所述安装在挡板19上的驱动链条17可跟随挡板19在滚珠丝杠组件21上做往复运动，所述花键轴31由第一电机24驱动，其余驱动链条17相互平行的安装在机架10的左侧。

本实用新型具体使用方法是：

第一步，调整生产的电热毯的宽度，启动第二电机20，挡板19及安装在挡板19上的驱动链条17运动到合适的位置；

第二步，将布料辊筒架3上的电热毯底布下布7卷1展出的下布7的布头绕过分丝辊2后放到驱动链条17上方的带布针15和毛刷板4之间，按下毛刷板4，下布7在毛刷板4作用下会被带布针15刺穿；

第三步，启动第一电机24，驱动链条17带动下布7朝向缝合单元12移动,待下布7移动到机架10顶部的合适位置后，第一电机24停止。

第四步，启动放线断线单元和布线单元，第一线夹25夹持住电阻线11的线头，纵向直线运动模组5和第一横向直线运动模组28带动送丝装置6在电热毯区域的带布针15上缠绕电阻线11，可根据多温区规格产品要求在相应驱动链条17的带布针15上进行绕线，第一线夹25在第二横向直线运动模组27带动下随纵向直线运动模组5同步移动。

第五步，绕线完成后，第二线夹26切断送丝装置6伸出的电阻线11，并夹持住切下的电阻线11的线头和第一线夹25上电阻线11的线头，第一线夹25松开切下的电阻线11的线头并夹持住送丝装置6上的电阻线11的线头。

第六步，将电热毯上布18按压到缝合单元12入口处的带布针15上，启动第一电机24，驱动链条17带动电热毯的下布7和上布18同时进入缝合单元12，第二线夹26随电热毯的下布7同步移动；

第七步，布线完成的电热毯进入缝合单元12后，超声波焊接头组件121在气缸123作用下移动到与电热毯上布18接触的位置，同时超声波焊接头组件121与超声波发生器组件122压紧，超声波焊接头组件121与超声波发生器组件122有0.4秒的保压持续时间，实现上布18、下布7的缝合焊接。

第八步，电热毯在缝合单元12焊接完成后经过压布辊13碾压之后输出，下一幅待布线的电热毯的下布7正好移动到位，布线装置开始对下一幅电热毯进行布线。

之后重复第三步到第八步的工作过程(同时将上布18按压到带布针15上的操作可不再重复)，即可实现对电热毯的连续生产。

其中第三步之后也可以采用如下使用方法：

第三步，启动第一电机24，驱动链条17带动下布7朝向缝合单元12移动，每移动一个电阻线11的间距时第一电机24停止运动，送丝装置6只需要在纵向直线运动模组5带动下就能对电热毯完成布线。布线单元对电热毯进行布线的同时，缝合单元12可同步对电热毯进行缝合。

使用这种方法布线时，布线单元等待时间最短，电热毯加工效率最高，而且同一幅电热毯可以边布线边缝合，缩短整个生产设备的长度，进而降低设备的生产成本和占地空间。

以上所述为本实用新型最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本实用新型的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本实用新型的技术启示而进行的等效变换，也在本实用新型的保护范围之内。