一种适用于床垫产品加工的超声波设备的制作方法

本申请涉及专用设备，特别涉及一种适用于床垫产品加工的超声波设备。

背景技术：

1、床垫作为人们日常生活中不可或缺的睡眠用具，其结构通常由面料层、填充层、支撑层等多层材料复合而成。随着消费者对睡眠质量要求的不断提高，现代床垫逐渐向多功能化、复合化方向发展，通过将不同材质和功能的层结构进行组合，以实现支撑、透气、抗菌、温控等多种性能。因此，如何有效且可靠地将床垫的各层结构固定在一起，成为床垫制造技术中的关键环节。

2、目前，行业内固定床垫各层结构的主要方式包括胶粘剂粘合、机械缝合等传统工艺。其中，胶粘剂粘合因其操作简便而被广泛应用，但大量使用化学胶水不仅存在挥发性有机物（voc）超标的风险，还可能导致各层之间因胶水老化而出现脱胶、分层现象；机械缝合虽然连接强度较高，但缝线会在床垫表面形成压痕或凸起，影响使用舒适度，且存在金属钉扣类的使用，存在一定安全隐患。

3、上述固定技术普遍存在环保性不佳、生产效率低、且难以在确保各层材料原有性能不受损的前提下，实现快速、清洁且高强度的层间结合，制约了高品质床垫的规模化生产与绿色制造发展。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种适用于床垫产品加工的超声波设备，以解决相关技术中难以实现快速、清洁且高强度的层间结合，且难以保证层材料的完整的技术问题。

2、第一方面，提供了一种适用于床垫产品加工的超声波设备，包括：

3、手柄；

4、超声波发生器，所述超声波发生器包括主体部和焊接头，所述超声波发生器的焊接头适于将床垫的相邻两填充层焊接固定；

5、定位杆，所述定位杆与所述超声波发生器并排布置；所述超声波发生器和所述定位杆中的一个与手柄滑动连接，另一个与所述手柄连接；

6、直线模组，所述直线模组安装于所述手柄，且所述直线模组与所述超声波发生器或所述定位杆驱动连接，所述直线模组带动所述定位杆和所述超声波发生器的焊接方向上相对运动；

7、其中，所述定位杆适于伸至所述焊接头前方，以抵接所述床垫的表填充层表面，所述直线模组带动所述超声波发生器相对于所述定位杆运动，以使所述超声波发生器抵紧所述表填充层，以将所述床垫的所述表填充层和所述床垫的底填充层焊接固定。

8、一些实施例中，所述定位杆滑动连接于所述手柄，所述直线模组与所述定位杆驱动连接，且所述定位杆可拆卸连接于所述直线模组的驱动端。

9、一些实施例中，所述焊接头可拆卸安装于所述主体部。

10、一些实施例中，所述焊接头的焊接面的形状包括圆形、椭圆形或方形。

11、一些实施例中，该适用于床垫产品加工的超声波设备还包括限位头，所述限位头可拆卸连接于所述定位杆的前端，所述限位头包括限位面，所述焊接头的焊接端在所述限位面所在平面上的正投影落在所述限位面上；

12、其中，所述限位头适于放置于所述底填充层的底面，所述焊接头适于靠近所述限位头运动，以夹紧所述底填充层和所述表填充层。

13、一些实施例中，所述限位头通过螺栓或卡扣与所述定位杆可拆卸连接。

14、一些实施例中，所述手柄包括握持部和安装部，所述握持部和安装部成角度布置；所述握持部供人手抓握，所述直线模组、所述定位杆和所述超声波发生器均与所述握持部连接。

15、一些实施例中，所述直线模组包括启停开关，所述启停开关安装于所述握持部。

16、一些实施例中，所述直线模组包括气缸、丝杠机构、直线电机中的一种。

17、一些实施例中，所述表填充层和所述底填充层均包括织物层、无纺布层、乳胶层、记忆棉层、泡棉层中的一种。

18、本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

19、本申请实施例提供了一种适用于床垫产品加工的超声波设备，通过超声波发生器的主体部产生高频电能，通过焊接头将高频机械振动传递至床垫的表填充层与底填充层的接触界面。在焊接工况下，焊接头以每秒数万次的高频振动压迫两层材料的接触面，使界面处的分子在高频摩擦热作用下局部熔融；当振动停止后，熔融区域在压力作用下迅速冷却固化，形成分子级别的熔合连接，从而将表填充层与底填充层牢固焊接为一体。整个焊接过程仅持续数秒，效率高。不会在填充层表面形成密集的针孔和压痕，以及不会造成局部应力集中，保证了床垫各层材料的完整性。

20、焊接作业时，工人将定位杆先抵接并贴合于床垫的表填充层表面，在柔软的材料表面建立起一个刚性、稳定地支撑。随后，直线模组按预设的程序参数精确带动超声波发生器相对运动，此时工人保持定位杆抵紧表填充层，焊接头运动至抵紧表填充层，从而实现焊接。由于定位杆的定位和支撑作用，焊接位置更精准且可控。并且，由于定位杆先抵紧表填充层，定位杆对焊接头的运动位移量起到限制，后续焊接头抵紧表填充层不会过度抵紧表填充层而导致表填充层破损，保证了床垫各层结构的完整性。

1.一种适用于床垫产品加工的超声波设备，其特征在于，其包括：

2.根据权利要求1所述的适用于床垫产品加工的超声波设备，其特征在于，所述定位杆滑动连接于所述手柄，所述直线模组与所述定位杆驱动连接，且所述定位杆可拆卸连接于所述直线模组的驱动端。

3.根据权利要求1所述的适用于床垫产品加工的超声波设备，其特征在于，所述焊接头可拆卸安装于所述主体部。

4.根据权利要求3所述的适用于床垫产品加工的超声波设备，其特征在于，所述焊接头的焊接面的形状包括圆形、椭圆形或方形。

5.根据权利要求1或2所述的适用于床垫产品加工的超声波设备，其特征在于，还包括限位头，所述限位头可拆卸连接于所述定位杆的前端，所述限位头包括限位面，所述焊接头的焊接端在所述限位面所在平面上的正投影落在所述限位面上；

6.根据权利要求5所述的适用于床垫产品加工的超声波设备，其特征在于，所述限位头通过螺栓或卡扣与所述定位杆可拆卸连接。

7.根据权利要求1所述的适用于床垫产品加工的超声波设备，其特征在于，所述手柄包括握持部和安装部，所述握持部和安装部成角度布置；所述握持部供人手抓握，所述直线模组、所述定位杆和所述超声波发生器均与所述握持部连接。

8.根据权利要求7所述的适用于床垫产品加工的超声波设备，其特征在于，所述直线模组包括启停开关，所述启停开关安装于所述握持部。

9.根据权利要求1所述的适用于床垫产品加工的超声波设备，其特征在于，所述直线模组包括气缸、丝杠机构、直线电机中的一种。

10.根据权利要求1所述的适用于床垫产品加工的超声波设备，其特征在于，所述表填充层和所述底填充层均包括织物层、无纺布层、乳胶层、记忆棉层、泡棉层中的一种。