[0001] 本发明涉及工件自动输送技术领域，特别是一种矩形钢板埋弧焊传输链路及传输方法。

[0002] 在核电站的建设过程中会使用到大量的螺纹钢筋‑矩形钢板预埋件(下文简称核电预埋件)，所述核电预埋件包括矩形钢板(下文简称钢板)和垂直焊接在矩形钢板一侧端面上的若干根螺纹钢筋(下文简称钢筋)。

[0003] 核电预埋件的焊接作业通常由钢筋埋弧焊机来实现，现以埋弧焊接工艺为基础设计的自动化焊接生产线，将会极大提升核电预埋件的制造效率和产品质量。所述的自动化焊接生产线至少包括钢板上料、钢板除锈、焊接装配及产品出料等功能模块，上述功能模块之间必然设有传输链路，用于驱动钢板依次通过各个功能模块进行相应处理，并且，传输链路中还需要在合适的位置设置钢板翻转结构，使钢板的两侧表面都能进行除锈操作。因此，输送链路的结构设计是否合理是决定自动化焊接生产线能否高效运行的关键。

[0032] 如图1‑11所示，矩形钢板埋弧焊传输链路，包括钢板上料总成、中部传输组件和翻转出料总成。

[0033] 钢板上料总成包括钢板储料装置1、水平推板装置X2和小板承托装置3。

[0034] 钢板储料装置1上端设有用于限定水平堆叠钢板位置的储料区间100，储料区间100底部设有高度可调的钢板承载面，储料区间100顶部设有高度确定的钢板出料面，钢板储料装置11后端中部设有内凹区间200。钢板储料装置1包括顶板11、上板12、下板13、底板
14、升降驱动部件15、角钢16和插销X17。顶板11、上板12、下板13和底板14均呈水平布置并从上至下依次设置，上板12、下板13和底板14固定连接为一体，顶板11通过升降驱动部件15活动安装在上板12上端，顶板11在升降驱动部件15的驱动下做竖直升降运动，以远离或靠近上板12，进而使储料区间100能够容纳的钢板数量增加或减少，顶板11的上表面被储料区间100笼罩的区域即为所述的钢板承载面。顶板11上设有呈X形布置的四条镂空条形的调节孔A111，任意隔开的两条调节孔A111共线布置，任意相邻的两条调节孔A111互成夹角，每个调节孔A111沿长度方向设有间隔镂空布置的多个限位孔A112(限位孔A为90°夹角的V形孔)，限位孔A112与调节孔A111部分交汇(具体是限位孔A112的V形转折处与调节孔A111交汇)。上板12设有与顶板11的限位孔A112位置对应的限位孔B121，上板12上设有与顶板11的调节孔A111位置对应的调节孔B122。下板13上设有与上板12的限位孔B121位置对应的限位孔C131。角钢16上设有两个缺口161和一个锁定销孔X162，角钢16具有锁定和调节两种状态。当角钢16处于锁定状态时，角钢16从上至下依次穿过顶板11的限位孔A112、上板12的限位孔B121和下板13的限位孔C131而抵在底板14上，角钢16上的两个缺口161分别与上板12和下板13错开，插销X17插装在角钢16的锁定销孔X162中并与上板12下端面接触，此时角钢
16通过顶板11的限位孔A112、上板12的限位孔B121和下板13的限位孔C131共同实现水平方向的定位，此时角钢16通过插销X17和底板14共同实现竖直方向的定位。当角钢16处于调节状态时(此状态需要手持角钢16上端将其提升一定高度)，角钢16从上至下依次穿过顶板11的限位孔A112和上板12的限位孔B121，角钢16下端不与下板13上端面接触，角钢16的锁定销孔X162中未装入插销X17，角钢16的两个缺口161分别处在顶板11的调节孔A111和上板12的调节孔B121中，此时角钢16未进入顶板11的限位孔A112和上板12的限位孔B121中，此时角钢16沿顶板11的调节孔A111和上板12的调节孔B121移动即实现位置调节。角钢16的数量为四条，四条角钢16分别穿过与不同的调节孔A111交汇的四个限位孔A112(四个限位孔A112分别与其交汇的调节孔A111处在相同的相对位置处，例如，四个限位孔A112均为距离四个调节孔A111内端头(内端头为相对靠近顶板11中心的一端，外端头为相对远离顶板11中心的一端)3cm处的限位孔A112)，从而在顶板11与四条角钢16之间合围形成用于限定水平堆叠钢板位置的储料区间100。根据角钢16选择插接的限位孔A112与调节孔A111的相对位置不同(即选择档位不同)，储料区间100的尺寸也适应性的扩大或缩小，储料区间100用于容纳的钢板尺寸也适应性扩大或缩小。处于锁定状态的四条角钢16在上端边沿等高而形成所述的钢板出料面。

[0035] 水平推板装置X2设置在钢板储料装置1的前端外侧，其用于将处在钢板出料面上端的钢板向钢板储料装置1的后端外侧推送。水平推板装置X2包括设置在的钢板储料装置1前端外侧的电动推杆X21和连接在电动推杆X21的伸缩杆端部的推板22，推板在电动推杆X21的驱动下做水平往复直线运动，以靠近或远离小板承托装置3，进而将处在钢板出料面上端的钢板向钢板储料装置1的后端外侧推送(推板22推送钢板时与钢板的厚度面接触)。当电动推杆X21的伸缩杆在缩回状态时，水平推板装置X2整体处在尺寸最大的储料区间100的外侧。

[0036] 小板承托装置3设置在钢板储料装置1的内凹区间200中，其上端设有可调高低两种档位的钢板传递面。当钢板传递面处在高位时，钢板传递面与钢板出料面齐平，此时，钢板传递面用于承接并传递水平推板装置X2推出的钢板，使钢板能顺利进入滚动输送面A的前端上。当钢板传递面处在低位时，钢板传递面位于储料区间100下端，此时，钢板传递面避免与放置在储料区间100中的钢板产生干涉。小板承托装置3包括下外套管31、上内套管32、直线轴承A33、横向套管34、拉杆35和弹簧36。下外套管31竖直布置在内凹区间200中，其下端固定安装在下板13上，其上端位于顶板11下端，其外圆面上设有拉杆穿孔A。上内套管32活动套装在下外套管31的内孔中，其上端伸出在下外套管31上端，其外圆面上设有与拉杆穿孔A位置对应的拉杆穿孔B。多个直线轴承A33转动安装在上内套管32上端，所有的直线轴承A33均水平布置并呈矩形阵列分布，从而在所有的直线轴承A33上端共同形成所述的钢板传递面。横向套管34的两端分别为连接端和自由端，横向套管34的连接端焊固在下外套管31的外圆面上并将拉杆穿孔B包容在内，横向套管34与下外套管31相互垂直布置，从而使横向套管34的内孔与下外套管31的内孔通过下外套管31上的拉杆穿孔A联通，横向套管34的内孔由依次连接的小孔径段和大孔径段组成，小孔径段与大孔径段之间设有环形台阶面A。
拉杆35上设有依次连接的大杆径段和小杆径段组成，大杆径段与小杆径段之间设有环形台阶面B，拉杆35活动安装在横向套管34的内孔中，拉杆的小杆径段的一部分伸出在横向套管
34的自由端外部，拉杆35的小杆径段的一部分与横向套管34的小孔径段滑动配合，拉杆35的大杆径段伸入下外套管31的拉杆穿孔A中并与下外套管31的拉杆穿孔A滑动配合。弹簧36套装在拉杆35的小杆径段上并位于横向套管34的大孔径段中，弹簧36两端分别与横向套管
34的环形台阶面A和拉杆35的环形台阶面B相抵。当钢板传递面处在高位时，上内套管32的拉杆穿孔B与下外套管31的拉杆穿孔A正对，拉杆35的大杆径段在弹簧36弹力作用下，依次穿过下外套管31的拉杆穿孔A和上内套管32的拉杆穿孔B，而抵在上内套管32的内孔壁上。
当钢板传递面处在低位时，上内套管32的拉杆穿孔B位于下外套管31的拉杆穿孔A的下端，拉杆35的大杆径段在弹簧36弹力作用下，穿过下外套管31的拉杆穿孔A而抵在上内套管32的外圆面上。

[0037] 中部传输组件包括依次对接的前辊筒输送机41、埋弧焊台5和后辊筒输送机42；前辊筒输送机41上端设有滚动输送面A，滚动输送面A前端与钢板出料面对接。后辊筒输送机42上端设有滚动输送面B，滚动输送面B后端与翻转出料总成对接。埋弧焊台5上端转动安装有若干根电动辊筒，所有的电动辊筒共同在上端形成钢板承运面，钢板承运面的两端分别为来料端和出料端，钢板承运面的来料端与滚动输送面A后端对接，钢板承运面的出料端与滚动输送面B前端对接。上述“对接”均为齐平、正对、紧邻布置。

[0038] 翻转出料总成包括动力承托装置71、非动力承托器72和夹持翻转装置73。

[0039] 动力承托装置71和非动力承托器72的数量分别为两套，两套动力承托装置71和两套非动力承托器72分别平行布置，动力承托装置71上端设有用于运输钢板的条形运输面，非动力承托器72上端设有用于承载钢板的条形承托面，两条条形运输面分别在后端与两条条形承托面的前端对接，两条条形运输面分别用于支承钢板下端两侧，两条条形承托面分别用于支承钢板下端两侧。夹持翻转装置73设在滚动输送面B后端与两条条形运输面前端之间，夹持翻转装置73通过其上的夹持口夹持钢板并带动钢板翻转，进而将处在滚动输送面B上的钢板运送至条形运输面上。

[0040] 夹持翻转装置73包括转轴731、支架732、钢板卡座B733和电机B734。转轴731呈水平布置并在两端(通过轴承或轴套)转动安装在支架732上。钢板卡座B733由两条平行布置的悬臂和固定连接在两条悬臂一端的端块组成，两条悬臂之间形成用于定位钢板的卡口B，悬臂在位于卡口B内的一侧表面的两侧分别安装有一列滚轮735，从而在两条悬臂上分别形成一条用于与钢板滚动接触的第二滚动面，钢板卡座B733通过两条第二滚动面定位钢板的两侧表面，钢板卡座B733通过端块与转轴731固定连接。电机B734的机轴通过联轴器与转轴731一端连接，其用于驱动转轴731转动进而带动钢板卡座B733做竖直平面内的转动。

[0041] 优选，翻转出料总成还包括间距调节装置74；间距调节装置74设在动力承托装置71和非动力承托器72的下端，间距调节装置74包括双向丝杠、轴座、滑块A741、滑块B742和电机C743；双向丝杠在两端分别转动安装在轴座上；双向丝杠上设有旋向相反的螺纹段A和螺纹段B，滑块A741和滑块B742分别螺纹连接在双向丝杠的左旋螺纹和右旋螺纹上，滑块A741和滑块B742分别固定连接在两套动力承托装置71和两套非动力承托器72的下端(具体的说：滑块A741固定连接在位于左侧的一套动力承托装置71和一套非动力承托器72的下端，滑块B742固定连接在位于右侧的一套动力承托装置71和一套非动力承托器72的下端)；
滑槽直接或间接与轴座固定连接并同时与滑块A741和滑块B742滑动配合；电机C743的机轴与双向丝杠的一端通过联轴器连接，电机C743的转动动力驱动滑块A741和滑块B742同步相向移动或同步反向移动。当滑块A741和滑块B742同步相向移动时，两套动力承托装置71之间的距离缩短(相当于两个条形运输面之间的距离缩短)，两套非动力承托器72之间的距离缩短(相当于两个条形承托面之间的距离缩短)，适应于小尺寸钢板。当滑块A741和滑块B742同步反向移动时，两套动力承托装置71之间的距离增加(相当于两个条形运输面之间的距离增加)，两套非动力承托器72之间的距离增加(相当于两个条形承托面之间的距离增加)，适应于大尺寸钢板。

[0042] 优选，四条角钢17上端端部设有倒角段，当四条角钢17合围形成储料区间100时，所述倒角段向储料区间100外侧倾斜，起到避免钢板因对位不准而撞击角钢，以及引导钢板下放至储料区间100的作用。四条角钢17上端外侧分别转动连接有直线轴承B18，当四条角钢17合围形成储料区间100时，直线轴承B18呈水平布置并位于储料区间100外侧，起到避免钢板因对位不准而撞击角钢，以及引导钢板下放至储料区间100的作用。

[0043] 优选，非动力承托器72包括轴承支座721和转动安装在轴承支座721上的一列水平且平行布置的直线轴承C722，所述的条形承托面由所有的直线轴承C在上端共同形成。动力承托装置71为带式输送机，所述条形运输面即为带式输送机的传送带的上表面，条形运输面的前端设有10‑20°的下降坡度，基于该坡度设计，便于夹持翻转装置73将夹持的钢板平稳排放至条形运输面上，由于钢板的两侧表面与两条第二滚动面滚动接触，当钢板卡座B733夹持钢板转动至卡口B朝下倾斜时，钢板便会在自身重力作用下从卡口B中滑出来，条形运输面设置的下降坡度便能与钢板卡座B733排出钢板时倾斜朝下状态相匹配，便于接收从卡口B中倾斜排出的钢板。

[0044] 优选，前辊筒输送机41在滚送输送面A后端两侧设有呈八字形对称布置的前聚中纠偏装置，前聚中纠偏装置包括基座B411和直线轴承D412。基座B411设置在滚动输送面A输送方向的一侧并位于滚动输送面A后端。一列直线轴承D412转动安装在基座B411上并呈竖直布置，从而形成一条竖直布置的前导向纠偏面，前导向纠偏面与前辊筒输送机41的输送方向呈5‑25°夹角，两条前导向输送面共同实现滚动输送面A上的钢板的导向和纠偏。

[0045] 优选，后辊筒输送机42在滚送输送面B后端两侧设有呈八字形对称布置的后聚中纠偏装置，后聚中纠偏装置包括基座C421和直线轴承E422。基座C421设置在滚动输送面B输送方向的一侧并位于滚动输送面B后端。一列直线轴承E422转动安装在基座C421上并呈竖直布置，从而形成一条竖直布置的后导向纠偏面，前导向纠偏面与后辊筒输送机42的输送方向呈5‑25°夹角，两条后导向输送面共同实现滚动输送面B上的钢板的导向和纠偏。

[0046] 一种矩形钢板在埋弧焊生产线中的传输方法，基于上述的矩形钢板埋弧焊传输链路，用于驱动钢板或核电预埋件通过自动化焊接生产线中的各个功能模块进行相应处理。

[0047] 执行传输方法之前，矩形钢板埋弧焊传输链路处在以下初始状态：1.钢板储料装置1中的储料区间100调至与目标钢板尺寸相适应；
2.钢板储料装置1中的顶板11上升至其移动行程的最上端；
3.水平推板装置X2中的电动推杆X21的伸缩杆处于缩回状态；
4.若小板承托装置3中的钢板承托面调至高位时，钢板承托面处在储料区间100内部，则将钢板承托面调至低位；若小板承托装置3中的钢板承托面调至高位时，钢板承托面处在储料区间100外部，则将钢板承托面调至高位；
5.夹持翻转装置73中的钢板卡座B733转动至正对滚动输送面B后端；
6.通过间距调节装置74调节两个条形运输面之间的距离与目标钢板的尺寸相适应；
7.通过间距调节装置74调节两个条形承托面之间的距离与目标钢板的尺寸相适应。

[0048] 传输方法如下：S01，钢板上料：
A、将若干片钢板通过行车或电磁吸盘吊运至钢板储料装置的储料区间中，确保最上端的钢板位于钢板出料面的下端，所有的钢板在四条角钢的限制下堆放成叠；
B、升降驱动部件15驱动顶板上升，带动储料区间100内的所有钢板同步上升，使最上端钢板的下端面超过钢板出料面0‑2mm；
C、电动推杆X21的伸缩杆伸出，将处在钢板出料面上端的一片钢板推出；若此时钢板承托面处在高位，则钢板通过钢板承托面的传递进入滚动输送面A上；若此时钢板承托面处在低位，则钢板直接进入滚动输送面A上；
D、重复B、C分步骤即实现钢板连续上料。

[0049] S02，焊接组装：A、钢板被前辊筒输送机41带动，从滚动输送面A的前端向后端移动，当钢板经过前聚中纠偏装置时，被两列直线轴承D413形成的前导向纠偏面导向和纠偏，再从滚动输送面A的后端排出；
B、钢板从滚动输送面A的后端排出后，从钢板承运面的来料端进入钢板承运面上，在钢板承运面上完成钢板与钢筋的焊接得到核电预埋件，核电预埋件从钢板承运面的出料端排出；
C、核电预埋件从钢板承运面的出料端排出后，进入后辊筒输送机的滚动输送面B上，被后辊筒输送机42带动，从滚动输送面B的前端向后端移动，当核电预埋件经过后聚中纠偏装置时，被两列直线轴承E422形成的后导向纠偏面导向和纠偏，再从滚动输送面B的后端排出。

[0050] S03，产品出料：A、核电预埋件从滚动输送面B后端排出后，随即进入夹持翻转装置73的钢板卡座B733的卡口B中，此时钢板卡座B733通过卡口B中的两个第二滚动面定位核电预埋件的钢板两侧表面；
B、电机B734驱动转动转轴731转动，带动钢板卡座B733做竖直平面内的转动，由于钢板的两侧表面与钢板卡座B733的两条第二滚动面滚动接触，当钢板卡座B733转动至卡口B朝下倾斜时，核电预埋件便会在自身重力作用下从钢板卡座B733的卡口B中滑出来；
C、核电预埋件从钢板卡座B733的卡口B滑出后，随即落在动力承托装置71的两条条形运输面上，被动力承托装置71带动，从两条条形运输面的前端向后端移动；核电预埋件从两条条形运输面的后端排出后，随即落在非动力承托器72的两条条形承托面上。

[0051] 本步骤中，当核电预埋件落在动力承托装置71上时，两条条形运输面分别支承在核电预埋件的钢板正面下端两侧，当核电预埋件落在非动力承托器72上时，两条条形承托面分别支承在核电预埋件的钢板正面下端两侧。