[0001] 本发明涉及悬挂输送技术领域，具体为一种鸭嘴式装载机智能悬挂输送系统。

[0002] 目前一些零件的处理加工，尤其是大批量单一品种，且形状适合吊挂方式的工件，普遍采用悬挂式输送系统作为输送处理设备。

[0003] 悬挂输送设备在夹取并传输产品时，当夹取位置偏离重心过远时，则会导致产品发生倾斜，并会与输送轨道或其他物体发生碰撞或摩擦，阻碍输送的顺畅进行，因此，智能悬挂输送系统的本身可以提前计算并设定每个产品以及夹爪的位置以及距离，使夹爪夹持产品的对称中心点，因此在产品到达指定位置后夹爪能够直接夹取，避免物体发生过大角度的倾斜；

[0004] 但因为产品自身的形状和结构并不完全规则，其重心难以完全均匀分布，而且产品在摆放时会有偏差，不可能完全确定每个产品的重心位置都会对准夹取机构的夹持点，且产品摆放也不会完全没有偏差，这种摆放偏差进一步增加了夹爪与产品对称中心点的不一致性，因此夹取产品时，即使夹取机构能够夹持产品并靠近对称中心，但由于初始摆放的偏差，产品在被夹取的瞬间就已经存在一定的倾斜趋势，上移后倾斜会更加明显；

[0005] 产品在悬挂输送设备上的倾斜状态会直接影响到放下后的状态，如果产品在输送过程中一直处于倾斜状态，那么在放下产品时，由于惯性和重力的作用，产品很难自动调整到完全水平的状态，即使有一些轻微的弹性变形或调整空间，但由于产品本身的重量和形状限制，以及受到周围环境的约束，产品依旧会保持倾斜的状态。

[0029] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0030] 本发明提供一种技术方案：

[0031] 参阅图1‑图7所示，一种鸭嘴式装载机智能悬挂输送系统，包括安装框2，内部具有安装腔；两个对称设置的夹持辊3，至少部分突出于安装框2的底部，用于对物件进行夹持；两个连接件，对称设置于安装框2上，两个连接件中至少具有可向彼此摆动的自由度的转动部，夹持辊3与转动部转动连接，使夹持辊3可绕其轴线转动；触发机构，至少包括转动设置于突出安装框2底部的夹持辊3上的平衡板9，平衡板9与夹持辊3上设置有配合的齿轮组件，用于在夹持物件发生偏移抵触平衡板9时、以齿轮组件传动来自适应驱动夹持辊3转动至平衡点。

[0032] 悬挂输送设备主体1上装配有升降机，安装框2固定在升降机构的底部，升降机构可驱动安装框2升降，在输送产品时，首先悬挂输送设备主体1上的升降机构用于驱动安装框2下移，两个夹持辊3靠近后夹持产品，升降机构再驱动安装框2与夹持辊3上移，使产品远离地面，然后将产品通过悬挂输送设备主体1运输到其他工序处；

[0033] 连接件通过转动部使夹持辊3能够发生倾斜，方便使两个摆动的夹持辊3可以靠近或远离，当两个夹持辊3夹持住产品时，由于无法准确保证每次都能准确夹持到产品的对称中心，因此产品被夹持后会因为重心不稳而发生倾斜；

[0034] 产品的顶部与平衡板9靠近，因此产品倾斜后，产品以与夹持辊3接触的面积为中心点，产品的一侧会向上摆动，而另一侧向下摆动，向上摆动的一侧推动平衡板9的一侧一同向上倾斜，平衡板9的本身较宽，并且一侧延伸到两个夹持辊3之间，而被夹持的产品也位于两个夹持辊3之间，因此产品倾斜后完全可以接触到平衡板9；

[0035] 平衡板9的一侧被推动并向上倾斜时，带动齿轮组件传动，进而驱动夹持辊3转动，夹持辊3顺时针转动时会沿着产品朝右移动，夹持辊3沿着产品朝右移动时夹持辊3与产品的接触面会发生改变，随着夹持辊3的转动，夹持辊3与产品的支撑点会朝右挪动；

[0036] 若产品的重心在图3的左侧，那么反之夹持辊3就会逆时针转动并沿着商品朝左移动，当支撑点朝产品较重的一侧挪动后，随着支撑点的移动，对于产品整体而言，支撑力与重力的相对位置关系发生改变，此时，以支撑点为支点，重力产生的力矩和支撑力产生的力矩会重新调整，重心位置逐渐向支撑面的中心区域靠近，当重心接近支撑面的中心时，产品在各个方向上的力矩趋于平衡，从而可以回到平行状态。

[0037] 参阅图1‑图3，触发机构包括两对称设置于安装腔内部的环状齿环10，夹持辊3上设置有与环状齿环10啮合的第一齿轮6，触发机构还包括，连接杆5，底端固定连接在夹持辊3的顶部，连接杆5的顶端延伸至安装框2的内部并与第一齿轮6的外壁固定连接；插设于连接杆5内部的转杆19，两端延伸至连接杆5的外部，平衡板9与转杆19的外壁固定连接，平衡板9开设有位于连接杆5外围的贯穿开口28，连接杆5位于贯穿开口28内部；两个固定杆7，对称固定安装于平衡板9的顶部，固定杆7的外壁与环状齿环10的外壁固定连接，两个固定杆7分别位于环状齿环10的两端。

[0038] 平衡板9的一侧被推动并向上倾斜时会通过转杆19沿着连接杆5的内壁转动，使得平衡板9实现摆动，由于平衡板9通过转杆19与连接杆5连接，因此连接杆5与夹持辊3在相对摆动或相离摆动时平衡板9会跟随连接杆5一同摆动，物体的重心在图3内的右边时，物体的右侧向下倾斜，而物体的左侧向上倾斜并顶动两个平衡板9的左侧同时向上摆动，平衡板9的左侧会带动左侧的固定杆7向右上方摆动，而平衡板9的右侧会带动右侧的固定杆7朝左下方摆动，进而使环状齿环10朝右下方摆动；

[0039] 环状齿环10在摆动时运动轨迹是弧形的，因此环状齿环10本身的形状与环状齿环10的摆动轨迹相同，因此环状齿环10在静止状态下能够通过凸块与第一齿轮6上的齿牙啮合，而在朝弧形轨迹摆动时，环状齿环10外壁上的齿牙也能够与第一齿轮6外壁上的齿牙啮合，因此当环状齿环10摆动时，可以通过齿牙之间的啮合带动第一齿轮6转动，进而使夹持辊实现转动。

[0040] 参阅图3和图7，连接件包括开设在安装框2上的两个方形开口11，以及套设在连接杆5外壁的支撑环20，转动部包括两个支撑环20的外壁与方形开口11的内壁之间转动连接的转轴25；连接杆5的外壁固定安装有两个安装环26，支撑环20位于两个安装环26之间，支撑环20的顶部与上方安装环26的底部相抵，支撑环20的底部与下方安装环26的顶部相抵，连接杆5位于方形开口11的内部。

[0041] 支撑环20通过转轴25与方形开口11连接，使得支撑环20可以通过转轴25沿着方形开口11转动，安装环26的内壁与连接杆5固定连接，上方的安装环26支撑在支撑环20的顶部，防止连接杆5与夹持辊3掉落，下方的安装环26与支撑环20的底部相抵，以免固定环14拉动挂环13时将连接杆5从支撑环20内拉出，同时方形开口11为连接杆5与支撑环20提供可摆动的空间，当夹持辊3摆动时，连接杆5与夹持辊3发生倾斜，支撑环20通过转轴25沿着方形开口11转动使得支撑环20可以发生倾斜，进而使夹持辊3与连接杆5也一同倾斜。

[0042] 参阅图2‑图6，夹持辊3的外壁套设有滑片4，滑片4的内壁与夹持辊3的外壁紧贴，夹持辊3开设有滑槽18，滑槽18内设置有两个弧形齿条22，弧形齿条22的两端均固定连接有滑块21，滑块21与滑槽18滑动扣接，两个弧形齿条22之间啮合连接有第二齿轮23，第二齿轮23位于两个弧形齿条22之间，滑片4内壁的部分区域位于滑槽18的一侧并与滑块21的外壁固定连接，滑槽18位于两个夹持辊3相背的一侧。

[0043] 根据产品倾斜角度的不同，产品下降的距离也无法保证，在将产品放置到下一道工序上时，产品的高度若是有变化，那么升降机构将产品向下移动放置到平台上时，会出现的一种情况就是，因为产品在被夹取和调整过程中重心变化导致其在两个夹持辊3上的位置下降，而夹取机构的夹取高度和升降机构的动作是提前统一设定的；

[0044] 当产品底部接触到平台时，升降机构由于按照原设定运行，还未感知到产品已到位，会继续下移，这个继续下移的距离就是产品实际下降的高度，也就是产品初始被夹持位置高度与最终因重心调整后在两个夹持辊3上处位置高度之间的差值；

[0045] 因此，在夹持辊3上套接上滑片4，两个夹持辊3靠近并夹持产品时，产品被夹持的位置与滑片4的外壁接触，滑片4的另一侧有缺口，滑片4两端的上下两侧均通过滑块21滑动扣接在滑槽18内，滑槽18的外形为两个相对的弧形，由于滑片4与产品紧贴，因此产品发生倾斜时，滑片4会沿着夹持辊3的外壁跟随物体的方向一同倾斜；

[0046] 如图4中，产品的右侧向下倾斜时，滑片4右侧的一端也一同向下倾斜，图4中滑片4的缺口处以及滑槽18的位置初始状态下是位于与产品向背的位置，当滑片4右侧的一端也一同向下倾斜时，滑片4的右端会沿着图4中滑槽18右下方的方向摆动，滑片4在摆动时会通过滑块21沿着滑槽18内滑动，滑块21与滑槽18的连接主要防止滑片4从夹持辊3上掉落，同时滑块21还能跟随滑片4的摆动轨迹滑动，而滑槽18的外形与滑片4摆动的轨迹相同，避免运动冲突；

[0047] 图4中滑片4的右端向右下方摆动时候，滑片4的左端就会向左上方摆动，而反之，滑片4的左端向左下方摆动，则就表示产品的左侧向下倾斜，而产品的右侧会向上倾斜，而滑片4的右端也会向右上方倾斜，滑片4倾斜时，滑块21滑动，滑块21带动弧形齿条22跟随滑片4一同滑动，如图5中，左侧的弧形齿条22向上摆动时，第二齿轮23会顺时针转动，而右侧的弧形齿条22会向下摆动，左侧的弧形齿条22向下摆动时，第二齿轮23会逆时针转动，而右侧的弧形齿条22会向上摆动；

[0048] 当夹持辊3转动使产品变平的同时，驱动第二齿轮23转动，第二齿轮23带动两个弧形齿条22滑动，使两个弧形齿条22滑动到初始位置，进而使滑片4摆动到初始位置，将滑片4拉回原位，夹持辊3转动的同时滑片4会沿着产品移动，而滑片4沿着产品移动的同时也被滑块21与弧形齿条22向上拉回，而在滑片4上的产品也会跟随滑片4一同上移，当滑片4回到初始位置后，产品也被向上拉动回到原来的位置。

[0049] 参阅图4‑图5，滑槽18的外形与滑片4两端的摆动轨迹相同。

[0050] 滑槽18的外形与滑片4摆动的轨迹相同，避免运动冲突，同时滑块21还能跟随滑片4的摆动轨迹滑动。

[0051] 参阅图6，滑槽18的内壁固定安装有伺服电机24，伺服电机24的驱动端与第二齿轮23的外壁固定连接。

[0052] 伺服电机24固定在滑槽18的内壁上，用于自动控制第二齿轮23旋转。

[0053] 参阅图1‑图3，安装框2内设置有夹取机构，夹取机构包括，底端转动连接在第一齿轮6顶部的支杆12，支杆12的顶部固定安装有挂环13，挂环13套接有固定环14，固定环14的外壁固定安装有安装杆15，安装框2内设置有连接环17，两个安装杆15远离固定环14的一端的外壁均开设有通孔，连接环17套设于两个通孔之间，通孔的内壁与连接环17的外壁相抵，安装框2的内底壁固定安装有液压杆27，液压杆27的伸缩端与连接环17的外壁固定连接，安装框2的内壁固定安装有支撑杆16，安装杆15的外壁与支撑杆16的外壁相抵。

[0054] 液压杆27控制连接环17上下移动，进而使两个安装杆15与连接环17连接的一端摆动，支撑杆16对安装杆15进行支持，使安装杆15可以以支撑杆16为支点摆动，当液压杆27驱动连接环17上移时，安装杆15的另一端通过固定环14将挂环13朝安装框2的内壁顶，使两个挂环13相离运动；

[0055] 挂环13通过支杆12带动第一齿轮6与连接杆5摆动，连接杆5摆动时支撑环20会通过转轴25沿着方形开口11内转动，当两个连接杆5朝相离的方向倾斜时，两个夹持辊3会相对摆动并靠近，两个夹持辊3靠近后即可夹持产品，使产品被夹持在两个夹持辊3之间；

[0056] 液压杆27驱动连接环17向下移动，使安装杆15与连接环17连接的一端向下摆动，然后安装杆15的另一端通过固定环14拉动挂环13朝液压杆27的方向摆动，进而使两个第一齿轮6与连接杆5相对摆动，然后夹持辊3会相离摆动并远离，此时可松开产品将其放下。

[0057] 参阅图2‑图3，安装框2开设有两个供固定杆7前后左右摆动的条形开口8，固定杆7位于条形开口8的内部。

[0058] 条形开口8为两个固定杆7提供可摆动的空间，避免影响固定杆7的可摆动效果。

[0059] 工作原理：

[0060] 悬挂输送设备主体1上装配有升降机，安装框2固定在升降机构的底部，升降机构可驱动安装框2升降，当有物料入库时，首先需要保管员在PDA或PAD上“入库”模块上填写相应库位、物料信息及数量，然后再利用悬挂输送设备主体1输送入库的产品，而在需要将物料出库时，保管员在PDA或PAD上“出库”模块上填写相应库位、物料信息及数量等信息，PDA或PAD通过无线网络将数据传递到相应库位上的电子物料卡，电子物料卡在原库存数据基础上减去出库数量，成为新库存(WMS同时也按自己的逻辑生成新的库存数据)，同时，电子物料卡上生成新的二位码；然后再把产品物料送出；

[0061] 值得注意的是，在入库时，PDA或PAD通过无线网络和所管辖的电子物料卡相联，电子物料卡只与PDA或PAD相联，不与WMS相联，还有在产品物料入库时，PDA或PAD通过无线网络将数据传递到相应库位上的电子物料卡，电子物料卡在原库存数据基础上加上新入库数量，成为新库存(WMS同时也按自己的逻辑生成新的库存数据)。同时，电子物料卡上生成新的二维码。二维码包含零部件编号和库存数量。

[0062] 之后悬挂输送设备主体1上的升降机构用于驱动夹取机构下移，当夹取机构夹取到产品后，升降机构再驱动夹取机构上移，使产品远离地面，然后将产品通过悬挂输送设备主体1运输到其他工序处；

[0063] 液压杆27控制连接环17上下移动，进而使两个安装杆15与连接环17连接的一端摆动，支撑杆16对安装杆15进行支持，使安装杆15可以以支撑杆16为支点摆动，当液压杆27驱动连接环17上移时，安装杆15的另一端通过固定环14将挂环13朝安装框2的内壁顶，使两个挂环13相离运动，挂环13通过支杆12带动第一齿轮6与连接杆5摆动，连接杆5摆动时支撑环20会通过转轴25沿着方形开口11内转动；

[0064] 当两个连接杆5朝相离的方向倾斜时，两个夹持辊3会相对摆动并靠近，两个夹持辊3靠近后即可夹持产品，使产品被夹持在两个夹持辊3之间，液压杆27驱动连接环17向下移动，使安装杆15与连接环17连接的一端向下摆动，然后安装杆15的另一端通过固定环14拉动挂环13朝液压杆27的方向摆动，进而使两个第一齿轮6与连接杆5相对摆动，然后夹持辊3会相离摆动并远离，此时可松开产品将其放下；

[0065] 支撑环20通过转轴25与方形开口11连接，使得支撑环20可以通过转轴25沿着方形开口11转动，安装环26的内壁与连接杆5固定连接，上方的安装环26支撑在支撑环20的顶部，防止连接杆5与夹持辊3掉落，下方的安装环26与支撑环20的底部相抵，以免固定环14拉动挂环13时将连接杆5从支撑环20内拉出，同时方形开口11为连接杆5与支撑环20提供可摆动的空间，当夹持辊3摆动时，连接杆5与夹持辊3发生倾斜，支撑环20通过转轴25沿着方形开口11转动使得支撑环20可以发生倾斜，进而使夹持辊3与连接杆5也一同倾斜。

[0066] 当两个夹持辊3夹持住产品时，由于无法准确保证每次都能准确夹持到产品的对称中心，因此产品被夹持后会因为重心不稳而发生倾斜，产品的顶部与平衡板9靠近，因此产品倾斜后，产品以与夹持辊3接触的面积为中心点，产品的一侧会向上摆动，而另一侧向下摆动，向上摆动的一侧推动平衡板9的一侧一同向上倾斜，平衡板9的本身较宽，并且一侧延伸到两个夹持辊3之间，而被夹持的产品也位于两个夹持辊3之间，因此产品倾斜后完全可以接触到平衡板9；

[0067] 平衡板9的一侧被推动并向上倾斜时会通过转杆19沿着连接杆5的内壁转动，使得平衡板9实现摆动，由于平衡板9通过转杆19与连接杆5连接，因此连接杆5与夹持辊3在相对摆动或相离摆动时平衡板9会跟随连接杆5一同摆；

[0068] 物体的重心在图3内的右边时，物体的右侧向下倾斜，而物体的左侧向上倾斜并顶动两个平衡板9的左侧同时向上摆动，平衡板9的左侧会带动左侧的固定杆7向右上方摆动，而平衡板9的右侧会带动右侧的固定杆7朝左下方摆动，进而使环状齿环10朝右下方摆动；

[0069] 环状齿环10在摆动时运动轨迹是弧形的，因此环状齿环10本身的形状与环状齿环10的摆动轨迹相同，因此环状齿环10在静止状态下能够通过凸块与第一齿轮6上的齿牙啮合，而在朝弧形轨迹摆动时，环状齿环10外壁上的齿牙也能够与第一齿轮6外壁上的齿牙啮合，因此当环状齿环10摆动时，可以通过齿牙之间的啮合带动第一齿轮6转动；

[0070] 环状齿环10朝右下方摆动时带动第一齿轮6向右转动，也就是顺时针转动，第一齿轮6顺时针转时带动连接杆5与夹持辊3一同顺时针转动，夹持辊3顺时针转动时会沿着产品朝右移动，夹持辊3沿着产品朝右移动时夹持辊3与产品的接触面会发生改变，随着夹持辊3的转动，夹持辊3与产品的支撑点会朝右挪动，若产品的重心在图3的左侧，那么反之夹持辊3就会逆时针转动并沿着商品朝左移动，当支撑点朝产品较重的一侧挪动后，随着支撑点的移动，对于产品整体而言，支撑力与重力的相对位置关系发生改变，此时，以支撑点为支点，重力产生的力矩和支撑力产生的力矩会重新调整，重心位置逐渐向支撑面的中心区域靠近，当重心接近支撑面的中心时，产品在各个方向上的力矩趋于平衡，从而可以回到平行状态；

[0071] 悬挂输送设备主体1上每个产品的距离和位置都会经过提前设定，因此在夹取产品时不会偏离对称点较远，因此夹持辊3在旋转一圈之内甚至是一圈之内的距离即可将重心调整至接近支撑面中心位置，使得产品恢复平行状态；

[0072] 一开始产品被两根夹持辊3夹住，由于重心偏移导致产品倾斜，当转动夹持辊3向产品向下偏移的一侧移动时，就像是在调整一个不平衡的跷跷板，当两个夹持辊3去接触产品向下偏移的那一侧时，实际上是在给这一侧一个向上的支撑力，但因为产品是倾斜的，要让它变平，这个支撑力会使产品发生一些微小的转动和平移，在这个过程中，产品就会朝着能让重心更稳定的方向移动，而这个方向往往就是稍微向下一点，以当产品最终变平行时，它与夹持辊3重新接触的位置就下降到了原先第一次夹持点以下的区域；

[0073] 根据产品倾斜角度的不同，产品下降的距离也无法保证，在将产品放置到下一道工序上时，产品的高度若是有变化，那么升降机构将产品向下移动放置到平台上时，会出现的一种情况就是，因为产品在被夹取和调整过程中重心变化导致其在两个夹持辊3上的位置下降，而夹取机构的夹取高度和升降机构的动作是提前统一设定的，当产品底部接触到平台时，升降机构由于按照原设定运行，还未感知到产品已到位，会继续下移，这个继续下移的距离就是产品实际下降的高度，也就是产品初始被夹持位置高度与最终因重心调整后在两个夹持辊3上处位置高度之间的差值；

[0074] 因此，在夹持辊3上套接上滑片4，两个夹持辊3靠近并夹持产品时，产品被夹持的位置与滑片4的外壁接触，滑片4的另一侧有缺口，滑片4两端的上下两侧均通过滑块21滑动扣接在滑槽18内，滑槽18的外形为两个相对的弧形，由于滑片4与产品紧贴，因此产品发生倾斜时，滑片4会沿着夹持辊3的外壁跟随物体的方向一同倾斜；

[0075] 如图4中，产品的右侧向下倾斜时，滑片4右侧的一端也一同向下倾斜，图4中滑片4的缺口处以及滑槽18的位置初始状态下是位于与产品向背的位置，当滑片4右侧的一端也一同向下倾斜时，滑片4的右端会沿着图4中滑槽18右下方的方向摆动，滑片4在摆动时会通过滑块21沿着滑槽18内滑动，滑块21与滑槽18的连接主要防止滑片4从夹持辊3上掉落，同时滑块21还能跟随滑片4的摆动轨迹滑动，而滑槽18的外形与滑片4摆动的轨迹相同，避免运动冲突；

[0076] 图4中滑片4的右端向右下方摆动时候，滑片4的左端就会向左上方摆动，而反之，滑片4的左端向左下方摆动，则就表示产品的左侧向下倾斜，而产品的右侧会向上倾斜，而滑片4的右端也会向右上方倾斜，滑片4倾斜时，滑块21滑动，滑块21带动弧形齿条22跟随滑片4一同滑动，如图5中，左侧的弧形齿条22向上摆动时，第二齿轮23会顺时针转动，而右侧的弧形齿条22会向下摆动，左侧的弧形齿条22向下摆动时，第二齿轮23会逆时针转动，而右侧的弧形齿条22会向上摆动；

[0077] 当夹持辊3转动使产品变平的同时，伺服电机24同时驱动第二齿轮23转动，第二齿轮23带动两个弧形齿条22滑动，使两个弧形齿条22滑动到初始位置，进而使滑片4摆动到初始位置，将滑片4拉回原位，夹持辊3转动的同时滑片4会沿着产品移动，而滑片4沿着产品移动的同时也被滑块21与弧形齿条22向上拉回，而在滑片4上的产品也会跟随滑片4一同上移，当滑片4回到初始位置后，产品也被向上拉动回到原来的位置；

[0078] 条形开口8为两个固定杆7提供可摆动的空间，而贯穿开口28与方形开口11则为连接杆5提供可摆动的区域，智能悬挂输送系统一般配备有先进的控制系统，能够通过编程和传感器反馈来精确控制各种执行机构的动作，因此，通过控制系统可以调整伺服电机24的转速、转向和启停等，以实现不同的输送速度和方向控制；

[0079] 液压杆27也可以在智能悬挂输送系统中得到应用，比如用于升降等操作，控制系统可以根据预设的程序和传感器信号，精确控制液压系统的压力、流量和动作顺序，从而实现液压杆27的自动伸缩、升降等动作。