CN104590802B

CN104590802B - 快递件自动收发装置

Info

Publication number: CN104590802B
Application number: CN201410830035.8A
Authority: CN
Inventors: 杨志成; 张景胜; 朱永林; 耿瑞芳
Original assignee: Beijing Union University
Current assignee: Beijing Union University
Priority date: 2014-12-26
Filing date: 2014-12-26
Publication date: 2017-01-04
Anticipated expiration: 2034-12-26
Also published as: CN104590802A

Abstract

本发明公开了一种快递件自动收发装置，包括壳体，壳体中的送件二维码扫描器、取件二维码扫描器、收发件机构、储物柜、PLC控制器及上位机，收发件机构包括送件传送单元、升降单元、取件传送单元、推送机器手，送件传送单元包括送件传动电机、送件传送带等，升降单元包括升降架、升降电机等，PLC控制器包括存储器，其用于存储储物柜柜体的位置信息、状态信息及盛有货物的柜体对应的二维码信息；送件传动电机、升降电机、取件传动电机的控制端均与PLC控制器的控制信号输出端相连接，PLC控制器的数据输入/输出端与上位机相连接，上位机通过网络与发货商家的平台或服务器相连接；本发明可有效提高送件效率，降低快递员的劳动强度。

Description

快递件自动收发装置

技术领域

本发明涉及一种快递件自动收发装置，属于物流技术领域。

背景技术

近年来，随着互联网电子商务技术的发展，快递业务呈指数级增长，快递员从分拣中心取件后按照地址派送到客户家中或办公地点，由于快递员送件时间不可准确预期，常出现快递员送件到家而家中无人导致无人收件的情况，浪费了人力资源，影响送件效率，另一方面，快递员送件到家易造成客户个人资料泄露，并存在不法分子冒充快递员对家人安全造成威胁的隐患。

发明内容

鉴于上述原因，本发明的目的在于提供一种快递件自动收发装置，快递员将快递件投入装置中，而客户从装置中取件，可避免快递员送件上门而家中无人收件的情况，降低快递员的劳动强度，提高送件效率。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种快递件自动收发装置，包括壳体，壳体中的送件二维码扫描器、取件二维码扫描器、收发件机构、储物柜、PLC控制器及上位机，

收发件机构包括送件传送单元、升降单元、取件传送单元、推送机器手，送件传送单元包括送件传送带、送件传动电机，送件传动电机通过送件皮带轮驱动送件传送带动作，送件皮带轮轴上设有测速用编码器，该测速用编码器的数据输出端与PLC控制器的数据输入端相连接；取件传送单元包括取件传送带、取件传动电机，取件传动电机通过取件皮带轮驱动取件传送带动作；

升降单元包括升降架、升降电机、静支板、动支板，升降架的上端与送件皮带轮相连接，升降架的下端与静支板、动支板相连接，升降电机通过丝杠与静支板、动支板相连接，动支板上设有测距用编码器，该测距用编码器的数据输出端与PLC控制器的数据输入端相连接；

推送机器手包括无杆气缸、第一双杆气缸、第二双杆气缸、单杆气缸、机器手，无杆气缸固定于壳体内部，第一双杆气缸架设于无杆气缸上，第一双杆气缸经第二双杆气缸、单杆气缸与机器手相连接，第一双杆气缸、第二双杆气缸、单杆气缸的磁电传感器与PLC控制器的控制信号输出端相连接；无杆气缸上与储物柜柜体相对应的位置分别设有电磁式传感器，各电磁式传感器的数据输出端均与PLC控制器的数据输入端相连接；

PLC控制器包括存储器，该存储器用于存储储物柜柜体的位置信息、状态信息及盛有货物的柜体对应的二维码信息；送件传动电机、升降电机、取件传动电机的控制端均与PLC控制器的控制信号输出端相连接，PLC控制器的数据输入/输出端与上位机相连接，上位机通过网络与发货商家的平台或服务器相连接。

进一步的，

所述壳体上开有送件口和取件口，所述送件传送单元与该送件口相对应，所述取件传送单元与该取件口相对应，所述送件传送单元与取件传送单元分设于所述储物柜的两侧。

升降单元还包括底板，所述动支板、静支板与该底板活动连接。

所述储物柜由若干柜体按照行、列顺序排列而成，每个柜体的底部呈“︺”、“︶”或“﹀”形状。

所述送件口与取件口上设有支板，所述送件二维码扫描器设于所述送件口内部。

装置还包括声光传感器，该声光传感器与PLC控制器的控制信号输出端相连接。

本发明的优点在于：

利用本发明的快递件自动收发装置，快递员可将快递件投入装置中，客户收到取件用二维码后随时可从装置中取件，既提高了送件效率，降低了快递员的劳动强度，又避免了送件到家存在的安全隐患。

附图说明

图1是本发明的装置组成结构原理图。

图2是本发明的壳体结构示意图。

图3是本发明的收发件机构及储物柜的结构示意图。

图4是本发明的送件传送单元及升降单元的结构示意图。

图5是本发明的推送机器手的结构示意图。

图6是本发明的PLC控制器的结构原理图。

图7A、7B是本发明的储物柜的单元格结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的装置组成结构原理图，图2是本发明的壳体结构示意图，图3是本发明的收发件机构及储物柜的结构示意图，如图所示，本发明公开的快递件自动收发装置包括壳体1，壳体中的送件二维码扫描器2、取件二维码扫描器3、收发件机构、储物柜4、PLC控制器及上位机；

壳体上开有送件口11和取件口12，送件口11的入口内部设有送件二维码扫描器2，壳体上设有取件二维码扫描器3，送件二维码扫描器2通过RS232数据线与上位机相连接，取件二维码扫描器3通过RS232数据线与PLC控制器的数据输入/输出端相连接；快递员将快递件由送件口11投入，快递件进入后经送件二维码扫描器2扫码识别，客户经取件二维码扫描器3扫码验证取件。

收发件机构包括送件传送单元50、升降单元、取件传送单元70、推送机器手80；送件传送单元50与取件传送单元70分设于储物柜4的两侧，且分别与送件口11、取件口12相对应，送件传送单元50包括送件传送带51、送件传动电机52，送件传动电机52通过送件皮带轮53驱动送件传送带51动作，送件皮带轮53轴上安装有测速用编码器55，该测速用编码器的数据输出端与PLC控制器的数据输入端相连接；取件传送单元70包括取件传送带71、取件传动电机，取件传动电机通过取件皮带轮73驱动取件传送带71动作；

如图4所示，升降单元包括升降架61、支撑座、升降电机62，支撑座包括静支板63、动支板64、底板65，静支板63、动支板64与底板65活动链接，升降架61的上端通过一杆件54与送件皮带轮53相连接，升降架61的下端两支点分别与静支板63、动支板64相连接，升降电机62通过丝杠66与静支板63、动支板64相连接，升降电机62转动驱动丝杠66动作而带动动支板64向静支板63方向靠近或远离，动支板64与静支板63之间的距离决定了升降架61的高度，动支板64上安装有测距用编码器67，该测距用编码器的数据输出端与PLC控制器的数据输入端相连接；

如图5所示，推送机器手80包括无杆气缸81、第一双杆气缸82、第二双杆气缸83、单杆气缸84、机器手85，无杆气缸81固定于壳体1内部，并与储物柜4的各柜体平行设置，第一双杆气缸82经第二双杆气缸83、单杆气缸84与机器手85相连接，第一双杆气缸82架设于无杆气缸81上而可沿无杆气缸81动作，第一双杆气缸82、第二双杆气缸83、单杆气缸84的磁电传感器与PLC控制器的控制信号输出端相连接；无杆气缸81上与各柜体相对应的位置分别设有电磁式传感器86，各电磁式传感器的数据输出端均与PLC控制器的数据输入端相连接。

如图6所示，PLC控制器包括存储器，该存储器用于存储储物柜的各柜体的位置信息(所在行、列)、状态信息(空或满)以及盛有货物的柜体对应的二维码信息等；送件传动电机52、升降电机62、取件传动电机的控制端均与PLC控制器的控制信号输出端相连接，PLC控制器的数据输入/输出端与上位机相连接，上位机通过网络与发货商家的平台或服务器相连接。

如图7A所示，储物柜4由若干柜体按照行、列顺序排列而成，且每个柜体的底部41呈“︺”、“︶”或“﹀”形状，以便于货物推进柜体时，货物自动移至柜体底部中心，后续机器手可顺利推出货物，如图7B所示，每个柜体可由外壳42及五个六边形43组装而成，节约材料。

本发明的工作原理是：

快递员送件时，将快递件投入送件口，送件二维码扫描器2扫描快递件的二维码信息，并将二维码信息传输给上位机，上位机通过网络与发货商家确认货物地址信息，若地址信息无误，一方面，发货商家向客户发送取件用的二维码，另一方面上位机向PLC控制器发送二维码信息及存储货物的信号，PLC控制器收到该存储货物的信号后，通过查找存储器中柜体的状态信息确定出空的柜体，并从中确定一个空柜体用于储存货物；

PLC控制器根据空柜体的位置信息(所在列)，驱动送件传动电机52转动，转动过程中，测速用编码器55采集送件传送带51的速度信息，并将该速度信息发送给PLC控制器，PLC控制器根据该速度信息得到货物到达的位置，当送件传送带51将货物送至空柜体所在列的下方位置时，PLC控制器控制送件传动电机52停止转动；PLC控制器根据空柜体的位置信息(所在行)，控制升降电机62转动，转动过程中，测距用编码器67采集动支板64的位置信息，并将该位置信息发送给PLC控制器，PLC控制器根据动支板64的位置信息得到动支板64与静支板63的距离，进而得到升降架61的高度信息，当升降架将货物送至与空柜体相对应的位置时，PLC控制器控制升降电机62停止转动；

PLC控制器根据空柜体的位置信息(所在列)，控制第一双杆气缸82沿无杆气缸81移动，移动过程中，无杆气缸81上的电磁式传感器86感测第一双杆气缸82的位置信息，并将该位置信息发送给PLC控制器，当空柜体所在列对应的电磁式传感器感测到第一双杆气缸82到达时，PLC控制器控制第一双杆气缸82停止动作；PLC控制器根据空柜体的位置信息(所在行)，控制第二双杆气缸83伸长或缩短，单杆气缸84与机器手85随第二双杆气缸83的伸缩上升或下降，当PLC控制器通过第二双杆气缸83控制单杆气缸84与机器手85运动至空柜体位置后，PLC控制器控制单杆气缸84伸长，机器手85随单杆气缸84向空柜体方向运动，将货物推进空柜体中。

客户取件时，利用商家发送的取件用二维码，在取件二维码扫描器3上扫码，取件二维码扫描器3将扫描的二维码信息传输给PLC控制器，PLC控制器利用该二维码信息查找存储器中盛有货物的柜体信息，并根据查找结果获得柜体的位置信息；PLC控制器根据柜体的位置信息(所在列)，控制第一双杆气缸82沿无杆气缸81动作，当PLC控制器通过电磁式传感器采集的第一双杆气缸82的位置信息，判断第一双杆气缸82运动至柜体所在列位置时，PLC控制第一双杆气缸82停止动作；之后，PLC控制器根据柜体的位置信息(所在行)，通过第二双杆气缸83控制单杆气缸84与机器手85动作至与柜体相对应的位置；PLC控制器控制第一双杆气缸82、单杆气缸84同时伸长，以使机器手25能够伸入柜体一定深度而将货物推出；货物被推出落至取件传送带71上，PLC控制器控制送件传动电机转动，驱动取件传送带71向取件口12方向运动，直至货物由取件口12送出，客户成功取件。

装置还包括声光报警器，该声光报警器与PLC控制器的控制信号输出端相连接，当PLC控制器检测到储物柜满而无法存储货物时，启动声光报警器提示快递员。

如图2所示，壳体1上与送件口11、取件口12相对应的位置设有支板9，防止货物滑落。

PLC控制器可以选用CP1H系列PLC控制器，测距用编码器可以选用A6C2-C型旋转编码器，测速用编码器可以选用E6B2-C型编码器，电磁式传感器可以选用FH-CN10型接近开关。所述的送件二维码扫描器、取件二维码扫描器均为现有技术

本发明的快递件自动收发装置，快递员由送件口投入，经送件二维码扫描器扫码验证通过后，PLC控制器控制收发件机构及升降单元协同工作将货物存储于储物柜的空柜体中；客户取件时，利用商家发送的取件二维码经取件二维码扫描器扫描，PLC控制器查找到该二维码信息对应的储物柜体后，根据该柜体的位置信息，控制推送机器手将货物由柜体中推出，由取件传送单元送出至取件口；其中，快递件上的二维码与客户的取件二维码可以不相同，防止快递员利用二维码盗取件，送件二维码扫描器设置于送件口内部可防止快递员投入后恶意取件。本发明可有效提高送件效率，降低快递员的劳动强度，并避免了送件到家存在的安全隐患。

以上所述是本发明的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本发明保护范围之内。

Claims

1.快递件自动收发装置，其特征在于，包括壳体，壳体中的送件二维码扫描器、取件二维码扫描器、收发件机构、储物柜、PLC控制器及上位机，

2.如权利要求1所述的快递件自动收发装置，其特征在于，所述壳体上开有送件口和取件口，所述送件传送单元与该送件口相对应，所述取件传送单元与该取件口相对应，所述送件传送单元与取件传送单元分设于所述储物柜的两侧。

3.如权利要求1所述的快递件自动收发装置，其特征在于，升降单元还包括底板，所述动支板、静支板与该底板活动连接。

4.如权利要求1所述的快递件自动收发装置，其特征在于，所述储物柜由若干柜体按照行、列顺序排列而成，每个柜体的底部呈或形状。

5.如权利要求3所述的快递件自动收发装置，其特征在于，所述送件口与取件口上设有支板，所述送件二维码扫描器设于所述送件口内部。

6.如权利要求1所述的快递件自动收发装置，其特征在于，装置还包括声光传感器，该声光传感器与PLC控制器的控制信号输出端相连接。