CN105852451B - 快递柜及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种快递柜及其工作方法，其包括柜体、控制单元和存取单元，柜体包括壳体和货架，壳体的正面设置有控制模块显示窗口和存取窗口，货架为在壳体中沿左右方向等间隔成排地立设有多根撑杆的结构，撑杆为一个竖杆上沿上下方向间隔地设置有多个横杆的结构，存取单元包括机械手和驱动机构，驱动机构能够驱动机械手上下或左右移动，机械手包括两个平行的伸出臂，两个伸出臂能够前后伸缩，并且两个伸出臂之间的间距能够调整，伸出臂的宽度小于相邻的两个所述撑杆之间的间隔。本发明通过将快件统一纳入内部货架，安全性高。大大增加了快件存放的空间利用率，提高了快递柜对快件的容纳量。

Description

快递柜及其工作方法

技术领域

本发明设计涉及快递柜领域。特别涉及一种快递柜及其工作方法。

背景技术

目前，网购已经成为一种生活习惯。住宅楼、办公楼等人口聚集地对快递柜的需求从选择品慢慢变成了必选品，快递柜有助于提高物流效率，同时给人们的生活带来便利。传统的快递柜都是由多种不同规格的箱体组合而成，单位面积存放利用率不高，小快件占用大箱体情况普遍，而且设计的箱体不能涵盖所有的快件需求。由于使用者身高的限制，传统快递柜高度不超过2m，不能充分利用上层空间。据调查，快件81％以上尺寸是小于50×50×50cm3的，这就需要一种能高效存放这些普通快件的快递柜，在空间有限的情况下充分利用上层空间，最大限度提高存放快件单位面积利用率。因此，如何提供有别于传统快递柜的新型快递柜，就成了值得解决的问题。

发明内容

本发明的目的为占快件比重高达八成的整体尺寸小于50×50×50cm3的各种快件提供高效存放的解决方案，解决传统快递柜高度受限造成上层空间浪费问题。并结合社区的实际需求，提供节约占地面积的细高型外形尺寸，可存取不同规格快件的单(双)窗口新型快递柜。

为了实现上述功能，本发明的快递柜包括柜体、控制单元和存取单元，所述柜体包括壳体和货架，所述壳体的正面设置有控制模块显示窗口和存取窗口，所述货架为在所述壳体中沿左右方向等间隔成排地立设有多根撑杆的结构，所述撑杆为一个竖杆上沿上下方向间隔地设置有多个横杆的结构，由此，通过每排成一排的所述横杆能够实现邮件的存放，所述存取单元包括机械手和驱动机构，所述驱动机构能够驱动所述机械手上下或左右移动，所述机械手包括两个平行的伸出臂，两个所述伸出臂能够前后伸缩，并且两个所述伸出臂之间的间距能够调整，所述伸出臂的宽度小于相邻的两个所述撑杆之间的间隔，在所述控制单元和驱动机构的共同作用下，所述机械手能够相对于所述存取窗口抓取或送出邮件，并且两个所述伸出臂能够插入所述撑杆之间的间隔中，通过上下运动能够存取邮件。

优选所述存取窗口为一个或者两个。

优选所述壳体中按照所述横杆相对的方式设置有前后两个货架，所述存取单元设置于前后两个所述货架之间。

优选所述机械手上设置有多个传感器，用于识别快件大小、识别货架上货物排放位置和记录实际运动位置。

优选所述驱动机构包括能够驱动所述机械手左右方向移动的横向驱动机构和能够驱动所述机械手上下方向移动的纵向驱动机构。

优选所述控制单元能够根据所述机械手将邮件放入货架时生成相应的坐标点与该邮件形成一一对应关系。

优选所述横向驱动机构通过电机带动同步带而驱动所述机械手左右移动；所述纵向驱动机构通过电机带动定滑轮旋转与钢丝而驱动所述机械手上下移动。

优选所述壳体上还设置有广告投放区。

优选还包括放置于所述货架上的周转箱，用于存放整体尺寸小于50×50×50cm³的非规则邮件。

本发明的快递柜的工作方法，适用于权利要求1～9所述的快递柜，其包括；步骤一、通过控制模块显示窗口的操作屏选择存或取邮件；

步骤二、当选择为存邮件时，在存取窗口放入邮件；步骤三、通过控制单元控制所述驱动机构驱动机械手运动到存取窗口；步骤四、识别所述邮件大小，并调整所述机械手的两个伸出臂之间的间距；步骤五、所述伸出臂伸入所述邮件下方，然后提升再缩回已经装载有邮件的所述伸出臂；步骤六、控制单元判断出货架的空余位置，并控制驱动机构驱动所述机械手运动到该空余位置前；步骤七、所述伸出臂伸出到所述货架的横杆上方，然后下降，将邮件放在货架的横杆上，所述伸出臂继续下降并缩回；步骤八、放置好所述邮件的同时，控制单元生成并记录与所述邮件对应的该位置的坐标值；当选择为取邮件时，控制单元判断所取邮件的坐标值，控制所述机械手按照存邮件相反的顺序进行工作。

发明效果：

1.通过本发明的技术方案，快递柜只有唯一(两个)箱门，不再需要数量众多的箱门、箱体和与之对应的电控锁具等，可以起到降低故障发生率，节约制造成本的效果；

2.打破传统的存取空间概念，引入机械传动系统，将快件统一纳入内部货架，安全性高；

3.解除了快递柜高度的限制，可以使用细高形状快递柜，节约占地空间；

4.解决了小快件占用大箱体的问题，大大增加了快件存放的空间利用率，提高了快递柜对快件的容纳量。

附图说明

图1是本发明新型快递柜的壳体轴视图；

图2是本发明新型快递柜的内部机械结构轴视图；(为便于显示，隐藏前排货架)

图3是本发明新型快递柜的Z轴上升下降机构局部放大图；

图4是本发明新型快递柜的X轴往复运动机构局部放大图；

图5是本发明新型快递柜的X轴往复运动机构同步带轮轴视图；

图6是本发明新型快递柜的机械手局部轴视图；

图7是本发明新型快递柜的内部机械结构的侧视图。

符号说明

1-监控摄像；2-LED信息播放栏；3-快递柜主体；4-操作屏幕；

5-收、取件一体窗口(亦可分成两个窗口)；6-按钮、扫码等模块窗口；

7-广告投放区；8-可调节支腿；9-后货架；10-机械手上下移动机构；

11-机械手；12-传感器；13-机械手水平移动机构；

14-上下移动驱动电机；15-定滑轮；16-钢丝绳；

17-水平移动驱动电机；18-同步带；19-同步带支撑块；

20-同步带从动轮；21-同步带张紧轮；22-连接件；

23-同步带驱动轮；24-伸出机构；25-电动推杆；26-滑块；

27-导轨；28-同步带支撑件；29-前货架

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优缺点描述更加清楚、明确，下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

如图1所示，为本实施例所述的单(双)窗口存取快件新型快递柜的壳体，包括监控摄像1、LED信息播放栏2、快递柜主体3、操作屏幕4、存、取件一体窗口(亦可分成两个窗口)5、按钮和扫码等模块窗口6和广告投放区7。

进一步的改进在于所述的存放和取件使用同一窗口5，或存件和取件各一个窗口。不分储物格，没有传统快递柜的众多柜门，快递柜只配有唯一(两个)窗口5存放和(或)取件。

如图2所示，为本实施例所述的单(双)窗口存取快件新型快递柜的内部机械结构，包括货架9、机械手上下移动机构10、机械手11、传感器12和机械手水平移动机构13。整体可移动机械结构10、11和13，占用快递柜宽度方向中间1/3位置；货架分为前货架29和后货架9，分别占用快递柜宽度方向两侧各1/3位置。为了便于显示前货架29在图2中而省略，唯一与后货架区别的地方在于前货架29配有对应壳体存取快件窗口5的开口。后货架9和前货架29均为沿左右方向等间隔成排地立设有多根撑杆的结构，撑杆为一个竖杆上沿上下方向间隔地设置有多个横杆的结构，后货架9和前货架29横杆是相对的。由此，通过每排成一排的横杆能够实现邮件的存放。本文中取新型快递柜的宽度方向为左右方向，高度方向为上下方向，厚度方向为前后方向。

进一步的改进在于相邻货架的间距宽度要求大于图6中伸出手臂24的宽度，目的是手臂24伸出后可以自由抬升和下降。间距不能太大，防止较小尺寸的快件无法摆放，原则是保证可以尽可能多的涵盖各种规格的快件。货架上可以放置一定数量规格不同的周转箱用于存放外形非规则快件。

如图3所示，为本实施例所述的辅助机械手11在Z轴方向上升下降的机构10。由驱动电机14、定滑轮15和钢丝绳组成。电机14固定在整体框架上，与定滑轮通过联轴器相连，电机14通过正反转带动定滑轮15旋转，定滑轮15上缠绕有钢丝绳16，钢丝绳的另一端与机械手11相连，随着钢丝绳被放开或收回，实现机械手16的上升或下降。

如图4、图5所示，为本实施例所述的辅助机械手11在X轴方向往复运动的机构13。由驱动电机17、同步带18、同步带支撑块19、同步带从动轮20、同步带张紧轮21、连接件22、同步带驱动轮23和同步带支撑件28组成。同步带支撑件28、电机支持座与电机17固定在快递柜的底板上，电机17与同步带驱动轮23通过键连接。同步带支撑件28的长度与快递柜长度保持一致，使机械手11可以充分利用货架X轴两端空间。共6个同步带从动轮20固定在支撑件28上。2个同步带张紧轮21固定在支撑件28的长圆孔上，起到调节张紧力的作用。同步带支撑块19等距分布在支撑件28上，起到支撑和保护同步带18的作用。机械手连接件22与同步带18相连接，保证机械运动机构10、11随同步带具有相同的移动速度。

同步带驱动轮23在电动机17的带动下旋转，同步带随之开始运动，机械运动机构10、11受与同步带18固定在一起的连接件22的带动共同运动。电动机17通过正反转实现机械运动机构10、11在X轴方向水平往复运动。

如图6所示，为本实施例所述的机械手11机械结构。由传感器12、伸出机构24、电动推杆25、滑块26、导轨27组成。4个传感器12具有识别快件大小，识别货架9、29上货物排放位置，记录实际运动位置的作用。伸出机构24通过电动推杆25的作用，可以实现X轴同步的张开或收拢，实现对不同尺寸快件的有效操作。伸出机构24可通过内部机构可实现Y轴的前后运动，实现向两侧货架放置或取回快件的目的。

如图7所示，为本发明新型快递柜的内部机械结构的侧视图。可以看出前货架29，后货架9与机械运动机构10、11、13的空间布置。

本实施例收取快件的工作过程如下：

首先需要确定快件的外形是不是规则，之后在控制屏幕4输入对应选项；

通过新型快递柜存件窗口5放入快件；

1.机械手11在X轴驱动机构13和Z轴驱动机构10的共同作用下运动到存件窗口5位置；

2.通过传感器12识别快件大小，调整机械手伸出机构24张开的距离；

3.机械手的伸出机构24伸入快件下方，之后已经装载快件的伸出机构24提升和缩回；

4.根据控制分系统的判断，机械传动系统10、13运动到货架空余位置；

5.伸出机构24伸出将快件放入货架9、29，机械手带动其伸出机构24继续下降并缩回；

6.放置好快件的同时，存取件控制系统生成并记录与快件对应的该位置的坐标值；

7.等待下一次存(取)快件的指令。

对于非规则快件：

1.机械手11将放置于指定货架9、29位置的周转箱移动到存件窗口5处；

2.将非规则快件放入周转箱；

3.继续上述规则快件的2-7步骤。

取件工作流程与上述是完全相反的，不再说明。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围内。

以上对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施例。对本领域的技术人员来说，在权利要求书所记载的范畴内，显而易见地能够想到各种变更例或者修正例，当然也属于本发明的技术范畴。

Claims (10)

1.一种快递柜，包括柜体、控制单元和存取单元，其特征在于：所述柜体包括壳体和货架，所述壳体的正面设置有控制模块显示窗口和存取窗口，所述货架为在所述壳体中沿左右方向等间隔成排地立设有多根撑杆的结构，所述撑杆为一个竖杆上沿上下方向间隔地设置有多个横杆的结构，由此，通过每排成一排的所述横杆能够实现邮件的存放，所述存取单元包括机械手和驱动机构，所述驱动机构能够驱动所述机械手上下或左右移动，所述机械手包括两个平行的伸出臂，两个所述伸出臂能够前后伸缩，并且两个所述伸出臂之间的间距能够调整，所述伸出臂的宽度小于相邻的两个所述撑杆之间的间隔，在所述控制单元和驱动机构的共同作用下，所述机械手能够相对于所述存取窗口抓取或送出邮件，并且两个所述伸出臂能够插入所述撑杆之间的间隔中，通过上下运动能够存取邮件。

2.根据权利要求1所述的快递柜，其特征在于：所述存取窗口为一个或者两个。

3.根据权利要求1所述的快递柜，其特征在于：所述壳体中按照所述横杆相对的方式设置有前后两个货架，所述存取单元设置于前后两个所述货架之间。

4.根据权利要求1所述的快递柜，其特征在于：所述机械手上设置有多个传感器，用于识别快件大小、识别货架上货物排放位置和记录实际运动位置。

5.根据权利要求1所述的快递柜，其特征在于：所述驱动机构包括能够驱动所述机械手左右方向移动的横向驱动机构和能够驱动所述机械手上下方向移动的纵向驱动机构。

6.根据权利要求1所述的快递柜，其特征在于：所述控制单元能够根据所述机械手将邮件放入货架时生成相应的坐标点与该邮件形成一一对应关系。

7.根据权利要求5所述的快递柜，其特征在于：所述横向驱动机构通过电机带动同步带而驱动所述机械手左右移动；所述纵向驱动机构通过电机带动定滑轮旋转与钢丝而驱动所述机械手上下移动。

8.根据权利要求1所述的快递柜，其特征在于：所述壳体上还设置有广告投放区。

9.根据权利要求1所述的快递柜，其特征在于：还包括放置于所述货架上的周转箱，用于存放整体尺寸小于50×50×50cm³的非规则邮件。

10.一种快递柜的工作方法，适用于权利要求1～9中任一项所述的快递柜，其特征在于，包括；

步骤一、通过控制模块显示窗口的操作屏选择存或取邮件；

步骤二、当选择为存邮件时，在存取窗口放入邮件；

步骤三、通过控制单元控制所述驱动机构驱动机械手运动到存取窗口；

步骤四、识别所述邮件大小，并调整所述机械手的两个伸出臂之间的间距；

步骤五、所述伸出臂伸入所述邮件下方，然后提升再缩回已经装载有邮件的所述伸出臂；

步骤六、控制单元判断出货架的空余位置，并控制驱动机构驱动所述机械手运动到该空余位置前；

步骤七、所述伸出臂伸出到所述货架的横杆上方，然后下降，将邮件放在货架的横杆上，所述伸出臂继续下降并缩回；

步骤八、放置好所述邮件的同时，控制单元生成并记录与所述邮件对应的该位置的坐标值；

当选择为取邮件时，控制单元判断所取邮件的坐标值，控制所述机械手按照存邮件相反的顺序进行工作。