CN106056782B - 一种包裹自动投递机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种包裹自动投递机，涉及快递投递领域。本发明一种包裹自动投递机，包括：机身；所述机身内部设置有存储装置，存储装置包含若干个存储格，用以存储待投递包裹；所述机身通过移动连接装置连接抓取装置；机身内部还设置有控制装置，所述控制装置建立所述待投递包裹与对应所述存储格映射信息，以便通过识别所述映射信息和控制抓取装置来实现待投递包裹的自动投递；投递机外部设置密封保护装置，能对整个机器进行密封保护。本发明提供的一种包裹自动投递机集派件员存件和收件人取件、寄件三个功能于一身，实现了高度的自动化，大大减少了包裹寄、送过程中的人力物力及时间成本，一定程度上促进了快递行业的自动化、智能化。

Description

一种包裹自动投递机

技术领域

本发明涉及快递投递领域，尤其涉及一种包裹自动投递机。

背景技术

自2003年以来，电子商务得到长足、快速的发展，网络购物日益盛行。各电商推出一波又一波网购活动，掀起了一股又一股网购大风。在网购日益盛行的大环境下，物流行业面临着严峻的考验。在电商搞活动期间，各地的物流仓库都出现了快递包裹爆仓，出仓的速度远远跟不上进仓的速度。而如今，收发快递已经是老百姓生活中重要的一部分，但在家中无人又无法找人代签的情况下，客户和快递员都会苦恼、着急。于是，各行各业试图解决这快递“最后一公里”的问题，包括增加配送人员，包裹代收，设立共同配送点等等，不过还是改变不了人等人的局面。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种包裹自动投递机，以解决包裹寄送、收取步骤繁琐，耗时较长，自动化程度不高等问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种包裹自动投递机，包括：

机身；所述机身内部设置有存储装置，存储装置包含若干个存储格，用以存储待投递包裹；所述机身通过移动连接装置连接抓取装置；机身内部还设置有控制装置，所述控制装置建立所述待投递包裹与对应所述存储格映射信息，以便通过识别所述映射信息和控制抓取装置来实现待投递包裹的自动投递。

管理人员可以进行存件，存件时，管理人员通过控制装置获知存储格是否有空位，若有空位，则管理人员获取对应存储格坐标信息，然后将待投递包裹放入包裹自动投递机，并通过控制装置建立待投递包裹与对应所述存储格映射信息，控制装置再控制移动连接装置和抓取装置将待投递包裹放入对应存储格，最后将生成的映射信息发送给取件人，管理人员完成存件。每一个待投递包裹都会建立一个与所述存储格对应的映射信息。每个所述存储格在某一时间点上最多只能对应一个待投递包裹。存储格有一个唯一的坐标信息，某一时间点上，一个待投递包裹只能对应一个存储格，即所述待投递包裹只能有一个坐标信息；或者说，某一时间点上一个坐标信息只能对应一个待投递包裹。取件时，取件人通过控制装置输入已建立的映射信息，控制装置识别所述映射信息，若信息正确，则通过移动连接装置和抓取装置将待投递包裹从对应存储格上去下，取出包裹给取件人，取件人完成取件。寄件时，寄件人通过控制装置建立所述映射信息，然后将待投递包裹放入所述包裹自动投递机，包裹自动投递机识别所述映射信息，再通过移动连接装置和抓取装置将待投递包裹放入对应存储格，寄件人完成寄件。

进一步的，所述机身外部还设有密封保护装置。密封保护装置设置于机身外部，能对整个机身进行密封保护。

进一步的，所述移动连接装置包含上下移动机构和水平移动机构。所述活动连接装置可以为滑块连接或滚轮连接；所述上下移动机构和水平移动机构使得抓取装置能够在上、下、左和右四个方位上移动，即所述抓取装置活动范围覆盖了所有的存储格。

进一步的，所述上下移动机构包括垂直滑轨、上下移动机构电机、上下移动机构电机座、联轴器和滑块；所述滑块设置于垂直滑轨上，所述上下移动机构电机通过上下移动机构电机座设置在垂直滑轨上，所述上下移动机构电机通过联轴器连接垂直滑轨。

进一步的，所述水平移动机构包括水平导轨、固定板、中间滑块、第一同步带轮、第一同步带、第一同步带轮从动轮、水平移动机构电机和直线轴承；所述水平导轨上设置有中间滑块和直线轴承，所述水平移动机构电机设置在水平导轨一端，所述水平移动机构电机连接第一同步带轮，所述水平导轨另一端设置有第一同步带轮从动轮，所述第一同步带轮通过第一同步带连接第一同步带轮从动轮，所述第一同步带固定连接中间滑块。

进一步的，所述抓取装置包括机械手爪、上滑块、导轨、法兰直线轴承、电机、第二同步带轮、第二同步带、第二同步带从动轮、从动轮架；所述导轨上设置有法兰直线轴承，所述法兰直线轴承上设置有上滑块，所述机械手爪设置在上滑块上；所述电机安装在导轨一端，电机连接第二同步带轮，所述导轨另一端设有第二同步带从动轮，所述第二同步带轮通过第二同步带连接第一同步带轮从动轮。

进一步的，所述控制装置包括主控模块、信息采集模块、驱动模块和操作界面，所述信息采集模块、驱动模块和操作界面分别与主控模块连接；所述主控模块用于集中处理控制装置所收集到的信息，并对所述信息做出命令指示；所述信息采集模块用于生成和识别待投递包裹标签信息；所述驱动模块用于驱动移动连接装置和抓取装置上的各个步进电机，以实现待投递包裹的存取；所述操作界面用于使用人员进行待投递包裹的存取操作。

进一步的，所述控制装置还包括物联网通信模块，所述物联网通信模块通过电脑软件编写的上位机进行存储信息的保存及远程实时监测。所述物联网通信模块与云端连接，实时存储和上传所述映射信息并接收所述云端的反馈信息。快递公司或者相关管理人员能远程掌握自动包裹投递机的实时信息，并通过所获得信息对所述包裹自动投递机进行远程管理，如将接收到的映射信息通过自动程序自动发送给取件人等。

进一步的，所述密封保护装置包括整机保护板、电子仪器安装保护板、显示屏及出货口保护板。所述的整机保护板、电子仪器安装保护板、显示屏及出货口保护板用于整个机身的保护。整机保护板上有进物窗口，用以存件时将待投递包裹送入包裹自动投递机。电子仪器安装保护板设置于机身底部，可用于安装电机驱动板、电源等。显示屏及出货口保护板上预留有显示屏及出货口的位置。

进一步的，机身内部还设有至少一个寄件区。若机身内部设置有专门的寄件区，则寄件人欲寄出的待投递包裹将临时放置于寄件区，而不是存储格。此时，寄件时，待投递包裹将无需与存储格建立对应的映射信息，只需为待投递包裹生成一个控制装置可识别的标签即可，所有的欲寄出的待投递包裹都将放置于寄件区中。设立单独的寄件区，能够缓解存储格存储待投递包裹的压力，充分利用包裹自动投递机的空间，且其结构简单，存储能力突出，能大大提高自动包裹投递机吞吐待投递包裹的能力。

有益效果：本发明提供的一种包裹自动投递机，在机身内部设置有存储格、活动连接装置、抓取装置和控制装置，通过控制装置建立待投递包裹与对应所述存储格映射信息，通过识别所述映射信息和控制抓取装置来实现待投递包裹的自动投递。在包裹自动投递机外部设置密封保护装置，能对整个机器进行密封保护。通过本发明提供的包裹自动投递机，能够分别实现存件、取件和寄件，做到了一机多用，即节约了人力成本又节省了用地成本，大大提高了存件、取件和寄件的效率。本发明提供的一种包裹自动投递机集派件员存件和收件人取件、寄件三个功能于一身，实现了高度的自动化，一定程度上促进了快递行业的自动化、智能化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，以下将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明提供的一种包裹自动投递机的机身结构示意图；

图2为本发明提供的一种包裹自动投递机的存储装置结构示意图；

图3为本发明提供的一种包裹自动投递机的上下移动机构结构示意图；

图4为本发明提供的一种包裹自动投递机的水平移动机构结构示意图；

图5为本发明提供的一种包裹自动投递机的抓取装置结构示意图；

图6为本发明提供的一种包裹自动投递机的移动连接结构和抓取装置结构示意图;

图7为本发明提供的一种包裹自动投递机一种实施例的密封保护装置及投递机内部部分结构透视示意图；

图8为本发明提供的一种包裹自动投递机一种实施例的控制流程图；

图9为本发明提供的一种包裹自动投递机一种实施例的密封保护装置及投递机内部部分结构透视示意图；

图10为本发明提供的一种包裹自动投递机一种实施例的控制流程图。

具体实施方式

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作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。

实施例1

本发明实施例1提供的包裹自动投递机，如图1所示，机身1由角钢焊接而成，外观为长方体，为自动包裹投递机的主要框架，用于支撑存储装置2、移动连接装置3、抓取装置4和控制装置。机身1包含有机身框架11、背部横杆12和侧面横杆13。

如图2所示，存储装置2安装在机身1的背部横杆上，存储装置2由铝杆201和栅格板202构成，铝杆201按一定间隔安装在背部横杆12上，铝杆201和栅格板202构成的存储装置2分为若干个存储格21，用以存储待投递包裹。每一个存储格21都有一个唯一的坐标信息，每个存储格21在某一时间点上最多只能对应一个待投递包裹。

移动连接装置3包含上下移动机构31和水平移动机构32。如图3所示，上下移动机构包括有连接板311、角钢固定板312、垂直滑轨313、上下移动机构电机315、上下移动机构电机座316、联轴器317、和滑块314。上下移动机构31通过连接板311安装在机身1的侧面横杆13上，通过角钢固定板312固定，固定方式为螺钉连接。连接板311安装在垂直滑轨313上的位置是可以调节的，使角钢固定板312能够安装在机身1部分的相应侧面横杆13的位置。上下移动机构31上有垂直滑轨313，滑轨313匹配有滑块314。通过滑块314连接上下移动机构31的水平移动机构32能通过滑轨和滑块上下运动。上下移动机构电机座316安装固定在滑轨313下端，被安装固定在上下移动机构电机座316的上下移动机构电机315通过联轴器和滑轨313下端的轴相连。工作时，上下移动机构电机315提供动力，通过联轴器317带动滑块在垂直方向的垂直滑轨313上上下滑动，使水平移动机构32实现上下运动。本实施例中上下移动机构31有两个，分别安装于机身1的两侧的侧面横杆13上。

如图4所示，水平移动机构32包括两条水平导轨321、两个固定板322、中间滑块323、第一同步带轮324、第一同步带325、第一同步带从动轮326、第一同步从动轮固定支座327、水平移动机构电机328、水平移动机构电机座329、两个直线轴承3210。两个固定板322对称安装在两个上下移动机构31的两个滑块314上，两条水平导轨321的两端则固定装配在两个固定板322上；水平移动机构电机座329安装在上下移动机构31的一个滑块314上，和固定板322紧密配合；中间滑块323内部两通孔和直线轴承3210紧密配合，两个直线轴承3210分别装配在两个水平导轨321上；水平移动机构电机328通过水平移动机构电机座329安装固定在一块固定板322上，水平移动机构电机328轴和第一同步带轮324紧密配合，第一同步从动轮固定支座327安装在另一块固定板322，使安装在上面的第一同步带从动轮326、第一同步带轮326的垂直轴线的连线和水平导轨321平行，并位于水平导轨321的中间位置，第一同步带325的两头在分别绕过第一同步带轮324、第一同步带从动轮326后，安装固定在中间滑块323上。

抓取装置4设置在水平移动机构32上，如图5所示，包括：机械手爪41、上滑块42、上底板43、两个上挡板44、两条导轨45、两个法兰直线轴承46、电机47、电机座48、第二同步带轮49、第二同步带410、第二同步带从动轮411、从动轮架412。机械手爪41安装固定在上滑块42上，上滑块42内部两个通孔上分别安装有法兰直线轴承46，两个法兰直线轴承46分别套在两条导轨45上；两个上挡板44分别固定在两条导轨45两头，使两导轨45保持平行，两个上挡板44分别固定安装在上底板43的两端；上底板43固定安装在水平移动机构32的中间滑块323上，使两条导轨321轴线和上底板43长端面垂直；电机47通过电机座48安装在一个上挡板44上，第二同步带轮49紧密配合在电机47轴上，动轮架412安置在另一个上挡板44，使第二同步带从动轮411轴线的垂直轴线和第二同步带轮49轴承的垂直轴线的连线位于两条导轨45的中间，并与两条导轨45平行，第二同步带410两头分别绕过第二同步带轮49、第二同步带从动轮411，系在上滑块42上，使机械手爪41能够沿导轨45前后移动，以便将放置在存储格21的待投递包裹取出，或将待投递包裹放置在存储格21。机械手爪41相邻手指的间隔略大于铝杆201的直径，水平方向上相邻铝杆201的间隔略大于机械手爪41手指的宽度，以便实现机械手爪41与存储格21的配合，实现抓取装置4取放待投递包裹。

如图6所示，水平移动机构32通过滑块314连接在上下移动机构31上，抓取装置4通过中间滑块323连接在水平移动机构32，机械手爪41通过上滑块42连接在抓取装置4。上下移动机构31能够实现垂直导轨313轴线方向上的水平移动机构32的上下移动，水平移动机构32能够实现抓取装置4水平导轨321轴线方向上的水平移动，抓取装置4能够实现机械手爪41导轨45轴线方向上的前后移动，即机械手爪41能够实现六个方位的移动。

控制装置包括主控模块51、信息采集模块52、驱动模块53、操作界面54和物联网通信模块55；信息采集模块52、驱动模块53、操作界面54和物联网通信模块55分别与主控模块51。

主控模块51采用STM32F407系列单片机作为核心控制器。

信息采集模块52采用RFID（射频识别）模块，RFID模块能提供RIFD条形卡。每个待投递包裹都会有一张对应的RFID条形卡，RFID条形卡包含RFID识别标签，该识别标签包含有收件人的信息和待投递包裹信息（如手机号码和快递单号等）；采用射频识别技术（即RFID技术）对贴有RFID识别标签的待投递包裹进行扫描，系统采集到待投递包裹信息后自动给该待投递包裹分配一个存储格21，该存储格21的坐标信息就与待投递包裹信息绑定在一起，即所说的待投递包裹与对应存储格21建立了映射信息。取件时，只需要识别所述映射信息，就通过移动连接装置3和抓取装置4将待投递包裹从对应存储格21上去下，取出包裹给取件人。

所用驱动模块53采用TB6560步进电机驱动模块，共用4个驱动模块驱动4个步进电机进行待投递包裹的存取。

操作界面54采用7寸串口液晶触摸屏，用户及管理员可通过液晶触摸屏进行待投递包裹的存取操作。

物联网通信模块55通过电脑软件编写的上位机进行存储信息的保存及远程实时监测。物联网通信模块55与云端连接，实时存储和上传待投递包裹与对应存储格21的映射信息并接收云端的反馈信息。快递公司或者相关管理人员能远程掌握自动包裹投递机的实时信息，并通过所获得信息对所述包裹自动投递机进行远程管理，如将接收到的映射信息通过自动程序自动发送给取件人等。

机身1外部还设置有密封保护装置，如图7所示。密封保护装置包括整机保护板61、电子仪器安装保护板62、显示屏及出货口保护板63用于放置和保护机身1及安装于机身1上的存储装置2、移动连接装置3、抓取装置4和控制装置。整机保护板61上有进物窗口611，用以存件时将待投递包裹送入包裹自动投递机，管理人员不使用时，进物窗口611锁死。电子仪器安装保护板设置于机身1底部，上面放置有电源8、信息采集模块52、驱动模块53、物联网通信模块55。显示屏及出货口保护板63上预留有操作界面54及出货口9的位置，取件时待投递包裹从出货口9取出；主控模块51安装于显示屏及出货口保护板63上。

图8给出了本发明实施例1提供的包裹自动投递机的控制流程图。本发明实施例1提供的包裹自动投递机能实现待投递包裹的存件、取件和寄件三种自动化操作。快递员存件时，通过操作界面54进入存件系统，系统会首先判断存储格21的状态，如果各个存储格21均无空位，则系统提示存储装置2状态已满，无法实现存件；如果至少有一个存储格21有空位，则系统会获取一个存储格的坐标信息，获取完成后会打开进物窗口611，快递员将待投递包裹放入进物窗口611并进入信息录入系统，扫描待投递包裹信息，信息扫描完成后会绑定存储格21的坐标信息，建立待投递包裹与对应存储格21的映射信息，并生成取件验证码，此时信息录入完成，系统提示操作完成并进入包裹转存系统，控制装置通过驱动模块53控制各电机来控制移动连接装置3和抓取装置4，通过已确定的存储格21坐标信息，将待投递包裹送入指定存储格21来实现包裹存放，此时系统将判定该存放有待投递包裹的存储格21状态为非空，并通过物联网通信模块55向云端和收件人发送验证码，此时已完成存件，并可退出存件系统。收件人取件时，通过操作界面54进入取件系统，然后输入取件验证码，若验证码错误，则重新进入取件系统，若验证码正确，则信息采集模块52会识别、提取验证码绑定的存储格21对应的坐标信息，并进入包裹提取系统，控制装置通过驱动模块53控制各电机来控制移动连接装置3和抓取装置4，通过已确定的存储格21坐标信息，将待投递包裹从指定存储格21中提取出来，然后再将待投递包裹送至出货口9并提示签收，此时系统将清除该待投递包裹与存储格21的映射信息，并判定该存储格21状态为空，此时已完成取件，并可退出取件系统。寄件人寄件时，通过操作界面54进入寄件系统，系统会首先判断存储格21的状态，如果各个存储格21均无空位，则系统提示存储装置2状态已满，无法实现寄件；如果至少有一个存储格21有空位，系统提示输入相关信息，输入完相关信息后系统会生成一个RFID可识别标签，寄件人再将待投递包裹贴上标签，然后系统打开进物窗口611，寄件人将待投递包裹放入进物窗口611，系统将扫描待投递包裹信息，信息扫描完成后会绑定存储格21的坐标信息，建立待投递包裹与对应存储格21的映射信息，此时信息录入完成，系统提示操作完成并进入包裹转存系统，控制装置通过驱动模块53控制各电机来控制移动连接装置3和抓取装置4，通过已确定的存储格21坐标信息，将待投递包裹送入指定存储格21来实现包裹存放，系统将判定该存放有待投递包裹的存储格21状态为非空，并向寄件人和云端发送寄件验证码，此时已完成寄件，并可退出寄件系统。

本发明提供的包裹自动投递机，能够分别实现存件、取件和寄件，做到了一机多用，即节约了人力成本又节省了用地成本，大大提高了存件、取件和寄件的效率，实现了高度的自动化，一定程度上促进了快递行业的自动化、智能化。

实施例2

本发明实施例1提供的包裹自动投递机，如图1所示，机身1由角钢焊接而成，外观为长方体，为自动包裹投递机的主要框架，用于支撑存储装置2、移动连接装置3、抓取装置4和控制装置。机身1包含有机身框架11、背部横杆12和侧面横杆13。

如图2所示，存储装置2安装在机身1的背部横杆上，存储装置2由铝杆201和栅格板202构成，铝杆201按一定间隔安装在背部横杆12上，铝杆201和栅格板202构成的存储装置2分为若干个存储格21，用以存储待投递包裹。每一个存储格21都有一个唯一的坐标信息，每个存储格21在某一时间点上最多只能对应一个待投递包裹。

移动连接装置3包含上下移动机构31和水平移动机构32。如图3所示，上下移动机构包括有连接板311、角钢固定板312、垂直滑轨313、上下移动机构电机315、上下移动机构电机座316、联轴器317、和滑块314。上下移动机构31通过连接板311安装在机身1的侧面横杆13上，通过角钢固定板312固定，固定方式为螺钉连接。连接板311安装在垂直滑轨313上的位置是可以调节的，使角钢固定板312能够安装在机身1部分的相应侧面横杆13的位置。上下移动机构31上有垂直滑轨313，滑轨313匹配有滑块314。通过滑块314连接上下移动机构31的水平移动机构32能通过滑轨和滑块上下运动。上下移动机构电机座316安装固定在滑轨313下端，被安装固定在上下移动机构电机座316的上下移动机构电机315通过联轴器和滑轨313下端的轴相连。工作时，上下移动机构电机315提供动力，通过联轴器317带动滑块在垂直方向的垂直滑轨313上上下滑动，使水平移动机构32实现上下运动。本实施例中上下移动机构31有两个，分别安装于机身1的两侧的侧面横杆13上。

如图4所示，水平移动机构32包括两条水平导轨321、两个固定板322、中间滑块323、第一同步带轮324、第一同步带325、第一同步带从动轮326、第一同步从动轮固定支座327、水平移动机构电机328、水平移动机构电机座329、两个直线轴承3210。两个固定板322对称安装在两个上下移动机构31的两个滑块314上，两条水平导轨321的两端则固定装配在两个固定板322上；水平移动机构电机座329安装在上下移动机构31的一个滑块314上，和固定板322紧密配合；中间滑块323内部两通孔和直线轴承3210紧密配合，两个直线轴承3210分别装配在两个水平导轨321上；水平移动机构电机328通过水平移动机构电机座329安装固定在一块固定板322上，水平移动机构电机328轴和第一同步带轮324紧密配合，第一同步从动轮固定支座327安装在另一块固定板322，使安装在上面的第一同步带从动轮326、第一同步带轮326的垂直轴线的连线和水平导轨321平行，并位于水平导轨321的中间位置，第一同步带325的两头在分别绕过第一同步带轮324、第一同步带从动轮326后，安装固定在中间滑块323上。

抓取装置4设置在水平移动机构32上，如图5所示，包括：机械手爪41、上滑块42、上底板43、两个上挡板44、两条导轨45、两个法兰直线轴承46、电机47、电机座48、第二同步带轮49、第二同步带410、第二同步带从动轮411、从动轮架412。机械手爪41安装固定在上滑块42上，上滑块42内部两个通孔上分别安装有法兰直线轴承46，两个法兰直线轴承46分别套在两条导轨45上；两个上挡板44分别固定在两条导轨45两头，使两导轨45保持平行，两个上挡板44分别固定安装在上底板43的两端；上底板43固定安装在水平移动机构32的中间滑块323上，使两条导轨321轴线和上底板43长端面垂直；电机47通过电机座48安装在一个上挡板44上，第二同步带轮49紧密配合在电机47轴上，动轮架412安置在另一个上挡板44，使第二同步带从动轮411轴线的垂直轴线和第二同步带轮49轴承的垂直轴线的连线位于两条导轨45的中间，并与两条导轨45平行，第二同步带410两头分别绕过第二同步带轮49、第二同步带从动轮411，系在上滑块42上，使机械手爪41能够沿导轨45前后移动，以便将放置在存储格21的待投递包裹取出，或将待投递包裹放置在存储格21。机械手爪41相邻手指的间隔略大于铝杆201的直径，水平方向上相邻铝杆201的间隔略大于机械手爪41手指的宽度，以便实现机械手爪41与存储格21的配合，实现抓取装置4取放待投递包裹。

如图6所示，水平移动机构32通过滑块314连接在上下移动机构31上，抓取装置4通过中间滑块323连接在水平移动机构32，机械手爪41通过上滑块42连接在抓取装置4。上下移动机构31能够实现垂直导轨313轴线方向上的水平移动机构32的上下移动，水平移动机构32能够实现抓取装置4水平导轨321轴线方向上的水平移动，抓取装置4能够实现机械手爪41导轨45轴线方向上的前后移动，即机械手爪41能够实现六个方位的移动。

控制装置包括主控模块51、信息采集模块52、驱动模块53、操作界面54和物联网通信模块55；信息采集模块52、驱动模块53、操作界面54和物联网通信模块55分别与主控模块51。

主控模块51采用STM32F407系列单片机作为核心控制器。

信息采集模块52采用RFID（射频识别）模块，RFID模块能提供RIFD条形卡。每个待投递包裹都会有一张对应的RFID条形卡，RFID条形卡包含RFID识别标签，该识别标签包含有收件人的信息和待投递包裹信息（如手机号码和快递单号等）；采用射频识别技术（即RFID技术）对贴有RFID识别标签的待投递包裹进行扫描，系统采集到待投递包裹信息后自动给该待投递包裹分配一个存储格21，该存储格21的坐标信息就与待投递包裹信息绑定在一起，即所说的待投递包裹与对应存储格21建立了映射信息。取件时，只需要识别所述映射信息，就通过移动连接装置3和抓取装置4将待投递包裹从对应存储格21上去下，取出包裹给取件人。

所用驱动模块53采用TB6560步进电机驱动模块，共用4个驱动模块驱动4个步进电机进行待投递包裹的存取。

操作界面54采用7寸串口液晶触摸屏，用户及管理员可通过液晶触摸屏进行待投递包裹的存取操作。

物联网通信模块55通过电脑软件编写的上位机进行存储信息的保存及远程实时监测。物联网通信模块55与云端连接，实时存储和上传待投递包裹与对应存储格21的映射信息并接收云端的反馈信息。快递公司或者相关管理人员能远程掌握自动包裹投递机的实时信息，并通过所获得信息对所述包裹自动投递机进行远程管理，如将接收到的映射信息通过自动程序自动发送给取件人等。

机身1外部还设置有密封保护装置，如图9所示。密封保护装置包括整机保护板61、电子仪器安装保护板62、显示屏及出货口保护板63用于放置和保护机身1及安装于机身1上的存储装置2、移动连接装置3、抓取装置4和控制装置。整机保护板61上有进物窗口611，用以存件时将待投递包裹送入包裹自动投递机，管理人员不使用时，进物窗口611锁死。电子仪器安装保护板设置于机身1底部，上面放置有电源8、信息采集模块52、驱动模块53、物联网通信模块55和寄件区7；寄件区7临时存储待寄包裹；寄件区7上方设有寄件窗口71，寄件时寄件人直接通过寄件窗口71将待寄包裹送入机安检区7；寄件区7在整机保护板61一侧还设有寄件区出物窗口72，寄件区出物窗口72平时锁死，需要时由管理人员开启，拿出待寄出包裹。寄件区7为方形，上方无顶。显示屏及出货口保护板63上预留有操作界面54及出货口9的位置；主控模块51安装于显示屏及出货口保护板63上。

图10给出了本发明实施例2提供的包裹自动投递机的控制流程图。本发明实施例2提供的包裹自动投递机能实现待投递包裹的存件、取件和寄件三种自动化操作。快递员存件时，通过操作界面54进入存件系统，系统会首先判断存储格21的状态，如果各个存储格21均无空位，则系统提示存储装置2状态已满，无法实现存件；如果至少有一个存储格21有空位，则系统会获取一个存储格的坐标信息，获取完成后会打开进物窗口611，快递员将待投递包裹放入进物窗口611并进入信息录入系统，扫描待投递包裹信息，信息扫描完成后会绑定存储格21的坐标信息，建立待投递与对应存储格21的映射信息，并生成取件验证码，此时信息录入完成，系统提示操作完成并进入包裹转存系统，控制装置通过驱动模块53控制各电机来控制移动连接装置3和抓取装置4，通过已确定的存储格21坐标信息，将待投递包裹送入指定存储格21来实现包裹存放，此时系统将判定该存放有待投递包裹的存储格21状态为非空，并通过物联网通信模块55向云端和收件人发送验证码，此时已完成存件，并可退出存件系统。收件人取件时，通过操作界面54进入取件系统，然后输入取件验证码，若验证码错误，则重新进入取件系统，若验证码正确，则信息采集模块52会识别、提取验证码绑定的存储格21对应的坐标信息，并进入包裹提取系统，控制装置通过驱动模块53控制各电机来控制移动连接装置3和抓取装置4，通过已确定的存储格21坐标信息，将待投递包裹从指定存储格21中提取出来，然后再将待投递包裹送至出货口9并提示签收，此时系统将清除该待投递包裹与存储格21的映射信息，并判定该存储格21状态为空，此时已完成取件，并可退出取件系统。寄件人寄件时，通过操作界面54进入寄件系统，根据系统提示输入相关信息，输入完相关信息后系统会生成一个RFID可识别标签，寄件人将待投递包裹贴上标签，并扫描标签，然后，打开寄件窗口71，放入待投递包裹，放入的包裹直接进入寄件区7，此时已完成寄件，并可退出寄件系统。

本发明提供的包裹自动投递机，能够分别实现存件、取件和寄件，做到了一机多用，即节约了人力成本又节省了用地成本，大大提高了存件、取件和寄件的效率，实现了高度的自动化，一定程度上促进了快递行业的自动化、智能化。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种包裹自动投递机，其特征在于，包括：

机身（1）；所述机身（1）内部设置有存储装置（2），所述存储装置（2）由铝杆（201）和栅格板（202）构成，所述铝杆（201）按一定间隔安装在背部横杆（12）上，所述铝杆（201）和栅格板（202）构成的存储装置（2）分为若干个存储格（21），用以存储待投递包裹，所述机身（1）外部还设有密封保护装置，所述机身（1）内部还设有至少一个寄件区（7）；所述机身（1）通过移动连接装置（3）连接抓取装置（4）；机身（1）内部还设置有控制装置，所述控制装置建立所述待投递包裹与对应所述存储格（21）映射信息，以便通过识别所述映射信息和控制所述抓取装置（4）来实现待投递包裹的自动投递；

所述移动连接装置（3）包含上下移动机构（31）和水平移动机构（32）；

所述上下移动机构（31）包括垂直滑轨（313）、上下移动机构电机（315）、上下移动机构电机座（316）、联轴器（317）和滑块（314）；所述滑块（314）设置于垂直滑轨（313）上，所述上下移动机构电机（315）通过上下移动机构电机座（316）设置在垂直滑轨（313）上，所述上下移动机构电机（315）通过联轴器（317）连接垂直滑轨（313）；

所述水平移动机构（32）包括水平导轨（321）、固定板（322）、中间滑块（323）、第一同步带轮（324）、第一同步带（325）、第一同步带轮从动轮（326）、水平移动机构电机（328）和直线轴承（3210）；所述水平导轨（321）上设置有中间滑块（323）和直线轴承（3210），所述水平移动机构电机（328）设置在水平导轨（321）一端，所述水平移动机构电机（328）连接第一同步带轮（324），所述水平导轨（321）另一端设置有第一同步带轮从动轮（326），所述第一同步带轮（324）通过第一同步带（325）连接第一同步带轮从动轮（326），所述第一同步带（325）固定连接中间滑块（323）；

所述抓取装置（4）包括机械手爪（41）、上滑块（42）、导轨（45）、法兰直线轴承（46）、电机（47）、第二同步带轮（49）、第二同步带（410）、第二同步带从动轮（411）、从动轮架（412）；所述导轨（45）上设置有法兰直线轴承（46），所述法兰直线轴承（46）上设置有上滑块（42），所述机械手爪（41）设置在上滑块（42）上；所述电机（47）安装在导轨（45）一端，电机（47）连接第二同步带轮（49），所述导轨（45）另一端设有第二同步带从动轮（411），所述第二同步带轮（49）通过第二同步带（410）连接第二同步带轮从动轮（411）；所述机械手爪（41）相邻手指的间隔大于所述铝杆（201）的直径，水平方向上相邻所述铝杆（201）的间隔大于所述机械手爪（41）手指的宽度，以便实现所述机械手爪（41）与所述存储格（21）的配合，实现所述抓取装置（4）取放待投递包裹；

所述水平移动机构（32）通过所述滑块（314）连接在所述上下移动机构（31）上，所述抓取装置（4）通过所述中间滑块（323）连接在所述水平移动机构（32）上，所述机械手爪（41）通过所述上滑块（42）连接在所述抓取装置（4）上；所述上下移动机构（31）能够实现所述垂直滑轨（313）轴线方向上的所述水平移动机构（32）的上下移动，所述水平移动机构（32）能够实现所述抓取装置（4）在所述水平导轨（321）轴线方向上的水平移动，所述抓取装置（4）能够实现所述机械手爪（41）在导轨（45）轴线方向上的前后移动，即所述机械手爪（41）能够实现六个方位的移动。

2.根据权利要求1所述的包裹自动投递机，其特征在于：所述控制装置包括主控模块（51）、信息采集模块（52）、驱动模块（53）和操作界面（54），所述信息采集模块（52）、驱动模块（53）和操作界面（54）分别与主控模块（51）连接；所述主控模块（51）用于集中处理控制装置所收集到的信息，并对所述信息做出命令指示；所述信息采集模块（52）用于生成和识别待投递包裹标签信息；所述驱动模块（53）用于驱动移动连接装置（3）和抓取装置（4）上的各个步进电机，以实现待投递包裹的存取；所述操作界面（54）用于使用人员进行待投递包裹的存取操作。

3.根据权利要求1或2所述的包裹自动投递机，其特征在于：所述控制装置还包括物联网通信模块（55），所述物联网通信模块（55）通过电脑软件编写的上位机进行存储信息的保存及远程实时监测。

4.根据权利要求1所述的包裹自动投递机，其特征在于：所述密封保护装置包括整机保护板（61）、电子仪器安装保护板（62）、显示屏及出货口保护板（63）。