CN106568296B - 全温程-组合仓位智能温控投递柜 - Google Patents

全温程-组合仓位智能温控投递柜 Download PDF

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Abstract

一种全温程‑组合仓位智能温控投递柜,该投递柜包括一个或多个付货单元,每个付货单元内设置有一个或多个付货位,与每个付货位对应的设置有综合接口,所述综合接口包括排气接口和综合连接头排气接口与排气管道连通，综合连接头连接至电源和中央控制器。本发明为设置食品温控功能的投递柜，由冷链物流负责订单的集中配送投递（多对一），由投递柜负责投递食品的智能寄存、温控发放（一对多）。这种业务方式，可以显著加大基地产品的流通距离，明显提升配送产品交付质量，弥补人工配送方式的服务不足。

Description

全温程-组合仓位智能温控投递柜
技术领域
本发明涉及一种全温程-组合仓位智能温控投递柜。
背景技术
众所周知，人工配送的目的是为了完成个体订单（从站到人）的物品发放。这种一对多的配送模式，无法避免配送变量大、配送时间长、服务效率低、耗费成本高的工作现状。
便当食品和冷鲜食品，具有严格的流通温度要求。人工保温配送在产品的配送服务距离、服务质量、服务成本，服务安全等诸多方面存在较大的服务局限。人工配送的服务能力限定了便当食品、冷鲜食品的流通方式。这也是中央厨房、食品基地产品不能直接、可靠服务个体网购顾客的根本原因。
发明内容
发明目的：本发明提供了一种全温程-组合仓位智能温控投递柜，其目的是解决以往所存在的问题。
技术方案：本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种全温程-组合仓位智能温控投递柜,其特征在于:该投递柜包括一个或多个付货单元,每个付货单元内设置有一个或多个付货位,与每个付货位对应的设置有综合接口,所述综合接口包括排气接口和综合连接头排气接口与排气管道连通，综合连接头连接至电源和中央控制器。
在每个柜体单元的外壁均设置有凸起和凹槽，一个柜体单元的凸起插进另一个柜体单元的凹槽内配合连接。
当付货单元内设置多个付货位时, 多个付货位分为一层或多层布置。
多个付货位多层布置时，除第一层以外的付货位均为折叠式设置。
在付货单元内设置有将冷气吹进付货单元内的冷气进风口，用于冷气回流的冷气回风口，冷气进风口和回风口与制冷系统连接。
冷气进风口安装进风阀，冷气回风口安装有回风阀，阀门与风道连接, 风道与制冷系统连接。
阀门为通过电脑控制的电动阀门。
排气接口为弹性往复结构，排气接口的两端均设置有开口，排气接口前端的开口与付货单元内连通，当排气接口受到向后顶的力时，排气接口的后端开口与排气管道接通，使得排气管道与付货单元内连通，当向后顶的力消失时，排气接口在弹性件的作用下复位并与排气管道断开。
所述综合接口还包括用于锁定付货位上的餐盒的电子锁，电子锁连接至中央控制器。
该投递柜还设置有触摸显示器、射频读卡器及摄像头，触摸显示器、射频读卡器及摄像头均与中央控制器连接。
在与付货位对应的位置还设置有射频探测器，射频探测器连接中央控制器，射频探测器为使用时读取并采集餐盒上的电子标签内容的装置。
排气接口的前端的开口与餐盒内的排汽通道连通。
每个付货位均设置有用于容纳餐盒的滑槽。
制冷系统包括风机转子、蒸发器、压缩机、外挂式冷凝板及预制苯板保温层,在预制苯板保温层内集成有通往付货单元或付货位的预制风道,风机转子和蒸发器安装在预制苯板保温层内，压缩机设置在预制苯板保温层外，预制风道与在预制苯板保温层内形成循环通路，整个预制风道安装在柜体后方，与进风阀、回风阀连通。
优点及效果：
本发明提供一种全温程-组合仓位智能温控投递柜，本发明通过在货位单元内设置接通电源、排气等的接口实现食物的加热，同时，对应每个货位单元还设置有冷风进口，对需要保持冷态的食物进行冷涛保存。
本发明为设置食品温控功能的投递柜，由冷链物流负责订单的集中配送投递（多对一），由投递柜负责投递食品的智能寄存、温控发放（一对多）。这种业务方式，可以显著加大基地产品的流通距离，明显提升配送产品交付质量，弥补人工配送方式的服务不足。
随着互联网经济的高速发展，便当食品、冷鲜食品的网络流通需求十分巨大。个体网购消费者会在互联网上选择不同种类、不同工艺类别、不同包装尺寸的便当食品和冷鲜食品。为了应对复杂的消费行为，投递柜必须做到充分的柔性应对，才能保证投递柜的工作效率。
应对复杂的消费行为，在每组投递柜的每个仓位、货位、包装内实现不同种类投递订单的冷态交付和热态交付，是一个非常复杂又亟待解决的技术问题。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的侧视图；
图3为综合接口的使用状态连接图；
图4为各个点位的连接示意图；其中ABCD表示各个连接的点。
图5为结构图；
图6为进风制冷局部图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述：
本发明提供一种全温程-组合仓位智能温控投递柜,该投递柜包括一个或多个付货单元,每个付货单元内设置有一个或多个付货位8,与每个付货位对应的设置有综合接口1,所述综合接口1包括排气接口2和综合连接头3排气接口2与投递柜背部的排气管道连通，综合连接头3连接至电源和中央控制器。
在每个柜体单元的外壁均设置有凸起5和凹槽6，一个柜体单元的凸起5插进另一个柜体单元的凹槽6内配合连接。这样就可以根据需要及具体使用环境来自由组合柜体单元，使其使用更加方便灵活。
当付货单元内设置多个付货位时, 多个付货位分为一层或多层布置。
多个付货位多层布置时，除第一层以外的付货位均为折叠式设置。
在付货单元内设置有将冷气吹进付货单元内的冷气进风口7以及用于冷气回流的冷气回风口，冷气进风口和回风口与制冷系统连接。
冷气进风口安装进风阀12，冷气回风口安装有回风阀13，阀门与风道连接, 风道与制冷系统连接。风道分为进风道10和回风道11，进风道10通过进风阀连接至冷气进风口7，回风道11通过回风阀连接冷气回风口。
阀门为通过电脑控制的电动阀门。电脑通过仓内感温元件检测的温度数据，实时控制阀门开闭，以达到控制仓内温度的要求。
排气接口2为弹性往复结构，排气接口2的两端均设置有开口，排气接口2前端的开口与付货单元内连通，当排气接口2受到向后顶的力时，排气接口2的后端开口与排气管道接通，使得排气管道与付货单元内连通，当向后顶的力消失时，排气接口2在弹性件的作用下复位并与排气管道断开。
所述综合接口1还包括用于锁定付货位上的餐盒的电子锁4，电子锁4连接至中央控制器。
该投递柜还设置有触摸显示器、射频读卡器及摄像头，触摸显示器、射频读卡器及摄像头均与中央控制器连接。
在与付货位对应的位置还设置有射频探测器，射频探测器连接中央控制器，射频探测器为使用时读取并采集餐盒上的电子标签内容的装置。
排气接口2的前端的开口与餐盒内的排汽通道连通。
每个付货位8均设置有用于容纳餐盒的滑槽9。
制冷系统包括风机转子14、蒸发器15 、压缩机16、外挂式冷凝板及预制苯板保温层17,在预制苯板保温层内集成有通往付货单元或付货位的预制风道,风机转子和蒸发器安装在预制苯板保温层内，压缩机设置在预制苯板保温层外，预制风道与在预制苯板保温层内形成循环通路，整个预制风道安装在柜体后方，与进风阀、回风阀连通。
本发明使用时，可以使用带有排汽道的餐盒，然后将餐盒推进滑槽9内，将排气接口2向后推至排气接口2的后端开口与排汽通道连通，然后电子锁4将餐盒锁紧，将排气接口2的前端的开口与餐盒内的排汽通道连通，然后使餐盒内的加热电源通过综合连接头3与电源接通对餐盒进行加热，加热后的气体就会随着排汽道、排气接口2和排汽通道排出，当然，排气接口2也可以直接与付货单元的整个空间进行连通，为整个空间排汽。
下面对本发明进行详细说明：这里所说的包装就是餐盒；
付货柜仓位与货位的智能存取管理和温控加工功能：（具体实施方案）
将付货柜的付货单元、付货位赋予智能配置，存取管理和温控加工功能，是本发明的技术核心。具体实施方案是：将付货柜的付货行为分解为几个执行段落，通过对每个段落实施功能控制，最终完成付货柜的智能温控付货任务。执行过程如下：
一、设备中央控制器对付货柜的付货单元、付货位实施状态监控。
二、中央控制器对付货柜的付货单元、付货位实施投递位置配置。
三、投递人按订单配置约定位置对投递包装实施投放与安装。
四、付货柜对寄存投放包装实施温控加工。
五、取货人按订单约定位置对投递包装实施领取和签收。
付货位上可使用的食品包装有两种：一种是塑料一次性功能包装；另一种是具有炊具功能的循环包装。本设计为货位单元和货位包装设置了信息的嵌入和检测接口。循环包装携带可循环赋值的电子标签；一次性包装可粘贴一次性使用的条形码和二维码。设备的付货单元、付货位都设置有位置编号。设备在每个付货单元、付货位都设置有重力行程开关、射频传感器、温度传感器、包装锁定释放机构、包装温控加工结构、货位、仓位状态显示灯、仓内消毒照明灯和自动仓门等控制机构，这些控制机构为付货柜执行信息化管理和温控加工管理提供了技术条件。
货位状态的监控管理功能：在每个货架的货位下，都设置有检测货位包装承载信息的重力行程开关和射频传感器，它们可以采集货位上施加的包装重力载荷信号和包装射频信号。通过监测货位包装的输入和输出，设备中央控制器可以判断和记录货位的空置状态和存物状态，中央控制器根据存物状态配置和管理包装的存取。
仓位货位的配置功能：设备中央控制器可以根据付货单元的位置编号和付货位空置情况，对要求配送的订单进行货位的配置管理，形成配送订单与货位的一一对应关系。
单仓货架的货位配置功能：单仓付货柜适合应用于团体订单的配送付货。即只有一个付货单元并在该付货单元内设置多个付货位的结构；付货单元具有多层货架，每层货架具有多个付货位，单仓付货柜的货架货位适合存放具有同等尺寸的食品包装。设备中央控制器可以根据货架货位的位置编号和货位状态记录、物品存放特性，规划配置包装的存放位置。
多仓弹性折叠货架的货位配置功能：即多个付货单元组合并在每个付货单元内设置多个付货位，多仓付货柜的仓内壁板上的上层付货位可以为折叠付货位架，由于折叠付货位可手动翻转和弹性回位，这样就导致多仓付货单元的空间具有空间的组合使用能力，可执行1/4~4/4仓位体积的包装存放。多仓仓位适用于具有不同尺寸的个体配送订单的配送付货。设备中央控制器可以根据存放包装的尺寸大小和存放物品性质，选择1/4~4/4的货位空间配置货位。所谓1/4就是一个付货单元内设置四个付货位，四个付货位分为上下两层，上层为可折叠结构，只使用其中的一个为1/4使用，全部使用为4/4使用，其他形式依次类推。
付货位对投放包装的投放锁定功能和释放领取功能：
包装的投放和领取需要准确可靠，同时要求操作便捷。为了实现这一目标，要对包装的投放和领取过程实施有效可靠的控制。控制的技术目标是：在包装的投放上，通过一个投放动作，既完成包装的安装锁定，同时还完成包装与温控、检测元件的接通；在包装的领取上，通过一个包装释放指令，既可完成包装的领取，同时还能完成包装与温控、检测元件的切断。
包装投放的扑抓锁定和控制接通功能：付货架上设置的货位显示灯和包装定位导向滑槽9，为包装的投递安装提供了货位显示指引和包装安装的定位基准。包装的安装方法十分简单：当投递人员录入订单的投递指令，中央控制器按照事先编辑的付货位，通知约定货位锁开锁，同时货位显示灯显示付货位。投递人员按货位显示灯的指引，将承载食品的循环包装或一次性包装，放置到约定货位的定位导向上，然后按照导向方向向前推送包装。当包装锁扣撞击到货位电子锁4，电子锁4的锁舌在推杆上滑动，当锁舌穿越锁扣，锁舌释放弹力落入锁孔，此刻，包装被弹性锁定在货位上。通过以上安装过程，完成了包装对货位温控能源（加热面板和风冷通道）的接通目标；也完成了包装的循环制冷和加热排放的管路接通目标。设备中央控制器经检查包装安装信号，核对并记录包装的安装过程。
包装领取的开锁释放和控制切断功能：当取货人按照事先约定的取货密码，录入取货指令，中央控制器通知货位电子插锁开锁，电子插锁提升锁舌，锁舌与锁扣脱离，推杆约束去除，推杆弹性释放，将包装沿着导向槽弹性推出。此时，货位显示灯显示可取货指示，取货人可以按货位指示灯指引取货。没有接受开锁指令的货位包装锁此刻仍然处于包装锁定状态，取货人不能取错货物。包装的退出，同时也完成了与货位冷热能源开关的切断。
货架货位的温控加工功能：
对货架货位上食品包装的制冷和加热方法有两种：一种方法是将货架货位提供的冷、热能量引入到循环包装的内部，对包装内食品的内包装实施制冷和加热。另一种方法是直接利用货架货位上提供的冷热能量，对货位上的一次性食品内包装直接实施仓内制冷和加热。
对循环包装的制冷和加热：循环包装由塑料保温外包装和金属内胆内包装构成。内胆将包装划分成内胆内、外两个工作室。即内胆外冷却室和内胆内加热室。
循环包装的制冷：当循环包装完成货位安装后，冷风进口7实现对整个付货单元内进行制冷。
循环包装的加热：当循环包装完成货位安装后，金属内胆底面与电源接通。电源导通，货位显示灯显示载荷状态。当货位加热组件接受设备中央控制器下达的加热指令，加热组件供热，热量被传导到金属内胆，此时金属内胆承担炊具的锅体功能。可以根据食品的加热特性，分别对各个货位的存放食品实施蒸、煮工艺加工。金属内胆可以承受小于180度的加热热量。内胆内室在加热食品过程中会水蒸气和冷凝水，内室产生的水蒸汽，会沿着盒盖下设计的防溢冷凝板的排水槽，冷凝回收到内胆。同时，一旦发生加热液体沸腾溢出现象，防溢板短路断电，防止液体溢出。并且，过量蒸汽和冷凝水会经盒盖排水孔排出包装。
对一次性包装实施制冷和加热：食品的一次性包装选用PP塑料材质制造，PP塑料的理论工作温度范围为-20~120度。一次性PP塑料包装的安全使用温度为-20~70度。
一次性包装的制冷：当一次性包装完成货位安装后，付货位的冷风进口7裸露在包装的外部。冷风，被正压排入付货单元内，被排入单元内的冷风，从前至后、从上至下的包裹着一次性包装。因而实现了冷风对包装的循环包裹制冷效果。冷风的输送温度和时间可以根据包装内食品的冷藏要求设定。
一次性包装的加热：当一次性包装完成货位安装后，设备中央控制器停止制冷指令，下达加热指令，一次性包装下面的加热组件开设加热工作。热量被传导给包装，包装传递给食品，食品被加热。对包装的加热温度和加热时间可以根据包装内食品的加热要求设定。对一次性包装的加热，温度不适于超过70度，所以，包装内一般也不会有大量的水蒸气产生。包装内小量产生的水蒸气会沿着包装设计的排气通道，被排放到仓内后壁设置的排气通道，排出仓位。
货位加热面板的温度控制：加热面板的温控原理是这样的：
每组货位加热元件的设定功率为240W。为了模拟食品加热的工艺曲线，必须对每个货位的加热面板的加热温度和加热顺序实施设定温度---时间工艺曲线控制。面板的温度检测由面板上安装的付货单元元件完成，温度控制由设备设计的可控硅电源，布置每个点位的加热工艺曲线，在设备总功率6KW范围内分配各个点位的加热功率和加热时间。面板的超温保护采用双金属传感器断路保护技术。对一次性塑料包装的限定加热温度为70度。对循环包装金属内胆的加热限定温度为180度。
货位制冷冷风的温度控制：温控柜的制冷机组负责为货位提供风冷能量，冷风通过送风主管路和冷风风控阀，被输送到各个送风支路和付货单元冷气进风7，冷风在制冷蒸发室输出的起点温度为-20度，由中央控制器控制的支路送风风控阀，可以对各个风冷支路分配不同的冷风流量和送风时间。这就实现了付货位对包装的制冷温度控制。利用这种控制技术，可以完成货位对包装的冷冻、冷藏加工。
折叠货架的能源接通功能：折叠付货位与固定折叠付货位的使用方法和应用功能有所区别，折叠付货位在完成货位分配功能的同时，还有完成货位温控加工和货位存取管理的功能。折叠付货位由投递人员手动下翻货架。
仓位的照明和消毒功能：安装在货架下面的仓位照明灯采用冷光光源照明。照明电源与仓门电源开关联动。货架下面的紫外线消毒灯，根据设备中央控制器指令定时对仓位消毒。
仓门锁与货位锁的存取管理功能：仓门锁与付货单元锁的开关联动，是付货单元执行货物存取管理的重点。仓门锁与付货单元锁的联动开关原则，是先开付货位锁再开仓门锁，待仓门弹性恢复关门后，通过中央控制器检测锁位和包装执行状态，执行下一次存取动作。具体存在过程如下：
包装投放：中央控制器接受投递密码，下达货位开锁指令，关联付货位联动开锁，实施包装投递安装，货位锁锁定，关闭仓门，中央控制器检测执行情况，记录备查。
包装领取：中央控制器接受取货密码，下达货位开锁指令，关联仓门联动开锁，实施包装领取，关闭仓门，中央控制器检测取货执行，记录备查。
包装归还：中央控制器接受归还密码，下达货位开锁指令，关联仓门开锁，实施包装归还，关闭仓门，中央控制器检测归还执行，记录备查。通过以上操作过程，完成包装的智能存取与归还。
包装周转：柜体的周转箱体为包装的循环周转提供了存储空间，谈可以节省物流投递的频次和时间，为设备的商业应用提供便利条件。
温控柜和控制柜的结构和功能在原专利ZL 2014 2 0397069.8中有相关描述，这里不做赘述。
本发明的应用意义：
在国家提倡互联网+的时代背景下，食品智能温控付货设备为食品行业实现的线上交易和线下智能交付，提供了重要的技术支持，具有重大的社会应用意义，具体表现在以下几个方面：
一、线下温控交付，实现了食品的冷态输入---冷态输出、热态输出，合并了冷态食品热态食品的配送途径。缩短了热态快餐食品的供应流程，降低了供应成本。
二、线下智能发放交付，解决了饭口时限的峰值配送发放难题。提升了食品限时交付的效率，降低了小价值订单的配送成本。
三、线下温控交付，提升了冷鲜食品和快餐食品的冷态交付质量和热态即食质量。
四、线下智能交付，提升了食品配送的服务质量，提高了配送准时性、可靠性、安全性、便利性，经济性。
五、线下智能交付，为互联网交易，提供了线下智能控温交付渠道。推动了食品行业向物联网商业模式发展。
本发明以付货单元、货位作为付货单位，通过对付货单元和付货位实施智能配置管理，通过对付货位包装实施智能存取和温控加工管理，实现网购订单的线下高质量、高效率、低成本配送目的。

Claims (13)

1.一种全温程-组合仓位智能温控投递柜,其特征在于:该投递柜包括一个或多个付货单元,每个付货单元内设置有一个或多个付货位(8),与每个付货位对应的设置有综合接口(1),所述综合接口(1)包括排气接口(2)和综合连接头(3)排气接口(2)与排气管道连通，综合连接头(3)连接至电源和中央控制器；
排气接口(2)为弹性往复结构，排气接口(2)的两端均设置有开口，排气接口(2)前端的开口与付货单元内连通，当排气接口(2)受到向后顶的力时，排气接口(2)的后端开口与排气管道接通，使得排气管道与付货单元内连通，当向后顶的力消失时，排气接口(2)在弹性件的作用下复位并与排气管道断开。
2.根据权利要求1所述的全温程-组合仓位智能温控投递柜,其特征在于:在每个柜体单元的外壁均设置有凸起(5)和凹槽(6)，一个柜体单元的凸起(5)插进另一个柜体单元的凹槽(6)内配合连接。
3.根据权利要求1或2所述的全温程-组合仓位智能温控投递柜,其特征在于:当付货单元内设置多个付货位时,多个付货位分为一层或多层布置。
4.根据权利要求3述的全温程-组合仓位智能温控投递柜,其特征在于:多个付货位多层布置时，除第一层以外的付货位均为折叠式设置。
5.根据权利要求1所述的全温程-组合仓位智能温控投递柜,其特征在于:在付货单元内设置有将冷气吹进付货单元内的冷气进风口(7)，用于冷气回流的冷气回风口，冷气进风口和回风口与制冷系统连接。
6.根据权利要求5所述的全温程-组合仓位智能温控投递柜,其特征在于:冷气进风口安装进风阀，冷气回风口安装有回风阀，阀门与风道连接,风道与制冷系统连接。
7.根据权利要求6所述的全温程-组合仓位智能温控投递柜,其特征在于:阀门为通过电脑控制的电动阀门。
8.根据权利要求1或6所述的全温程-组合仓位智能温控投递柜,其特征在于:所述综合接口(1)还包括用于锁定付货位上的餐盒的电子锁(4)，电子锁(4)连接至中央控制器。
9.根据权利要求1或6所述的全温程-组合仓位智能温控投递柜,其特征在于:该投递柜还设置有触摸显示器、射频读卡器及摄像头，触摸显示器、射频读卡器及摄像头均与中央控制器连接。
10.根据权利要求1所述的全温程-组合仓位智能温控投递柜,其特征在于：在与付货位对应的位置还设置有射频探测器，射频探测器连接中央控制器，射频探测器为使用时读取并采集餐盒上的电子标签内容的装置。
11.根据权利要求6所述的全温程-组合仓位智能温控投递柜,其特征在于:排气接口(2)的前端的开口与餐盒内的排汽通道连通。
12.根据权利要求1所述的全温程-组合仓位智能温控投递柜,其特征在于:每个付货位(8)均设置有用于容纳餐盒的滑槽(9)。
13.根据权利要求6所述的全温程-组合仓位智能温控投递柜,其特征在于:制冷系统包括风机转子、蒸发器、压缩机、外挂式冷凝板及预制苯板保温层,在预制苯板保温层内集成有通往付货单元或付货位的预制风道,风机转子和蒸发器安装在预制苯板保温层内，压缩机设置在预制苯板保温层外，预制风道与在预制苯板保温层内形成循环通路，整个预制风道安装在柜体后方，与进风阀、回风阀连通。
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