CN106780916B - 物流周转箱用机械锁芯锁头转动检测的rfid记录锁 - Google Patents

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Abstract

本发明物流周转箱用机械锁芯锁头转动检测的RFID记录锁，由物流周转箱用的机械锁芯锁头转动检测、曲柄滑块锁销移动机构和RFID模块组成。除了具备通常的RFID传感与信息功能之外，显著特点是机械钥匙开锁的同时，通过锁头转动检测，RFID记录周转箱开闭箱发生时刻、持续时间，读取时RFID也提示机械锁开启钥匙的编号、给予开箱警示信号。本发明作为信息化的物质载体，兼有模块化、标准化、信息化特性，具有安全性高、集成化高、耗电低等优点，作为一种集成开箱记录新功能的RFID，可形成RFID记录锁物流周转箱，应用于电商、快递行业物流和企业内部物流的标准化和通用性的各个流程，属于运输包装制品和物流输送装备领域。

Description

物流周转箱用机械锁芯锁头转动检测的RFID记录锁
技术领域
本发明物流周转箱用机械锁芯锁头转动检测的RFID记录锁，由物流周转箱用的机械锁芯锁头转动检测、曲柄滑块锁销移动机构和RFID模块组成。本发明物流周转箱用RFID记录锁，除了具备通常的RFID传感与信息功能之外，显著特点是机械钥匙开锁的同时，通过锁头转动检测，RFID记录周转箱开闭箱发生时刻、持续时间，读取时RFID也提示机械锁开启钥匙的编号、给予开箱警示信号。作为信息化的物质载体，兼有模块化、标准化、信息化特性，本发明作为一种集成开箱记录新功能的RFID，可形成RFID记录锁物流周转箱，应用于企业内部物流仓储、企业与电商配送中心、电商配送中心与快递公司、快递公司市外长途和市内短途、直到快递送货员送货的标准化和通用性的各个流程，具有安全性高、集成化高、耗电低等优点，属于运输包装制品和物流输送装备领域。
背景技术
集装箱改变世界，客户需要“门到门”货物运输服务，集装箱为海陆空联运的无缝衔接提供了坚实基础，集装箱是现代物流的基石。集装箱运输在我国国际、国内贸易中的占比分别超过60％和20％。尽管自重几吨的集装箱在运输过程中消耗了大量能源，但集装箱的装卸运输效率、安全性、仓储性和标准化等优点，反而降低了运输成本。
运输包装，又称外包装，以瓦楞纸箱为主，是为了尽可能降低运输流通过程中对产品造成的损坏，保障产品安全，方便储运装卸，加快交接点验为主要目的包装。运输包装不是影响产品的品质性能和销售包装装潢的内包装(如纸盒、塑料袋、玻璃瓶、塑料瓶等)。电商配货后再包装的海量的小尺寸瓦楞纸箱、缓冲材料(隔震气泡膜、缓冲气囊)的用量剧增，是随电商模式而新产生的二次运输包装问题，是运输包装模式发生了巨大的变化。
目前，无论是企业内部的、还是企业外部的周转箱，都是整体的塑料面、塑料壳体的组合。随着市销产品个性定制、产品小批量化的发展势头不断壮大，为降低瓦楞纸箱想消耗，为实现货品从生产商、电商到消费者的快速物流，需要具有信息化功能的周转箱。国内各大电商中，有部分公司仅仅在小件货品完成外包装后，将小瓦楞纸箱和塑料包装袋按照目的地装入塑料周转箱，便于运输与装卸，但这种周转箱没有带RFID电子标签。其他电商公司和快递公司是将外包装好的货物，按照目的地装入蛇皮袋。
专利申请(专利名：组合橡塑瓦楞板及用该瓦楞板制造的RFID周转箱，申请号：CN201610644802.5)，提出了采用RFID模块控制物流周转箱电子锁线圈、从而实现箱盖开合的安全性、真实性要求。但是增加了电子锁，物流周转箱成本增加，有效载货体积减少，尤其电子装置的耗电量增加、可靠性降低。
上锁行为只是一种手段，并非低成本手段。纸箱封胶带的防伪、防盗功能，体现在即使封胶带加热后拆除、从新粘贴，开箱行为也会被发现。因此，对于非贵重物品，如商超类货品，在储存、运输过程中采用机械锁芯(可以根据需要更换机械锁芯)，开锁过程RFID模块记录，只要充分保证物流周转箱的开箱行为被发现、被追溯，形成管控作用，就能保障物流周转箱内货品的安全性、真实性。
发明内容
本发明物流周转箱用机械锁芯锁头转动检测的RFID记录锁，除了具备通常的RFID传感与信息功能之外，由物流周转箱用的机械锁芯锁头转动检测、曲柄滑块锁销移动机构和RFID模块组成。除了具备通常的机械锁功能、RFID传感与信息功能之外，显著特点是机械钥匙开锁的同时，通过锁头转动检测、RFID记录周转箱开闭箱发生时刻、持续时间，读取时RFID也提示机械锁开启钥匙的编号、给予开箱警示信号。作为信息化的物质载体，兼有模块化、标准化、信息化特性，本发明作为一种集成物流周转箱开箱记录新功能的RFID，是物流周转箱的核心部件，可形成RFID记录锁的物流周转箱。
本发明的主要解决方案是这样实现的：
如附图1-6所示，本发明物流周转箱用机械锁芯锁头转动检测的RFID记录锁由锁壳1e、曲柄2e、L形底板3e、限位销4e、连杆5e、支架6e、锁销7e、RFID组件8e、霍尔开关9e、机械锁芯10e、锁头11e、大支架12e、耐磨套13e、转轴14e、U形磁铁15e、U形隔磁板16e、摆杆17e、后盖18e、霍尔传感器19e、钢珠20e、弹簧21e、螺钉22e组成。
如附图1-6所示，本发明物流周转箱用机械锁芯锁头转动检测的RFID记录锁与周转箱箱体的联结方式是：箱体前面板中的铁条1(附图中双点划线)紧贴RFID记录锁锁壳1e的厚壁前面，穿过锁壳1e左右侧面，三个铆钉将L形底板3e、铁条1、锁壳1e的厚壁前面紧紧铆接在一起，且锁壳1e的左、右、下三个U形紧密卡住箱体前面板。锁扣2固定在周转箱的箱盖板上，锁销7e插入锁扣2上的孔内，则箱盖锁死；锁销7e从锁扣2上的孔中移出，则箱盖可以开启。
本发明物流周转箱用机械锁芯锁头转动检测的RFID记录锁结构如附图1-6所示，L形底板3e铆接固定在锁壳1e的厚壁前面上，支架6e和限位销4e焊接在L形底板3e上，大支架12e靠两个螺钉固定在在L形底板3e上，后盖18e靠两个螺钉固定在锁壳1e上；作为滑块的锁销7e右侧与连杆5e铰链连接，连杆5e右端与曲柄2e铰链连接，锁销7e、连杆5e、曲柄2e和转轴14e形成曲柄滑块机构，因此曲柄2e转动驱动锁销7e在支架6e的孔中左右移动，锁销7e上的轴肩碰到支架6e的位置是锁销7e左移的终点位置、锁着不能开启箱盖，曲柄2e转动90度碰到限位销4e的位置是锁销7e右移的终点位置、能开启箱盖；机械锁芯10e靠扁螺母固定在底板3e和锁壳1e的厚壁前面的孔中，机械锁芯10e的锁头11e与转轴14e保持同轴安装，锁头11e为板状，锁头11e的左端插进曲柄2e上的窄槽中，曲柄2e装在转轴14e上、并用螺钉紧固在转轴14e上，因此插入钥匙转动锁头11e，锁头11e的转动驱动曲柄2e转动，曲柄2e转动带动转轴14e转动；转轴14e在耐磨套13e中转动，耐磨套13e过盈配合地装在大支架12e孔中，摆杆17e上面的孔套进转轴14e左端的圆柱螺纹段和导向圆柱段(导向圆柱与摆杆17e孔间隙配合)，靠螺母将摆杆17e和转轴14e固定，摆杆17e下面靠两个螺钉与U形隔磁板16e固定，U形磁铁15e用紧定螺钉固定在U形隔磁板16e内，保证U形磁铁15e的U形口与霍尔传感器19e平行(U形磁铁15e的磁力线垂直于霍尔传感器19e的工作面)；RFID组件8e有有源RFID电子标签8e1和RFID读写器8e2两种类型，RFID组件8e的感应线圈朝前地安装在锁壳1e的厚壁前面上，霍尔开关9e也安装在锁壳1e的厚壁前面上，霍尔开关9e的霍尔传感器19e的两个脚弯成L形，便于伸进U形隔磁板16e和U形磁铁15e内磁感应测量；大支架12e和耐磨套13e均有孔，钢珠20e穿过大支架12e和耐磨套13e嵌进转轴14e上的凹坑中，弹簧21e在钢珠20e和螺钉22e之间，固定螺钉22e拧在大支架12e螺纹孔中。
本发明与已有技术相比具有以下优点：
①货品安全性：对周转箱开合行为发生时刻、持续时间进行记录，实现物流周转箱到目的地后，进库、上分拣线时，从RFID中无接触地及时读取到开箱行为，发出警示，及时清点货物，及时追溯开箱行为发生时刻，从而判断开箱行为处在什么人员运输监管时段。
②快捷性：RFID记录锁具备RFID的所有功能，通过RFID技术直接读出到箱内物品，无需再次打开箱子清点、避免二次封箱，还保障内部货品的防伪性。
③低功耗：不同于RFID电子锁，RFID记录锁没有机械运动的驱动要求，仅靠有源RFID电子标签8e1或RFID读写器8e2提供电源，耗电省。
④集成化：霍尔开关9e本身低功耗，霍尔开关9e电路部分与RFID组件8e的电路集成在一起，可形成周转箱开箱记录新功能的、低功耗的、专用的RFID芯片。
附图说明：
图1为本发明物流周转箱用机械锁芯锁头转动检测的RFID记录锁的O-O剖仰视图
图2为本发明物流周转箱用机械锁芯锁头转动检测的RFID记录锁的P-P剖主视图
图3为本发明物流周转箱用机械锁芯锁头转动检测的RFID记录锁的Q-Q旋转剖视图
图4为本发明物流周转箱用机械锁芯锁头转动检测的RFID记录锁的R-R剖视图
图5为本发明物流周转箱用机械锁芯锁头转动检测的RFID记录锁的S-S旋转剖左视图
图6为本发明物流周转箱用机械锁芯锁头转动检测的RFID记录锁的开锁状态的主视图
图7为本发明物流周转箱用机械锁芯锁头转动检测的RFID记录锁曲柄的主视图
图8为本发明物流周转箱用机械锁芯锁头转动检测的RFID记录锁曲柄的剖视图
图9为本发明物流周转箱用机械锁芯锁头转动检测的RFID记录锁锁销的主视图
图10为本发明物流周转箱用机械锁芯锁头转动检测的RFID记录锁锁销的右剖视图
图11为本发明物流周转箱用机械锁芯锁头转动检测的RFID记录锁锁销的俯视图
图12为本发明物流周转箱用机械锁芯锁头转动检测的RFID记录锁大支架的主视图
图13为本发明物流周转箱用机械锁芯锁头转动检测的RFID记录锁大支架的俯视图
图14为本发明物流周转箱用机械锁芯锁头转动检测的RFID记录锁转轴的结构图
具体实施方式：
下面为本发明的工作原理及工作过程：
本发明物流周转箱用机械锁芯锁头转动检测的RFID记录锁中，RFID组件8e有有源RFID电子标签8e1和RFID读写器8e2两种类型。
本发明物流周转箱用机械锁芯锁头转动检测的RFID记录锁的实施方式：机械锁芯10e有几十种钥匙，可以更换机械锁芯10e种类以达到更多的钥匙，在需要开箱时，须读取RFID组件8e，得到机械锁芯10e种类和及其钥匙组成的钥匙号，取钥匙开锁；插入钥匙转动锁头11e，锁头11e的转动驱动曲柄2e转动，曲柄2e转动带动转轴14e转动；曲柄2e转动使锁销7e脱开，打开箱盖；转轴14e转动U形磁铁15e到霍尔开关9e的霍尔传感器19e的感应位置，霍尔传感器19e灵敏地感应U形磁铁15e，当磁感应强度超过导通阈值BOP时，霍尔电路输出管导通，输出低电平；之后，外加磁场的B再增加，仍保持导通态；若外加磁场的B值降低到BRP时，输出管截止，输出高电平；有源RFID电子标签8e1或RFID读写器8e2读取电压信号，根据其内部时钟记录开箱行为发生时刻和持续时间；有源RFID电子标签8e1或RFID读写器8e2可对霍尔开关9e的状态进行自检，及时提供霍尔开关9e失效的报警提示；霍尔开关9e电路部分与有源RFID电子标签9e1或RFID读写器9e2的电路集成在一起，形成开箱记录新功能的、更低功耗的、物流周转箱专用的RFID芯片。
以上描述是对本发明的解释，不是对本发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的基本构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.物流周转箱用机械锁芯锁头转动检测的RFID记录锁，其特征是：箱体前面板中的铁条( 1) 紧贴RFID记录锁锁壳( 1e) 的厚壁前面，穿过锁壳( 1e) 左右侧面，三个铆钉将L形底板( 3e) 、铁条( 1) 、锁壳( 1e) 的厚壁前面紧紧铆接在一起，且锁壳( 1e) 的左、右、下三个U形紧密卡住箱体前面板；L形底板(3e)铆接固定在锁壳(1e)的厚壁前面上，支架(6e)和限位销(4e)焊接在L形底板(3e)上，大支架(12e)靠两个螺钉固定在在L形底板(3e)上，后盖(18e)靠两个螺钉固定在锁壳(1e)上；作为滑块的锁销(7e)右侧与连杆(5e)铰链连接，连杆(5e)右端与曲柄(2e)铰链连接，锁销(7e)、连杆(5e)、曲柄(2e)和转轴(14e)形成曲柄滑块机构，因此曲柄(2e)转动驱动锁销(7e)在支架(6e)的孔中左右移动，锁销(7e)上的轴肩碰到支架(6e)的位置是锁销(7e)左移的终点位置、锁着不能开启箱盖，曲柄(2e)转动90度碰到限位销(4e)的位置是锁销(7e)右移的终点位置、能开启箱盖；
机械锁芯(10e)靠扁螺母固定在底板(3e)和锁壳(1e)的厚壁前面的孔中，机械锁芯(10e)的锁头(11e)与转轴(14e)保持同轴安装，锁头(11e)为板状，锁头(11e)的左端插进曲柄(2e)上的窄槽中，曲柄(2e)装在转轴(14e)上、并用螺钉紧固在转轴(14e)上，因此插入钥匙转动锁头(11e)，锁头(11e)的转动驱动曲柄(2e)转动，曲柄(2e)转动带动转轴(14e)转动；
转轴(14e)在耐磨套(13e)中转动，耐磨套(13e)过盈配合地装在大支架(12e)孔中，摆杆(17e)上面的孔套进转轴(14e)左端的圆柱螺纹段和导向圆柱段，导向圆柱与摆杆(17e)孔间隙配合，靠螺母将摆杆(17e)和转轴(14e)固定，摆杆(17e)下面靠两个螺钉与U形隔磁板(16e)固定，U形磁铁(15e)用紧定螺钉固定在U形隔磁板(16e)内，保证U形磁铁(15e)的U形口与霍尔传感器(19e)平行，U形磁铁(15e)的磁力线垂直于霍尔传感器(19e)的工作面；
RFID组件(8e)有有源RFID电子标签(8e1)和RFID读写器(8e2)两种类型，RFID组件(8e)的感应线圈朝前地安装在锁壳(1e)的厚壁前面上，霍尔开关(9e)也安装在锁壳(1e)的厚壁前面上，霍尔开关(9e)的霍尔传感器(19e)的两个脚弯成L形，便于伸进U形隔磁板(16e)和U形磁铁(15e)内磁感应测量；
大支架(12e)和耐磨套(13e)均有孔，钢珠(20e)穿过大支架(12e)和耐磨套(13e)嵌进转轴(14e)上的凹坑中，弹簧(21e)在钢珠(20e)和螺钉(22e)之间，固定螺钉(22e)拧在大支架(12e)螺纹孔中；
转轴(14e)转动U形磁铁(15e)到霍尔开关(9e)的霍尔传感器(19e)的感应位置，霍尔传感器(19e)灵敏地感应U形磁铁(15e)，当磁感应强度超过导通阈值BOP时，霍尔电路输出管导通，输出低电平；之后，外加磁场的B再增加，仍保持导通态；若外加磁场的B值降低到BRP时，输出管截止，输出高电平；有源RFID电子标签(8e1)或RFID读写器(8e2)读取电压信号，根据其内部时钟记录开箱行为发生时刻和持续时间；
有源RFID电子标签(8e1)或RFID读写器(8e2)可对霍尔开关(9e)的状态进行自检，及时提供霍尔开关(9e)失效的报警提示；
霍尔开关(9e)电路部分与有源RFID电子标签(9e1)或RFID读写器(9e2)的电路集成在一起，形成开箱记录新功能的、更低功耗的、物流周转箱专用的RFID芯片。
2.根据权利要求1所述的物流周转箱用机械锁芯锁头转动检测的RFID记录锁，其特征是：机械锁芯(10e)有几十种钥匙，可以更换机械锁芯(10e)种类以达到更多的钥匙，在需要开箱时，须读取RFID组件(8e)，得到机械锁芯(10e)种类和及其钥匙组成的钥匙号，取钥匙开锁；插入钥匙转动锁头(11e)，锁头(11e)的转动驱动曲柄(2e)转动，曲柄(2e)转动带动转轴(14e)转动；曲柄(2e)转动使锁销(7e)脱开，打开箱盖。
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Krestyanpol The developing of smart packaging. The information technology use for the logistics

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