CN107545658A - 包裹机器人装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种包裹机器人装置，包括机柜，所述机柜内立式设置有上、下端分别与机柜转动连接的升降导轨架和间隔设置于升降导轨架周部的包裹置放架，所述包裹置放架上自上而下间隔置放有若干个用于放置包裹的托盘，所述升降导轨架由第一驱动机构驱动旋转，升降导轨架内设置有与其滑动配合并由第二驱动机构驱动升降的滑座，所述滑座上设置有用于将托盘移动到滑座上或将置放于滑座上的托盘移动到包裹置放架上的推动机构，位于机柜的前部还设置有用于包裹进、出的存取件口。该包裹机器人装置方便包裹收纳、存取。
Description
技术领域
本发明涉及一种包裹机器人装置。
背景技术
现有包裹在配送过程中一方面为了节约配送成本，提高配送效率，另一方面由于配送的地点较为难找，通常会在固定的中专站设置菜鸟驿站，或者在相应的社区设置取件点。设置在社区的取件点一方面容易出现包裹丢失的情况，另一方面容易出现包裹损坏、以及需要支付相应取件点费用的情况。而放在菜鸟驿站的包裹需要耗费大量的人力、财力来打理，并且也不便于取件人快速取件的情况；并且现有的取件柜通常结构较简单，需要快递员一个个包裹放置到对应的包裹柜内，效率低，且使用不便。为此，需要一种包裹机器人装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种包裹机器人装置，方便包裹收纳、存取。
本发明的技术方案在于：一种包裹机器人装置，包括机柜，所述机柜内立式设置有上、下端分别与机柜转动连接的升降导轨架和间隔设置于升降导轨架周部的包裹置放架，所述包裹置放架上自上而下间隔置放有若干个用于放置包裹的托盘，所述升降导轨架由第一驱动机构驱动旋转，升降导轨架内设置有与其滑动配合并由第二驱动机构驱动升降的滑座，所述滑座上设置有用于将托盘移动到滑座上或将置放于滑座上的托盘移动到包裹置放架上的推动机构，位于机柜的前部还设置有用于包裹进、出的存取件口。
上述包裹置放架的两侧部自上而下分别间隔对应设置有若干对卧式滑槽，每对卧式滑槽分别设置有朝向升降导轨架的喇叭状开口，所述托盘的侧边与卧式滑槽滑动配合。
上述升降导轨架包括固定底板，所述固定底板的一侧前后并排设置有第一导轨、第二导轨，固定底板的另一侧设置有第三导轨，位于第一、第二及第三导轨的上端还设置有固定顶板，所述固定顶板上竖直设置有与机柜顶部转动连接的转轴。
上述滑座一侧部的前后侧分别经滑块与第一导轨、第二导轨滑动配合，滑座的另一侧部经另一滑块与第三导轨滑动配合。
上述第一驱动机构包括卧式设置于升降导轨架底部且内圈与升降导轨架相连接的外齿轮转盘轴承，所述外齿轮转盘轴承的齿轮外圈与机柜底部固定连接，所述升降导轨架的底部还设置有第一减速电机，所述第一减速电机的输出端设置有与外齿轮转盘轴承的齿轮外圈相啮合的驱动齿轮。
上述第二驱动机构包括沿横向并排设置于升降导轨架一侧部的一对立式同步带传动机构，所述立式同步带传动机构由设置于升降导轨架下部的第二减速电机驱动同步旋转，所述滑座一侧部的前后侧分别与对应的立式同步带传动机构的同步带固定连接。
上述推动机构包括横向设置于滑座中部的横向滑轨，所述横向滑轨上设置有与其滑动配合的推块，所述推块由横向设置于滑座中部的卧式同步带传动机构驱动移动，推块上设置有用于带动托盘横向滑移的吸附机构。
上述吸附机构为固定于推块两侧部的电磁铁，所述托盘为金属托盘，所述滑座的两侧部沿横向分别间隔设置有用于支撑在托盘侧部的辊轮。
上述存取件口开设于位于机柜前部的包裹置放架的下部，存取件口上设置有升降舱门。
上述机柜上设置有用于扫描包裹单号信息、快递员信息及取件人信息的二维码扫描模块，所述滑座上设置有用于包裹称重的重量传感器以及用于检测包裹高度的货物高度检测传感器，所述升降舱门、二维码扫描模块、重量传感器及货物高度检测传感器分别由设置于机柜内的中控单元控制。
与现有技术相比较，本发明具有以下优点：该包裹机器人装置结构紧凑，方便用于包裹的收纳、存件以及取件，提高存取件效率，降低包裹配送难度，节约快递配送人力物力，降低配送成本；并且该装置的结构可以充分利用空间，快递存储量大，方便实用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明去除机柜壳体后的结构示意图；
图3为本发明的图2的I-I剖视图；
图4为本发明的图3的E区放大图；
图5为本发明的传送总成的结构示意图；
图6为本发明的图5的仰视图；
图7为本发明的图5的A区放大图；
图8为本发明的图5的B-B剖视图；
图9为本发明的图8的C区放大图。
具体实施方式
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下，但本发明并不限于此。
参考图1至图9
一种包裹机器人装置，包括机柜1，所述机柜内立式设置有上、下端分别与机柜转动连接的升降导轨架10和间隔设置于升降导轨架周部的包裹置放架70，所述包裹置放架上自上而下间隔置放有若干个用于放置包裹的托盘40，所述升降导轨架由第一驱动机构驱动旋转，升降导轨架内设置有与其滑动配合并由第二驱动机构驱动升降的滑座20，所述滑座上设置有用于将托盘移动到滑座上或将置放于滑座上的托盘移动到包裹置放架上的推动机构30，位于机柜的前部还设置有用于包裹进、出的存取件口。以便滑座带着托盘移动到存取件口时，通过存取件口将包裹放置在托盘上，滑座再将托盘连通包裹移动到闲置的置物架上，或者推动机构将包裹连通托盘移动到滑座上，滑座再将包裹移动到存取件口，以便取件人取件。
为了便于托盘的放置，所述包裹置放架的两侧部自上而下分别间隔对应设置有若干对卧式滑槽71，每对卧式滑槽分别设置有朝向升降导轨架的喇叭状开口72，通过喇叭状开口使得托盘可以更便捷的插入卧式滑槽内。所述托盘的侧边设置有与卧式滑槽滑动配合的凸边。
为了保证升降的稳定性以及便于包裹的放置及取出，所述升降导轨架包括固定底板14，所述固定底板的一侧前后并排设置有第一导轨11、第二导轨12，固定底板的另一侧设置有第三导轨13，位于第一导轨、第二导轨和第三导轨之前形成滑座升降的通道，位于第一、第二及第三导轨的上端还设置有固定顶板15，所述固定顶板上竖直设置有与机柜顶部转动连接的转轴16，从而使得升降导轨架旋转以及滑座的升降更稳定。
为了更好的升降滑动，所述滑座一侧部的前后侧分别经滑块21与第一导轨、第二导轨滑动配合，滑座的另一侧部经另一滑块与第三导轨滑动配合。
为了驱动升降导轨架旋转，所述第一驱动机构包括卧式设置于升降导轨架底部且内圈511与升降导轨架相连接的外齿轮转盘轴承51，所述外齿轮转盘轴承的齿轮外圈512与机柜底部固定连接，所述升降导轨架的底部还设置有第一减速电机52，所述第一减速电机的输出端设置有与外齿轮转盘轴承的齿轮外圈相啮合的驱动齿轮53，通过第一减速电机驱动驱动齿轮，使得升降导轨架绕外齿轮转盘轴承的轴心线转动，进而使得包裹可以输送到所需的包裹置物架上。
为了驱动滑座升降，所述第二驱动机构包括沿横向并排设置于升降导轨架一侧部的一对立式同步带传动机构61，所述立式同步带传动机构由设置于升降导轨架下部的第二减速电机62驱动同步旋转，所述滑座一侧部的前后侧分别与对应的立式同步带传动机构的同步带固定连接，从而通过同步带的运转实现滑座升降。
为了将托盘移动到包裹置放架上或者托盘移动到滑座上，所述推动机构包括横向设置于滑座中部的横向滑轨31，所述横向滑轨上设置有与其滑动配合的推块32，所述推块由横向设置于滑座中部的卧式同步带传动机构驱动移动，推块上设置有用于带动托盘横向滑移的吸附机构。
为了更好的带动托盘移动，所述吸附机构为固定于推块两侧部的电磁铁34，所述托盘为金属托盘，通过电磁铁的通、断电完成与托盘的吸附及脱开。为了便于托盘的滑移，所述滑座的两侧部沿横向分别间隔设置有用于支撑在托盘侧部的辊轮22。
为了充分利用空间，所述升降导轨架的周部呈环形布设有八个包裹置放架，所述包裹置放架呈长方体结构，所述存取件口开设于位于机柜前部的包裹置放架的下部，以便快递员存取件以及取件人取件。为了将机柜封闭，存取件口上设置有升降舱门3，通过升降舱门控制存取件口的启闭。所述升降舱门的一侧竖向设置有齿条5，所述机柜上设置有与齿条相配合并由步进电机驱动的驱动齿轮6，机柜上位于升降舱门的两侧部分别竖向竖向设置有升降导柱7，机柜上位于升降舱门的上侧还设置有观察窗。
为了包裹的存取以及后续控制托盘移动的位置，所述机柜上设置有用于扫描包裹单号信息、快递员信息及取件人信息的二维码扫描模块4，所述滑座上设置有用于包裹称重的重量传感器以及用于检测包裹高度的货物高度检测传感器，所述货物高度检测传感器为红外传感器、激光测距传感器或超声波测距传感器中的一种或多种的组合。所述升降舱门、二维码扫描模块、重量传感器及货物高度检测传感器、第一驱动机构、第二驱动机构及推动机构分别由设置于机柜内的中控单元控制。
为了判断快递员是否存件完成，机柜内位于存取件口还设置有感应器。
在一较佳实施例中，所述中控单元采用研凌 ITPC-104工控机+人机互动屏一体机，内存容量: 4GB；内存类型: DDR3；硬盘容量: 500GB；操作系统：linux/windows系统；具有音频输入输出接口。二维码扫描模块为微光互联TX200，一/二维通用；可二次开发，带RS232，USB接口。重量传感器为SX-TJ11，模块集称重与RS-485通信于一体。该重量传感器信号采集使用高精度24位AD转换器，通信协议满足Modbus-RTU通信协议，可直接嵌入到各种PLC、组态屏、DCS以及工控机的集中监控系统中。
该装置的工作原理：通过二维码扫描模块输入快递员的信息，信息匹配后中控单元控制升降舱门开启，快递员将贴在包裹上的单号信息通过二维码扫描模块录入中控单元，并通过重量传感器及货物高度检测传感器检测包裹的重量及高度信息并传给中控单元处理，根据包裹的相关信息升降导轨架进行旋转使通道朝向相应的包裹置放架，同时滑座上升到包裹置放架上对应的位置，通过推动机构的推块将托盘及包裹一起推动到卧式滑槽内，并将存放的位置与包裹上的单号信息相匹配。收件人需要取件时，根据发送给其的二维码在二维码扫描模块上扫描一下，滑座移动到对应包裹所在位置，推块上的电磁铁得电吸附住托盘并带着托盘移动到滑座上，滑座带着托盘及包裹移动到存取件口，升降舱门开启，取件人取走包裹，传感器检测到取件人已取件则关闭舱门。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出不同形式的包裹机器人装置并不需要创造性的劳动，在不脱离本发明的原理和精神的情况下凡依本发明申请专利范围所做的均等变化、修改、替换和变型，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (10)
1.一种包裹机器人装置，包括机柜，其特征在于，所述机柜内立式设置有上、下端分别与机柜转动连接的升降导轨架和间隔设置于升降导轨架周部的包裹置放架，所述包裹置放架上自上而下间隔置放有若干个用于放置包裹的托盘，所述升降导轨架由第一驱动机构驱动旋转，升降导轨架内设置有与其滑动配合并由第二驱动机构驱动升降的滑座，所述滑座上设置有用于将托盘移动到滑座上或将置放于滑座上的托盘移动到包裹置放架上的推动机构，位于机柜的前部还设置有用于包裹进、出的存取件口。
2.根据权利要求1所述的包裹机器人装置，其特征在于，所述包裹置放架的两侧部自上而下分别间隔对应设置有若干对卧式滑槽，每对卧式滑槽分别设置有朝向升降导轨架的喇叭状开口，所述托盘的侧边与卧式滑槽滑动配合。
3. 根据权利要求1或2 所述的包裹机器人装置，其特征在于，所述升降导轨架包括固定底板，所述固定底板的一侧前后并排设置有第一导轨、第二导轨，固定底板的另一侧设置有第三导轨，位于第一、第二及第三导轨的上端还设置有固定顶板，所述固定顶板上竖直设置有与机柜顶部转动连接的转轴。
4.根据权利要求3所述的包裹机器人装置，其特征在于，所述滑座一侧部的前后侧分别经滑块与第一导轨、第二导轨滑动配合，滑座的另一侧部经另一滑块与第三导轨滑动配合。
5.根据权利要求1、2或4所述的包裹机器人装置，其特征在于，所述第一驱动机构包括卧式设置于升降导轨架底部且内圈与升降导轨架相连接的外齿轮转盘轴承，所述外齿轮转盘轴承的齿轮外圈与机柜底部固定连接，所述升降导轨架的底部还设置有第一减速电机，所述第一减速电机的输出端设置有与外齿轮转盘轴承的齿轮外圈相啮合的驱动齿轮。
6.根据权利要求1所述的包裹机器人装置，其特征在于，所述第二驱动机构包括沿横向并排设置于升降导轨架一侧部的一对立式同步带传动机构，所述立式同步带传动机构由设置于升降导轨架下部的第二减速电机驱动同步旋转，所述滑座一侧部的前后侧分别与对应的立式同步带传动机构的同步带固定连接。
7.根据权利要求1、2、4或6所述的包裹机器人装置，其特征在于，所述推动机构包括横向设置于滑座中部的横向滑轨，所述横向滑轨上设置有与其滑动配合的推块，所述推块由横向设置于滑座中部的卧式同步带传动机构驱动移动，推块上设置有用于带动托盘横向滑移的吸附机构。
8.根据权利要求8所述的包裹机器人装置，其特征在于，所述吸附机构为固定于推块两侧部的电磁铁，所述托盘为金属托盘，所述滑座的两侧部沿横向分别间隔设置有用于支撑在托盘侧部的辊轮。
9.根据权利要求1或8所述的包裹机器人装置，其特征在于，所述存取件口开设于位于机柜前部的包裹置放架的下部，存取件口上设置有升降舱门。
10.根据权利要求9所述的包裹机器人装置，其特征在于，所述机柜上设置有用于扫描包裹单号信息、快递员信息及取件人信息的二维码扫描模块，所述滑座上设置有用于包裹称重的重量传感器以及用于检测包裹高度的货物高度检测传感器，所述升降舱门、二维码扫描模块、重量传感器及货物高度检测传感器分别由设置于机柜内的中控单元控制。
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