CN108877074B - 一种自动存取快递柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动存取快递柜，自动存取快递柜包括基座和快递存取柜；基座为斜面体结构，斜面体结构包括基体以及斜面体，所述基体为长方体结构；斜面体为与水平面成一定夹角的斜面且固定在基体的上表面；快递存取柜为长方体结构固定在斜面体的上表面；自动存取快递柜操作系统，还包括中央处理器，计数传感器，条码扫描器、二维码扫描器，舵机控制器、人机交互机；计数传感器，条码扫描器、二维码扫描器，舵机控制器以及人机交互机均与中央处理器连接；本发明是一种自动存取快递柜，具备造价低、结构简单、自动化程度高、运行稳定、快递存储拿取方便等特点。

Description

一种自动存取快递柜

技术领域

本发明属于电气设备技术领域，尤其涉及一种自动存取快递柜。

背景技术

中国互联网络信息中心(CNNIC)发布《第37次中国互联网络发展状况统计报告》显示，截至去年，我国网民规模达6.88亿人。其中，网购用户规模达到4.13亿人，比例高达六成。数据显示，去年全国网络零售交易额为3.88万亿元，同比增长33.3％。其中，实物商品网上零售额为32424亿元，同比增长31.6％，高于同期社会消费品零售总额增速21个百分点，占社会消费品零售总额的10.8％左右。在网络零售业务不断增长的态势下，我国快递物流快递的数量也在逐年扩大。

智能快递柜被认为是解决快递“最后100米”的一种较为经济有效的方式。快递员只要将快递暂时保存在投递箱内，并将投递信息通过短信等方式发送给用户，提供24小时自助取件服务。对于电商和快递公司而言，不但减轻了快递员的工作压力，又确保了快递的时效性，对提升电商的物流水平起到重要的支撑作用。

如今的智能快递柜终端，主要负责快递的邮寄、收发和相关信息上传。终端系统主要有派件和寄件两种操作过程。在派件过程中,快递员首先需要登陆终端；成功登陆后选择空置箱门来放置快递；然后输入客户的手机号和快递单号等信息,通过终端系统给客户发送短信。

可以看出现有智能柜存柜阶段是需要人工选择空置箱门，再人工搬运到相应柜子存入后再手动关柜，再手动关柜；此过程动作繁琐，自动化水平低，效率低，易造成人员滞留，形成拥堵，对于大型柜台更加麻烦。

所以说目前亟须需要开发一种自动存取快递柜，用以克服快递存储柜存柜阶段是需要人工选择空置箱门，再人工搬运到相应柜子存入后再手动关柜，再手动关柜；此过程动作繁琐，自动化水平低，效率低，易造成人员滞留，形成拥堵的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种自动存取快递柜。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案一种自动存取快递柜，包括基座和快递存取柜；

所述基座包括基体和斜面体，所述基体为水平放置的长方体结构；所述斜面体底面固定在所述基体顶面上，所述斜面体顶面为与水平面成一定角度的四边形平滑斜面；

所述快递存取柜为长方体结构，所述快递存取柜固定在所述斜面体的上表面。

本发明自动存取快递柜采用斜面体的结构，斜面的设计，可以保正放入的快递能够沿X、Y轴顺利由下而下的滑下，当快递从上方存入时，能够在斜面体的结构下实现快递的自动的向下移动到储存室中存储存，当快递需要取出时，快递储存室的门打开，由于摩擦系数小快递可以自动向下滑动，滑到快递存取柜的出口，即可取件，本发明存取件方便，无需选择空置箱门，再人工搬运到相应柜子存入后再手动关柜，再手动关柜。

进一步的，所述斜面体的侧面由第一直角三角形面、第一直角梯形面、第二直角梯形面、第二直角三角形面依次连接形成；所述第一直角三角形面、第一直角梯形面、第二直角梯形面、第二直角三角形面的斜边形成平面四边形，且其一直角边与所述基体顶面一体连接。

进一步的，所述第一直角三角形面与所述第二直角三角形面共顶点处对应的锐角α角度相等，且α＞arctanμ，所述μ为快递材质与所述快递存取柜所用材料间的摩擦系数。

进一步的，所述第一直角梯形面与第二直角梯形面的斜边与水平面之间角度为β，且β＞arctanμ，所述μ为所述快递材质与快递存取柜(2)所用材料间的摩擦系数。

斜面体结构的倾斜角度分别为α、β,为了保正快递都能沿X、Y轴顺利滑下，设快递材质与本发明快递存取柜所用材料间的摩擦系数为μ，快递重力设为mg，X轴上的倾斜度为α，力学分析知物体滑下的条件为：mg×sinα>μ×mg×cosα显然与重力无关，所以有：sinα>μcosα。

则μ>tanα,也就是说角度α需满足：α>arctanμ；同理Y轴上的倾斜度：β>arctanμ。快递在无阻碍的条件下，无需人工操作就能从快递存取柜的上部自动下滑至快递存取柜的下部。

进一步的，所述快递存取柜包括柜体及设置在柜体内的多个储存室，所述柜体内具有入口通道和出口通道，所述入口通道布置在对应所述斜面体的斜面上部，所述出口通道布置在对应所述斜面体的斜面下部；所述入口通道的入口位于所述斜面的最高位置，所述出口通道的出口与所述入口位置相对的一侧面。

进一步的，多个所述储存室均具有连通入口通道和出口通道的进口门和出口门，所述进口门和出口门下方均连接有打开或闭合所述进口门和出口门的方向舵舵机。

快递存放进口仅有一个，无需快递员寻找空置箱门，投放方便快捷；快递存取出口仅有一个，不用使用用户寻找储存室出口，不产生取快递排队现象。

进口门、出口门由方向舵舵机连接，方向舵舵机可以控制进口门、出口门的开合与关闭，当快递存放进入口通道时，方向舵舵机控制相应的储存室的进口门打开，快递自动滑至储存室储存，然后方向舵舵机控制相应的储存室的方形门关闭；当快递拿取时；方向舵舵机控制相应的储存室的出口门打开，快递自动滑出储存室，到达出口通道，使用者可以拿取快递。

一种自动存取快递柜，还包括中央处理器，计数传感器，条码扫描器、二维码扫描器、舵机控制器、人机交互机；所述计数传感器，条码扫描器、二维码扫描器、舵机控制器以及人机交互机均与所述中央处理器连接；所述计数传感器用于统计快递数，其为两个以上，分别对应设在所述出口与所述入口的位置；所述条码扫描器、二维码扫描器扫描快递的快递信息以及用户取快递的信息，并固定于所述基座上；所述舵机控制器为多个，分别与所述方向舵舵机连接，所述人机交互机执行存取快递的各项操作指令的交互，其设置于所述基座上且位于所述条码扫描器、二维码扫描器上部。

快递存取柜只设有一个进口门，当存入快递时，只需在人机交互机选择存储快递，存储快递时用条码扫描器、二维码扫描器扫描快递信息然后将把快递放入此进口门即可，条码扫描器、二维码扫描器识别到快递信息后将信息发送到中央处理器，中央处理器接收到信息后，控制舵机控制器控制方向舵舵机打开进口门和相应的储存室方形门，在重力和方向舵舵机的作用下快递自动滑进相应储存室；当快递经过进口门时计数传感器记录存储快递一件；拿取快递时，快递拥有着在点击取件按钮后，若输入正确的单号或扫描手机app相应的快递单号或其他信息生成条形码或二维码，用条码扫描器、二维码扫描器扫描，条码扫描器、二维码扫描器识别到快递信息后将信息发送到中央处理器，中央处理器接收到信息后，控制舵机控制器控制方向舵舵机打开出口门和相应的储存室方形门，在重力和方向舵舵机的作用下快递自动滑进出口门，实现全程自动化；本发明，存取件时快捷、省时、自动化程度高。

进一步的，还包括GSM处理器，所述GSM处理器与中央处理器连接，所述条码扫描器、二维码扫描器扫描快递的快递信息后传递给所述中央处理器，所述中央处理器编辑信息通过所述GSM处理器用短信告知用户前来取快递并联网给上位机实时发送各个快递状态。

进一步的，还包括光电隔离器，所述光电隔离器设于所述中央处理器与所述舵机控制器之间，隔离所述舵机控制器在方向舵舵机运动时产生的冲击电流。

进一步的，还包括存储器和电源；所述存储器与所述中央处理器连接，进行SPI通信，存储快递信息和所述储存室状态；所述电源与所述中央处理器，计数传感器，条码扫描器、二维码扫描器、舵机控制器、人机交互机、GSM处理器、光电隔离器、存储器连接。

本发明具有以下优点：

1、本发明是一种自动存取快递柜，具备造价低、结构简单、自动化程度高、运行稳定、快递存储拿取方便等特点；

2、本发明实现自动存，自动取；只设有一个进口，当存入快递时，只需把快递放入此进口即可，系统会自动分配一个储存室，在重力和方向舵舵机作用下快递自动滑进相应储存室,实现全程自动化,且采用矩阵化管理存储，优化存储结构，实时发送快递状态至云端；具备很高的市场推广价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明结构主示意图；

图2为本发明结构侧示意图；

图3为本发明斜面体结构示意图；

图4为本发明快递存取柜结构示意图

图5为本发明实施例系统控制原理图。

图中：1为基座；11为基体；12为斜面体；121为第一直角三角形面；122为第一直角梯形面；123为第二直角梯形面；124为第二直角三角形面；2为快递存取柜；21为进口门；22为储存室；23为出口门；3为中央处理器；4为计数传感器；5为条码扫描器、二维码扫描器；6为舵机控制器；7为人机交互机；8为GSM处理器；9为光电隔离器；10为存储器；24为入口，25为出口。

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做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。

如图1-3所示，一种自动存取快递柜，包括基座1和快递存取柜2；

基座1包括基体11和斜面体12，基体11为水平放置的长方体结构；斜面体12底面固定在基体11顶面上，斜面体12顶面为与水平面成一定角度的四边形平滑斜面；

快递存取柜2为长方体结构，快递存取柜2固定在斜面体12的上表面。

具体的，斜面体12的侧面由第一直角三角形面121、第一直角梯形面122、第二直角梯形面123、第二直角三角形面124依次连接形成；第一直角三角形面121、第一直角梯形面122、第二直角梯形面123、第二直角三角形面124的斜边形成平面四边形，且其一直角边与基体11顶面一体连接。

第一直角三角形面121与第二直角三角形面124共顶点处对应的锐角α角度相等，且α＞arctanμ，μ为快递材质与所述快递存取柜2所用材料间的摩擦系数。

第一直角梯形122面与第二直角梯形面123的斜边与水平面之间角度为β，且β＞arctanμ，所述μ为所述快递材质与快递存取柜2所用材料间的摩擦系数。

快递存取柜2为长方体结构，快递存取柜2固定在斜面体12的上表面。

斜面体结构的倾斜角度分别为α、β,为了保正快递都能沿X、Y轴顺利滑下，设快递材质与本发明快递存取柜所用材料间的摩擦系数为μ，快递重力设为mg，X轴上的倾斜度为α，力学分析知物体滑下的条件为：mg×sinα>μ×mg×cosα显然与重力无关，所以有：sinα>μcosα。

则μ>tanα,也就是说角度α需满足：α>arctanμ；同理Y轴上的倾斜度：β>arctanμ。快递在无阻碍的条件下，无需人工操作就能从快递存取柜的上部自动下滑至快递存取柜的下部。

在一些实施例中，α＝β＝30°～65°

如图2和图4所示，快递存取柜2包括柜体及设置在柜体内的多个储存室22，柜体内具有入口通道和出口通道，入口通道布置在对应斜面体12的斜面上部，出口通道布置在对应斜面体12的斜面下部；入口通道的入口24位于斜面体12的斜面斜的最高位置，出口通道的出口25与入口24位置相对的一侧面，储存室22设置有2排，每排5个，2排储存室22之间以及两侧设置有出口通道，快递从进口24进入，存入储存室22，当拿取时，储存室22从储存室22滑出，通过出口通道到达出口25，当储存室22储存满快件时，第一排的储存室22上部的出口通道也可以存放快件，当需要拿取时，最上端的出口通道的出口25打开，快件滑出。

多个储存室22均具有连通入口通道和出口通道的进口门21和出口门23，进口门21和出口门23下方均连接有打开或闭合进口门21和出口门23的方向舵舵机。

进口门21、出口门23方向舵舵机连接，方向舵舵机可以控制进口门21、出口门23的开合与关闭，当快递存放时，方向舵舵机控制相应的储存室22的进口门21打开，快递自动滑至储存室22储存，然后方向舵舵机控制进口门21关闭；当快递拿取时；方向舵舵机控制储存室22的出口门23打开，快递自动滑出储存室22，使用者可以拿取快递。

本发明自动存取快递柜采用斜面体的结构，斜面的设计，可以保正放入的快递能够沿X、Y轴顺利由下而下的滑下，当快递从上方存入时，能够在斜面体的结构下实现快递的自动的向下移动到储存室中存储存，当快递需要取出时，快递储存室的门打开，由于摩擦系数小快递可以自动向下滑动，滑到快递存取柜的出口，即可取件，本发明存取件方便，无需选择空置箱门，再人工搬运到相应柜子存入后再手动关柜，再手动关柜。

如图5所示，一种自动存取快递柜，还包括中央处理器3，计数传感器4，条码扫描器、二维码扫描器5，舵机控制器6，人机交互机7，GSM处理器8，光电隔离器9，存储器10和电源。

计数传感器4，条码扫描器、二维码扫描器5、舵机控制器6、人机交互机7、GSM处理器8，光电隔离器9以及存储器10均与中央处理器3连接；电源与中央处理器3，计数传感器4，条码扫描器、二维码扫描器5，舵机控制,6，人机交互机7，GSM处理器8，光电隔离器9，存储器10连接，为系统各部部件提供电能；

计数传感器4负责记录进入和出去的快递数，其为两个以上，分别对应设在出口25与入口24的位置；

条码扫描器、二维码扫描器5扫描快递的快递信息以及用户取快递的信息，并固定于基座1上；

舵机控制器6为多个，分别与方向舵舵机连接；

人机交互机7执行存取快递的各项操作指令的交互，一般使用广州大彩串口屏作为人机交互界面，通过串口与中央处理器3进行通信，实现各项操作指令的执行。主要交互界面包括存储快递、取出快递、管理员三个按键，管理员操作时设计了密码，其设置于基座1上且位于条码扫描器、二维码扫描器5上部；

GSM处理器8与中央处理器3连接，条码扫描器、二维码扫描器5扫描快递的快递信息后传递给中央处理器3，中央处理器3编辑信息通过GSM处理器8用短信告知用户前来取快递并联网给上位机实时发送各个快递状态。

光电隔离器9设于中央处理器3与舵机控制器6之间，隔离舵机控制器6在方向舵舵机运动时产生的冲击电流。

存储器10与中央处理器3连接，进行SPI通信，存储快递信息和储存室23状态；

快递存取柜2只设有一个进口门21，当存入快递时，只需在人机交互机7选择存储快递，存储快递时用条码扫描器、二维码扫描器5扫描快递信息然后将把快递放入此即可，条码扫描器、二维码扫描器5识别到快递信息后将信息发送到中央处理器3，中央处理器3接收到信息后，控制舵机控制器6控制方向舵舵机打开相应的储存室22的进口门21，在重力和方向舵舵机的作用下快递自动滑进相应储存室22；

如图1所示，为了方便滑下，设计程序时把靠近入口的储存室22设为最低优先级，越靠近入口通道的储存室22其优先级越低，优先级高的优先存入快递，如图1，储存室22⑤可作为存入储存室22⑥、⑦、⑧、⑨、⑩时的通道因此其存入优先级最低，储存室22④可作为存入储存室22⑥、⑦、⑧、⑨时的通道因此其存入优先级第二低，以此类推，因此越靠近入口通道优先级越低，快递存入时选择相对优先级高的空置储存室22。

当快递经过进口门时计数传感器记录存储快递一件；拿取快递时，快递拥有着在点击取件按钮后，若输入正确的单号或扫描手机app相应的快递单号或其他信息生成条码扫描器或二维码，用条码扫描器、二维码扫描器扫描，条码扫描器、二维码扫描器识别到快递信息后将信息发送到中央处理器，中央处理器接收到信息后，控制舵机控制器控制方向舵舵机打开相应的储存室出口门，在重力和方向舵舵机的作用下快递自动滑进，实现全程自动化；本发明，存取件时快捷、省时、自动化程度高。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种自动存取快递柜，其特征在于，包括基座(1)和快递存取柜(2)；

所述基座(1)包括基体(11)和斜面体(12)，所述基体(11)为水平放置的长方体结构；所述斜面体(12)底面固定在所述基体(11)顶面上，所述斜面体(12)顶面为与水平面成一定角度的四边形平滑斜面；

所述快递存取柜(2)为长方体结构，所述快递存取柜(2)固定在所述斜面体(12)的上表面；

所述斜面体(12)的侧面由第一直角三角形面(121)、第一直角梯形面(122)、第二直角梯形面(123)、第二直角三角形面(124)依次连接形成；所述第一直角三角形面(121)、第一直角梯形面(122)、第二直角梯形面(123)、第二直角三角形面(124)的斜边形成平面四边形，且其一直角边与所述基体(11)顶面一体连接；所述第一直角三角形面(121)与所述第二直角三角形面(124)共顶点处对应的锐角α角度相等，且α＞arctanμ，所述μ为快递材质与所述快递存取柜(2)所用材料间的摩擦系数；所述第一直角梯形面(122)与第二直角梯形面(123)的斜边与水平面之间角度为β，且β＞arctanμ，所述μ为所述快递材质与快递存取柜(2)所用材料间的摩擦系数；

所述快递存取柜(2)包括柜体及设置在柜体内的多个储存室(22)，所述柜体内具有入口通道和出口通道，所述入口通道布置在对应所述斜面体(12)的斜面上部，所述出口通道布置在对应所述斜面体(12)的斜面下部；所述入口通道的入口(24)位于所述斜面的最高位置，所述出口通道的出口(25)位于所述柜体上与所述入口(24)位置相对的一侧面；所述储存室(22)设置有多排，每排均有多个所述储存室(22)，相邻两排所述储存室(22)之间以及两侧均设置有出口通道，快递从所述入口(24)进入，存入所述储存室(22)，当拿取时，快递从所述储存室(22)滑出，通过出口通道到达所述出口(25)；

多个所述储存室(22)均具有连通入口通道和出口通道的进口门(21)和出口门(23)，所述进口门(21)和出口门(23)下方均连接有打开或闭合所述进口门(21)和出口门(23)的方向舵舵机；当快递存放时，方向舵舵机控制相应的所述储存室(22)的所述进口门(21)打开，快递自动滑至所述储存室(22)储存，然后方向舵舵机控制所述进口门(21)关闭；当快递拿取时；方向舵舵机控制所述储存室(22)的所述出口门(23)打开，快递自动滑出所述储存室(22)。

2.根据权利要求1所述一种自动存取快递柜，其特征在于，还包括中央处理器(3)，计数传感器(4)，条码扫描器、二维码扫描器(5)、舵机控制器(6)，人机交互机(7)；所述计数传感器(4)，条码扫描器、二维码扫描器(5)、舵机控制器(6)以及人机交互机(7)均与所述中央处理器(3)连接；

所述计数传感器(4)用于统计快递数，其为两个以上，分别对应设在所述出口(25)与所述入口(24)的位置；

所述条码扫描器、二维码扫描器(5)用于扫描快递的快递信息以及用户取快递的信息，并固定于所述基座(1)上；

所述舵机控制器(6)为多个，分别与所述方向舵舵机连接；

所述人机交互机(7)设于所述基座(1)上且位于所述条码扫描器、二维码扫描器(5)上方。

3.根据权利要求2所述一种自动存取快递柜，其特征在于，还包括GSM处理器(8)，所述GSM处理器与中央处理器(3)连接，所述条码扫描器、二维码扫描器(5)扫描快递的快递信息后传递给所述中央处理器(3)，所述中央处理器(3)编辑信息通过所述GSM处理器(8)用短信告知用户前来取快递并联网给上位机实时发送各个快递状态。

4.根据权利要求2所述一种自动存取快递柜，其特征在于，还包括光电隔离器(9)，所述光电隔离器(9)设于所述中央处理器(3)与所述舵机控制器(6)之间，隔离所述舵机控制器(6)运动时产生的冲击电流。

5.根据权利要求2-4任一项所述一种自动存取快递柜，其特征在于，还包括存储器(10)和电源(13)；所述存储器(10)与所述中央处理器(3)连接，进行SPI通信，存储快递信息和所述储存室(22)状态；所述电源(13)为所述中央处理器(3)，计数传感器(4)，条码扫描器、二维码扫描器(5)、舵机控制器(6)、人机交互机(7)、GSM处理器(8)、光电隔离器(9)、存储器(10)供电。