CN109243099B - 一种面向无人机配送的存取快递柜及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种面向无人机配送的存取快递柜及其工作方法，包括柜体和太阳能电池板，柜体的顶面四角分别固联有竖向的电动推杆，电动推杆上端与太阳能电池板铰接，太阳能电池板前端有利于无人机穿过的投放窗口；柜体的顶面前端有用以呈接快递的分拣小车，分拣小车的顶面设有将快递顶落的顶料板；柜体的顶面中部沿横向设有若干个用以呈接快递的竖向滑道，柜体的前后侧面分别设有若干个呈矩阵分布的柜格，若干个柜格的列数与竖向滑道的数量相同且位置相对应，位于同一列的柜格均与其相对应的竖向滑道相连通，每个柜格的内底部均设有由可沿纵向平移的并用以呈接住快递的接料板。本发明可实现无人机配送的快速分拣，结构合理，存货量大，工作效率高。

Description

一种面向无人机配送的存取快递柜及其工作方法

技术领域：

本发明涉及一种面向无人机配送的存取快递柜及其工作方法。

背景技术：

随着快递行业的迅速发展，网络购物成为众多消费者生活消费的首选，收取快递商品也成为消费者的生活常态，但是在派件之前，物流人员需要将快递商品整理分类，排列序号，增加物流人员工作量，当快递员送货上门给消费者打电话时，消费者可能由于某种原因漏接电话或者不在家，无法收件，配送成本增加；而消费者自行到快递点取件时，物流人员面对庞大的商品数量，翻找很久，造成双方时间浪费。

目前，市面上的智能存取快递柜各式各样，但其均存在一些不足之处：（1）一些存取快递柜仅设置一个出货口，在最后的取货过程中，消费者操作控制界面来控制快递商品的取出，有时因智能存取快递柜门部快递商品到达取货口的时间长短不能保证，造成消费者的不必要的等待时间的浪费。（2）一些存取快递柜一个存货柜配有一个出货口，但是其快递柜为单面式，只能存放有限的快递商品，不便用于快递的大量存放，致使有限空间中的空间利用率降低。（3）一些存取快递柜虽然采用太阳能供电，但是自身的太阳能板不能改变向阳角度，当阳光偏离太阳能板一侧时，吸收太阳能量的作用大大下降，造成蓄电池储存的能量有限。（4）有的存取快递柜在存放快递商品过程中需要物流人员逐一将快递商品放入存取快递柜，造成人力耗费。

发明内容：

本发明的目的在于针对以上不足之处，提供一种面向无人机配送的存取快递柜及其工作方法，不仅结构合理，而且高效便捷。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种面向无人机配送的存取快递柜，包括柜体和位于柜体上侧的太阳能电池板，所述柜体的顶面四角分别固联有竖向设置的电动推杆，所述电动推杆的上端与太阳能电池板铰接，所述太阳能电池板的前端开设有以利于无人机穿过的投放窗口；所述柜体的顶面前端设有可沿横向往复移动的并用以呈接无人机的机械手投放的快递的分拣小车，所述分拣小车的顶面设有用以将快递向上顶起并滑落至柜体顶面中部的顶料板；所述柜体的顶面中部沿横向间隔设有若干个用以呈接经顶料板顶落的快递的竖向滑道，柜体的前侧面及后侧面分别设有若干个呈矩阵分布的柜格，若干个柜格的列数与竖向滑道的数量相同且位置相对应，位于同一列的柜格均与其相对应的竖向滑道相连通，每个柜格的内底部均设有由纵移机构驱动沿纵向平移的并用以呈接住快递的接料板，柜格上于远离竖向通道的一端设有柜门；所述太阳能电池板为电动推杆、分拣小车以及纵移机构供电。

进一步的，所述投放窗口的后侧面设有一容腔，所述容腔的底面中部纵设有一长条槽口，容腔内设有与其滑动连接的并用以密封住投放窗口的密封板，所述密封板的底面中部固联有纵向设置的开窗齿条，所述开窗齿条的下端穿过长条槽口；所述太阳能电池板的底面于靠近投放窗口的后端边沿固联有一轴承座A，所述轴承座A上沿横向贯穿有一开窗转轴，所述开窗转轴的中部固联有与开窗齿条传动啮合的开窗齿轮，开窗转轴的一端与开窗电机的电机轴固联，开窗电机由太阳能电池板供电。

进一步的，所述柜体顶面前端沿纵向固联有两个横向齿条；所述分拣小车包括车体，所述车体的下部左右两端分别固联有一纵向转轴，所述纵向转轴的前后两端分别固联有与横向齿条传动啮合的行走齿轮A，纵向转轴上还固联有传动齿轮A；所述车体内部安装有由太阳能电池板供电的行走电机，所述行走电机的电机轴固联有行走电机齿轮，所述行走电机齿轮与其中一根纵向转轴上的传动齿轮A传动啮合，行走电机齿轮与另一根纵向转轴上的传动齿轮A经一中间齿轮传动啮合，所述中间齿轮经一支撑轴固设在车体。

进一步的，所述顶料板的后端固联有横向设置的顶料转轴，所述顶料转轴的左右两端经一轴承座B固设在车体的顶面，顶料转轴的一端与一顶料电机的电机轴固联，顶料电机驱动顶料板绕顶料转轴上下摆转，顶料电机由太阳能电池板供电。

进一步的，所述柜格的左右两侧壁下端分别纵设有滑槽；所述纵移机构包括平行设与接料板下侧的支撑板，所述支撑板的顶面四角与接料板的底面之间连接有缓冲弹簧，支撑板的左右侧面分别设有与滑槽滑动连接的滑动凸条，支撑板的底面左右两端分别固联有纵向齿条；所述柜格靠近竖向滑道的一侧面下端固联两个有左右对称的轴承座C，两个轴承座C之间沿横向贯穿有接料转轴，所述接料转轴的左右两端分别固联有行走齿轮B，所述行走齿轮B与位于其同侧的纵向齿条传动啮合，接料转轴的一端与一接料电机的电机轴固联，接料电机由太阳能电池板供电。

进一步的，所述柜体的前、后侧面分别固联有柜门框，所述柜门框上开设有与若干个柜格的位置一一对应的若干个取货窗口，所述柜门的左端与取货窗口的左端相铰接，柜门的右端与取货窗口的右端之间设置有锁门装置。

进一步的，所述取货窗口的右侧面开设有一圆孔；所述锁门装置包括锁门销、铁芯、复位弹簧、电磁铁、弹性卡扣、顶门弹簧以及弹簧顶板，所述电磁铁固联在圆孔的底面，所述锁门销活动穿设在圆孔内，锁门销上靠近电磁铁的一端固联有铁芯，当电磁铁通电时，电磁铁吸附铁芯并带动锁门销向右侧移动至圆孔内部，所述铁芯的外侧套设有复位弹簧，复位弹簧的左右两端分别顶抵在锁门销和电磁铁；所述弹性卡扣的一端固联在柜门的右端内壁，另一端设有勾头朝下的并用以勾住锁门销的勾部；所述弹簧顶板固联在柜格的右上端，所述顶门弹簧固联在柜门的内侧右上端，当柜门关闭时，顶门弹簧与弹簧顶板相抵接。

进一步的，所述柜体包括底座，所述底座上从前往后依次设置有前存货柜、中间箱体以及后存货柜，所述中间箱体呈U型状，中间箱体的内部经由若干块竖向隔板分隔成若干个竖向滑道；所述前存货柜和后存货柜上均设置有柜格；所述底座内设有蓄电池，太阳能电池板经依次连接的控制单元和充放电模块与蓄电池相连接，控制单元还分别与电动推杆、开窗电机、行走电机、顶料电机、纵移电机以及电磁铁电性连接。

进一步的，所述太阳能电池板的顶部固联有光敏传感器，光敏传感器将收集到的信息传输给控制单元，控制单元根据该信息分别驱动四根电动推杆伸缩，以改变太阳能电池板的向阳角；所述中间箱体的右侧面设置有与控制单元电性连接的并用以输入快递信息的电子显示屏，控制单元根据电子显示屏的信号驱动对应柜格的电磁铁通电，以打开柜门。

为了实现上述目的，本发明采用的另一种技术方案是：一种面向无人机配送的存取快递柜的工作方法，包含如下步骤：

步骤S1，快递分拣：

步骤S11：无人机将快递运送至太阳能电池板上方，接着开窗电机启动，利用开窗齿轮的顺时针旋转驱动开窗齿条向后侧移动，进而带动密封板收缩至容腔内，实现打开投放窗口；

步骤S12：无人机穿过投放窗口并将快递投放至分拣小车的顶料板上，之后从投放窗口飞出；接着分拣小车带动快递移动至指定的竖向滑道旁侧，该竖向滑道内指定的柜格内的接料板在纵移机构的驱动下移动至竖向滑道内；

步骤S13：分拣小车上顶料电机启动并驱动顶料板向上摆转，顶料板将快递向上顶起并滑落至竖向滑道内，快递沿着竖向滑道向下滑落至顶料板上，接着顶料板在纵移机构的驱动下返回至柜格内部，完成快递的分拣；

步骤S14：顶料板在顶料电机的驱动下摆转至水平状态，分拣小车移动至投放窗口的正下方，而密封板在开窗电机的驱动下伸出容腔并密封住投放窗口，重复步骤S1～S3，对下一个快递进行分拣；

步骤S2，取快递：

步骤S21：通过电子显示屏输入快递信息，控制单元根据电子显示屏的信号驱动对应柜格上的电磁铁通电，电磁铁通电产生磁力，通过铁芯将锁门销吸附至圆孔内，此时柜门在顶门弹簧的作用下弹开，实现柜门打开；而后电磁铁停止通电，锁门销在复位弹簧的弹力作用下弹出；

步骤S22：取走柜格内的快递并关闭柜门，柜门内壁的弹性卡扣勾住锁门销，顶门弹簧与弹簧顶板相抵紧。

与现有技术相比，本发明具有以下效果：

（1）本发明结构合理，柜体的前、后两侧均设置存放柜格，可存放双倍的快递商品，提高空间利用率；

（2）利用可沿横向移动的分拣小车与由纵移机构驱动纵向移动的的接料板相配合，可将无人机运送的快递商品准确分拣至柜格内，避免物流人员手动操作将快递商品逐一放置至存货柜格内，不仅降低物流人员的工作量和工作强度，而且大大提高工作效率；

（3）接料板的底部与纵移机构的支撑板之间设置缓冲弹簧，可对下落的快递商品进行缓冲，避免快递商品受损伤；

（4）在太阳能电池板设置光敏传感器，且光面传感器通过控制单元与四根电动推杆电性连接，可根据光敏传感器检测的数据驱动电动推杆伸缩，进而调整太阳能电池板的向阳角度，提高太阳能电池板吸收光能的效率。

附图说明：

图1是本发明实施例的立体构造示意图一；

图2是本发明实施例的立体构造示意图二；

图3是图1中的A处放大示意图；

图4是图2中的B处放大示意图；

图5是本发明实施例中省略了中间箱体的立体构造示意图；

图6是图5中的C处放大示意图；

图7是本发明实施例的内部构造示意图；

图8是本发明实施例中分拣小车的构造示意图一；

图9是本发明实施例中分拣小车的构造示意图二；

图10是本发明实施例中柜格的剖视构造示意图；

图11是本发明实施例中前存货柜及后存货柜的构造示意图；

图12是图11中的D处放大示意图；

图13是本发明实施例中纵移机构的构造示意图；

图14是本发明实施例中锁门装置的构造示意图；

图15是本发明实施例中底座的内部构造示意图。

图中：

1-柜体；2-太阳能电池板；3-电动推杆；4-投放窗口；5-分拣小车；6-顶料板；7-竖向滑道；8-柜格；9-纵移机构；10-接料板；11-柜门；12-密封板；13-开窗齿条；14-轴承座A；15-开窗转轴；16-开窗齿轮；17-开窗电机；18-横向齿条；19-车体；20-纵向转轴；21-行走齿轮A；22-传动齿轮A；23-行走电机；24-行走电机齿轮；25-中间齿轮；26-支撑轴；27-顶料转轴；28-顶料电机；29-轴承座B；30-滑槽；31-支撑板；32-缓冲弹簧；33-滑动凸条；34-轴承座C；35-接料转轴；36-行走齿轮B；37-纵向齿条；38-接料电机；39-柜门框；40-取货窗口；41-圆孔；42-锁门销；42-铁芯；43-复位弹簧；44-电磁铁；45-弹性卡扣；46-顶门弹簧；47-弹簧顶板；48-底座；49-前存货柜；50-后存货柜；51-竖向隔板；52-蓄电池；53-光敏传感器；54-电子显示屏；55-球形铰链；56-中间箱体；57-电机架。

具体实施方式:

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

如图1～15所示，本发明一种面向无人机配送的存取快递柜，，包括柜体1和位于柜体1上侧的太阳能电池板2，所述柜体1的顶面四角分别固联有竖向设置的电动推杆3，所述电动推杆3的上端通过球形铰链55与太阳能电池板2铰接，所述太阳能电池板2的前端开设有以利于无人机穿过的投放窗口4；所述柜体1的顶面前端设有可沿横向往复移动的并用以呈接无人机的机械手投放的快递的分拣小车5，所述分拣小车5的顶面设有用以将快递向上顶起并滑落至柜体1顶面中部的顶料板6；所述柜体1的顶面中部沿横向间隔设有若干个用以呈接经顶料板6顶落的快递的竖向滑道7，柜体1的前侧面及后侧面分别设有若干个呈矩阵分布的柜格8，若干个柜格8的列数与竖向滑道7的数量相同且位置相对应，位于同一列的柜格8均与其相对应的竖向滑道7相连通，每个柜格8的内底部均设有由纵移机构9驱动沿纵向平移的并用以呈接住快递的接料板10，柜格8上于远离竖向通道7的一端设有柜门11；所述太阳能电池板2为电动推杆3、分拣小车5以及纵移机构9供电。使用时，无人机穿过投放窗口并垂直降落，将快递投放在分拣小车的顶料板上，分拣小车带动快递移动至指定的竖向滑道旁侧，同时该竖向滑道内指定的柜格内的接料板在纵移机构的驱动下移动至竖向滑道内，接着顶料板将快递向上顶起并滑落至竖向滑道内，最终落至接料板上，纵移机构再驱动接料板和快递移动至柜格内部，实现快递的分拣。

本实施例中，所述投放窗口4的后侧面设有一容腔，所述容腔的底面中部纵设有一长条槽口，容腔内设有与其滑动连接的并用以密封住投放窗口4的密封板12，所述密封板12的底面中部固联有纵向设置的开窗齿条13，所述开窗齿条13的下端穿过长条槽口；所述太阳能电池板2的底面于靠近投放窗口4的后端边沿固联有一轴承座A14，所述轴承座A14上沿横向贯穿有一开窗转轴15，所述开窗转轴15的中部固联有与开窗齿条13传动啮合的开窗齿轮16，开窗转轴15的一端与开窗电机17的电机轴固联，开窗电机17由太阳能电池板2供电。工作时，开窗电机驱动开窗齿轮旋转，利用开窗齿轮与开窗齿条的传动啮合，驱动密封板伸出或收缩至容腔内，实现投放窗口的打开与关闭。优选的，所述密封板的长度大于投放窗口的长度，以便密封板密封住投放窗口时，仍有一部分容置在容腔内，提高密封板的强度，避免从投放窗口掉落。

本实施例中，所述柜体1顶面前端沿纵向固联有两个横向齿条1；所述分拣小车5包括车体19，所述车体19的下部左右两端分别通过轴承固联有一纵向转轴20，所述纵向转轴20的前后两端分别固联有与横向齿条18传动啮合的行走齿轮A21，纵向转轴20上还固联有传动齿轮A22；所述车体19内部通过电机架57安装有由太阳能电池板2供电的行走电机23，所述行走电机23的电机轴固联有行走电机齿轮24，所述行走电机齿轮24与其中一根纵向转轴20上的传动齿轮A22传动啮合，行走电机齿轮24与另一根纵向转轴20上的传动齿轮A22经一中间齿轮25传动啮合，所述中间齿轮25经一支撑轴26固设在车体19。行走电机齿轮直接与一个传动齿轮A啮合，通过中间齿轮与另一个传动齿轮A啮合，当行走电机齿轮在行走电机的驱动下转动时，可使得两根纵向转轴上的传动齿轮A转向相同，进而实现分拣小车沿着横向齿条的移动。优选的，行走电机齿轮、行走齿轮A以及传动齿轮A的齿数、模数以及各参数相同，即可使得四个行走齿轮A的转向及速度相同，确保在横向齿条上平稳运行。

本实施例中，所述顶料板6的后端固联有横向设置的顶料转轴27，所述顶料转轴27的左右两端经一轴承座B29固设在车体19的顶面，顶料转轴27的一端与一安装在车体19顶面的顶料电机28的电机轴固联，顶料电机驱动顶料板绕顶料转轴上下摆转，以便将快递向上顶起，再利用快递自身的重力作用向下滑落至竖向滑道内；顶料电机由太阳能电池板供电。

本实施例中，所述柜格8的左右两侧壁下端分别纵设有滑槽30；所述纵移机构9包括平行设与接料板10下侧的支撑板31，所述支撑板31的顶面四角与接料板10的底面之间连接有缓冲弹簧32，可对下落的快递商品进行缓冲，避免快递商品受损伤；支撑板31的左右侧面分别设有与滑槽30滑动连接的滑动凸条33，滑槽30与滑动凸条33的截面均为矩形状；支撑板31的底面左右两端分别固联有纵向齿条37；所述柜格8靠近竖向滑道7的一侧面下端固联两个有左右对称的轴承座C34，两个轴承座C34之间沿横向贯穿有接料转轴35，所述接料转轴35的左右两端分别固联有行走齿轮B36，所述行走齿轮B36与位于其同侧的纵向齿条37传动啮合，接料转轴35的一端与一接料电机38的电机轴固联，接料电机38由太阳能电池板2供电。接料电机通过接料转轴驱动行走齿轮B转动，再利用行走齿轮B与纵向齿条传动啮合，即可驱动纵向齿条沿着纵向移动，进而通过支撑板带动接料板沿纵向移动；只需控制接料电机的正反转，即可实现驱动接料板的纵向往复平移运动。

本实施例中，所述柜体1的前、后侧面分别固联有柜门框39，所述柜门框39上开设有与若干个柜格8的位置一一对应的若干个取货窗口40，所述柜门11的左端与取货窗口40的左端相铰接，柜门11的右端与取货窗口40的右端之间设置有锁门装置。

本实施例中，所述取货窗口40的右侧面开设有一圆孔41；所述锁门装置包括锁门销42、铁芯43、复位弹簧44、电磁铁45、弹性卡扣46、顶门弹簧47以及弹簧顶板48，所述电磁铁45固联在圆孔41的底面，所述锁门销42活动穿设在圆孔41内，锁门销42上靠近电磁铁45的一端固联有铁芯43，当电磁铁45通电时，电磁铁45吸附铁芯43并带动锁门销42向右侧移动至圆孔41内部，所述铁芯43的外侧套设有复位弹簧44，复位弹簧44的左右两端分别顶抵在锁门销42和电磁铁45；所述弹性卡扣46的一端固联在柜门的右端内壁，另一端设有勾头朝下的并用以勾住锁门销42的勾部；所述弹簧顶板48固联在柜格8的右上端，所述顶门弹簧47固联在柜门11的内侧右上端，当柜门11关闭时，顶门弹簧47与弹簧顶板48相抵接。柜门关闭状态时，电磁铁未通电，锁门销在复位弹簧弹力作用下伸出圆孔，而柜门内侧的弹性卡扣上的勾部勾住锁门销，实现固定，而顶门弹簧顶抵住弹簧顶板；当要打开柜门时，电磁铁通电产生磁力，吸引铁芯与锁门销朝右侧移动伸入圆孔内并压缩复位弹簧，此时锁门销与弹性卡扣分离，柜门在顶门弹簧弹力的作用下弹开，实现柜门的打开。

本实施例中，所述柜体1包括底座58，所述底座58上从前往后依次设置有前存货柜49、中间箱体56以及后存货柜50，所述中间箱体56呈U型状，中间箱体56的内部经由若干块竖向隔板51分隔成若干个竖向滑道7；所述前存货柜49和后存货柜50上均设置有柜格8；所述底座48内设有蓄电池52，太阳能电池板2经依次连接的控制单元和充放电模块与蓄电池52相连接，以便通过蓄电池存储白天的太阳能，等到了夜间时，通过蓄电池为整个快递柜供电，确保快递柜在任意时间段的正常运行；控制单元还分别与电动推杆、开窗电机、行走电机、顶料电机、纵移电机以及电磁铁电性连接。

本实施例中，所述太阳能电池板2的顶部固联有光敏传感器53，光敏传感器将收集到的信息传输给控制单元，控制单元根据该信息分别驱动四根电动推杆伸缩，通过改变电动推杆的高度来改变太阳能电池板的向阳角，提高太阳能电池板吸收光能的效率；所述中间箱体56的右侧面设置有与控制单元电性连接的并用以输入快递信息的电子显示屏54，控制单元根据电子显示屏的信号驱动对应柜格的电磁铁通电，以打开柜门。

本发明的优点在于：（1）柜体的上侧通过四根电动推杆和球形铰链连接有太阳能电池板，并配有光敏传感器，使得太阳能电池板在电动推杆的伸缩和球形铰链的万向转动相配合之下，可自由改变向阳角度，高效吸收光能，补充电能到底座内部的蓄电池内，用于日常充电，达到节约电能的效果；（2）柜体的前、后侧面均设置多个柜格，可存放双倍的快递商品，提高空间利用率；（3）利用可沿横向移动的分拣小车与由纵移机构驱动纵向移动的的接料板相配合，可将无人机运送的快递商品准确分拣至柜格内，避免物流人员手动操作将快递商品逐一放置至存货柜格内，不仅降低物流人员的工作量和工作强度，而且大大提高工作效率；（4）接料板的底部与纵移机构的支撑板之间设置缓冲弹簧，可对下落的快递商品进行缓冲，避免快递商品受损伤；（5）使用时，快递员配件过程中，实现与消费者无铰接，避免由于消费者自身原因造成的快递商品收取延误，节省快递员时间，减少配送成本。

具体实施过程：

快递分拣：（1）无人机携带快递并飞行至太阳能电池板2的上方，接着开窗电机17启动并带动开窗齿轮16顺时针旋转，开窗齿轮16顺时针旋转时带动开窗齿条13相后侧移动，由于开窗齿条13与密封板12固联，即可实现带动密封板12收缩至容腔内，进而打开投放窗口4；（2）无人机穿过投放窗口4并将快递投放至分拣小车5的顶料板6上，之后从投放窗口4飞出；接着行走电机23启动，通过传动齿轮A22和纵向转轴20带动四个行走齿轮A21沿着横向齿条18转动，实现分拣小车5沿横向移动至指定的竖向滑道7旁侧，同时该竖向滑道7内指定的柜格5内的接料电机38启动，通过行走齿轮B36的旋转带动纵向齿条37沿纵向移动，纵向齿条37沿纵向移动时可同步带动支撑板31和接料板10移动，使得接料板10移动至竖向滑道7内部，便于承接住落下的快递；（3）分拣小车5上的顶料电机28启动并驱动顶料板6向上摆转，顶料板6将快递向上顶起并滑落至竖向滑道7内，快递沿着竖向滑道7向下滑落至接料板10上，接着接料板10在纵移机构9的驱动下返回至柜格8内部，完成快递的分拣；（4）顶料板10在顶料电机28的驱动下摆转至水平状态，分拣小车5移动至投放窗口4的正下方，而密封板12在开窗电机17的驱动下伸出容腔并密封住投放窗口4，重复上述步骤（1）～（3），对下一个快递进行分拣。

取快递：（1）通过电子显示屏54输入快递信息（如将手机二维码对准电子显示屏进行识别），控制单元根据电子显示屏的信号驱动对应柜格上的电磁铁通电，电磁铁44通电产生磁力，通过铁芯43将锁门销42吸附至圆孔41内，此时柜门11内壁的弹性卡扣45与锁门销42分离，柜门11在顶门弹簧46的作用下弹开，实现柜门11打开；而后电磁铁44停止通电，锁门销42在复位弹簧43的弹力作用下弹出；（2）取走柜格8内的快递并关闭柜门11，柜门11内壁的弹性卡扣45勾住锁门销42，顶门弹簧46与弹簧顶板47相抵紧，实现柜门11的锁紧。

本发明采用的另一种技术方案是：一种面向无人机配送的存取快递柜的工作方法，包含如下步骤：

步骤S1，快递分拣：

步骤S11：无人机将快递运送至太阳能电池板上方，接着开窗电机启动，利用开窗齿轮的顺时针旋转驱动开窗齿条向后侧移动，进而带动密封板收缩至容腔内，实现打开投放窗口；

步骤S12：无人机穿过投放窗口并将快递投放至分拣小车的顶料板上，之后从投放窗口飞出；接着分拣小车带动快递移动至指定的竖向滑道旁侧，该竖向滑道内指定的柜格内的接料板在纵移机构的驱动下移动至竖向滑道内；

步骤S13：分拣小车上顶料电机启动并驱动顶料板向上摆转，顶料板将快递向上顶起并滑落至竖向滑道内，快递沿着竖向滑道向下滑落至顶料板上，接着顶料板在纵移机构的驱动下返回至柜格内部，完成快递的分拣；

步骤S14：顶料板在顶料电机的驱动下摆转至水平状态，分拣小车移动至投放窗口的正下方，而密封板在开窗电机的驱动下伸出容腔并密封住投放窗口，重复步骤S1～S3，对下一个快递进行分拣；

步骤S2，取快递：

步骤S21：通过电子显示屏输入快递信息，控制单元根据电子显示屏的信号驱动对应柜格上的电磁铁通电，电磁铁通电产生磁力，通过铁芯将锁门销吸附至圆孔内，此时柜门在顶门弹簧的作用下弹开，实现柜门打开；而后电磁铁停止通电，锁门销在复位弹簧的弹力作用下弹出；

步骤S22：取走柜格内的快递并关闭柜门，柜门内壁的弹性卡扣勾住锁门销，顶门弹簧与弹簧顶板相抵紧。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (8)

1.一种面向无人机配送的存取快递柜，其特征在于：包括柜体和位于柜体上侧的太阳能电池板，所述柜体的顶面四角分别固联有竖向设置的电动推杆，所述电动推杆的上端与太阳能电池板铰接，所述太阳能电池板的前端开设有以利于无人机穿过的投放窗口；所述柜体的顶面前端设有可沿横向往复移动的并用以呈接无人机的机械手投放的快递的分拣小车，所述分拣小车的顶面设有用以将快递向上顶起并滑落至柜体顶面中部的顶料板；所述柜体的顶面中部沿横向间隔设有若干个用以呈接经顶料板顶落的快递的竖向滑道，柜体的前侧面及后侧面分别设有若干个呈矩阵分布的柜格，若干个柜格的列数与竖向滑道的数量相同且位置相对应，位于同一列的柜格均与其相对应的竖向滑道相连通，每个柜格的内底部均设有由纵移机构驱动沿纵向平移的并用以呈接住快递的接料板，柜格上于远离竖向通道的一端设有柜门；所述太阳能电池板为电动推杆、分拣小车以及纵移机构供电；

所述投放窗口的后侧面设有一容腔，所述容腔的底面中部纵设有一长条槽口，容腔内设有与其滑动连接的并用以密封住投放窗口的密封板，所述密封板的底面中部固联有纵向设置的开窗齿条，所述开窗齿条的下端穿过长条槽口；所述太阳能电池板的底面于靠近投放窗口的后端边沿固联有一轴承座A，所述轴承座A上沿横向贯穿有一开窗转轴，所述开窗转轴的中部固联有与开窗齿条传动啮合的开窗齿轮，开窗转轴的一端与开窗电机的电机轴固联，开窗电机由太阳能电池板供电；

所述柜体的前、后侧面分别固联有柜门框，所述柜门框上开设有与若干个柜格的位置一一对应的若干个取货窗口，所述柜门的左端与取货窗口的左端相铰接，柜门的右端与取货窗口的右端之间设置有锁门装置。

2.根据权利要求1所述的面向无人机配送的存取快递柜，其特征在于：所述柜体顶面前端沿纵向固联有两个横向齿条；所述分拣小车包括车体，所述车体的下部左右两端分别固联有一纵向转轴，所述纵向转轴的前后两端分别固联有与横向齿条传动啮合的行走齿轮A，纵向转轴上还固联有传动齿轮A；所述车体内部安装有由太阳能电池板供电的行走电机，所述行走电机的电机轴固联有行走电机齿轮，所述行走电机齿轮与其中一根纵向转轴上的传动齿轮A传动啮合，行走电机齿轮与另一根纵向转轴上的传动齿轮A经一中间齿轮传动啮合，所述中间齿轮经一支撑轴固设在车体。

3.根据权利要求2所述的面向无人机配送的存取快递柜，其特征在于：所述顶料板的后端固联有横向设置的顶料转轴，所述顶料转轴的左右两端经一轴承座B固设在车体的顶面，顶料转轴的一端与一顶料电机的电机轴固联，顶料电机驱动顶料板绕顶料转轴上下摆转，顶料电机由太阳能电池板供电。

4.根据权利要求1所述的面向无人机配送的存取快递柜，其特征在于：所述柜格的左右两侧壁下端分别纵设有滑槽；所述纵移机构包括平行设与接料板下侧的支撑板，所述支撑板的顶面四角与接料板的底面之间连接有缓冲弹簧，支撑板的左右侧面分别设有与滑槽滑动连接的滑动凸条，支撑板的底面左右两端分别固联有纵向齿条；所述柜格靠近竖向滑道的一侧面下端固联两个有左右对称的轴承座C，两个轴承座C之间沿横向贯穿有接料转轴，所述接料转轴的左右两端分别固联有行走齿轮B，所述行走齿轮B与位于其同侧的纵向齿条传动啮合，接料转轴的一端与一接料电机的电机轴固联，接料电机由太阳能电池板供电。

5.根据权利要求1所述的面向无人机配送的存取快递柜，其特征在于：所述取货窗口的右侧面开设有一圆孔；所述锁门装置包括锁门销、铁芯、复位弹簧、电磁铁、弹性卡扣、顶门弹簧以及弹簧顶板，所述电磁铁固联在圆孔的底面，所述锁门销活动穿设在圆孔内，锁门销上靠近电磁铁的一端固联有铁芯，当电磁铁通电时，电磁铁吸附铁芯并带动锁门销向右侧移动至圆孔内部，所述铁芯的外侧套设有复位弹簧，复位弹簧的左右两端分别顶抵在锁门销和电磁铁；所述弹性卡扣的一端固联在柜门的右端内壁，另一端设有勾头朝下的并用以勾住锁门销的勾部；所述弹簧顶板固联在柜格的右上端，所述顶门弹簧固联在柜门的内侧右上端，当柜门关闭时，顶门弹簧与弹簧顶板相抵接。

6.根据权利要求1～5任意一项所述的面向无人机配送的存取快递柜，其特征在于：所述柜体包括底座，所述底座上从前往后依次设置有前存货柜、中间箱体以及后存货柜，所述中间箱体呈U型状，中间箱体的内部经由若干块竖向隔板分隔成若干个竖向滑道；所述前存货柜和后存货柜上均设置有柜格；所述底座内设有蓄电池，太阳能电池板经依次连接的控制单元和充放电模块与蓄电池相连接，控制单元还分别与电动推杆、开窗电机、行走电机、顶料电机、纵移电机以及电磁铁电性连接。

7.根据权利要求6所述的面向无人机配送的存取快递柜，其特征在于：所述太阳能电池板的顶部固联有光敏传感器，光敏传感器将收集到的信息传输给控制单元，控制单元根据该信息分别驱动四根电动推杆伸缩，以改变太阳能电池板的向阳角；所述中间箱体的右侧面设置有与控制单元电性连接的并用以输入快递信息的电子显示屏，控制单元根据电子显示屏的信号驱动对应柜格的电磁铁通电，以打开柜门。

8.一种面向无人机配送的存取快递柜的工作方法，其特征在于：包括采用如权利要求1～7任一所述的面向无人机配送的存取快递柜，包含如下步骤：

步骤S1，快递分拣：

步骤S11：无人机将快递运送至太阳能电池板上方，接着开窗电机启动，利用开窗齿轮的顺时针旋转驱动开窗齿条向后侧移动，进而带动密封板收缩至容腔内，实现打开投放窗口；

步骤S12：无人机穿过投放窗口并将快递投放至分拣小车的顶料板上，之后从投放窗口飞出；接着分拣小车带动快递移动至指定的竖向滑道旁侧，该竖向滑道内指定的柜格内的接料板在纵移机构的驱动下移动至竖向滑道内；

步骤S13：分拣小车上顶料电机启动并驱动顶料板向上摆转，顶料板将快递向上顶起并滑落至竖向滑道内，快递沿着竖向滑道向下滑落至顶料板上，接着顶料板在纵移机构的驱动下返回至柜格内部，完成快递的分拣；

步骤S14：顶料板在顶料电机的驱动下摆转至水平状态，分拣小车移动至投放窗口的正下方，而密封板在开窗电机的驱动下伸出容腔并密封住投放窗口，重复步骤S1～S3，对下一个快递进行分拣；

步骤S2，取快递：

步骤S21：通过电子显示屏输入快递信息，控制单元根据电子显示屏的信号驱动对应柜格上的电磁铁通电，电磁铁通电产生磁力，通过铁芯将锁门销吸附至圆孔内，此时柜门在顶门弹簧的作用下弹开，实现柜门打开；而后电磁铁停止通电，锁门销在复位弹簧的弹力作用下弹出；

步骤S22：取走柜格内的快递并关闭柜门，柜门内壁的弹性卡扣勾住锁门销，顶门弹簧与弹簧顶板相抵紧。

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