CN111977126B - 一种可反复使用的智能电梯包装箱及实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电梯包装运输领域,具体说是一种可反复使用的智能电梯包装箱及实现方法。包括,电梯包装箱体、模块化拼装托盘、快速搭扣及开箱控制系统;上盖板和若干侧板组装成无底面的六面体箱体;模块化拼装托盘包括托盘模块、连接板条、托盘上板;托盘上板与无底面的六面体箱体构成封闭箱体;托盘上板底面与连接板条之间通过托盘模块连接;相邻的两个面上分别设有第一搭扣安装开口和第二搭扣安装开口;快速搭扣卡板部分安装在第一搭扣安装开口处,搭扣部分安装在第二搭扣安装开口处;开箱控制系统嵌装在托盘模块中,开箱控制系统与快速搭扣连接。本发明的结构简单,且通过快速搭扣可实现反复使用,坚固环保,智能化设计使用方便。
Description
技术领域
本发明属于电梯包装运输领域,具体说是一种可反复使用的智能电梯包装箱及实现方法。
背景技术
随着经济的快速发展,综合实力大幅提升。但由于以往的经济发展方式较为粗放,生态破坏、环境污染等问题凸显,不仅给发展带来负面影响,而且在一段时间内也成为破坏生态环境的隐患;同时,伴随着经济发展进程的加快及现代化信息网络技术的应用,物流业进入一个高效率、低成本、便利化的新时代。物流成本的下降使得电梯包装箱的反复使用成为了一种可能,回收的费用低于够买新包装箱的费用。
电梯包装运输领域的现状是使用胶合板为主要材料的木制包装箱与木制托盘,木制包装箱须对木材进行防腐处理、热处理、检疫除害处理。防腐处理与检疫除害处理均使用化学制剂法,化学制剂残留于板材内。包装箱胶合板主要用胶有三聚氰胺胶,酚醛胶等,这些有害物质伴随木制品氧化,分解后,颗粒状分散到土壤中,污染土地,因为木材特性,即便是非易燃的胶合板也会当做燃料进行使用,燃烧后的有害物质排入大气中,污染空气。
且木制包装箱相对价格低廉,因使用胶合板与木材作为原料,其结构强度不适合反复使用,电梯行业木制包装箱属于一次性消耗品,要重复使用包装箱需要一种耐腐蚀,耐磨损,质量轻,结构强的材料替代木材,塑料是比较理想的材料,但因为工艺、成本问题,现在无人使用塑料材质制造超大型包装箱,小型包装箱可用统一尺寸的注塑模具进行注塑制造,面对电梯行业多种尺寸的需求和超大型的体积,无法使用注塑工艺生产大型包装箱。
托盘是包装箱的基础,木制托盘材料本身与环境影响无法实现长时间使用生命周期短,运输使用环境下,腐蚀与物理损伤不可避免,无法长期使用,现有塑料托盘多为固定的规格的1.4米以下的、长宽比较低的、使用注塑技术生产的托盘,对于多种尺寸需求,长宽高,长度2米以上的、需求量小的大型包装型是无法使用现有成品图盘的,使用模块化拼装方式,使得多种尺寸需求的大型包装箱的托盘使用比木材更坚固、耐用的塑料材质成为可能实现更长的使用周期。
因此实现一款可反复使用、快速安装、坚固环保等诸多性能的、适应直梯运输的包装箱是必要的,实现经济发展与环境保护的统一。
发明内容
针对上述存在的问题,本发明目的是提供一种可反复使用的智能电梯包装箱及实现方法,适应直梯运输的、具备物联信息化的包装箱。本发明解决超大型包装箱因工艺、成本问题不使用塑料材质问题,本发明使用包装箱托盘热熔焊接方法制造塑料材质的超大型包装箱托盘底板,实现包装箱的反复使用,坚固环保。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是:一种可反复使用的智能电梯包装箱,包括,电梯包装箱体、模块化拼装托盘、快速搭扣以及开箱控制系统;
所述电梯包装箱体包括长侧板、短侧板和上盖板;上盖板和若干长侧板、短侧板组装成无底面的六面体箱体;
所述模块化拼装托盘包括托盘模块、连接板条、托盘上板;
所述托盘上板与所述无底面的六面体箱体组装为封闭箱体;所述托盘上板底面与连接板条之间通过托盘模块连接;
所述在封闭箱体上,相邻的两个面上分别设有用于快速搭扣连接的第一搭扣安装开口和第二搭扣安装开口;
所述快速搭扣包括卡板部分和搭扣部分,所述卡板部分安装在第一搭扣安装开口处,所述搭扣部分安装在与所述第一搭扣安装开口对应的第二搭扣安装开口处;
所述开箱控制系统嵌装在托盘模块中,所述开箱控制系统与快速搭扣连接。
所述连接板条有多个,且连接板条上设有均匀分布的通孔;所述托盘上板与连接板条对应位置设有通孔,所述通孔为锥台形通孔,所述连接板条通孔与托盘上板通孔通过托盘模块焊接;
所述连接板条之间的间距相等,所述托盘模块在对应的每条连接板条上的位置相同。
所述通孔,满足以下条件:
所述连接板条的长度与托盘上板的长度相等,当托盘上板的长度L满足L=a×(n-1)+b时,其中,a为连接板条上纵列中相邻通孔的间距,b为连接板条两端的通孔距离连接板条左右两端的距离之和,n为连接板条上每条纵列的通孔个数,数量为2n的通孔。
所述连接板条有多个,且满足以下条件:
根据托盘上板的宽度w设置连接板条的个数,所述托盘上板的宽度w为:
w=gl×m+d(m-1)
其中,gl为托盘模块宽度,m为连接板条个数,d为连接板条间距;
当包装箱箱体宽度,即短侧板的长度满足0<w≤H1时,连接板条个数m=2;当包装箱箱体宽度满足H1<w≤H2时,连接板条个数m=3,当包装箱箱体宽度满足H2<w≤H3时,连接板条个数m=4,当包装箱箱体宽度满足H3<w≤H4时,连接板条个数m=5;
H1、H2、H3、H4分别为根据不同电梯设备包装尺寸设定数值。
所述托盘模块中间开设有孔,托盘模块上下连接面均对称设有沿孔周向均匀分布的凸起,所述凸起为圆柱体凸起,凸起与所述连接板条的通孔适配并焊接。
所述快速搭扣包括搭扣部分、卡板部分、推杆、孔轴、U型卡扣、铆钉、限位螺母以及行程开关;
所述卡板部分包括卡板上板、卡板下板和铆钉;
所述卡板上板与卡板下板通过铆钉与第一搭扣安装开口固定,所述卡板部分对称设有两个连接板;
所述U型卡扣设于卡板部分内,且U型卡扣两端设有连接孔和孔轴孔,所述U型卡扣的连接孔与连接板通过旋转轴转动连接,两个孔轴孔之间转动连有孔轴;
所述推杆为包括挂接部以及与挂接部连接的两个平行设置的L型杆;所述推杆穿过孔轴通过限位螺母固定;
所述搭扣部分包括搭扣底板、搭扣上板和铆钉,所述搭扣上板设有供推杆挂接部进入的开口,所述开口设有向搭扣底板方向延展的挂钩,当U型卡扣锁紧时,U型卡扣不翻转,使推杆挂接部伸入开口内与挂钩挂接;当U型卡扣解锁时,U型卡扣翻转,使推杆挂接部远离开口,实现解锁;
所述卡板部分设有行程开关,所述行程开关的开关按钮与U型卡扣抵接,以检测U型卡扣是否翻转,所述行程开关输出端与开箱控制系统连接。
所述行程开关为三引脚行程限位开关,包括公共端子COM和常闭端子NC,所述常闭端子NC与MCU连接,公共端子COM接地;当U型卡扣翻转后,行程开关开关按钮弹出,常闭端子NC与公共端子COM导通,以触发低电平中断,产生状态信号。
所述开箱控制系统包括报警喇叭、MCU以及与MCU连接的定位模块、通讯模块、mos模块以及充放电模块;
MCU,用于比对移动终端发送的本地合法性、接收定位模块的包装箱的定位信息、发送控制指令及通过服务器终端获取的本包装箱的装箱零件数据经通讯模块发送至移动终端,并且发送脉冲信号至mos模块;
定位模块,用于定位包装箱的定位信息,并发送包装箱的定位信息至MCU;
mos模块,与报警喇叭连接,用于根据接收MCU的脉冲信号控制输出电压进而控制报警喇叭的声音报警;
通讯模块,用于接收MCU发送的控制指令及本包装箱的装箱零件数据,并无线发送至移动终端;
充放电模块,与MCU、定位模块、mos模块、通讯模块连接,用于为开箱控制系统供电。
一种可反复使用的智能电梯包装箱的实现方法,包括以下步骤:
1)根据电梯设备的尺寸,选择托盘上板的宽度,并根据托盘上板的宽度进而选用连接板条个数,在每条连接板条上根据通孔的设置条件开设通孔;并根据连接板条的通孔,在连接板条上方的托盘上板上开设通孔;
2)将开箱控制系统安装在密封盒中,并置于托盘模块的孔内,将托盘模块的凸起插设在连接板条和托盘上板对应通孔上,利用热熔焊枪通过PE焊丝采用热熔对接;
3)将长侧板、短侧板和上盖板通过若干快速搭扣固定,快速搭扣的卡板部分和搭扣板部分分别安装在对应设置的第一搭扣安装开口和第二搭扣安装开口上,通过快速搭扣实现锁紧,组装成无底面的六面体箱体;
4)将电梯设备放置在托盘上板上,将无底面的六面体箱体安装在带有电梯设备的模块化拼装托盘上,再利用快速搭扣将模块化拼装托盘与无底面锁紧,构成六面体封闭箱体;
5)当有网络接入时,录入终端扫描箱体二维码,将装箱零件数据通过蓝牙与开箱控制系统连接,将装箱零件数据写入开箱控制系统中MCU的内部;当存在网络接入时,移动终端扫描箱体条形码,将装箱零件数据发送至服务器终端,实现装箱零件数据的信息录入。
根据步骤5)中实现装箱零件数据的信息录入,所述装箱零件数据的信息录入,之后进行开箱流程,包括以下步骤:
(1)在移动终端上输入身份信息并发送至服务器终端,使服务器终端验证身份信息合法性,得到具有设定时间内有效的本地合法性;
(2)通过移动终端扫描箱体上的二维码,将二维码信息发送至开箱控制系统;
(3)当有网络接入,移动终端通过蓝牙再次发送身份信息至开箱控制系统,确认是否符合本次操作合法性:
移动终端通过蓝牙发送身份信息至开箱控制系统中的MCU,MCU将身份信息、本包装箱的装箱零件数据经通讯模块发送至服务器终端验证开箱的合法性;
若用户不合法,且状态传感器检测到快速搭扣呈解锁状态,MCU向mos模块发送脉冲信号控制输出电压,使报警喇叭开启报警;反之,进入步骤(4);
当无网络接入,移动终端通过蓝牙发送已从服务器终端获取的本地合法性至MCU,MCU通过将本地合法性与对本地合法性进行比对后,若比对不一致,则流程结束,比对一致进入步骤(4);
(4)MCU接收服务器终端发送验证通过结果通过通讯模块发送装箱零件数据至移动终端,通过移动终端确认清单,根据用户选择是否申请开箱,若不申请开箱,则流程结束,反之,移动终端通过MCU发送的申请报警解除请求并进行开箱操作,流程结束;
本发明具有以下有益效果及优点:
1.本发明箱体材料上替换了胶合板材料,延长材料使用时间,从重量、强度、防腐、耐损耗方面综考量,均优于现有的胶合板材料的包装箱;
2.本发明的快速搭扣的主体嵌入到包装箱板中,让包装箱表面平整,可以直接进行层叠式运输,快速搭扣自身的物理结构得到保护,避免外力机械损伤;
3.本发明的快速搭扣使用不锈钢材质,机械强度和抗氧化性都得到保障,可免维护长期使用;
4.本发明的快速搭扣与板材应用上下夹持式+穿孔紧固方式连接,极大的加强了两种材料间的连接强度,保证箱体连接的稳固;
5.本发明的模块化拼装托盘采用模块化托盘加工方式,应对小体量,多种类的塑料托盘加工,低成本投入;
6.本发明板材本身有优秀的防水性,板材与托盘底板的连接缝隙应材料有一定的弹性,在搭扣压力下缝隙远小于不制材料,且因小缝隙间有液体后表面张力的影响,无渗透漏水情况;
7.本发明智能开箱系统,结构小巧,不单可安装在托盘模块的通孔中,而且安全性得到保障,仅打开一个快速搭扣即可实现定位报警;
8.本发明结构简单,且通过快速搭扣可实现反复使用,坚固环保,智能化设计使用方便。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
其中,1为上盖板,2为长侧板,3为短侧板,4为连接板条,5为托盘模块,6为托盘上板,7为快速搭扣,8为开箱控制系统,9为行程开关;
图2为本发明模块化拼装托盘的结构图;
图3为本发明托盘板条与托盘模块组装图;
图4为本发明托盘模块的结构示意图;
图5为本发明快速搭扣的结构示意图;
其中,701为卡板上板,702卡板下板,703为U型卡扣,704为推杆,705为孔轴,706为搭扣底板,707为搭扣上板,708为铆钉,709为限位螺母,710为行程开关,711为防水信号线;
图6为本发明卡扣的结构示意图
图7为本发明卡板上板的结构示意图;
图8为本发明卡板下板的结构示意图;
图9为本发明孔轴结构示意图;
图10为本发明推杆结构示意图;
图11为本发明搭扣底板结构示意图;
图12为本发明开箱控制系统的电路原理图;
图13为开箱控制系统开箱操作流程图;
图14为本发明装箱操作流程图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。
如图1所示,结合本发明的结构示意图,一种可反复使用的智能电梯包装箱,包括,电梯包装箱体、模块化拼装托盘、快速搭扣7以及开箱控制系统8;
电梯包装箱体包括长侧板2、短侧板3和上盖板1;上盖板1和若干长侧板2、短侧板3组装成无底面的六面体箱体;
如图2所示,结合本发明的模块化拼装托盘结构示意图,模块化拼装托盘包括托盘模块5、连接板条4、托盘上板6;
托盘上板6与无底面的六面体箱体组装为封闭箱体;托盘上板6底面与连接板条4之间通过托盘模块5连接;
使用PP(聚丙烯)板材作为包装箱侧板与上盖板1材料,延长材料使用时间,增加材料强度。
使用PE材料作为模块化拼装托盘的原料,利用材料特性,实现模块化拼装托盘底板,解决塑料材料大尺寸工件注塑加工成本高昂问题。
包装箱各侧板的板材厚度设为10mm;
包装箱使用PP(聚丙烯)做为材料,板材本身有优秀的防水性,板材与板材与托盘上板6的连接缝隙应材料有一定的弹性,在搭扣压力下缝隙远小于不制材料,且因小缝隙间有液体后表面张力的影响,箱体内外压力不大于0.5kpa时,无渗透漏水情况。
如图2~图3所示,为模块化拼装托盘的结构示意图和连接板条与托盘模块拼装示意图;连接板条4有多个,且连接板条4上设有均匀分布的通孔;托盘上板6与连接板条4对应位置设有通孔,通孔为锥台形通孔,连接板条4通孔与托盘上板6通孔通过托盘模块5焊接;
连接板条4之间的间距相等,托盘模块5在对应的每条连接板条4上的位置相同。
通孔,满足以下条件:
连接板条4的长度与托盘上板6的长度相等,当托盘上板6的长度L满足L=a×(n-1)+b时,其中,a为连接板条上设有间距,b为连接板条两端的通孔距离连接板条左右两端的距离之和,n为连接板条个数,数量为2n的通孔。
本实施例中选取连接板条上设有间距a=85mm,连接板条两端的通孔距离连接板条左右两端的距离之和b=15+15=30mm的尺寸进行设置,则托盘上板的长度L满足L=85×(n-1)+30mm,得到连接板条通孔个数n与托盘上板的长度L之间的关系,进而求得通孔阵列的数量2n;通孔的尺寸上径取10mm,下径取20mm形成锥台形通孔,锥台形通孔的作用在于焊接时增大接触面积提高焊接强度,同时与托盘上板6之间的托盘模块5进行限定托盘模块5位置;
连接板条4有多个,且满足以下条件:
根据托盘上板6的宽度w设置连接板条4的个数,托盘上板6的宽度w为:
w=gl×m+d(m-1)
其中,gl为托盘模块宽度,m为连接板条个数,d为连接板条间距;
当包装箱箱体宽度,即短侧板3的长度满足0<w≤H1时,连接板条4个数m=2;当包装箱箱体宽度满足H1<w≤H2时,连接板条4个数m=3,当包装箱箱体宽度满足H2<w≤H3时,连接板条4个数m=4,当包装箱箱体宽度满足H3<w≤H4时,连接板条4个数m=5;
H1、H2、H3、H4分别为根据不同电梯设备包装尺寸设定数值。
本实施例中,根据电梯的型号尺寸,将电梯放入包装箱内进行设计包装箱尺寸,则包装箱的短侧板长度中,H1取600mm,H2取900mm,H3取1400mm,H4取1800mm;
托盘模块5中间开设有孔,其作用在于降低托盘模块5的质量,托盘模块5上下连接面均对称设有沿孔周向均匀分布的凸起,凸起为圆柱体凸起,凸起与连接板条的通孔适配并焊接。托盘模块5包括两种尺寸,尺寸1为190mm*150mm*150mm,尺寸2为380mm*150mm*150mm,具体托盘模块5尺寸选择根据叉车插入托盘的宽度进行选择,本实施例中圆柱形凸起设为高10mm,直径10mm,凸起根据模块尺寸可选为对应的2*3阵列和2*5阵列,直径为10mm与锥台形通孔相适配,且高度10mm与板材厚度10mm相匹配。
如图1所示,在封闭箱体上,相邻的两个面上分别设有用于快速搭扣7连接的第一搭扣安装开口和第二搭扣安装开口;
快速搭扣7包括卡板部分和搭扣部分,卡板部分安装在第一搭扣安装开口处,搭扣部分安装在与第一搭扣安装开口对应的第二搭扣安装开口处;
包装箱侧板,上盖板1,托盘上板6使用数控雕铣设备加工凹槽与通孔,用于搭扣的凹嵌式安装。
快速搭扣7嵌入到包装箱板材和托盘上板6上,使用平头铆钉将快速搭扣紧固在侧板,上盖板1,托盘上板6上。
快速搭扣7是用于两个相互垂直的侧板间快速紧固连接的搭扣,使侧板与托盘上板6可以快速,紧固连接;
开箱控制系统8嵌装在托盘模块5中,开箱控制系统8与快速搭扣7连接;
快速搭扣7的优点,快速搭扣7的主体嵌入到包装箱板中,让包装箱表面平整,可以直接进行层叠式运输。
快速搭扣7主体凹嵌到板材内,快速搭扣7自身的物理结构得到保护,避免外力机械损伤。
凹嵌方式使得快速搭扣7与板材应用上下夹持式+穿孔紧固方式连接,极大的加强了两种材料间的连接强度,保证箱体连接的稳固。
如图5所示,为本申请快速搭扣的结构示意图,快速搭扣7包括搭扣部分、卡板部分、推杆704、孔轴705、U型卡扣703、铆钉708、限位螺母709以及行程开关710;搭扣部分、卡板部分、推杆704、孔轴705、U型卡扣703、铆钉708、限位螺母709均采用不锈钢材质;使用不锈钢材质,机械强度和抗氧化性都得到保障,可免维护长期使用。
如图6~图11所示,结合发明快速搭扣的零部件结构示意图;卡板部分包括卡板上板701、卡板下板702和铆钉708;
卡板上板701与卡板下板702通过铆钉708与第一搭扣安装开口固定,卡板部分对称设有两个连接板;
U型卡扣703设于卡板部分内,且U型卡扣703两端设有连接孔和孔轴孔,U型卡扣703的连接孔与连接板通过旋转轴转动连接,两个孔轴孔之间转动连有孔轴705;孔轴705使用直径10mm棒材按图使有车床与钻床加工部件。部件搭扣使用直径6mm棒材折弯后加工螺纹。
推杆704为包括挂接部以及与挂接部连接的两个平行设置的L型杆;推杆704穿过孔轴705通过限位螺母709固定;
搭扣部分包括搭扣底板706、搭扣上板707和铆钉708,搭扣上板707设有供推杆704挂接部进入的开口,开口设有向搭扣底板706方向延展的挂钩,当U型卡扣703锁紧时,U型卡扣703不翻转,使推杆挂704接部伸入开口内与挂钩挂接;当U型卡扣703解锁时,U型卡扣703翻转,使推杆704挂接部远离开口,实现解锁;
卡板部分设有行程开关710,行程开关710的开关按钮与U型卡扣703抵接,以检测U型卡扣703是否翻转,行程开关710输出端与开箱控制系统8连接。
搭扣部分通过2*3的横向间距50mm、纵向间距70mm的铆钉708阵列把卡板上板701和卡板下板702夹持在板材上,受力的中心点是板材厚度的中心点,区别于木制包装箱的连接件受力点于板材外表面上,直径6mm的圆柱型铆钉相比木制包装箱用的木螺丝对材料表面的压力更小,更大的接触面积使板材受力更均匀分散,搭扣部分通过2*2间距50mm的铆钉阵列把搭扣上板707与搭扣底板706夹持在板材上,搭扣底板706的受力方向垂直于板外表面,受力通过搭扣均匀分散至板材表面,相比木制包装箱更加稳固,耐用。
如图1和图5所示,为行程开关的位置图,行程开关710与托盘模块5最近的托盘上板6搭扣安装位上,使用两芯信号线711与开箱控制系统8进行连接,信号线711进行防水处理。开箱控制系统8安装在防水ABS密封盒中,设于托盘模块5中间的孔内,行程开关710,用于检测U型卡扣703是扣紧状态还是开合状态,通过固定在卡板下板702的行程开关710与推杆704实现,U型搭扣703紧扣时推杆704向内闭合,挤压行程开关710按钮,使行程开关710形成通路,推杆704开合时推杆704上移释放对行程开关710的压迫,行程开关710开路。行程开关710为三引脚行程限位开关,包括公共端子COM和常闭端子NC,常闭端子NC与MCU连接,公共端子COM接地;当U型卡扣703翻转后,行程开关710开关按钮弹出,常闭端子NC与公共端子COM导通,以触发低电平中断,产生状态信号。
如图12所示,结合本申请的控制原理图,开箱控制系统8包括报警喇叭、MCU以及与MCU连接的定位模块、通讯模块、mos模块以及充放电模块;
MCU,用于比对移动终端发送的本地合法性、接收定位模块的包装箱的定位信息、发送控制指令及通过服务器终端获取的本包装箱的装箱零件数据经通讯模块发送至移动终端,并且发送脉冲信号至mos模块;
定位模块,用于定位包装箱的定位信息,并发送包装箱的定位信息至MCU;
mos模块,与报警喇叭连接,用于根据接收MCU的脉冲信号控制输出电压进而控制报警喇叭的声音报警;
通讯模块,用于接收MCU发送的控制指令及本包装箱的装箱零件数据,并无线发送至移动终端;
充放电模块,与MCU、定位模块、mos模块、通讯模块连接,用于为开箱控制系统供电。
结合图1~图14所示,一种可反复使用的智能电梯包装箱的实现方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)根据电梯设备的尺寸,选择托盘上板6的宽度,并根据托盘上板6的宽度进而选用连接板条4个数,在每条连接板条4上根据通孔的设置条件开设通孔;并根据连接板条4的通孔,在连接板条4上方的托盘上板上开设通孔;
托盘上板6制造具体为:模块化拼装托盘由连接板条4、托盘模块5、托盘上板6三类部件组成。托盘上板6使用HDPE/PE材料,连接板条4使用宽度15mm,厚度10mm,长度为包装箱设计长度,满足公式L=85mm*n+30mm,使用激光切割进行板材切割,使用数据雕铣设备依据设计图加工锥型孔阵列。托盘模块5使用注塑加工方式制作。
托盘模块5有两种尺寸,尺寸一为:190mm*150mm*150mm,尺寸二为:380mm*150mm*150mm,根据电梯尺寸选用两套注塑模具其一。
2)将开箱控制系统8安装在密封盒中,并置于托盘模块5的孔内,将托盘模块5的凸起插设在连接板条4和托盘上板6对应通孔上,利用热熔焊枪通过PE焊丝采用热熔对接;
3)将长侧板2、短侧板3和上盖板1通过若干快速搭扣7固定,快速搭扣7的卡板部分和搭扣板部分分别安装在对应设置的第一搭扣安装开口和第二搭扣安装开口上,通过快速搭扣7实现锁紧,组装成无底面的六面体箱体;
其中,快速搭扣7的安装,具体为,快速搭扣7放入托盘上板6、侧板以及上盖板1上的搭扣安装开口位置上,穿入铆钉,使用液压铆钉机压紧快速搭扣,完成快速搭扣的安装;
在快速搭扣7中,搭扣底板706、搭扣上板707、卡板上板701、卡板下板702加工艺使用激光切割,后用冲压设备加工。零件孔轴704使用直径10mm棒材按图使有车床与钻床加工部件。部件U型搭扣703使用直径6mm棒材折弯后加工螺纹。对快速搭扣7进行初步组装,孔轴704装配到底板上,U型卡扣703穿过孔轴704拧紧限位螺母709。
4)将电梯设备放置在托盘上板6上,将无底面的六面体箱体安装在带有电梯设备的模块化拼装托盘上,再利用快速搭扣7将模块化拼装托盘与无底面锁紧,构成六面体封闭箱体;
5)当有网络接入时,录入终端扫描箱体二维码,将装箱零件数据通过蓝牙与开箱控制系统连接,将装箱零件数据写入开箱控制系统中MCU的内部;当存在网络接入时,移动终端扫描箱体条形码,将装箱零件数据发送至服务器终端,实现装箱零件数据的信息录入。如图13所示。
根据步骤5)中实现装箱零件数据的信息录入,装箱零件数据的信息录入,之后进行开箱流程,包括以下步骤:
(1)在移动终端上输入身份信息并发送至服务器终端,使服务器终端验证身份信息合法性,得到具有设定时间内有效的本地合法性;
(2)通过移动终端扫描箱体上的二维码,将二维码信息发送至开箱控制系统;
(3)当有网络接入,移动终端通过蓝牙再次发送身份信息至开箱控制系统,确认是否符合本次操作合法性:
移动终端通过蓝牙发送身份信息至开箱控制系统中的MCU,MCU将身份信息、本包装箱的装箱零件数据经通讯模块发送至服务器终端验证开箱的合法性;
若用户不合法,且状态传感器检测到快速搭扣呈解锁状态,MCU向mos模块发送脉冲信号控制输出电压,使报警喇叭开启报警;反之,进入步骤(4);
当无网络接入,移动终端通过蓝牙发送已从服务器终端获取的本地合法性至MCU,MCU通过将本地合法性与对本地合法性进行比对后,若比对不一致,则流程结束,比对一致进入步骤(4);
(4)MCU接收服务器终端发送验证通过结果通过通讯模块发送装箱零件数据至移动终端,通过移动终端确认清单,根据用户选择是否申请开箱,若不申请开箱,则流程结束,反之,移动终端通过MCU发送的申请报警解除请求并进行开箱操作,流程结束;
开箱控制系统在无外部连接情况下处于低功耗模式,定时激活向服务器发送定位信息后转入低功耗模试。具体为:
1、无蓝牙接入时包装箱智能模块转入低功耗模式;
2、定时唤醒mcu通用窄带物联网向服务端发送卫星定位信息;
3、转入低功耗模式;
4、判断是否有蓝牙接入,有蓝牙接入时,中断唤醒mcu进入程序流程,反之定时中断,继续转入低功耗模式。
Claims (9)
1.一种可反复使用的智能电梯包装箱,其特征在于,包括,电梯包装箱体、模块化拼装托盘、快速搭扣(7)以及开箱控制系统(8);
所述电梯包装箱体包括长侧板(2)、短侧板(3)和上盖板(1);上盖板(1)和若干长侧板(2)、短侧板(3)组装成无底面的六面体箱体;
所述模块化拼装托盘包括托盘模块(5)、连接板条(4)、托盘上板(6);
所述托盘上板(6)与所述无底面的六面体箱体组装为封闭箱体;所述托盘上板(6)底面与连接板条(4)之间通过托盘模块(5)连接;
在所述封闭箱体上,相邻的两个面上分别设有用于快速搭扣(7)连接的第一搭扣安装开口和第二搭扣安装开口;
所述快速搭扣(7)包括卡板部分和搭扣部分,所述卡板部分安装在第一搭扣安装开口处,所述搭扣部分安装在与所述第一搭扣安装开口对应的第二搭扣安装开口处;
所述快速搭扣包括搭扣部分、卡板部分、推杆(704)、孔轴(705)、U型卡扣(703)、铆钉(708)、限位螺母(709)以及行程开关(710);
所述卡板部分包括卡板上板(701)、卡板下板(702)和铆钉(708);
所述卡板上板(701)与卡板下板(702)通过铆钉(708)与第一搭扣安装开口固定,所述卡板部分对称设有两个连接板;
所述U型卡扣(703)设于卡板部分内,且U型卡扣(703)两端设有连接孔和孔轴孔,所述U型卡扣(703)的连接孔与连接板通过旋转轴转动连接,两个孔轴孔之间转动连有孔轴(705);
所述推杆(704)为包括挂接部以及与挂接部连接的两个平行设置的L型杆;所述推杆(704)穿过孔轴(705)通过限位螺母(709)固定;
所述搭扣部分包括搭扣底板(706)、搭扣上板(707)和铆钉(708),所述搭扣上板(707)设有供推杆(704)挂接部进入的开口,所述开口设有向搭扣底板方向延展的挂钩,当U型卡扣(703)锁紧时,U型卡扣(703)不翻转,使推杆(704)挂接部伸入开口内与挂钩挂接;当U型卡扣(703)解锁时,U型卡扣(703)翻转,使推杆(704)挂接部远离开口,实现解锁;
所述卡板部分设有行程开关(710),所述行程开关(710)的开关按钮与U型卡扣(703)抵接,以检测U型卡扣(703)是否翻转,所述行程开关(710)输出端与开箱控制系统(8)连接;
所述开箱控制系统(8)嵌装在托盘模块中,所述开箱控制系统(8)与快速搭扣(7)连接。
2.根据权利要求1所述的一种可反复使用的智能电梯包装箱,其特征在于,所述连接板条(4)有多个,且连接板条(4)上设有均匀分布的通孔;所述托盘上板(6)与连接板条(4)对应位置设有通孔,所述通孔为锥台形通孔,所述连接板条(4)通孔与托盘上板(6)通孔通过托盘模块(5)焊接;
所述连接板条(4)之间的间距相等,所述托盘模块(5)在对应的每条连接板条(4)上的位置相同。
3.根据权利要求2所述的一种可反复使用的智能电梯包装箱,其特征在于,所述通孔,满足以下条件:
所述连接板条(4)的长度与托盘上板(6)的长度相等,当托盘上板(6)的长度L满足L=a×(n-1)+b时,其中,a为连接板条上纵列中相邻通孔的间距,b为连接板条两端的通孔距离连接板条左右两端的距离之和,n为连接板条上每条纵列的通孔个数,通孔的数量为2n。
4.根据权利要求2所述的一种可反复使用的智能电梯包装箱,其特征在于,所述托盘板条(4)有多个,且满足以下条件:
根据托盘上板(6)的宽度w设置连接板条(4)的个数,所述托盘上板(6)的宽度w为:
w=gl×m+d(m-1)
其中,gl为托盘模块宽度,m为连接板条个数,d为连接板条间距;
当包装箱箱体宽度,即短侧板(3)的长度满足0<w≤H1时,连接板条(4)个数m=2;当包装箱箱体宽度满足H1<w≤H2时,连接板条(4)个数m=3,当包装箱箱体宽度满足H2<w≤H3时,连接板条(4)个数m=4,当包装箱箱体宽度满足H3<w≤H4时,连接板条(4)个数m=5;
H1、H2、H3、H4分别为根据不同电梯设备包装尺寸设定数值。
5.根据权利要求1所述的一种可反复使用的智能电梯包装箱,其特征在于,所述托盘模块(5)中间开设有孔,托盘模块(5)上下连接面均对称设有沿孔周向均匀分布的凸起,所述凸起为圆柱体凸起,凸起与所述连接板条(4)的通孔适配并焊接。
6.根据权利要求1所述的一种可反复使用的智能电梯包装箱,其特征在于,所述行程开关(710)为三引脚行程限位开关,包括公共端子COM和常闭端子NC,所述常闭端子NC与MCU连接,公共端子COM接地;当U型卡扣(703)翻转后,行程开关(703)开关按钮弹出,常闭端子NC与公共端子COM导通,以触发低电平中断,产生状态信号。
7.根据权利要求1所述的一种可反复使用的智能电梯包装箱,其特征在于,所述开箱控制系统包括报警喇叭、MCU以及与MCU连接的定位模块、通讯模块、mos模块以及充放电模块;
MCU,用于比对移动终端发送的本地合法性、接收定位模块的包装箱的定位信息、发送控制指令及将通过服务器终端获取的本包装箱的装箱零件数据经通讯模块发送至移动终端,并且发送脉冲信号至mos模块;
定位模块,用于定位包装箱的定位信息,并发送包装箱的定位信息至MCU;
mos模块,与报警喇叭连接,用于根据接收MCU的脉冲信号控制输出电压进而控制报警喇叭的声音报警;
通讯模块,用于接收MCU发送的控制指令及本包装箱的装箱零件数据,并无线发送至移动终端;
充放电模块,与MCU、定位模块、mos模块、通讯模块连接,用于为开箱控制系统供电。
8.根据权利要求1~7任一项所述的一种可反复使用的智能电梯包装箱的实现方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)根据电梯设备的尺寸,选择托盘上板(6)的宽度,并根据托盘上板(6)的宽度进而选用连接板条(4)个数,在每条连接板条(4)上根据通孔的设置条件开设通孔;并根据连接板条(4)的通孔,在连接板条(4)上方的托盘上板(6)上开设通孔;
2)将开箱控制系统(8)安装在密封盒中,并置于托盘模块(5)的孔内,将托盘模块(5)的凸起插设在连接板条(4)和托盘上板(6)对应通孔上,利用热熔焊枪通过PE焊丝采用热熔对接;
3)将长侧板(2)、短侧板(3)和上盖板(1)通过若干快速搭扣(7)固定,快速搭扣(7)的卡板部分和搭扣板部分分别安装在对应设置的第一搭扣安装开口和第二搭扣安装开口上,通过快速搭扣(7)实现锁紧,组装成无底面的六面体箱体;
4)将电梯设备放置在托盘上板(6)上,将无底面的六面体箱体安装在带有电梯设备的模块化拼装托盘上,再利用快速搭扣(7)将模块化拼装托盘与无底面锁紧,构成六面体封闭箱体;
5)当有网络接入时,录入终端扫描箱体二维码,将装箱零件数据通过蓝牙与开箱控制系统连接,将装箱零件数据写入开箱控制系统中MCU的内部;当存在网络接入时,移动终端扫描箱体条形码,将装箱零件数据发送至服务器终端,实现装箱零件数据的信息录入。
9.根据权利要求8所述的一种可反复使用的智能电梯包装箱的实现方法,其特征在于,根据步骤5)中实现装箱零件数据的信息录入;
所述装箱零件数据的信息录入之后进行开箱流程,包括以下步骤:
(1)在移动终端上输入身份信息并发送至服务器终端,使服务器终端验证身份信息合法性,得到具有设定时间内有效的本地合法性;
(2)通过移动终端扫描箱体上的二维码,将二维码信息发送至开箱控制系统;
(3)当有网络接入,移动终端通过蓝牙再次发送身份信息至开箱控制系统,确认是否符合本次操作合法性:
移动终端通过蓝牙发送身份信息至开箱控制系统中的MCU,MCU将身份信息、本包装箱的装箱零件数据经通讯模块发送至服务器终端验证开箱的合法性;
若用户不合法,且状态传感器检测到快速搭扣呈解锁状态,MCU向开箱控制系统中的mos模块发送脉冲信号控制输出电压,使报警喇叭开启报警;反之,进入步骤(4);
当无网络接入,移动终端通过蓝牙发送已从服务器终端获取的本地合法性至MCU,MCU通过将本地合法性与对本地合法性进行比对后,若比对不一致,则流程结束,比对一致进入步骤(4);
(4)MCU接收服务器终端发送验证通过结果通过通讯模块发送装箱零件数据至移动终端,通过移动终端确认清单,根据用户选择是否申请开箱,若不申请开箱,则流程结束,反之,移动终端通过MCU发送的申请报警解除请求并进行开箱操作,流程结束。
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