CN112124790A - 应用于物流配送无人机的轻量化集装箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及物流运输技术领域，具体为应用于物流配送无人机的轻量化集装箱，包括集装箱体，所述集装箱体的内部设有含有至少两个容纳腔的气囊，所述集装箱体上还设有给所述气囊充气的充气泵，所述充气泵与所述气囊之间通过供气管道连接，且所述集装箱体的上部设有用于连接无人机的无人机连接件；本发明在箱体内设置了可充气的气囊，当无人机吊起箱体时，气泵对气囊进行充气，可以对容纳腔中的快件进行充分的包裹，实现了对快件的定位以及保护，若箱体意外掉落也可以进行缓冲，防止快件的损毁，并且利用充气的压门部件将箱门紧闭，当降落取件时，推杆触地，泄气阀泄气，气泵关闭，门可以打开，方便取件人进行取件。

Description

应用于物流配送无人机的轻量化集装箱

技术领域

本发明涉及物流运输技术领域，具体为应用于物流配送无人机的轻量化集装箱。

背景技术

目前，随着科技水平的不断提高，高科技技术被不断使用在各个行业中，快递业作为一种现阶段非常热门的行业，他的运输方式也在不断的从高科技方向更新，市面上也有一些正在设计研究的无人机运输箱，但是设计中仅仅是用普通箱子和无人机结合，不能满足物流配送需求。

申请号为CN201911150679.1的发明公开了一种快递运输业无人机配套运输箱，可与民用小型无人飞机进行配套使用，可通过空中运输的方式加强快递业的运输能力，提高运输速度，并且可通过空中运输直接把快递送至高楼住户阳台，装置箱内联动性较多，能够让整个无人机和运输箱，以及运输箱和快递包裹的关联系更强，但是其结构相对复杂，重量不够轻量化，会缩短无人机的续航时间，也不能提供对快件的缓冲保护，快件掉落很容易造成快件损坏。

发明内容

本发明的目的在于提供应用于物流配送无人机的轻量化集装箱，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：应用于物流配送无人机的轻量化集装箱，包括集装箱体，所述集装箱体的内部设有含有至少两个容纳腔的气囊，所述集装箱体上还设有给所述气囊充气的充气泵，所述充气泵与所述气囊之间通过供气管道连接，且所述集装箱体的上部设有用于连接无人机的无人机连接件，所述无人机连接件在被无人机吊起时将封堵住的所述供气管道打开，所述集装箱体的开口端设有两个箱门，所述箱门通过与所述气囊连通的压门部件保持紧闭。

集装箱体的内部粘接有气囊，气囊中设有至少两个容纳腔，容纳腔最好是长方形的，可以在容纳腔中塞入快件，当塞入两个以上快件时，在两个快件之间留有间隙，当气囊充气时，即可把两个快件进行挤压定位，且相互之间也不会接触，在箱体掉落时，仍可以保持较好的定位和保护作用，利用安装在集装箱体外部的充气泵对气囊进行充气，其中控制充气泵启动的开关安装在无人机连接件处，当无人机连接件被无人机勾起时启动，释放时则关闭，且气囊中也设置压力传感器，当气囊中的压力达到一定值时，也停止充气泵，防止压力过大，充气泵和气囊之间通过供气管道连接，而供气管道的导通和阻断受控于无人机连接件，当无人机连接件在被无人机吊起时，由原来的封堵状态变成导通状态，充气泵可以将气体充入到气囊中，压门部件也和气囊连通，当气囊充气时，则箱门被压门部件压紧，保持在运输过程中箱门不会打开

进一步的，所述集装箱体上还设有与所述气囊连通的泄气阀，所述泄气阀中设有一个延伸至所述集装箱体底部并漏出一部分的推杆，当所述推杆漏出所述集装箱体的部位受到挤压时，所述泄气阀打开。

为了保证在集装箱体落地时进行泄气，方便取件人打开箱门，而飞行在空中时进行充气保护，保持箱门的紧闭，设置了一根延伸到集装箱体底部的推杆，当集装箱体接触地面时，则推杆被挤压，此时泄气阀打开，此时压门部件不再有高的压力，箱门可以被轻易的打开，便于取件人取件，当集装箱体腾空时，则推杆弹出，泄气阀是关闭的状态，当泄气阀关闭则压门部件中含有高压，使得箱门紧闭，并且气囊充气时对快件进行定位和保护。

进一步的，所述无人机连接件包括吊环、滑杆、压板和塞柱，所述滑杆和塞柱分别固定在所述压板的上下两端面，所述吊环固定在所述滑杆的另一端，所述塞柱延伸至所述供气管道和气囊连通的进气通道中，所述集装箱体上开设有容纳所述压板的压块活动腔，所述压块活动腔中设有将所述压板向所述塞柱方向推的弹簧。

进一步的，所述塞柱的外壁上套设有密封圈，所述供气管道的高度大于所述密封圈的高度，所述压板在所述压块活动腔中的位移量大于所述密封圈的高度，所述密封圈与所述进气通道密封连接。

无人机下方自带吊钩，利用吊钩勾在吊环上，可以将集装箱体抬起腾空，滑杆、压板和塞柱上移，塞柱从进气通道中滑出，供气管道和气囊之间的进气通道被打开，充气泵产生的气体可以从供气管道、进气通道进入到气囊中，压板的上方设有控制充气泵开关的按钮。

进一步的，所述泄气阀包括阀体和阀塞，所述阀体中开设有容纳所述阀塞的阀塞腔，所述阀体中还设有连接至外部的排气通道，以及连接至所述气囊中的连接通道，所述阀塞的端部设有堵塞所述连接通道的堵头。

为了进一步的增加塞柱的密封能力，在与进气通道连接的部位设置了密封圈，并且压板在压块活动腔中的位移量大于密封圈的高度，这样就使得当塞柱上移时，密封圈是完全可以脱离进气通道的，保证进气的顺畅。

进一步的，所述阀塞腔中设有挤压所述阀塞向着所述连接通道方向的弹簧，所述堵头的端部设有所述推杆，所述阀塞的运动方向与所述推杆的运动方向平行。

当推杆不受压的情况下，则弹簧将挤压阀塞推向连接通道方向，使堵头封堵住连接通道，气囊中的气体无法排出，进行保压，当推杆触地后，则堵头和连接通道分离，此时气囊中的气体从连接通道进入到排气通道排出。

进一步的，所述箱门通过转轴铰接在所述集装箱体上，所述压门部件固定在所述集装箱体的外壁上，并位于所述转轴的一侧，所述压门部件包括活塞壳、活动塞、连杆和压杆，所述活动塞滑动连接在所述活塞壳的内壁，且所述活动塞的内侧形成了与所述气囊连通的气腔，所述连杆铰接在所述活动塞远离所述气腔的一端，所述连杆与所述转轴之间通过所述压杆连接。

气囊处于高压状态时，对气腔中充气，使得活动塞向连杆的方向挤压，使得转轴末端的压杆对箱门进行限位，防止箱门自由的打开，而气囊处于低压状态时，活动塞很容易向气腔内挤压，因此箱门可以自由的打开，便于取件人取件。

进一步的，所述压杆固定在所述转轴的外壁，且所述压杆具有弹性，所述箱门在关闭状态下，所述连杆与所述压杆垂直。

这样的设置可以保持压杆被连杆牢牢的限位，尤其是在箱门在关闭状态下，防止内部的快件掉落，同时在泄气打开时，也比较方便。

进一步的，相邻的所述容纳腔之间在竖向和横向上的间距至少为两厘米，所述充气泵的输出端设有单向阀，所述排气通道一侧设有控制所述排气通道通量的螺母。

这样的设计可以增加快件之间的保护能力，不会发生相互的碰撞，并且具有较大的缓冲空间，通过充气泵的输出端的单向阀可以进行很好的保压效果，而螺母也可以控制排气通道的泄气能力。

进一步的，所述集装箱体为泡沫箱或塑料箱。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

本发明在箱体内设置了可充气的气囊，当无人机吊起箱体时，气泵对气囊进行充气，可以对容纳腔中的快件进行充分的包裹，实现了对快件的定位以及保护，若箱体意外掉落也可以进行缓冲，防止快件的损毁，并且利用充气的压门部件将箱门紧闭，当降落取件时，推杆触地，泄气阀泄气，气泵关闭，门可以打开，方便取件人进行取件。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明中气囊在排气状态的结构示意图；

图2是本发明中气囊在充气状态的结构示意图；

图3是本发明的俯视结构示意图；

图4是图1中A处的结构示意图；

图5是图2中B处的结构示意图；

图6是图3中C处的结构示意图；

图中：1、集装箱体；101、压块活动腔；102、供气管道；103、容纳腔；11、气囊；111、进气通道；12、箱门；121、转轴；2、无人机连接件；21、吊环；22、滑杆；23、压板；24、塞柱；241、密封圈；3、充气泵；4、泄气阀；401、连接通道；402、阀塞腔；403、排气通道；41、阀体；42、阀塞；421、堵头；43、推杆；5、压门部件；501、气腔；51、活塞壳；52、活动塞；53、连杆；54、压杆。

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。

请参阅图1-6，本发明提供技术方案：应用于物流配送无人机的轻量化集装箱，包括集装箱体1，集装箱体1的内部设有含有至少两个容纳腔103的气囊11，集装箱体1上还设有给气囊11充气的充气泵3，充气泵3与气囊11之间通过供气管道102连接，且集装箱体1的上部设有用于连接无人机的无人机连接件2，无人机连接件2在被无人机吊起时将封堵住的供气管道102打开，集装箱体1的开口端设有两个箱门12，箱门12通过与气囊11连通的压门部件5保持紧闭。

集装箱体1的内部粘接有气囊11，气囊11中设有至少两个容纳腔103，容纳腔103最好是长方形的，可以在容纳腔103中塞入快件，当塞入两个以上快件时，在两个快件之间留有间隙，当气囊11充气时，即可把两个快件进行挤压定位，且相互之间也不会接触，在箱体掉落时，仍可以保持较好的定位和保护作用，利用安装在集装箱体1外部的充气泵3对气囊11进行充气，其中控制充气泵3启动的开关安装在无人机连接件2处，当无人机连接件2被无人机勾起时启动，释放时则关闭，且气囊11中也设置压力传感器，当气囊11中的压力达到一定值时，也停止充气泵3，防止压力过大，充气泵3和气囊11之间通过供气管道102连接，而供气管道102的导通和阻断受控于无人机连接件2，当无人机连接件2在被无人机吊起时，由原来的封堵状态变成导通状态，充气泵3可以将气体充入到气囊11中，压门部件5也和气囊11连通，当气囊11充气时，则箱门12被压门部件5压紧，保持在运输过程中箱门不会打开。

具体的，集装箱体1上还设有与气囊11连通的泄气阀4，泄气阀4中设有一个延伸至集装箱体1底部并漏出一部分的推杆43，当推杆43漏出集装箱体1的部位受到挤压时，泄气阀4打开。

为了保证在集装箱体1落地时进行泄气，方便取件人打开箱门12，而飞行在空中时进行充气保护，保持箱门12的紧闭，设置了一根延伸到集装箱体1底部的推杆43，当集装箱体1接触地面时，则推杆43被挤压，此时泄气阀4打开，此时压门部件5不再有高的压力，箱门12可以被轻易的打开，便于取件人取件，当集装箱体1腾空时，则推杆43弹出，泄气阀4是关闭的状态，当泄气阀4关闭则压门部件5中含有高压，使得箱门12紧闭，并且气囊11充气时对快件进行定位和保护。

具体的，如图1、2、4所示，无人机连接件2包括吊环21、滑杆22、压板23和塞柱24，滑杆22和塞柱24分别固定在压板23的上下两端面，吊环21固定在滑杆22的另一端，塞柱24延伸至供气管道102和气囊11连通的进气通道111中，集装箱体1上开设有容纳压板23的压块活动腔101，压块活动腔101中设有将压板23向塞柱24方向推的弹簧。

无人机下方自带吊钩，利用吊钩勾在吊环21上，可以将集装箱体1抬起腾空，滑杆22、压板23和塞柱24上移，塞柱24从进气通道111中滑出，供气管道102和气囊11之间的进气通道111被打开，充气泵3产生的气体可以从供气管道102、进气通道111进入到气囊11中，压板23的上方设有控制充气泵3开关的按钮。

具体的，塞柱24的外壁上套设有密封圈241，供气管道102的高度大于密封圈241的高度，压板23在压块活动腔101中的位移量大于密封圈241的高度，密封圈241与进气通道111密封连接。

为了进一步的增加塞柱24的密封能力，在与进气通道111连接的部位设置了密封圈241，并且压板23在压块活动腔101中的位移量大于密封圈241的高度，这样就使得当塞柱24上移时，密封圈241是完全可以脱离进气通道111的，保证进气的顺畅。

具体的，如图1、2、5所示，泄气阀4包括阀体41和阀塞42，阀体41中开设有容纳阀塞42的阀塞腔402，阀体41中还设有连接至外部的排气通道403，以及连接至气囊11中的连接通道401，阀塞42的端部设有堵塞连接通道401的堵头421，阀塞腔402中设有挤压阀塞42向着连接通道401方向的弹簧，堵头421的端部设有推杆43，阀塞42的运动方向与推杆43的运动方向平行。

当推杆43不受压的情况下，则弹簧将挤压阀塞42推向连接通道401方向，使堵头421封堵住连接通道401，气囊11中的气体无法排出，进行保压，当推杆43触地后，则堵头421和连接通道401分离，此时气囊11中的气体从连接通道401进入到排气通道403排出。

具体的，箱门12通过转轴121铰接在集装箱体1上，压门部件5固定在集装箱体1的外壁上，并位于转轴121的一侧，压门部件5包括活塞壳51、活动塞52、连杆53和压杆54，活动塞52滑动连接在活塞壳51的内壁，且活动塞52的内侧形成了与气囊11连通的气腔501，连杆53铰接在活动塞52远离气腔501的一端，连杆53与转轴121之间通过压杆54连接。

气囊11处于高压状态时，对气腔501中充气，使得活动塞52向连杆53的方向挤压，使得转轴121末端的压杆54对箱门12进行限位，防止箱门12自由的打开，而气囊11处于低压状态时，活动塞52很容易向气腔501内挤压，因此箱门12可以自由的打开，便于取件人取件。

具体的，压杆54固定在转轴121的外壁，且压杆54具有弹性，箱门12在关闭状态下，连杆53与压杆54垂直。

这样的设置可以保持压杆54被连杆53牢牢的限位，尤其是在箱门12在关闭状态下，防止内部的快件掉落，同时在泄气打开时，也比较方便。

具体的，相邻的容纳腔103之间在竖向和横向上的间距至少为两厘米，充气泵3的输出端设有单向阀，排气通道403一侧设有控制排气通道403通量的螺母。

这样的设计可以增加快件之间的保护能力，不会发生相互的碰撞，并且具有较大的缓冲空间，通过充气泵3的输出端的单向阀可以进行很好的保压效果，而螺母也可以控制排气通道403的泄气能力。

具体的，集装箱体1为泡沫箱或塑料箱，具备较轻的质量，同时也具有一定的强度。

本发明的工作原理：集装箱体1的内部粘接有气囊11，气囊11中设有至少两个容纳腔103，容纳腔103最好是长方形的，可以在容纳腔103中塞入快件，当塞入两个以上快件时，在两个快件之间留有间隙，当气囊11充气时，即可把两个快件进行挤压定位，且相互之间也不会接触，在箱体掉落时，仍可以保持较好的定位和保护作用，利用安装在集装箱体1外部的充气泵3对气囊11进行充气，其中控制充气泵3启动的开关安装在无人机连接件2处，当无人机连接件2被无人机勾起时启动，释放时则关闭，且气囊11中也设置压力传感器，当气囊11中的压力达到一定值时，也停止充气泵3，防止压力过大，充气泵3和气囊11之间通过供气管道102连接，而供气管道102的导通和阻断受控于无人机连接件2，无人机下方自带吊钩，利用吊钩勾在吊环21上，可以将集装箱体1抬起腾空，滑杆22、压板23和塞柱24上移，塞柱24从进气通道111中滑出，供气管道102和气囊11之间的进气通道111被打开，充气泵3产生的气体可以从供气管道102、进气通道111进入到气囊11中，压板23的上方设有控制充气泵3开关的按钮，充气泵3可以将气体充入到气囊11中，压门部件5也和气囊11连通，当气囊11充气时，则箱门12被压门部件5压紧，保持在运输过程中箱门不会打开，为了保证在集装箱体1落地时进行泄气，方便取件人打开箱门12，而飞行在空中时进行充气保护，保持箱门12的紧闭，设置了一根延伸到集装箱体1底部的推杆43，当集装箱体1接触地面时，则推杆43被挤压，此时泄气阀4打开，此时压门部件5不再有高的压力，箱门12可以被轻易的打开，便于取件人取件，当集装箱体1腾空时，则推杆43弹出，泄气阀4是关闭的状态，当泄气阀4关闭则压门部件5中含有高压，使得箱门12紧闭，并且气囊11充气时对快件进行定位和保护。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.应用于物流配送无人机的轻量化集装箱，其特征在于，包括集装箱体(1)，所述集装箱体(1)的内部设有含有至少两个容纳腔(103)的气囊(11)，所述集装箱体(1)上还设有给所述气囊(11)充气的充气泵(3)，所述充气泵(3)与所述气囊(11)之间通过供气管道(102)连接，且所述集装箱体(1)的上部设有用于连接无人机的无人机连接件(2)，所述无人机连接件(2)在被无人机吊起时将封堵住的所述供气管道(102)打开，所述集装箱体(1)的开口端设有两个箱门(12)，所述箱门(12)通过与所述气囊(11)连通的压门部件(5)保持紧闭。

2.根据权利要求1所述的应用于物流配送无人机的轻量化集装箱，其特征在于：所述集装箱体(1)上还设有与所述气囊(11)连通的泄气阀(4)，所述泄气阀(4)中设有一个延伸至所述集装箱体(1)底部并漏出一部分的推杆(43)，当所述推杆(43)漏出所述集装箱体(1)的部位受到挤压时，所述泄气阀(4)打开。

3.根据权利要求2所述的应用于物流配送无人机的轻量化集装箱，其特征在于：所述无人机连接件(2)包括吊环(21)、滑杆(22)、压板(23)和塞柱(24)，所述滑杆(22)和塞柱(24)分别固定在所述压板(23)的上下两端面，所述吊环(21)固定在所述滑杆(22)的另一端，所述塞柱(24)延伸至所述供气管道(102)和气囊(11)连通的进气通道(111)中，所述集装箱体(1)上开设有容纳所述压板(23)的压块活动腔(101)，所述压块活动腔(101)中设有将所述压板(23)向所述塞柱(24)方向推的弹簧。

4.根据权利要求3所述的应用于物流配送无人机的轻量化集装箱，其特征在于：所述塞柱(24)的外壁上套设有密封圈(241)，所述供气管道(102)的高度大于所述密封圈(241)的高度，所述压板(23)在所述压块活动腔(101)中的位移量大于所述密封圈(241)的高度，所述密封圈(241)与所述进气通道(111)密封连接。

5.根据权利要求2所述的应用于物流配送无人机的轻量化集装箱，其特征在于：所述泄气阀(4)包括阀体(41)和阀塞(42)，所述阀体(41)中开设有容纳所述阀塞(42)的阀塞腔(402)，所述阀体(41)中还设有连接至外部的排气通道(403)，以及连接至所述气囊(11)中的连接通道(401)，所述阀塞(42)的端部设有堵塞所述连接通道(401)的堵头(421)。

6.根据权利要求5所述的应用于物流配送无人机的轻量化集装箱，其特征在于：所述阀塞腔(402)中设有挤压所述阀塞(42)向着所述连接通道(401)方向的弹簧，所述堵头(421)的端部设有所述推杆(43)，所述阀塞(42)的运动方向与所述推杆(43)的运动方向平行。

7.根据权利要求1所述的应用于物流配送无人机的轻量化集装箱，其特征在于：所述箱门(12)通过转轴(121)铰接在所述集装箱体(1)上，所述压门部件(5)固定在所述集装箱体(1)的外壁上，并位于所述转轴(121)的一侧，所述压门部件(5)包括活塞壳(51)、活动塞(52)、连杆(53)和压杆(54)，所述活动塞(52)滑动连接在所述活塞壳(51)的内壁，且所述活动塞(52)的内侧形成了与所述气囊(11)连通的气腔(501)，所述连杆(53)铰接在所述活动塞(52)远离所述气腔(501)的一端，所述连杆(53)与所述转轴(121)之间通过所述压杆(54)连接。

8.根据权利要求7所述的应用于物流配送无人机的轻量化集装箱，其特征在于：所述压杆(54)固定在所述转轴(121)的外壁，且所述压杆(54)具有弹性，所述箱门(12)在关闭状态下，所述连杆(53)与所述压杆(54)垂直。

9.根据权利要求6所述的应用于物流配送无人机的轻量化集装箱，其特征在于：相邻的所述容纳腔(103)之间在竖向和横向上的间距至少为两厘米，所述充气泵(3)的输出端设有单向阀，所述排气通道(403)一侧设有控制所述排气通道(403)通量的螺母。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的应用于物流配送无人机的轻量化集装箱，其特征在于：所述集装箱体(1)为泡沫箱或塑料箱。

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