多功能集裝載運及助力裝置

鐘橋　熊佳聰　李祎

摘 要：為了解決現(xiàn)有的快遞運輸流程中，麻袋和紙箱集包造成資源浪費、快遞受擠壓變形造成損傷、搬運設(shè)備不能通用等問題，設(shè)設(shè)計了一款多功能集裝載運及助力裝置。本裝置可實現(xiàn)：快遞的安全裝箱 、穩(wěn)固堆碼、快速抬升和搬運，減輕工作人員的勞動強(qiáng)度；電子標(biāo)簽與集裝箱的結(jié)合利用，優(yōu)化分揀工序和派送方式，縮減派件時間。

關(guān)鍵詞：快遞運輸；集裝助力；電子標(biāo)簽

中圖分類號：U489 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）07-0048-02

近年來，隨著電子商務(wù)的高速發(fā)展，中國每年的快遞業(yè)務(wù)量劇增。表1所示2016年雙11當(dāng)日各大快遞公司接單量數(shù)據(jù)統(tǒng)計概況。

在快遞業(yè)繁榮的背景下，陡增的不止有快遞運輸與分揀量，人工成本的投入也隨之劇增，不僅包括投遞員的工作量，人力成本的投入也在增加。快遞件增加，信息的識別變得繁瑣，在運輸過程中，包裹的安全性下降，損壞率相應(yīng)提高。

基于以上背景，設(shè)計了一種多功能集裝載運及助力裝置和一款助力車配合多功能集裝載運箱。

1 研究現(xiàn)狀

國外對于運輸機(jī)制，比較重視通過市場機(jī)制促進(jìn)各種運輸方式的協(xié)調(diào)發(fā)展和綜合利用。資源的緊張化使得每方面都要保證節(jié)能化。

目前國內(nèi)市場上使用的快遞運輸車結(jié)構(gòu)較普通，設(shè)備不能通用，對于不同類型的包裹局限性較大，需設(shè)計多種結(jié)構(gòu)，制造成本高。

電子標(biāo)簽已經(jīng)投入進(jìn)快遞市場，雖然可回收利用，但隨著快遞件數(shù)目急劇增長，用于每一個快遞成本過高。

2 裝置設(shè)計

2.1 整體設(shè)計

多功能集裝載運及助力裝置包括快遞集裝載運箱和助力車，由棘輪起升機(jī)構(gòu)、棘輪翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、剪叉固定機(jī)構(gòu)、箱體鎖合機(jī)構(gòu)、智能信息模塊等部分組成。

2.2 箱體鎖合機(jī)構(gòu)

箱體鎖合機(jī)構(gòu)，用于連接相鄰箱體，實現(xiàn)整體堆垛穩(wěn)固的效果。機(jī)構(gòu)由彈簧、鎖頭、鎖芯、和拉扣組成。

該裝置工作原理為：拉扣受拉右移，帶動鎖芯、鎖頭移動，彈簧一端固定在卡槽g，一端固定在止壓套i上，止壓套i和鎖芯連接，l減小，彈簧壓縮k，鎖頭收回箱體內(nèi)。松開拉力，k恢復(fù)原長，推動鎖頭伸出箱體。如圖1所示。

2.3 棘輪起升機(jī)構(gòu)

棘輪起升機(jī)構(gòu)，用于支撐主貨叉，為貨叉的提升提供支持。

棘輪起升機(jī)構(gòu)由AB桿、EF桿與底板GH構(gòu)成，該機(jī)構(gòu)主要實現(xiàn)貨叉豎直上升，提供支撐力。

GH上固定直線光滑導(dǎo)軌，利用滑軌滑塊的連接，約束貨叉朝向固定且水平向左。貨叉整體通過兩側(cè)設(shè)置的垂直方向上的導(dǎo)軌滑塊連接，保證貨叉在豎直方向上運動。如圖2所示。

當(dāng)AB桿旋轉(zhuǎn)到一定角度時，過棘輪限位點，AB逆時針限位，GH達(dá)到抬升高度，穩(wěn)定不動。

棘輪翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)實現(xiàn)貨叉的提升運動，利用棘輪限位作用控制主桿翻轉(zhuǎn)，通過棘輪的過位復(fù)原特性實現(xiàn)，提升，角度定位，復(fù)位。

將該機(jī)構(gòu)運用在搬運車起載運箱時，通過棘輪上的單齒與棘爪的限位作用保證貨叉保持且穩(wěn)定在起升高度上。利用棘輪過位復(fù)原特性，使得貨叉自動下降。

2.4 剪叉固定機(jī)構(gòu)

剪叉固定機(jī)構(gòu)包括兩個部分，一個位于主貨叉的底部，用于固定限位。

機(jī)構(gòu)由限位片h、j，連桿1、2與推桿L組成，兩限位片相互配合，鎖槽側(cè)部的寬度剛好與限位片寬度一致，使得限位片只能夠沿單方向伸出。推桿L一端連接在棘輪起升底板GH側(cè)面，隨底板的移動。如圖3所示。

另一個安裝于側(cè)叉底架連接處，用于快速調(diào)節(jié)固定側(cè)部邊叉的位置。

該機(jī)構(gòu)利用螺桿夾持機(jī)構(gòu)，通過旋轉(zhuǎn)螺桿，控制壓頭進(jìn)給，從而將固定塊與底架相連，根據(jù)搬運箱體的情況，實現(xiàn)兩種狀態(tài)的快速切換。

2.5 棘輪翻轉(zhuǎn)機(jī)

構(gòu)為充分利用空間，快速調(diào)節(jié)側(cè)梁的角度，實現(xiàn)助力車的折疊，設(shè)計了棘輪翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。棘輪翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由翻轉(zhuǎn)棘輪和調(diào)整棘齒組成，拉動手柄，棘齒收起，可以快速調(diào)節(jié)測梁的角度。松開手柄，棘齒在彈簧作用下復(fù)位，實現(xiàn)固定。如圖4所示。

3 裝置運營

3.1 分揀方式

本裝置利用快遞集裝載運箱優(yōu)化快遞的分揀過程。

（1）分揀工序的優(yōu)化：利用快遞集裝載運箱將快遞進(jìn)行分箱集裝運輸，并且配合電子標(biāo)簽預(yù)先錄入相關(guān)信息且可以識別快遞信息，減少了對快遞的重復(fù)分揀，優(yōu)化分揀工序。（2）快遞件的掃描過程：利用電子標(biāo)簽與載運箱的結(jié)合，直接掃描輸入有多個快遞件的信息到對應(yīng)載運箱的電子標(biāo)簽，即可反饋物流信息。

以北京大學(xué)寄件到武漢理工大學(xué)為例：利用安置電子標(biāo)簽的載運箱對快遞信息化分箱存儲，避免重復(fù)分揀，減少分揀次數(shù)，直接運往派送點。

例如，從北京大學(xué)寄件到武漢理工大學(xué)。到達(dá)武漢分揀站后，由于該站采用單個快遞為單位進(jìn)行分揀和運輸，造成了武昌區(qū)分揀站、洪山分揀站的重復(fù)分揀，再運往派送點。利用安置電子標(biāo)簽的載運箱對快遞信息化分箱存儲。同樣到達(dá)武漢分揀站后，載運箱分箱集裝存儲，避免重復(fù)分揀，減少分揀次數(shù)，直接運往派送點。

3.2 運輸方式

該裝置設(shè)計的集裝箱設(shè)計為棱凹凸結(jié)構(gòu)，在貨車運送快遞時，由工作人員將快遞集裝在載運箱里，貨車進(jìn)行裝貨時只需將運往同一目的地的載運箱整齊碼垛在貨車車廂即可。

4 結(jié)語

本裝置通過筆者制作實物并嘗試運營，能夠達(dá)到減少分揀次數(shù)、優(yōu)化分揀工序、箱體循環(huán)利用、減輕勞動強(qiáng)度的效果。將此裝置應(yīng)用到國內(nèi)物流行業(yè)，可大大提高人工作業(yè)的勞動效率，加速商品物流，滿足社會日益增長的需求。

參考文獻(xiàn)

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