快遞驛站自動上架與分揀裝置的創新設計

摘要：隨著互聯網的普及和電子商務的繁榮，快遞業迅速崛起成為物流行業的一股強大力量。在當今社會，快節奏的生活方式和對便捷服務的渴望使人們對快遞的需求日益增長。快遞業以其高效、快捷、便利的服務特點，為電商交易提供了強大的支持，成為現代生活中不可或缺的一部分。而快遞驛站作為物流配送的“最后一公里”，發揮著至關重要的作用。為實現快遞驛站的高效運作，提出了一種針對快遞驛站自動分揀上架裝置的創新設計，主要介紹了相關設備的基本結構和運作模式并展示其設計模型，從而更好地提高快遞驛站的周轉率。

關鍵詞：物流行業快遞驛站自動分揀上架裝置創新設計

InnovativeDesignofAutomaticShelvingandSortingEquipmentforExpressDeliveryStations

CHENHaozheLIULiyan

DalianUniversityofScienceandTechnology，Dalian，LiaoningProvince，116052China

Abstract

WiththepopularityoftheInternetandtheprosperityofe-commerce，theexpressindustryhasrapidlyrisentobecomeapowerfulforceinthelogisticsindustry.Intoday'ssociety，thefast-pacedlifestyleandthedesireforconvenientserviceshaveledtoanincreasingdemandforexpressdelivery.Theexpressdeliveryindustry，withitsefficient，fast，andconvenientservicecharacteristics，providesstrongsupportfore-commercetransactionsandhasbecomeanindispensablepartofmodernlife.Asthe"lastmile"oflogisticsdistributiYP9N+ArALq5RRSeLrl2X7qjH3XaAEdIUjFPvyg2oNDo=on，expressdeliverystationsplayacrucialrole.Inordertoachieveefficientoperationofexpressdeliverystations，aninnovativedesignofautomaticsortingandshelvingdeviceforexpressdeliverystations.Thebasicstructureandoperationmodeoftherelevantequipmentaremainlyintroduced，andthedesignmodelisdisplayedtobetterimprovetheturnoverrateofexpressdeliverystations.

KeyWords：Logisticsindustry;Expressdeliverystation;Automaticsortingandshelvingdevice;InnovativeDesign

快遞業發展得益于政策扶持與電商平臺發展。在2018年，國務院發布《快遞暫行條例》規范發展，保障安全。交通運輸部出臺《快遞市場管理辦法》強化監管，保護消費者權益。同時，電商平臺快速發展，網絡購物人數激增。2023年1月中國快遞發展指數為265，與2022年同期相比提升了1.5%。其中，發展規模指數、發展能力指數和發展趨勢指數分別為290.2、202.4和103.6，分別同比提升19.4%、0.9%和27.7%，服務質量指數為356.4[1]。這些政策的實施和電商平臺的發展，為快遞業提供了一個良好的發展環境，同時也為自動分揀設備的研發與應用提供了有力支持。

1快遞驛站設備應用分析

目前，倉儲系統正逐步實現自動化與智能化的目標，這不僅能夠大幅度降低勞動力和成本，也為快遞驛站未來的發展方向提供了重要的啟示。通過對目前自動立體化倉儲的運作流程分析，可以得出其主要環節為將諸如堆垛機、自動引導小車、穿梭車、輸送機和控制系統等獨立的自動化物流軟硬件設備進行集成，而最終所形成的集成系統能夠使這些單獨的設備相互配合、協同工作，這樣的一個集成系統的工作效率大大提高，并且更加的智能化[2]。因此將自動立體化倉庫各系統環節拆分出來，選取可利用的部分進行優化，使優化后的設備更適用在快遞驛站中是本文研究的重點方向。

而現有的相關設備，如自動導引運輸車（AutomatedGuidedVehicle，AGV），則更多地被用于大型倉庫或自動化倉儲庫房中。自動導引運輸車作為一種可定制化結構設計和編程控制的設備，具有無軌、運行路線可編輯、車輛可替代性等特點；其配合輸送設備、貨架等構成適用環境廣泛的緊密排布型倉型系統；在靈活性、效率、應用范圍等方面具有一定的優勢[3]。因此，市面上出現了以自動導引運輸車為基礎的改進型小車。該設備主要由橫向運動小車、高度移動裝置與抱夾機構組成。其中，高度移動裝置由最低點擋塊、滑動軌道、感應機構、最高點擋塊等部分依次構成，確保了小車的穩定運行和精準定位。抱夾機構則細分為移動連接裝置和夾持機構，二者緊密相連，形成協同工作的整體。高度移動裝置通過滑軌與移動連接裝置緊密相連，從而實現對物料的高效取放。該設備使得大批量物料的取料與放料動作得以輕松實現，不僅顯著提升了生產效率，還有效降低了人工成本。此設備可以對大批量物料進行取料與放料動作，生產效率高，節約人工成本[4]。但是，該設備體積過于龐大，結構相對復雜，且維護成本偏高，為確保其在快遞驛站中的高效運用，必須進行針對性的優化工作。針對上述設備，本文側重體積與上架方式方面的優化改進，以提升其在快遞驛站中的實用性和效率。

2自動分揀與上架裝置設計思路

2.1整體設計方案

如圖2所展示的快遞自動分揀上架裝置。驅動車穩固地承載著豎板，而支撐板則安置在豎板的一側。支撐板的表面，特別設置了上架機構，它使得快遞件能夠井然有序地擺放在快遞架上，極大地提升了整體的整潔度，并使得快遞的查找變得更為便捷。而在上架機構的上方，則設置了分類機構，專用于區分并擺放盒裝與袋裝的快遞件，進一步增強了擺放的整潔性和查找的快捷性。

在上架機構的設計中包含了滑動連接于支撐板表面的U形安裝板，以及U形安裝板內水平滑動的放置板。氣缸的精準控制使放置板能夠平穩地移動，而U形擋板則確保了快遞件在移動過程中的安全性。一號電機通過驅動螺桿驅動滑塊在滑槽中滑動，實現了上架機構的靈活移動。

此外，驅動槽與支撐板的滑動連接，以及驅動倉內的收卷輪與二號電機的配合使得支撐板能夠穩定地上下移動，從而適應不同高度的快遞架。而設置2個限位桿，則確保了支撐板在移動過程中的穩定性和安全性。

分類機構利用隔欄在U形擋板內的滑動，以及通過調節螺桿與固定塊和移動槽的螺紋連接，實現了對盒裝與袋裝快遞件的有效分類。這樣的設計不僅提升了工作效率，也極大地優化了用戶體驗。

2.2核心部件設計方案

自動分揀上架設備包括一個驅動車，該驅動車的表面一端垂直地固定一個豎板。在豎板的一側，設置一個水平的支撐板，該支撐板上設有上架機構專門用于整齊地擺放快遞件。而在上架機構的上方設計了一個分類機構，用于將盒裝和袋裝的快遞件分別擺放。

上架機構的核心部件是一個U形安裝板，它滑動連接在支撐板的表面。在U形安裝板內部，水平滑動連接了一個放置板，用于承載快遞件。特別在U形安裝板的內側，水平固定連接了一個氣缸，氣缸的輸出端與放置板的一側牢固連接。這樣，通過氣缸的伸縮，可以方便地調整放置板的位置。此外，U形安裝板的內側壁上方還固定連接一個U形擋板，以確保快遞件在運輸過程中的穩定性。

為了驅動放置板在支撐板上滑動，在U形安裝板的底面一端固定連接了一個滑塊，而支撐板的表面上對應位置則開設了一個滑槽。滑槽與滑塊滑動連接使得放置板可以平穩地移動。滑槽內的一側還固定連接了一個一號電機，滑塊上水平貫穿螺紋連接了一個驅動螺桿。驅動螺桿的一端與一號電機的輸出端固定連接，另一端則與滑槽的內側壁轉動連接。通過控制一號電機可以驅動放置板在支撐板上水平移動。

此外，豎板的一側還開設了一個驅動槽，支撐板的一端與驅動槽滑動連接。豎板內部，位于驅動槽的上方，還開設了一個驅動倉。在驅動倉的底部，固定連接了一個安裝架，安裝架上轉動連接了一個收卷輪。安裝架的一側則固定連接了一個二號電機，二號電機的輸出端與收卷輪的一側固定連接。收卷輪上固定連接有一根繩索，繩索的另一端與支撐板的頂面一端中心固定連接。通過控制二號電機可以方便地調整支撐板在驅動槽內的位置，從而適應不同高度的快遞件。

為了確保支撐板的穩定性，在支撐板一端的兩側都豎直貫穿滑動連接了限位桿。限位桿的兩端分別與驅動槽的內頂部和內底部固定連接，這樣可以有效地防止支撐板在移動過程中發生晃動。此外在分類機構的設計中，它主要包括一個隔欄，該隔欄豎直設置在U形擋板內，并且其一側與U形擋板的內側壁滑動連接。這樣，可以根據需要調整隔欄的位置，從而實現對不同尺寸快遞件的有效分類。

為了方便調整隔欄的位置，在隔欄的一側頂部固定連接了一個固定塊，U形擋板內的一側對應位置則水平開設了一個移動槽。移動槽與固定塊滑動連接，使得隔欄可以在U形擋板內平穩地移動。固定塊上水平貫穿螺紋連接了一個調節螺桿，調節螺桿的一端與移動槽的內側壁轉動連接，另一端則貫穿U形擋板的側壁伸向其一側。通過旋轉調節螺桿，可以方便地調整隔欄的位置，以適應不同尺寸的快遞件。

3潛在價值和應用前景

本文研究的設備將AGV小車自動導向系統融入自動分揀上架中，簡化操作，降低難度。首先，通過設置上架機構，能夠有效實現快遞件的整齊擺放，顯著提高其整體整齊度，也使得快遞查找變得更為便捷高效。其次，通過引入分類機構，能夠實現對袋裝和盒裝快遞的分開擺放。這種分類擺放方式進一步提升了快遞擺放的整齊度，極大地提高了快遞查找的便捷性。這兩項的改進，優化了上架裝置結構，縮小體積，更適配袋裝、盒裝快遞，提高實用性，降低維護成本。這些改進無疑將為快遞驛站的運營效率帶來顯著提升。

目前，國內市場對高端物流設備的需求大約占設備總量的5%左右，這是由于國外原裝堆垛機、AGV等成本巨大，最終用戶受困于一次性投入限制，無形中對高端物流設備的需求被壓制[5]。但隨著電商行業的持續發展和物流需求的不斷增長，快遞驛站對于自動化、智能化設備的需求將不斷提升。本設備憑借其獨特的優勢，有望在市場中占據一席之地，為快遞驛站提供高效、便捷的自動化解決方案。同時，隨著技術的不斷進步和成本的降低，本設備還有望進一步拓展應用領域，為更多行業提供自動化、智能化的物流設備支持。

4結語

在電商迅猛發展的時代背景下，提升物流行業運營效率成了一個刻不容緩的關鍵議題。當前，物流設備正朝著自動化、無人化的方向邁進，然而，快遞驛站作為物流配送中的“最后一公里”，是物流運營中不可或缺的一環。然而，由于資金與空間的限制，它目前仍然在很大程度上依賴人力進行日常的運營和運轉。因此，本文在深入分析現有設備的基礎上，提出了針對性的改進措施，并據此得出了以下結論。

（1）設備體積較小，可滿足靈活的使用場景。

（2）成本低廉，不給經營者增加過多的經營成本。

（3）操作簡單易上手，降低設備維護成本。

（4）便于袋裝和盒裝快遞上架，提高實用性。

參考文獻

[1]王文.1月份中國快遞發展指數報告發布[N].現代物流報，2023-02-08（1）.

[2]張琰.自動化立體倉儲系統設計[D].武漢：武漢輕工大學，2019.

[3]任楠，謝時軍，李福，等.自動導引運輸車在自動化倉儲系統中的應用[J].制造業自動化，2021，43（5）：9-12，17.

[4]關艷，徐鵬輝.一種AGV小車：CN202021029394.0[P].2021-02-19.

[5]任芳，江宏.提升核心部件水平，進入高端物流裝備市場——從輪組看核心部件對物流裝備市場競爭力的影響[J].物流技術與應用，2020，25（12）：132-133.