一種包裹自動投遞機的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種包裹自動投遞機，涉及快遞投遞領域。本發明一種包裹自動投遞機，包括：機身；所述機身內部設置有存儲裝置，存儲裝置包含若干個存儲格，用以存儲待投遞包裹；所述機身通過移動連接裝置連接抓取裝置；機身內部還設置有控制裝置，所述控制裝置建立所述待投遞包裹與對應所述存儲格映射信息，以便通過識別所述映射信息和控制抓取裝置來實現待投遞包裹的自動投遞；投遞機外部設置密封保護裝置，能對整個機器進行密封保護。本發明提供的一種包裹自動投遞機集派件員存件和收件人取件、寄件三個功能于一身，實現了高度的自動化，大大減少了包裹寄、送過程中的人力物力及時間成本，一定程度上促進了快遞行業的自動化、智能化。
【專利說明】
一種包裹自動投遞機
技術領域
[0001]本發明涉及快遞投遞領域，尤其涉及一種包裹自動投遞機。
【背景技術】
[0002]自2003年以來，電子商務得到長足、快速的發展，網絡購物日益盛行。各電商推出一波又一波網購活動，掀起了一股又一股網購大風。在網購日益盛行的大環境下，物流行業面臨著嚴峻的考驗。在電商搞活動期間，各地的物流倉庫都出現了快遞包裹爆倉，出倉的速度遠遠跟不上進倉的速度。而如今，收發快遞已經是老百姓生活中重要的一部分，但在家中無人又無法找人代簽的情況下，客戶和快遞員都會苦惱、著急。于是，各行各業試圖解決這快遞“最后一公里”的問題，包括增加配送人員，包裹代收，設立共同配送點等等，不過還是改變不了人等人的局面。
【發明內容】
[0003]針對現有技術的不足，本發明提出一種包裹自動投遞機，以解決包裹寄送、收取步驟繁瑣，耗時較長，自動化程度不高等問題。
[0004]為達到上述目的，本發明采用如下技術方案:
一種包裹自動投遞機，包括:
機身;所述機身內部設置有存儲裝置，存儲裝置包含若干個存儲格，用以存儲待投遞包裹;所述機身通過移動連接裝置連接抓取裝置;機身內部還設置有控制裝置，所述控制裝置建立所述待投遞包裹與對應所述存儲格映射信息，以便通過識別所述映射信息和控制抓取裝置來實現待投遞包裹的自動投遞。
[0005]管理人員可以進行存件，存件時，管理人員通過控制裝置獲知存儲格是否有空位，若有空位，則管理人員獲取對應存儲格坐標信息，然后將待投遞包裹放入包裹自動投遞機，并通過控制裝置建立待投遞包裹與對應所述存儲格映射信息，控制裝置再控制移動連接裝置和抓取裝置將待投遞包裹放入對應存儲格，最后將生成的映射信息發送給取件人，管理人員完成存件。每一個待投遞包裹都會建立一個與所述存儲格對應的映射信息。每個所述存儲格在某一時間點上最多只能對應一個待投遞包裹。存儲格有一個唯一的坐標信息，某一時間點上，一個待投遞包裹只能對應一個存儲格，即所述待投遞包裹只能有一個坐標信息;或者說，某一時間點上一個坐標信息只能對應一個待投遞包裹。取件時，取件人通過控制裝置輸入已建立的映射信息，控制裝置識別所述映射信息，若信息正確，則通過移動連接裝置和抓取裝置將待投遞包裹從對應存儲格上去下，取出包裹給取件人，取件人完成取件。寄件時，寄件人通過控制裝置建立所述映射信息，然后將待投遞包裹放入所述包裹自動投遞機，包裹自動投遞機識別所述映射信息，再通過移動連接裝置和抓取裝置將待投遞包裹放入對應存儲格，寄件人完成寄件。
[0006]進一步的，所述機身外部還設有密封保護裝置。密封保護裝置設置于機身外部，能對整個機身進行密封保護。
[0007]進一步的，所述移動連接裝置包含上下移動機構和水平移動機構。所述活動連接裝置可以為滑塊連接或滾輪連接;所述上下移動機構和水平移動機構使得抓取裝置能夠在上、下、左和右四個方位上移動，即所述抓取裝置活動范圍覆蓋了所有的存儲格。
[0008]進一步的，所述上下移動機構包括垂直滑軌、上下移動機構電機、上下移動機構電機座、聯軸器和滑塊;所述滑塊設置于垂直滑軌上，所述上下移動機構電機通過上下移動機構電機座設置在垂直滑軌上，所述上下移動機構電機通過聯軸器連接垂直滑軌。
[0009]進一步的，所述水平移動機構包括水平導軌、固定板、中間滑塊、第一同步帶輪、第一同步帶、第一同步帶輪從動輪、水平移動機構電機和直線軸承;所述水平導軌上設置有中間滑塊和直線軸承，所述水平移動機構電機設置在水平導軌一端，所述水平移動機構電機連接第一同步帶輪，所述水平導軌另一端設置有第一同步帶輪從動輪，所述第一同步帶輪通過第一同步帶連接第一同步帶輪從動輪，所述第一同步帶固定連接中間滑塊。
[0010]進一步的，所述抓取裝置包括機械手爪、上滑塊、導軌、法蘭直線軸承、電機、第二同步帶輪、第二同步帶、第二同步帶從動輪、從動輪架;所述導軌上設置有法蘭直線軸承，所述法蘭直線軸承上設置有上滑塊，所述機械手爪設置在上滑塊上;所述電機安裝在導軌一端，電機連接第二同步帶輪，所述導軌另一端設有第二同步帶從動輪，所述第二同步帶輪通過第二同步帶連接第一同步帶輪從動輪。
[0011]進一步的，所述控制裝置包括主控模塊、信息采集模塊、驅動模塊和操作界面，所述信息采集模塊、驅動模塊和操作界面分別與主控模塊連接;所述主控模塊用于集中處理控制裝置所收集到的信息，并對所述信息做出命令指示;所述信息采集模塊用于生成和識別待投遞包裹標簽信息;所述驅動模塊用于驅動移動連接裝置和抓取裝置上的各個步進電機，以實現待投遞包裹的存取;所述操作界面用于使用人員進行待投遞包裹的存取操作。
[0012]進一步的，所述控制裝置還包括物聯網通信模塊，所述物聯網通信模塊通過電腦軟件編寫的上位機進行存儲信息的保存及遠程實時監測。所述物聯網通信模塊與云端連接，實時存儲和上傳所述映射信息并接收所述云端的反饋信息。快遞公司或者相關管理人員能遠程掌握自動包裹投遞機的實時信息，并通過所獲得信息對所述包裹自動投遞機進行遠程管理，如將接收到的映射信息通過自動程序自動發送給取件人等。
[0013]進一步的，所述密封保護裝置包括整機保護板、電子儀器安裝保護板、顯示屏及出貨口保護板。所述的整機保護板、電子儀器安裝保護板、顯示屏及出貨口保護板用于整個機身的保護。整機保護板上有進物窗口，用以存件時將待投遞包裹送入包裹自動投遞機。電子儀器安裝保護板設置于機身底部，可用于安裝電機驅動板、電源等。顯示屏及出貨口保護板上預留有顯示屏及出貨口的位置。
[0014]進一步的，機身內部還設有至少一個寄件區。若機身內部設置有專門的寄件區，則寄件人欲寄出的待投遞包裹將臨時放置于寄件區，而不是存儲格。此時，寄件時，待投遞包裹將無需與存儲格建立對應的映射信息，只需為待投遞包裹生成一個控制裝置可識別的標簽即可，所有的欲寄出的待投遞包裹都將放置于寄件區中。設立單獨的寄件區，能夠緩解存儲格存儲待投遞包裹的壓力，充分利用包裹自動投遞機的空間，且其結構簡單，存儲能力突出，能大大提高自動包裹投遞機吞吐待投遞包裹的能力。
[0015]有益效果:本發明提供的一種包裹自動投遞機，在機身內部設置有存儲格、活動連接裝置、抓取裝置和控制裝置，通過控制裝置建立待投遞包裹與對應所述存儲格映射信息，通過識別所述映射信息和控制抓取裝置來實現待投遞包裹的自動投遞。在包裹自動投遞機外部設置密封保護裝置，能對整個機器進行密封保護。通過本發明提供的包裹自動投遞機，能夠分別實現存件、取件和寄件，做到了一機多用，即節約了人力成本又節省了用地成本，大大提高了存件、取件和寄件的效率。本發明提供的一種包裹自動投遞機集派件員存件和收件人取件、寄件三個功能于一身，實現了高度的自動化，一定程度上促進了快遞行業的自動化、智能化。
【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，以下將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。
[0017]圖1為本發明提供的一種包裹自動投遞機的機身結構示意圖；
圖2為本發明提供的一種包裹自動投遞機的存儲裝置結構示意圖；
圖3為本發明提供的一種包裹自動投遞機的上下移動機構結構示意圖；
圖4為本發明提供的一種包裹自動投遞機的水平移動機構結構示意圖；
圖5為本發明提供的一種包裹自動投遞機的抓取裝置結構示意圖；
圖6為本發明提供的一種包裹自動投遞機的移動連接結構和抓取裝置結構示意圖；
圖7為本發明提供的一種包裹自動投遞機一種實施例的密封保護裝置及投遞機內部部分結構透視示意圖；
圖8為本發明提供的一種包裹自動投遞機一種實施例的控制流程圖；
圖9為本發明提供的一種包裹自動投遞機一種實施例的密封保護裝置及投遞機內部部分結構透視示意圖；
圖10為本發明提供的一種包裹自動投遞機一種實施例的控制流程圖。
【具體實施方式】
[0018]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0019]實施例1
本發明實施例1提供的包裹自動投遞機，如圖1所示，機身I由角鋼焊接而成，外觀為長方體，為自動包裹投遞機的主要框架，用于支撐存儲裝置2、移動連接裝置3、抓取裝置4和控制裝置。機身I包含有機身框架11、背部橫桿12和側面橫桿13。
[0020]如圖2所示，存儲裝置2安裝在機身I的背部橫桿上，存儲裝置2由鋁桿201和柵格板202構成，鋁桿201按一定間隔安裝在背部橫桿12上，鋁桿201和柵格板202構成的存儲裝置2分為若干個存儲格21，用以存儲待投遞包裹。每一個存儲格21都有一個唯一的坐標信息，每個存儲格21在某一時間點上最多只能對應一個待投遞包裹。
[0021]移動連接裝置3包含上下移動機構31和水平移動機構32。如圖3所示，上下移動機構包括有連接板311、角鋼固定板312、垂直滑軌313、上下移動機構電機315、上下移動機構電機座316、聯軸器317、和滑塊314。上下移動機構31通過連接板311安裝在機身I的側面橫桿13上，通過角鋼固定板312固定，固定方式為螺釘連接。連接板311安裝在垂直滑軌313上的位置是可以調節的，使角鋼固定板312能夠安裝在機身I部分的相應側面橫桿13的位置。上下移動機構31上有垂直滑軌313，滑軌313匹配有滑塊314。通過滑塊314連接上下移動機構31的水平移動機構32能通過滑軌和滑塊上下運動。上下移動機構電機座316安裝固定在滑軌313下端，被安裝固定在上下移動機構電機座316的上下移動機構電機315通過聯軸器和滑軌313下端的軸相連。工作時，上下移動機構電機315提供動力，通過聯軸器317帶動滑塊在垂直方向的垂直滑軌313上上下滑動，使水平移動機構32實現上下運動。本實施例中上下移動機構31有兩個，分別安裝于機身I的兩側的側面橫桿13上。
[0022]如圖4所示，水平移動機構32包括兩條水平導軌321、兩個固定板322、中間滑塊323、第一同步帶輪324、第一同步帶325、第一同步帶從動輪326、第一同步從動輪固定支座327、水平移動機構電機328、水平移動機構電機座329、兩個直線軸承3210。兩個固定板322對稱安裝在兩個上下移動機構31的兩個滑塊314上，兩條水平導軌321的兩端則固定裝配在兩個固定板322上;水平移動機構電機座329安裝在上下移動機構31的一個滑塊314上，和固定板322緊密配合；中間滑塊323內部兩通孔和直線軸承3210緊密配合，兩個直線軸承3210分別裝配在兩個水平導軌321上;水平移動機構電機328通過水平移動機構電機座329安裝固定在一塊固定板322上，水平移動機構電機328軸和第一同步帶輪324緊密配合，第一同步從動輪固定支座327安裝在另一塊固定板322，使安裝在上面的第一同步帶從動輪326、第一同步帶輪326的垂直軸線的連線和水平導軌321平行，并位于水平導軌321的中間位置，第一同步帶325的兩頭在分別繞過第一同步帶輪324、第一同步帶從動輪326后，安裝固定在中間滑塊323上。
[0023]抓取裝置4設置在水平移動機構32上，如圖5所示，包括:機械手爪41、上滑塊42、上底板43、兩個上擋板44、兩條導軌45、兩個法蘭直線軸承46、電機47、電機座48、第二同步帶輪49、第二同步帶410、第二同步帶從動輪411、從動輪架412。機械手爪41安裝固定在上滑塊42上，上滑塊42內部兩個通孔上分別安裝有法蘭直線軸承46，兩個法蘭直線軸承46分別套在兩條導軌45上;兩個上擋板44分別固定在兩條導軌45兩頭，使兩導軌45保持平行，兩個上擋板44分別固定安裝在上底板43的兩端;上底板43固定安裝在水平移動機構32的中間滑塊323上，使兩條導軌321軸線和上底板43長端面垂直；電機47通過電機座48安裝在一個上擋板44上，第二同步帶輪49緊密配合在電機47軸上，動輪架412安置在另一個上擋板44，使第二同步帶從動輪411軸線的垂直軸線和第二同步帶輪49軸承的垂直軸線的連線位于兩條導軌45的中間，并與兩條導軌45平行，第二同步帶410兩頭分別繞過第二同步帶輪49、第二同步帶從動輪411，系在上滑塊42上，使機械手爪41能夠沿導軌45前后移動，以便將放置在存儲格21的待投遞包裹取出，或將待投遞包裹放置在存儲格21。機械手爪41相鄰手指的間隔略大于鋁桿201的直徑，水平方向上相鄰鋁桿201的間隔略大于機械手爪41手指的寬度，以便實現機械手爪41與存儲格21的配合，實現抓取裝置4取放待投遞包裹。
[0024]如圖6所示，水平移動機構32通過滑塊314連接在上下移動機構31上，抓取裝置4通過中間滑塊323連接在水平移動機構32，機械手爪41通過上滑塊42連接在抓取裝置4。上下移動機構31能夠實現垂直導軌313軸線方向上的水平移動機構32的上下移動，水平移動機構32能夠實現抓取裝置4水平導軌321軸線方向上的水平移動，抓取裝置4能夠實現機械手爪41導軌45軸線方向上的前后移動，即機械手爪41能夠實現六個方位的移動。
[0025]控制裝置包括主控模塊51、信息采集模塊52、驅動模塊53、操作界面54和物聯網通信模塊55;信息采集模塊52、驅動模塊53、操作界面54和物聯網通信模塊55分別與主控模塊51ο
[0026]主控模塊51采用STM32F407系列單片機作為核心控制器。
[0027]信息采集模塊52采用RFID(射頻識別)模塊，RFID模塊能提供Riro條形卡。每個待投遞包裹都會有一張對應的RFID條形卡，RFID條形卡包含RFID識別標簽，該識別標簽包含有收件人的信息和待投遞包裹信息(如手機號碼和快遞單號等)；采用射頻識別技術(即RFID技術)對貼有RFID識別標簽的待投遞包裹進行掃描，系統采集到待投遞包裹信息后自動給該待投遞包裹分配一個存儲格21，該存儲格21的坐標信息就與待投遞包裹信息綁定在一起，即所說的待投遞包裹與對應存儲格21建立了映射信息。取件時，只需要識別所述映射信息，就通過移動連接裝置3和抓取裝置4將待投遞包裹從對應存儲格21上去下，取出包裹給取件人。
[0028]所用驅動模塊53采用ΤΒ6560步進電機驅動模塊，共用4個驅動模塊驅動4個步進電機進行待投遞包裹的存取。
[0029]操作界面54采用7寸串口液晶觸摸屏，用戶及管理員可通過液晶觸摸屏進行待投遞包裹的存取操作。
[0030]物聯網通信模塊55通過電腦軟件編寫的上位機進行存儲信息的保存及遠程實時監測。物聯網通信模塊55與云端連接，實時存儲和上傳待投遞包裹與對應存儲格21的映射信息并接收云端的反饋信息。快遞公司或者相關管理人員能遠程掌握自動包裹投遞機的實時信息，并通過所獲得信息對所述包裹自動投遞機進行遠程管理，如將接收到的映射信息通過自動程序自動發送給取件人等。
[0031]機身I外部還設置有密封保護裝置，如圖7所示。密封保護裝置包括整機保護板61、電子儀器安裝保護板62、顯示屏及出貨口保護板63用于放置和保護機身I及安裝于機身I上的存儲裝置2、移動連接裝置3、抓取裝置4和控制裝置。整機保護板61上有進物窗口611，用以存件時將待投遞包裹送入包裹自動投遞機，管理人員不使用時，進物窗口611鎖死。電子儀器安裝保護板設置于機身I底部，上面放置有電源8、信息采集模塊52、驅動模塊53、物聯網通信模塊55。顯示屏及出貨口保護板63上預留有操作界面54及出貨口 9的位置，取件時待投遞包裹從出貨口 9取出；主控模塊51安裝于顯示屏及出貨口保護板63上。
[0032]圖8給出了本發明實施例1提供的包裹自動投遞機的控制流程圖。本發明實施例1提供的包裹自動投遞機能實現待投遞包裹的存件、取件和寄件三種自動化操作。快遞員存件時，通過操作界面54進入存件系統，系統會首先判斷存儲格21的狀態，如果各個存儲格21均無空位，則系統提示存儲裝置2狀態已滿，無法實現存件;如果至少有一個存儲格21有空位，則系統會獲取一個存儲格的坐標信息，獲取完成后會打開進物窗口 611，快遞員將待投遞包裹放入進物窗口 611并進入信息錄入系統，掃描待投遞包裹信息，信息掃描完成后會綁定存儲格21的坐標信息，建立待投遞包裹與對應存儲格21的映射信息，并生成取件驗證碼，此時信息錄入完成，系統提示操作完成并進入包裹轉存系統，控制裝置通過驅動模塊53控制各電機來控制移動連接裝置3和抓取裝置4，通過已確定的存儲格21坐標信息，將待投遞包裹送入指定存儲格21來實現包裹存放，此時系統將判定該存放有待投遞包裹的存儲格21狀態為非空，并通過物聯網通信模塊55向云端和收件人發送驗證碼，此時已完成存件，并可退出存件系統。收件人取件時，通過操作界面54進入取件系統，然后輸入取件驗證碼，若驗證碼錯誤，則重新進入取件系統，若驗證碼正確，則信息采集模塊52會識別、提取驗證碼綁定的存儲格21對應的坐標信息，并進入包裹提取系統，控制裝置通過驅動模塊53控制各電機來控制移動連接裝置3和抓取裝置4，通過已確定的存儲格21坐標信息，將待投遞包裹從指定存儲格21中提取出來，然后再將待投遞包裹送至出貨口 9并提示簽收，此時系統將清除該待投遞包裹與存儲格21的映射信息，并判定該存儲格21狀態為空，此時已完成取件，并可退出取件系統。寄件人寄件時，通過操作界面54進入寄件系統，系統會首先判斷存儲格21的狀態，如果各個存儲格21均無空位，則系統提示存儲裝置2狀態已滿，無法實現寄件;如果至少有一個存儲格21有空位，系統提示輸入相關信息，輸入完相關信息后系統會生成一個RFID可識別標簽，寄件人再將待投遞包裹貼上標簽，然后系統打開進物窗口 611，寄件人將待投遞包裹放入進物窗口611，系統將掃描待投遞包裹信息，信息掃描完成后會綁定存儲格21的坐標信息，建立待投遞包裹與對應存儲格21的映射信息，此時信息錄入完成，系統提示操作完成并進入包裹轉存系統，控制裝置通過驅動模塊53控制各電機來控制移動連接裝置3和抓取裝置4，通過已確定的存儲格21坐標信息，將待投遞包裹送入指定存儲格21來實現包裹存放，系統將判定該存放有待投遞包裹的存儲格21狀態為非空，并向寄件人和云端發送寄件驗證碼，此時已完成寄件，并可退出寄件系統。
[0033]本發明提供的包裹自動投遞機，能夠分別實現存件、取件和寄件，做到了一機多用，即節約了人力成本又節省了用地成本，大大提高了存件、取件和寄件的效率，實現了高度的自動化，一定程度上促進了快遞行業的自動化、智能化。
[0034]實施例2
本發明實施例1提供的包裹自動投遞機，如圖1所示，機身I由角鋼焊接而成，外觀為長方體，為自動包裹投遞機的主要框架，用于支撐存儲裝置2、移動連接裝置3、抓取裝置4和控制裝置。機身I包含有機身框架11、背部橫桿12和側面橫桿13。
[0035]如圖2所示，存儲裝置2安裝在機身I的背部橫桿上，存儲裝置2由鋁桿201和柵格板202構成，鋁桿201按一定間隔安裝在背部橫桿12上，鋁桿201和柵格板202構成的存儲裝置2分為若干個存儲格21，用以存儲待投遞包裹。每一個存儲格21都有一個唯一的坐標信息，每個存儲格21在某一時間點上最多只能對應一個待投遞包裹。
[0036]移動連接裝置3包含上下移動機構31和水平移動機構32。如圖3所示，上下移動機構包括有連接板311、角鋼固定板312、垂直滑軌313、上下移動機構電機315、上下移動機構電機座316、聯軸器317、和滑塊314。上下移動機構31通過連接板311安裝在機身I的側面橫桿13上，通過角鋼固定板312固定，固定方式為螺釘連接。連接板311安裝在垂直滑軌313上的位置是可以調節的，使角鋼固定板312能夠安裝在機身I部分的相應側面橫桿13的位置。上下移動機構31上有垂直滑軌313，滑軌313匹配有滑塊314。通過滑塊314連接上下移動機構31的水平移動機構32能通過滑軌和滑塊上下運動。上下移動機構電機座316安裝固定在滑軌313下端，被安裝固定在上下移動機構電機座316的上下移動機構電機315通過聯軸器和滑軌313下端的軸相連。工作時，上下移動機構電機315提供動力，通過聯軸器317帶動滑塊在垂直方向的垂直滑軌313上上下滑動，使水平移動機構32實現上下運動。本實施例中上下移動機構31有兩個，分別安裝于機身I的兩側的側面橫桿13上。
[0037]如圖4所示，水平移動機構32包括兩條水平導軌321、兩個固定板322、中間滑塊323、第一同步帶輪324、第一同步帶325、第一同步帶從動輪326、第一同步從動輪固定支座327、水平移動機構電機328、水平移動機構電機座329、兩個直線軸承3210。兩個固定板322對稱安裝在兩個上下移動機構31的兩個滑塊314上，兩條水平導軌321的兩端則固定裝配在兩個固定板322上;水平移動機構電機座329安裝在上下移動機構31的一個滑塊314上，和固定板322緊密配合；中間滑塊323內部兩通孔和直線軸承3210緊密配合，兩個直線軸承3210分別裝配在兩個水平導軌321上;水平移動機構電機328通過水平移動機構電機座329安裝固定在一塊固定板322上，水平移動機構電機328軸和第一同步帶輪324緊密配合，第一同步從動輪固定支座327安裝在另一塊固定板322，使安裝在上面的第一同步帶從動輪326、第一同步帶輪326的垂直軸線的連線和水平導軌321平行，并位于水平導軌321的中間位置，第一同步帶325的兩頭在分別繞過第一同步帶輪324、第一同步帶從動輪326后，安裝固定在中間滑塊323上。
[0038]抓取裝置4設置在水平移動機構32上，如圖5所示，包括:機械手爪41、上滑塊42、上底板43、兩個上擋板44、兩條導軌45、兩個法蘭直線軸承46、電機47、電機座48、第二同步帶輪49、第二同步帶410、第二同步帶從動輪411、從動輪架412。機械手爪41安裝固定在上滑塊42上，上滑塊42內部兩個通孔上分別安裝有法蘭直線軸承46，兩個法蘭直線軸承46分別套在兩條導軌45上;兩個上擋板44分別固定在兩條導軌45兩頭，使兩導軌45保持平行，兩個上擋板44分別固定安裝在上底板43的兩端;上底板43固定安裝在水平移動機構32的中間滑塊323上，使兩條導軌321軸線和上底板43長端面垂直；電機47通過電機座48安裝在一個上擋板44上，第二同步帶輪49緊密配合在電機47軸上，動輪架412安置在另一個上擋板44，使第二同步帶從動輪411軸線的垂直軸線和第二同步帶輪49軸承的垂直軸線的連線位于兩條導軌45的中間，并與兩條導軌45平行，第二同步帶410兩頭分別繞過第二同步帶輪49、第二同步帶從動輪411，系在上滑塊42上，使機械手爪41能夠沿導軌45前后移動，以便將放置在存儲格21的待投遞包裹取出，或將待投遞包裹放置在存儲格21。機械手爪41相鄰手指的間隔略大于鋁桿201的直徑，水平方向上相鄰鋁桿201的間隔略大于機械手爪41手指的寬度，以便實現機械手爪41與存儲格21的配合，實現抓取裝置4取放待投遞包裹。
[0039]如圖6所示，水平移動機構32通過滑塊314連接在上下移動機構31上，抓取裝置4通過中間滑塊323連接在水平移動機構32，機械手爪41通過上滑塊42連接在抓取裝置4。上下移動機構31能夠實現垂直導軌313軸線方向上的水平移動機構32的上下移動，水平移動機構32能夠實現抓取裝置4水平導軌321軸線方向上的水平移動，抓取裝置4能夠實現機械手爪41導軌45軸線方向上的前后移動，即機械手爪41能夠實現六個方位的移動。
[0040]控制裝置包括主控模塊51、信息采集模塊52、驅動模塊53、操作界面54和物聯網通信模塊55;信息采集模塊52、驅動模塊53、操作界面54和物聯網通信模塊55分別與主控模塊51ο
[0041 ]主控模塊51采用STM32F407系列單片機作為核心控制器。
[0042]信息采集模塊52采用RFID(射頻識別)模塊，RFID模塊能提供Riro條形卡。每個待投遞包裹都會有一張對應的RFID條形卡，RFID條形卡包含RFID識別標簽，該識別標簽包含有收件人的信息和待投遞包裹信息(如手機號碼和快遞單號等)；采用射頻識別技術(即RFID技術)對貼有RFID識別標簽的待投遞包裹進行掃描，系統采集到待投遞包裹信息后自動給該待投遞包裹分配一個存儲格21，該存儲格21的坐標信息就與待投遞包裹信息綁定在一起，即所說的待投遞包裹與對應存儲格21建立了映射信息。取件時，只需要識別所述映射信息，就通過移動連接裝置3和抓取裝置4將待投遞包裹從對應存儲格21上去下，取出包裹給取件人。
[0043]所用驅動模塊53采用TB6560步進電機驅動模塊，共用4個驅動模塊驅動4個步進電機進行待投遞包裹的存取。
[0044]操作界面54采用7寸串口液晶觸摸屏，用戶及管理員可通過液晶觸摸屏進行待投遞包裹的存取操作。
[0045]物聯網通信模塊55通過電腦軟件編寫的上位機進行存儲信息的保存及遠程實時監測。物聯網通信模塊55與云端連接，實時存儲和上傳待投遞包裹與對應存儲格21的映射信息并接收云端的反饋信息。快遞公司或者相關管理人員能遠程掌握自動包裹投遞機的實時信息，并通過所獲得信息對所述包裹自動投遞機進行遠程管理，如將接收到的映射信息通過自動程序自動發送給取件人等。
[0046]機身I外部還設置有密封保護裝置，如圖9所示。密封保護裝置包括整機保護板61、電子儀器安裝保護板62、顯示屏及出貨口保護板63用于放置和保護機身I及安裝于機身I上的存儲裝置2、移動連接裝置3、抓取裝置4和控制裝置。整機保護板61上有進物窗口611，用以存件時將待投遞包裹送入包裹自動投遞機，管理人員不使用時，進物窗口611鎖死。電子儀器安裝保護板設置于機身I底部，上面放置有電源8、信息采集模塊52、驅動模塊53、物聯網通信模塊55和寄件區7;寄件區7臨時存儲待寄包裹;寄件區7上方設有寄件窗口 71，寄件時寄件人直接通過寄件窗口 71將待寄包裹送入機安檢區7;寄件區7在整機保護板61—側還設有寄件區出物窗口72，寄件區出物窗口72平時鎖死，需要時由管理人員開啟，拿出待寄出包裹。寄件區7為方形，上方無頂。顯示屏及出貨口保護板63上預留有操作界面54及出貨口 9的位置;主控模塊51安裝于顯示屏及出貨口保護板63上。
[0047]圖10給出了本發明實施例2提供的包裹自動投遞機的控制流程圖。本發明實施例2提供的包裹自動投遞機能實現待投遞包裹的存件、取件和寄件三種自動化操作。快遞員存件時，通過操作界面54進入存件系統，系統會首先判斷存儲格21的狀態，如果各個存儲格21均無空位，則系統提示存儲裝置2狀態已滿，無法實現存件;如果至少有一個存儲格21有空位，則系統會獲取一個存儲格的坐標信息，獲取完成后會打開進物窗口 611，快遞員將待投遞包裹放入進物窗口 611并進入信息錄入系統，掃描待投遞包裹信息，信息掃描完成后會綁定存儲格21的坐標信息，建立待投遞與對應存儲格21的映射信息，并生成取件驗證碼，此時信息錄入完成，系統提示操作完成并進入包裹轉存系統，控制裝置通過驅動模塊53控制各電機來控制移動連接裝置3和抓取裝置4，通過已確定的存儲格21坐標信息，將待投遞包裹送入指定存儲格21來實現包裹存放，此時系統將判定該存放有待投遞包裹的存儲格21狀態為非空，并通過物聯網通信模塊55向云端和收件人發送驗證碼，此時已完成存件，并可退出存件系統。收件人取件時，通過操作界面54進入取件系統，然后輸入取件驗證碼，若驗證碼錯誤，則重新進入取件系統，若驗證碼正確，則信息采集模塊52會識別、提取驗證碼綁定的存儲格21對應的坐標信息，并進入包裹提取系統，控制裝置通過驅動模塊53控制各電機來控制移動連接裝置3和抓取裝置4，通過已確定的存儲格21坐標信息，將待投遞包裹從指定存儲格21中提取出來，然后再將待投遞包裹送至出貨口 9并提示簽收，此時系統將清除該待投遞包裹與存儲格21的映射信息，并判定該存儲格21狀態為空，此時已完成取件，并可退出取件系統。寄件人寄件時，通過操作界面54進入寄件系統，根據系統提示輸入相關信息，輸入完相關信息后系統會生成一個RFID可識別標簽，寄件人將待投遞包裹貼上標簽，并掃描標簽，然后，打開寄件窗口 71，放入待投遞包裹，放入的包裹直接進入寄件區7，此時已完成寄件，并可退出寄件系統。
[0048]本發明提供的包裹自動投遞機，能夠分別實現存件、取件和寄件，做到了一機多用，即節約了人力成本又節省了用地成本，大大提高了存件、取件和寄件的效率，實現了高度的自動化，一定程度上促進了快遞行業的自動化、智能化。
[0049]以上所述，僅為本發明的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。
【主權項】
1.一種包裹自動投遞機，其特征在于，包括: 機身(I);所述機身(I)內部設置有存儲裝置(2)，所述存儲裝置(2)包含若干個存儲格(21)，用以存儲待投遞包裹;所述機身(I)通過移動連接裝置(3)連接抓取裝置(4);機身(I)內部還設置有控制裝置，所述控制裝置建立所述待投遞包裹與對應所述存儲格(21)映射信息，以便通過識別所述映射信息和控制所述抓取裝置(4)來實現待投遞包裹的自動投遞。2.根據權利要求1所述的包裹自動投遞機，其特征在于:所述機身(I)外部還設有密封保護裝置。3.根據權利要求1所述的包裹自動投遞機，其特征在于:所述移動連接裝置(3)包含上下移動機構(31)和水平移動機構(32)。4.根據權利要求3所述的包裹自動投遞機，其特征在于:所述上下移動機構(31)包括垂直滑軌(313)、上下移動機構電機(315)、上下移動機構電機座(316)、聯軸器(317)和滑塊(314);所述滑塊(314)設置于垂直滑軌(313)上，所述上下移動機構電機(315)通過上下移動機構電機座(316)設置在垂直滑軌(313)上，所述上下移動機構電機(315)通過聯軸器(317)連接垂直滑軌(313)。5.根據權利要求3所述的包裹自動投遞機，其特征在于:所述水平移動機構(32)包括水平導軌(321)、固定板(322)、中間滑塊(323)、第一同步帶輪(324)、第一同步帶(325)、第一同步帶輪從動輪(326)、水平移動機構電機(328)和直線軸承(3210);所述水平導軌(321)上設置有中間滑塊(323)和直線軸承(3210)，所述水平移動機構電機(328)設置在水平導軌(321)—端，所述水平移動機構電機(328)連接第一同步帶輪(324)，所述水平導軌(321)另一端設置有第一同步帶輪從動輪(326)，所述第一同步帶輪(324)通過第一同步帶(325)連接第一同步帶輪從動輪(326)，所述第一同步帶(325)固定連接中間滑塊(323)。6.根據權利要求1所述的包裹自動投遞機，其特征在于:所述抓取裝置(4)包括機械手爪(41)、上滑塊(42)、導軌(45)、法蘭直線軸承(46)、電機(47)、第二同步帶輪(49)、第二同步帶(410)、第二同步帶從動輪(411)、從動輪架(412);所述導軌(45)上設置有法蘭直線軸承(46)，所述法蘭直線軸承(46)上設置有上滑塊(42)，所述機械手爪(41)設置在上滑塊(42)上;所述電機(47)安裝在導軌(45)—端，電機(45)連接第二同步帶輪(49)，所述導軌(45)另一端設有第二同步帶從動輪(411)，所述第二同步帶輪(49)通過第二同步帶(410)連接第一同步帶輪從動輪(411)。7.根據權利要求1所述的包裹自動投遞機，其特征在于:所述控制裝置包括主控模塊(51)、信息采集模塊(52)、驅動模塊(53)和操作界面(54)，所述信息采集模塊(52)、驅動模塊(53)和操作界面(54)分別與主控模塊(51)連接;所述主控模塊(51)用于集中處理控制裝置所收集到的信息，并對所述信息做出命令指示;所述信息采集模塊(52)用于生成和識別待投遞包裹標簽信息;所述驅動模塊(53)用于驅動移動連接裝置(3)和抓取裝置(4)上的各個步進電機，以實現待投遞包裹的存取;所述操作界面(54)用于使用人員進行待投遞包裹的存取操作。8.根據權利要求1或7所述的包裹自動投遞機，其特征在于:所述控制裝置還包括物聯網通信模塊(55)，所述物聯網通信模塊(55)通過電腦軟件編寫的上位機進行存儲信息的保存及遠程實時監測。9.根據權利要求2所述的包裹自動投遞機，其特征在于:所述密封保護裝置包括整機保護板(61)、電子儀器安裝保護板(62)、顯示屏及出貨口保護板(63)。10.根據權利要求1所述的包裹自動投遞機，其特征在于:所述機身(I)內部還設有至少一個寄件區(7)。
【文檔編號】G07F17/12GK106056782SQ201610496789
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月30日
【發明人】王喜社, 葉海波, 盧健, 謝民雄, 姚超源, 玉貴升, 葉茂添, 黃文興, 何林
【申請人】桂林電子科技大學