多功能集装载运及助力装置

钟桥　熊佳聪　李祎

摘 要：为了解决现有的快递运输流程中，麻袋和纸箱集包造成资源浪费、快递受挤压变形造成损伤、搬运设备不能通用等问题，设设计了一款多功能集装载运及助力装置。本装置可实现：快递的安全装箱 、稳固堆码、快速抬升和搬运，减轻工作人员的劳动强度；电子标签与集装箱的结合利用，优化分拣工序和派送方式，缩减派件时间。

关键词：快递运输；集装助力；电子标签

中图分类号：U489 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）07-0048-02

近年来，随着电子商务的高速发展，中国每年的快递业务量剧增。表1所示2016年双11当日各大快递公司接单量数据统计概况。

在快递业繁荣的背景下，陡增的不止有快递运输与分拣量，人工成本的投入也随之剧增，不仅包括投递员的工作量，人力成本的投入也在增加。快递件增加，信息的识别变得繁琐，在运输过程中，包裹的安全性下降，损坏率相应提高。

基于以上背景，设计了一种多功能集装载运及助力装置和一款助力车配合多功能集装载运箱。

1 研究现状

国外对于运输机制，比较重视通过市场机制促进各种运输方式的协调发展和综合利用。资源的紧张化使得每方面都要保证节能化。

目前国内市场上使用的快递运输车结构较普通，设备不能通用，对于不同类型的包裹局限性较大，需设计多种结构，制造成本高。

电子标签已经投入进快递市场，虽然可回收利用，但随着快递件数目急剧增长，用于每一个快递成本过高。

2 装置设计

2.1 整体设计

多功能集装载运及助力装置包括快递集装载运箱和助力车，由棘轮起升机构、棘轮翻转机构、剪叉固定机构、箱体锁合机构、智能信息模块等部分组成。

2.2 箱體锁合机构

箱体锁合机构，用于连接相邻箱体，实现整体堆垛稳固的效果。机构由弹簧、锁头、锁芯、和拉扣组成。

该装置工作原理为：拉扣受拉右移，带动锁芯、锁头移动，弹簧一端固定在卡槽g，一端固定在止压套i上，止压套i和锁芯连接，l减小，弹簧压缩k，锁头收回箱体内。松开拉力，k恢复原长，推动锁头伸出箱体。如图1所示。

2.3 棘轮起升机构

棘轮起升机构，用于支撑主货叉，为货叉的提升提供支持。

棘轮起升机构由AB杆、EF杆与底板GH构成，该机构主要实现货叉竖直上升，提供支撑力。

GH上固定直线光滑导轨，利用滑轨滑块的连接，约束货叉朝向固定且水平向左。货叉整体通过两侧设置的垂直方向上的导轨滑块连接，保证货叉在竖直方向上运动。如图2所示。

当AB杆旋转到一定角度时，过棘轮限位点，AB逆时针限位，GH达到抬升高度，稳定不动。

棘轮翻转机构实现货叉的提升运动，利用棘轮限位作用控制主杆翻转，通过棘轮的过位复原特性实现，提升，角度定位，复位。

将该机构运用在搬运车起载运箱时，通过棘轮上的单齿与棘爪的限位作用保证货叉保持且稳定在起升高度上。利用棘轮过位复原特性，使得货叉自动下降。

2.4 剪叉固定机构

剪叉固定机构包括两个部分，一个位于主货叉的底部，用于固定限位。

机构由限位片h、j，连杆1、2与推杆L组成，两限位片相互配合，锁槽侧部的宽度刚好与限位片宽度一致，使得限位片只能够沿单方向伸出。推杆L一端连接在棘轮起升底板GH侧面，随底板的移动。如图3所示。

另一个安装于侧叉底架连接处，用于快速调节固定侧部边叉的位置。

该机构利用螺杆夹持机构，通过旋转螺杆，控制压头进给，从而将固定块与底架相连，根据搬运箱体的情况，实现两种状态的快速切换。

2.5 棘轮翻转机

构为充分利用空间，快速调节侧梁的角度，实现助力车的折叠，设计了棘轮翻转机构。棘轮翻转机构由翻转棘轮和调整棘齿组成，拉动手柄，棘齿收起，可以快速调节测梁的角度。松开手柄，棘齿在弹簧作用下复位，实现固定。如图4所示。

3 装置运营

3.1 分拣方式

本装置利用快递集装载运箱优化快递的分拣过程。

（1）分拣工序的优化：利用快递集装载运箱将快递进行分箱集装运输，并且配合电子标签预先录入相关信息且可以识别快递信息，减少了对快递的重复分拣，优化分拣工序。（2）快递件的扫描过程：利用电子标签与载运箱的结合，直接扫描输入有多个快递件的信息到对应载运箱的电子标签，即可反馈物流信息。

以北京大学寄件到武汉理工大学为例：利用安置电子标签的载运箱对快递信息化分箱存储，避免重复分拣，减少分拣次数，直接运往派送点。

例如，从北京大学寄件到武汉理工大学。到达武汉分拣站后，由于该站采用单个快递为单位进行分拣和运输，造成了武昌区分拣站、洪山分拣站的重复分拣，再运往派送点。利用安置电子标签的载运箱对快递信息化分箱存储。同样到达武汉分拣站后，载运箱分箱集装存储，避免重复分拣，减少分拣次数，直接运往派送点。

3.2 运输方式

该装置设计的集装箱设计为棱凹凸结构，在货车运送快递时，由工作人员将快递集装在载运箱里，货车进行装货时只需将运往同一目的地的载运箱整齐码垛在货车车厢即可。

4 结语

本装置通过笔者制作实物并尝试运营，能够达到减少分拣次数、优化分拣工序、箱体循环利用、减轻劳动强度的效果。将此装置应用到国内物流行业，可大大提高人工作业的劳动效率，加速商品物流，满足社会日益增长的需求。

参考文献

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