智能储物柜固定装置的研究与应用

2022-01-20屈庆烨岳蒙恩高海玉

中国储运 2022年1期

文/屈庆烨岳蒙恩高海玉

引言：

近年来，随着我国机械生产水平的提升，[1]机械生产不断向着模块化发展，不断追求生产系统各工作单元的协调性，但是在关于机械设备固定装置领域，国内研究较少，人们忽略了最基本的安装、运输及维护中最离不开的机械装置——固定装置。因此诞生了一种固定装置——智能储物柜装置的研究，这正是本文诞生的现实基础。

1.国内固定装置研究

综合文献、专利来看，国内对机械固定装置的研究还不算多，一部分原因是人们对除机械设施使用功能外的部件不重视；另一个原因则是固定装置缺乏创新，无法找到一种能有效提高机械使用性能的方法。针对一些大型设备，因其本身自重大、企业不需要量产、使用需要定制等的原因，往往不需要固定装置，通常将其直接放置在使用位置。但是大型设备造价高，要求其使用周期较长，相较于没有固定装置的机械，有固定装置的机械往往有更广阔的使用场景和更高的性价比；针对一些中小型设备，为了实现控制成本、加快产品循环的目的也没有固定装置，而这类机械产生故障的主要因素是[2]安装调试、负载不均等问题，如果有模块化的固定装置则能有效减少机械在投入使用前的损害；针对一些动力机械，在使用过程中往往发生机械震动，相较于静态的机械，这类机械损害得更快——没有软的接地点，[3]导致震动时机械与地面相撞，产生转子不平衡、转轴弯曲、滑环变形基础安装不良等问题。针对此类机械，如果有适合其使用场景的固定装置，减少震动对机械本身产生的损失，将大大增加其使用寿命。对于因缺乏固定装置产生机械故障问题的研究，目前有一些技术探索，但是都没有从源头解决问题。比如，加大定期检验频率、缩短检验周期，这是企业对延长器械使用寿命所选择的最常见做法——对于一般机械往往是半年检验一次，对于[3]大型/重要机械每月就要检验一次——这种通过增设人力、增加次数的维护方式必然会产生巨额费用，如何找到机械产生价值与维护费用之间的平衡，成了企业运营的一大难题。据智妍数据不完全统计显示，[4]机械维修费用一般占设备总值的2%-3%左右，如果是机床大修一次则占比20%左右，[5]而随着设备使用年限的增加，维修费用会越来越高，所以选择加大定期检验频率、缩短检验周期已经不适宜为企业的首要选择了；严化相关准则或策略，如在具体安装方面，不同机械会选择整体和解体两种不同的安装方法——整体安装适合方便运输、器械用量多的情况，可以减少人工费用；解体安装适合器械少的情况，并减少使用方在安装时遇到的困难，当然在不同情况下其安装步骤具有一定的针对性。但在操作方面存在的细节问题却不尽相同。以本文提到的智能储物柜为例，若柜子放置在超市中，往往会简单的靠墙放在一起，但若是放在操场、快递点等人流量大的区域，则有更多的要求，需要将其牢固的固定在地面上，防止柜体损伤或因倾斜砸到路人。严化机械安装准则或策略，远没有设置固定装置来到轻松、廉价。

2.储物柜固定装置研究

2.1 装置简介。为弥补国内固定装置的空缺，本文提出了一种固定装置——智能储物柜固定装置（详见注释、图例），[6]包括柜体所述柜体外壁后侧固定连接连接板前侧，所述连接板前侧顶端固定连接挡板后侧，所述挡板底端前侧固定连接柜体外壁顶端前侧，所述柜体外壁底端固定连接支撑板顶端，所述支撑板底端四角分别固定连接滑轮，所述柜体外壁左右两侧底端分别固定连接护板，[7]两个所述护板相互远离的一侧顶端分别固定连接固定块。通过启动两个转动电机，转动电机带动螺纹杆转动，和螺纹杆螺纹配合的套板分别在滑块和滑槽的限制下沿着螺纹杆方向下降，两个套板分别带动两个固定长钉下降，直至将两个固定长钉插入地面，从而实现对装置在地面的安装固定，从而使柜体不需墙面就能有效实现固定，适用于多种环境。

2.2 装置详述。为了便于装置的运输和固定，通过启动两个电动推杆，两个电动推杆分别推动两个移动板在凹槽内滑动，使移动板带动两个转杆移动，两个转杆带动底板升降移动，从而可以使底板脱离地面，便于滑轮的移动，减少机械（这里特指智能储物柜）在搬运、安装过程中产生的损伤，当电动推杆推动两个卡块卡接进入卡槽，此时移动板带动转杆转动，使转杆带动底板配合防滑板下降到接触地面的高度，此时防滑板防止滑轮移动，便于装置固定。固定装置通过启动两个转动电机（转动电机采用的是DM-37RS520型号及其相关的配套电源和电路）带动螺纹杆转动，和螺纹杆螺纹配合的套板分别在滑块和滑槽的限制下沿着螺纹杆方向下降，两个套板分别带动两个固定长钉下降，直至将两个固定长钉插入地面，从而实现对装置在地面的安装固定，从而使柜体不需墙面就能有效实现固定，适用于多种环境，同时通过通风网板便于柜体内腔的通风，将通风筒设为L型，防止雨水渗入。

附图1

附图2

附图3

2.3 部件注释。1.柜体，2.连接板，3.转动电机，4.滑块，5.滑槽，6.护板，7.挡板，[8]8.伸缩杆，9.滑轮，10.卡槽，11.限位槽，12.限位块，13.转杆，[9]14.底板，15.防滑板，16.电动推杆，17.移动块，18.卡块，19.支撑板，20.通风筒，21.通风网板，22.固定长钉，23.螺纹杆，24.套板，25.固定块，26.凹槽。

3.装置应用

储物柜作为大众广泛使用的公共设施之一，早已普及全世界，但是在超市、大型购物中心以及学校图书馆等公共场所均只设有简易的存放处或储物柜。在产品飞速更迭的今天，储物柜已经长达几十年没有进行装置/系统上的创新，导致其已经很难满足人们的公共储物需求。综合研究发现，在国内外的大型储物点主要是取票式寄存柜以及投币式，但是随着智能出行和移动支付的普及化，人们不再选择带硬币出门，也会因为疏忽而忘记了保存好小票导致自己的物品不能取出；近期出现的智能储物柜过分依赖手机导致手机不能存储，功能过于单一，难以满足人们在不同场景的储物需求；在高校的众多使用场景中，如篮球场存放贵重物品租借篮球、食堂存放书包扩大就餐空间、运动场寄存衣物等，人们迫切需要一款只能储物柜的出现，这一点在高效校园中体现的尤为重要。[10]在将储物柜系统化的目标下，团队利用移动互联网+储物柜的概念，升级传统储物柜功能，[11]以校园卡、微信、支付宝等作为使用媒介，解决传统储物柜的痛点，并结合不同使用场景，做出不同功能储物柜，涉及存书、借球、储物、人流量检测等。系统化的储物柜最终旨在打造一款智慧校园系统，通过后台app实施检测每台柜子的使用情况，延伸出的多种服务能够摒弃传统储物柜的弊端，带给用户更多的便利。并在初代系统完成后，接入了更多的功能，如：手机充电、卡类充值以及广告等，将其打造成多元化的服务平台。基于大学生创新创业项目——篮球场智能储物柜的发展和研究，《智能储物柜固定装置的研究与应用》一文应运而生。现有的储物柜固定装置大多需要通过墙体连接固定，限制了储物柜的安装条件，实用性不强。因此，针对上述问题提出一种智能储物柜固定装置所述柜体外壁左右两侧底端分别固定连接护板，两个所述护板相互远离的一侧顶端分别固定连接固定块。通过启动两个转动电机，转动电机带动螺纹杆转动，和螺纹杆螺纹配合的套板分别在滑块和滑槽的限制下沿着螺纹杆方向下降，两个套板分别带动两个固定长钉下降，直至将两个固定长钉插入地面，从而实现对装置在地面的安装固定，从而使柜体不需墙面就能有效实现固定，适用于多种环境。