本發(fā)明涉及一種物流載具倉儲裝置及其操作方法，它安裝在貨車車廂內(nèi)，能夠自動化搬運快遞包裹到車廂里，屬于物流運輸領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在常規(guī)的物流運輸過程中，快遞包裹層層碼放，包裹中的物品可能會受到擠壓，最終造成損傷。

常規(guī)的物流運輸需借助人力搬運，也不能將不同目的區(qū)域的快遞包裹分開碼放，需重復(fù)分揀，效率低下。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提供一種倉儲裝置及其操作方法，能夠?qū)⒂矌诺姆诸?、包裝、統(tǒng)計一體化，并且利用圖像處理、模式識別等技術(shù)實現(xiàn)硬幣分類、真?zhèn)伪鎰e及精確計數(shù)。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出以下技術(shù)方案：一種倉儲裝置及其操作方法，它包括多層立體臥式通道，所述臥式通道的頂部安裝有多個勾箱機構(gòu)，所述臥式通道的最底層側(cè)邊安裝有載物平臺X軸傳動機構(gòu)，所述載物平臺X軸傳動機構(gòu)上安裝有載運平臺Z軸傳動機構(gòu)能夠帶動載運平臺Z軸傳動機構(gòu)在X軸方向上移動，所述載運平臺Z軸傳動機構(gòu)能夠帶動載物平臺在Z軸方向上移動，所述載物平臺上放置有物流箱，所述頂層臥式通道的側(cè)面還安裝有平板電腦控制終端，在底層臥式通道上還安裝有電控系統(tǒng)，所述電控系統(tǒng)與載物平臺X軸傳動機構(gòu)、載運平臺Z軸傳動機構(gòu)以及平板電腦控制終端相連。

所述臥式通道由多個矩形通道組成，矩形通道的層數(shù)和每層的數(shù)量根據(jù)其安裝位置的尺寸確定。

所述載物平臺X軸傳動機構(gòu)包括X軸步進電機，所述X軸步進電機與小齒輪相嚙合傳動，所述小齒輪與大齒輪嚙合傳動，所述大齒輪與齒條相嚙合構(gòu)成齒輪齒條傳動，所述大齒輪安裝在X軸滑座上，所述X軸滑座同時與X軸雙導(dǎo)軌構(gòu)成滑動配合，所述齒條與X軸雙導(dǎo)軌固定在同一平面上。

所述載運平臺Z軸傳動機構(gòu)包括Z軸支架，所述Z軸支架的頂部固定有Z軸電機支架，所述Z軸電機支架上固定安裝有Z軸步進電機，所述Z軸步進電機的輸出軸與螺桿相連，所述螺桿與螺母構(gòu)成螺母絲桿傳動配合，所述螺母安裝在載運平臺的側(cè)板上，所述側(cè)板上還安裝有滑套，所述滑套與Z軸雙導(dǎo)軌構(gòu)成滑動配合，所述螺桿和Z軸雙導(dǎo)軌都支撐安裝在Z軸下支架上，所述Z軸下支架固定在載物平臺X軸傳動機構(gòu)的X軸滑座上。

所述勾箱機構(gòu)分為上、下兩層同步帶傳動機構(gòu)，所述上層同步帶傳動機構(gòu)的線性導(dǎo)軌安裝在臥式通道的上內(nèi)壁上，步進電機與第一從動輪支架配合，拉動同步帶運動，從而通過連接板驅(qū)動下層同步帶傳動機構(gòu)移動；所述下層同步帶傳動機構(gòu)的下層線性導(dǎo)軌通過連接板與上層同步帶傳動機構(gòu)的同步帶連接起來，勾出舵機和勾入舵機安裝下層線性導(dǎo)軌的滑塊上，直流電機與第二從動輪支架配合，拉動下同步帶運動，從而實現(xiàn)勾出舵機和勾入舵機相對于上層同步帶傳動機構(gòu)的移動。

所述勾箱機構(gòu)還包括長靜音拖鏈和短靜音拖鏈，所述長靜音拖鏈和短靜音拖鏈都安裝在臥式通道的上內(nèi)壁上，收納電機供電導(dǎo)線。

所述物流箱包括殼體，所述殼體的兩側(cè)面都安裝有多個導(dǎo)向輪，所述殼體的底部安裝有多個萬向輪，所述殼體的前端安裝有把手凹槽，所述把手凹槽與把手構(gòu)成滑動配合。

所述電控系統(tǒng)的控制核心采用單片微控制器，所述單片機微控制器通過藍(lán)牙與平板電腦相連傳遞信號，然后控制倉儲裝置的各電機運行，載運平臺Z軸傳動機構(gòu)和載運平臺X軸傳動機構(gòu)上各安裝有一個U型光電開關(guān)，提供傳動機構(gòu)運行原點，驅(qū)動器用于驅(qū)動步進電機和直流電機的運轉(zhuǎn)，開關(guān)電源給電控系統(tǒng)各電子部件供電。

所述倉儲裝置的載運平臺Z軸傳動機構(gòu)和載運平臺X軸傳動機構(gòu)安裝在貨車車廂后端，它們相互配合工作能夠把物流箱從車廂后端底部位置運輸?shù)较鄳?yīng)的臥式通道的入口正前方；所述勾箱機構(gòu)安裝在臥式通道內(nèi)壁，能夠拖著物流箱滑動，可從載運平臺上將物流箱勾入臥式通道中，同時也可把存放在臥式通道中物流箱依次勾出到載運平臺上。

采用任意一項倉儲裝置的操作方法，包括以下步驟：

S1：將貨車車廂安裝自動化貨車物流載具倉儲裝置后，接通電控系統(tǒng)的電源，打開平板電腦控制終端的軟件界面，啟動設(shè)備運行；

S2：檢查載物平臺是否歸零，如果沒有歸零，控制人員通過平板電腦控制終端的軟件界面按下歸零按鈕，驅(qū)動器驅(qū)動X軸和Z軸步進電機運轉(zhuǎn)直到U型光電開關(guān)檢測到信號后停止，然后把裝有規(guī)格化的快遞包裹的物流箱放置到載物平臺Z軸傳動機構(gòu)的載物平臺上，等待搬運；

S3：控制人員通過平板電腦控制終端的軟件界面選擇臥式通道中的一個目標(biāo)通道后并點擊裝載按鈕，平板電腦通過藍(lán)牙將信號傳遞給單片機微控制器，然后單片機微控制器通過驅(qū)動器驅(qū)動X軸和Z軸步進電機運轉(zhuǎn)，將物流箱送到目標(biāo)通道正前方后停止；

S4：執(zhí)行完上述操作后，單片機微控制器再通過驅(qū)動器驅(qū)動勾箱機構(gòu)的步進電機和直流電機以及勾入舵機運行，將物流箱拖入目標(biāo)通道；

S5：勾箱機構(gòu)、載物平臺X軸傳動機構(gòu)以及載物平臺Z軸傳動機構(gòu)相互配合完成上述操作后，回到初始位置，完成裝載過程，等待下一步指令；

S6：當(dāng)控制人員再將一個物流箱放置到載物平臺上，并且在軟件界面選擇臥式通道中的一個目標(biāo)通道后并點擊搬運按鈕，倉儲裝置會重復(fù)上述搬運過程，直到單個目標(biāo)通道達到三個物流箱的容量時會提示選擇其他通道，此時不會影響到其他未裝滿的目標(biāo)通道的搬運；

S7：物流箱的卸載過程則需要人工選擇目標(biāo)通道后，點擊軟件界面的卸載按鈕才會執(zhí)行，平板電腦通過藍(lán)牙將信號傳遞給單片機微控制器，然后單片機微控制器通過驅(qū)動器驅(qū)動X軸和Z軸步進電機運轉(zhuǎn)，將載物平臺移動到目標(biāo)通道正前方后停止；

S8：單片機微控制器再通過驅(qū)動器驅(qū)動勾箱機構(gòu)的步進電機和直流電機以及勾出舵機運行，將物流箱拖出目標(biāo)通道放置到載物平臺上，然后勾箱機構(gòu)回到初始位置；

S9：單片機微控制器通過驅(qū)動器驅(qū)動X軸和Z軸步進電機運轉(zhuǎn)，將物流箱運送到初始位置后停止，完成卸載過程。

本發(fā)明有如下有益效果：

本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理、可靠性好、工作效率高、操作簡單，能夠自動化把快遞包裹搬運到貨車車廂中，減少包裹的損傷，它能夠有效地節(jié)約人力，實現(xiàn)不同目的區(qū)域的快遞包裹分開碼放運輸，減少貨車到達目的區(qū)域后的再次重復(fù)分揀。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。

圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)圖。

圖2為本發(fā)明的主視圖及A局部視圖。

圖3為本發(fā)明的圖2的D-D截面圖。

圖4為本發(fā)明的圖2的E-E截面圖及B局部視圖。

圖5為本發(fā)明的物流箱結(jié)構(gòu)圖。

圖6為本發(fā)明的載運平臺結(jié)構(gòu)圖

圖7為本發(fā)明的勾箱機構(gòu)結(jié)構(gòu)圖。

圖8為本發(fā)明的電控硬件工作原理圖。

圖中：臥式通道10、多個勾箱機構(gòu)20、平板電腦控制終端30、載運平臺Z軸傳動機構(gòu)40、物流箱50、載物平臺X軸傳動機構(gòu)60、電控系統(tǒng)70；

上內(nèi)壁201、第一從動輪支架202、同步帶203、線性導(dǎo)軌204、連接板205、步進電機206、短靜音拖鏈207、勾出舵機208、第二從動輪支架209、勾入舵機210、下同步帶211、下層線性導(dǎo)軌212、直流電機213、長靜音拖鏈214；

Z軸支架401、Z軸步進電機402、Z軸電機支架403、螺桿404、Z軸雙導(dǎo)軌405、載運平臺406、螺母407、Z軸下支架408；

殼體501、把手502、把手凹槽503、萬向輪504、導(dǎo)向輪505；

單片機微控制器701、驅(qū)動器702、U型光電開關(guān)703。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式做進一步的說明。

實施例1：

如圖1-8，一種倉儲裝置，其特征在于：它包括多層立體臥式通道10，所述臥式通道10的頂部安裝有多個勾箱機構(gòu)20，所述臥式通道10的最底層側(cè)邊安裝有載物平臺X軸傳動機構(gòu)60，所述載物平臺X軸傳動機構(gòu)60上安裝有載運平臺Z軸傳動機構(gòu)40能夠帶動載運平臺Z軸傳動機構(gòu)40在X軸方向上移動，所述載運平臺Z軸傳動機構(gòu)40能夠帶動載物平臺在Z軸方向上移動，所述載物平臺上放置有物流箱50，所述頂層臥式通道10的側(cè)面還安裝有平板電腦控制終端30，在底層臥式通道10上還安裝有電控系統(tǒng)70，所述電控系統(tǒng)7與載物平臺X軸傳動機構(gòu)60、載運平臺Z軸傳動機構(gòu)40以及平板電腦控制終端30相連。工作過程中，用戶通過平板電腦控制終端30選擇對應(yīng)的上貨臥式通道后，電控系統(tǒng)控制載運平臺X軸傳動機構(gòu)和載運平臺Z軸傳動機構(gòu)的運動，將裝有快遞包裹的物流箱從貨車后端底部位置運送到被選擇的臥式通道正前方。臥式通道中的勾箱機構(gòu)將物流箱勾入臥式通道內(nèi)部，完成快遞包裹的上貨過程；到達目的地后，用戶通過平板電腦控制終端選擇對應(yīng)的卸貨臥式通道后，勾箱機構(gòu)將被選擇的物流箱勾出，與載運平臺Z軸傳動機構(gòu)和載運平臺X軸傳動機構(gòu)相互配合，將物流箱運送到貨車后端底部位置，完成快遞包裹的卸貨過程。

進一步的，用戶能夠根據(jù)快遞包裹的數(shù)量和目的地，運用運籌學(xué)原理，由平板電腦自動設(shè)計和計算出最佳搬運方案和路線，然后根據(jù)方案的指示，將快遞包裹裝到物流箱中，并存放到臥式通道中對應(yīng)的位置，對于體積較大或者不規(guī)格的包裹可裝到倉儲裝置底部的寬敞儲存空間里。

進一步的，所述臥式通道10由多個矩形通道組成，矩形通道的層數(shù)和每層的數(shù)量根據(jù)其安裝位置的尺寸確定。

進一步的，所述載物平臺X軸傳動機構(gòu)60包括X軸步進電機601，所述X軸步進電機601與小齒輪602相嚙合傳動，所述小齒輪602與大齒輪603嚙合傳動，所述大齒輪603與齒條604相嚙合構(gòu)成齒輪齒條傳動，所述大齒輪603安裝在X軸滑座606上，所述X軸滑座606同時與X軸雙導(dǎo)軌605構(gòu)成滑動配合，所述齒條604與X軸雙導(dǎo)軌605固定在同一平面上。

進一步的，所述載運平臺Z軸傳動機構(gòu)40包括Z軸支架401，所述Z軸支架401的頂部固定有Z軸電機支架403，所述Z軸電機支架403上固定安裝有Z軸步進電機402，所述Z軸步進電機402的輸出軸與螺桿404相連，所述螺桿404與螺母407構(gòu)成螺母絲桿傳動配合，所述螺母407安裝在載運平臺406的側(cè)板上，所述側(cè)板上還安裝有滑套，所述滑套與Z軸雙導(dǎo)軌405構(gòu)成滑動配合，所述螺桿404和Z軸雙導(dǎo)軌405都支撐安裝在Z軸下支架408上，所述Z軸下支架408固定在載物平臺X軸傳動機構(gòu)60的X軸滑座606上。

進一步的，工作過程中所述倉儲裝置的載運平臺Z軸傳動機構(gòu)中，Z軸支架起到支撐作用，固定在Z軸電機支架的Z軸步進電機驅(qū)動螺桿轉(zhuǎn)動，而螺桿通過螺母帶動載運平臺上的物流箱沿Z軸雙導(dǎo)軌上移動，實現(xiàn)Z軸方向升降運動，Z軸下支架固定在載運平臺X軸傳動機構(gòu)的X軸滑座的上。載運平臺X軸傳動機構(gòu)中X軸步進電機帶動小齒輪轉(zhuǎn)動，而小齒輪帶動大齒輪轉(zhuǎn)動，大齒輪與齒條相嚙合，從而驅(qū)動X軸滑座在X軸雙導(dǎo)軌上滑動，實現(xiàn)物流箱沿X軸方向左右移動。

進一步的，所述勾箱機構(gòu)20分為上、下兩層同步帶傳動機構(gòu)，所述上層同步帶傳動機構(gòu)的線性導(dǎo)軌204安裝在臥式通道10的上內(nèi)壁201上，步進電機206與第一從動輪支架202配合，拉動同步帶203運動，從而通過連接板205驅(qū)動下層同步帶傳動機構(gòu)移動；所述下層同步帶傳動機構(gòu)的下層線性導(dǎo)軌212通過連接板205與上層同步帶傳動機構(gòu)的同步帶203連接起來，勾出舵機208和勾入舵機210安裝下層線性導(dǎo)軌212的滑塊上，直流電機213與第二從動輪支架209配合，拉動下同步帶211運動，從而實現(xiàn)勾出舵機208和勾入舵機210相對于上層同步帶傳動機構(gòu)的移動。

進一步的，所述勾箱機構(gòu)20還包括長靜音拖鏈214和短靜音拖鏈207，所述長靜音拖鏈214和短靜音拖鏈207都安裝在臥式通道10的上內(nèi)壁201上，收納電機供電導(dǎo)線。

工作過程中，所述倉儲裝置的勾箱機構(gòu)分為上、下兩層同步帶傳動機構(gòu)，上層同步帶傳動機構(gòu)的線性導(dǎo)軌安裝在臥式通道上內(nèi)壁上，其步進電機與從動輪支架配合，拉動同步帶運動，從而通過連接板驅(qū)動下層同步帶傳動機構(gòu)移動；下層同步帶傳動機構(gòu)的線性導(dǎo)軌通過連接板與上層同步帶傳動機構(gòu)的同步帶連接起來，其勾出舵機和勾入舵機安裝下層線性導(dǎo)軌的滑塊上，下層同步帶傳動機構(gòu)的直流電機與從動輪支架配合，拉動同步帶運動，從而實現(xiàn)勾出舵機和勾入舵機相對于上層同步帶傳動機構(gòu)的移動；所述倉儲裝置的勾箱機構(gòu)的上下兩層同步帶傳動機構(gòu)的設(shè)計，不僅可以實現(xiàn)勾入舵機伸出臥式通道之外勾住物流箱的把手，同時能將物流箱勾拽到臥式通道最里端；長靜音拖鏈和短靜音拖鏈?zhǔn)穷A(yù)留的走線通道，以使電機供電導(dǎo)線不干涉到物流箱在臥式通道中的滑動。

進一步的，所述物流箱50包括殼體501，所述殼體501的兩側(cè)面都安裝有多個導(dǎo)向輪505，所述殼體501的底部安裝有多個萬向輪504，所述殼體501的前端安裝有把手凹槽503，所述把手凹槽503與把手502構(gòu)成滑動配合。所述的物流箱可以容納大小在一定尺寸范圍內(nèi)的快遞包裹，物流箱殼體可以防止快遞包裹在運輸途中的損壞。把手可以方便人力搬運，同時與把手凹槽相互配合，使物流箱之間上下層疊，而不錯位，物流箱底部有4個萬向滑輪，萬向滑輪使物流箱從載運平臺能夠順暢地滑入臥式通道中，物流箱左右兩側(cè)各有兩個導(dǎo)向輪，導(dǎo)向輪可與臥式通道內(nèi)側(cè)壁接觸，起到糾正物流箱滑行方向的作用。

進一步的，所述電控系統(tǒng)70的控制核心采用單片微控制器701，所述單片機微控制器701通過藍(lán)牙與平板電腦30相連傳遞信號，然后控制倉儲裝置的各電機運行，載運平臺Z軸傳動機構(gòu)40和載運平臺X軸傳動機構(gòu)60上各安裝有一個U型光電開關(guān)703，提供傳動機構(gòu)運行原點，驅(qū)動器702用于驅(qū)動步進電機和直流電機的運轉(zhuǎn)，開關(guān)電源給電控系統(tǒng)70各電子部件供電。

進一步的，所述倉儲裝置的載運平臺Z軸傳動機構(gòu)40和載運平臺X軸傳動機構(gòu)60安裝在貨車車廂后端，它們相互配合工作能夠把物流箱50從車廂后端底部位置運輸?shù)较鄳?yīng)的臥式通道10的入口正前方；所述勾箱機構(gòu)20安裝在臥式通道10內(nèi)壁，能夠拖著物流箱50滑動，可從載運平臺406上將物流箱50勾入臥式通道10中，同時也可把存放在臥式通道10中物流箱50依次勾出到載運平臺406上。

實施例2：

采用任意一項倉儲裝置的操作方法，包括以下步驟：

S1：將貨車車廂安裝自動化貨車物流載具倉儲裝置后，接通電控系統(tǒng)70的電源，打開平板電腦控制終端30的軟件界面，啟動設(shè)備運行；

S2：檢查載物平臺406是否歸零，如果沒有歸零，控制人員通過平板電腦控制終端30的軟件界面按下歸零按鈕，驅(qū)動器702驅(qū)動X軸和Z軸步進電機運轉(zhuǎn)直到U型光電開關(guān)703檢測到信號后停止，然后把裝有規(guī)格化的快遞包裹的物流箱50放置到載物平臺Z軸傳動機構(gòu)40的載物平臺406上，等待搬運；

S3：控制人員通過平板電腦控制終端30的軟件界面選擇臥式通道10中的一個目標(biāo)通道后并點擊裝載按鈕，平板電腦30通過藍(lán)牙將信號傳遞給單片機微控制器701，然后單片機微控制器701通過驅(qū)動器702驅(qū)動X軸和Z軸步進電機運轉(zhuǎn)，將物流箱50送到目標(biāo)通道正前方后停止；

S4：執(zhí)行完上述操作后，單片機微控制器701再通過驅(qū)動器702驅(qū)動勾箱機構(gòu)20的步進電機206和直流電機213以及勾入舵機210運行，將物流箱50拖入目標(biāo)通道；

S5：勾箱機構(gòu)20、載物平臺X軸傳動機構(gòu)60以及載物平臺Z軸傳動機構(gòu)40相互配合完成上述操作后，回到初始位置，完成裝載過程，等待下一步指令；

S6：當(dāng)控制人員再將一個物流箱50放置到載物平臺406上，并且在軟件界面選擇臥式通道10中的一個目標(biāo)通道后并點擊搬運按鈕，倉儲裝置會重復(fù)上述搬運過程，直到單個目標(biāo)通道達到三個物流箱50的容量時會提示選擇其他通道，此時不會影響到其他未裝滿的目標(biāo)通道的搬運；

S7：物流箱50的卸載過程則需要人工選擇目標(biāo)通道后，點擊軟件界面的卸載按鈕才會執(zhí)行，平板電腦30通過藍(lán)牙將信號傳遞給單片機微控制器701，然后單片機微控制器701通過驅(qū)動器702驅(qū)動X軸和Z軸步進電機運轉(zhuǎn)，將載物平臺406移動到目標(biāo)通道正前方后停止；

S8：單片機微控制器701再通過驅(qū)動器702驅(qū)動勾箱機構(gòu)20的步進電機206和直流電機213以及勾出舵機208運行，將物流箱50拖出目標(biāo)通道放置到載物平臺406上，然后勾箱機構(gòu)20回到初始位置；

S9：單片機微控制器701通過驅(qū)動器702驅(qū)動X軸和Z軸步進電機運轉(zhuǎn)，將物流箱50運送到初始位置后停止，完成卸載過程。

通過上述的說明內(nèi)容，本領(lǐng)域技術(shù)人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進行多樣的變更以及修改都在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。本發(fā)明的未盡事宜，屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知常識。