一种共享单车物流化循环存取系统的制作方法

本发明涉及物品存取领域，具体指一种共享单车物流化循环存取系统。

背景技术：

近年来，共享单车在各大城市普及了起来，共享单车是指企业在校园、地铁站点、公交站点、居民区、商业区、公共服务区等提供自行车单车共享服务，是一种分时租赁模式。共享单车是一种新型共享经济。目前，共享单车存取系统现状为：平面场地单层或者多层停放存取或停车桩式存取。平面场地单层或者多层停放存取和停车桩式存取的优点是存取方便，缺点是首先单车暴露在公共场合，风吹雨淋的自然损坏和人为因素的损坏导致单车服务寿命减短，同时需要增添人力服务成本。另外该方式占地面积大，单位面积停车数量有限，根本无法满足类似于地铁站，商业区，旅游景点等高人流量，高使用率，寸土寸金的地段使用。另外，现有的存取方式存在着存取速度以及存取单车的数量无法满足类似于公交地铁站，商业区，旅游景点等高人流量，高使用率，并有着潮汐规律使用规律场合（比如上班族使用，早上8点大量存车，晚上17点左右大量取车），且单位面积存取单车数量还是有限，建设成本（比如说在地铁站或者商业区挖设深坑等）费用高昂。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中存在的问题，提供一种占地面积少、存储量大、存取方便快捷的共享单车物流化循环存取系统。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种共享单车物流化循环存取系统，包括物流箱，该系统还包括单车自动存取模块、物流箱散发收集模块、物流箱编辑出入库模块和立体仓库，所述单车自动存取模块包括至少一个存取口，单车自动存取模块包括上下料装置，物流箱散发收集模块包括接料装置和传送通道，立体仓库包括空箱码垛组和已存箱码垛组。

所述物流箱编辑出入库模块包括吊运装置和行走轨道。

所述吊运装置包括三框吊运装置，所述行走轨道上分布有吊运车行走位置传感器，所述三框吊运装置滑动连接在行走轨道上，三框吊运装置由吊运外框、吊运中框和承重框组成，所述吊运外框包括行走小车、配重块、配重块滑道、升降电机、外框框体及安装在配重块滑道上的中框止点位置传感器、中框移动导杆；所述吊运中框包括中框框体、中框导杆座、中框吊运勾、承重框升降电机、锥形齿轮传动组件、承重框升降丝杠、承重框升降导杆和安装在中框框体内壁上的承重框止点位置传感器；所述承重框包括承重框框体、承重丝杠螺母、承重框导杆座和承重插板气缸组件。

所述物流箱编辑出入库模块由辊道自动开合窗口装置和码垛箱位置检测组件组成，所述辊道自动开合窗口装置包括两个对称分布的辊道座，所述辊道座由辊道、辊道底座、辊道移动轮毂、辊道移位驱动气缸和辊道座行走轨道组成，所述码垛箱位置检测组件位于辊道上。

所述上下料装置包括上框机构、中框机构和下框机构，所述上框机构包括上框体、上框体翻转装置和位于上框体两侧的上框左右挡板装置，所述上框体内部设置有上框体传送辊；所述中框机构包括中框体、位于中框体背面的丝杆提升装置和位于中框体两侧的中框上挡板装置与中框下挡板装置，所述中框上挡板装置的上方设置有左右压板装置和扫描装置；所述下框机构包括下框体、分别位于下框体两侧的下框翻转装置和丝杆提升装置，所述下框体的内部设置有下框体传送辊。

所述丝杆提升装置包括导杆、丝杠、丝杠螺母和丝杠提升电机，所述丝杠提升电机通过链条与丝杠传动连接，所述导杆位于丝杠的两侧，导杆的两端分别固定在固定座上，所述丝杠螺母套接在导杆和丝杠上，丝杠螺母的两端设置有托架总成，所述托架总成上安装有伸缩托板。

所述所述物流箱散发收集模块的接料装置包括顶料气缸机构、接料机构，所述顶料气缸机构包括顶料板、顶料气缸和顶料气缸导杆，所述顶料气缸导杆分别位于顶料气缸的气缸杆两侧，所述顶料气缸上的气缸固定座通过导杆套与顶料气缸导杆滑动连接，所述顶料板位于气缸固定座的顶部，所述顶料气缸的气缸杆上设置有位置传感器；所述接料机构与编辑出入库模块相连通，接料机构包括接料底座和接料插板组件，所述接料底座上设置有接料窗口，所述接料插板组件分别位于接料窗口的四角，接料插板组件包括插板气缸、接料插板和插板压板，所述插板气缸的气缸杆与接料插板相连，所述插板压板位于接料插板的上方；所述传送通道位于顶料气缸机构与接料机构之间，所述传送通道上设置有物流箱传送辊道，所述物流箱传送辊道上设置有顶料板进出窗口，物流箱传送辊道的末端设置有定位挡板，顶料板进出窗口的两侧设置有由压板气缸控制的定位压板，所述接料窗口、顶料板进出窗口和顶料板的中心位于同一直线上，并且接料窗口的面积＞物流箱的底面面积＞顶料板进出窗口的面积＞顶料板的面积。

所述所述物流箱由上盖和下箱体组成，所述下箱体的相对两侧箱口上设置有锁箱栓，所述锁箱栓对称分布有两个锁栓孔，与锁箱栓同侧的下箱体的箱板中部设置有扫描孔，与锁箱栓同侧的上盖上对称分布有两个开锁孔，所述上盖上对应锁箱栓的位置挖有包容锁箱栓的条槽，所述开锁孔位于条槽的上方，所述下箱体上与设置有扫描孔的箱板相邻的箱板底部设置有方便搬运的凹槽，所述上盖内设置有锁芯，所述锁芯由开锁杆、锁芯杆和弹簧组成，当上盖盖在下箱体上时，所述开锁孔位于锁栓孔的正上方，所述开锁杆位于开锁孔内，所述锁芯杆位于锁栓孔内。

所述单车自动存取模块内还设置有安全门单元，安全门单元上设置有与物流箱的锁芯对应的开锁装置。

所述安全门单元包括开门丝杠装置和开锁装置，所述开门丝杠装置包括开关门电机、开门丝杠、安全门导杆、安全门体和同步传动装置，所述开门丝杠和安全门导杆分别位于安全门体的两侧，所述开关门电机通过链条与同步传动装置连接在一起，所述开门丝杠与同步传动装置中的传动齿轮固定连接，所述开门丝杆上套接有开门丝杠螺母，所述安全门导杆上套接有导杆滑块，所述安全门体的两端分别与开门丝杠螺母、导杆滑块固定连接，所述开锁装置固定在安全门体的背面，开锁装置包括两根推杆导孔条和位于推杆导孔条两侧的电动推杆，两根推杆导孔条的间距略大于物流箱的宽度，所述电动推杆与物流箱的锁芯一一对应。

本发明与现有技术相比，具有以下优势：

1、本发明是将单车装箱后进行存取，本系统中的存储箱自动存取模块、存储箱箱散发收集模块、存储箱编辑出入库模块和立体仓库涵盖了单车从仓库到消费者手中所经历的所有运输链条，整个系统中的各个环节高度协调，存取效率高、速度快，同时单车装箱处理，也让快速、高效、多窗口同时存取单车成为可能。

2、本发明对装有单车的箱体及空箱进行码垛存放，占地面积更少，系统存取单车数量巨大，箱体出入库速度快，而存放成本及相关条件要求大幅降低。

3、本发明存取速度快，理论上10秒钟内即可完成一辆单车的存取，用户可在同一窗口既能存车也可取车，也可多窗口同时进行存取操作，甚至满足十人及十人以上同时存取（形式类似于银行里的自动存取款机），完全可以满足单车在一定区域内高频率使用的需求，且存取方便快捷。

4、本发明组成系统的几个部分，相互之间可以模块化灵活搭配，既能在标准化基础上精简缩量，也可以在原基础上扩量增容，从而满足不同境况下的要求，并且本系统搭建形式也可有多种选择，既可地上也可地下，或者两者综合；既可以横向也可以纵向或者两者综合，搭建更灵活，建设及制造成本相对低廉。

5、本发明由于单车装箱在系统内进行存取及存储操作，则单车在停放这块自然损坏和人为损坏率接近为零，大幅降低了单车整体损坏率，节省了大量的运营成本及人力投入。同时，也弥补了共享单车及公共自行车在用户交车后，单车处于一种无监管状态（即下一个单车使用者如果在停车位拿到一辆不良单车，共享单车及公共自行车系统则无法确认是上一个单车使用者的原因还是在停放后其他因素的导致的损坏）。从而让共享单车及公共自行车系统对单车使用者的信用评测形成一种闭环系统，这样激励单车使用者正常使用单车，再次大幅降低了单车损坏率，提高单车服务寿命，更节省了大量的运营成本及人力投入。

附图说明

图1是本发明中物流箱的结构示意图。

图2是物流箱中锁芯的结构示意图。

图3是单车自动存取模块中三框接力物流箱传递单元的结构示意图一。

图4是三框接力物流箱传递单元中上框机构的结构示意图。

图5是三框接力物流箱传递单元中中框机构的结构示意图。

图6是三框接力物流箱传递单元中下框机构的结构示意图，

图7是三框接力物流箱传递单元中丝杆提升装置的结构示意图。

图8是单车自动存取模块中安全门单元的结构示意图。

图9是安全门单元中开门丝杠装置的结构示意图。

图10是安全门单元中开锁装置的结构示意图。

图11是本发明中物流箱散发收集模块的结构示意图一。

图12是本发明中物流箱散发收集模块的结构示意图二。

图13是本发明中物流箱编辑出入库模块的结构示意图一（三框吊运模式）。

图14是图14中吊运外框的结构示意图。

图15是图14中吊运中框的结构示意图。

图16是图14中承重框的结构示意图。

图17是本发明中编辑出入库模块的结构示意图二（辊道自动开合窗口模式）。

图18是本发明中物流箱码垛组转移示意图（辊道自动开合窗口模式）。

图19是本发明中多窗口存取单车的流程方框图一。

图20是本发明中多窗口存取单车的流程方框图二。

图21是本发明中微型单窗口存取单车的流程方框图。

图22是本发明中的结构框图。

图中：物流箱1，单车自动存取模块2，物流箱散发收集模块3，物流箱编辑出入库模块4，物流箱码垛组出入库输送辊道401，立体仓库5，三框接力物流箱传递单元6，安全门单元7，锁芯8，开锁装置9，上框机构10，旋转轴1001，气缸推动旋转装置1002，中框机构11，l形导板111，下框机构12，下框旋转轴121，下框气缸推动旋转装置122，上框体13，上框体翻转装置14，上框左右挡板装置15，上框体传送辊16，中框体17，丝杆提升装置18，中框上挡板装置19，中框下挡板装置20，左右压板装置21，扫描装置22，下框体23，下框翻转装置24，下框体传送辊25，导杆26，丝杠27，丝杠螺母28，丝杠提升电机29，固定座30，托架总成31，伸缩托板32，开门丝杠装置33，开关门电机34，开门丝杠35，安全门导杆36，安全门体37，同步传动装置38，开门丝杠螺母39，导杆滑块40，推杆导孔条41，电动推杆42，顶料气缸机构43，接料机构44，传送通道45，顶料板46，顶料气缸47，顶料气缸导杆48，气缸固定座49，位置传感器50，接料底座51，接料插板组件52，接料窗口53，插板气缸54，接料插板55，插板压板56，物流箱传送辊道57，顶料板进出窗口58，定位挡板59，定位压板60，三框吊运装置61，行走轨道62，吊运车行走位置传感器63，吊运外框64，吊运中框65，承重框66，行走小车67，配重块68，配重块滑道69，升降电机70，外框框体71，中框止点位置传感器72，中框移动导杆73，中框框体74，中框导杆座75，中框吊运勾76，承重框升降电机77，锥形齿轮传动组件78，承重框升降丝杠79，承重框升降导杆80，承重框止点位置传感器81，承重框框体82，承重丝杠螺母83，承重框导杆座84，承重插板气缸组件85，辊道自动开合窗口装置86，码垛箱位置检测组件87，辊道座88，辊道89，辊道底座90，辊道移动轮毂91，辊道移位驱动气缸92，辊道座行走轨道93，上盖94，下箱体95，锁箱栓96，锁栓孔97，扫描孔98，开锁孔99，条槽100，凹槽101，锁杆102，锁芯杆103，弹簧104，上下箱隔离槽105，物流箱码垛组出入库输送辊道401，空箱码垛组551，已存箱码垛组552，上下料装置991，接料装置992，存取口993。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

物流箱1的结构参见图1-图2，物流箱1由上盖94和下箱体95组成，所述下箱体95的相对两侧箱口上设置有锁箱栓96，所述锁箱栓96对称分布有两个锁栓孔97，与锁箱栓96同侧的下箱体95的箱板中部设置有贯穿扫描孔98，便于外边的扫描读取设备通过此扫描孔98扫描固定在下箱体中单车的识别码，与锁箱栓96同侧的上盖94上对称分布有两个开锁孔99，所述上盖94上对应锁箱栓96的位置挖有包容锁箱栓96的条槽100，所述开锁孔99位于条槽100的上方，所述下箱体95上与设置有扫描孔98的箱板相邻的箱板底部设置有双边搬运的凹槽101，所述上盖94内设置有锁芯8，所述锁芯8由开锁杆102、锁芯杆103和弹簧104组成，当上盖94盖在下箱体95上时，所述开锁孔99位于锁栓孔97的正上方，所述开锁杆102位于开锁孔99内（开锁杆102没有突出在上盖94的左右侧外表面），所述锁芯杆103位于锁栓孔97内。

当箱盖左右外侧的电动推杆42伸进开锁孔99内抵压开锁杆102时，开锁杆102会克服锁芯8上弹簧104的阻力轴向后退，带动锁芯杆103后退，则锁芯杆103会退出下箱体95的锁栓孔97，此时物流箱1即处于开锁状态，上盖94在开锁后即可沿下箱体95左右长条形锁箱栓96移动从而达到开启物流箱1的目的；在锁箱时，上盖沿开锁后的下箱体95左右长条形锁箱栓96移动，当移动到锁芯杆103正对着下箱体95锁栓孔97的位置时，箱体外边的电动推杆42逐渐退出开锁孔99内不再抵压开锁杆102，开锁杆102会在锁芯8上弹簧104的作用下轴向复位，带动锁芯杆103复位，则锁芯杆103会穿过下箱体95的锁栓孔97锁紧上盖94和下箱体95，则物流箱1处于锁箱状态。

所述三框接力物流箱传递单元6用来向安全门位置传送需要存取单车的物流箱1，结构参见图3-图4，包括相互连通的上框机构10、中框机构11和下框机构12，上框机构10、中框机构11和下框机构12从上到下竖直放置，上框机构10、下框机构12中部安装都安装有可以旋转的转轴，在各自的气缸推动下可以90度旋转，在单车存取过程中，上框机构10、下框机构12在控制plc发出的指令驱动下，旋转水平放置或者竖直放置，中框机构11则在工作中框体始终竖直固定不动，物流箱1在中框机构11上半段停留定位扫描并进行开锁开箱并存取单车，而上框机构10和下框机构12则只是为中框机构11运送物流箱1，其中上框机构10为中框机构11运送物流箱，下框机构12为中框机构11运送存有单车物流箱。

所述上框机构10的结构参见图5，包括上框体13、位于上框体13背面的上框体翻转装置14和位于上框体13两侧的挡板装置15，所述上框体13内部设置有上框体传送辊16，所述上框体翻转装置14包括旋转轴1001和气缸推动旋转装置1002，上框体13可包容着整个物流箱1，当物流箱1需要在上框机构10和物流箱散发及收集模块3之间传递时，plc首先检测上框机构10的放置状态（由气缸推动旋转装置1002上的气缸杆行程位置传感器来确定），如果为水平放置，则不驱动气缸推动旋转装置1002，继续保持上框体13水平放置状态，当检测为竖直放置，则驱动气缸推动旋转装置1002动作，缸杆回缩带动上框体13上端绕旋转轴1001顺时针旋转90，由原来竖直放置旋转成水平放置，上框机构10在水平放置状况下，物流箱1在上框体传送辊16传送下会横向（即物流箱1的侧面对的那个方向）来回移动，上框体传送辊16正转时，可将物流箱1由上框体13内向框体外物流箱散发及收集模块3传递，上框体传送辊16反转时，可将物流箱1由物流箱散发及收集模块3向上框体13内部传递；当物流箱1从上框体13向中框机构11传递时，plc首先驱动上框左右挡板装置15工作，同时检测上框机构10的放置状态，如果为竖直放置，则不驱动气缸推动旋转装置1002，继续保持上框体竖直放置，当检测上框体13水平放置时，则驱动气缸推动旋转装置1002动作，缸杆伸出带动上框体13上端绕旋转轴1001逆时针旋转90°，由原来水平放置旋转成竖直放置，而上框左右挡板装置15是布置在上框体下端左右两侧的气动阀体，工作时阀体推动安装在阀杆上的左右挡板舌头，从上框体上挡板舌头进出窗口伸进上框体内，挡住上框体13与中框机构11之间传递物流箱1的路径，左右挡板舌头伸进上框体内进给到位后，两个挡板舌头之间留有中框机构11内中框托架总成31上的伸缩托板32通过的空间，并在上框体13竖直放置时承接物流箱1的重力，此时中框机构11内中框托架总成31上的伸缩托板32通过上框左右挡板装置15伸出两个挡板舌头之间空间，上托上框体13内的物流箱1，当中框托架总成31上的伸缩托板32上托物流箱1下端到达上框左右挡板装置15以上位置（该位置由上框体13框内物流箱位置检测传感器检测确定）时，plc控制上框左右挡板装置15复位，并控制中框托架总成31上的伸缩托板32下移，物流箱在自身重力作用下随中框托架总成31上的伸缩托板32下移进入中框机构11内；当物流箱1从中框机构11向上框体13内传递时，plc先控制上框左右挡板装置15复位，中框机构11内的托架总成31上的伸缩托板32上托物流箱1进入上框体13，当伸缩托板32上托物流箱1下端到达上框左右挡板装置15以上位置（该位置由上框框内物流箱位置检测传感器组件检测确定）时，plc会控制上框左右挡板装置15动作，准备承接伸缩托板32上托来的物流箱1，plc再控制伸缩托板32下移回到中框机构11内，物流箱1随之下移落至上框左右挡板装置15伸出的左右挡板舌头上，从而完成物流箱1从中框机构11向框体13内传递的操作。上框框内物流箱位置检测传感器组件安装在上框体13底部，用于检测上框体13内是否有物流箱1存在以及物流箱1是否到达上框体13中设计的位置。

所述中框机构11的结构参见图6，包括中框体17、位于中框体17背面的丝杆提升装置18和位于中框体17两侧的中框上挡板装置19与中框下挡板装置20，所述中框上挡板装置19的上方设置有左右压板装置21和扫描装置22，中框体17通过框体左右的l形导板111导入物流箱1的上盖94和下箱体95结合面之间的上下箱隔离槽105来限制和引导物流箱1，l形导板111导入物流箱上盖94和下箱体95结合面之间上下箱隔离槽105后，限制了物流箱1的下箱体95在中框体17内水平方向移位，同时隔离了物流箱1的上盖94和下箱体95，为即将进行的物流箱1的开盖操作做准备。中框机构11中的丝杠提升装置18的作用是提升和承托中框体17及上框13中的物流箱，在plc指令控制下，迎接上框机构10内上框左右挡板装置15所承接的物流箱1或提升中框体17下段的中框下挡板装置20上所承接的物流箱1，并将之传送至中框体17上段，物流箱1在中框体17上段定位开箱存取单车完毕后，丝杠提升装置18再将物流箱1传送至中框体17下段的中框下挡板装置20的挡板上或者上框机构10内上框左右挡板装置15的挡板舌头上。

所述丝杆提升装置18的结构参见图8，包括导杆26、丝杠27、丝杠螺母28和丝杠提升电机29，所述丝杠提升电机29通过链条与丝杠27传动连接，所述导杆26位于丝杠27的两侧，导杆26的两端分别固定在固定座30上，所述丝杠螺母28套接在导杆26和丝杠27上，丝杠螺母28的两端设置有托架总成31，所述托架总成31上安装有伸缩托板32。丝杠提升电机29正向旋转，通过链条传动带动丝杠27正向旋转，则丝杠螺母28在两个导杆26导引下沿丝杠27向上移动，托架总成31固定在丝杠螺母28上，也会随之向上移动，从而带动托架总成31上的伸缩托板32在中框体17内向上移动，丝杠提升电机29反向转动，则托架总成31上的伸缩托板32随之在中框体17内向下移动。在本系统实例中，为了满足托架总成31上的伸缩托板32上能移动至上框机构10下端上框左右挡板装置15以上位置，下能移动至中框机构11下端中框下挡板装置20以下位置，在设计上将托架总成31上的伸缩托板32远低于丝杠螺母28位置，并且在托架总成31上留缺口空间，使托架总成31移动至中框体17最下端时，固定丝杠27、导杆26的下端的固定座30能通过该缺口空间，从而满足托架总成31上的伸缩托板32能移动至中框机构11下端中框下挡板装置20以下位置。同时，将丝杠提升电机29及固定丝杠27、导杆26的上端的固定座30突出中框体17上端，布置在上框体13竖立状态的背后，这样丝杠螺母28能移动至上框体13竖立状态的背后所在部位，从而带动托架总成32上的伸缩托板32运行至上框机构10下端的上框左右挡板装置15以上位置。托架总成31上的伸缩托板32越低于丝杠螺母28位置，则要求丝杠提升电机29及固定丝杠27、导杆26的上端的固定座30突出中框体17上端越多，也就要求上框机构10转轴101位置离中框体17越远，即要求上框体13的旋转半径越大，这个可以通过加大上框体长度来解决。

在本系统实例中，托架总成32上的伸缩托板32将物流箱1承送至中框体17上段开箱位置，中框体17上段的中框上挡板装置19的挡板伸出承接了托板送至的物流箱1，则物流箱1在中框体17内上下位置被定位（物流箱1在重力的作用下会紧贴中框体的中框上挡板装置19的左右挡板），而中框体17上左右的l形导板111导入物流箱1上盖94和下箱体95结合面之间上下箱隔离槽105，定位了物流箱1的在中框体17内水平方向的位置，此时中框体17上段左右两侧的左右压板装置21的压板气缸推动缸杆做相对运动，左右压板装置21上的压板穿过中框体17上段左右两侧的窗口左右挤压物流箱1，将物流箱1左右定位，这样物流箱1在x,y,z三个方位都准确定位了，即可进行后续的扫描，开锁，开箱，存取单车的操作。在左右压板装置21的左右压板上分别布置有扫描装置22，当左右压板装置21上的压板定位好物流箱1左右位置时，扫描装置22上的的扫描进给杆在左右扫描进给电机驱动下，穿过左右压板装置21上预留的窗口，通过物流箱1左右两侧的扫描孔98，扫描固定在下箱体中单车的识别码，并将扫描所得的单车信息传至本存取系统服务器。而托架总成31上的伸缩托板32在总成上气缸驱动下伸缩托板舌头能既伸出到中框体17内，也能退回到中框体17背后，目的是当中框体17内有物流箱存在时，通过舌头退回到中框体17背后来规避此物流箱，从而使托架总成31能顺利运行至中框体17内被物流箱阻隔的以上或者以下区域。

所述下框机构12的结构参见图7，包括下框体23、分别位于下框体23两侧的下框翻转装置24和丝杆提升装置18，所述下框体23的内部设置有下框体传送辊25，所述下框翻转装置24包括下框旋转轴121和下框气缸推动旋转装置122。下框体23和上框体13一样是一个可以完整包容一个物流箱1的腔体，下框体23腔体外部左右两侧安装的有下框框内物流箱位置检测传感器组件。

当物流箱1需要在下框机构12和物流箱散发及收集模块3之间传递时，plc首先检测下框机构12的放置状态（由气缸推动旋转装置122上气缸杆行程位置传感器来确定），如果为水平放置，则不驱动下框气缸推动旋转装置122，继续保持下框体23水平放置状态，当检测为竖直放置，则驱动下框气缸推动旋转装置122动作，缸杆回缩带动下框体23上端绕下框旋转轴121顺时针旋转90°由原来竖直放置旋转成水平放置。下框机构12在水平放置状况下，plc控制丝杠提升装置18中托架总成31上的伸缩托板32下移至下框体23最左位置（竖直放置时是下框体23的最低位置），此时物流箱1在下框体传送辊装置25传送下横向（即物流箱1的侧面对的那个方向）来回移动，下框体传送辊装置25的传送辊正转时，可将物流箱1由下框体23内向框体外物流箱散发及收集模块3传递，下框体传送辊装置25的传送辊反转时，可将物流箱1由框体外物流箱散发及收集模块3向下框体23内部传递；当物流箱1需要在中框机构11和下框机构12之间传递时，plc首先检测下框机构12的放置状态（由下框气缸推动旋转装置122上气缸杆行程位置传感器来确定），如果为竖直放置，则不驱动下框气缸推动旋转装置122继续保持上框体23竖直放置，当检测下框体23水平放置时，则驱动下框气缸推动旋转装置122动作，缸杆伸出带动下框体23上端绕旋转轴121逆时针旋转90°，由原来水平放置旋转成竖直放置。当物流箱1需要从下框体23传送至中框体17时，plc首先驱动中框机构11下端中框下挡板装置20复位，提供物流箱1从下框体23向中框体13移动的通道。同时驱动位于下框机构12中丝杠提升装置18内的丝杠电机29反转，通过链条传动，带动丝杠提升装置18内的丝杠27反转，从而带动丝杠27上的丝杠螺母28在两个导杆26的导引下沿丝杠27向上移动，而托架总成31上的伸缩托板32也会随之在下框体23内承托物流箱1的下端向上移动，逐渐进入中框体17内部，中框体17上左右的l形导板111会导入物流箱1上盖94和下箱体95结合面之间上下箱隔离槽105，当物流箱1下端到达高于中框机构11下端的中框下挡板装置20以上位置时（这时，plc会接收到中框框内物流箱位置检测传感器组件传来的中框体下段物流箱就绪信号），plc驱动中框机构11下端左右两侧的中框下挡板装置20动作，中框下挡板装置20推动下挡板通过下挡板进出窗口伸进中框体17内，预备承接物流箱1，同时plc驱动丝杠电机29正转，带动物流箱1下移，托架总成31上的伸缩托板32穿过中框下挡板装置20伸出的挡板舌头中间空间回移至下框体23内的最下端，而物流箱1被中框体17的中框下挡板装置20伸出的挡板舌头所阻挡，而停留至中框体17下段被中框下挡板装置20所承接，从而完成物流箱1从下框体23传送至中框体17的操作；当物流箱1需要从中框体17传送至下框体23时，plc驱动位于下框机构12中的丝杠电机29反转，带动托架总成31上的伸缩托板32在下框体23内向上移动，并进入中框体17腔体内，当伸缩托板32穿过中框下挡板装置20伸出的挡板舌头中间空间上顶物流箱1下端（此时物流箱1下端被中框下挡板装置20伸出的挡板舌头所承接），当被上顶的物流箱1下端到达高于中框机构17下端的中框下挡板装置20以上位置时（这时，plc会接收到中框框内物流箱位置检测传感器组件传来的中框体下段物流箱就绪信号），plc驱动中框机构11下端左右两侧的中框下挡板装置20复位，中框下挡板装置20拉动下挡板舌头通过下挡板进出窗口回缩至中框体17外，清空了中框体17下段到下框体23之间物流箱传送的通道，同时plc驱动位于下框机构12中的丝杠电机29正转，带动物流箱1下移，托架总成31上的伸缩托板32承接着物流箱1回移至下框体23内的最下端（此时安装在下框体23左右两侧的下框框内物流箱位置检测传感器组件向plc发出下框物流箱位置就绪信号）,plc停止丝杠电机29转动，则物流箱1从中框体17传送至下框体23操作完成。

下框机构12中的丝杠提升装置18的作用是托升物流箱1从下框体23移动至中框体17下段，使托升的物流箱1下端能到达中框体17下端的中框下挡板装置20以上位置，以及迎接中框机构11内下端的中框下挡板装置20装置上所承接的物流箱1，并将之传送至下框体23内部。为了满足托架总成31上的伸缩托板32上能移动至中框机构11的中框下挡板装置20以上位置，在设计上将托架总成31上的伸缩托板32远高于丝杠螺母28位置，并且在框托架总成31上留缺口空间，使托架总成31移动至下框体23最上端时，固定丝杠27、导杆26的上端的固定座30能通过该缺口空间，从而满足托架总成31上的伸缩托板32能移动至中框机构11下端的中框下挡板装置20以上位置。同时，将丝杠提升电机29及固定丝杠27、导杆26的下端的固定座30突出下框体23下端，这样丝杠螺母28能移动至下框体23竖立状态时最下端以下部位，从而带动托架总成31上的伸缩托板32能运行至下框体23的最下端位置。托架总成31上的伸缩托板32就能承接物流箱1下降至下框体23最下端，整个物流箱1被下框体23所包容，为下框机构12整体旋转做好准备。在这种设计下，伸缩托板32越高于丝杠螺母28位置，则要求丝杠提升电机29及固定丝杠27、导杆26的下端的固定座30突出下框体23下端越多。这个也可以通过加长下框体23包容物流箱1移动的长度来解决。

所述安全门单元7包括扫描验证设备、安全检测报警装置、开门丝杠装置33和开锁装置9，所述扫描验证设备的作用是扫描用户的手机上的二维码或者ic卡或者指纹等用户独有信息，搜寻数据库确认用户使用和归还单车的资质，在确定用户具备资质后接收用户的存车或者取车请求，扫描验证设备集显示，扫描，输入，语音功能为一体，类似于一个自动柜员机操作界面，扫描验证设备与本系统电脑服务器联接，相关技术在当今已广泛应用，技术成熟，这里不作专门介绍；开门丝杠装置33和开锁装置9通过用墙体或者板材制作的安全隔离窗口将存取车用户与本系统之间分隔，只留下用户存取单车的安全窗口，安全隔离窗口的墙体上安装有扫描验证设备，窗口内安装有安全检测报警装置的安全扫描光栅组及报警灯，安全扫描光栅组对物流箱1下箱体95箱口上平面进行扫描（单车在下箱体异常存放，会导致单车某部分突出下箱体95箱口上平面，这样会引起物流箱上盖覆盖下箱体失败而不能正常锁箱），有异常则报警灯闪烁并驱动扫描验证设备进行报警语音提示；参见图9-图11，所述开门丝杠装置33包括开关门电机34、开门丝杠35、安全门导杆36、安全门体37和同步传动装置38，所述开门丝杠35和安全门导杆36分别位于安全门体37的两侧，所述开关门电机34通过链条与同步传动装置38连接在一起，所述开门丝杠35与同步传动装置38中的传动齿轮固定连接，所述开门丝杆35上套接有开门丝杠螺母39，所述安全门导杆36上套接有导杆滑块40，所述安全门体37的两端分别与开门丝杠螺母39、导杆滑块40固定连接。

开关门电机34反转，通过安全门传动链条带动开门丝杠35同步反转，开门丝杠35上的安全门丝杠螺母39同步上升，安全门丝杠螺母39固定在安全门体37的左右两边门体背面的中间位置，而安全门体37的左右两边门体背面的上下位置分别布置有四个导杆滑块40，每个安全门导杆36上的两个导杆滑块40可沿安全门导杆36上下平滑移动，即开关门电机34反转会带动安全门体37向上移动，关闭用户存取单车窗口，反之，开关门电机34正转会带动安全门体37向下移动，开启用户存取单车窗口。

开锁装置9在存取单车窗口即将开启之前，解锁上盖94与下箱体95之间的锁定，为物流箱1开箱做准备，而在存取单车窗口关闭，将物流箱1上盖94合上下箱体95后，复位上盖94与下箱体95之间的锁定，为物流箱1从中框体17上段向上框体13或下框体23流转的做准备。所述开锁装置9固定在安全门体37的背面，开锁装置9包括两根推杆导孔条41和位于推杆导孔条41两侧的四个电动推杆42，两根推杆导孔条41的间距略大于物流箱1的宽度，所述电动推杆42与物流箱1的锁芯8一一对应。开锁时，四个电动推杆42动作，分别突出两个推杆导孔条41表面，伸进两个推杆导孔条41中间的物流箱1上盖94的开锁孔99内，抵压开锁杆102时，开锁杆102会克服锁芯8上弹簧104的阻力轴向后退，带动锁芯杆103后退，则锁芯杆103会退出下箱体95的锁栓孔97，此时物流箱1的上盖94和下箱体95之间呈解锁状态，上盖94在解锁后会被依然停留在其四个开锁孔99内，在电动推杆42带动下沿下箱体95上的左右长条形锁箱栓96移动，而由于开锁装置9安装在安全门体37上，从而安全门体37开启存取单车窗口时，也同时移开了物流箱1下箱体95上的上盖94；关闭存取单车窗口时，安全门体37带动上盖94沿开锁后的下箱体95上的左右长条形锁箱栓96移动，当安全门体37移动至完全关闭存取单车窗口时，物流箱1上盖的锁芯杆103正对着下箱体95上锁栓孔97的位置时，开锁装置9复位，电动推杆42会逐渐退出开锁孔99内不再抵压开锁杆102，并退回至两个推杆导孔条41各自的推杆导孔里，开锁杆102会在锁芯8上弹簧104的作用下轴向复位，带动锁芯杆103复位，则锁芯杆102会穿过下箱体95的锁栓孔97锁紧上盖94和下箱体95，则物流箱1处于锁箱状态，而安全门体37与物流箱1上盖94之间无任何连接，物流箱1可进行下一步的流转操作。

本系统实例中与单车自动存取模块2配接的是物流箱散发收集模块3，且上框机构10联接的是物流箱散发及收集模块3空物流箱出入口（进出的是物流箱1b），下框机构12联接的是物流箱散发收集模块3已存单车物流箱出入口(进出的是存单车物流箱1a)。

所述物流箱散发收集模块3结构参见图12-图13，包括顶料气缸机构43、接料机构44和物流箱传送通道45，所述顶料气缸机构43包括顶料板46、顶料气缸47和顶料气缸导杆48，所述顶料气缸导杆48分别位于顶料气缸47的气缸杆两侧，所述顶料气缸47上的气缸固定座49通过导杆套与顶料气缸导杆48滑动连接，所述顶料板46位于气缸固定座49的顶部，所述顶料气缸47的气缸杆上设置有位置传感器50；所述接料机构44与编辑出入库模块4相连通，接料机构44包括接料底座51和接料插板组件52，所述接料底座51上设置有接料窗口53，所述接料插板组件52分别位于接料窗口53的四角，接料插板组件52包括插板气缸54、接料插板55和插板压板56，所述插板气缸54的气缸杆与接料插板55相连，所述插板压板56位于接料插板55的上方；所述物流箱传送通道45位于顶料气缸机构43与接料机构44之间，所述传送通道45上设置有物流箱传送辊道57，所述物流箱传送辊道57上设置有顶料板进出窗口58，物流箱传送辊道57的末端设置有定位挡板59，顶料板进出窗口58的两侧设置有由压板气缸控制的定位压板60，所述接料窗口53、顶料板进出窗口58和顶料板46的中心位于同一直线上，并且接料窗口53的面积＞物流箱1的底面面积＞顶料板进出窗口58的面积＞顶料板46的面积。

当单车自动存取模块2向物流箱散发收集模块3输送物流箱1时，plc控制物流箱传送辊道57将物流箱1传递至顶料板进出窗口58正上方，通过定位挡板59及定位压板60的对物流箱1定位校正后，顶料气缸47动作驱动顶料板46上顶物流箱1向接料窗口53移动，当物流箱1顶端接近接料窗口53时，接料插板组件52复位，接料插板55缩回插板压板56内，当物流箱1底端高于接料窗口53时，接料插板组件52动作，接料插板55伸出插板压板56外，顶料气缸47随后复位，顶料板46下落，物流箱1被接料插板55所承接，接料插板55插在物流箱1箱板底部搬运凹槽101中。重复以上操作，物流箱散发收集模块3最终将物品自动存取模块2送来的物流箱依次收集码垛在接料窗口53边缘的接料插板55上而形成物流箱码垛组。而当物流箱散发收集模块3向物品自动存取模块2输送物流箱1时，plc控制顶料气缸47动作驱动顶料板46上顶接料插板55上物流箱码垛组，当顶料板46上升至接料窗口53以上时，接料插板组件52复位，接料插板55缩回插板压板56内，顶料气缸47随之复位，顶料板46承接着物流箱码垛组下落，当物流箱码垛组最底下的物流箱顶端下落至接料窗口53以下位置时，接料插板组件52动作，接料插板55伸出插板压板56外，物流箱码垛组被接料插板55所承接，接料插板55插在物流箱码垛组底下倒数第二个物流箱1底部搬运凹槽101中。顶料板46带动最底下的物流箱1继续下落，当顶料气缸47回归原位时，物流箱1则落至顶料板进出窗口58上的辊道上，再通过定位挡板59及定位压板60的对物流箱1定位校正后，物流箱传送辊道57将物流箱1传递至单车自动存取模块2。重复以上操作，物流箱散发收集模块3最终将接料插板55上物流箱码垛组分散成单个物流箱依次送入单车自动存取模块2。以上操作中，plc通过查询顶料气缸47的气缸杆上位置传感器50发出位置信号，确定顶料板46上升或者下降的位置，控制接料插板组件52动作和复位，从而完成物流箱散发收集模块3的物流箱收集和散发操作。

所述编辑出入库模块4分为两种，一种是自动化吊运系统，另一种是辊道自动开合系统。

自动化吊运装置由三框吊运装置61和吊运车行走轨道62组成的，所述吊运车行走轨道62上分布有吊运车行走位置传感器63，所述三框吊运装置61滑动连接在吊运车行走轨道62上，三框吊运装置61由吊运外框64、吊运中框65和承重框66组成，所述吊运外框64包括行走小车67、配重块68、配重块滑道69、升降电机70、外框框体71及安装在配重块滑道69上的中框止点位置传感器72、中框移动导杆73；所述吊运中框65包括中框框体74、中框导杆座75、中框吊运勾76、承重框升降电机77、锥形齿轮传动组件78、承重框升降丝杠79、承重框升降导杆80和安装在中框框体74内壁上的承重框止点位置传感器81；所述承重框66包括承重框框体82、承重丝杠螺母83、承重框导杆座84和承重插板气缸组件85。

本实例在实施中，承重框框体82套装在中框框体74中，中框框体74又套装在外框框体71内，而承重框框体82内可包容半个组空箱物流箱码垛组，工作中的三框吊运装置61吊运升降动作类似于一个可伸缩的拉杆天线，中框框体74在升降电机70的驱动下，可以沿中框移动导杆73快速向下移动，在安装在配重块滑道69上的中框止点位置传感器72的控制下到达要吊运成组空箱物流箱码垛组大致位置，随后承重框框体82在承重框升降电机77的驱动下，沿承重框升降导杆80向下移动，停留在要吊运成组空箱物流箱码垛组的某个精确位置。多个承重插板气缸组件85对称分布安装在承重框框体82底面敞口边缘，承重插板气缸组件85由承重插板、加强压板、承重插板驱动气缸组成。承重插板气缸组件85工作时，承重插板驱动气缸推动承重插板在加强压板内的导向槽的导引下，伸进承重框框体82内，在本实例实施中，会插入空箱物流箱码垛组的某个空箱物流箱1b下箱体95底面两边的凹槽101内。而承重插板气缸组件85复位后，承重插板驱动气缸拉动承重插板在加强压板内的导向槽的导引下，退出承重框框体82内壁，缩回加强压板内。加强压板在承重插板移动时起导向作用，而在承重插板伸出承接空箱物流箱码垛组时起支撑作用。

编辑出入库模块4的物流箱码垛组出入库输送单元由物流箱码垛组出入库输送辊道401、辊道物流箱码垛组吊运位置检测控制装置、接送料平台对接口物流箱码垛组位置检测控制装置组成。

物流箱码垛组出入库输送辊道401，是一条一端连接人工物流箱码垛组补给口，另一端连接空箱巷道码垛车的接送料平台对接口的双向输送辊道。物流箱码垛组出入库输送辊道401与吊运车行走轨道62垂直，从吊运车行走轨道62下面穿过，辊道401的传送辊上平面与物流箱散发收集模块3的接料插板55上平面在同一水平面上。在吊运车行走轨道62正下方，是物流箱码垛组出入库输送辊道401辊道中物流箱码垛组吊运位置。此位置的棍道宽度比辊道其他位置宽度要窄，宽度小于空物流箱的宽度800mm，等于空箱物流箱1b下箱体95底面去除两边的搬运凹槽所剩的宽度。以保证三框吊运装置61顺利对辊道上物流箱码垛组进行吊运。

在本实例实施中，三框吊运装置61将此位置辊道上物流箱码垛组吊运到物流箱散发收集模块3里接料插板55上或者将物流箱散发收集模块3里接料插板55上的物流箱码垛组吊运至此位置辊道上。物流箱码垛组出入库输送辊道401上会存放多个物流箱码垛组。

当需要将物流箱码垛组传送至辊道物流箱码垛组吊运位置时，plc驱动物流箱码垛组出入库输送辊道401正转，将输送辊道上的多个物流箱码垛组向辊道物流箱码垛组吊运位置移动，通过辊道物流箱码垛组吊运位置检测控制装置检测和控制最终将最靠近辊道物流箱码垛组吊运位置那个物流箱码垛组停留在三框吊运装置61在辊道吊运的正常位置上(多个物流箱码垛组在辊道上之间保持有足够的距离，以保证三框吊运装置61起吊)。以上将物流箱码垛组传送至辊道物流箱码垛组吊运位置操作为出库取码垛箱操作

当需要将物流箱码垛组传送至空箱巷道码垛车的接送料平台位置时，plc驱动物流箱码垛组出入库输送辊道401反转，将输送辊道上的多个物流箱码垛组向空箱巷道码垛车的接送料平台位置移动，通过接送料平台对接口物流箱码垛组位置检测控制装置检测和控制最终将最靠近接送料平台的那个物流箱码垛组停留在与空箱巷道码垛车的接送料平台正常对接位置上。此操作为入库存码垛箱操作。

辊道自动开合系统由辊道自动开合窗口装置86和码垛箱位置检测组件87组成，所述辊道自动开合窗口装置86包括两个对称分布的辊道座88，所述辊道座88由辊道89、辊道底座90、辊道移动轮毂91、辊道移位驱动气缸92和辊道座行走轨道93组成，所述码垛箱位置检测组件87位于辊道89上。两个对称分布的辊道座88分别布置在接料底座51的上平面的空物流箱进出窗口左右，两个对称分布的辊道座88的传送辊上平面与物流箱码垛组出入库输送辊道401上平面在一个平面上，并且要高于接料插板55上平面（自动码垛机接料插板55上平面在两个对称分布的辊道座88的底面以下），且两个对称分布的辊道座88的传送辊与物流箱码垛组出入库输送辊道401在工作时其传送方向一致，都具有双向传输功能。

在本系统实例中，plc会同时驱动两个对称分布的辊道座88工作，推动两个对称分布的辊道座88相对接料底座51的上平面的空物流箱进出窗口做相对移动，到两个对称分布的辊道座88之间所夹的窗口等于顶料板进出窗口58时，两个对称分布的辊道座88上的辊道移位驱动气缸92停止工作。两个对称分布的辊道座88之间所夹的窗口的中心与顶料板进出窗口58中心及接料底座51的上平面的接料窗口53中心三者在同一条垂直并经过顶料板46上平面中心的直线上。（即顶料板46能穿过两个对称分布的辊道座88之间所夹的窗口），当plc同时驱动两个对称分布的辊道座88上的辊道移位驱动气缸92复位时，会拉动两个对称分布的辊道座88相对接料底座51的上平面的接料窗口53做相背移动，直至两个对称分布的辊道座88之间所夹的窗口能让空物流箱1b顺利出入。当需要将自动码垛机接料插板55上的物流箱码垛组转移至物流箱码垛组出入库输送辊道401上时，plc驱动辊道移位驱动气缸92复位，顶料气缸47动作驱动顶料板46上顶接料插板55上的物流箱码垛组突出辊道座88的传送辊上平面，随即辊道移位驱动气缸92动作，顶料气缸47复位，物流箱码垛组下落至辊道座88的传送辊上，辊道座88的传送辊运转将物流箱码垛组转移至物流箱码垛组出入库输送辊道401上。而将物流箱码垛组出入库输送辊道401上的物流箱码垛组转移至自动码垛机接料插板55上过程与以上类似。码垛箱位置检测组件87的作用是检测物流箱码垛组是否到达辊道自动开合窗口上的工作位置。