可变箱型并快卸电子锁的双超高频RFID标签运转箱的制作方法

本发明涉及可变箱型并快卸电子锁的双超高频rfid标签运转箱，属于企业内部使用的物品输送器材，企业外部使用运输包装产品、以及电商快递与货物运输装备领域。

背景技术：

运输包装，又称外包装，以瓦楞纸箱为主，是为了尽可能降低运输流通过程中对产品造成的损坏，保障产品安全，方便储运装卸，加快交接点验为主要目的包装。运输包装不是影响产品的品质性能和销售包装装潢的内包装(如纸盒、塑料袋、玻璃瓶、塑料瓶等)。

网购改变着我们的生活方式。随着我国电子商务的飞速发展，目前电商模式已占到全国商品零售总额的10％以上，今后或将达到50％。网上订单带来了大量的物流运输，运输包装在其中扮演了重要角色，现有的纸质运输包装箱已无法满足节能环保、高效快捷、安全运输等市场要求。

传统销售模式下的一次运输包装，多次运输的特性；电子商务模式下还存在着海量的电商配货后再包装的小尺寸瓦楞纸箱及气袋、气泡膜等缓冲件，是新产生的二次运输包装问题。“电商销售、快递运输”使得瓦楞纸等的消耗量剧增，其根本是运输包装模式发生了巨大的变化。电商下的运输包装变革之路：一是将内外包装融合成新型、小的电商运输包装，满足快速交付、降低包装成本之需求；二是采用可重复使用的具有、并超越瓦楞纸箱运输包装特性的周转式包装箱，辅以电子模块，满足信息化、智能化之需求，作为运输工具，提高使用效率、降低运输成本。由于资源、环境、成本的限制，变革之路最终必定走向周转式运输包装箱。

目前，无论是企业内部的、还是企业外部的轻型、中型周转箱，大都是整体的塑料面、塑料壳体的组合，没有金属框架支撑，在相同的承载能力下容积重量比较小；现有周转箱也没有运输包装缓冲的关键特性，更没有组合式周转箱的模块化特性，同时还没有标准化和信息化的技术特征。

针对电商模式运输包装，研究重点就是要减少和消除运输包装材料的废弃现象。电商目前普遍采用的塑料周转箱，因为没有缓冲运输包装特性，内部装满的是小瓦楞纸箱，而小瓦楞纸箱既装有内包装货品、又有气泡膜、气囊等缓冲材料保护，箱子的空间利用率大大降低，且产生了极大的包装材料消耗。电商装运小纸箱的塑料周转箱，不是组合式，箱体损坏全报废；没有框架，码垛承载能力低；高度过高，箱子叠放的稳定性差、箱底货品受压力大，且同样斜度下箱子高度越高、盖与底尺寸之差越大，箱底外部空间浪费越多，箱子装车运输时空间利用率越低。

技术实现要素：

本发明是具有运输包装特性的周转箱(以下简称运转箱)。本发明克服了上述缺陷的同时，将周转箱提升到物流装备高度，更是提升到智能制造过程的物联网载体的高度，便于自动化搬运、码垛和车辆装运等，具有使用效率高、安全性高的显著优点。

本发明的技术方案如下：

一种可变箱型并快卸电子锁的双超高频rfid标签运转箱，包括底方盘，所述底方盘四边具有水平边沿，底方盘中部形成中长方形、下凹的腔内放置有非织造材料缓冲件，在非织造材料缓冲件上表面及侧面覆盖有膜布，底方盘上连接有底框架，底框架上左右两侧分别铰接有左右侧框架，底框架上前后两侧分别铰接有前后侧框架；所述左右侧框架外表面上粘结并铆钉联结有左右侧外层，其上粘结有紧贴左右侧框架内表面的左右侧内层，所述前后侧框架外表面上粘结并铆钉联结有前后侧外层，其上粘结有紧贴前后侧框架内表面的前后侧内层；两个前后侧框架的顶边上分别铰接前箱盖框架和后箱盖框架，前箱盖框架和后箱盖框架长度相等对称设置，配合将箱体打开或关闭，前箱盖框架上表面粘结并铆钉联结有前箱盖夹布橡胶，后箱盖框架上表面粘结并铆钉联结有后箱盖夹布橡胶，且前箱盖夹布橡胶长度大于前箱盖框架的长度，后箱盖夹布橡胶短于后箱盖框架的长度；

还包括两个超高频rfid标签，其中一个粘贴或缝制在其中一侧的前后侧外层的右上角，另一个粘贴或缝制在其中一侧的左右侧外层11的左上角，两个超高频rfid标签的安装高度相同，且在空间位置上相互垂直；两个左右侧框架上均安装方形把手，位于左侧的左右侧框架上安装电子锁模块；相邻的左右侧框架与前后侧框架之间通过连接件活动连接完成运转箱方形箱型与梯形(斗形)箱型之间的转换。

作为上述技术方案的进一步改进：

电子锁模块位于所述方形把手的靠近前箱盖框架一侧，方形把手与电子锁模块之间为电子锁模块的锁销轴和前箱盖框架上的锁耳，锁销轴固定在前箱盖框架的锁耳孔中；左侧的左右侧框架通过固定在其上的导销及套装在导销上的碟形弹簧垫片将电子锁模块固定；固定后的电子锁模块的锁销轴穿进前箱盖框架的锁耳孔里，前箱盖框架不能打开，电子锁模块的锁销轴轴向移动从锁耳孔里脱开，可以开箱；

电子锁模块的锁销轴轴向移动的动力可以是电动或者是手动，电子锁模块有传感器、时钟电路、微处理器和存储器，手动开锁须有锁销轴轴向移动的时间、地点状态的记录。

电子锁模块的安装结构为：包括两个结构相同的所述导销，每个导销从左往右依次是螺纹段、小圆柱段、中圆柱段和大圆柱段，两个导销通过螺纹段固定在左侧的左右侧框架上；电子锁模块外壳的背板上开有两条平行的斜槽，两个斜槽分别沿其轴线向下延伸有两个安装用大孔，导销中圆柱段与所述斜槽形成间隙配合，大圆柱段直径小于大孔直径；两个大孔分别套置在两个所述导销的中圆柱段的外圆面上，所述碟形弹簧垫片也套装在所述导销的中圆柱段的外圆面上、并将电子锁模块外壳背板压紧在左侧的左右侧框架上，碟形弹簧垫片外形成圆锥台形，其前端的小圆环面与电子锁模块外壳背板内表面接触，通过碟形弹簧垫片的圆锥面的导向，使电子锁模块外壳的背板导入并沿着斜槽相对导销的中圆柱段移动，直至移动到斜槽的半圆形端部，此时电子锁模块外壳背板与前箱盖框架底面贴紧，电子锁模块外壳的顶面与左右侧框架上端齐平。

多个铆螺母固定在一块铁压条上，沉头内六角螺钉与铆螺母螺纹联结，自下而上依次将铁压条、底方盘的水平边沿及膜布固定在底框架底部，形成一个具有缓冲性的运转箱的底板。

前箱盖框架、后箱盖框架分别通过小铰链与前后侧框架的顶边铰接，前箱盖框架、后箱盖框架与小铰链的一页板通过焊接、粘结或紧固件固定，小铰链的另一页板与前后侧框架之间有设有垫块，所述小铰链的另一页板、垫块及前后侧框架靠紧固件固定，且前箱盖框架、后箱盖框架的底面分别接触到左右侧框架的上端面从而被支撑。

底框架与两个左右侧框架及两个前后侧框架之间的安装结构为：包括大铰链，其一页板通过沉头内六角螺钉及与其配合的铆螺母固定在左右侧框架或前后侧框架的底边上，另一页板通过沉头内六角螺钉及与其配合的铆螺母同时将异形板弹簧脚撑固定在底框架底面上；底框架底面四个角处各安装两个所述异形板弹簧脚撑，异形板弹簧脚撑为等厚度板材加工的直线型成形面，如图1左下角所示自由状态下异形板弹簧脚撑的横截面为弯钩形，由水平线段、大斜角线段、小斜角长线段和曲面段顺序组成，其小斜角长线段的平面上部与大铰链的页板圆柱面之间有间隙，其曲面段的曲面内侧与大铰链的页板圆柱面之间也有间隙，其小斜角长线段的平面下部与地面或箱顶面接触。

底方盘为塑料件，其上部四边延伸有边沿，边沿四角处被切除，留出空间用来安装所述大铰链和异形板弹簧脚撑，底方盘底部均布有加强筋；底框架的四边中间部分倾斜向上延伸有翻边，四个翻边的倾斜角度相等，等于梯形箱型状态下左右侧框架和前后侧框架的斜角。

相邻的左右侧框架与前后侧框架之间通过连接件活动连接完成运转箱方形箱型与梯形箱型的转换的结构为：包括安装在前后侧框架上内部两侧的扣钩，扣钩上具有一折弯，折弯一侧的扣钩上开有通孔，左右侧框架外部安装有锁紧扣部件及撑钩，锁紧扣部件上具有通过手柄驱动的、与所述折弯配合的大钩，撑钩端部具有与所述通孔配合的钩头。

运转箱封闭后，左右侧框架与前后侧框架之间间隔有一层密封软橡胶胶条，所述密封软橡胶胶条粘结在左右侧框架两端向内延伸的折边的外侧。

非织造材料缓冲件、左右侧内层及前后侧内层均采用具有弹性的非织造材料；所述膜布、左右侧外层、及前后侧外层均采用高强度的塑料膜或高强度的无纺布；底框架、左右侧框架、前后侧框架、后箱盖框架及前箱盖框架均为金属材料或热固性塑料材料。

本发明的有益效果如下：

本发明可变箱型并快卸电子锁的双超高频rfid标签运转箱既保护货品安全性、同时又保证运转箱可靠性：

(1)运转箱结构设计既保证箱内货品的安全性，又保证循环使用箱体的可靠性，还采用组合式结构，易于更换零部件，降低使用成本。

(2)运转箱的空间利用率高：方形结构箱子用于装货品，力学性能好，码垛可靠，实箱的空间利用率高；空箱仓储、运输时，方形结构箱子变成刚性成梯形(斗形)，空箱嵌入叠放在一起，空箱的空间利用率高。

(3)运转箱仓储性：采用垂直安装的两个超高频rfid标签，工作距离远，读写可靠性高，通过rfid技术从数据库得出到箱内物品，无需再次打开箱子清点、避免二次封箱，还保障内部货品的防伪性。

(4)仓储状态时电子锁模块被快速卸下，装进充电盒的格挡中充电(亦可不拆卸采用usb线充电)或被带走使用、以减少使用成本

附图说明

图1为本发明的a-a剖主视图。

图2为本发明的b-b剖俯视图。

图3为本发明的c-c半剖左视图。

图4为本发明的d-d局部剖视放大图。

图5为本发明的e向局部视图。

图6为本发明的f-f局部剖视图。

图7为本发明的异形板弹簧脚撑零件三维图。

图8为本发明的装货状态方形箱爆破图。

图9为本发明的空箱状态斗形箱叠放图。

图10为本发明的底方盘零件主视图。

图11为本发明的底方盘零件阶梯剖视图。

图12为本发明的底框架零件主视图。

图13为本发明的底框架零件剖视图。

图14为本发明的左右侧框架零件剖视图。

图15为本发明的左右侧框架零件剖视图。

图16为本发明的左右侧外层零件图。

图17为本发明的前后侧框架零件主视图。

图18为本发明的前后侧框架零件剖视图。

图19为本发明的前后侧外层零件图。

图20为本发明的箱盖后框架零件图。

图21为本发明的箱盖前框架零件主视图。

图22为本发明的箱盖前框架零件俯视图。

图23为本发明的箱盖后夹布橡胶零件图。

图24为本发明的箱盖前夹布橡胶零件图。

图25为本发明的碟形弹簧垫片零件图。

图26为本发明的导销零件图。

图27为本发明的电子锁模块零件图。

图28为本发明的电子锁模块零件g-g剖视图。

图中：1、底方盘；2、非织造材料缓冲件；3、膜布；4、底框架；5、沉头内六角螺钉；6、铆螺母；7、铁压条；8、异形板弹簧脚撑；9、大铰链；10、左右侧框架；11、左右侧外层；12、左右侧内层；13、撑钩；14、方形把手；15、扣钩；16、锁紧扣部件；17、前箱盖框架；18、前箱盖夹布橡胶；19、前后侧框架；20、密封软橡胶；21、前后侧外层；22、前后侧内层；23、小铰链；24、垫块；25、后箱盖框架；26、后箱盖夹布橡胶；27、超高频rfid标签；28、电子锁模块；29、锁销轴；30、导销；31、碟形弹簧垫片。

具体实施方式

下面将结合图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本实施例的可变箱型并快卸电子锁的双超高频rfid标签运转箱，采用框架结构、异形板弹簧脚撑、非织造材料缓冲层等措施，是具有运输包装特性的周转箱。其中，超高频rfid标签利用rfid无线射频识别技术：一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。rfid技术可识别高速运动物体并可同时识别多个电子标签，操作快捷方便，在物流中频繁使用。

如图1-3、图8所示，非织造材料缓冲件2放置在底方盘1中间长方形的、下凹的盘腔内，在非织造材料缓冲件2上面、侧面覆盖有膜布3(图3中涂黑部分)，先将铆螺母6固定在铁压条7上，然后用沉头内六角螺钉5、铆螺母6螺纹联结，从下往上依次将铁压条7、底方盘1的水平边沿、膜布3固定在底框架4，形成一个具有缓冲性的转运箱的底板；

左右侧外层11粘结、并铆钉联结在左右侧框架10的外表面上，左右侧内层12直接粘结在左右侧外层11上并贴于左右侧框架10的内表面，形成具有缓冲性的左侧板、右侧板，密封软橡胶条20分别粘结在左右侧框架10前后端的直角折边的外侧；同样，前后侧外层21粘结、并铆钉联结在前后侧框架19外表面，前后侧内层22直接粘结在前后侧外层21上，形成具有缓冲性的前侧板、后侧板；两个箱盖在箱顶面中间处开启，前箱盖夹布橡胶18粘结、并铆钉联结在前箱盖框架17上表面，后箱盖夹布橡胶26粘结、并铆钉联结在后箱盖框架25上表面；

如图1、图3所示，一个超高频rfid标签27粘贴或缝制在箱前面的前后侧外层21的右上角，另一个超高频rfid标签27粘贴或缝制在箱左面的左右侧外层11的左上角，两个超高频rfid标签27的安装距离尽可能远且安装等高度；

运转箱四个侧面与底面的安装如图3、图4所示，八个异形板弹簧脚撑8与八个大铰链9分别位于运转箱底部四个角处，采用沉头内六角螺钉5、铆螺母6从两侧面将大铰链9的一页板固定在左右侧框架10上，同时，从下往上依次将异形板弹簧脚撑8、大铰链9的另一页板固定在底框架4上；同样，采用沉头内六角螺钉5、铆螺母6从前后面将大铰链9的一页板固定在前后侧框架19上，同时，从下往上依次将异形板弹簧脚撑8、大铰链9的另一页固定在底框架4上；

运转箱前后两个箱盖与前后面的安装：前箱盖框架17、后箱盖框架25分别与小铰链23的一页板靠焊接、粘结或紧固件固定，须保证前箱盖框架17、后箱盖框架25的底面分别接触到左右侧框架10、前后侧框架19的上端，从而被支撑；小铰链23的另一页板与前后侧框架19之间设有垫块24，小铰链23的另一页板、垫块24、前后侧框架19靠紧固件固定；

如图5-6、图25-28所示，电子锁模块28位于左侧的左右侧框架10上，方形把手14的前面，在方形把手14与电子锁模块28之间，电子锁模块28的锁销轴29插进前箱盖框架17的锁耳孔内；导销30(如图26所示)共计两个，每个导销30从左往右依次是螺纹段、小圆柱段、中圆柱段和大圆柱段，导销30通过螺纹段固定在左侧的左右侧框架10上，电子锁模块28外壳的背板上开有两条平行的斜槽，两个斜槽分别沿其轴线向下延伸有两个安装用大孔，每个导销30的中圆柱段直径与电子锁模块28(如图27-28所示)外壳背板上的斜槽宽度形成间隙配合，每个导销30的大圆柱段直径小于电子锁模块28外壳背板上大孔直径；两个大孔各套置在两个导销30的中圆柱段的外圆面上，碟形弹簧垫片31也套装在导销30的中圆柱段的外圆面上、并将电子锁模块28外壳背板压紧在左侧的左右侧框架10上，碟形弹簧垫片31(如图25所示)外形成圆锥台形，其前端的小圆环面与电子锁模块28外壳背板内表面接触，通过碟形弹簧垫片31的圆锥面的导向，使电子锁模块28外壳的背板导入并沿着斜槽相对导销30的中圆柱段移动，直至移动到电子锁模块28外壳的背板斜槽的半圆形端部，此时电子锁模块28外壳的顶面与左右侧框架10上端齐平，前箱盖框架17底面正好与电子锁模块28外壳的顶面贴紧；因此，运输过程中只要箱盖不打开，电子锁模块28是不能向右上方移动，电子锁模块28的锁销轴29始终保持在前箱盖框架17的锁耳孔中；

如图9所示，左右两个方形把手14分别靠紧固件固定在两个左右侧框架10上部的中间对称位置上；方形与梯形(斗形)的箱型转换，靠扣钩15、锁紧扣部件16及撑钩13的使用，四个撑钩13分别靠紧固件固定在两个左右侧框架10上部对应两角上，四个锁紧扣部件16分别靠紧固件也固定在两个左右侧框架10上部对应两角上，四个扣钩15分别靠紧固件固定在两个前后侧框架19上部对应两角上。

如图10-11所示，底方盘1为塑料件，上面四边延伸有水平边沿，水平边沿的四角处被切除，留出空间用来安装八个大铰链9和八个异形板弹簧脚撑8，底方盘1底部分布有加强筋。

非织造材料缓冲件2、左右侧内层12、前后侧内层22均为具有弹性的非织造材料。

膜布3、左右侧外层11(如图16所示)、前后侧外层21(如图19所示)均为高强度的塑料膜或高强度的无纺布。

底框架4(如图12-13所示)、左右侧框架10(如图14-15所示)、前后侧框架19(如图17-18所示)、后箱盖框架25(如图20所示)、前箱盖框架17(如图21-22所示)均为金属材料或热固性塑料材料。

底框架4零件结构上，在四边中间部分有向上翻边，四个翻边的角度相等，等于空箱叠放状态(如图9所示)左右侧框架10和前后侧框架19向外的斜角，以限制前后左右四个箱侧板的倾斜，便于撑钩13的钩头插进扣钩15上面的孔里。

锁紧扣部件16有两种，一种顺时针转动手柄扣紧，另一种逆时针转动手柄扣紧，扣紧时手柄刚好分别在前箱盖框架17、后箱盖框架25的下面。

超高频rfid标签27的工作频率为860-960mhz。

电子锁模块28有电驱动模式、或无电驱动模式两种，其中，电驱动模式锁销轴29移动的驱动力来源于微型电机或电磁铁，开锁信号的通讯方式可以是rfid、或nfc、或bluetooth、或wifi、或gprs、或nb-iot的一种，或者是一种以上的组合，无电驱动模式是手工向右拨动锁销轴29，代替封胶带，靠传感器监测锁销轴29移动，将开锁时间记录在存储器里。

本实施例的工作原理：

非织造材料缓冲件2、左右侧内层12、前后侧内层22、前箱盖夹布橡胶18和后箱盖夹布橡胶26，共同起到运输过程、搬运过程、跌落过程中振动与冲击的缓冲作用，保障货品安全性。如图7所示的异形板弹簧脚撑8，其振动与跌落的缓冲作用如下：

①如图4所示，弹簧钢材料的异形板弹簧脚撑8与大铰链9有间隙，每个异形板弹簧脚撑8在支撑二公斤重力时，弹性变形结果是其上面碰到大铰链9的页板圆柱面，异形板弹簧脚撑8的下平面成水平面；支撑十六公斤重力时八个异形板弹簧脚撑8的这八个水平面成一平面状态、且与底方盘1下面的加强筋底面共面，分别接触地面或箱盖上的前箱盖夹布橡胶18和后箱盖夹布橡胶26，起到搬运过程、跌落过程中运转箱底边的缓冲作用；

②如图1所示，八个异形板弹簧脚撑8一端均比大铰链9宽，向运转箱四底角方向悬臂伸出，起到搬运过程、跌落过程中运转箱底角的缓冲作用；

③如图4所示，跌落时一般受到斜向冲击力，异形板弹簧脚撑8的曲面段被大铰链9的页板圆柱面弹性撑开，起到大冲击缓冲作用。

本实施例中，如图25-28所示，电子锁模块28的快装卸过程：前箱盖框架17打开后，向正右方或正上方推电子锁模块28外壳，电子锁模块28均不会移动，只有向右上方向推动，才能快卸电子锁模块28；仓储状态时电子锁模块28被快速卸下，装进充电盒的格挡中充电(亦可不拆卸、采用usb线充电)或被带走使用、以减少使用成本。

本实施例中，装货状态运转箱箱侧面被锁紧扣部件16锁紧后成方形箱的装配结构：如图9所示，类似移动铝合金窗钩扣结构，四个扣钩15靠紧固件分别固定在两个前后侧框架19上部两脚上，四个锁紧扣部件16靠紧固件分别固定在两个左右侧框架10上部对应两脚上，锁紧扣部件16手柄转动、从垂直两个方向拉紧扣钩15，两个前后侧框架19分别紧贴密封软橡胶条20上；四个锁紧扣部件16手柄分别向上转动，才能脱开扣钩15，因此装货的实箱在运输时，前箱盖框架17、后箱盖框架25挡住紧扣部件16手柄分别向上转动，不能改变箱型、从而保证货品安全；

如图20、21-21所示，与后箱盖框架25相比，前箱盖框架17左侧下面还有一个锁耳，运输状态时电子锁模块28的锁销轴29插入锁耳上的孔中；如图22-24所示，前箱盖夹布橡胶18长过箱顶面中间处，后箱盖夹布橡胶26短于箱顶面中间处，既防水，又保证运输状态时前箱盖夹布橡胶18阻挡后箱盖框架25转动，后箱盖框架25也不能打开。

本实施例中，空箱叠放状态运转箱箱侧面被撑钩13联结后成刚性的梯形箱型的装配结构：锁紧扣部件16与扣钩15脱扣，左右侧框架10、前后侧框架19分别向外倾斜，接触到底框架4四边中间处的翻边，再将四个撑钩13分别钩进相应的扣钩15上孔中，形成刚性的梯形(斗形)箱，空箱叠放时翻开箱盖，靠上下箱的方形把手14之间相互接触，提供空箱的支撑，相互接触的方形把手14的倾斜状态也限制的空箱之间的移动。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物的限定。