一种气囊式智能防撞保护系统

本发明涉及包装，尤其涉及一种气囊式智能防撞保护系统。

背景技术：

1、商业社会的快速发展，促进了快递行业的快速发展，为了满足人们对购买物品完整性的需要，相关包装行业也在不断的发展与完善。为了更好的保护和售卖商品，商家们就会在包装上加大力度，尤其是针对贵重的物品，如贵重的白酒、珠宝、贵金属类的物品运输，包装保护尤其重要。

2、使用气囊保护的思路最早是来自汽车工业，随后延伸至人体保护辅助领域，其在人们的生产和生活中具有较大的应用前景。

3、气囊式包装是目前包装的一大趋势。现有公开文献，物联网时代的智能化快递包装—以气囊快递包装设计为例；湖南工业大学的朱琪选用拉力充气装置作为气囊包装材料，它由一个tpu气室、自动充气装置、co2贮气瓶组成。作为气囊之源，通过装置设计，将co2气体压缩至贮气瓶内并进行密封，使用包装时通过拉动拉绳即产生反应，实现气室充气并产生抗震作用，以提高快递袋的抗震保护作用。做到少使用或者不使用泡沫材料和气柱抗震塑料，将抗震的气囊袋直接运用于货品包装，而不需要再添加额外的包装盒进行包装。以方便快捷包装为出发点，减少材料浪费为原则进行快递包装再设计。该气囊快递包装的缺陷在于：

4、1.该气囊包装为运输时所用，无法做到存放保护使用；

5、2.该气囊保护装置为软质包装，保护力度不佳，缓冲性能不好，软质包装防震效果不强；

6、3.该气囊只有手动开启后才有保护力度，需受到撞击前就要开启，只有提前开启气囊才能做到保护，且开启后体积较大；且只能手动开启，不够智能化。

技术实现思路

1、为了克服以上技术问题，本发明目的是提供一种气囊式智能防撞保护系统，其使用智能控制的气囊缓冲跌落碰撞风险，降低待运输物品的运输风险。

2、本发明提供了如下的技术方案：

3、一种气囊式智能防撞保护系统，其包括中空的箱体，所述箱体顶部设有箱盖，其侧面围绕设有气囊(14)，底部设有复合层，待保护物品置于所述箱体内；所述复合层自上而下包括第一隔层(1)、第四隔层(4)和第五底层(5)，所述第五底层(5)为中空方柱形，底部固定设有底板(17)，通过所述第一隔层(1)和第五底层(5)的卡合，将所述第四隔层(4)与待保护物品隔离；所述第四隔层(4)内设有气体控制系统，所述气体控制系统用于实时监测箱体的移动速度，当移动速度超过速度阈值时，智能控制对所述气囊(14)快速充气吹胀，吹胀的所述气囊(14)包裹所述箱体，对所述箱体和所述箱体内的物品缓冲保护。

4、在上述实施方式中，气体控制系统检测箱体实时移动速度，并智能判断是否超过速度阈值，当箱体超过速度阈值时，箱体和箱体内的物品损坏风险较大，在实际应用场合中，跌落、传输碰撞或是人为粗暴运输过程中，都可触发气体控制系统的气囊快速充气，对箱体进行缓冲保护。在运输环境中，可设置较高的速度阈值，适用于文物、珠宝、雕塑等易碎物品的移动运输，大大提高运输的安全性；同时也适用于需要安保的贵重物品的存放保护，此时，可设置较低的速度阈值，确保物品移动速度保持在缓慢的速度范围之内，以确保物品的保护力度。

5、根据一些实施方式，所述第四隔层(4)的底面向上开设有凹槽，所述气体控制系统包括控制器(9)和传感器(10)，均设于凹槽之中；所述第四隔层(4)的顶面向下开设有气瓶槽(8)，所述气瓶槽(8)内装设气瓶，所述气瓶的出气端连接有气阀(11)，用以控制所述气瓶的启闭，所述气阀(11)设有与所述气囊(14)对应数量的导气管(6)，所述导气管(6)向所述气囊(14)输送气体；传感器(10)用于实时感应所述箱体的速度变化，并将速度变化信号传输给所述控制器(9)，所述控制器(8)分析速度变化信号，当速度变化超过阈值时，向所述气阀(11)输出启停信号，气阀(11)开启一定时间后关闭，气瓶内的高压气体将所述气囊(14)吹胀。

6、根据一些实施方式，所述第四隔层(4)的气瓶上方填充设有第三隔层(3)，用于固定气瓶；所述第三隔层(3)上方、第一隔层(1)下方设有第二隔层(2)，所述第二隔层(2)上设有引导多个所述导气管(4)通过的多个导气孔。

7、根据一些实施方式，所述第五底层(5)的方柱形侧面上设有凹槽(16)，所述第一隔层(1)的四边边缘向外设有凸件，所述凸件卡合于所述凹槽(16)中。

8、根据一些实施方式，所述传感器(10)选自六轴陀螺仪mpu6050。

9、根据一些实施方式，所述控制器(9)选自stm32单片机。

10、根据一些实施方式，所述气瓶内的气体选自氮气或二氧化碳。

11、根据一些实施方式，所述侧板(13)选自硬质材料，所述气囊(14)设于所述侧板(13)朝外的中心。

12、根据一些实施方式，所述气囊(14)吹胀后上下边缘均超出所述箱体的顶部和底部。

13、根据一些实施方式，制造所述气囊(14)的材料选自尼龙，所述气囊(14)的上下两侧采用发泡材料加厚。

14、相比于现有技术，本发明具备以下有益效果：

15、本发明提供的气囊式智能防撞保护系统将气囊与包装结合，气囊为一层薄囊镶嵌在包装中，此包装运用智能传感器技术，传感器感应到物品速度变化过快超过阈值时，即将发生坠落或者受到外部冲击，控制器控制打开气瓶的气阀，使气囊迅速膨胀，在物品落地或受到损害之前起到一个很好的缓冲作用，能够大大降低物品被破坏的概率，针对物品存储和运输的不同场合设置不同的速度阈值，给予箱体内的物品不同场合不同程度的保护力度。

16、该保护系统可随物品大小定制箱体的包装尺寸，根据物品外形设置箱体的外形尺寸，箱体内可容纳体积较大的物品，包装物占用整体体积较小。适用于快递行业循环环保包装，具有安全性高，防震保护力度强，无毒无害的特点。

技术特征：

1.一种气囊式智能防撞保护系统，其包括中空的箱体，其特征在于：所述箱体顶部设有箱盖，其侧面围绕设有气囊(14)，底部设有复合层，待保护物品置于所述箱体内；所述复合层自上而下包括第一隔层(1)、第四隔层(4)和第五底层(5)，所述第五底层(5)为中空方柱形，底部固定设有底板(17)，通过所述第一隔层(1)和第五底层(5)的卡合，将所述第四隔层(4)与待保护物品隔离；所述第四隔层(4)内设有气体控制系统，所述气体控制系统用于实时监测箱体的移动速度，当移动速度超过速度阈值时，智能控制对所述气囊(14)快速充气吹胀，吹胀的所述气囊(14)包裹所述箱体，对所述箱体和所述箱体内的物品缓冲保护。

2.根据权利要求1所述气囊式智能防撞保护系统，其特征在于：所述第四隔层(4)的底面向上开设有凹槽，所述气体控制系统包括控制器(9)和传感器(10)，均设于所述凹槽之中；所述第四隔层(4)的顶面向下开设有气瓶槽(8)，所述气瓶槽(8)内装设气瓶，所述气瓶的出气端连接有气阀(11)，用以控制所述气瓶的启闭，所述气阀(11)设有与所述气囊(14)对应数量的导气管(6)，所述导气管(6)向所述气囊(14)输送气体；所述传感器(10)用于实时感应所述箱体的速度变化，并将速度变化信号传输给所述控制器(9)，所述控制器(9)分析速度变化信号，当速度变化超过阈值时，向所述气阀(11)输出启停信号，气阀(11)开启一定时间后关闭，气瓶内的高压气体将所述气囊(14)吹胀。

3.根据权利要求2所述气囊式智能防撞保护系统，其特征在于：所述第四隔层(4)的气瓶上方填充设有第三隔层(3)，用于固定气瓶；所述第三隔层(3)上方、第一隔层(1)下方设有第二隔层(2)，所述第二隔层(2)上设有引导多个所述导气管(4)通过的多个导气孔。

4.根据权利要求3所述气囊式智能防撞保护系统，其特征在于：所述第五底层(5)的方柱形侧面上设有凹槽(16)，所述第一隔层(1)的四边边缘向外设有凸件，所述凸件卡合于所述凹槽(16)中。

5.根据权利要求2所述气囊式智能防撞保护系统，其特征在于：所述传感器(10)选自六轴陀螺仪mpu6050。

6.根据权利要求2所述气囊式智能防撞保护系统，其特征在于：所述控制器(9)选自stm32单片机。

7.根据权利要求2所述气囊式智能防撞保护系统，其特征在于：所述气瓶内的气体选自氮气或二氧化碳。

8.根据权利要求1所述气囊式智能防撞保护系统，其特征在于：所述侧板(13)选自硬质材料，所述气囊(14)设于所述侧板(13)朝外的中心。

9.根据权利要求8所述气囊式智能防撞保护系统，其特征在于：所述气囊(14)吹胀后上下边缘均超出所述箱体的顶部和底部。

10.根据权利要求1～9任一所述气囊式智能防撞保护系统，其特征在于：制造所述气囊(14)的材料选自尼龙，所述气囊(14)的上下两侧采用发泡材料加厚。

技术总结
本发明涉及包装技术领域，其公开了一种气囊式智能防撞保护系统，其包括中空的箱体，箱体顶部设有箱盖，其侧面围绕设有至少四个气囊14，底部设有复合层，待保护物品置于箱体内；复合层自上而下包括第一隔层1、第四隔层4和第五底层5，第五底层5为中空方柱形，底部固定设有底板17，通过第一隔层1和第五底层5的卡合，将第四隔层4与待保护物品隔离；第四隔层4内设有气体控制系统，气体控制系统用于实时监测箱体的移动速度，当移动速度超过速度阈值时，智能控制对气囊14快速充气吹胀，吹胀的气囊14包裹箱体缓冲保护。本发明利用气体控制系统的传感器智能感应箱体速度变化，当超过阈值时，将气囊吹胀，为箱体提供缓冲保护。

技术研发人员：刘兵,赵经涵,赵永强,鄢茗骏,郑凯凯,张艺韦
受保护的技术使用者：东北林业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29