一种点对点小件物流系统的制作方法

本发明涉及一种点对点小件物流系统，属于小件物流系统技术领域。

背景技术：

随着社会的发展和进步，人们的生活和工作安排越来越紧凑和高效，同时生活和工作中需要进行物品流通的情况数量也呈爆炸式增长，社会各领域对物流的需求也越来越大，其中占数量最多的就是小件物品的运输递送。因此无论是生活中的网购递送，还是工作中的仓储分配、园区内部流通等等情况都需要一种合理、高效的小件物流系统来应对现实生活和工作中的需求。

在现有技术中已经存在很多各种类型的小件物流系统，但都存在各种不足：

现实中应用最多的人力递送：人工成本高，设备成本高，管理成本高，道路占用大，对公共资源造成巨大浪费。

封闭管道运输：小车在运行时造成的前后空气压力差很大，导致小车的运行阻力非常大，能源耗费高。

真空管道：造价昂贵，系统复杂，实现难度大，经济不合理。

气动管道：系统复杂，动力衰减快，只适合短距离特小件的运输。

无人机运输：受天气影响，可运行时间有限；在完全开放的环境中运行，安全没有任何保障；只适用于有开放式外部入口的地点；自动化程度低，全过程需保持人工干预。

地面道路无人驾驶小车：开放环境运行，安全性差；受天气影响，不适合全天侯运行；设备运行维护成本高；无法入户，不适用于高层建筑。

带有集散站的快递系统：多处集散站的设置，使成本增大、运输过程更加复杂。

因此，如何设计一种物流系统，提供给社会生活和工作使用，以解决现有技术中的不足，是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的各种问题，让现实生活和工作中的小件物品传递更加方便、高效、经济，本发明提供一种点对点小件物流系统。

该系统应用于某一区域内，依托系统所附属的透气式管道进行点对点的小件物品递送；管道内设有运行轨道和输电轨道，运载小车在运行轨道上行驶；管道直接通入用户点，由用户自主叫车，自主装件，自主设定目的地，自动行驶控制，直接驶入目的地端点，自动通知收件人，收件人自主取件；全程由用户至用户，可以在控制中心控制下进行整体协调，也可省略控制中心，通过运载小车之间和运载小车与收发终端的联系，依靠运载小车的控制装置进行运算、优化、排序，在无干预情况下，实现“点到点”和“去中心化”的运行状态。运载小车根据系统内的信号装置和识别设备来识别自己的位置，通过智能化的系统识别岔道并控制小车自动更换道叉，驶入目的地。

本发明采用的技术方案如下：

一种点对点小件物流系统，包括管道总成、在管道总成内运行的运载小车、位于管道总成末端的收发终端，其特征在于：

所述管道总成包括具有透气结构的管道、用于传输电力的输电轨道、用于承载运载小车行走的行走轨道和侧轨，所述行走轨道与输电轨道设置于管道的顶部；

所述运载小车包括车体、设置于车体侧面的车门、用来放置运输对象的承载盘、与行走轨道配合的行走装置、设置在车体内的控制装置、用于固定运输对象的气囊，其中所述行走装置包括电机、双侧设置且可单侧升降的行走轮、可升降的夹紧轮、与侧轨配合的侧支撑轮，所述控制装置包括微电脑、称重仪、报警器、给气囊充气的空气压缩机、确认自身位置和前后距离的定位装置、与收发终端和其他运载小车联系的通信装置；

所述收发终端包括终端门、与运载小车和用户手机通信的呼叫系统。

优选的，所述收发终端还包括自动分拣机，所述自动分拣机包括做出控制指令的微电脑、感知自身部件和外部轨道位置的传感器、与运载小车联系的信号装置、前后行架、沿前后行架做前后运动的上下行架、沿上下行架做上下运动的左右行架、沿左右行架做左右运动且能从行走轨道转运运载小车的转移轨道，所述上下行架、左右行架、转移轨道均带有电机驱动的行走装置。

优选的，所述管道由实壁与网眼结构结合组成，其中连接行走轨道、输电轨道的部位为实壁，其余部分为网眼结构。

优选的，所述管道总成分为干线和入户支线，干线为复线式单向运行，入户支线为单线式双向运行。

优选的，所述运载小车中的气囊包括设置在车体内顶部的顶气囊和设置在承载盘四周的侧气囊，所述收发终端还包括接收平台，所述承载盘上设置有缓冲层和将运输对象移至接收平台的推送装置。

优选的，所述点对点小件物流系统还包括控制中心，所述控制中心包括用于显示各部分状态的中心显示系统、用于干预调配各运载小车的中心控制系统、用于与各部分进行信号交换的中心通信系统。

优选的，所述运载小车的车体前后还设置有可与其他运载小车连接编组的连接装置。

优选的，所述行走轮包括同轴设置的齿轮式竖走轮和圆轮式平走轮，其中所述竖走轮位于内侧且直径较小，所述平走轮位于外侧且直径较大；所述行走轨道包括平轨、竖轨，其中平轨与平走轮配合，竖轨与竖走轮配合；所述竖轨表面为齿条式结构。

优选的，所述管道为横截面圆形的金属管道，所述运载小车外形与管道内部配合，所述行走轨道为位于管道的顶部两侧的l形槽式金属轨道，所述输电轨道为位于管道的顶部中间的输电轨道，所述电机设置有与输电轨道配合的弹性接触式受电装置。

采用以上技术方案之后，本发明所述点对点小件物流系统具有以下有益效果：

1.本发明的点对点小件物流系统运行成本远低于汽车运输等人工递送方式，可以大幅度的减少运输成本和人力资源、社会公共资源的占用；

2.本发明的点对点小件物流系统相对于无人机等运输方式，具有安全可靠、高速高效、不受天气因素和建筑形式制约、24小时全天候不间断运行等优势；

3.本发明相对于其它管道运输方式，具有成本低、扩展方便、节约能源等优势。

附图说明

图1为本发明一种点对点小件物流系统结构示意图；

图2为本发明实施例中管道总成1结构示意图；

图3为本发明实施例中运载小车2结构示意图；

图4为本发明实施例中管道总成1与运载小车2配合示意图；

图5为本发明实施例中自动分拣机33的主要结构示意图；

图6为本发明实施例中推送装置231的结构示意图；

图7为本发明实施例中运载小车2转弯时轮迹示意图；

图8为本发明实施例中运载小车2直行通过转弯区域时轮迹示意图。

其中1.管道总成，2.运载小车，3.收发终端，11.管道，12.输电轨道，13.行走轨道，14.侧轨，21.车体，22.车门，23.承载盘，24.控制装置，25.气囊，26.电机，27.行走轮，28.夹紧轮，29.侧支撑轮，31.终端门，32.呼叫系统，33.自动分拣机，34.接收平台，211.连接装置，231.推送装置，251.顶气囊，252.侧气囊，331.前后行架，332.上下行架，333.左右行架，334.转移轨道。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图所示，一种点对点小件物流系统，包括管道总成1、运载小车2、收发终端3、控制中心。

所述管道总成1包括具有透气结构的管道11、用于传输电力的输电轨道12、用于承载运载小车2行走的行走轨道13和侧轨14，所述管道11为横截面圆形的金属管道，由实壁与网眼结构结合组成，其中连接行走轨道13、输电轨道12、侧轨14的部位为实壁，其余部分为网眼结构，这种结构既可以满足强度要求，又可以满足透气需求，还能降低系统重量和成本，也能为整个系统的运行提供足够的保护；所述输电轨道12设置于管道11的顶部中间；行走轨道13设置于管道11顶部两侧，为l形槽式；所述管道总成1分为干线和入户支线，干线为复线式单向运行，入户支线为单线式双向运行；所述管道11内，岔道口、入户支线入口等需要特殊控制的位置设置有传感器和信号发生器，用于感知小车准确位置和向运载小车发送特殊控制信号。

所述运载小车2外形与管道（11）内部配合，包括车体21、设置于车体侧面的车门22、用来放置运输对象的承载盘23、设置于运载小车顶部并与行走轨道13配合的行走装置、设置于车体2内底部且位于承载盘下方的控制装置24、用于固定运输对象的气囊25；其中所述行走装置为前后2组，每组包括电机26、双侧设置且可单侧升降的行走轮27、可升降的夹紧轮28、与侧轨14配合的侧支撑轮29，其中所述行走轮27通过电机26与车体21连接；所述控制装置24包括微电脑、称重仪、报警器、给气囊充气的空气压缩机、确认自身位置的定位装置、与收发终端和其他运载小车及特殊控制点联系的通信装置、感知与其他运载小车距离的距离传感器；所述气囊25包括设置在车体内顶部的顶气囊251和设置在承载盘四周的侧气囊252；所述承载盘23上设置有橡胶缓冲层和用于将物品移出小车的推送装置231，所述推送装置231为由电动机带动的2条间隔分布、同步运行的传送带；所述电机26设置有与输电轨道12配合的弹性接触式受电装置；所述行走轮27和夹紧轮28的升降动作是由控制装置24控制下的液压机构来完成的，所述液压机构的强度能以单侧行走轮27负担运载小车2。

所述收发终端3包括终端门31、与运载小车和用户手机通信的呼叫系统32、自动分拣机33、接收平台34，所述自动分拣机33包括做出控制指令的微电脑、感知自身部件和外部轨道位置的传感器、与运载小车联系的信号装置、前后行架331、上下行架332、左右行架333、转移轨道334，所述自动分拣机33整体、上下行架332、左右行架333、转移轨道334均带有电机驱动的行走装置，可在微电脑控制下完成自主行走，准确到达指定位置；；呼叫系统32采用市售通信模块，电路连接采用于模块相配合的通用线路方式。

所述点对点小件物流系统还包括控制中心，所述控制中心包括用于显示各部分状态的中心显示系统、用于干预调配各运载小车的中心控制系统、用于与各部分进行信号交换的中心通信系统。

所述行走轨道13随着管道11的走向，按在空间内的运行方向区分为平轨、竖轨。

运载小车2在运行中经常会需要经过平轨的岔道口进行换轨，换轨动作是由行走轮27的升降配合侧支撑轮29实现的。当需要转弯的运载小车2到达换轨区域时，控制装置24接收到设置在换轨区域的信号发生器发来的信号，控制装置24发出动作指令，运载小车2转弯方向外侧的行走轮27上升，脱离行走轨道13，此时运载小车2由内侧行走轮27和内侧支撑轮29承载；度过换轨区域后，控制装置24接收到设置在换轨区域结束位置的信号发生器发来的信号，控制装置24发出动作指令，上升的行走轮27下降着轨，运载小车2由双侧车轮承载继续运行；当需要直行的运载小车2到达换轨区域时，控制装置24接收到设置在换轨区域的信号发生器发来的信号，控制装置24发出动作指令，运载小车2转弯方向一侧的行走轮27上升，脱离行走轨道13，此时运载小车会发生倾斜，由直行方向一侧的行走轮27和同侧支撑轮29承载；度过换轨区域后，控制装置24接收到设置在换轨区域结束位置的信号发生器发来的信号，控制装置24发出动作指令，上升的行走轮27下降着轨，小车由双侧车轮承载继续运行。

当运载小车2需要由平轨转入竖轨、进行垂直面的爬升时，先通过转弯进入该条竖轨专用的过渡平轨，转弯完成后控制装置24接收到设置在过渡区域结束位置的信号发生器发来的信号，控制装置发出动作指令，夹紧轮28上升夹紧轨道，轨道以圆弧平滑方式从平轨转入竖轨，运载小车2也转入垂直面的爬升运行。

当运载小车2在竖轨上运行到达入户支线，需要拐入入户的平轨时，也是先以平面拐弯入岔道的类似方式，拐弯外侧行走轮27和该侧夹紧轮28均脱轨，在拐弯内侧行走轮27和同侧支撑轮29作用下单轨运行拐入入户分岔道，并在拐弯结束后改为双侧行走轮27运行。随后随着轨道由竖轨平滑过渡到平轨，直至重新转入平轨、不需要夹紧时，夹紧轮28在控制装置24控制下下降，可减少摩擦、降低能耗。运载小车2也转入水平运行并到达收发终端3。

所述收发终端3中的自动分拣机33用于与其他同类系统或不同运输系统对接时需要整车转移的情况。运载小车2到达a物流系统的收发终端3后，自动分拣机33的转移轨道334与a物流系统的行走轨道13对接，运载小车2通过自身动力移至转移轨道334上，随后自动分拣机33的位置传感器提供位置信号，微电脑做出动作指令，前后行架331、上下行架332、左右行架333综合动作，使转移轨道334与b物流系统的行走轨道13对接，运载小车2自主运动进入b物流系统，继续运行至目的地。

本实施例的工作过程如下：

1）用户自主叫车：用户通过收发终端3发送叫车信号，收发终端3将叫车信号发至控制中心；控制中心根据位置信息和小车状况，调配并通知适当的附近运载小车2前往呼叫的收发终端3。

2）用户自主装车：用户将运输对象放入停靠在收发终端3的运载小车2之中。

3）系统自主运行：运载小车2对用户放入的物品进行称重，如出现超重，控制装置24中止车辆运行并控制警报器发出警报。检测合格后，控制装置24发出指令，空气压缩机给气囊25充气固定物品；随后控制装置24根据用户设定的目的地，利用轨道内定位和传感器，自动规划路线，进入运行状态；在运行轨道上，运载小车通过距离传感器和位置传感器探测并由运载小车控制装置控制车速，防止追尾；控制中心检测出运载小车2出现前后同途的现象时，可以通过运载小车控制装置24控制车体21前后的电磁铁式连接装置211，对小车进行编组，节省空间；运载小车2到达目的地的收发终端3附近时，控制装置24根据传感器信息发出指令，编组的运载小车解锁，并拐入入户支线，到达目的地的收发终端3后，控制装置24控制气囊25缩回、车门22开启、推送装置231将物品推上接收平台34；随后控制装置24关闭车门22并向控制中心发送空车信号，等待下一次调配。

4）接收用户自主收货：收发终端3根据运载小车的到达信号，自动向接收用户手机发送信息，接收用户打开终端门31，在接收平台34取件。

5）与其他系统的自动对接：当出现需要跨系统的递送时，在两系统之间设置中转站，由前一系统的控制中心控制运载小车2到达中转站；通过自动分拣机33将运载小车2整体运行至衔接的后一系统的行走轨道13中，由后一系统的控制中心接力指令运载小车2到达目的地。对接过程不需将货物取出搬运，也无需使用人工操作，实现自动化对接转换。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现，未予以详细说明和局部放大呈现的部分，为现有技术，在此不进行赘述。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和特点相一致的最宽的范围。