一种自助终端机的制作方法

本发明涉及一种自助终端机。

背景技术：

随着社会的进步和电商行业的不断发展，快递物流业已渗透到人们工作与生活的各方面，其中轻小型的货物快递业务占据很大比重。但生活节奏的加快，以及人们隐私意识的不断提高，快递人员直接将轻小型的货物当面交递收件人的情形将在时间成本、人力成本、隐私安全等方面面临越来越大的压力。

为解决快递物流业送件的“最后一公里”矛盾，市面上已出现“菜鸟”系统、“丰巢系统”等智能存储柜。这些系统的出现，极大地便利了取件人、进一步降低了送件综合成本。但也可以看到其存在诸多的不足：

（1）受人类身高限制，智能柜不能设计的很高或延伸至地面下，而只能沿地面水平方向延伸，使得占地面积大，同时也限制了单个丰巢智能柜能够布置的货柜格数量；

（2）不同高度的货柜格数量需事先规划好，在实际使用时可能出现大格放小物将造成空间浪费、小格无法存放大件则会造成存储失败等现象，造成智能柜的空间利用率不高或者不合理；

（3）多个货物柜在物理空间上彼此相互独立隔绝，每个柜门都需配备电子锁装置，造成硬件成本高且可靠性降低，同时快递员在存货时需访问每个货物柜，提高了时间成本和劳动力成本，且在日常使用中容易出错；

（4）智能柜体总体上呈平面形状，但多个大小不一的独立柜门存在，造成其外形美观性差、广告价值大打折扣。

（5）由于存货与取货皆采用人工方式进行，因此容易出现差错，快递员有可能将货物混淆存入其它货柜中，造成取件人正确取货。即使在快递员正确存放的情况下，取件人也不便于直接、快速、准确定位于自己的货物柜。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种自助终端机，旨在解决上述问题。

本发明提供一种自助终端机，包括多个货架体、置于货架体内部的传送设备以及设置于货架体上的控制装置，所述货架体包括多个货架，每个货架上排列有多个架子，每个架子上摆放有若干个容器用于装载货物，所述传送设备包括多套传送装置，每个传送装置用于将容器从架子上取回以及放置于架子上，所述控制装置用于根据货物尺寸和架子之间的间隔距离计算所需要的空架子的数量，根据计算的空架子数量选择一组架子，启动传送装置将装有货物的容器放置于所选择的架子上，以及启动传送装置将装有货物的容器从所在架子上取回，所述货架分为中心层和外围层，所述中心层位于所述货架中心，所述外围层围绕所述中心层布置，货架体底部布置有滑轨装置，其位于中心层和外围层之间，所述传送装置与所述滑轨装置连接，用于在所述中间层与所述外围层之间移动。

其中，所述自助终端机还包括多个摄像头，用于检测用户操作、拍摄货物照片及监视自助终端机内部运行情况。

其中，所述自助终端机还包括多个出货窗口时用于供多个用户同存货或者取货。

其中，所述传送装置包括旋转运动方式、升降运动方式以及推拉运动方式，所述旋转运动方式为通过旋转运动将容器对准选择的货架方向；所述升降运动方式为通过升降运动将容器运送到货架中指定架子的高度；所述推拉运动方式为通过推拉运动将容器放置到指定架子中。

其中，所述升降运动方式为同步带传动方式，所述推拉运动方式为同步带或滚珠丝杠传动方式。

其中，所述容器为一种四周有一定高度而顶部开放的托盘。

其中，所述自助终端机还包括检测装置，用于检测货物的高度以提供至控制装置来根据拍摄的图片计算相应需要的空架子数量。

其中，所述自助终端机还包括柜门及运动传感器，所述柜门便于用户将货物放入容器中，所述运动传感器用于监测柜门附近用户的移动/靠近，并且根据监测到用户移动/靠近的响应来开启柜门。

其中，所述自助终端机还包括一扫描仪，用于读取确定用户或货物身份的代码，所述控制装置与扫描仪进行通信，根据扫描的代码对用户或货物进行身份确定。

其中，所述自助终端机还包括一人机交互界面，用于用户与自助终端机之间的交互，或者用于检修人员对自助终端机进行检修使用。

其中，所述自助终端机还包括通信模块，用于自助终端机与上位服务器之间的通信、自助终端机与用户之间的通信、远程控制自助终端机，并将自助终端机货物存放信息、设备故障信息传送回上位服务器及将存/取件信息发送给用户。

从以上技术方案可以看出，本发明的自助终端机通过设置控制装置对货架上的架子进行合理分配，避免了资源浪费，提高了自助终端机的利用率。

附图说明

图1是本发明本实施例中自助终端机的结构视图。

图2是本发明本实施例中自助终端机的模块示意图。

图3是本发明本实施例中货柜体的示意图。

图4是本发明本实施例中自助终端机的俯视图。

图5是本发明本实施例中托架系统的示意图。

图6是本发明本实施例中托架系统的另一角度示意图。

图7是本发明本实施例中货架的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不限定本发明。

如图1至图7所示的一种自助终端机100。所述自助终端机100包括多个货架体10、置于货架体10内部的传送设备20以及设置于货架体10上的控制装置30。所述货架体10包括多个货架11。本实施方式中，货架体10为棱柱式货柜架结构，传送设备20为极坐标升降式托架系统，用于解决传统智能柜系统体积尺寸过大、占地面积过多问题，实现货件的高密度、快捷自动存取功能。在俯视方向上，柜体呈正多边形形状，每一条边对应布置一个货物隔间，如图1所示，留出其中一条边作为操作人员交互窗口，开设有安全门、前台。具体为：所述自助终端机还包括多个出货窗口时用于供多个用户同存货或者取货，该出货窗口为前台。其中柜体保持固定不变，在前方向的棱面上开设有安全门300，用于快递员存货时将货物放入前台、收件人取货时从前台取走快件。在每一个棱面方向，设计有两排平行的柜架，用于存放托盘13，托盘13中放置有高度不等的货物200。

每个货架11上排列有多个架子12。每个架子12上摆放有若干个容器13用于装载包裹。本实施方式中，所述存放包裹的容器13为一种四周有一定高度而顶部开放的托盘，所有的托盘结构尺寸均相同，便于降低托盘成本并提高互换性。在柜体的每个棱面处布置两组竖直状的平行支架，支架上等距设计有多组导槽，用于支撑托盘。当托盘挂载在不同高度的导槽上时，其距上一个或者下一个托盘件的高度距离将不同，从而可以存放不同高度的货物。托盘在柜架上的挂载高度由控制装置根据货物高度、当前柜架上已挂载托盘情况决定，达到动态利用货架11空间的目的，提高空间利用效率。

进一步地，所述货架11分为中心层111和外围层110，所述中心层111位于所述货架11中心，所述外围层110围绕所述中心层111布置，货架体底部布置有滑轨装置113，其位于中心层111和外围层110之间，所述传送装置115与所述滑轨装置113连接，用于在所述中间层111与所述外围层110之间移动。当终端机收到存放第一个货物的命令时，距离前台114最近的传送装置115运动到前台114，执行存放第一个货物动作，期间终端机收到存放第二个货物命令，在空置传送装置中115距离前台114最近的设备运动到前台114，执行存放第二个货物命令，如此循环往复，可以有效缩短存货时间。当终端机收到取出第一个货物命令时，距离目标货物最近的传送装置115开始运行，取出相应货物送到前台114，期间终端机收到取出第二个货物命令，距离第二个目标货物最近的空置传送装置115开始运行，取出第二个货物送到前台，如此循环往复，可以有效缩短取货等待时间。如果存取货交替进行，当第一个命令是存货，则第二个取货命令可同时进行，当第一个命令是取货，虽然第二个存货命令已下达，相应运送装置115需等待第一个取货命令执行完成后再执行。

所述传送设备20包括多个托架系统201，每个托架系统201用于将容器13从架子12上取回以及放置于架子12上。如图4至图6所示，所述多个托架系统共用一个旋转运动，其对应的升降运动与推拉运动相互独立。每个托架系统包括一活动托架202，多个托架系统中的活动托架202成一定角度，该角度是360度与货架列数的比的整数倍，这样保证在托架正对着货架某一列时，托架也正对着货架的另一列，在托架进行存或取托盘时，托架也可以在对应列自由存或取托盘，最大限度提高存取效率。具体为：当托架系统高度较高时，为了改善受力状，可以将l型结构改成龙门型结构。为了提高存取效率，可设计多个托架系统，如图5-6所示。该托架系统组由共用一个旋转运动，其升降运动与推拉运动相互独立。当托架进行存货时，托架独立在存货所在一列货架中寻找空托盘并取出，存放货物和取空托盘同时进行，减少连续存货时间间隔。取货时，当用户取走托架托盘中的货物后，取第二件货物的指令下达，托架将空托盘从前台取回，同时托架升高到货物所在高度，待托架完全取回托盘，然后两托架旋转到货物方位，托架取货，最后放置于前台，可节省托架升高所需时间，提高取货效率。

本实施方式中，柜体中央的空间布置可升降极坐标托架，该货架体可绕柜体中心轴转动，其托架活动底座可沿横向直线移动，便于将底座上的托盘13放置到柜体里某个柜架的合适高度上，或者将前台上放置了快递货物的托盘13移至托架上。本实施方式中，采用可升降极坐标托架系统来将托盘13在前台和货物格之间完成转运，因此不受使用者身高限制，可以将柜体设计得较高，或者将部分柜体埋入地下，以增加储货空间，达到节省占地面积之目的。

本实施方式中，为便于实现在前台和存货格之间转运货物托盘的目的，设计了一套可升降极坐标托架系统如图4所示。主体为一个l形转动支架24，其转轴25与柜体几何中心轴线重合，在伺服电机驱动下可控制其转动的速度和位置。在l形转动支架24上布置由竖向导轨22，升降托架26安装在竖向导轨22上并可沿该导轨自由可控滑动。升降托架26上下运动由与竖向导轨22平行的升降绳、或者滚珠丝杠21、或者齿轮齿条驱动，最终由带位置反馈的伺服电机或步进电机驱动。在升降托架26上横向布置由横向导轨23，其上安装有活动托架202，可在横向导轨23上移动，从而带动托盘在图2所示的传送工位和前台/存货格工位间来回移动。

本实施方式中，所述托架系统201包括旋转运动方式、升降运动方式以及推拉运动方式。所述旋转运动方式为通过旋转运动将容器对准选择的货架方向。所述升降运动方式为通过升降运动将容器13运送到货架中指定架子的高度，所述升降运动方式为同步带传动方式。所述推拉运动方式为通过推拉运动将容器放置到指定架子中，所述推拉运动方式为同步带或滚珠丝杠传动方式。

所述控制装置30用于根据包裹尺寸和架子12之间的间隔距离计算所需要的空架子12的数量，根据计算的空架子12数量选择一组架子12，启动托架系统201将装有包裹的容器13放置于所选择的架子12上，以及启动托架系统201将装有包裹的容器13从所在架子12上取回。本实施方式中，当用户通过交互系统输入自己的信息，控制装置判断用户是存入还是取出快件。若是取出快件，系统读入用户输入的验证信息，通过调用后台数据存储系统，验证用户请求的合法性；若是不合法，返回给交互系统错误信息，若是合法，读取快件存储信息。随后将快件存储信息传递给控制装置，控制装置通过外部接口控制极坐标升降式托架系统动作，将托架升至储物高度，调整托架方位对准储物柜，通过机械手抓取储物盘，放回托架上，之后将托架降至取货口高度，调整托架方位，将快件推至传送带上。控制装置控制安装在传送带上的光电传感器检测快件位置，控制摄像头90拍照留存。最后，自助终端机控制前台端口打开，用户取走快件，光电传感器检测不到快件以后，延迟一定时间，快递口关闭。若是存入快件，则柜门打开，放入快件，检测货物高度和重量，然后读取后台数据存储，判断是否还有剩余空间，若无，则通过交互系统给出错误信息；若有，则通过传送设备将货物传送到机器内部，关闭前台端口，同时向控制装置30返回存入成功信号以及货物的详细位置信息，存入数据存储系统，并上传至远端备份。

进一步地，所述自助终端机100还包括检测装置60，用于检测包裹的高度，并且控制装置根据拍摄图片计算相应需要的空架子12数量。

进一步地，所述自助终端机100还包括柜门40及运动传感器50，所述柜门40便于用户将包裹放入容器中，所述运动传感器50用于监测柜门40附近用户的移动/靠近，并且根据运动传感器50监测到用户移动/靠近的响应来开启柜门40。

进一步地，所述自助终端机100还包括一扫描仪70，用于读取确定用户或包裹身份的代码，控制装置30与扫描仪70进行通信，以及根据扫描的代码对用户或包裹进行身份确定。

进一步地，所述自助终端机100还包括一人机交互界面80，用于用户与自助终端机100之间的交互，或者用于检修人员对自助终端机100进行检修使用。

进一步地，所述自助终端机100还包括多个摄像头90，用于检测用户操作、拍摄包裹照片、监视自助终端机100内部运行情况。

进一步地，所述自助终端机100还包括通信模块101，用于自助终端机100与上位服务器之间的通信、自助终端机100与用户之间的通信、远程控制自助终端机100，通信模块101将自助终端机100包裹存放信息、设备故障信息以及其他重要信息传送回上位服务器，将存/取件信息发送给用户。

进一步地，所述自助终端机100还包括通风系统102，用于自助终端机100内部通风。

进一步地，所述自助终端机100还包括外壳，用于张贴纸质广告，外壳上还可以嵌入电子广告屏，用于播放广告。

本发明的自助终端机100通过设置控制装置30对货架上的架子12进行合理分配，避免了资源浪费，提高了自助终端机100的利用率。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

上述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对上述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。