一种无人机配送用自动存储型快递柜的制作方法

本发明涉及一种快递柜，尤其是一种无人机配送用自动存储型快递柜。

背景技术：

随着国内快递行业的迅速发展，越来越多的人通过网络购物来实现生活消费，并利用快递服务寄送各类货品、文件，大大减少了人们自己取物送货的时间。在目前的物流派件过程中，主要采用人员配送，在派件之前，物流工作人员需要将快递商品整理分类，排列序号，增加物流人员工作量，当快递员送货上门给消费者打电话时，消费者可能由于某种原因漏接电话或者不在家，无法收件，配送成本增加，消费者自行到快递点取件时，物流人员面对庞大的商品数量，翻找很久，造成双方时间浪费。因此，为解决上述问题，目前市面上出现了各种各样的智能存取快递柜，但这些快递柜都主要用于人工配送，能同时面向人工配送与无人机配送的快递柜相当少，特别是针对无人机配送的货品存在配送时间矛盾、货品无人存放安全性差、货品无人分拣存储难等问题的相应解决方案还比较少。目前的产品存在以下问题：（1）普通智能存取快递柜无法进行无人机配送的货品存取，且耗费大量人力成本；（2）一些无人机配送用快递柜只能进行少量货品的存储，不具备大量货品的分拣功能；（3）一些无人机配送用快递柜结构复杂且体积较大、制造成本高；（4）一些无人机配送用快递柜不具备货品自适应缓降输送与自动存储功能，不能保证货品放置时的安全性。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种无人机配送用自动存储型快递柜。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种无人机配送用自动存储型快递柜，其特征在于：其包括前柜体、顶盖、后柜体和底座，所述顶盖上的后部安装有多个顶部开门，顶部开门由顶部开门驱动机构控制其开启与关闭，顶部开门的开启与关闭可用于让无人机运输货品到相应位置并释放货品；

所述前柜体正前方有成水平阵列的多排置物格，置物格用于存储货品且置物格前方有前开门，置物格的后方设有后开门，所述前开门与后开门上均设有门自动开启机构，前开门与后开门可开启与关闭用于存取物，前柜体一侧安装有液晶触摸屏幕，用于用户控制快递柜货品的存取；

所述前柜体与后柜体之间安装有自适应货品缓降装置，所述自适应货品缓降装置包括两套上自适应货品缓降装置驱动机构与下自适应货品缓降装置驱动机构，两套上自适应货品缓降装置驱动机构与下自适应货品缓降装置驱动机构之间均安装有中央伸缩板机构，两个中央伸缩板机构与前柜体、后柜体之间能形成一个可供货物下滑的立体通道，立体通道的上端延伸至顶盖，立体通道的另一端延伸至其中一个置物格的后开门处。

进一步的，所述前柜体与后柜体上均设有口字形轨道，上自适应货品缓降装置驱动机构与下自适应货品缓降装置驱动机构的前端均安装在前柜体口字型轨道内，而上自适应货品缓降装置驱动机构与下自适应货品缓降装置驱动机构的后端安装在后柜体口字型轨道内，上自适应货品缓降装置驱动机构与下自适应货品缓降装置驱动机构可分别在前柜体口字型轨道与后柜体口字型轨道内同步运动。

进一步的，所述上自适应货品缓降装置驱动机构靠近后柜体一侧，在后柜体内对称安装有u型的外滑槽a与内滑槽a，外滑槽a与内滑槽a之间夹装有滚轮a，滚轮a可在外滑槽a与内滑槽a形成的口字型轨道内滚动；滚轮a通过轴承安装在长轴伸入后柜体内的一端，长轴中央位置空套有套筒并可在其内部旋转且不影响套筒的自身运动，而套筒下安装有中央伸缩板机构，长轴靠近前柜体的一端伸入前柜体口字型轨道安装壳体内并安装有齿轮a，齿轮a夹装在内齿条与外齿条之间并可在其形成的口字型轨道内旋转移动；长轴伸入前柜体口字型轨道安装壳体的一端连接有联轴器a，联轴器a的另一端连接电机a的输出轴，电机a安装在桶型的安装架a内，安装架a的外围分别安装有若干个滚轮b并夹装在u型的内滑槽b与外滑槽b之间，使得安装架a可在内滑槽b与外滑槽b形成的口字型轨道内运动。

进一步的，所述中央伸缩板机构由伸缩板a、伸缩板b、伸缩板c、伸缩板d、伸缩板e、伸缩板、伸缩板g、伸缩板h、伸缩板i头尾两两嵌套相接，其中伸缩板a固定安装在上自适应货品缓降装置驱动机构的套筒上，而伸缩板i固定安装在下自适应货品缓降装置驱动机构的套筒上，当上自适应货品缓降装置驱动机构与下自适应货品缓降装置驱动机构改变其在前柜体口字型轨道与后柜体口字型轨道之间的位置时，可拉动上述中央伸缩板机构中的各伸缩板伸缩运动，实现中央伸缩板机构的角度垂直或倾斜。

进一步的，所述门自动开启机构包括开门铰链，开门铰链上安装有前开门或后开门，开门铰链固接在齿轮b转轴上，齿轮b转轴外固接有齿轮b，齿轮b与齿轮c啮合，电机b通过电机b驱动轴将动力传递给齿轮c，电机b通过安装架b安装在置物格的两侧前柜体壳体内。

进一步的，所述顶盖上的后部安装有4个顶部开门，各顶部开门分别由2组对称布置在开门两侧的顶部开门驱动机构控制其开启与关闭。

进一步的，所述顶部开门驱动机构包括通过安装架c安装在前柜体顶部安装壳体上的电机c，电机c的输出轴通过联轴器b连接滚珠丝杆的一端，滚珠丝杆的一端通过轴承座a安装在前柜体顶部安装壳体上，滚珠丝杆的另一端通过轴承座b同样安装在前柜体顶部安装壳体上，滚珠丝杆上安装有丝杆螺母，丝杆螺母的顶部固接顶部开门。

本发明采用以上技术方案，采用一体式设计，具备有前储物格柜体、顶部开门控制机构、自适应货品缓降装置、门自动开启机构等。本发明的关键点和欲保护点：（1）具备与无人机的自动通讯功能，可根据存储情况发送指令让无人机将货品放置到相应顶部开门处，实现货品自动分拣；（2）采用滚珠丝杆控制相应顶部开门的开启与关闭，顶部开门开启的速度快且开启尺寸能精准控制；（3）快递柜具备自适应货品缓降装置，可使得货品在无人机释放后，由相应机构缓慢输送到指定的置物格内；（4）自适应货品缓降装置具备独立的驱动机构且采用伸缩板设计，可任意调整角度以适应货品的下滑角度；（5）置物格具备货品自动收纳后开门与自动取货前开门，能配合自适应货品缓降装置实现货品的自动收纳、安全存储，还能在用户取件时自动开启前开门，取货后自动关闭前开门。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明：

图1为本发明无人机配送用自动存储型快递柜总体轴侧示意图；

图2为本发明无人机配送用自动存储型快递柜内部结构侧视示意图；

图3为本发明无人机配送用自动存储型快递柜前柜体结构示意图；

图4为本发明无人机配送用自动存储型快递柜后柜体结构示意图；

图5为本发明柜体顶部各驱动机构结构示意图；

图6为本发明自适应货品缓降装置中央伸缩板结构示意图；

图7为本发明置物格开门自动开启机构结构示意图；

图8为本发明货品存放输送工作状态柜体内部结构侧视示意图；

图9为本发明货品存放输送工作状态柜体内部自适应货品缓降装置运动状态视示意图（工况一）；

图10为本发明货品存放输送工作状态柜体内部自适应货品缓降装置运动状态视示意图（工况二）。

附图标记：

图中：1、顶盖，2、前柜体，3、置物格，4、前开门，5、底座，6、液晶触摸屏幕，7、顶部开门，8、上自适应货品缓降装置驱动机构，801、外滑槽a，802、滚轮a，803、内滑槽a，804、长轴，805、套筒，806、内齿条，807、齿轮a，808、联轴器a，809、滚轮b，810、内滑槽b，811、安装架a，812、电机a，813、外滑槽b，814、前柜体口字型轨道安装壳体，815、外齿条，9、后柜体，10、中央伸缩板机构，1001、伸缩板a，1002、伸缩板b，1003、伸缩板c，1004、伸缩板d，1005、伸缩板e，1006、伸缩板f，1007、伸缩板g，1008、伸缩板h，1009、伸缩板i，11、下自适应货品缓降装置驱动机构，12、门自动开启机构，1201、齿轮b，1202、后开门铰链，1203、齿轮b转轴，1204、齿轮c，1205、安装架b，1206、电机b驱动轴，1207、电机b，13、后开门，14、顶部开门驱动机构，1401、安装架c，1402、电机c，1403、联轴器b，1404、轴承座a，1405、滚珠丝杆，1406、丝杆螺母，1407、轴承座b，15、前柜体口字型轨道，16、顶部开门关闭槽，17、后柜体口字型轨道。

具体实施方式

为了克服现有的智能存取快递人力消耗大、无法用于无人机货品配送与存取、无人机配送货品无法安全放置与存储、结构复杂、成本高等缺点，本发明提供了一种无人机配送用自动存储型快递柜，该自动存储型快递柜采用一体化设计，具有以下特点：（1）具备与无人机的自动通讯功能，可根据存储情况发送指令让无人机将货品放置到相应顶部开门处，使得货品的存放更加有序且容易实现货品的自动分拣；（2）采用滚珠丝杆控制相应顶部开门的开启与关闭，顶部开门开启的速度快且开启尺寸能精准控制；（3）快递柜具备自适应货品缓降装置，可使得货品在无人机释放后，由相应机构缓慢输送到指定的置物格内，将货品的掉落运动转化为滑落运动且能调整角度减少滑落的冲击，保证货品能安全输送到相应置物格；（4）自适应货品缓降装置具备独立的驱动机构且采用伸缩板设计，可在任意调整角度以适应货品的下滑角度；（5）置物格具备货品自动收纳后开门与自动取货前开门，不仅能配合自适应货品缓降装置实现货品的自动收纳、安全存储，还能在用户取件时自动开启前开门，取货后自动关闭前开门，避免了柜门忘关的情况。

为了使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合说明书附图对本发明实施例进行详细的描述。

如图1、图2所示，该无人机配送用自动存储型快递柜外观上由前柜体（2）、顶盖（1）、后柜体（9）、底座（5）组成。顶盖（1）上的后部安装有4个顶部开门（7），顶部开门（7）的开启与关闭可用于让无人机运输货品到相应位置并释放货品；前柜体（2）正前方有成水平阵列的多排置物格（3），置物格（3）用于存储货品且置物格前方有前开门（4），可开启与关闭用于存取物。前柜体（2）一侧安装有液晶触摸屏幕（6），用于用户控制快递柜货品的存取。

如图2所示，该无人机配送用自动存储型快递柜的前柜体（2）上安装的置物格（3）均安装有前开门（4）与后开门（13），前开门（4）与后开门（13）均有相同结构的门自动开启机构（12）控制门开启与关闭；前柜体（2）与后柜体（9）之间安装有自适应货品缓降装置，该自适应货品缓降装置由上自适应货品缓降装置驱动机构（8）、中央伸缩板机构（10）与下自适应货品缓降装置驱动机构（11）组成；顶部开门（7）由顶部开门驱动机构（14）控制其开启与关闭以及开启的大小。

如图2、图3、图4所示，前柜体（2）与后柜体（9）之间安装有2套自适应货品缓降装置，自适应货品缓降装置上自适应货品缓降装置驱动机构（8）与下自适应货品缓降装置驱动机构（11）的前端均安装在前柜体口字型轨道（15）内，而上自适应货品缓降装置驱动机构（8）与下自适应货品缓降装置驱动机构（11）的后端安装在后柜体口字型轨道（17）内，上自适应货品缓降装置驱动机构（8）与下自适应货品缓降装置驱动机构（11）可分别在前柜体口字型轨道（15）与后柜体口字型轨道（17）内同步运动，同时由上自适应货品缓降装置驱动机构（8）与下自适应货品缓降装置驱动机构（11）的不同运动方向，可带动2个原先竖直的中央伸缩板机构（10）成水平运动或成一定角度倾斜运动，从而使得两个中央伸缩板机构（10）与前柜体（2）、后柜体（9）之间能形成一个立体通道，实现对无人机释放货品的缓慢下滑运动。

如图5所示，上自适应货品缓降装置驱动机构（8）靠近后柜体（9）一侧，在后柜体（9）内对称安装有u型的外滑槽a（801）与内滑槽a（803），外滑槽a（801）与内滑槽a（803）之间夹装有滚轮a（802），滚轮a（802）可在外滑槽a（801）与内滑槽a（803）形成的口字型轨道内滚动；滚轮a（802）通过轴承安装在长轴（804）伸入后柜体（9）内的一端，长轴（804）中央位置空套有套筒（805）并可在其内部旋转且不影响套筒（805）的自身运动，而套筒（805）下安装有中央伸缩板机构（10），长轴（804）靠近前柜体（2）的一端伸入前柜体口字型轨道安装壳体（814）内并安装有齿轮a（807），齿轮a（807）夹装在内齿条（806）与外齿条（815）之间（齿轮a与内齿条（806）、齿条（815）同时啮合）并可在其形成的口字型轨道内旋转移动；长轴（804）伸入前柜体口字型轨道安装壳体（814）的一端连接有联轴器a（808），联轴器a（808）的另一端连接电机a（812）的输出轴，电机a（812）安装在桶型的安装架a（811）内，而安装架a（811）的外围分别安装有若干个滚轮b（809）并夹装在u型的内滑槽b（810）与外滑槽b（813）之间，使得安装架a（811）可在内滑槽b（810）与外滑槽b（813）形成的口字型轨道内运动。该上自适应货品缓降装置驱动机构（8）的工作原理是电机a（812）工作，通过电机轴——联轴器a（808）——长轴（804）使得齿轮a（807）在内齿条（806）与外齿条（815）形成的口字型轨道内旋转移动，同时带动长轴（804）靠近后柜体（9）一侧的滚轮a（802）在外滑槽a（801）与内滑槽a（803）形成的口字型轨道内滚动，由于套筒（805）是空套在长轴（804）中央，即可跟随长轴（804）在口字型轨道之间移动，达到控制中央伸缩板机构（10）倾斜角度的目的。下自适应货品缓降装置驱动机构（11）的结构与工作原理与上自适应货品缓降装置驱动机构（8）的相同。

如图3、图4、图6所示，上自适应货品缓降装置驱动机构（8）与下自适应货品缓降装置驱动机构（11）之间安装有中央伸缩板机构（10），中央伸缩板机构（10）由伸缩板a（1001）、伸缩板b（1002）、伸缩板c（1003）、伸缩板d（1004）、伸缩板e（1005）、伸缩板（1006）、伸缩板g（1007）、伸缩板h（1008）、伸缩板i（1009）头尾两两嵌套相接，其中伸缩板a（1001）固定安装在上自适应货品缓降装置驱动机构（8）的套筒（805）上，而伸缩板i（1009）固定安装在下自适应货品缓降装置驱动机构（11）的套筒上，当上自适应货品缓降装置驱动机构（8）与下自适应货品缓降装置驱动机构（11）改变其在前柜体口字型轨道（15）与后柜体口字型轨道（17）之间的位置时，可拉动上述中央伸缩板机构（10）中的各伸缩板伸缩运动，以实现中央伸缩板机构（10）的角度垂直或倾斜。

如图2、图7所示，前柜体（2）内的置物格（3）的前后分别安装有前开门（4）与后开门（13），前开门（4）与后开门（13）均有相同结构的门自动开启机构（12）控制门开启与关闭。以后开门（13）为例，门自动开启机构（12）的后开门铰链（1202）安装有后开门（13），后开门铰链（1202）固接在齿轮b转轴（1203）上，齿轮b转轴（1203）外固接有齿轮b（1201），齿轮b（1201）与齿轮c（1204）啮合，电机b（1207）通过电机b驱动轴（1206）将动力传递给齿轮c（1204），电机b（1207）则通过安装架b（1205）安装在置物格（3）的两侧前柜体（2）壳体内。其工作原理是：当电机收到指令时，将通过电机轴驱动齿轮c（1204）旋转，齿轮c（1204）带动啮合的齿轮b（1201）旋转，从开启或关闭后开门（13）。其余置物格（3）的前开门（4）与后开门（13）均采用相同的工作原理。

如图5、图8所示，该无人机配送用自动存储型快递柜的顶盖（1）上的后部安装有4个顶部开门（7），各顶部开门（7）分别由2组对称布置在开门两侧的顶部开门驱动机构（14）控制其开启与关闭。顶部开门驱动机构（14）中，电机c（1402）通过安装架c（1401）安装在前柜体顶部安装壳体（814）上，电机c（1402）的输出轴通过联轴器b（1403）连接滚珠丝杆（1405）的一端；而滚珠丝杆（1405）的一端通过轴承座a（1404）安装在前柜体顶部安装壳体（814）上，滚珠丝杆（1405）的另一端通过轴承座b（1407）同样安装在前柜体顶部安装壳体（814）上；滚珠丝杆（1405）上安装有丝杆螺母（1406），丝杆螺母（1406）的顶部固接顶部开门（7）。顶部开门驱动机构（14）的工作原理是：电机c（1402）收到指令工作驱动滚珠丝杆（1405）旋转，带动丝杆螺母（1406）在滚珠丝杆（1405）向前或向后运动，从而控制顶部开门（7）开启一定大小、完全开启或关闭。

以下通过2个举例来说明该该无人机配送用自动存储型快递柜如何实现对无人机配送货品释放后的缓降输送与安全存储。

如图8、图9所示，当无人机将货品运输到快递柜上空，快递柜根据自身储物情况判断右下中间的置物格（3）有空位可进行储物，此时快递柜的中央控制器（图中为画出）则控制上自适应货品缓降装置驱动机构（8）与下自适应货品缓降装置驱动机构（11）在前柜体口字型轨道（15）内运动，2对上自适应货品缓降装置驱动机构（8）向图9中左侧运动，其中左侧的上自适应货品缓降装置驱动机构（8）将移动到前柜体口字型轨道（15）的左侧纵向轨道上，2对下自适应货品缓降装置驱动机构（11）向图9中右侧运动；2对上自适应货品缓降装置驱动机构（8）与下自适应货品缓降装置驱动机构（11）之间的中央伸缩板机构（10）将根据上自适应货品缓降装置驱动机构（8）与下自适应货品缓降装置驱动机构（11）的距离被拉长或缩短并与前柜体（2）、后柜体（9）一起形成了货品缓降通道；缓降通道形成后，右下中间的置物格（3）的后开门（13）开启并置于上述2对中央伸缩板机构（10）之间；此时，顶部开门驱动机构（14）控制图9中最左边的顶部开门（7）开启，传感器判断货品大小后将控制顶部开门（7）的开启大小，开启后，无人机将货品释放到该开启的顶部开门（7）内，货品顺着上述缓降通道滑落到右下中间的置物格（3）的后开门（13）上，待传感器判断货品到位，该后开门（13）将关闭并将货品送入相应的置物格（3）内，即完成了无人机配送货品的智能分拣、释放、缓降输送与安全存储。当货品完成存储后，上述上自适应货品缓降装置驱动机构（8）与下自适应货品缓降装置驱动机构（11）及其之间的中央伸缩板机构（10）将复位，等待下一次工作。

如图10所示，类似上述工作原理，开启中间靠左侧的顶部开门（7），2对上自适应货品缓降装置驱动机构（8）与下自适应货品缓降装置驱动机构（11）之间的中央伸缩板机构（10）移动到相应位置，即可由控制器指令无人机将货品释放到该开启的顶部开门（7）内，货品顺着图10中缓降通道滑落到底层最右边的置物格（3）的后开门（13）上，待传感器判断货品到位，该后开门（13）将关闭并将货品送入相应的置物格（3）内，即完成了该置物格（3）无人机配送货品的智能分拣、释放、缓降输送与安全存储。

根据上述原理，该无人机配送用自动存储型快递柜可实现所有置物格（3）的无人机配送货品的智能分拣、释放、缓降输送与安全存储。货品存储完毕后，用户在前柜体（2）一侧安装有液晶触摸屏幕（6）上操作，使得相应置物格（3）的前开门（4）开启，即可取出置物格（3）内的货品，取货后，传感器将判断取货完成并关闭相应置物格（3）的前开门（4），等待下一次工作循环。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。