CN110681594A - 一种物流输送装置及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种物流输送装置及其操作方法，由扫描录入***、磁通管道、识别装置以及物流小车构成；所述扫描***将快递上条形码内的信息读取并解码，获取得到货物目的地址或用户的详细收货地址，并将信息输入车载存储芯片；所述识别装置主要为NFC射频电路，位于分岔口和每间房间对应窗口，用于接收识别物流信息并与楼层数据库进行匹配，进行智能分配路径及运送，当物流胶囊经过每个房间即识别装置时，识别装置将会读取物流胶囊的信息并进行判别，进行路径的规划及配送；所述磁通管道由交替线圈沿着管道铺列构成共三列，相邻两线圈通电在管道内产生磁场。本发明还公开一种物流输送装置的操作方法。本发明具有省时省力的特点，适合推广应用。

Description

一种物流输送装置及其操作方法

技术领域

本发明属于物流设备技术领域，涉及一种物流输送装置及其操作方法。

背景技术

快递业是现代服务业的重要组成部分，是推动流通方式转型、促进消费升级的现代化先导性产业，在降低流通成本、支撑电子商务、服务生产生活、扩大就业渠道等方面发挥了积极作用，已成为我国国民经济的重要产业和新增长点。国家***发布的《2018年中国快递发展指数报告》显示，2018年中国快递行业加速进入高质量发展阶段。快递业务量突破500亿件大关，达到507.1亿件，比上年增长26.6％。日均快件处理量1.4亿件，最高日处理量达到4.2亿件。人均快件使用量为36件，快递企业日均服务2.8亿人次，相当于每天5人中就有1人使用快递服务。

巨大的快递数量，快递员需要送货上门，造成快递的收发速度、效率下降，成本上升，因此2013年，阿里巴巴、银泰、复星，富春投资、顺丰和三通一达(申通、圆通、中通、韵达)等股东投资成立了菜鸟网络，定位于“社会化物流协同、以数据为驱动力的平台”，并且明确五大战略：快递、仓配、跨境、农村和驿站。这极大了降低了快递收发的效率，但同时面临了另一个问题，就是快递到家的问题，很多收快递的客户都反映快递放在菜鸟驿站虽方便了快递公司，但是对于收发快递的客户来说，要收取快递必须要去菜鸟驿站，菜鸟驿站的快递数量旺旺很多，有时间甚至堆积如山，排队领取的现象经常出现，又造成了新的困扰。

当前，我国的社区、学校快递“最后一公里”配送方式还是以直接配送(送货上门)和定点自主取件(固定取件点)为主，同时，各领域在新的配送模式上也有一定的探索，如共享物流概念、无人机配送快递尝试、快递机器人研究等。

直接配送(送货上门)可是说是传统意义上的快递服务，也比较受用户欢迎，但它存在着一系列问题：①人力、物力、时间成本非常高，进而直接导致快配送效率较低；②货物安全性无法保障；③时间安排上不灵活，与客户时间冲突；④存在泄露用户隐私的风险；⑤配送车辆没有统一标准且存在安全隐患等。

定点自主取件(固定取件点)方式则主要用于解决“最后一公里”配送中存在的因投递失败、投递单过于分散等因素造成的投递成本过高等问题，其基本思路是采用集中投递、自主取件的方式来完成“最后一公里”的配送[4]。根据提货点实现形式的不同，可以分为两种：一是与便民门店合作，二是建立专门的固定取件点，如在固定地点设置快递提取柜。

物流“最后一公里”困境主要表现在自提点布局、路径优化、配载优化、多式联运、运输工具选择、利益主体协调以及顾客服务质量提升等七个主要问题上。以下针对这七个问题进行综述，以更加深刻地认识物流“最后一公里”问题的本质及复杂性。

这两种方式也存在一系列问题：①自主取件方式，被一些客户认为是降低了便利性或服务不到位，会受到一定排斥；②固定取件点的位置让用户不满意，由于位置是固定的，仅对距离其最近的一部分用户而言较为便利，而对大部分距离其较远的用户则依然不便；③可提货时间不灵活，目前国内的取件点大都需要人工值守，很难做到24小时提货服务，这对客户来说很不方便。综合这三点，定点自主取件方式实际上更多的是解决配送人员缩短配送时间的问题，而对于用户需求的“个性化配送，即希望可以在合适的时间、方便的地点收到自己的快递件”则很难满足。

国内外研究主要集中在优化提货点的流程、代理点的优化等，除此之外，也有些无人机送快递，AGV小车送货等模式正在小规模试运行当中，没有大规模应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种省时省力的物流输送装置及其操作方法。

其技术方案如下：

一种物流输送装置，由扫描录入***、磁通管道、识别装置以及物流小车构成。所述扫描***将快递上条形码内的信息读取并解码，获取得到货物目的地址或用户的详细收货地址，并将信息输入车载存储芯片。所述识别装置主要为NFC射频电路，位于分岔口和每间房间对应窗口，用于接收识别物流信息并与楼层数据库进行匹配，进行智能分配路径及运送，当物流胶囊经过每个房间即识别装置时，识别装置将会读取物流胶囊的信息并进行判别，进行路径的规划及配送。所述磁通管道由交替线圈沿着管道铺列构成共三列，相邻两线圈通电在管道内产生磁场。

进一步，所述物流小车整体为胶囊型，两侧分别安装两到三组永磁铁，中间中空且开有舱门，内部布置有一平台用于载物。载物平台内部布置有电机驱动电路，到达送出口后启动电机将物品倾倒出通道。小车内部搭载存储芯片以及射频发射电路，用于储存物流信息。

再进一步，在平台左右两侧开一平行于长边的槽，平台下部左右两端相对安装步进电机和丝杆，丝杆上套有滑块，借由滑块的运动夹紧货物。滑块与货物接触面安装压力传感器作为反馈。在平台下中部布置有滑轨和滑块，所述滑块连接连杆，连杆末端连接步进电机，用于控制平台的倾斜角度。物流小车的背部偏下左右各留有一个开口，用于与磁通管通电导轨接通供电。小车外壳内侧等距安装三列永磁铁，所述底盘靠后左右两侧的突起块状顶部安装压力传感器，当货物倾倒下，平台归位后传感器受力发送信号控制外部衔铁失电，小车继续运行。

进一步，磁通管道中间层铺设有零线和火线。

进一步优选，所述交替线圈由多组绕线组构成，其中相邻两绕线组的绕线方向相反以产生不同的磁极，磁极方向应正对物流小车，绕线组沿管道轴向排列，共三列。通过改变电流方向改变磁场。

进一步优选，所述物流小车的外壳主要采用绝缘材料以减小对磁场的干扰，在其背部位置嵌合一块10X10cm的方形铁片，用于停止时外部衔铁吸附。下方布置NFC射频电路用于被识别。

进一步优选，所述磁通管道分为内外两层绝缘层，层与层之间通过具有一定强度和耐腐蚀性的绝缘材料连接，连接间距在10～20mm。

进一步优选。所述扫描录入***由扫码枪、NFC发射电路构成。条码信息由扫码枪解码发送给收发室的NFC发射电路，再由该电路将信息通过物流小车的NFC射频电路发送到物流小车的存储器中存贮。

进一步优选，所述识别装置与衔铁结合，识别装置由NFC发射电路构成，其内部存贮了对应的楼层信息和住户信息。将内部信息发送给物流小车上的NFC电路，并将信息发送给小车内的微控制器，控制器通过程序将收到的信息与内部存储器的快递信息进行比对做出判断，并将结果返回给总控制器，总控制器根据结果控制磁通管磁场大小做出路径规划。

本发明所述物流输送装置的操作方法，包括以下步骤：首先在收发室需要人人工用扫描***将快递的条形码扫入程序，然后扫码***解析后会将信息覆盖进小车搭载的存储芯片内，小车通过磁通管运动，每到达一个分岔口或用户地址时，nfc识别***进行一次识别，若为该楼层的快递，控制***将接通左边岔路的电磁铁将小车吸引向相应楼层通道，之后小车每通过送出装置就会进行识别，进行信息对比，当小车储存位置信息与房间号匹配成功时小车停止并倾覆平台倒出货物，最后小车回到收发室进行下一轮循环。

步骤1、首先在收发室需要人人工用扫描***将快递的条形码扫入程序，然后扫码***解析后会将信息通过NFC电路覆盖进小车搭载的存储芯片内，此时微处理器作出反应，驱动夹紧滑块夹紧货物。

步骤2、小车沿磁通管行进，每到一个分岔口就会将快递信息和外部的楼层信息进行比对，若判定为该楼层的快递，则进入该楼层磁通管道，否则前往下一个岔道。

步骤3、进入楼层磁通管后，物流小车每到一个窗口就将快递信息与对应的住户信息进行比对，若匹配，则触发外部衔铁吸附小车，小车停止，并启动平台松开夹具倾倒快递。

步骤4、平台倾斜到一定角度后就停止，短暂延时后平台回程，归位后触发凸起块压力传感器，衔铁失电，物流小车继续运行，回到收发室。

本发明的有益效果：

本发明降低了快递人员的劳动量，提高了配送的效率，节约了大量的人力物力，具有省时省力的特点，适合推广应用。

本发明省去了住户自取快递的流程，将快递直接送到住户家中，具有省力便捷的特点。

本发明采用条码解码信息的方式进行物流的分配，快递包装直接丢弃也不会泄露隐私，在一定程度保护了用户的隐私。

附图说明

图1为本发明物流输送装置的简图；

图2为本发明物流输送装置的结构示意图；

图3为物流小车结构简图，

图中，1.永磁铁、2.平台、3.丝杆、4.滑块、5.连杆、6.端盖、7.夹紧滑块、8.永磁铁、9.步进电机、10.永磁铁、11.底盘、12.钢箍、13.承重架、14.小车NFC射频电路、15.识别装置、16.衔铁机构、17.交替线圈、18.零火线、19.物流小车、20.绝缘外层、21.绝缘内层。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。

结合图2-图3实施例，首先在每个窗口的建筑外墙用螺栓固定45钢承重架，在承重架靠外侧安装识别装置以及衔铁机构，所述识别装置为存储有相应住户信息的NFC射频电路，所述衔铁机构由12V直流电磁铁的主电路和5V的控制电路构成，识别装置和衔铁机构都用箱体内的微控制器控制。所述箱体焊接于承重架外侧。所述磁通管分为内外两层并在表面涂上环氧树脂用于绝缘，层与层之间通过铝制连接件连接间距在10～20mm。在层与层之间还埋藏了交替线圈共三列，交替线圈缠绕于铁芯上，铁芯通过螺栓固定于外层绝缘层，所述交替线圈由多组绕线组构成，其中相邻两绕线组的绕线方向相反以产生不同的磁极，磁极方向应正对物流小车，绕线组沿管道轴向排列，共三列。通过改变电流方向改变磁场。电流方向的改变由总控制器控制。磁通管架在承重架上，并用钢箍固定，管与管之间焊接连接。所述物流小车的外壳主要采用绝缘材料以减小对磁场的干扰，在其背部位置嵌合一块10X10cm的方形铁片，用于停止时外部衔铁吸附。下方螺母联接固定NFC射频电路板用于被识别。物流小车整体为胶囊型，两侧分别安装两到三组永磁铁采用螺母固定在小车外壳，中间中空且开有舱门，内部布置有一平台用于载物。载物平台内部布置有电机驱动电路，到达送出口后启动电机将物品倾倒出通道。小车内部搭载存储芯片以及射频发射电路，用于储存物流信息。在平台左右两侧开一平行于长边的槽，平台下部左右两端相对安装步进电机和丝杆，丝杆上套有滑块，借由滑块的运动夹紧货物。滑块与货物接触面安装压力传感器作为反馈。在平台下中部布置有滑轨和滑块，所述滑块连接连杆，连杆末端连接步进电机，用于控制平台的倾斜角度。物流小车的背部偏下左右各留有一个开口，用于与磁通管通电导轨接通供电。小车外壳内侧等距安装三列永磁铁，所述底盘靠后左右两侧的突起块状顶部安装压力传感器，当货物倾倒下，平台归位后传感器受力发送信号控制外部衔铁失电，小车继续运行。收发室采用的NFC电路与识别装置相同。

(1)快递智能收发自动输送***总体方案设计

本发明主要实现快递经菜鸟驿站自动分拣、传输，送达目的地，因此需要提前将快递编号和收件人房间号连接起来，因此需要将快递***中关于快递单号条码和收件人的信息输出到***，收件人在使用该***前需要通过扫码，将个人姓名等信息和个人房间号绑定。可以实现两个功能：收和发。收快递时通过扫码即可知道收件人房间号。然后通过输送***将快递输送到对应房间号的快递传送门中；快递传送门也配有扫码***，再次扫码，再次确认房间号、姓名和快递编号之间的对应关系。如确认正确，打开传送门，快递进入室内，否咋退回到输送***。发快递时，发件人直接打印快递面单，付款并将快递面单贴到快递箱上，放入传送门，经传送门内扫码确认，通过输送***送到菜鸟驿站。

(2)快递扫码识别***设计

快递扫码识别***通过扫取快递面单上的条形码，结合收件人事先通过手机绑定的姓名、地址、手机号等信息和房间号的对应关系，将条形码和房间号对应起来，这样通过扫码即可确定房间号。

(3)输送***设计

主要由扫描录入***、磁通管道、识别装置以及物流小车构成。所述扫描***将快递上条形码内的信息读取并解码，获取得到货物目的地址或用户的详细收货地址，并将信息输入车载存储芯片。所述识别装置主要为NFC射频电路，位于分岔口和每间房间对应窗口，用于接收识别物流信息并与楼层数据库进行匹配，进行智能分配路径及运送，当物流胶囊经过每个房间即识别装置时，识别装置将会读取物流胶囊的信息并进行判别，进行路径的规划及配送。所述磁通管道由交替线圈沿着管道铺列构成共三列，相邻两线圈通电在管道内产生磁场，；利用交变磁场为物流小车提供动力，参考磁悬浮列车的运行原理。所有线圈都可单独控制，可以通过控制线圈电流方向，进而对物流小车进行控制。

参照图1-图3，一种物流输送装置一种物流输送装置，由扫描录入***、磁通管道、识别装置以及物流小车构成。所述扫描***将快递上条形码内的信息读取并解码，获取得到货物目的地址或用户的详细收货地址，并将信息输入车载存储芯片。所述识别装置主要为NFC射频电路，位于分岔口和每间房间对应窗口，用于接收识别物流信息并与楼层数据库进行匹配，进行智能分配路径及运送，当物流胶囊经过每个房间即识别装置时，识别装置将会读取物流胶囊的信息并进行判别，进行路径的规划及配送。所述磁通管道由交替线圈沿着管道铺列构成共三列，相邻两线圈通电在管道内产生磁场，利用交变磁场为物流小车提供动力，参考磁悬浮列车的运行原理。所有线圈都可单独控制，可以通过控制线圈电流方向，进而对物流小车进行控制。

进一步，所述物流小车整体为胶囊型，两侧分别安装两到三组永磁铁，中间中空且开有舱门，内部布置有一平台用于载物。载物平台内部布置有电机驱动电路，到达送出口后启动电机将物品倾倒出通道。小车内部搭载存储芯片以及射频发射电路，用于储存物流信息。当物流胶囊经过每个房间即识别装置时，小车将会发送一串信号给识别装置，识别装置接收信号并与房间数据库内的信息进行比对，若比对成功则返回信号，则识别装置旁的电磁铁通电，将物流小车吸附刹车，当货物投放完毕平台归位后小车会发送一组特定信号，识别装置接收到后控制电磁铁断电。

再进一步，在平台左右两侧开一平行于长边的槽，平台下部左右两端相对安装步进电机和丝杆，丝杆上套有滑块，借由滑块的运动夹紧货物。滑块与货物接触面安装压力传感器作为反馈。在平台下中部布置有滑轨和滑块，所述滑块连接连杆，连杆末端连接步进电机，用于控制平台的倾斜角度。物流小车的背部偏下左右各留有一个开口，用于与磁通管通电导轨接通供电。小车外壳内侧等距安装三列永磁铁，所述底盘靠后左右两侧的突起块状顶部安装压力传感器，当货物倾倒下，平台归为后传感器受力发送信号控制外部衔铁失电。

进一步，磁通管道中间层铺设有零线和火线，参考有轨电车工作原理，为物流小车持续供电。在分岔路口时，经过识别装置的信号反馈，对应左侧的磁场增强，右侧磁场减弱达到左拐的目的。

进一步优选，所述交替线圈由多组绕线组构成，其中相邻两绕线组的绕线方向相反以产生不同的磁极，磁极方向应正对物流小车，绕线组沿管道轴向排列，共三列。通过改变电流方向改变磁场。

进一步优选，所述物流小车的外壳主要采用绝缘材料以减小对磁场的干扰，在其背部位置嵌合一块10X10cm的方形铁片，用于停止时外部衔铁吸附。下方布置NFC射频电路用于被识别。

进一步优选，所述磁通管道分为内外两层绝缘层，层与层之间通过具有一定强度和耐腐蚀性的绝缘材料连接间距在10～20mm。

进一步优选。所述扫描录入***由扫码枪、NFC发射电路构成。条码信息由扫码枪解码发送给收发室的NFC发射电路，再由该电路将信息通过物流小车的NFC射频电路发送到物流小车的存储器中存贮。

进一步优选，所述识别装置与衔铁结合，识别装置由NFC发射电路构成，其内部存贮了对应的楼层信息和住户信息。将内部信息发送给物流小车上的NFC电路，并将信息发送给小车内的微控制器，控制器通过程序将收到的信息与内部存储器的快递信息进行比对做出判断，并将结果返回给总控制器，总控制器根据结果控制磁通管磁场大小做出路径规划。

本发明所述物流输送装置的操作方法，包括以下步骤：首先在收发室需要人人工用扫描***将快递的条形码扫入程序，然后扫码***解析后会将信息覆盖进小车搭载的存储芯片内，小车通过磁通管运动，每到达一个分岔口或用户地址时，nfc识别***进行一次识别，若为该楼层的快递，控制***将接通左边岔路的电磁铁将小车吸引向相应楼层通道，之后小车每通过送出装置就会进行识别，进行信息对比，当小车储存位置信息与房间号匹配成功时小车停止并倾覆平台倒出货物，最后小车回到收发室进行下一轮循环。

步骤1、首先在收发室需要人人工用扫描***将快递的条形码扫入程序，然后扫码***解析后会将信息通过NFC电路覆盖进小车搭载的存储芯片内，此时微处理器作出反应，驱动夹紧滑块夹紧货物。

步骤2、小车沿磁通管行进，每到一个分岔口就会将快递信息和外部的楼层信息进行比对，若判定为该楼层的快递，则进入该楼层磁通管道，否则前往下一个岔道。

步骤3、进入楼层磁通管后，物流小车每到一个窗口就将快递信息与对应的住户信息进行比对，若匹配，则触发外部衔铁吸附小车，小车停止，并启动平台松开夹具倾倒快递。

步骤4、平台倾斜到一定角度后就停止，短暂延时后平台回程，归位后触发凸起块压力传感器，衔铁失电，物流小车继续运行，回到收发室。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种物流输送装置，其特征在于：由扫描录入***、磁通管道、识别装置以及物流小车构成；所述扫描***将快递上条形码内的信息读取并解码，获取得到货物目的地址或用户的详细收货地址，并将信息输入车载存储芯片；所述识别装置主要为NFC射频电路，位于分岔口和每间房间对应窗口，用于接收识别物流信息并与楼层数据库进行匹配，进行智能分配路径及运送，当物流胶囊经过每个房间即识别装置时，识别装置将会读取物流胶囊的信息并进行判别，进行路径的规划及配送；所述磁通管道由交替线圈沿着管道铺列构成共三列，相邻两线圈通电在管道内产生磁场。

2.根据权利要求1所述的物流输送装置，其特征在于：所述物流小车整体为胶囊型，两侧分别安装两到三组永磁铁，中间中空且开有舱门，内部布置有一平台用于载物；载物平台内部布置有电机驱动电路，到达送出口后启动电机将物品倾倒出通道；小车内部搭载存储芯片以及射频发射电路，用于储存物流信息。

3.根据权利要求2所述的物流输送装置，其特征在于：在平台左右两侧开一平行于长边的槽，平台下部左右两端相对安装步进电机和丝杆，丝杆上套有滑块，借由滑块的运动夹紧货物；滑块与货物接触面安装压力传感器作为反馈；在平台下中部布置有滑轨和滑块，所述滑块连接连杆，连杆末端连接步进电机，用于控制平台的倾斜角度；物流小车的背部偏下左右各留有一个开口，用于与磁通管通电导轨接通供电；小车外壳内侧等距安装三列永磁铁，所述底盘靠后左右两侧的突起块状顶部安装压力传感器，当货物倾倒下，平台归为后传感器受力发送信号控制外部衔铁失电。

4.根据权利要求1所述的物流输送装置，其特征在于：磁通管道中间层铺设有零线和火线。

5.根据权利要求1所述的物流输送装置，其特征在于：所述交替线圈由多组绕线组构成，其中相邻两绕线组的绕线方向相反以产生不同的磁极，磁极方向应正对物流小车，绕线组沿管道轴向排列，共三列，通过改变电流方向改变磁场。

6.根据权利要求1所述的物流输送装置，其特征在于：所述物流小车的外壳主要采用绝缘材料以减小对磁场的干扰，在其背部位置嵌合一块10X10cm的方形铁片，用于停止时外部衔铁吸附，下方布置NFC射频电路用于被识别。

7.根据权利要求1所述的物流输送装置，其特征在于：所述磁通管道分为内外两层绝缘层，层与层之间通过绝缘材料连接，连接间距在10～20mm。

8.根据权利要求1所述的物流输送装置，其特征在于：所述扫描录入***由扫码枪、NFC发射电路构成，条码信息由扫码枪解码发送给收发室的NFC发射电路，再由该电路将信息通过物流小车的NFC射频电路发送到物流小车的存储器中存贮。

9.根据权利要求1所述的物流输送装置，其特征在于：所述识别装置与衔铁结合，识别装置由NFC发射电路构成，其内部存贮了对应的楼层信息和住户信息；将内部信息发送给物流小车上的NFC电路，并将信息发送给小车内的微控制器，控制器通过程序将收到的信息与内部存储器的快递信息进行比对做出判断，并将结果返回给总控制器，总控制器根据结果控制磁通管磁场大小做出路径规划。

10.一种权利要求1所述物流输送装置的操作方法，包括以下步骤：

步骤1、首先在收发室需要人人工用扫描***将快递的条形码扫入程序，然后扫码***解析后会将信息通过NFC电路覆盖进小车搭载的存储芯片内，此时微处理器作出反应，驱动夹紧滑块夹紧货物；

步骤2、小车沿磁通管行进，每到一个分岔口就会将快递信息和外部的楼层信息进行比对，若判定为该楼层的快递，则进入该楼层磁通管道，否则前往下一个岔道；

步骤3、进入楼层磁通管后，物流小车每到一个窗口就将快递信息与对应的住户信息进行比对，若匹配，则触发外部衔铁吸附小车，小车停止，并启动平台松开夹具倾倒快递；

步骤4、平台倾斜到一定角度后就停止，短暂延时后平台回程，归位后触发凸起块压力传感器，衔铁失电，物流小车继续运行，回到收发室。

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