摘要：隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及和電子商務(wù)的繁榮，快遞業(yè)迅速崛起成為物流行業(yè)的一股強(qiáng)大力量。在當(dāng)今社會(huì)，快節(jié)奏的生活方式和對(duì)便捷服務(wù)的渴望使人們對(duì)快遞的需求日益增長(zhǎng)?？爝f業(yè)以其高效、快捷、便利的服務(wù)特點(diǎn)，為電商交易提供了強(qiáng)大的支持，成為現(xiàn)代生活中不可或缺的一部分。而快遞驛站作為物流配送的“最后一公里”，發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。為實(shí)現(xiàn)快遞驛站的高效運(yùn)作，提出了一種針對(duì)快遞驛站自動(dòng)分揀上架裝置的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，主要介紹了相關(guān)設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)和運(yùn)作模式并展示其設(shè)計(jì)模型，從而更好地提高快遞驛站的周轉(zhuǎn)率。

關(guān)鍵詞：物流行業(yè)快遞驛站自動(dòng)分揀上架裝置創(chuàng)新設(shè)計(jì)

InnovativeDesignofAutomaticShelvingandSortingEquipmentforExpressDeliveryStations

CHENHaozheLIULiyan

DalianUniversityofScienceandTechnology，Dalian，LiaoningProvince，116052China

Abstract

WiththepopularityoftheInternetandtheprosperityofe-commerce，theexpressindustryhasrapidlyrisentobecomeapowerfulforceinthelogisticsindustry.Intoday'ssociety，thefast-pacedlifestyleandthedesireforconvenientserviceshaveledtoanincreasingdemandforexpressdelivery.Theexpressdeliveryindustry，withitsefficient，fast，andconvenientservicecharacteristics，providesstrongsupportfore-commercetransactionsandhasbecomeanindispensablepartofmodernlife.Asthe"lastmile"oflogisticsdistributiYP9N+ArALq5RRSeLrl2X7qjH3XaAEdIUjFPvyg2oNDo=on，expressdeliverystationsplayacrucialrole.Inordertoachieveefficientoperationofexpressdeliverystations，aninnovativedesignofautomaticsortingandshelvingdeviceforexpressdeliverystations.Thebasicstructureandoperationmodeoftherelevantequipmentaremainlyintroduced，andthedesignmodelisdisplayedtobetterimprovetheturnoverrateofexpressdeliverystations.

KeyWords：Logisticsindustry;Expressdeliverystation;Automaticsortingandshelvingdevice;InnovativeDesign

快遞業(yè)發(fā)展得益于政策扶持與電商平臺(tái)發(fā)展。在2018年，國(guó)務(wù)院發(fā)布《快遞暫行條例》規(guī)范發(fā)展，保障安全。交通運(yùn)輸部出臺(tái)《快遞市場(chǎng)管理辦法》強(qiáng)化監(jiān)管，保護(hù)消費(fèi)者權(quán)益。同時(shí)，電商平臺(tái)快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物人數(shù)激增。2023年1月中國(guó)快遞發(fā)展指數(shù)為265，與2022年同期相比提升了1.5%。其中，發(fā)展規(guī)模指數(shù)、發(fā)展能力指數(shù)和發(fā)展趨勢(shì)指數(shù)分別為290.2、202.4和103.6，分別同比提升19.4%、0.9%和27.7%，服務(wù)質(zhì)量指數(shù)為356.4[1]。這些政策的實(shí)施和電商平臺(tái)的發(fā)展，為快遞業(yè)提供了一個(gè)良好的發(fā)展環(huán)境，同時(shí)也為自動(dòng)分揀設(shè)備的研發(fā)與應(yīng)用提供了有力支持。

1快遞驛站設(shè)備應(yīng)用分析

目前，倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)正逐步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化與智能化的目標(biāo)，這不僅能夠大幅度降低勞動(dòng)力和成本，也為快遞驛站未來的發(fā)展方向提供了重要的啟示。通過對(duì)目前自動(dòng)立體化倉(cāng)儲(chǔ)的運(yùn)作流程分析，可以得出其主要環(huán)節(jié)為將諸如堆垛機(jī)、自動(dòng)引導(dǎo)小車、穿梭車、輸送機(jī)和控制系統(tǒng)等獨(dú)立的自動(dòng)化物流軟硬件設(shè)備進(jìn)行集成，而最終所形成的集成系統(tǒng)能夠使這些單獨(dú)的設(shè)備相互配合、協(xié)同工作，這樣的一個(gè)集成系統(tǒng)的工作效率大大提高，并且更加的智能化[2]。因此將自動(dòng)立體化倉(cāng)庫(kù)各系統(tǒng)環(huán)節(jié)拆分出來，選取可利用的部分進(jìn)行優(yōu)化，使優(yōu)化后的設(shè)備更適用在快遞驛站中是本文研究的重點(diǎn)方向。

而現(xiàn)有的相關(guān)設(shè)備，如自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車（AutomatedGuidedVehicle，AGV），則更多地被用于大型倉(cāng)庫(kù)或自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)庫(kù)房中。自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車作為一種可定制化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和編程控制的設(shè)備，具有無軌、運(yùn)行路線可編輯、車輛可替代性等特點(diǎn)；其配合輸送設(shè)備、貨架等構(gòu)成適用環(huán)境廣泛的緊密排布型倉(cāng)型系統(tǒng)；在靈活性、效率、應(yīng)用范圍等方面具有一定的優(yōu)勢(shì)[3]。因此，市面上出現(xiàn)了以自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車為基礎(chǔ)的改進(jìn)型小車。該設(shè)備主要由橫向運(yùn)動(dòng)小車、高度移動(dòng)裝置與抱夾機(jī)構(gòu)組成。其中，高度移動(dòng)裝置由最低點(diǎn)擋塊、滑動(dòng)軌道、感應(yīng)機(jī)構(gòu)、最高點(diǎn)擋塊等部分依次構(gòu)成，確保了小車的穩(wěn)定運(yùn)行和精準(zhǔn)定位。抱夾機(jī)構(gòu)則細(xì)分為移動(dòng)連接裝置和夾持機(jī)構(gòu)，二者緊密相連，形成協(xié)同工作的整體。高度移動(dòng)裝置通過滑軌與移動(dòng)連接裝置緊密相連，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的高效取放。該設(shè)備使得大批量物料的取料與放料動(dòng)作得以輕松實(shí)現(xiàn)，不僅顯著提升了生產(chǎn)效率，還有效降低了人工成本。此設(shè)備可以對(duì)大批量物料進(jìn)行取料與放料動(dòng)作，生產(chǎn)效率高，節(jié)約人工成本[4]。但是，該設(shè)備體積過于龐大，結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，且維護(hù)成本偏高，為確保其在快遞驛站中的高效運(yùn)用，必須進(jìn)行針對(duì)性的優(yōu)化工作。針對(duì)上述設(shè)備，本文側(cè)重體積與上架方式方面的優(yōu)化改進(jìn)，以提升其在快遞驛站中的實(shí)用性和效率。

2自動(dòng)分揀與上架裝置設(shè)計(jì)思路

2.1整體設(shè)計(jì)方案

如圖2所展示的快遞自動(dòng)分揀上架裝置。驅(qū)動(dòng)車穩(wěn)固地承載著豎板，而支撐板則安置在豎板的一側(cè)。支撐板的表面，特別設(shè)置了上架機(jī)構(gòu)，它使得快遞件能夠井然有序地?cái)[放在快遞架上，極大地提升了整體的整潔度，并使得快遞的查找變得更為便捷。而在上架機(jī)構(gòu)的上方，則設(shè)置了分類機(jī)構(gòu)，專用于區(qū)分并擺放盒裝與袋裝的快遞件，進(jìn)一步增強(qiáng)了擺放的整潔性和查找的快捷性。

在上架機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)中包含了滑動(dòng)連接于支撐板表面的U形安裝板，以及U形安裝板內(nèi)水平滑動(dòng)的放置板。氣缸的精準(zhǔn)控制使放置板能夠平穩(wěn)地移動(dòng)，而U形擋板則確保了快遞件在移動(dòng)過程中的安全性。一號(hào)電機(jī)通過驅(qū)動(dòng)螺桿驅(qū)動(dòng)滑塊在滑槽中滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了上架機(jī)構(gòu)的靈活移動(dòng)。

此外，驅(qū)動(dòng)槽與支撐板的滑動(dòng)連接，以及驅(qū)動(dòng)倉(cāng)內(nèi)的收卷輪與二號(hào)電機(jī)的配合使得支撐板能夠穩(wěn)定地上下移動(dòng)，從而適應(yīng)不同高度的快遞架。而設(shè)置2個(gè)限位桿，則確保了支撐板在移動(dòng)過程中的穩(wěn)定性和安全性。

分類機(jī)構(gòu)利用隔欄在U形擋板內(nèi)的滑動(dòng)，以及通過調(diào)節(jié)螺桿與固定塊和移動(dòng)槽的螺紋連接，實(shí)現(xiàn)了對(duì)盒裝與袋裝快遞件的有效分類。這樣的設(shè)計(jì)不僅提升了工作效率，也極大地優(yōu)化了用戶體驗(yàn)。

2.2核心部件設(shè)計(jì)方案

自動(dòng)分揀上架設(shè)備包括一個(gè)驅(qū)動(dòng)車，該驅(qū)動(dòng)車的表面一端垂直地固定一個(gè)豎板。在豎板的一側(cè)，設(shè)置一個(gè)水平的支撐板，該支撐板上設(shè)有上架機(jī)構(gòu)專門用于整齊地?cái)[放快遞件。而在上架機(jī)構(gòu)的上方設(shè)計(jì)了一個(gè)分類機(jī)構(gòu)，用于將盒裝和袋裝的快遞件分別擺放。

上架機(jī)構(gòu)的核心部件是一個(gè)U形安裝板，它滑動(dòng)連接在支撐板的表面。在U形安裝板內(nèi)部，水平滑動(dòng)連接了一個(gè)放置板，用于承載快遞件。特別在U形安裝板的內(nèi)側(cè)，水平固定連接了一個(gè)氣缸，氣缸的輸出端與放置板的一側(cè)牢固連接。這樣，通過氣缸的伸縮，可以方便地調(diào)整放置板的位置。此外，U形安裝板的內(nèi)側(cè)壁上方還固定連接一個(gè)U形擋板，以確?？爝f件在運(yùn)輸過程中的穩(wěn)定性。

為了驅(qū)動(dòng)放置板在支撐板上滑動(dòng)，在U形安裝板的底面一端固定連接了一個(gè)滑塊，而支撐板的表面上對(duì)應(yīng)位置則開設(shè)了一個(gè)滑槽?；叟c滑塊滑動(dòng)連接使得放置板可以平穩(wěn)地移動(dòng)?；蹆?nèi)的一側(cè)還固定連接了一個(gè)一號(hào)電機(jī)，滑塊上水平貫穿螺紋連接了一個(gè)驅(qū)動(dòng)螺桿。驅(qū)動(dòng)螺桿的一端與一號(hào)電機(jī)的輸出端固定連接，另一端則與滑槽的內(nèi)側(cè)壁轉(zhuǎn)動(dòng)連接。通過控制一號(hào)電機(jī)可以驅(qū)動(dòng)放置板在支撐板上水平移動(dòng)。

此外，豎板的一側(cè)還開設(shè)了一個(gè)驅(qū)動(dòng)槽，支撐板的一端與驅(qū)動(dòng)槽滑動(dòng)連接。豎板內(nèi)部，位于驅(qū)動(dòng)槽的上方，還開設(shè)了一個(gè)驅(qū)動(dòng)倉(cāng)。在驅(qū)動(dòng)倉(cāng)的底部，固定連接了一個(gè)安裝架，安裝架上轉(zhuǎn)動(dòng)連接了一個(gè)收卷輪。安裝架的一側(cè)則固定連接了一個(gè)二號(hào)電機(jī)，二號(hào)電機(jī)的輸出端與收卷輪的一側(cè)固定連接。收卷輪上固定連接有一根繩索，繩索的另一端與支撐板的頂面一端中心固定連接。通過控制二號(hào)電機(jī)可以方便地調(diào)整支撐板在驅(qū)動(dòng)槽內(nèi)的位置，從而適應(yīng)不同高度的快遞件。

為了確保支撐板的穩(wěn)定性，在支撐板一端的兩側(cè)都豎直貫穿滑動(dòng)連接了限位桿。限位桿的兩端分別與驅(qū)動(dòng)槽的內(nèi)頂部和內(nèi)底部固定連接，這樣可以有效地防止支撐板在移動(dòng)過程中發(fā)生晃動(dòng)。此外在分類機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，它主要包括一個(gè)隔欄，該隔欄豎直設(shè)置在U形擋板內(nèi)，并且其一側(cè)與U形擋板的內(nèi)側(cè)壁滑動(dòng)連接。這樣，可以根據(jù)需要調(diào)整隔欄的位置，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)不同尺寸快遞件的有效分類。

為了方便調(diào)整隔欄的位置，在隔欄的一側(cè)頂部固定連接了一個(gè)固定塊，U形擋板內(nèi)的一側(cè)對(duì)應(yīng)位置則水平開設(shè)了一個(gè)移動(dòng)槽。移動(dòng)槽與固定塊滑動(dòng)連接，使得隔欄可以在U形擋板內(nèi)平穩(wěn)地移動(dòng)。固定塊上水平貫穿螺紋連接了一個(gè)調(diào)節(jié)螺桿，調(diào)節(jié)螺桿的一端與移動(dòng)槽的內(nèi)側(cè)壁轉(zhuǎn)動(dòng)連接，另一端則貫穿U形擋板的側(cè)壁伸向其一側(cè)。通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺桿，可以方便地調(diào)整隔欄的位置，以適應(yīng)不同尺寸的快遞件。

3潛在價(jià)值和應(yīng)用前景

本文研究的設(shè)備將AGV小車自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)融入自動(dòng)分揀上架中，簡(jiǎn)化操作，降低難度。首先，通過設(shè)置上架機(jī)構(gòu)，能夠有效實(shí)現(xiàn)快遞件的整齊擺放，顯著提高其整體整齊度，也使得快遞查找變得更為便捷高效。其次，通過引入分類機(jī)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)袋裝和盒裝快遞的分開擺放。這種分類擺放方式進(jìn)一步提升了快遞擺放的整齊度，極大地提高了快遞查找的便捷性。這兩項(xiàng)的改進(jìn)，優(yōu)化了上架裝置結(jié)構(gòu)，縮小體積，更適配袋裝、盒裝快遞，提高實(shí)用性，降低維護(hù)成本。這些改進(jìn)無疑將為快遞驛站的運(yùn)營(yíng)效率帶來顯著提升。

目前，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)高端物流設(shè)備的需求大約占設(shè)備總量的5%左右，這是由于國(guó)外原裝堆垛機(jī)、AGV等成本巨大，最終用戶受困于一次性投入限制，無形中對(duì)高端物流設(shè)備的需求被壓制[5]。但隨著電商行業(yè)的持續(xù)發(fā)展和物流需求的不斷增長(zhǎng)，快遞驛站對(duì)于自動(dòng)化、智能化設(shè)備的需求將不斷提升。本設(shè)備憑借其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，有望在市場(chǎng)中占據(jù)一席之地，為快遞驛站提供高效、便捷的自動(dòng)化解決方案。同時(shí)，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本的降低，本設(shè)備還有望進(jìn)一步拓展應(yīng)用領(lǐng)域，為更多行業(yè)提供自動(dòng)化、智能化的物流設(shè)備支持。

4結(jié)語

在電商迅猛發(fā)展的時(shí)代背景下，提升物流行業(yè)運(yùn)營(yíng)效率成了一個(gè)刻不容緩的關(guān)鍵議題。當(dāng)前，物流設(shè)備正朝著自動(dòng)化、無人化的方向邁進(jìn)，然而，快遞驛站作為物流配送中的“最后一公里”，是物流運(yùn)營(yíng)中不可或缺的一環(huán)。然而，由于資金與空間的限制，它目前仍然在很大程度上依賴人力進(jìn)行日常的運(yùn)營(yíng)和運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，本文在深入分析現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上，提出了針對(duì)性的改進(jìn)措施，并據(jù)此得出了以下結(jié)論。

（1）設(shè)備體積較小，可滿足靈活的使用場(chǎng)景。

（2）成本低廉，不給經(jīng)營(yíng)者增加過多的經(jīng)營(yíng)成本。

（3）操作簡(jiǎn)單易上手，降低設(shè)備維護(hù)成本。

（4）便于袋裝和盒裝快遞上架，提高實(shí)用性。

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