快递驿站自动上架与分拣装置的创新设计

摘要：随着互联网的普及和电子商务的繁荣，快递业迅速崛起成为物流行业的一股强大力量。在当今社会，快节奏的生活方式和对便捷服务的渴望使人们对快递的需求日益增长。快递业以其高效、快捷、便利的服务特点，为电商交易提供了强大的支持，成为现代生活中不可或缺的一部分。而快递驿站作为物流配送的“最后一公里”，发挥着至关重要的作用。为实现快递驿站的高效运作，提出了一种针对快递驿站自动分拣上架装置的创新设计，主要介绍了相关设备的基本结构和运作模式并展示其设计模型，从而更好地提高快递驿站的周转率。

关键词：物流行业快递驿站自动分拣上架装置创新设计

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

快递业发展得益于政策扶持与电商平台发展。在2018年，国务院发布《快递暂行条例》规范发展，保障安全。交通运输部出台《快递市场管理办法》强化监管，保护消费者权益。同时，电商平台快速发展，网络购物人数激增。2023年1月中国快递发展指数为265，与2022年同期相比提升了1.5%。其中，发展规模指数、发展能力指数和发展趋势指数分别为290.2、202.4和103.6，分别同比提升19.4%、0.9%和27.7%，服务质量指数为356.4[1]。这些政策的实施和电商平台的发展，为快递业提供了一个良好的发展环境，同时也为自动分拣设备的研发与应用提供了有力支持。

1快递驿站设备应用分析

目前，仓储系统正逐步实现自动化与智能化的目标，这不仅能够大幅度降低劳动力和成本，也为快递驿站未来的发展方向提供了重要的启示。通过对目前自动立体化仓储的运作流程分析，可以得出其主要环节为将诸如堆垛机、自动引导小车、穿梭车、输送机和控制系统等独立的自动化物流软硬件设备进行集成，而最终所形成的集成系统能够使这些单独的设备相互配合、协同工作，这样的一个集成系统的工作效率大大提高，并且更加的智能化[2]。因此将自动立体化仓库各系统环节拆分出来，选取可利用的部分进行优化，使优化后的设备更适用在快递驿站中是本文研究的重点方向。

而现有的相关设备，如自动导引运输车（AutomatedGuidedVehicle，AGV），则更多地被用于大型仓库或自动化仓储库房中。自动导引运输车作为一种可定制化结构设计和编程控制的设备，具有无轨、运行路线可编辑、车辆可替代性等特点；其配合输送设备、货架等构成适用环境广泛的紧密排布型仓型系统；在灵活性、效率、应用范围等方面具有一定的优势[3]。因此，市面上出现了以自动导引运输车为基础的改进型小车。该设备主要由横向运动小车、高度移动装置与抱夹机构组成。其中，高度移动装置由最低点挡块、滑动轨道、感应机构、最高点挡块等部分依次构成，确保了小车的稳定运行和精准定位。抱夹机构则细分为移动连接装置和夹持机构，二者紧密相连，形成协同工作的整体。高度移动装置通过滑轨与移动连接装置紧密相连，从而实现对物料的高效取放。该设备使得大批量物料的取料与放料动作得以轻松实现，不仅显著提升了生产效率，还有效降低了人工成本。此设备可以对大批量物料进行取料与放料动作，生产效率高，节约人工成本[4]。但是，该设备体积过于庞大，结构相对复杂，且维护成本偏高，为确保其在快递驿站中的高效运用，必须进行针对性的优化工作。针对上述设备，本文侧重体积与上架方式方面的优化改进，以提升其在快递驿站中的实用性和效率。

2自动分拣与上架装置设计思路

2.1整体设计方案

如图2所展示的快递自动分拣上架装置。驱动车稳固地承载着竖板，而支撑板则安置在竖板的一侧。支撑板的表面，特别设置了上架机构，它使得快递件能够井然有序地摆放在快递架上，极大地提升了整体的整洁度，并使得快递的查找变得更为便捷。而在上架机构的上方，则设置了分类机构，专用于区分并摆放盒装与袋装的快递件，进一步增强了摆放的整洁性和查找的快捷性。

在上架机构的设计中包含了滑动连接于支撑板表面的U形安装板，以及U形安装板内水平滑动的放置板。气缸的精准控制使放置板能够平稳地移动，而U形挡板则确保了快递件在移动过程中的安全性。一号电机通过驱动螺杆驱动滑块在滑槽中滑动，实现了上架机构的灵活移动。

此外，驱动槽与支撑板的滑动连接，以及驱动仓内的收卷轮与二号电机的配合使得支撑板能够稳定地上下移动，从而适应不同高度的快递架。而设置2个限位杆，则确保了支撑板在移动过程中的稳定性和安全性。

分类机构利用隔栏在U形挡板内的滑动，以及通过调节螺杆与固定块和移动槽的螺纹连接，实现了对盒装与袋装快递件的有效分类。这样的设计不仅提升了工作效率，也极大地优化了用户体验。

2.2核心部件设计方案

自动分拣上架设备包括一个驱动车，该驱动车的表面一端垂直地固定一个竖板。在竖板的一侧，设置一个水平的支撑板，该支撑板上设有上架机构专门用于整齐地摆放快递件。而在上架机构的上方设计了一个分类机构，用于将盒装和袋装的快递件分别摆放。

上架机构的核心部件是一个U形安装板，它滑动连接在支撑板的表面。在U形安装板内部，水平滑动连接了一个放置板，用于承载快递件。特别在U形安装板的内侧，水平固定连接了一个气缸，气缸的输出端与放置板的一侧牢固连接。这样，通过气缸的伸缩，可以方便地调整放置板的位置。此外，U形安装板的内侧壁上方还固定连接一个U形挡板，以确保快递件在运输过程中的稳定性。

为了驱动放置板在支撑板上滑动，在U形安装板的底面一端固定连接了一个滑块，而支撑板的表面上对应位置则开设了一个滑槽。滑槽与滑块滑动连接使得放置板可以平稳地移动。滑槽内的一侧还固定连接了一个一号电机，滑块上水平贯穿螺纹连接了一个驱动螺杆。驱动螺杆的一端与一号电机的输出端固定连接，另一端则与滑槽的内侧壁转动连接。通过控制一号电机可以驱动放置板在支撑板上水平移动。

此外，竖板的一侧还开设了一个驱动槽，支撑板的一端与驱动槽滑动连接。竖板内部，位于驱动槽的上方，还开设了一个驱动仓。在驱动仓的底部，固定连接了一个安装架，安装架上转动连接了一个收卷轮。安装架的一侧则固定连接了一个二号电机，二号电机的输出端与收卷轮的一侧固定连接。收卷轮上固定连接有一根绳索，绳索的另一端与支撑板的顶面一端中心固定连接。通过控制二号电机可以方便地调整支撑板在驱动槽内的位置，从而适应不同高度的快递件。

为了确保支撑板的稳定性，在支撑板一端的两侧都竖直贯穿滑动连接了限位杆。限位杆的两端分别与驱动槽的内顶部和内底部固定连接，这样可以有效地防止支撑板在移动过程中发生晃动。此外在分类机构的设计中，它主要包括一个隔栏，该隔栏竖直设置在U形挡板内，并且其一侧与U形挡板的内侧壁滑动连接。这样，可以根据需要调整隔栏的位置，从而实现对不同尺寸快递件的有效分类。

为了方便调整隔栏的位置，在隔栏的一侧顶部固定连接了一个固定块，U形挡板内的一侧对应位置则水平开设了一个移动槽。移动槽与固定块滑动连接，使得隔栏可以在U形挡板内平稳地移动。固定块上水平贯穿螺纹连接了一个调节螺杆，调节螺杆的一端与移动槽的内侧壁转动连接，另一端则贯穿U形挡板的侧壁伸向其一侧。通过旋转调节螺杆，可以方便地调整隔栏的位置，以适应不同尺寸的快递件。

3潜在价值和应用前景

本文研究的设备将AGV小车自动导向系统融入自动分拣上架中，简化操作，降低难度。首先，通过设置上架机构，能够有效实现快递件的整齐摆放，显著提高其整体整齐度，也使得快递查找变得更为便捷高效。其次，通过引入分类机构，能够实现对袋装和盒装快递的分开摆放。这种分类摆放方式进一步提升了快递摆放的整齐度，极大地提高了快递查找的便捷性。这两项的改进，优化了上架装置结构，缩小体积，更适配袋装、盒装快递，提高实用性，降低维护成本。这些改进无疑将为快递驿站的运营效率带来显著提升。

目前，国内市场对高端物流设备的需求大约占设备总量的5%左右，这是由于国外原装堆垛机、AGV等成本巨大，最终用户受困于一次性投入限制，无形中对高端物流设备的需求被压制[5]。但随着电商行业的持续发展和物流需求的不断增长，快递驿站对于自动化、智能化设备的需求将不断提升。本设备凭借其独特的优势，有望在市场中占据一席之地，为快递驿站提供高效、便捷的自动化解决方案。同时，随着技术的不断进步和成本的降低，本设备还有望进一步拓展应用领域，为更多行业提供自动化、智能化的物流设备支持。

4结语

在电商迅猛发展的时代背景下，提升物流行业运营效率成了一个刻不容缓的关键议题。当前，物流设备正朝着自动化、无人化的方向迈进，然而，快递驿站作为物流配送中的“最后一公里”，是物流运营中不可或缺的一环。然而，由于资金与空间的限制，它目前仍然在很大程度上依赖人力进行日常的运营和运转。因此，本文在深入分析现有设备的基础上，提出了针对性的改进措施，并据此得出了以下结论。

（1）设备体积较小，可满足灵活的使用场景。

（2）成本低廉，不给经营者增加过多的经营成本。

（3）操作简单易上手，降低设备维护成本。

（4）便于袋装和盒装快递上架，提高实用性。

参考文献

[1]王文.1月份中国快递发展指数报告发布[N].现代物流报，2023-02-08（1）.

[2]张琰.自动化立体仓储系统设计[D].武汉：武汉轻工大学，2019.

[3]任楠，谢时军，李福，等.自动导引运输车在自动化仓储系统中的应用[J].制造业自动化，2021，43（5）：9-12，17.

[4]关艳，徐鹏辉.一种AGV小车：CN202021029394.0[P].2021-02-19.

[5]任芳，江宏.提升核心部件水平，进入高端物流装备市场——从轮组看核心部件对物流装备市场竞争力的影响[J].物流技术与应用，2020，25（12）：132-133.