多功能快遞車(chē)廂功能分區(qū)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

石毅新，張 廣，廖 凱，黃金瑛，劉愛(ài)鈮，林莉雯

（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)，湖南 長(zhǎng)沙 410128）

多功能快遞車(chē)廂功能分區(qū)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

石毅新，張 廣，廖 凱，黃金瑛，劉愛(ài)鈮，林莉雯

（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)，湖南 長(zhǎng)沙 410128）

為適應(yīng)我國(guó)電子商務(wù)平臺(tái)發(fā)展，增強(qiáng)物流行業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力，解決易損快遞在運(yùn)輸過(guò)程中的問(wèn)題，在分析快遞行業(yè)發(fā)展和快遞員需求的基礎(chǔ)上，從機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的角度，設(shè)計(jì)出這款功能齊全、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單分區(qū)合理的多功能快遞車(chē)廂，從而解決了快遞多而雜和易損壞以及安全駐車(chē)等問(wèn)題。

多功能；功能分區(qū)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；快遞

近年來(lái)，我國(guó)的快遞行業(yè)發(fā)展迅速，面對(duì)巨大的市場(chǎng)。而如今快遞運(yùn)輸車(chē)使用的車(chē)廂存在著諸多問(wèn)題，如：半封閉式快遞車(chē)廂存在著貨物易損壞的問(wèn)題；全封閉快遞車(chē)廂，存在著取件時(shí)查找過(guò)程非常耗時(shí)的問(wèn)題。大部分快遞公司是以自行車(chē)、三輪車(chē)改裝為主要運(yùn)輸工具，這類(lèi)車(chē)輛對(duì)包裹缺乏較好的保護(hù)與區(qū)分，改裝的快遞派送車(chē)又存在安全性差、識(shí)別度低，包裹無(wú)序、拿取不便等諸多問(wèn)題。因此多功能快遞車(chē)廂的研發(fā)可以較好的解決以上問(wèn)題。

1 市場(chǎng)調(diào)查與數(shù)據(jù)分析

設(shè)計(jì)多功能車(chē)廂前，先進(jìn)行了實(shí)地?cái)?shù)據(jù)調(diào)查，經(jīng)課題組調(diào)查走訪(fǎng)的三家快遞公司的投遞點(diǎn)。如表1所示，統(tǒng)計(jì)出各類(lèi)包裹比例情況，小盒狀的快件數(shù)量最多，高達(dá)55.29%；其次，則是袋裝和大盒狀的快遞，分別為22.32%和16.64%；其余的文件狀、桿狀和異形件的快遞較少，總體只占5.75%。因此以調(diào)查數(shù)據(jù)作為快遞車(chē)廂分區(qū)的基本參照。

基于調(diào)查數(shù)據(jù)支撐確定下設(shè)計(jì)思路和方向，在滿(mǎn)足快遞運(yùn)輸效率高、破損率低的基礎(chǔ)上，依據(jù)各種類(lèi)型特點(diǎn)設(shè)置出根據(jù)快件的形狀而提供放置區(qū)的機(jī)構(gòu)。此外，還依據(jù)實(shí)際情況，適當(dāng)考慮了快遞車(chē)廂的防盜和駐車(chē)安全問(wèn)題。

表1 各快遞公司的快件種類(lèi)與數(shù)量

2 功能分區(qū)設(shè)計(jì)與模型試制

通過(guò)以上市場(chǎng)調(diào)查和數(shù)據(jù)分析，設(shè)計(jì)出本款多功能快遞車(chē)廂，并制作出了車(chē)廂模型。主要以車(chē)頭方向?yàn)檎胺剑覀?cè)用于布置空間可調(diào)隔板區(qū)與大件物品區(qū)，左側(cè)布置平行四邊形收納展示區(qū)，及車(chē)門(mén)內(nèi)側(cè)的文件快遞收納區(qū)，中間為滑軌區(qū)，頂部為擴(kuò)容區(qū)域，總體裝配圖如圖1所示。

圖1 多功能車(chē)廂三維模型圖與實(shí)物圖

（1）空間可調(diào)功能區(qū)。該部分采用可滑動(dòng)式擋板，可以對(duì)隔板上層空間進(jìn)行上下移動(dòng)和左右調(diào)整，根據(jù)快件的大小靈活去調(diào)整空間，同時(shí)導(dǎo)軌上安裝鎖止機(jī)構(gòu)，可根據(jù)包裹外形將快件夾緊，保證了快件在運(yùn)送過(guò)程中的平穩(wěn)性，如果有易碎物品，此機(jī)構(gòu)還可對(duì)物品進(jìn)行嚴(yán)格限位，以降低損壞概率。空間可調(diào)機(jī)構(gòu)位于整體車(chē)廂的右部上側(cè)，主要放置小盒、袋狀類(lèi)包裹。右部下側(cè)主要用于放置大件和長(zhǎng)桿件。大件物品因體積大、重量大且占空間，如果與小盒物件放置在一起，在查找快遞時(shí)會(huì)很耗時(shí)并且過(guò)于麻煩，因此在車(chē)廂右側(cè)的下方設(shè)置了提供大件包裹的放置空間。此處空間相對(duì)寬敞，還可放置長(zhǎng)條形或桿狀快遞，如圖2所示。

圖2 車(chē)廂右部模型設(shè)計(jì)與實(shí)物圖

（2）平行四邊形展示區(qū)。采用雙平行四邊形機(jī)構(gòu)用以實(shí)現(xiàn)一側(cè)空間在門(mén)關(guān)閉時(shí)結(jié)構(gòu)緊湊，在開(kāi)啟時(shí)，方便提取包裹；同時(shí)雙平行四邊機(jī)構(gòu)能始終保證承載平臺(tái)與車(chē)架平板保持平行，避免出現(xiàn)包裹滑向一側(cè)。運(yùn)用平行四邊形折疊機(jī)構(gòu)，在左側(cè)廂門(mén)打開(kāi)的同時(shí)，多層展開(kāi)的貨架使空間得到進(jìn)一步的利用，讓小件的分類(lèi)進(jìn)一步細(xì)化，縮短了快遞員的投遞時(shí)間，使投遞效率得到了提高。此結(jié)構(gòu)可有效避免因反復(fù)翻找而破損包裹的情況，尤其是小盒狀與袋狀物件，小盒狀快件體積小數(shù)量多，袋狀物件形狀扁平且數(shù)量也較多，所以這兩種形狀的快件適用于平行四邊形機(jī)構(gòu)放置，多層展開(kāi)的貨架使其易于區(qū)分。

車(chē)廂左側(cè)門(mén)內(nèi)側(cè)采用風(fēng)琴式文件收納格用于放置文件類(lèi)的快件，因此類(lèi)快件容易弄褶，但其又有對(duì)包裹平整的較高要求，且所需存儲(chǔ)空間較少，因此利用車(chē)門(mén)內(nèi)側(cè)夾層空隙，讓其形成獨(dú)立的儲(chǔ)存空間，如圖3所示。

圖3 平行四邊形展示區(qū)模型設(shè)計(jì)與實(shí)體圖

（3）滾軸輸送分區(qū)。滾軸機(jī)構(gòu)以光軸兩端裝配軸承安裝至兩側(cè)立板上，主要用于放置易碎，長(zhǎng)桿類(lèi)包裹。易碎類(lèi)快遞要求輕拿輕放，不能受到強(qiáng)烈的撞擊，因此可單獨(dú)放置在滾軸機(jī)構(gòu)上，有利于快遞的取放，減小磨損。長(zhǎng)桿類(lèi)的物件較長(zhǎng)，而滾軸機(jī)構(gòu)的形狀為長(zhǎng)方體，所以放置在滾軸機(jī)構(gòu)中有利于空間的合理利用，如圖4所示。

圖4 滾軸輸送分區(qū)模型設(shè)計(jì)與實(shí)物圖

（4）頂部臨時(shí)擴(kuò)容分區(qū)。頂部臨時(shí)擴(kuò)容分區(qū)采用機(jī)電結(jié)合，通過(guò)直接車(chē)載12V電源，驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)帶動(dòng)中央絲桿旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而拉動(dòng)剪式機(jī)構(gòu)的單臂舉升，從而控制頂部擴(kuò)容區(qū)域的頂板升起，收納折疊反向同理。頂板升降高度可根據(jù)包裹自身高度適時(shí)調(diào)整，在頂板四周以螺旋彈簧均布用以連接頂板與車(chē)廂頂部，實(shí)現(xiàn)對(duì)臨時(shí)放置頂部貨物的限位。此區(qū)域主要用于放置超大件以及包裹臨時(shí)增多的節(jié)假日以增加單次運(yùn)力，如圖5所示。

圖5 頂部剪式機(jī)構(gòu)擴(kuò)容區(qū)模型設(shè)計(jì)與實(shí)物圖

（5）防盜駐車(chē)輔助控制部分。防盜駐車(chē)輔助控制機(jī)構(gòu)包括防盜、駐車(chē)兩大功能，利用手剎系統(tǒng)與防盜系統(tǒng)相結(jié)合，將手剎用作整個(gè)電控系統(tǒng)上的開(kāi)關(guān)與鑰匙開(kāi)關(guān)串聯(lián)成為干路控制部分，并將各個(gè)車(chē)廂門(mén)上安裝的觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)并聯(lián)成為支路控制部分；組成局部電路與車(chē)載電源連接，形成一個(gè)完整的回路。行車(chē)鑰匙與手剎裝置為廂門(mén)的總閘開(kāi)關(guān)，以實(shí)現(xiàn)快遞員下車(chē)投遞快件前，必須啟動(dòng)駐車(chē)制動(dòng)，才能通過(guò)觸電開(kāi)關(guān)打開(kāi)廂門(mén)。避免快遞丟失或整車(chē)盜竊。通過(guò)駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)培養(yǎng)快遞員的下車(chē)前駐車(chē)習(xí)慣，以達(dá)到整車(chē)安全性能的同時(shí)提高快遞員的安全意識(shí)培養(yǎng)的效果。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)包裹的統(tǒng)計(jì)調(diào)查，找出了目前存在問(wèn)題，并針對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行車(chē)廂功能分區(qū)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以達(dá)到空間利用的最大化和合理化，從而實(shí)現(xiàn)高效投遞、安全投遞。

［1］趙俊芬，白仁飛，張峻霞，等.基于特定功能的電動(dòng)自行車(chē)設(shè)計(jì)分析［J］.機(jī)械設(shè)計(jì)，1983，30（3）：109-112.

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［5］曲玉峰，關(guān)曉平.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)［M］.北京：中國(guó)林業(yè)出版社,2006.

［6］王三民.機(jī)械原理與設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.

Design and Partition of Multi-Function Express Carriage

SHI Yi-xin，ZHANG Guang，LIAO Kai，HAUNG Jin-ying，LIU Ai-ni，LIn Li-wen

（Hunan Agricultural University，Changsha，Hunan 410128，China）

In order to adapt to the development of China's e-commerce，enhance the core competitiveness of the logistics industry,and solve the problem of vulnerable express in the transport process，based on the analysis of the trend and need，the paper managed to design a multi-functional express train which had complete function and compact structure and thus，effectively solves such problems as huge quantity，messy order，damaging rish，safty and so on from the perspective of mechanical design.

multi function；function partition；structure design；machine design；express

V244.15

A

2095-980X（2017）01-0068-02

2016-11-28

石毅新（1986-），男，湖南長(zhǎng)沙人，博士在讀，講師，主要研究方向：機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。