可折疊快遞周轉箱設計

王瑞林 魏媛杰 鄒明利 胡婧雯 寇禧鳳 李 琛*

（東北林業大學，黑龍江 哈爾濱150040）

周轉箱也稱物流箱，泛用于機械、汽車、家電、輕工、電子等行業，能耐酸耐堿、耐油污，無毒無味，可用于盛放食品等，清潔方便，零件周轉便捷、堆放整齊，便于管理，其合理的設計，優良的品質，適用于工廠物流中的運輸、配送、儲存、流通加工等環節，周轉箱可與多種物流容器和工位器具配合，用于各類倉庫、生產現場等多種場合，在物流管理越來越被廣大企業重視的今天，周轉箱幫助完成物流容器的通用化、一體化管理，是生產及流通企業進行現代化物流管理的 必備 品[1，2]。在物 流行業，周轉箱的使用極為廣泛，同時伴隨著新問題的出現，如空閑的普通周轉箱占用空間較大，多數無法折疊或折疊時較為繁瑣，不利于存放以及不能滿足不同運輸件的緩沖需求等，在使用中具有局限性。本設計結構簡單，具有折疊功能，抗震減壓，減少空間占有率。彌補了市場上周轉箱結構復雜，在不使用時占有空間大的不足[3-5]。

1 可折疊快遞周轉箱的主要功能

1.1 折疊功能。上箱體通過限位轉軸與下箱體構成旋轉結構，當搬運物品體積小時，該旋轉可使箱體實現折疊效果，左側板的中間也設置限位轉軸，使左側板兩側通過限位轉軸構成折疊連接，便于搬運和存放，節約空間，降低快遞員的勞動強度，省時省力[6]。

1.2 抗震抗壓功能。下箱體的內部設置有緩沖腔，且緩沖腔內安裝有減震彈簧，當周轉箱受到顛簸時或沖擊時，減震彈簧會受壓發生形變，從而對箱體進行緩沖。

1.3 防護功能。內箱體內壁設置有氣囊，氣囊對大型或者重型搬運物品起到雙重保護作用。

1.4 承載功能。該箱體可以裝載大型貨物，承載功能良好。在工廠物流中的運輸、配送、儲存、流通加工等環節，幫助完成物流容器的通用化、一體化管理。

1.5 可循環利用。箱體為中空板材質，采用無毒無味的塑料，減少損耗，起到防潮防水耐腐蝕的效果。

2 可折疊快遞周轉箱的結構設計

2.1 可折疊快遞周轉箱總體結構

可折疊快遞周轉箱的整體結構如圖1，各個裝置連接緊密，結構穩定，方便運輸。內部有加氣口，緩沖口，減震彈簧，氣囊等裝置，在受壓力時，彈簧發生形變，進行緩沖，起到防護的作用。箱體分為上下兩個部分，利用限位轉軸與下箱體構成旋轉結構，當物品體積較小時可折疊一半箱體進行使用，便于運輸、搬運和存放，節省空間。

2.2 箱體連接

底座板與支腳架之間固定連接，與箱體之間緊密貼合，在運輸過程中形態穩定，方便運輸。限位轉軸等距離分布于箱體的外壁，上箱體通過限位轉軸與下箱體構成旋轉結構，在空閑時可以很好的節約空間。連接軸與箱蓋之間固定連接，連接軸關于箱蓋的豎直軸線兩側呈對稱狀分布。八個減震彈簧等距離分布于內箱體的外壁，在壓力下發生形變，起到減震抗壓的作用。

2.3 折疊方式

折疊周轉箱的折疊有兩種方式。第一種方式為當周轉箱裝少量物品時，可以將前后兩側的上箱體向下折疊，左右兩側可拆卸并對折，再進行組裝，此時周轉箱體積為原箱體的一半。第二種方式為當快遞周轉箱不使用時可以將左右兩側向內對折，前面板與后面板向內，使四塊箱版重疊在一起，不占空間，攜帶方便。

3 主要組件功能

3.1 箱體

箱體為中空板材質，采用的是無毒無味的塑料，可以放置食品以及對包裝要求比較嚴格的物品，且中空板材質比較輕，可以減少運輸過程中的各種損耗，且在運輸過程中起到防潮防水耐腐蝕的效果。

3.2 限位轉軸

上箱體通過限位轉軸與下箱體構成旋轉結構，當搬運物品體積小時，該旋轉可使箱體實現折疊效果，左側板的中間也設置有限位轉軸，使左側板左右兩側通過限位轉軸構成折疊連接，便于搬運和存放，節約空間，降低快遞員的勞動強度，省時省力。

3.3 減震彈簧

緩沖腔內安裝有減震彈簧，當周轉箱受到顛簸或沖擊時，減震彈簧會受壓發生形變，從而對箱體進行緩沖。

3.4 氣囊

內箱體內壁設置氣囊，氣囊通過緩沖對大型或者重型搬運物品，起到雙重保護作用。氣囊內壁有加氣口，可以折疊后通過充氣，進行循環利用。

4 周轉箱工作原理

將快遞周轉箱伸展開，將物品放入箱體的內箱體中，內箱體中設置有氣囊，當物體發生沖擊時，氣囊發生膨脹從而對物品起到保護作用，內箱體外設有緩沖腔，且緩沖腔內安裝有減震彈簧，當周轉箱受到顛簸時或沖擊時，減震彈簧會受壓發生形變，從而對箱體進行緩沖，放好物品后蓋上箱蓋，箱體為中空板材質，中空板材質比較輕，可以減少運輸過程中的各種損耗，且在運輸過程中能夠起到防潮防水耐腐蝕的效果。底座板下設有支腳架，穩固牢靠，腳輪的設置可實現箱體移動靈活。轉運好物體后，箱體的左側板的中間設置有限位轉軸，左側板左右兩側通過限位轉軸構成折疊連接。并且前后兩體板對折，左右兩體板對折后旋轉方向與前后體板連接，可是周轉箱體積減小為原體積的一半，便于搬運和存放，節約空間，降低快遞員的勞動強度，省時省力。

5 結論

針對塑料周轉箱空閑時占用空間較大、搬運費力的缺點，設計了可折疊快遞周轉箱,使得空載時可以拆卸平放、節省空間，搬運時也更方便。在后續研究中，可以進行以下研究。

5.1 設計強度可滿足要求，確定最優的結構尺寸和零件材料,能同時保證周轉箱的" 功能性和" 安全性"，更好地優化設計結構,是今后應關注的問題之一。

5.2 塑料周轉箱在運輸過程中處于隨機振動狀態，由于塑料周轉箱重復使用率高,有可能在使用過程中出現疲勞失效,有必要對其組件進行振動模態和強度分析, 找到易于發生疲勞損壞的薄弱環節。