一種公共車站包裹臨時存放柜的設計

◇佛山市安邦得機械設備有限公司 劉丹丹 劉俊輝

目前，在公共火車與汽車站，當乘客臨時處理私事時，由于不方便攜帶個人物品，笨重的個人物品攜帶其來尤為不便，傳統的包裹臨時存放點大多是公共火車與汽車站旁的小商店提供存放點，雖然一定程度上方便了乘客存放物品，但其存在安全程度不高，收費較高，易丟失取物票據，效率低等不足。針對以上問題，本文設計了一種公共車站包裹臨時存放柜。該存貨柜主要包括存物箱體、機械結構、PLC控制系統，控制系統通過與機械結構配合，實現了智能存取乘客私人包裹的功能。與此同時，其具有存物量多，空間利用率高，便利實用等優點。

隨著國內基礎設施日益完善，尤其是公共交道設施得到了日益發展，加之大眾生活水平的日益提高，在日常出行中，高鐵、火車等成為了普通大眾出行首選公共工具[1]。然而，由于在出行時，乘客不可避免的攜帶行李包裹等，有的包裹輕小，有的就比較笨重，乘客一旦臨時需要處理私事，由于不便攜帶笨重的行李包裹，其儼然成為了一種負擔，影響了乘客的辦事效率。雖然公共車站外一些商鋪設置了一些行李包裹臨時寄存點[2]，其在一定程度上，方便了乘客存放私人物品。但其存在以下不足：①公共車站寄存行李旅客需要填寫“寄存單”，注明寄存的物品名稱、包裝、日期、件數、提取日期、寄存日數等信息，一定程度上降低了乘客辦事效率；②寄存的行李包裝必須良好、行李箱需加鎖，包裝不良的行李不予存放，乘客在檢查包裹時浪費了一定時間；③火車站寄存行李是按天收費的，不滿一天也按照一天計費，在經濟層面上對于乘客來講是一種損失；④收費條一旦丟失，乘客不能及時領取行李包裹，影響正常出行。

因此，設計一種公共車站包裹臨時存放柜[3]，解決目前公共車站外包裹臨時寄存點收費高，乘客易丟失取物票據，效率低等問題有著重要意義。

1 機械結構

文中研發了一種公共車站包裹臨時存放柜。該產品外觀示意圖如圖1所示，主要包括機械和中央控制系統兩部分，其中控制系統，也即依托PLC的中央控制系統，包括PLC、電機、快遞推出機構、光電傳感器等[4]；機械部分包括箱體、存物格、滑梯等[5]。由于利用機電一體化原理，通過控制部分與機械部分之間的配合，實現了公共車站包裹臨時存放柜的存放功能，提高了效率，增加了包裹存儲量，更便捷了乘客。

圖1 包裹臨時存貨柜的外觀結構圖

圖2 包裹臨時存貨柜的右視圖

機械部分包含箱體，推出機構，齒輪軸承等，控制系統包括FX3U可編程控制器[6]，顯示屏，交流電動機等，其中機械部分工作原理為：交流電機在接收到中央控制系統發出的指令后，交流電機開始啟動，通過減速器作用，交流電機提供動力，通過機械裝置，帶動存物格旋轉[7]。儲物柜體分為多層，每層柜體對應不同數量的大、中、小儲物格，可以最大限度利用縱向高度，滿足乘客不同大小重量行李包裹的臨時存放，乘客在處理完私事后，可以及時拿走個人行李包裹，其只需要憑借收到的驗證碼找到自己的行李包裹，推出機構將行李包裹推入到滑梯中，乘客只需打開取件門，即可取出私人行李包裹，安全放心。該公共車站包裹臨時存放柜還包含掃碼器、短信發送模塊等[8]。

2 可編程控制系統設計

2.1 公共車站包裹臨時存放柜可編程控制原理

該存放柜的可編程控制系統部分包含FX3UPLC、顯示屏、交流電機以及推出機構等部分[9]，其工作時，PLC控制部分向交流電機發出指令，控制交流電機的啟動和停止[10]。當乘客在處理完私事后，需要拿走個人行李包裹時，則需要在觸摸屏上點擊取件功能，并輸入收到的驗證碼，推出機構將行李包裹推入到滑梯中，乘客只需打開取件門，即可取出私人行李包裹，安全放心。

在現代智能化控制生產中，PLC等控制器幾乎是必不可少的部件，其有著運行穩定，成本可控，功能強大等優點，在自動化工業中得到廣泛應用。

（1）PLC簡介。PLC全稱為可編程邏輯控制器，顧名思義，是可編程的存儲器，其能夠存放程序，執行由中央控制系統發出的邏輯運算等指令，并通過電信號等轉換方式間接控制各種機械裝置運動。其本質上是一種用于生產控制的PC，擁有硬件和軟件兩大部分，主要包括CPU，存儲器，輸入輸出接口等模塊。

（2）工作原理。其在正常工作中，分為三個過程，即輸入、執行程序、輸出三個部分。此三個過程是一個工作周期。整個PLC工作過程就是按照一定設置速度完成以上的工作周期，本文綜合各因素考慮，選擇三菱FX3UPLC[11]。

（3）寄放行李包裹過程。寄放行李包裹具體步驟：寄放行李時，乘客點擊顯示屏上的存行李包裹按鈕，填入必要的手機號碼，點擊確認按鈕，中央控制系統將尋找空位即尋找空的存物格，系統通過計數識別傳感器找到空的存物格位置，此時中央控制系統控制交流電機，以實現交流電機啟動和停止。減速器通過與齒輪連接帶動機械裝置上的存物格同時旋轉。系統自動判別空狀態的儲物格，當發現空儲物格經過指定位置時，PLC收到并執行控制系統發出的指令，控制電機停止運動，存行李包裹門自動彈開，當有物品存入時，中央控制系統檢測到有物品存入時，將通過事先編好的程序[12]向之前填入的手機上發送取物品驗證碼，即一碼一機。關上存行李包裹門，完成存行李包裹流程。

（4）取行李包裹過程。當乘客處理完私事后，想取走個人行李包裹時，此時需要點擊存放柜上顯示屏上的取行李包裹按鈕，輸入之前存行李包裹時收到的驗證碼，中央控制系統將尋找驗證碼對應的行李包裹指令告知組態及PLC，系統通過光電傳感器找到該存物格位置，此時中央控制系統將向交流電機發出指令，控制交流電機運動。在減速器連接下帶動旋轉體上存物格的運動[13]。當找到驗證碼對應的存物格位置時，PLC收到并執行控制系統發出的指令，控制電機停止運動。推出結構同時也將收到控制系統發出的指令并伸出，將乘客的行李包裹推至滑梯中。行李包裹落入取件口。乘客將屬于自己的行李包裹取走，完成取行李包裹流程。

2.2 新型超市存貨柜組態編程

（1）存取行李包裹操作界面。乘客需要點擊顯示屏上的存行李包裹按鈕，填入乘客的手機號，點擊確認按鈕。編程界面如圖3所示。

圖3 組態存行李包裹操作界面

（2）填入乘客手機號操作界面。乘客需要點擊顯示屏上的乘客手機號選項，然后輸入聯系方式，查看手機號碼是否正確，確認無誤后，點擊群定存件按鈕，關上存行李包裹門，此時會收到一個唯一的取件驗證碼[14]。

圖4 組態填寫乘客手機號操作界面

（3）取行李包裹操作界面。乘客點擊存放柜上顯示屏[15]上的取行李包裹按鈕，輸入之前存行李包裹時收到的驗證碼，點擊確認按鈕，即可完成取行李包裹。

圖5 組態取行李包裹操作界面

3 結論

該產品裝置目前正處于樣機研制階段，在實現了存行李包裹功能的同時，有其他幾個突出優點：占地面積小，空間利用率高，智能化程度高。雖然公共車站外一些商鋪設置了一些行李包裹臨時寄存點，其在一定程度上，方便了乘客存放私人物品。但其存在以下不足：①客需要填寫“寄存單”，注明寄存的物品名稱、包裝、日期、件數、提取日期、寄存日數等信息，一定程度上降低了乘客辦事效率；②包裝不良的行李不予存放，乘客在檢查包裹時浪費了一定時間；③火車站寄存行李是按天收費的，不滿一天也按照一天計費，在經濟層面上對于乘客來講是一種損失。因此，還需進一步研究完善該產品。