石毅新，張 廣，廖 凱，黃金瑛，劉愛鈮，林莉雯

（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)，湖南 長沙 410128）

多功能快遞車廂功能分區(qū)與結(jié)構(gòu)設(shè)計

石毅新，張 廣，廖 凱，黃金瑛，劉愛鈮，林莉雯

（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)，湖南 長沙 410128）

為適應(yīng)我國電子商務(wù)平臺發(fā)展，增強物流行業(yè)核心競爭力，解決易損快遞在運輸過程中的問題，在分析快遞行業(yè)發(fā)展和快遞員需求的基礎(chǔ)上，從機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的角度，設(shè)計出這款功能齊全、結(jié)構(gòu)簡單分區(qū)合理的多功能快遞車廂，從而解決了快遞多而雜和易損壞以及安全駐車等問題。

多功能；功能分區(qū)；結(jié)構(gòu)設(shè)計；快遞

近年來，我國的快遞行業(yè)發(fā)展迅速，面對巨大的市場。而如今快遞運輸車使用的車廂存在著諸多問題，如：半封閉式快遞車廂存在著貨物易損壞的問題；全封閉快遞車廂，存在著取件時查找過程非常耗時的問題。大部分快遞公司是以自行車、三輪車改裝為主要運輸工具，這類車輛對包裹缺乏較好的保護與區(qū)分，改裝的快遞派送車又存在安全性差、識別度低，包裹無序、拿取不便等諸多問題。因此多功能快遞車廂的研發(fā)可以較好的解決以上問題。

1 市場調(diào)查與數(shù)據(jù)分析

設(shè)計多功能車廂前，先進行了實地數(shù)據(jù)調(diào)查，經(jīng)課題組調(diào)查走訪的三家快遞公司的投遞點。如表1所示，統(tǒng)計出各類包裹比例情況，小盒狀的快件數(shù)量最多，高達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)計思路和方向，在滿足快遞運輸效率高、破損率低的基礎(chǔ)上，依據(jù)各種類型特點設(shè)置出根據(jù)快件的形狀而提供放置區(qū)的機構(gòu)。此外，還依據(jù)實際情況，適當(dāng)考慮了快遞車廂的防盜和駐車安全問題。

表1 各快遞公司的快件種類與數(shù)量

2 功能分區(qū)設(shè)計與模型試制

通過以上市場調(diào)查和數(shù)據(jù)分析，設(shè)計出本款多功能快遞車廂，并制作出了車廂模型。主要以車頭方向為正前方，右側(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)，及車門內(nèi)側(cè)的文件快遞收納區(qū)，中間為滑軌區(qū)，頂部為擴容區(qū)域，總體裝配圖如圖1所示。

圖1 多功能車廂三維模型圖與實物圖

（1）空間可調(diào)功能區(qū)。該部分采用可滑動式擋板，可以對隔板上層空間進行上下移動和左右調(diào)整，根據(jù)快件的大小靈活去調(diào)整空間，同時導(dǎo)軌上安裝鎖止機構(gòu)，可根據(jù)包裹外形將快件夾緊，保證了快件在運送過程中的平穩(wěn)性，如果有易碎物品，此機構(gòu)還可對物品進行嚴(yán)格限位，以降低損壞概率?？臻g可調(diào)機構(gòu)位于整體車廂的右部上側(cè)，主要放置小盒、袋狀類包裹。右部下側(cè)主要用于放置大件和長桿件。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，在查找快遞時會很耗時并且過于麻煩，因此在車廂右側(cè)的下方設(shè)置了提供大件包裹的放置空間。此處空間相對寬敞，還可放置長條形或桿狀快遞，如圖2所示。

圖2 車廂右部模型設(shè)計與實物圖

（2）平行四邊形展示區(qū)。采用雙平行四邊形機構(gòu)用以實現(xiàn)一側(cè)空間在門關(guān)閉時結(jié)構(gòu)緊湊，在開啟時，方便提取包裹；同時雙平行四邊機構(gòu)能始終保證承載平臺與車架平板保持平行，避免出現(xiàn)包裹滑向一側(cè)。運用平行四邊形折疊機構(gòu)，在左側(cè)廂門打開的同時，多層展開的貨架使空間得到進一步的利用，讓小件的分類進一步細化，縮短了快遞員的投遞時間，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構(gòu)放置，多層展開的貨架使其易于區(qū)分。

車廂左側(cè)門內(nèi)側(cè)采用風(fēng)琴式文件收納格用于放置文件類的快件，因此類快件容易弄褶，但其又有對包裹平整的較高要求，且所需存儲空間較少，因此利用車門內(nèi)側(cè)夾層空隙，讓其形成獨立的儲存空間，如圖3所示。

圖3 平行四邊形展示區(qū)模型設(shè)計與實體圖

（3）滾軸輸送分區(qū)。滾軸機構(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，長桿類包裹。易碎類快遞要求輕拿輕放，不能受到強烈的撞擊，因此可單獨放置在滾軸機構(gòu)上，有利于快遞的取放，減小磨損。長桿類的物件較長，而滾軸機構(gòu)的形狀為長方體，所以放置在滾軸機構(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)計與實物圖

（4）頂部臨時擴容分區(qū)。頂部臨時擴容分區(qū)采用機電結(jié)合，通過直接車載12V電源，驅(qū)動直流電機帶動中央絲桿旋轉(zhuǎn)，進而拉動剪式機構(gòu)的單臂舉升，從而控制頂部擴容區(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)包裹自身高度適時調(diào)整，在頂板四周以螺旋彈簧均布用以連接頂板與車廂頂部，實現(xiàn)對臨時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增多的節(jié)假日以增加單次運力，如圖5所示。

圖5 頂部剪式機構(gòu)擴容區(qū)模型設(shè)計與實物圖

（5）防盜駐車輔助控制部分。防盜駐車輔助控制機構(gòu)包括防盜、駐車兩大功能，利用手剎系統(tǒng)與防盜系統(tǒng)相結(jié)合，將手剎用作整個電控系統(tǒng)上的開關(guān)與鑰匙開關(guān)串聯(lián)成為干路控制部分，并將各個車廂門上安裝的觸點開關(guān)并聯(lián)成為支路控制部分；組成局部電路與車載電源連接，形成一個完整的回路。行車鑰匙與手剎裝置為廂門的總閘開關(guān)，以實現(xiàn)快遞員下車投遞快件前，必須啟動駐車制動，才能通過觸電開關(guān)打開廂門。避免快遞丟失或整車盜竊。通過駐車制動系統(tǒng)培養(yǎng)快遞員的下車前駐車習(xí)慣，以達到整車安全性能的同時提高快遞員的安全意識培養(yǎng)的效果。

3 結(jié)語

通過對包裹的統(tǒng)計調(diào)查，找出了目前存在問題，并針對實際情況進行車廂功能分區(qū)與結(jié)構(gòu)設(shè)計，以達到空間利用的最大化和合理化，從而實現(xiàn)高效投遞、安全投遞。

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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，湖南長沙人，博士在讀，講師，主要研究方向：機械結(jié)構(gòu)設(shè)計。