全溫程‑組合倉位智能溫控綜合投遞櫃的製作方法

2023-05-18 17:49:16

本實用新型涉及一種全溫程-組合倉位智能溫控綜合投遞櫃。

背景技術：

眾所周知，人工配送的目的是為了完成個體訂單（從站到人）的物品發放。這種一對多的配送模式，無法避免配送變量大、配送時間長、服務效率低、耗費成本高的工作現狀。

便當食品和冷鮮食品，具有嚴格的流通溫度要求。人工保溫配送在產品的配送服務距離、服務質量、服務成本，服務安全等諸多方面存在較大的服務局限。人工配送的服務能力限定了便當食品、冷鮮食品的流通方式。這也是中央廚房、食品基地產品不能直接、可靠服務個體網購顧客的根本原因。

技術實現要素：

實用新型目的：本實用新型提供了一種全溫程-組合倉位智能溫控綜合投遞櫃，其目的是提升投遞櫃的柔性交付能力和執行質量，解決以往所存在的問題，提高智能投遞櫃的使用效率和服務質量。

技術方案：本實用新型是通過以下技術方案來實現的：

一種全溫程-組合倉位智能溫控綜合投遞櫃,其特徵在於:該投遞櫃包括櫃體和加熱製冷保溫餐盒；櫃體包括一個或多個付貨單元,每個付貨單元內設置有一個或多個付貨位,與每個付貨位對應的設置有綜合接口,所述綜合接口包括排氣接口和綜合連接頭,排氣接口與排氣管道連通，綜合連接頭連接至電源和中央控制器；

與每個付貨位對應的設置有加熱製冷保溫餐盒，加熱製冷保溫餐盒為能放置在付貨位處並能從付貨位處取下的可分離式結構；所述加熱製冷保溫餐盒包括盒體外殼、內膽和盒蓋；內膽設置在盒體外殼內，內膽底部設置有電熱膜，電熱膜連接至加熱製冷保溫餐盒底部的接線端子，接線端子使用時通過綜合連接頭連接至電源；所述內膽的敞口與加熱製冷保溫餐盒的汽道連通，汽道使用時與排氣接口連通。

在內膽的側面或底部還設置有溫控開關和電源觸點，溫控開關、電源觸點及電熱膜串聯後接至接線端子。

在內膽的側面或底部還設置有感溫元件，感溫元件通過接線端子連接至中央控制器。

內膽為能從盒體外殼取出的結構，當內膽放進盒體外殼內時，內膽與電源觸點連通。

在每個櫃體單元的外壁均設置有凸起和凹槽，一個櫃體單元的凸起插進另一個櫃體單元的凹槽內配合連接。

當付貨單元內設置多個付貨位時, 多個付貨位分為一層或多層布置.

多個付貨位多層布置時，除第一層以外的付貨位均為摺疊式設置。

在付貨單元內設置有將冷氣吹進付貨單元內的冷氣進風口，冷氣進風口與製冷系統連接。

所述盒蓋內形成空腔作為配餐盒空腔。

配餐盒與內膽所在的空腔之間設置有保溫隔熱層。

在內膽的上方設置有防溢電極。

排氣接口為彈性往復結構，排氣接口的兩端均設置有開口，排氣接口前端的開口使用時與加熱製冷保溫餐盒的汽道連通，當排氣接口受到加熱製冷保溫餐盒向後頂的力時，排氣接口的後端開口與排氣管道接通，使得排氣管道與汽道連通，當向後頂的力消失時，排氣接口在彈性件的作用下復位並與排氣管道斷開，同時排氣接口將加熱製冷保溫餐盒頂出。

該投遞櫃還設置有觸摸顯示器、射頻讀卡器及攝像頭，觸摸顯示器、射頻讀卡器及攝像頭均與中央控制器連接。

在與每個貨位單元對應的位置上設置有射頻探測器，射頻探測器連接中央控制器，射頻探測器為使用時讀取並採集加熱製冷保溫餐盒上的電子標籤內容的裝置。

綜合接口還包括電子鎖，電子鎖連接至中央控制器，當加熱製冷保溫餐盒的汽道與排氣接口連通及接線端子與綜合連接頭連接時，電子鎖的鎖舌插進加熱製冷保溫餐盒的鎖孔內將加熱製冷保溫餐盒鎖緊。

優點及效果：

本實用新型提供一種全溫程-組合倉位智能溫控綜合投遞櫃，本實用新型通過在貨位單元內設置接通電源、排氣等的接口實現食物的加熱，同時，對應每個貨位單元還設置有冷風進口，對需要保持冷態的食物進行冷濤保存。

本實用新型為設置食品溫控功能的投遞櫃，由冷鏈物流負責訂單的集中配送投遞（多對一），由投遞櫃負責投遞食品的智能寄存、溫控發放（一對多）。這種業務方式，可以顯著加大基地產品的流通距離，明顯提升配送產品交付質量，彌補人工配送方式的服務不足。

隨著網際網路經濟的高速發展，便當食品、冷鮮食品的網絡流通需求十分巨大。個體網購消費者會在網際網路上選擇不同種類、不同工藝類別、不同包裝尺寸的便當食品和冷鮮食品。為了應對複雜的消費行為，投遞櫃必須做到充分的柔性應對，才能保證投遞櫃的工作效率。

應對複雜的消費行為，在每組投遞櫃的每個倉位、貨位、包裝內實現不同種類投遞訂單的冷態交付和熱態交付。

附圖說明

圖1為本實用新型的櫃體的結構示意圖；

圖2為圖1的側視圖；

圖3為綜合接口與加熱製冷保溫餐盒連接過程示意圖,也是圖2中圓圈部位的放大圖；

圖4為綜合接口與加熱製冷保溫餐盒連接完成的示意圖；

圖5為加熱製冷保溫餐盒的結構示意圖；

圖6為圖5的外部立體圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步的描述：

本實用新型提供一種全溫程-組合倉位智能溫控綜合投遞櫃,該投遞櫃包括櫃體和加熱製冷保溫餐盒；櫃體包括一個或多個付貨單元,每個付貨單元內設置有一個或多個付貨位9,與每個付貨位對應的設置有綜合接口1,所述綜合接口1包括排氣接口2和綜合連接頭3,排氣接口2與排氣管道連通，綜合連接頭3連接至電源和中央控制器；

與每個付貨位對應的設置有加熱製冷保溫餐盒，加熱製冷保溫餐盒為能放置在付貨位處並能從付貨位處取下的可分離式結構；所述加熱製冷保溫餐盒包括盒體外殼7、內膽8和盒蓋；內膽8設置在盒體外殼7內，內膽8底部設置有電熱膜16，電熱膜16連接至加熱製冷保溫餐盒底部的接線端子10，接線端子10使用時通過綜合連接頭3連接至電源；所述內膽8的敞口與加熱製冷保溫餐盒的汽道11連通，汽道11使用時與排氣接口2連通。

在內膽8的側面或底部還設置有溫控開關12和電源觸點13，溫控開關（12）、電源觸點13及電熱膜16串聯後接至接線端子10。

在內膽8的側面或底部還設置有感溫元件14，感溫元件14通過接線端子10連接至中央控制器。

內膽8為能從盒體外殼7取出的結構，當內膽8放進盒體外殼7內時，內膽8與電源觸點13連通。

在每個櫃體單元的外壁均設置有凸起5和凹槽6，一個櫃體單元的凸起5插進另一個櫃體單元的凹槽6內配合連接。

當付貨單元內設置多個付貨位時, 多個付貨位分為一層或多層布置.

多個付貨位多層布置時，除第一層以外的付貨位均為摺疊式設置。

在付貨單元內設置有將冷氣吹進付貨單元內的冷氣進風口，冷氣進風口與製冷系統連接。

所述盒蓋內形成空腔作為配餐盒空腔。

配餐盒與內膽8所在的空腔之間設置有保溫隔熱層。

在內膽8的上方設置有防溢電極15。

排氣接口2為彈性往復結構，排氣接口2的兩端均設置有開口，排氣接口2前端的開口使用時與加熱製冷保溫餐盒的汽道11連通，當排氣接口2受到加熱製冷保溫餐盒向後頂的力時，排氣接口2的後端開口與排氣管道接通，使得排氣管道與汽道11連通，當向後頂的力消失時，排氣接口2在彈性件的作用下復位並與排氣管道斷開，同時排氣接口2將加熱製冷保溫餐盒頂出。

該投遞櫃還設置有觸摸顯示器、射頻讀卡器及攝像頭，觸摸顯示器、射頻讀卡器及攝像頭均與中央控制器連接。

在與每個貨位單元對應的位置上設置有射頻探測器，射頻探測器連接中央控制器，射頻探測器為使用時讀取並採集加熱製冷保溫餐盒上的電子標籤內容的裝置。

綜合接口1還包括電子鎖4，電子鎖4連接至中央控制器，當加熱製冷保溫餐盒的汽道11與排氣接口2連通及接線端子10與綜合連接頭3連接時，電子鎖4的鎖舌插進加熱製冷保溫餐盒的鎖孔內將加熱製冷保溫餐盒鎖緊。

下面對本實用新型進行詳細說明：以下所說的包裝就是加熱製冷保溫餐盒；

付貨櫃倉位與貨位的智能存取管理和溫控加工功能：（具體實施方案）

將付貨櫃的付貨單元、付貨位賦予智能配置，存取管理和溫控加工功能，是本實用新型的技術核心。具體實施方案是：將付貨櫃的付貨行為分解為幾個執行段落，通過對每個段落實施功能控制，最終完成付貨櫃的智能溫控付貨任務。執行過程如下：

一、設備中央控制器對付貨櫃的付貨單元、付貨位實施狀態監控。

二、中央控制器對付貨櫃的付貨單元、付貨位實施投遞位置配置。

三、投遞人按訂單配置約定位置對投遞包裝實施投放與安裝。

四、付貨櫃對寄存投放包裝實施溫控加工。

五、取貨人按訂單約定位置對投遞包裝實施領取和籤收。

付貨位上可使用的食品包裝有兩種：一種是塑料一次性功能包裝；另一種是具有炊具功能的循環包裝。本設計為貨位單元和貨位包裝設置了信息的嵌入和檢測接口。循環包裝攜帶可循環賦值的電子標籤；一次性包裝可粘貼一次性使用的條形碼和二維碼。設備的付貨單元、付貨位都設置有位置編號。設備在每個付貨單元、付貨位都設置有重力行程開關、射頻傳感器、溫度傳感器、包裝鎖定釋放機構、包裝溫控加工結構、貨位、倉位狀態顯示燈、倉內消毒照明燈和自動倉門等控制機構，這些控制機構為付貨櫃執行信息化管理和溫控加工管理提供了技術條件。

貨位狀態的監控管理功能：在每個貨架的貨位下，都設置有檢測貨位包裝承載信息的重力行程開關和射頻傳感器，它們可以採集貨位上施加的包裝重力載荷信號和包裝射頻信號。通過監測貨位包裝的輸入和輸出，設備中央控制器可以判斷和記錄貨位的空置狀態和存物狀態，中央控制器根據存物狀態配置和管理包裝的存取。

倉位貨位的配置功能：設備中央控制器可以根據付貨單元的位置編號和付貨位空置情況，對要求配送的訂單進行貨位的配置管理，形成配送訂單與貨位的一一對應關係。

單倉貨架的貨位配置功能：單倉付貨櫃適合應用於團體訂單的配送付貨。即只有一個付貨單元並在該付貨單元內設置多個付貨位的結構；付貨單元具有多層貨架，每層貨架具有多個付貨位，單倉付貨櫃的貨架貨位適合存放具有同等尺寸的食品包裝。設備中央控制器可以根據貨架貨位的位置編號和貨位狀態記錄、物品存放特性，規劃配置包裝的存放位置。

多倉彈性摺疊貨架的貨位配置功能：即多個付貨單元組合併在每個付貨單元內設置多個付貨位，多倉付貨櫃的倉內壁板上的上層付貨位可以為摺疊付貨位架，由於摺疊付貨位可手動翻轉和彈性回位，這樣就導致多倉付貨單元的空間具有空間的組合使用能力，可執行1/4~4/4倉位體積的包裝存放。多倉倉位適用於具有不同尺寸的個體配送訂單的配送付貨。設備中央控制器可以根據存放包裝的尺寸大小和存放物品性質，選擇1/4~4/4的貨位空間配置貨位。所謂1/4就是一個付貨單元內設置四個付貨位，四個付貨位分為上下兩層，上層為可摺疊結構，只使用其中的一個為1/4使用，全部使用為4/4使用，其他形式依次類推。

付貨位對投放包裝的投放鎖定功能和釋放領取功能：

包裝的投放和領取需要準確可靠，同時要求操作便捷。為了實現這一目標，要對包裝的投放和領取過程實施有效可靠的控制。控制的技術目標是：在包裝的投放上，通過一個投放動作，既完成包裝的安裝鎖定，同時還完成包裝與溫控、檢測元件的接通；在包裝的領取上，通過一個包裝釋放指令，既可完成包裝的領取，同時還能完成包裝與溫控、檢測元件的切斷。

包裝投放的撲抓鎖定和控制接通功能：付貨架上設置的貨位顯示燈和包裝定位導向滑槽9，為包裝的投遞安裝提供了貨位顯示指引和包裝安裝的定位基準。包裝的安裝方法十分簡單：當投遞人員錄入訂單的投遞指令，中央控制器按照事先編輯的付貨位，通知約定貨位鎖開鎖，同時貨位顯示燈顯示付貨位。投遞人員按貨位顯示燈的指引，將承載食品的循環包裝或一次性包裝，放置到約定貨位的定位導向上，然後按照導向方向向前推送包裝。當包裝鎖扣撞擊到貨位電子鎖4，電子鎖4的鎖舌在推桿上滑動，當鎖舌穿越鎖扣，鎖舌釋放彈力落入鎖孔，此刻，包裝被彈性鎖定在貨位上。通過以上安裝過程，同時還完成了包裝的以下接通目標：一是通過包裝內膽底面觸壓加熱面板上的測溫行程開關，同時實現了溫控、重力傳感器和射頻傳感器的檢測觸發目標；二是完成了包裝對貨位溫控能源（加熱面板和風冷通道）的接通目標；也完成了包裝的循環製冷和加熱排放的管路接通目標。設備中央控制器經檢查包裝安裝信號，核對並記錄包裝的安裝過程。

包裝領取的開鎖釋放和控制切斷功能：當取貨人按照事先約定的取貨密碼，錄入取貨指令，中央控制器通知貨位電子插鎖開鎖，電子插鎖提升鎖舌，鎖舌與鎖扣脫離，推桿約束去除，推桿彈性釋放，將包裝沿著導向槽彈性推出。此時，貨位顯示燈顯示可取貨指示，取貨人可以按貨位指示燈指引取貨。沒有接受開鎖指令的貨位包裝鎖此刻仍然處於包裝鎖定狀態，取貨人不能取錯貨物。包裝的退出，同時也完成了與貨位冷熱能源開關的切斷。

貨架貨位的溫控加工功能：

對貨架貨位上食品包裝的製冷和加熱方法有兩種：一種方法是將貨架貨位提供的冷、熱能量引入到循環包裝的內部，對包裝內食品的內包裝實施製冷和加熱。另一種方法是直接利用貨架貨位上提供的冷熱能量，對貨位上的一次性食品內包裝直接實施倉內製冷和加熱。

對循環包裝的製冷和加熱：循環包裝由塑料保溫外包裝和金屬內膽內包裝構成。內膽將包裝劃分成內膽內、外兩個工作室。即內膽外冷卻室和內膽內加熱室。

循環包裝的製冷：當循環包裝完成貨位安裝後，冷風進口7實現對整個付貨單元內進行製冷。

循環包裝的加熱：當循環包裝完成貨位安裝後，金屬內膽底面與電源接通。包裝載荷觸發了測溫重力行程開關，電源導通，貨位顯示燈顯示載荷狀態。當貨位加熱組件接受設備中央控制器下達的加熱指令，加熱組件供熱，熱量被傳導到金屬內膽，此時金屬內膽承擔炊具的鍋體功能。可以根據食品的加熱特性，分別對各個貨位的存放食品實施蒸、煮工藝加工。金屬內膽可以承受小於180度的加熱熱量。內膽內室在加熱食品過程中會水蒸氣和冷凝水，內室產生的水蒸氣，會沿著盒蓋下設計的防溢冷凝板的排水槽，冷凝回收到內膽。同時，一旦發生加熱液體沸騰溢出現象，防溢板短路斷電，防止液體溢出。並且，過量蒸汽和冷凝水會經盒蓋排水孔排出包裝。

對一次性包裝實施製冷和加熱：食品的一次性包裝選用PP塑料材質製造，PP塑料的理論工作溫度範圍為-20~120度。一次性PP塑料包裝的安全使用溫度為-20~70度。

一次性包裝的製冷：當一次性包裝完成貨位安裝後，付貨位的冷風進口7裸露在包裝的外部。冷風，被正壓排入付貨單元內，被排入單元內的冷風，從前至後、從上至下的包裹著一次性包裝。因而實現了冷風對包裝的循環包裹製冷效果。冷風的輸送溫度和時間可以根據包裝內食品的冷藏要求設定。

一次性包裝的加熱：當一次性包裝完成貨位安裝後，設備中央控制器停止製冷指令，下達加熱指令，一次性包裝下面的加熱組件開設加熱工作。熱量被傳導給包裝，包裝傳遞給食品，食品被加熱。對包裝的加熱溫度和加熱時間可以根據包裝內食品的加熱要求設定。對一次性包裝的加熱，溫度不適於超過70度，所以，包裝內一般也不會有大量的水蒸氣產生。包裝內小量產生的水蒸氣 會沿著包裝設計的排氣通道，被排放到倉內後壁設置的排氣通道，排出倉位。

貨位加熱面板的溫度控制：加熱面板的溫控原理是這樣的：

每組貨位加熱元件的設定功率為240W。為了模擬食品加熱的工藝曲線，必須對每個貨位的加熱面板的加熱溫度和加熱順序實施設定溫度---時間工藝曲線控制。面板的溫度檢測由面板上安裝的付貨單元元件完成，溫度控制由設備設計的可控矽電源，布置每個點位的加熱工藝曲線，在設備總功率6KW範圍內分配各個點位的加熱功率和加熱時間。面板的超溫保護採用雙金屬傳感器斷路保護技術。對一次性塑料包裝的限定加熱溫度為70度。對循環包裝金屬內膽的加熱限定溫度為180度。

貨位製冷冷風的溫度控制：溫控櫃的制冷機組負責為貨位提供風冷能量，冷風通過送風主管路和冷風風控閥，被輸送到各個送風支路和付貨單元冷氣進風7，冷風在製冷蒸發室輸出的起點溫度為-20度，由中央控制器控制的支路送風風控閥，可以對各個風冷支路分配不同的冷風流量和送風時間。這就實現了付貨位對包裝的製冷溫度控制。利用這種控制技術，可以完成貨位對包裝的冷凍、冷藏加工。

摺疊貨架的能源接通功能：摺疊付貨位與固定摺疊付貨位的使用方法和應用功能有所區別，摺疊付貨位在完成貨位分配功能的同時，還有完成貨位溫控加工和貨位存取管理的功能。摺疊付貨位由投遞人員手動下翻貨架。

倉位的照明和消毒功能：安裝在貨架下面的倉位照明燈採用冷光光源照明。照明電源與倉門電源開關聯動。貨架下面的紫外線消毒燈，根據設備中央控制器指令定時對倉位消毒。

倉門鎖與貨位鎖的存取管理功能：倉門鎖與付貨單元鎖的開關聯動，是付貨單元執行貨物存取管理的重點。倉門鎖與付貨單元鎖的聯動開關原則，是先開付貨位鎖再開倉門鎖，待倉門彈性恢復關門後，通過中央控制器檢測鎖位和包裝執行狀態，執行下一次存取動作。具體存在過程如下：

包裝投放：中央控制器接受投遞密碼，下達貨位開鎖指令，關聯付貨位聯動開鎖，實施包裝投遞安裝，貨位鎖鎖定，關閉倉門，中央控制器檢測執行情況，記錄備查。

包裝領取：中央控制器接受取貨密碼，下達貨位開鎖指令，關聯倉門聯動開鎖，實施包裝領取，關閉倉門，中央控制器檢測取貨執行，記錄備查。

包裝歸還：中央控制器接受歸還密碼，下達貨位開鎖指令，關聯倉門開鎖，實施包裝歸還，關閉倉門，中央控制器檢測歸還執行，記錄備查。通過以上操作過程，完成包裝的智能存取與歸還。

包裝周轉：櫃體的周轉箱體為包裝的循環周轉提供了存儲空間，談可以節省物流投遞的頻次和時間，為設備的商業應用提供便利條件。

溫控櫃和控制櫃的結構和功能在原專利ZL 2014 2 0397069.8中有相關描述，這裡不做贅述。

本實用新型的應用意義：

在國家提倡網際網路+的時代背景下，食品智能溫控付貨設備為食品行業實現的線上交易和線下智能交付，提供了重要的技術支持，具有重大的社會應用意義，具體表現在以下幾個方面：

一、線下溫控交付，實現了食品的冷態輸入---冷態輸出、熱態輸出，合併了冷態食品熱態食品的配送途徑。縮短了熱態快餐食品的供應流程，降低了供應成本。

二、線下智能發放交付，解決了飯口時限的峰值配送發放難題。提升了食品限時交付的效率，降低了小价值訂單的配送成本。

三、線下溫控交付，提升了冷鮮食品和快餐食品的冷態交付質量和熱態即食質量。

四、線下智能交付，提升了食品配送的服務質量，提高了配送準時性、可靠性、安全性、便利性，經濟性。

五、線下智能交付，為網際網路交易，提供了線下智能控溫交付渠道。推動了食品行業向物聯網商業模式發展。

本實用新型以付貨單元、貨位作為付貨單位，通過對付貨單元和付貨位實施智能配置管理，通過對付貨位包裝實施智能存取和溫控加工管理，實現網購訂單的線下高質量、高效率、低成本配送目的。