一种箱体包裹全自动消毒灭菌装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种消毒灭菌装置以及其控制方法，尤其是涉及一种箱体包裹全自动消毒灭菌装置及其控制方法。

背景技术

2021年，我国快递业务量达1083亿件，同比增长29.9%。快递业蓬勃发展，不仅有利于制造业通过两业融合实现降本增效，更在走出去的步伐中助力“国货出海”，支撑跨境商品流动更便利，为行业内外带来更多机遇。

但是，疫情的持续也给快递行业造成巨大的挑战，病毒长时间存活在包裹表面也使得快递行业成为高危行业，快递人员也成为高危人员，并且消费者也对包裹的安全性存在担忧，影响购物的积极性。

现有快递行业对包裹进行消毒，但是存在以下技术问题：

（1）包裹数量巨大，消毒设备的自动化程度不高无法满足消毒要求。

（2）包裹消毒效果不好，不能对箱体包裹各个面进行有效杀毒。

发明内容

本发明设计了一种箱体包裹全自动消毒灭菌装置及其控制方法，其解决的技术问题是：（1）包裹数量巨大，消毒设备的自动化程度不高无法满足消毒要求。（2）包裹消毒效果不好，不能对箱体包裹各个面进行有效杀毒。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：

一种箱体包裹全自动消毒灭菌装置，包括密闭消毒室，密闭消毒室内壁上设有紫外线发射器，其特征在于：在密闭消毒室设有低位入口、低位出口和高位出口，低位传送带将待消毒灭菌的包裹箱体从低位入口输入，重量超标的包裹箱体通过低位传送带直接从低位出口输出，重量未超标的包裹箱体通过翻转抬升机构从低位传送带转移到高位传送带同时使得包裹箱体的底面由隐藏面变成暴露面能够被紫外线发射器照射，重量未超标的包裹箱体通过高位出口输出。

优选地，翻转抬升机构包括支架，在支架上开有弧形导向槽，弧形导向槽包括水平段、弧形段以及垂直段，水平段通过弧形段与垂直段连接，水平段位置高于垂直段；抬升臂一端设有吸盘，吸盘通过负压吸附固定包裹箱体；抬升臂另一端与伸缩气缸杆连接，两者的连接部位于弧形导向槽中，气缸固定在支架上；抬升臂位于支架的一侧，伸缩气缸杆和气缸位于支架的另一侧；伸缩气缸杆伸长或缩短时使得抬升臂沿着弧形导向槽移动，抬升臂能够从水平或垂直位置进行切换从而将低位传送带上的包裹箱体翻转90°转移至高位传送带。

优选地，低位传送带包括多个第一皮带轮，传动机构作用一个或多个第一皮带轮旋转从而使得低位传送带能够循环旋转并形成上、下皮带结构，在上皮带与下皮带之间空间内设有第一称重传感器，第一压辊的上支撑点顶住上皮带，第一压辊的下支撑点固定在第一称重传感器上，第一称重传感器固定在第一安装平台上；当上皮带受到包裹箱体挤压变形后通过第一压辊感应第一称重传感器上从而判断包裹箱体重量是否超标。

优选地，第一安装平台为第一U型支架，第一U型支架的两个垂直部与地面连接，第一U型支架的水平部穿过上皮带与下皮带之间空间，第一称重传感器固定在第一U型支架顶部。

优选地，高位传送带包括多个第二皮带轮，传动机构作用一个或多个第二皮带轮旋转从而使得高位传送带能够循环旋转并形成上、下皮带结构，在上皮带与下皮带之间空间内设有第二称重传感器，第二压辊的上支撑点顶住上皮带，第二压辊的下支撑点固定在第二称重传感器上，第二称重传感器固定在第二安装平台上；当上皮带受到包裹箱体挤压变形后通过第二压辊感应第二称重传感器上从而判断包裹箱体在抬升翻转过程中是否存在掉落物品。

优选地，第二安装平台为第二U型支架，第二U型支架的两个垂直部与地面连接，第二U型支架的水平部穿过上皮带与下皮带之间空间，第二称重传感器固定在第二U型支架顶部。

优选地，包括控制单元，该控制单元接收第一称重传感器和第二称重传感器输出的信号，从而决定是否启动翻转抬升机构。

优选地，吸盘底部设有压力传感器，控制单元根据该压力传感器输出的数值判断吸盘与包裹箱体是否充分接触。

一种箱体包裹全自动消毒灭菌装置的控制方法，包括以下步骤：

步骤1、待消毒灭菌的包裹箱体通过低位传送带从低位入口进入密闭消毒室，密闭消毒室内壁的紫外线发射器对包裹箱体表面进行消毒灭菌；

步骤2、当包裹箱体移动至第一称重传感器上方时，包裹箱体通过第一压辊作用第一称重传感器；

步骤3、控制单元通过第一称重传感器输出的信号判断包裹箱体为重量未超标或超标；当包裹箱体重量超标而无法被翻转抬升机构翻转抬升时，控制单元使得其直接从低位出口离开密闭消毒室；

步骤4、当重量未超标的包裹箱体移动至翻转抬升机构下方时，控制单元启动翻转抬升机构的气缸，伸缩气缸杆缩短从而使得抬升臂向垂直下移动，当吸盘底部的压力传感器输出给控制单元的数值达到预设值时，表明吸盘与包裹箱体充分接触；

步骤5、控制单元启动负压装置，吸盘将包裹箱体吸附牢固；

步骤6、控制单元控制伸缩气缸杆变长从而使得抬升臂沿着弧形导向槽从垂直定位状态变为水平高位状态，包裹箱体翻转90°后位于高位传送带上方；

步骤7、关闭负压装置，翻转90°的包裹箱体掉在高位传送带上，高位传送带启动，将包裹箱体送出密闭消毒室，同时包裹箱体的六面都被消毒灭菌。

优选地，步骤7中第二称重传感器被包裹箱体感应，控制单元通过第二称重传感器输出的信号与第一称重传感器输出的信号进行比对，如果两者输出的信号表明两者重量相同或两者重量在误差范围内，表明包裹箱体未破损掉落物品；如果两者输出的信号表明两者重量不同或两者重量在误差范围之外，表明包裹箱体破损掉落物品，控制单元作出报警。

该箱体包裹全自动消毒灭菌装置及其控制方法具有以下有益效果：

（1）本发明通过翻转抬升结构实现了包裹箱体的六面全暴露，可以被紫外线进行全面杀毒，避免了杀毒死角的出现，确保了消毒灭菌的质量和高效。

（2）本发明不仅仅对包裹箱体六面进行全面的和充分的杀毒，而且还可以对重量不同的包裹进行区别，避免翻转过程中由于包裹箱体重量过大而导致事故的发生，造成财产的损失。

（3）本发明通过两个称重传感器的相互配合，不仅仅可以对不同重量的包裹进行区别，而且还可以在密闭环境中对包裹箱体的翻转是否安全进行判断，避免了箱体在翻转过程中出现物品掉落而无法及时发现的出现。

附图说明

图1：本发明箱体包裹全自动消毒灭菌装置外观示意图；

图2：图1中的截面示意图；

图3：本发明中翻转抬升机构抓取低位包裹箱体示意图；

图4：本发明中翻转抬升机构放置包裹箱体于高位示意图；

图5：本发明中低位传送带结构示意图；

图6：图5的截面示意图；

图7：本发明中高位传送带结构示意图；

图8：图7的截面示意图。

附图标记说明：

1—密闭消毒室；11—低位入口；12—高位出口；13—低位出口；14—紫外线发射器；2—低位传送带；21—第一称重传感器；22—第一压辊；23—第一U型支架；24—第一皮带轮；3—高位传送带；31—第二称重传感器；32—第二压辊；33—第二U型支架；24—第二皮带轮；4—包裹箱体；5—翻转抬升机构；51—弧形导向槽；52—气缸；521—伸缩气缸杆；53—抬升臂；54—吸盘。

具体实施方式

下面结合图1至图8，对本发明做进一步说明：

如图1所示，一种箱体包裹全自动消毒灭菌装置，包括密闭消毒室1，密闭消毒室1内壁上设有紫外线发射器14，在密闭消毒室1设有低位入口11、低位出口13和高位出口12，低位传送带2将待消毒灭菌的包裹箱体4从低位入口11输入，重量超标的包裹箱体4通过低位传送带2直接从低位出口13输出，重量未超标的包裹箱体4通过翻转抬升机构5从低位传送带2转移到高位传送带3同时使得包裹箱体4的底面41由隐藏面变成暴露面能够被紫外线发射器14照射，重量未超标的包裹箱体4通过高位出口12输出。

上述只是一种较优的方案，还可以是高位传送带2将待消毒灭菌的包裹箱体4从高位入口12输入，重量超标的包裹箱体4通过高位传送带2直接从高位出口输出。重量未超标的包裹箱体4通过翻转抬升机构5从高位传送带3转移到低位传送带2同时使得包裹箱体4的底面41由隐藏面变成暴露面能够被紫外线发射器14照射，重量未超标的包裹箱体4通过高位出口12输出。

从高位传送带转移至低位传送带与从低位传送带转移至高位传送带两种技术方案等同。

如图2所示，在密闭消毒室1的地面、顶部以及侧面都设有紫外线发射器14，因而可以对包裹箱体4进行充分消毒灭菌。

如图3-图4所示，翻转抬升机构5包括支架，在支架上开有弧形导向槽51，弧形导向槽51包括水平段、弧形段以及垂直段，水平段通过弧形段与垂直段连接，水平段位置高于垂直段；抬升臂53一端设有吸盘54，吸盘54通过负压吸附固定包裹箱体4；抬升臂53另一端与伸缩气缸杆521连接，两者的连接部位于弧形导向槽51中，气缸52固定在支架上；抬升臂53位于支架的一侧，伸缩气缸杆521和气缸52位于支架的另一侧；伸缩气缸杆521伸长或缩短时使得抬升臂53沿着弧形导向槽51移动，抬升臂53能够从水平或垂直位置进行切换从而将低位传送带2上的包裹箱体4翻转90°转移至高位传送带3。

如图3所示，垂直状态的抬升臂53通过吸盘54将低位传送带2上的包裹箱体4进行吸附。

如图4所示，抬升臂43在气缸的作用下旋转90°，将包裹箱体4抬高并翻转90°至高位传送带3上，此时抬升臂43处于水平状态。

如图5所示，低位传送带2包括多个第一皮带轮24，传动机构作用一个或多个第一皮带轮24旋转从而使得低位传送带2能够循环旋转并形成上、下皮带结构，在上皮带与下皮带之间空间内设有第一称重传感器21，第一压辊22的上支撑点顶住上皮带，第一压辊22与上皮带并不固定连接，只需要两者接触即可。第一压辊22的下支撑点固定在第一称重传感器21上，第一称重传感器21固定在第一安装平台上；当上皮带受到包裹箱体4挤压变形后通过第一压辊22感应第一称重传感器21上从而判断包裹箱体4重量是否超标。

如图6所示，第一安装平台为第一U型支架23，第一U型支架23的两个垂直部与地面连接，第一U型支架23的水平部穿过上皮带与下皮带之间空间，第一称重传感器21固定在第一U型支架23顶部。

如图7所示，高位传送带3包括多个第二皮带轮34，传动机构作用一个或多个第二皮带轮34旋转从而使得高位传送带3能够循环旋转并形成上、下皮带结构，在上皮带与下皮带之间空间内设有第二称重传感器31，第二压辊32的上支撑点顶住上皮带，第二压辊32与上皮带并不固定连接，只需要两者接触即可。第二压辊32的下支撑点固定在第二称重传感器31上，第二称重传感器31固定在第二安装平台上；当上皮带受到包裹箱体4挤压变形后通过第二压辊32感应第二称重传感器31上从而判断包裹箱体4在抬升翻转过程中是否存在掉落物品。

如图8所示，第二安装平台为第二U型支架33，第二U型支架33的两个垂直部与地面连接，第二U型支架33的水平部穿过上皮带与下皮带之间空间，第二称重传感器31固定在第二U型支架33顶部。

包括控制单元，该控制单元接收第一称重传感器21和第二称重传感器31输出的信号，从而决定是否启动翻转抬升机构5。

吸盘54底部设有压力传感器，控制单元根据该压力传感器输出的数值判断吸盘54与包裹箱体4是否充分接触。

本发明箱体包裹全自动消毒灭菌装置的控制方法，包括以下步骤：

步骤1、待消毒灭菌的包裹箱体4通过低位传送带2从低位入口11进入密闭消毒室1，密闭消毒室1内壁的紫外线发射器14对包裹箱体4表面进行消毒灭菌。

步骤2、当包裹箱体4移动至第一称重传感器21上方时，包裹箱体4通过第一压辊22作用第一称重传感器21。

步骤3、控制单元通过第一称重传感器21输出的信号判断包裹箱体4为重量未超标或超标；当包裹箱体4重量超标而无法被翻转抬升机构5翻转抬升时，控制单元使得其直接从低位出口13离开密闭消毒室1。

步骤4、当重量未超标的包裹箱体4移动至翻转抬升机构5下方时，控制单元启动翻转抬升机构5的气缸52，伸缩气缸杆521缩短从而使得抬升臂53向垂直下移动，当吸盘54底部的压力传感器输出给控制单元的数值达到预设值时，表明吸盘54与包裹箱体4充分接触。

步骤5、控制单元启动负压装置，吸盘54将包裹箱体4吸附牢固；

步骤6、控制单元控制伸缩气缸杆521变长从而使得抬升臂53沿着弧形导向槽51从垂直定位状态变为水平高位状态，包裹箱体4翻转90°后位于高位传送带3上方。

步骤7、关闭负压装置，翻转90°的包裹箱体4掉在高位传送带3上，高位传送带3启动，将包裹箱体4送出密闭消毒室1，包裹箱体4的六面都被消毒灭菌。

步骤7中第二称重传感器31被包裹箱体4感应，控制单元通过第二称重传感器21输出的信号与第一称重传感器21输出的信号进行比对，如果两者输出的信号表明两者重量相同或两者重量在误差范围内，包裹箱体4未破损掉落物品；如果两者输出的信号表明两者重量不同或两者重量在误差范围之外，包裹箱体4破损掉落物品，控制单元作出报警。

上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。