一种模块化设计的拼装式包装箱的制作方法

1.本发明涉及一种用于物流快递行业的可循环使用的快递包装领域，具体为具有环保循环使用功能的模块化设计的拼条以及拼装式包装箱。


背景技术：

2.随着现代物流的发展，包装箱的用量越来越大。目前包装箱大多是一次性使用的，而且它的填充物也是一次性的，在创造了巨大的经济效益的同时，也造成了很大的快递污染，具体则表现在过度包装上面。2018年我国填充塑料袋(气泡袋/气泡柱)消耗量达15.85万吨。为确保快递在分拣以及运输过程中不受损坏，许多快递使用胶带进行辅助包装。基于本项目调查结果，纸箱类包裹胶带缠绕量约为1.5-2米，大多存在过度缠绕的现象。2018年快递消耗胶带总长度超过398亿米，重量达到8.1万吨，间接消耗胶带芯4.4亿个，合计2.1万吨。随着快递行业的快速发展，相关环保问题渐显突出。大量的快递包装材料若最终变成垃圾，不仅造成资源的浪费，而且会产生较大的环境影响。
3.目前市面上有多种快递箱，常用快递箱纸箱材质有瓦楞纸、蜂窝纸板、纸浆模塑和缓冲牛皮纸垫，纸箱具有柔韧性强的特点，但是在周转过程中易发生撕裂、压扁、遇水后强度极大降低更容易破损等情况，纸箱磨损率高且不可修复，回收率低，污染大。塑料箱材质不易被压扁，但常有开裂损坏等现象，且不可修复，回收率低，污染严重。目前，由快递包裹产生的包装废弃物达到了百万吨级，回收率却不足10％，快递包装产生的垃圾量如此惊人，目前的快递行业，尚未出现很好的解决快递污染的方法和模式，也没有推出好用易用的快递循环箱包类产品，这些垃圾己经严重影响到我们生存的地球环境。人们一直渴望实现包装箱的循环利用，现在许多企业的做法是制造出一种规格固定的循环快递箱，很难与多种规格的快递商品进行匹配，造成空隙率较大浪费了很多空间，造成运输效率下降。
4.现有技术中，有把包装箱设计成可拆装结构的方法，可以把木板或型材段等互质拼条拼装成板状平面，然后可以把板状平面拼装成包装箱，包装箱在使用后又可以拆分成各种互质拼条。但这个现有技术只解决了拼装结构问题，由于互质拼条的局限性，并没有解决如何以较少规格的拼条拼装成规格较多的循环包装箱，以满足多种规格尺寸的被包装物的体积和降低包装箱中的空隙率。


技术实现要素：

5.本发明目的在于提供一种包装箱，以解决上述背景技术中提到的现有物流包装箱尺寸固定和物品空隙率大或拼条尺寸规格过多的问题。
6.一种模块化设计的拼装式包装箱，由一组长度相同(其长度可任意等长)、宽度任意 (其宽度可任意等宽或者任意不等宽)、厚度相同的拼条，以及与拼条结构和尺寸相匹配的连接件和固定件拼装而成。利用现有拼装技术，即可拼出平面上任意规格的拼板，进而拼装出任意规格的包装箱。所述拼条两侧为卡槽或卡舌，上下两端均为卡孔。所述拼板由拼条卡槽或卡舌与其他拼条卡舌或卡槽相嵌拼接而成。所述连接件两端设置有弹性t型卡舌或
弹性卡舌，弹性卡舌卡入拼条端面卡孔，弹性t型卡舌嵌入拼条侧面卡槽，实现拼板与拼板间的连接。部分连接件一侧有卯结构。所述固定件侧面为与拼条卡舌或卡槽配合的卡槽或卡舌，其中一个端面为与连接件卯结构匹配的榫结构，另一端为卡孔。采用现有成熟技术对包装箱和拼条、固定件以及连接件进行管理。
7.上述物料通用性极高、所需仓库规模极小，包装箱在使用后又可以分解成标准拼装物料用于下一次拼装，能够满足几乎所有被包装物的规格。
8.优选的，所述拼条尺寸为长度相同、宽度任意、厚度相同。具体的，是指一个包装箱上所有拼条长度相同、宽度可以任意等宽或者任意不等宽、厚度相同。拼条结构为两侧卡舌和卡槽形状对应，卡舌都能嵌入卡槽。拼条组装时，两拼条侧面的卡舌和卡槽相互匹配，互相嵌入、相互连接，形成拼板。拼条两端均为卡孔，与连接件的弹性卡舌连接。
9.优选的，所述拼板为平面上的板。
10.优选的，所述连接件为弹性零件，可以反复弯折，弹性t型卡舌嵌入拼条卡槽内，使两个拼条连接可靠。
11.优选的，所述固定件两侧卡舌或卡槽与拼条卡槽或卡舌对应连接，一端为榫结构与连接件卯结构连接。
12.优选的，所述榫卯结构在箱体顶部或者底部的边角上，榫卯的啮合相扣像关节一样支撑着整体，整箱结构牢固可靠且整体连接紧密。
13.优选的，所述成熟技术为采用二维码技术管理拼条、连接件和固定件，采用rfid技术实现箱体的追溯管理。每个拼条、连接件和固定件拥有独立且唯一的二维码，二维码包含各零部件的生产日期、批次以及尺寸。通过二维码识读器可对二维码进行验证，并为其建立一套商品信息化管理系统，通过系统可查看零部件的流向等信息以便后期回收和再组装，还可以鉴别零部件真伪。利用射频信号在空间耦合实现无接触的信息传输，通过传输的信息实现包装箱内货物的追踪。
14.优选的，所述零部件采用空心型设计，采用pp聚丙烯或其他环保材料。
15.本发明的有益效果为：拼条式设计使得拼装式循环包装箱从源头上避免整箱报废。采用模块化设计，拼条根据不同物品尺寸拼接不同大小的包装箱，可以根据需求灵活拼装，规格多样，适应多种使用条件，降低使用空隙率。本发明专利提出的一种模块化设计的拼装式包装箱各零部件易于拆分，物料利用率提升、运输和仓储成本降低，回收快捷简单，降低企业的包装和运输成本，合理利用并节约资源，更易于在市场中循环。当箱体某个零部件破损时，更容易直接对该零部件进行替换，方便便捷、成本低廉。所述零部件一般为空心型材，可以降低包装箱重量，使得装在其中的物品在运输过程中得到缓冲保护。
16.拼板既可以用于拼装包装箱，也可以在日常生活中作为储藏箱使用；相对传统实心整体板，突出优点是不会产生过多的边角料，而且由于可以采用空心拼条，本专利下的拼板比传统实心整体板尺寸多变，适用不同的使用环境，更加轻巧省料。在强度要求不高的场合下大大节约了原材料，提高了产品轻便性，促进循环使用，使回收直接再利用有了极大的经济价值。
附图说明
17.图1为本发明具体实施方式中所述的包装箱本体示意图。
18.图2为本发明具体实施方式中所述的拼条示意图。
19.图3为本发明具体实施方式中所述的拼板示意图。
20.图4为本发明具体实施方式中所述的连接件示意图。
21.图5为本发明具体实施方式中所述的固定件示意图。
22.图6为本发明具体实施方式中所述的连接件与拼条连接示意图。
23.图7为本发明具体实施方式中所述的固定件与连接件连接示意图。
24.图8为本发明具体实施方式中所述的固定件与拼条连接示意图。
25.图9为本发明具体实施方式中所述的的拼条二维码身份识别示意图。
26.其中：1、包装箱本体；2、拼条；21、拼条的卡舌；22、拼条的卡槽；23、拼条的卡孔；3、连接件；31、连接件的弹性t型卡舌；32、连接件的弹性卡舌；33、连接件的卯；4、固定件；41、固定件的卡舌；42、固定件的卡槽；43、固定件的榫；5、二维码；6、拼板。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明专利实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明专利一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.如图1-9所示，一种模块化设计的拼装式包装箱1，包括一组长度相同(其长度可任意等长)、宽度任意(其宽度可任意等宽或者任意不等宽)、厚度相同的拼条2，拼条2两侧设有卡舌21或卡槽22，能够在不同的拼条2之间更方便的进行连接，两端均设有卡孔23。所述连接件3两端设置有弹性t型卡舌31或弹性卡舌32，弹性卡舌32与拼条2端面的卡孔 23通过卡口方式进行固定，弹性t型卡舌31与拼条2侧面卡槽22连接。所述固定件4侧面为与拼条卡舌21或卡槽22部分相对应的卡槽42或卡舌41相连，端面有与连接件卯结构33 配合的榫结构43，在所述箱体1底部或者顶部边角上采用榫卯结构。包装箱本体1的拼条式设计使得组装式循环包装箱从源头上避免整箱报废。
29.所述拼条2采用pp聚丙烯材料、空心型材，整体轻巧，可以提高整箱韧性。在本实施例中，以中国邮政集团6个标准型号箱为例，在此6种箱子规格的基础上进行拼条尺寸计算和设计，得到6种规格的拼条(单位mm)，即：400
×
50；300
×
50；200
×
50；350
×
50； 250
×
50；100
×
50。此6种型号的拼条与尺寸、结构相匹配的固定和连接件，可组成185种规格的拼接式包装箱。在本实施例中，可以替换采用如100
×
80、200
×
80、100
×
50、100
×
80 等其他规格的拼条，整箱拼条厚度一致，长度一致或者宽度一致。
30.所述连接件弹性t型卡舌31与拼条一端卡槽22连接，弹性t型卡舌31从拼条侧面卡槽22其中一端滑到拼条侧面卡槽22合适位置实现连接件3与拼条2的连接。所述连接件弹性卡舌32部分卡入拼条卡孔23一端，连接件弹性卡舌32与拼条卡孔23大小一致，受结构限制连接件弹性卡舌32不易滑出拼条卡孔23。所述连接件的卯结构33是位于连接件3一侧凸出块状物的卯眼，卯眼大小与所述固定件一端的榫结构大小匹配，与固定件4一端榫结构43进行连接。
31.所述固定件两侧卡槽42或卡舌41与拼条卡舌21或卡槽22配合连接，将固定件4插入到两侧的拼板6之间，所述固定件4的一端的榫结构43是一块凸出榫块，其外型与一种连
接件3预制的卯33相对应，能够与连接件3进行榫卯连接，即固定件4在插入两侧拼板6中间时，固定件4一端的榫结构43能够直接插入到连接件的卯结构33中，使结构更加牢固，在箱体1进行拆解时，固定件的榫43与连接件的卯33能够脱离，在固定件一侧的卡舌41能与拼条的卡槽22滑出脱离，另一侧的卡槽42能够与拼条的卡舌21实现脱离。在所述拼装箱 1顶部或底部的4个边角上采用榫卯结构，榫卯的咬合处于所述箱体1顶部或底部边角上处，榫结构43和卯结构33咬合相扣，使箱体不易变形。
32.所述成熟技术为二维码技术和rfid技术。采用二维码技术管理所述拼条2，每个拼条2拥有独立二维码5，二维码5包含拼条生产日期、批次以及尺寸，具有唯一性，起到防伪的作用，可以鉴别拼条2真伪。所述包装箱1采用rfid技术实现包装箱1的追溯管理，利用射频信号在空间耦合实现无接触的信息传输，并通过所传输的信息自动识别包装箱1。采用射频识别技术实现包装箱1的追踪溯源管理，在箱子上或箱体内或物品上安装射频标签，在运输过程中，阅读器将射频标签的信息通过信息网络上传数据库，安装了射频标签的箱体或物品通过一个检查站，数据库的数据就得到更新，当射频标签到达终点时，数据库关闭。与此同时，管理者和用户可以根据权限，访问包装箱或物品追溯可视化网页，了解箱体或物品的具体位置。
33.具体工作原理及步骤：在实际使用过程中，用户根据需要设计相应的拼条尺寸，如某商户常用的包装箱规格：长300mm、宽200mm、高200mm，下面依据该包装箱尺寸设计拼条规格(单位mm)，以及该拼条规格下可拼出的其他规格的箱子：
34.(1)长不变，宽和高进行组合：长300mm，宽2*100mm，高2*100mm。宽和高各有 2种组合尺寸，故在包装箱长度不变的情况下，宽和高进行尺寸变换总共有4种组合尺寸。因为宽和高的变换尺寸都是以100为基数，即会有1种组合尺寸式重复的，故总的变换尺寸5 种：长300，宽100，高100；长300，宽100，高200；长300，宽200，高200。另外，当宽等于长时：长300，宽300，高100；长200，宽200，高200。
35.(2)宽不变，长和高进行组合：长3*100mm，宽200mm，高2*100mm。长有3种组合尺寸，高有2种组合尺寸，故在包装箱宽度不变的情况下，长和高进行尺寸变换总共有6 种组合尺寸，因为宽和高的变换尺寸都是以100为基数，即会有1种组合尺寸式重复的，故总的变换尺寸为5种，具体见下表：长100，宽200，高100；长100，宽200，高200；长200，宽200，高200；长300，宽200，高100；长300，宽200，高200。箱体长等于宽时：长200，宽200，高100；长200，宽200，高200。
36.(3)高不变，长和宽进行组合：因为3号纸箱的宽和高相等，故高不变，长和宽进行组合与宽不变，长和高进行组合的变换尺寸是相同的，故不重复列举。箱体宽等于高时：宽200，高200，长100；宽200，高200，长200；宽200，高200，长300。当长等于高时，宽有2个变换尺寸且与长等于宽时，高有2个变换尺寸的变换情形相同，故不重复列出。
37.综上，则长300mm、宽200mm、高200mm的包装箱用到的拼条尺寸有200
×
100mm、 300
×
100mm。三种类型的尺寸变换各有5种、7种、3种，去掉重复项，该规格拼条下共可拼出7种规格的拼接式包装箱有(单位mm)：
①
300*100*100；
②
300*100*200；
③
300*200*200；
④
300*300*100；
⑤
200*200*200；
⑥
100*200*100；
⑦
100*200*200。
38.根据实际加工工艺过程，首先对所设计的拼条进行喷码，每个拼条拥有独立且唯一的二维码5，代表生产日期、批次以及尺寸。拼条两侧的卡舌21或卡槽22与其他拼条两侧
的卡槽22或卡舌21进行拼板6的拼接，拼板6两端由拼条组成的卡孔23与连接件一端弹性卡舌 32连接，连接件一端弹性t型卡舌31与拼板6一侧由拼条组成的卡槽22连接，固定件一端的榫结构43与连接件的卯结构33咬合相扣，拼装箱1结构紧固，可以很好的适应较长时间或者较长路途的物流周转过程。拼装箱模组化设计解决了目前市面上快递物流包装箱空隙率过高的问题，零部件破损只需更换对应零件即可，避免整箱报废。
39.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。