智能快递包装回收柜获奖科研报告

智能快递包装回收柜获奖科研报告

【摘

要】目前，"互联网+"模式在我国各行业全面推进。据统计，推动"互联网+"发展人群中，50%以上是18～30岁的年轻人;而高校无疑是这些年轻消费者的聚集区，在2015年，阿里研究院数据显示，全国2000多所高校人均网购额为1100元。要想更好地解决包装散、回收难的问题，必须先从各大高校入手。从校园快递现状、高校快递包装物回收及应对策略等方面展开分析。而今由快递柜衍生出的快递回收柜通过压缩回收的纸箱来提升快递包装纸箱的回收率，其工作原理大致为：投递口投入的纸箱经过滑坡来到了压缩区域，纸箱压缩后被推入储物区计重。快递回收柜的诞生很好的有效解决了快递纸箱回收的问题。

【关键词】校园快递;包装物回收;绿色物流

1.引言

随着现代科技进步，以及经济飞速发展，“网购”和“快递”这两个词逐渐地走进了人们的日常生活中，它極大程度的方便了我们的生活，让我们足不出户就能买到东西。一切便利的背后都是有代价的，当快递产业越来越成熟的时候，一些新的问题就会暴露出来：（1）快递管理费时费力;（2）快递员的工作量与日剧增：（3）快递包装回收率低。电子商务与快递业迅速发展，对于快递的包装量呈现暴增趋势，随之增长的还有快递包装的废弃物。尤其在过节活动后，包装废弃物量剧增，如不经处理，必然给环境带来危害，快递包装的处理受到政府及社会相关企业的关注，逐渐通过采用可降解材料进行回收循环利用等方法解决，来实现快递包装绿色化及环境可持续发展的实施。

2.数据分析

因此，快递行业亟待一种新的快递储存方式，智能快递柜行业横空出世，它在2012年萌芽，此后几年保持稳步上升趋势，从2014年的1.5万组稳步增长到2019年的52.3万组，智能快递柜的入柜率也从2014年的1.50%稳步增长到2019年的12%。但是即便有了快递智能柜，快递包装材料回收问题仍未解决，本次我们小组的创新项目智能快递包装回收柜的研究方案旨在使快递包装的回收率增加，创建绿色快递，遵循节能环保的理念。

2015年快递业务量推算，预计去年中国消耗了塑料编织袋29.6亿个、塑胶袋82.6亿个、包装箱99亿个、胶带169.5亿米、避免撞击的缓冲物29.7亿个。

3.国内外对于快递包装回收的做法

除了市面上已有的快递包装回收柜的回收方式，国内的快递公司如申通、圆通等公司都推行了将快递废弃包装直接交由物流公司回收，这样能使其得到更精准的再利用，如用户上交一定数量快递包装，就免费为其寄送一件快件的鼓励措施。

美国从上世纪90年代便开始关注绿色包装。为提高企业回收包装的积极性，美国各州政府根据企业包装回收利用率的高低，适当免除企业相关税收。目前，美国已在包装废弃物回收利用方面形成产业化运作，不仅改善了环境、提高了资源利用率，而且提供了大量就业机会。

日本不仅制定并实施《包装再生利用法》，还致力于回收体系的建设，鼓励在境内建立大量的回收站，消费者将包装废弃物进行分类后，日本的收运系统将分类完的包装废弃物通过定时回收、集合中转等方式，运输至专门的处理中心进行再循环、再制造处理。

德国于20世纪90年代出台《包装废弃物管理办法》，提出包装废弃物管理应按照减量化、再利用、再循环、最终处置的顺序进行，并设定了不同包装废弃物的回收目标和时限，强制性要求包装生产商、销售商对包装回收共同负责。办法还制定了包装废弃物从收集到最终处置的量化标准，比如规定80%的包装废弃物和100%的运输包装必须回收利用，使包装处理的每个环节都有具体标准可依。德国还出台《包装回收再生利用法》，要求除了包装生产商外，从事运输、代理、批发商、零售的企业也必须负责回收包装物。

4.我们所创新的快递回收柜

随着上海地区垃圾分类的有效推广，环保成为了越来越多的人关注的热点话题。2019年上半年，一个叫做“盒盒再生”的纸类回收设备出现在上海各个大学城，学生可以使用由纸盒回收得到的积分在“盒盒平台”上换取商品，我们由这个“盒盒再生”获得灵感创造了我们自己的创新快递柜。

我们制作的创新快递包装回收柜的目的是提高废纸再生率，创新设计理念是小型化，轻量化。我们智能快递柜的创新点如下：1.拥有更大更宽的投递口，快递柜投递时自带压缩功能，无需用小刀裁剪纸箱或费力取压扁纸箱，只需拆卸纸箱后并摊平即可。2.用投递的废纸量实现兑现功能，节省了快递回收柜的占地空间，能耗也将更少。我们所创新的的智能快递包装回收站在智能快递柜的旁边安置一个快递包装回收柜，消费者可将快递纸箱投递到回收柜，回收柜带有系统显示屏，并且支持手机扫码。

以下是目前的实物搭建阶段的各个部件的介绍。

压缩机构和推送机构都采用了5-25mm行程的往复推拉机构，都有无级变速器控制其推拉的速度。25mm行程的推拉机能产生约100N的压力，满足压缩需求。

安装于压缩机构下方，待推送机构将纸箱推入储物区能保持储物区的压缩纸箱的干燥并且排出灰尘等杂物，保证储物区的清洁。

安装于储物区，用于计量回收纸箱的总重量。

5.快递回收柜的工作原理

我们小组采用了solidworks三维软件模拟出了回收柜的模型概念图。我们创新快递包装回收柜的工作原理是通过手机扫码即可打开纸箱投递口，投递口内有一光滑平台，消费者可将一定规格的纸箱放在平台上，待消费者确认投递完毕并且手动关上投递口的翻盖后，并在显示屏上选择“确认投递完毕”选项后，光滑平台会在5～10s内向下倾斜，投递的纸箱会由于重力的作用顺着光滑平台滑下去，滑至压缩平台。压缩机从上至下压缩纸箱，把纸箱压缩成一片一片的纸板，压缩平台的底部可以打若干小孔，以排出压缩纸箱时的水分。压缩完毕后，压缩机内部的推板将压缩后的纸箱推至传送带，传送带呈斜向上的方向与纸箱称重计费机相连，称重计费机会算出纸箱的重量及所值的价钱，并将改指令投送到系统显示屏，消费者此时会收到相应的回收金额。称重计费完毕后，称重计费平台边上有一个类似于推土机的机构，把纸箱从上至下推下去，而下部的空间正是储存压缩纸箱的空间，纸箱储存空间位于回收柜的右半部位，而回收柜的右侧下方有一个门专供快递员打开，快递员每次投递完快递的同时，可将回收柜内的纸箱及快递可回收垃圾带回快递中转站并集中处理。

6.目前项目小组的工作进度

我们小组从2020年3月起就开始了解快递包装回收的情况，在历时三个月之后我们完成快递回收柜总体机械结构设计。以及完成了电子元件的布置和控制等，在2020年10月至2021年3月的几个月中，我们小组合力优化并改进机械结构并形成实物，接下来我们将选取数个有快递智能柜小区，试运行我们的产品并观察，并针对反映出来的问题进行改进并听取意见。

7.结论

虽然我们自己创新制作的快递柜与市场上