### 預制構件自動搬運起重機簡介

預制構件自動搬運起重機(Automated Prefabricated Component Handling Crane)是一種專為現代預制混凝土構件(PC構件)工廠或類似場景設計的自動化物料搬運設備。它集成了**的自動化技術、傳感器技術和智能控制算法，能夠自動、高效、安全地在工廠內部或特定區域內完成預制構件(如樓板、墻板、梁、柱等)的存儲、搬運、裝卸和轉運等任務。該設備旨在替代傳統的人工或半自動化搬運方式，顯著提高生產效率，降低人工成本，保障作業安全，并提升預制構件生產的整體智能化水平。

### 設備分類及其應用

根據結構形式、驅動方式、控制水平以及應用場景的不同，預制構件自動搬運起重機可以進行如下分類：

1. **按結構形式分類：**

* **橋式起重機(Gantry Crane):** 具有高架結構，沿地面軌道運行，起升機構懸掛在橋架下方。適用于較大跨度和高度的場景，如大型PC工廠的立體倉庫或生產車間。

* **門式起重機(Portal Crane):** 類似橋式起重機，但支腿通常落地，形成門框結構。穩定性好，適用于室外或大型室內場地。

* **懸臂式起重機(Jib Crane):** 具有一個懸臂結構，作業范圍有限，通常安裝在墻壁或獨立立柱上，適用于特定工位或區域的輔助搬運。

* **堆垛式起重機(Stacker Crane):** 專門設計用于自動化立體倉庫(AS/RS)中，能夠在高層貨架之間精確穿梭、存取預制構件。通常帶有特殊的吊具(如貨叉或旋轉吊鉤)。

2. **按驅動與導航方式分類：**

* **軌道式起重機(Rail-Guided Crane):** 沿預設的地面或空中軌道運行，定位精度高，穩定性好，適用于固定路徑的自動化搬運。

* **激光導航AGV式起重機(Laser-Navigated Crane/AGV Crane):** 結合了AGV(自動導引車)的移動平臺和起重機構，通過激光掃描識別環境中的反射板或特征點進行導航，路徑靈活可變。

* **磁導/視覺導航式起重機(Magnetic/Visual Navigation Crane):** 利用地面磁條或通過攝像頭識別環境特征進行導航，靈活性介于軌道式和激光導航之間。

3. **按自動化與智能化程度分類：**

* **半自動起重機:** 部分操作自動化，部分需要人工干預。

* **全自動起重機:** 從取件、運輸到放件全程自動化，由中央控制系統調度。

* **智能起重機:** 具備**傳感器(如視覺、力反饋)、AI決策能力，能適應更復雜環境和任務，實現自適應、自學習。

**主要應用場景：**

* **預制混凝土構件(PC)工廠:** 用于構件從模具中取出、在養護窯/水池之間的轉運、成品堆垛、裝車發貨等環節。

* **自動化立體倉庫:** 作為核心設備，實現預制構件的密集存儲和快速存取。

* **大型鋼結構或木結構工廠:** 用于大型結構件的搬運。

* **模塊化建筑工廠:** 搬運預制好的建筑模塊。

* **其他需要重型、自動化物料搬運的工業場景。**

### 工作原理

預制構件自動搬運起重機的工作原理是自動化控制與機械傳動的結合：

1. **任務接收與規劃:** 設備通過無線網絡(如Wi-Fi, 5G, RFID)接收來自中央控制系統(如MES, WMS)的搬運任務指令(如構件ID、源位置、目標位置)。

2. **路徑規劃與導航:** 控制系統根據預設地圖和實時信息，規劃*優路徑。設備根據導航方式(軌道、激光、磁導、視覺)自主移動到指定位置。

3. **定位與識別:** 到達目標區域后，利用傳感器(如激光測距、視覺識別、RFID讀取器)精確定位構件或操作點，并可能通過視覺或編碼識別構件信息。

4. **抓取/吊裝:** 起重機啟動起升機構，通過配備的專用吊具(如旋轉吊鉤、真空吸盤、電磁吸盤、機械夾具、貨叉等，根據構件形狀和特性選擇)安全、平穩地抓取或吊起預制構件。

5. **運輸:** 設備按照規劃的路徑，將構件從源位置運輸到目標位置。

6. **放置:** 到達目標位置后，再次精確定位，控制吊具將構件準確放置在指定地點(如貨架、運輸車、下一工位)。

7. **狀態反饋與任務完成:** 將任務完成狀態(成功/失敗/異常)反饋給中央控制系統，并準備接收下一個任務。整個過程由PLC(可編程邏輯控制器)或工業PC進行實時監控和精確控制，確保動作的協調與安全。

### 性能優勢

1. **高效率:** 自動化連續作業，速度快，周轉時間短，遠超人工效率。

2. **高精度:** 精確定位和操作，減少構件損壞風險，保證堆放整齊。

3. **高安全性:** 替代人工在高空、重載、重復性等危險或枯燥環境中作業，降低工傷事故風險。

4. **高柔性:** 可通過軟件編程調整作業流程和路徑，適應不同種類、尺寸構件的搬運需求，適應生產計劃變化。

5. **空間利用率高:** 特別是在立體倉庫應用中，可構建多層存儲，極大提高單位面積存儲量。

6. **降低成本:** 長期來看，可減少對大量熟練搬運工人的依賴，降低人工成本和管理成本。

7. **提升質量:** 標準化、輕柔的操作有助于保護構件表面和精度。

8. **數據化與集成:** 易于接入工廠MES/WMS系統，實現生產數據追蹤、庫存管理可視化。

### 技術參數