随着经济的发展及国家相关政策的提出，各个行业都面临着严峻的考验和挑战。特别是进入21世纪后，随着建筑行业的迅速发展，以前存在的现浇混泥土技术所存在的弊端日趋明显。而面对现阶段建筑业的需求，再结合发达国家建筑行业的发展经验，建筑工业化、建筑绿色化等发展目标孕育而生，成为国家建筑行业发展的新方向。

从世界建筑行业的发展来看，欧美国家对于PC技术的运用已经走在了前列。PC即预制混凝土构件，它是以提升产品品质性能为目的，以提升产品生产效能、提升客户价值为目标，通过研究客户需求、产品定型，进而实现工厂预制、现场装配的生产方式。它在住宅工业化领域被称为PC构件，而现在也被广泛地用于建筑、交通、水利等领域，在国民生产中扮演着重要的角色。与PC构件相对应的是现浇混凝土，即在结构构件设计位置处浇灌入模、成型、密实和硬化的泥凝土。相关资料显示，在发达国家，混凝土工程中PC构件的占比超过35%，部分甚至达到了50%。而我们国家还在大量采用现浇混凝土方法来进行着加工，存在着各种各样的问题，通用程度不高、生产设备简单、智能化程度低、对环境污染较大等问题，，PC构件与之相比，有安全、方便、快速、绿色、优质等优点。不过PC构件也有一些其他的缺点，比如工厂需要大面积堆场以及配套设备和工具，堆存成本高；需要经过专业培训的施工队伍配合安装；运输成本高且有风险，这决定了其市场辐射范围有限。因此，现阶段对于建筑行业快速发展的需求，PC构件的发展变成了一个刻不容缓的问题，也正好能够符合现在发展的要求。

PC构件堆垛机是PC构件在生产加工中的重要环节，它的设计决定着整个生产线上的工序是否能很好衔接。目前国内PC构件的主要生产流程如下: (1) 设计, 根据所需要的产品对产品尺寸、形状等进行设计; (2) 定制模具, 根据设计的产品定制模具, 一般平板PC构件不需要定制, 仅对具有特殊形状的构件进行定制; (3) 生产, 平板构件在钢平台上使用钢侧模进行围挡, 涂刷脱模剂后放置钢筋笼或钢筋网, 再浇筑混凝土, 进行蒸养或常温养护, 在构件达到脱模强度后进行脱模。PC构件堆垛机按其在工作中的主要功能科分送膜和取模。送膜为堆垛机接受到指令后移动至即将放模的空位，托架上升到位，输送架将带有制品的模台输送到指定的孔位，推送机构伸出，将模台顶到位；取模为堆垛机移动至即将要出模的位置，首先取模机构伸出，将模台勾住并将模台拉至模台输送机构能够驱动的位置后，输送架驱动模台，到位后模台升降机驱动使托架下落，堆垛机再移动至脱模工位脱模。

总体上来说，我国PC构件设备的数量和效率发展较为缓慢且多为外国进口的设备。但随着行业的发展和计算机、人工智能的发展，特别是PC工厂的出现为我国的PC生产线的要求更高，相应的也提高了对其堆垛机的要求，以期望能实现更高程度的智能化的生产。

国内专门做PC构件生产线相关设备的企业现在主要有：河北新大地、河南玛纳、天意机械等，其基本实现了PC构件生产线上相关设备的国产化。国外生产企业有：索玛、沃尔特、安夫曼等。从国内外生产厂家生产的堆垛机比较可以看出，国内生产堆垛机基本能满足正常地生产及除妖功能的使用，但是从设备的平稳性和自动化程度等方面来看，国内与国外生产厂家生产的堆垛机还是有着不小的差距。

本文通过资料与文献查阅，了解PC构件的特点以及相关生产线的工作状况，并对其中对PC构件生产运输一环的堆垛机进行介绍和设计，根据PC构件相应的特点完成堆垛机总体结构、主要零部件等方面的设计。

2. 研究的基本内容与方案

1. 研究目的

   本文主要是对在PC构件生产过程中的运输、存放所用到的堆垛机进行设计。结合所查资料所得到的理论基础，根据所需要的实际操作数据来设计与之相适应的堆垛机数据。再通过对所设计出来的结构进行静力学分析、载荷分析等校核阶段的验算，以保证堆垛机的运行安全性和可靠性。

2. PC结构堆垛机的结构设计

   PC构件堆垛机的总体方案设计包括了对于堆垛机的功能分析、结构布局分析以及各个部分传动方案的确定，是堆垛机结构方面的细化设计基础。PC构件堆垛机的结构主要包括四个部分：支撑装置、行走装置、托架升降装置、模台取送装置。其总体设计的结构方案如图1。

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