[0001] 本发明涉混凝土构件技术领域，尤其涉及一种混凝土构件的生产装置及方法。

[0002] 混凝土构件是指以钢筋和混凝土为主要材料制成的结构部件，广泛应用于各类建筑工程与基础设施建设中，混凝土构件具有强度高、耐久性好、可塑性强等优点，能够承受各种荷载并将其传递到基础或其他支撑结构上，常见的混凝土构件包括梁、板、柱、墙等。

[0003] 在相关技术中，混凝土构件可以是预制的，即在工厂或施工现场外预先制作好，然后运输到现场进行安装，也可以是现场浇筑的，直接在建筑施工现场进行混凝土的浇筑成型，为了混凝土构件更加满足人们多样的需求，广泛用于预制混凝土，根据需求用混凝土构件的生产装置进行制作和生产，以便后续安装和使用。

[0004] 然而，现有的混凝土构件生产装置难以精确调整装置形状以匹配混凝土的流动和填充特性，容易导致构件局部缺料、尺寸偏差或表面不平整，同时无法满足复杂形状混凝土构件的浇注需求，容易导致混凝土分布不均、产生空洞或对模具和钢筋造成冲击，且无法适应不同气候，导致混凝土构件出现水化不完全、开裂，从而影响混凝土构件的脱模和成型质量。

[0019] 下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本发明的实施例进行描述。

[0020] 如图1至图4所示，本发明公开了一种混凝土构件的生产装置，包括支撑组件1、构件模具2、锁定设备3和控制系统4，其中，支撑组件1包括支架11和与支架11滑动连接的支撑台12，以使支撑台12在使用过程中根据操作人员所需的步骤移动至所需区域，从而提高了生产流程的连贯性与高效性，在一示例中，如图4所示，支架11的上设置有滑槽13，支撑台12通过滑槽与支架11滑动连接，以使能够将支撑台12滑动至所需区域进行混凝土构件的生产，构件模具2呈方体结构并位于支撑台12上，构件模具2由多个柔性模具单元21拼接而成，相连的两个柔性模具单元21通过液压铰链连接，操作人员根据不同形状和尺寸要求的混凝土构件，只需通过控制液压铰链的伸缩与转动调整相适应的构件模具2的形状，便于生产所需混凝土构件，从而提高了构件模具2的通用性和适应性，缩短了生产准备时间，锁定设备3位于支撑台12上，锁定设备3用于固定并限制构件模具2的位置，确保构件模具2在后续操作中的稳定性，控制系统4安装于支架11上，能够控制锁定设备3和支撑台12，便于操作。在一示例中（附图未示出），构件模具上还设置有把手，操作人员便于手握把手将构件模具放置支撑台上，在完成混凝土构件的生产后，操作人员再次手握把手将带有混凝土构件的构件模具放置烘干区域进行后续的处理操作。

[0021] 其中，构件模具2的底部具有调节装置5，调节装置5包括支撑气囊51和安装于支架11上的平衡调节器52，支撑气囊51位于支撑台12和构件模具2之间，通过平衡调节器52能够调节构件模具2倾斜度，支撑气囊51用于支撑混凝土以及构件模具2，且支撑气囊51的表面为光滑面直接与混凝土接触，同时便于后续混凝土构件脱模，避免粘连影响混凝土构件的质量，在装置使用过程中，操作人员将构件模具2放置支撑台12后，通过平衡调节器52调节构件模具2与地面的平行度，使得构件模具2位于水平状态，当构件模具2内浇筑混凝土时，可随时调整水平度，从而确保后续混凝土构件表面的平整和整个产品的质量，当要生产具有倾斜的构件模具2，操作人员通过平衡调节器52进行调节，使得支撑台12带动支撑气囊51内部向一侧倾斜，构件模具2的底面与地面具有倾斜夹角，以生产出具有倾斜的混凝土构件，从而提高了混凝土构件的成型精度，减少了因构件模具2位置偏差而导致的次品率。

[0022] 优选的，继续参考图1和图4，混凝土构件的生产装置还包括安装于支架11上的浇注设备6，浇注设备6位于构件模具2的上方，并负责将混凝土均匀浇注到构件模具2中，浇注设备6包括混凝土箱61、浇注管道62和伺服电机63，混凝土箱61和伺服电机63安装于支架11的顶部，浇注管道62的一端与混凝土箱61连通，另一端设置于构件模具2的顶部，其中，混凝土箱61用于储存和供应混凝土，确保在生产过程中能够持续供给混凝土，避免在浇注过程中发生不足或中断的情况，浇注管道62用于将混凝土从混凝土箱61输送到构件模具2中，避免出现堵塞或分配不均的现象，浇注管道62通过五轴机械臂与混凝土箱61连接，使得浇注管道62的布局和浇注过程能够灵活调节，五轴机械臂通过其多自由度的运动能力，允许浇注管道62在多个角度和方向上进行精确操作，五轴机械臂能够根据不同构件模具2的形状和要求，精确控制混凝土的浇注方向与流速，确保混凝土均匀分布，避免气泡、空隙或过度集中现象的发生，伺服电机63的输出端与五轴机械臂相连，驱动伺服电机63以使五轴机械臂带动浇注管道多角度转动，通过五轴机械臂和伺服电机63的协作，能够实现浇注管道62的多角度转动与精确控制，确保混凝土在构件模具2中均匀浇注，避免了传统浇注方式中可能出现的偏差或不均匀现象。

[0023] 优选的，如图4所示，浇注管道62上安装有传感器7，传感器7对混凝土进行实时监测和精准控制，传感器7可以为高精度流量传感器和压力传感器，高精度流量传感器用于精确测量混凝土在浇注管道中的流量，通过监测能够确保混凝土均匀且稳定地流入构件模具2中，压力传感器用于检测浇注管道62中混凝土的压力，确保混凝土在整个浇注过程中保持适当的压力水平，过高的压力可能导致浇注管道62破裂或混凝土分布不均，而过低的压力则可能导致浇注不完全或不均匀，高精度流量传感器和压力传感器均与控制系统4电连接，保证了传感器数据的实时传输和处理，操作人员能够根据数据及时调整。

[0024] 优选的，如图1至图4所示，浇注设备6的一侧设置有压板8，压板8用于混凝土浇注过程中对构件模具2内的混凝土施加压力，帮助混凝土均匀填充构件模具2并排除其中的气泡或空隙，压板8通过伸缩气缸9与支架11相连，压板8与构件模具2相匹配。

[0025] 在装配状态下，沿构件模具2的高度方向，驱动压板8靠近或远离构件模具2，以使构件模具2内的混泥土得到挤压和释放，当压板8靠近构件模具2时，能够对构件模具2内的混凝土进行挤压，帮助混凝土更好地充填构件模具2各个部位，并去除其中存在的气泡或空隙，增强混凝土的密实度和稳定性，挤压完成后压板8驱动远离构件模具2，使构件模具2内的混凝土形成雏形，并将混凝土放置晾干区进行凝固硬化。

[0026] 优选的，如图1至图4所示，支撑台12的底部设置有振动系统10，振动系统10包括振动机101和多个伸缩弹簧102，振动机101的输出端与支撑台12连接，开启振动机101使得支撑台12产生的振动效果，有助于混凝土在构件模具2内更均匀地分布并排除混凝土中的气泡，确保混凝土构件的密实性和强度，伸缩弹簧102设置有四个，每个伸缩弹簧102安装于支撑台12与支架11连接的拐角处，伸缩弹簧102具有一定的弹性，可以有效地吸收和分散振动机101产生的机械冲击，防止振动过大而导致支撑台12和支架11的结构损坏或不稳定。

[0027] 优选的，继续参考图1至图4，锁定设备3设置有四个，分别位于构件模具2的四边，锁定设备3包括电动滑轨31、机械抓手32和液压锁定机构33，电动滑轨31安装于支撑台12的顶面，电动滑轨31的延伸方向与支撑台12的边缘平行，机械抓手32的一端与电动滑轨31相连，另一端与液压锁定机构33相连，驱动机械抓手32沿电动滑轨31延伸方向移动，以带动液压锁定机构33将构件模具2固定并连接。在工作过程中，当需要固定构件模具2时，电动滑轨31驱动机械抓手32沿电动滑轨31的延伸方向移动并靠近构件模具2，将液压锁定机构33精确地定位到构件模具2侧壁，此时，液压锁定机构33通过施加液压压力对构件模具2进行夹紧并锁定，确保构件模具2在整个生产过程中保持稳定不发生位移，避免手动操作带来的误差，从而有效保障混凝土构件的质量。

[0028] 优选的，在一示例中（附图未示出），构件模具内部具有加热丝和冷却水管，构件模具的周围安装温度传感器和湿度传感器，温度传感器和湿度传感器均与控制系统电连，其中，加热丝主要作用是提高构件模具内的温度，以满足混凝土凝固过程中对温度的要求，在低温环境下，混凝土的水泥水化反应速度较慢，影响混凝土的强度发展，加热丝通过电能加热提供均匀的温度，促进混凝土的硬化，控制系统根据温度传感器提供的实时温度数据，调节加热丝的加热强度，保持构件模具内温度在所需范围内。冷却水管用于通过循环冷却水来降低构件模具内的温度，当环境温度过高或混凝土养护过程中产生的热量过多时，冷却水管能够有效地带走过多的热量，避免温度过高影响混凝土的质量，冷却系统通过控制水流量和水温来精确控制模具内的温度，确保混凝土在养护过程中不会因过高温度而产生裂缝或其他结构性问题。

[0029] 优选的，构件模具2的连接处设置有密封件22，密封件22能够填补构件模具2连接处的缝隙，避免混凝土流出影响混凝土构件的质量。在一示例中，密封件22为密封橡胶圈，密封橡胶圈具有良好的弹性和压缩性，能够在构件模具2组装时自动适应不同的表面形状，确保构件模具2的连接处完全密封，当构件模具2连接紧密时，密封橡胶圈会被压缩，形成一个有效的密封层，防止混凝土在浇注过程中从连接处溢出或泄漏。在又一示例中，密封件22为金属密封垫片，金属密封垫片由耐高温、耐腐蚀的金属材料制成，能够提供更加坚固和持久的密封效果。

[0030] 本申请提供了一种混凝土构件的生产方法，包括：模具准备：根据混凝土构件形状尺寸选柔性模具单元21通过液压铰链拼成构件模
具2放于支撑台12上方，用平衡调节器51调节支撑台12以及构件模具2倾斜度，从而有效防止浇筑过程中混凝体的偏流或不均匀分布，进而影响后续混凝土构件的质量，之后驱动锁定设备3的机械抓手32和液压锁定机构33锁定构件模具2，从而限制构件模具2的位置，避免在后续操作中发生位移。

[0031] 混凝土浇注：放置好构件模具2后，移动支撑台12并带动构件模具2至浇注设备6的正下方，开启浇注设备6使得混凝土通过浇注管道62流至构件模具2内，根据传感器（高精度流量传感器和压力传感器）调整混凝土的流速，从而确保混凝土能够完全填充构件模具2的每个角落，形成均匀的混凝土层，同时放入钢筋，以完成所述混凝土的预制。

[0032] 振动：浇注完成后滑动支撑台12至压板8的正下方，驱动压板8靠近构件模具2并施加适当的压力，以确保混凝土在所需范围内，同时启动振动机101以使混凝土均匀置于构件模具2内，从而提高混凝土的流动性和混凝土密度均匀化，减少混凝土内的气泡，避免后期裂缝、空洞等缺陷的产生。

[0033] 养护：浇注中和浇注后，控制系统4通过构件模具2内的温度传感器和湿度传感器获取数据并根据数据反馈调节加热丝或冷却水管，以确保混凝土处于最适宜的温湿度环境中，加热丝通过电能加热，提升构件模具2内部温度，尤其在低温环境下，有助于加速混凝土的水化反应，防止低温引起的混凝土强度不足或裂缝生成，而冷却水管则在环境温度较高或混凝土产生过多热量时，通过冷却水的循环带走过多的热量，保持构件模具2内温度稳定，避免因过热导致的混凝土结构缺陷，从而提高混凝土的强度和耐久性。

[0034] 最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明权利要求保护的范围之内。