智能洁净起重机

**智能洁净起重机简介**

智能洁净起重机是一种专为在洁净室(Cleanroom)或对环境有特殊洁净要求的场所(如半导体、生物医药、食品加工、精密光学等)设计的特种起重设备。它不仅具备传统起重机的物料搬运功能，更深度融合了自动化控制、环境适应性设计和智能化技术，旨在满足洁净环境对无尘、低发尘、防静电、高洁净度以及自动化作业的严格要求，确保生产过程不受污染，同时提高物料搬运的效率、精度和安全性。

**设备分类及其应用**

智能洁净起重机可以根据其服务环境、结构形式、洁净等级要求等进行分类：

1. **按洁净等级和环境适应性分：**

* **标准洁净起重机：** 满足一般洁净室要求，采用防尘、低发尘材料和密封设计。

* ****洁净/超洁净起重机：** 针对高洁净度要求的环境(如ISO Class 5及以上)，采用更严格的材料、密封、过滤和表面处理，甚*具备防静电功能。

* **防爆洁净起重机：** 用于可能存在易燃易爆气体或粉尘的洁净环境，满足防爆要求。

* **耐腐蚀洁净起重机：** 用于有化学腐蚀性气体的洁净环境，采用耐腐蚀材料(如不锈钢)。

2. **按结构形式分：**

* **洁净单梁起重机 (Cleanroom Single Girder Crane)：** 结构简单，占用空间小，适用于空间有限的洁净室。

* **洁净双梁起重机 (Cleanroom Double Girder Crane)：** 承载能力更强，结构更稳固，适用于起重量大或要求更高的场合。

* **洁净壁行吊 (Cleanroom Wall Crane / Jib Crane)：** 固定在墙壁或柱子上，服务范围有限但节省空间，适用于工位作业。

* **洁净桥式堆垛机 (Cleanroom Stacker Crane)：** 用于自动化洁净立体仓库，实现物料的自动存取。

3. **按智能化程度分：**

* **基础洁净自动化型：** 实现基本的程序自动运行和定位。

* ****洁净智能型：** 集成传感器(如视觉、激光)、PLC/PC控制，具备路径规划、自动避障、负载识别、数据记录等功能。

* **智能协同型：** 可与洁净室内的其他自动化设备(如AGV、机器人)进行信息交互和协同作业。

**主要应用领域：**

* **半导体制造：** 晶圆、芯片搬运，设备维护。

* **生物医药与制药：** 原料、中间体、成品搬运，实验室物料转移。

* **食品与饮料：** 包装材料、成品搬运，生产线物料供应。

* **精密光学与电子：** 镜片、精密仪器、电子元器件搬运。

* **航空航天：** 精密部件的装配、转运。

* **科研实验室：** 样品、设备搬运。

* **医疗器械生产：** 零部件、成品组装搬运。

**工作原理**

智能洁净起重机的工作原理与传统起重机类似，但在设计、材料选择和控制方面有特殊考量，以适应洁净环境：

1. **任务接收与解析：** 通过洁净室管理系统(如MES)或本地操作界面接收搬运指令。

2. **洁净环境下的运行：** 采用特殊设计的驱动装置(如洁净型电机、减速机)，运行平稳，噪音低，振动小，减少颗粒物产生。

3. **精密控制与定位：** 利用编码器、高精度传感器和**的控制算法，实现精确的定位和同步控制，避免碰撞和物料损伤。

4. **自动化作业：** 根据预设程序或实时指令，自动完成货物的抓取、搬运和放置。对于智能型起重机，还包括路径规划、障碍物检测与规避等。

5. **环境适应性设计：** 设备表面光滑、无死角，易于清洁;采用低发尘、防静电材料;关键部件进行密封处理，防止外部颗粒物侵入;运行产生的颗粒物和噪音控制在极低水平。

6. **状态监控与数据记录：** 实时监测设备状态和环境参数，记录作业数据，确保符合洁净室管理规范。

7. **安全保护：** 具备针对洁净环境的特殊安全措施，如超洁净环境的紧急停止按钮设计、与洁净室门禁/压差系统的联动等。

**性能优势**

* **高洁净度保障：** 设备本身不发尘、易清洁，**防止对洁净环境的污染。

* **高自动化水平：** 减少人工进入洁净区的次数，降低污染风险，提高搬运效率和一致性。

* **高精度与稳定性：** 精确控制，确保物料准确、平稳地搬运，保护精密产品。

* **低发尘与低噪音：** 运行过程中产生的颗粒物和噪音极低，满足洁净室苛刻的环境要求。

* **防静电设计(可选)：** 可选用防静电材料和设计，防止静电对敏感电子元器件的损害。

* **高可靠性：** 专为严苛环境设计，结构稳定，运行可靠，维护周期长。

* **数据可追溯：** 自动记录作业信息，便于质量管理和过程追溯。

* **节省人力与成本：** 自动化作业减少人力需求，长期运行成本相对较低。

* **适应特殊环境：** 可根据需要设计适应不同洁净等级、防爆、耐腐蚀等特殊要求。

**技术参数** (示例，具体参数因型号和应用而异)

* **起重量 (Lifting Capacity):** 例如 0.25t, 0.5t, 1t, 2t, 5t, 10t, ... (洁净室通常起重量相对较小)

* **起升高度 (Lifting Height):** 例如 4m, 6m, 8m, 10m, ...

* **跨度/跨距 (Span/Distance):** 例如 5m, 8m, 12m, ... (根据洁净室空间确定)

* **工作速度:**

* 大车运行速度 (Main Girder Travel Speed): 例如 10m/min, 20m/min

* 小车运行速度 (Trolley Travel Speed): 例如 10m/min, 20m/min

* 起升速度 (Hoisting Speed): 例如 4m/min (精确定位), 8m/min (快速移动)

* **洁净等级适应性:** 例如 ISO Class 5, ISO Class 7, ISO Class 8 (需满足对应等级要求)。

* **发尘量指标:** 例如 ≤ X 粒/立方米 (特定粒径)。

* **噪音水平:** 例如 ≤ 65 dB(A) (运行时)。

* **表面电阻率 (如防静电要求):** 例如 10^6 - 10^9 Ω。

* **材料:** 主梁、端梁、吊钩、钢丝绳等采用不锈钢 (如304, 316L) 或特殊涂层处理。

* **控制方式:** PLC自动控制, 触摸屏操作, 无线遥控 (洁净型), 上位机联网控制。

* **导航与定位:** 编码器精确定位, 激光测距辅助定位 (智能型)。

* **防护等级:** IP54 或更高 (针对电气部分和机械部分，考虑洁净要求)。

* **供电电压:** 例如 AC 380V, 50Hz。

* **工作级别 (Welding Duty Class):** A3, A4, A5 (洁净室设备通常使用频率和强度相对较低)。

* **智能化功能:** 自动路径规划、负载识别、与MES系统集成、远程监控与诊断等。