在混凝土试块制作这一质量检测的关键环节中，传统人工方式长期面临若干突出难题，其中劳动强度大是最为直接且普遍的问题。根据施工现场的实测统计以及部分大型施工企业内部的劳动定额标准，每名试验工人在完成接料、转运、装模、插捣、收面、脱模及搬运等全流程操作时，每日搬运混凝土及试块的总重量常超过2吨，属于典型的重体力劳动。与此同时，人工操作还存在明显的一致性不足问题，不同人员或同一人员在疲劳状态下的手法与力度差异，会导致试块的密实度、尺寸等关键参数出现波动，进而影响检测结果的准确性和可比性。此外，传统流程难以实现连续高效运行，操作过程中容易因疲劳、交接或环境因素中断，甚至造成试块损伤，难以满足大型工程对检测高频次、高效率的实际需求。为此，基于智能建造技术的混凝土试块无人化成型系统应运而生，该方案聚焦试块成型阶段，通过智能化手段实现制作过程的标准化与可追溯化，从而有效突破人工方式的固有瓶颈。

西安红宇矿用特种移动设备有限公司设计的混凝土试块无人化成型系统集成混凝土搅拌机、轮式移动机器人、伺服高频振捣台、双螺旋给料机、自动刮平装置、赋码系统、激光轮廓仪等核心设备，依托中央调度系统、视觉监控系统与智能异常处理机制，构建从来料搅拌到试块脱模赋码的全流程智能化作业线，支持24小时无人化连续运行。

来料搅拌：从浇筑现场取回的混凝土拌合物送入系统内置搅拌机，经二次均匀搅拌后卸料至布料装置。

模具准备：拆码垛机器人从立体模具库自动抓取空模具，完成称重和喷涂脱模剂后，将模具缓存至布料工位。

精准布料：双螺旋给料机按预设配合比自动计量混凝土拌合物，精准控制布料体积。

自动振捣：布料完成后，伺服高频振捣台根据混凝土坍落度参数自动调节振捣参数。

表面处理：振捣结束后，直线模组刮平刀自动完成表面刮平，激光轮廓仪检测平整度，不合格试块自动执行二次刮平或微振补料修正。之后将试块放置在坚实平整的地面上，等待初凝。临近初凝时进行二次抹面，使试块成型面光滑平整。

赋码标识：系统根据工程要求选择标识方式。当要求植入性二维码时，系统在试块终凝后通过自动植入装置将二维码芯片埋入试块表面，作为其唯一的数字身份标识。若无要求，系统则通过喷码方式，在试块表面标注制作日期及强度等级等信息，实现内部质量管控的可追溯性。

脱模回收：试块硬化达到预设脱模强度后，翻转脱模机自动完成脱模，模具送入清洗烘干生产线循环复用，成品试块移送至暂存托盘，废料余料自动回收。

进入养护车间：脱模后的成品试块机器人自动移送至养护车间，按编码分类摆放，等待到期检测。

1. 机器替人，改善作业环境并缓解招工难题。该类型的工程项目常位于偏远山区，气候潮湿、粉尘大、远离城市，对人员长期驻守极不友好，招工难、留人难问题突出。本系统以无人化作业替代人工高强度操作，将人员从恶劣环境中解放出来，有效缓解一线试验人员招聘困难。

2. 24小时连续作业，满足高频时效要求。依据《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB 50204-2015），试块须在浇筑地点随施工进度同步取样制作，以真实反映结构混凝土质量。大型工程浇筑体量大、连续时间长，传统人工难以严格同步。本系统支持全天候无人化连续运行，确保每批次试块均能与浇筑作业精准同步，杜绝因取样滞后导致的数据失真风险。

3. 消除操作随意性，保证全程规范准确。人工操作具有明显的随意性，不同人员或同一人员在疲劳状态下的手法差异会导致试块参数波动。本系统完全按照预设规范自动执行每一道工序，确保试块质量一致稳定，为工程检测提供准确可靠的数据支撑。

4. 保障人身安全，减轻心理压力。人工操作搅拌机、振捣台等设备存在机械伤害风险，同时长期在偏远工地远离城市与家庭，容易产生孤独、焦虑等心理安全问题。本系统实现人机隔离作业，人员无需直接接触运行中的机械设备，同时大幅减少现场长期值守人员数量，从源头上改善作业者的身心安全环境。

5. 快速部署迁移，适应工地分散转场。大型工程企业项目地点分散、转场频繁，本系统采用集装箱式设计，可随项目快速转运至不同工地。