鋼軌剛剛到達(dá)工位，高鐵鋼軌焊接打磨機(jī)器人便開始對(duì)焊縫進(jìn)行全面測量，僅僅幾秒鐘之后就已經(jīng)開始了打磨作業(yè)……這是筆者2016年12月24日下午在廣州工務(wù)大修段紅海焊軌車間看到的一幕。        筆者了解到，廣州工務(wù)大修段近期成功研制出的高鐵鋼軌焊接打磨機(jī)器人“小魔”目前已正式投入使用，廣受鋼軌打磨工人青睞。
       隨著中國高速鐵路技術(shù)的發(fā)展，高速鐵路網(wǎng)日益密集。大家在享受“高大上”的高鐵服務(wù)時(shí)，很多人可能并不知曉車輪下的鋼軌為什么這么平順。原來無縫鋼軌是由100米的短鋼軌焊接而成，焊后還需要進(jìn)行一系列的處理，而打磨是其中一項(xiàng)重要工序，正是鋼軌磨得“平”才成就了高鐵列車走得平順。
       該段質(zhì)量控制員陸新乃告訴筆者：“鋼軌打磨是項(xiàng)技術(shù)活，精度要求之高堪比繡花，以前需要兩名操作工人精誠配合，每個(gè)人需要使用4種打磨設(shè)備才能完成，歷時(shí)40分鐘，勞動(dòng)強(qiáng)度大，精度還不好控制，現(xiàn)場粉塵大。如今，打磨機(jī)器人‘小魔’可以自動(dòng)測量焊縫推凸預(yù)留量和鋼軌錯(cuò)邊量，根據(jù)每個(gè)接頭的實(shí)際情況自動(dòng)設(shè)定磨削程序，打磨后還會(huì)重新測量以確保焊縫外觀質(zhì)量合格，這么復(fù)雜的過程只需要按一下按鈕就可以完成。”
       自2014年1月開始，為了解決鋼軌焊后人工粗打磨質(zhì)量難以控制、精度不高影響后續(xù)探傷質(zhì)量、生產(chǎn)效率不高的問題，該段便著手研發(fā)機(jī)器人粗打磨系統(tǒng)，致力用機(jī)器替代人工打磨。該段課題組成員積極研究探索，為打磨裝置的設(shè)計(jì)、打磨工藝優(yōu)化、打磨砂輪選型等做了大量工作，先后完成了3代打磨裝置設(shè)計(jì)、50多種砂輪選型、40多次工藝測試、2個(gè)多月的現(xiàn)場調(diào)試。他們力求在每一個(gè)細(xì)節(jié)上做到最好，先后對(duì)試驗(yàn)過程中存在的打磨發(fā)藍(lán)、啃軌、打磨超限等問題逐一進(jìn)行解決。歷經(jīng)2年的探索與實(shí)踐，2016年12月，該段終于完成了打磨機(jī)器人的研發(fā)工作，打磨質(zhì)量及效率等技術(shù)指標(biāo)符合設(shè)計(jì)要求。
       “這款智能打磨機(jī)器人身上的每個(gè)部件都是我們精挑細(xì)選，在實(shí)踐中不斷摸索總結(jié)后確定的。你看這兩個(gè)小小的磨頭，當(dāng)時(shí)因?yàn)樗?，我們幾乎找遍了國?nèi)外生產(chǎn)磨頭的廠家，分種類、型號(hào)、材料先后試驗(yàn)了50多種，才最終選定了這兩個(gè)小小的磨頭，徹底解決了打磨出現(xiàn)淺層馬氏體的問題。”研發(fā)帶頭工程師袁泰北自豪地說。
       原來，鋼軌焊縫形狀相當(dāng)復(fù)雜，包括踏面、下顎、軌腰、軌低等部位，由于鋼軌材質(zhì)的特殊性，砂輪的選型需要經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)研究、反復(fù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，才能找到理想的砂輪，達(dá)到保證打磨質(zhì)量、持久耐用、提高效率的目的?？紤]到打磨現(xiàn)場工作環(huán)境溫度高、塵埃多、精度要求高等因素，打磨機(jī)器人“小魔”還具有耐腐蝕、耐高溫、防塵、高負(fù)載、高轉(zhuǎn)速、高柔性以及力感應(yīng)、力反饋等特點(diǎn)，能做到實(shí)時(shí)控制打磨力度，實(shí)現(xiàn)打磨游刃有余。
       經(jīng)過不斷完善，當(dāng)前“小魔”能對(duì)鋼軌接頭焊縫處進(jìn)行自動(dòng)拋光打磨、自動(dòng)檢測打磨后各項(xiàng)數(shù)據(jù)，打磨力度平穩(wěn)控制，打磨精度高達(dá)0.01毫米。在2016年全路焊軌基地檢查評(píng)比中，這項(xiàng)研發(fā)成果得到了檢查組專家的一致肯定和贊賞。
       高鐵鋼軌焊接打磨機(jī)器人的運(yùn)用成功，使焊縫作業(yè)由人控轉(zhuǎn)變?yōu)榱藱C(jī)控，生產(chǎn)質(zhì)量大幅提高，生產(chǎn)效率提升30%，能耗降低15%，作業(yè)人員數(shù)量減少50%。因此，這款高鐵鋼軌打磨機(jī)器人一經(jīng)面世就受到了大家的青睞，大家親切地稱它為“小魔”。
       據(jù)悉，該段是全路15個(gè)焊軌基地中首家運(yùn)用打磨機(jī)器人的單位。鐵路工務(wù)行業(yè)重復(fù)勞動(dòng)較多，自動(dòng)化程度有待進(jìn)一步提高，這項(xiàng)技術(shù)填補(bǔ)了機(jī)器人應(yīng)用于高鐵鋼軌焊縫打磨的空白，市場前景非常可觀。