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苏州金星磨料有限公司    

钢轨打磨也有了机器人
发布时间:2017-1-12
       广州工务大修段近期成功研制出的高铁钢轨焊接打磨机器人“小魔”目前已正式投入使用,广受钢轨打磨工人青睐。
       随着中国高速铁路技术的发展,高速铁路网日益密集。大家在享受“高大上”的高铁服务时,很多人可能并不知晓车轮下的钢轨为什么这么平顺。原来无缝钢轨是由100米的短钢轨焊接而成,焊后还需要进行一系列的处理,而打磨是其中一项重要工序,正是钢轨磨得“平”才成就了高铁列车走得平顺。
       该段质量控制员陆新乃告诉笔者:“钢轨打磨是项技术活,精度要求之高堪比绣花,以前需要两名操作工人精诚配合,每个人需要使用4种打磨设备才能完成,历时40分钟,劳动强度大,精度还不好控制,现场粉尘大。如今,打磨机器人‘小魔’可以自动测量焊缝推凸预留量和钢轨错边量,根据每个接头的实际情况自动设定磨削程序,打磨后还会重新测量以确保焊缝外观质量合格,这么复杂的过程只需要按一下按钮就可以完成。”
       自2014年1月开始,为了解决钢轨焊后人工粗打磨质量难以控制、精度不高影响后续探伤质量、生产效率不高的问题,该段便着手研发机器人粗打磨系统,致力用机器替代人工打磨。该段课题组成员积极研究探索,为打磨装置的设计、打磨工艺优化、打磨砂轮选型等做了大量工作,先后完成了3代打磨装置设计、50多种砂轮选型、40多次工艺测试、2个多月的现场调试。他们力求在每一个细节上做到最好,先后对试验过程中存在的打磨发蓝、啃轨、打磨超限等问题逐一进行解决。历经2年的探索与实践,2016年12月,该段终于完成了打磨机器人的研发工作,打磨质量及效率等技术指标符合设计要求。
       “这款智能打磨机器人身上的每个部件都是我们精挑细选,在实践中不断摸索总结后确定的。你看这两个小小的磨头,当时因为它,我们几乎找遍了国内外生产磨头的厂家,分种类、型号、材料先后试验了50多种,才最终选定了这两个小小的磨头,彻底解决了打磨出现浅层马氏体的问题。”研发带头工程师袁泰北自豪地说。
       原来,钢轨焊缝形状相当复杂,包括踏面、下颚、轨腰、轨低等部位,由于钢轨材质的特殊性,砂轮的选型需要经过反复试验研究、反复进行数据分析,才能找到理想的砂轮,达到保证打磨质量、持久耐用、提高效率的目的。考虑到打磨现场工作环境温度高、尘埃多、精度要求高等因素,打磨机器人“小魔”还具有耐腐蚀、耐高温、防尘、高负载、高转速、高柔性以及力感应、力反馈等特点,能做到实时控制打磨力度,实现打磨游刃有余。
       经过不断完善,当前“小魔”能对钢轨接头焊缝处进行自动抛光打磨、自动检测打磨后各项数据,打磨力度平稳控制,打磨精度高达0.01毫米。在2016年全路焊轨基地检查评比中,这项研发成果得到了检查组专家的一致肯定和赞赏。
       高铁钢轨焊接打磨机器人的运用成功,使焊缝作业由人控转变为了机控,生产质量大幅提高,生产效率提升30%,能耗降低15%,作业人员数量减少50%。因此,这款高铁钢轨打磨机器人一经面世就受到了大家的青睐,大家亲切地称它为“小魔”。
       据悉,该段是全路15个焊轨基地中首家运用打磨机器人的单位。铁路工务行业重复劳动较多,自动化程度有待进一步提高,这项技术填补了机器人应用于高铁钢轨焊缝打磨的空白,市场前景非常可观。

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