鋼軌剛剛到達工位，高鐵鋼軌焊接打磨機器人便開始對焊縫進行全面測量，僅僅幾秒鐘之后就已經開始了打磨作業(yè)……這是筆者2016年12月24日下午在廣州工務大修段紅海焊軌車間看到的一幕。        筆者了解到，廣州工務大修段近期成功研制出的高鐵鋼軌焊接打磨機器人“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的發(fā)展，高速鐵路網日益密集。大家在享受“高大上”的高鐵服務時，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，焊后還需要進行一系列的處理，而打磨是其中一項重要工序，正是鋼軌磨得“平”才成就了高鐵列車走得平順。
       該段質量控制員陸新乃告訴筆者：“鋼軌打磨是項技術活，精度要求之高堪比繡花，以前需要兩名操作工人精誠配合，每個人需要使用4種打磨設備才能完成，歷時40分鐘，勞動強度大，精度還不好控制，現(xiàn)場粉塵大。如今，打磨機器人‘小魔’可以自動測量焊縫推凸預留量和鋼軌錯邊量，根據(jù)每個接頭的實際情況自動設定磨削程序，打磨后還會重新測量以確保焊縫外觀質量合格，這么復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量難以控制、精度不高影響后續(xù)探傷質量、生產效率不高的問題，該段便著手研發(fā)機器人粗打磨系統(tǒng)，致力用機器替代人工打磨。該段課題組成員積極研究探索，為打磨裝置的設計、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代打磨裝置設計、50多種砂輪選型、40多次工藝測試、2個多月的現(xiàn)場調試。他們力求在每一個細節(jié)上做到最好，先后對試驗過程中存在的打磨發(fā)藍、啃軌、打磨超限等問題逐一進行解決。歷經2年的探索與實踐，2016年12月，該段終于完成了打磨機器人的研發(fā)工作，打磨質量及效率等技術指標符合設計要求。
       “這款智能打磨機器人身上的每個部件都是我們精挑細選，在實踐中不斷摸索總結后確定的。你看這兩個小小的磨頭，當時因為它，我們幾乎找遍了國內外生產磨頭的廠家，分種類、型號、材料先后試驗了50多種，才最終選定了這兩個小小的磨頭，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，鋼軌焊縫形狀相當復雜，包括踏面、下顎、軌腰、軌低等部位，由于鋼軌材質的特殊性，砂輪的選型需要經過反復試驗研究、反復進行數(shù)據(jù)分析，才能找到理想的砂輪，達到保證打磨質量、持久耐用、提高效率的目的。考慮到打磨現(xiàn)場工作環(huán)境溫度高、塵埃多、精度要求高等因素，打磨機器人“小魔”還具有耐腐蝕、耐高溫、防塵、高負載、高轉速、高柔性以及力感應、力反饋等特點，能做到實時控制打磨力度，實現(xiàn)打磨游刃有余。
       經過不斷完善，當前“小魔”能對鋼軌接頭焊縫處進行自動拋光打磨、自動檢測打磨后各項數(shù)據(jù)，打磨力度平穩(wěn)控制，打磨精度高達0.01毫米。在2016年全路焊軌基地檢查評比中，這項研發(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器人的運用成功，使焊縫作業(yè)由人控轉變?yōu)榱藱C控，生產質量大幅提高，生產效率提升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器人一經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個焊軌基地中首家運用打磨機器人的單位。鐵路工務行業(yè)重復勞動較多，自動化程度有待進一步提高，這項技術填補了機器人應用于高鐵鋼軌焊縫打磨的空白，市場前景非常可觀。