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%

钢轨刚刚到达工位，高铁钢轨焊接打磨机器人便开始对焊缝进行全面测量，仅仅几秒钟之后就已经开始了打磨作业……这是笔者2016年12月24日下午在广州工务大修段红海焊轨车间看到的一幕。

笔者了解到，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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