本報通訊員 鄧昊 張俊
閃爍著(zhù)紅光的機械夾爪從用以保溫的低溫槽中精準地夾取出一根試樣。在機械臂的驅動(dòng)下，夾爪靈活地將其放在試驗機砧座上，隨后擺錘重重落下。伴隨著(zhù)清脆的“咔噠”響聲，試樣應聲而斷。幾乎是同一時(shí)刻，一旁的電腦上精準地顯示出擺錘擺動(dòng)過(guò)程中減少的重力勢能，即對應試樣的沖擊韌性數據。
整個(gè)過(guò)程，不過(guò)短短5秒。
這不是科幻電影中的場(chǎng)景，而是每天都在新余鋼鐵集團有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)新鋼）檢測中心理化樓力學(xué)實(shí)驗室上演的試驗過(guò)程。這一場(chǎng)景的實(shí)現，主要得益于新鋼檢測中心相繼投入的3臺全自動(dòng)沖擊試驗機。它們被職工們親切地稱(chēng)為3朵智能“金花”。
3朵“金花”兩個(gè)“5”：時(shí)間緊，精度高，難度大
要介紹機器人全自動(dòng)擺錘沖擊試驗機，得先從待檢試樣說(shuō)起——在每一個(gè)待檢試樣上，都有一個(gè)小小的V字形缺口。
可別小看這個(gè)V字形缺口，雖然它的深度只有2毫米，卻堪稱(chēng)整個(gè)沖擊試驗的“命門(mén)”——根據國家標準要求，沖擊試驗中錘刃的擊打中心離缺口中心對稱(chēng)面的偏差不能超過(guò)0.5毫米；沖擊試樣從離開(kāi)冷卻環(huán)境到完成沖擊試驗，時(shí)間不能超過(guò)5秒。
這兩個(gè)“5”也是“痛點(diǎn)”，因為由人工在5秒內完成偏差不超過(guò)0.5毫米的精準擺放并進(jìn)行沖擊試驗難度過(guò)高，可能會(huì )因此降低實(shí)驗結果的準確性。
也正因為如此，新鋼檢測中心于2019年投用了第一臺基于視覺(jué)定位的機器人全自動(dòng)擺錘沖擊試驗機。在收獲良好效果后，該中心又于去年11月和今年1月相繼投用第二、第三臺。至此，沖擊試驗的3朵智能“金花”在新鋼扎了根。
3朵“金花”：有自身優(yōu)勢，更有新鋼特色
相比起原先的人工試驗，這3朵“金花”通過(guò)系統集成控制，將原先獨立的低溫槽、擺錘沖擊試驗機和機器人整合為一體，成功實(shí)現沖擊試驗的放樣、調整溫度、保溫計時(shí)、上料、試驗、采集試驗數據、分揀試樣全部流程的自動(dòng)化，帶來(lái)諸多優(yōu)勢。
——機器人全自動(dòng)擺錘沖擊試驗機最多可以一次性批量放置135個(gè)試樣，極大程度地提高檢測效率。
——視覺(jué)系統的有效運用，可以快速定位試樣的缺口位置，對中精度可以控制在0.1毫米以?xún)?，遠超國標規定的0.5毫米。
——精巧的夾爪和靈活的機械臂能夠確保上料動(dòng)作穩定在國標規定的5秒之內，行動(dòng)迅速。
——檢測數據全部自動(dòng)采集、自動(dòng)傳輸至MES（制造執行系統），減少了操作工記錄數據后再手動(dòng)輸入系統的程序，確保了數據準確性。原先需要1人擊打、1人記錄的試驗工作，如今只需1人即可完成。
……
除了試驗機本身的優(yōu)勢外，檢測中心還結合自身需求，對其進(jìn)行了“新鋼化”改造，不僅于今年初將2019年最早引進(jìn)的試驗機進(jìn)行視覺(jué)系統升級，大幅減少視覺(jué)誤判現象，提升工作效率，更將3朵“金花”進(jìn)行搬遷與集中放置，實(shí)現它們的組網(wǎng)聯(lián)動(dòng)，可以在同一時(shí)間內控制多臺試驗機同時(shí)進(jìn)行零下70攝氏度~20攝氏度范圍內不同溫度段的沖擊試驗，極大地提高了工作效率與人力資源利用水平。
當前，在尚未滿(mǎn)負荷運行的情況下，最早引進(jìn)的一朵“金花”在過(guò)去的一年里檢測試驗量就已經(jīng)達18萬(wàn)個(gè)。在3朵“金花”齊放的情況下，理論可完成檢測試驗量54萬(wàn)個(gè)以上。
從“金花”說(shuō)開(kāi)去：讓檢測工作與智能接軌
3朵“金花”只是新鋼檢測中心推進(jìn)智能化工作的小小縮影。
作為新鋼重要的服務(wù)型單位，檢測中心下轄5個(gè)車(chē)間，其檢驗檢測崗位眾多，遍布整個(gè)新鋼廠(chǎng)區。與之相對應的卻是偏少的人手和日益提升的檢測精度要求。因此，推動(dòng)檢測工作的智能化迫在眉睫。
除了沖擊試驗的3朵“金花”外，新鋼檢測中心在智能化方面還形成了許多其他的成果：
作為新鋼檢測中心理化樓力學(xué)實(shí)驗室的“體力活”，拉伸試驗需要檢測人員手持試樣上料，連續工作時(shí)長(cháng)往往能達到好幾個(gè)小時(shí)，勞動(dòng)強度大。檢測中心去年上線(xiàn)的3臺智能機器人拉伸試驗機徹底改變了這一狀況。通過(guò)這另外的3朵“金花”，檢測職工只需要將試樣擺放至試樣架，后續的測量、上料及拉伸試驗、試樣回收便可以完全依靠智能化機器人完成，最大程度減少了測量、夾持等過(guò)程中可能存在的人為因素影響，大幅降低勞動(dòng)強度。
在新鋼南大門(mén)，有著(zhù)被稱(chēng)為“巨無(wú)霸”的全國鋼鐵行業(yè)規模最大的自動(dòng)采樣系統。該系統共設置了7套汽車(chē)自動(dòng)取樣設施，用于含鐵粉料、塊礦、球團、熔劑、煤的取樣、封裝及傳輸工作。兩名檢測職工可以同時(shí)監控7臺機取樣，徹底告別過(guò)去一人一機操作取樣的歷史，極大緩解了公司南大門(mén)原燃料物流緊張的矛盾，具有自動(dòng)化程度高、安全環(huán)保、作業(yè)效率高、樣品追溯性強、遠程監控范圍廣等技術(shù)優(yōu)勢，堪稱(chēng)自動(dòng)采樣系統中的“智能王”。
……
未來(lái)，新鋼檢測中心將以“建成行業(yè)內有影響力的一流檢測分析機構”為目標，加快推進(jìn)各項升改工程早日投產(chǎn)達標，優(yōu)化檢測流程、增強創(chuàng )新能力，助力數智新鋼目標早日實(shí)現。
《中國冶金報》（2022年5月17日 03版三版）
