Siemens и ROBEL: CNC-роботы ускоряют ремонт рельсов с 40 до 5 минут

Инфраструктура железных дорог постоянно испытывает высокие нагрузки. Операторам необходимо быстро, надёжно и с минимальным нарушением графика движения ремонтировать рельсы и стрелочные переводы. Однако многие процессы ремонта до сих пор остаются трудоёмкими и сложно поддаются автоматизации, особенно когда речь идёт о фрезеровании твёрдой стали. Для ROBEL Rail Automation GmbH, специалиста в области автоматизации железнодорожной инфраструктуры, эта задача стала возможностью: как автоматизировать ремонт рельсов, не жертвуя качеством обработки, стабильностью процесса и гибкостью?

Проблема: автоматизация ремонта рельсов

ROBEL поставила цель автоматизировать полный цикл ремонта рельсов на мобильной ремонтной машине. Процесс включает сканирование, фрезерование, сварку и шлифование непосредственно на пути. Среди этих операций фрезерование оказалось наиболее сложным.

Традиционные промышленные роботы обеспечивали гибкость и большую рабочую зону, но не справлялись с требованиями обработки стали. По мнению ROBEL Rail Automation, стандартные контроллеры роботов не были рассчитаны на тяжёлые операции резания металла. Даже при относительно низких режимах резания нестабильность процесса ограничивала производительность и эффективность.

Компании требовалось решение, способное объединить гибкость робота с возможностями металлообрабатывающего станка.

Новый подход: станок встречает робота

Прорывом стало решение SINUMERIK Machine Tool Robot (MTR). Интегрировав кинематику робота в реальную среду ЧПУ, ROBEL получила доступ к станковым технологиям, специально разработанным для обработки металла.

Решение объединяет:

• Высокоточную измерительную систему для контроля центра инструмента (TCP);
• SINUMERIK Run MyRobot /Direct Control для бесшовной интеграции ЧПУ и робота;
• Дополнение ROCO для расширенных функций Machine Tool Robot;
• Стандартный шкаф управления роботом, SINUMERIK ONE и приводы SINAMICS;
• Интерфейс оператора HT10 для интуитивного управления;
• Интеграцию двигателей SIMOTICS в кинематику робота autonox.

В отличие от обычных систем управления роботами, архитектура SINUMERIK ЧПУ учитывает специфические требования обработки, включая активное подавление вибраций, компенсацию люфта осей робота и продвинутые алгоритмы управления движением, адаптированные для резки металла.

Результат: стабильность во всей рабочей зоне

С решением SINUMERIK MTR компания ROBEL Rail Automation достигла того, что ранее казалось невозможным: стабильного фрезерования твёрдой стали с помощью робота. Время обработки одного рельсового соединения сократилось с 40 до 5 минут. Высокая точность и повторяемость обеспечиваются на всей рабочей зоне, а гибкость робота позволяет адаптироваться к различным типам рельсов и стрелочных переводов.

Это решение открывает новые возможности для автоматизации ремонта железнодорожной инфраструктуры, снижая трудозатраты и простои.

Применение в России

В России, где протяжённость железных дорог превышает 85 тыс. км, а интенсивность движения постоянно растёт, автоматизация ремонта рельсов и стрелочных переводов становится особенно актуальной. Технология SINUMERIK MTR от Siemens и ROBEL может найти применение на сети РЖД, включая участки с высокой грузонапряжённостью, такие как Транссиб и БАМ. Мобильные ремонтные машины с ЧПУ-роботами позволят сократить время восстановительных работ, повысить качество обработки и снизить влияние человеческого фактора. В условиях импортозамещения важно отметить, что Siemens продолжает поставлять решения для промышленной автоматизации в Россию через локальных партнёров, а аналогичные разработки ведутся и российскими интеграторами. Внедрение подобных систем соответствует стратегии цифровизации транспортной инфраструктуры РФ.