引言

为了适应市场多样性的需求，越来越多的汽车主机厂车身车间存在多车型共线的柔性生产情况，利用一种车型在产时间，对其他车型的包边模具进行下线修模的情况越来越多。目前对于四门两盖包边模压机岛的工况，包边模切换机构在切换下线进行修模作业时，需要人工拆除换模机构导向杆、导向轮、挂钩等装置，其过程繁琐需要花费大量时间及人力资源。同时，车间根据产量需求，通常调整高产量车型模具放在换模机构两侧，增加了模具下线的需求。本文通过分析焊装门盖线换模机构在广泛应用后发现的问题，结合车间实际情况，提出了一种可升降导向杆装置的设计。

1 换模机构结构及工作原理

目前焊装门盖线包边模换模机构广泛使用，换模机构主要包括主框架、左框架、右框架、模具垫板、储模架、模具库位及推拉机构等。如图1 所示，模具A 和模具B 通过箭头指示方向进出压机进行包边模具切换工作，人工拆除换模机构导向杆等设备进行模具上下线工作。

图1 换模机构示意图

包边模压机两边各布置三个模具框架，如图2 所示，模具通过纵向电机推拉实现包边模进出运动，横向电机在模具垫板上推拉实现包边模横向交换运动，推拉驱动方式为伺服减速机，包边模具运送至左右框架位时，可进行包边模具上下线的切换工作，人工拆除换模机构中导向杆、导向轮及挂钩等设备后，通过叉车可将包边模具进出储模架，起到了包边模具上下线的作用。

图2 换模机构工作原理

2 换模机构可升降导向杆装置

焊装线包边模具下线返工的需求越来越大，常规包边模具下线需要人工拆除导向杆等设备后，通过人工叉车作业进行模具上下线，通过对换模机构导向杆设备进行自动化改造降低人力和切换时间。

2.1 原换模机构模具上下线

图3 人工拆除设备

图4 原模具上下线流程图

换模机构上下线人工需要拆除设备包括导向杆、导向轮及挂钩，如图3 所示。常规换模上下线步骤如下：（1）换模小车与换模机构过渡段水平对齐；（2）人工拆除导向轮；（3）拆除挂钩；（4）拆除三段导向杆；（5）小车使用延长挂钩拉模具A 至换模机构过渡段；（6）换模小车拖动模具A 至小车；（7）叉车移走模具A；（8）叉车移进模具B；（9）换模小车将模具B 移至过渡段；（10）换模小车使用延长挂钩拉模具B 至换模机构；（11）人工安装三段导向杆；（12）安装导向轮；（13）安装挂钩，整个过程共计花费约120 分钟，其详细流程图如图4 所示。

故基于上述拆装过程，需要维修人员全程参与此模具上下线切换过程且时间花费巨大，对于高产能制造车间是一种严重的产能损失和设备开动率不佳的表现。

2.2 可升降导向杆装置设计原理

为了解决前述问题，将固定导向杆设备设计更改为自动可升降导向杆装置，其主要结构包括导杆、导套、气缸、底座、导向杆及安装板等，如图5 所示。

图5 可升降导向杆结构

当换模小车与换模机构对接（水平调齐）后，HMI 发出请求至PLC 控制系统，PLC 控制系统发出信号至阀岛阀片驱动气缸使导向杆落下，模具限位解除，换模小车使用延长挂钩拉模具至过换模小车导轨上，HMI 再次发出请求至PLC 控制系统，PLC 控制系统发出信号至阀岛阀片驱动气缸使导向杆升起，模具限位恢复，换模小车将模具送去返工，比原人工拆除导向杆、导向轮、挂钩的实施过程节省了大量时间，同时可以省去两名维修人员，节省了人力资源。

图6 创新模具上下线流程

使用自动可升降导向杆的包边模上下线步骤如下：（1）换模小车与换模机构过渡段水平对齐；（2）导向杆自动下降到位；（3）小车使用延长挂钩拉模具A 至换模机构过渡段；（4）换模小车拖动模具A 至小车；（5）叉车移走模具A；（6）叉车移进模具B；（7）换模小车将模具B 移至过渡段；（8）换模小车使用延长挂钩拉模具B 至换模机构；（9）模具B 在换模机构垫板位置调整；（10）导向杆自动上升到位，整个过程共计花费60 分钟，如图6 所示。相比于原人工拆除导向杆相关设备少花费约60 分钟的时间，为生产制造车间包边模具下线返修做出了巨大优化。

2.3 创新设计结构的优点

图7 装置结构

可升降导向杆装置新增双导杆气缸及阀岛的驱动方式来实现上下方式的机械往复运动概念，通过PLC 控制信号对气缸阀岛切换实现此概念，如图7 所示，其中1 为导杆、2 为导套、3 为气缸、4 为底座、5 为安装板。本创新设计结构可以快速实现包边模具上下线切换，能够节省包边模具上下线时间60 分钟，同时车型切换时对侧换模（105S）比同侧换模（120S）快15S，门盖生产线速得到大大提升。另外，通过此创新设计结构优化能够节省2 名维修人员，优化了人力资源配置，提升了高节拍智能制造车间的生产效率和设备开动率。

文章来源：《人力资源管理》 网址: http://www.rlzyglzzs.cn/qikandaodu/2021/0305/769.html

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