徐超 张悦 甘志刚 沈琪 陆征祺

摘 要：文章介绍了适用于汽车白车身焊装门盖线换模机构可升降导向杆装置的一种驱动机构新型设计，该设计通过控制信号对气缸阀岛切换，从而快速实现模具上下线切换，可以有效节省模具切换下线的时间及人力资源成本。关键字：换模机构;可升降;人力资源

中图分类号：U462  文献标识码：A  文章编号：1671-7988（2020）04-51-03

Research on Lifting Guide Rod Device of Car Body-in-White Door Cover Die-Changing Mechanism

Xu Chao， Zhang Yue， Gan Zhigang， Shen Qi， Lu Zhengqi

（ SAIC-GM Co.， Ltd.， Shanghai 201201 ）

Abstract：This article introduces a new design of lifting guide device of die change for door line in Body Shop. The design can switch the cylinder valve device through the PLC control system to realize hemming die online and offline quickly， which can save the timing of die change and the cost of human resources effectively.

Keywords： Diechange;Lifting;Humanresources

CLC NO.： U462  Document Code： A  Article ID：1671-7988（2020）04-51-03

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，通常調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。

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。

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

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。

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，同时可以省去两名維修人员，节省了人力资源。

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

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。

3 展望

通过本文，希望能解决焊装车间门盖线换模机构包边模上下线返工时间长，人员操作效率低下，影响生产效率及设备开动率。激发发明和创新，设计出新概念、新结构、新工艺型的高效率设备，以实现门盖线换模机构系统的高节拍、高精度、运行可靠的设备进行高效的生产。