徐超 張悅 甘志剛 沈琪 陸征祺

摘 要：文章介紹了適用于汽車(chē)白車(chē)身焊裝門(mén)蓋線(xiàn)換模機(jī)構(gòu)可升降導(dǎo)向桿裝置的一種驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)新型設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)通過(guò)控制信號(hào)對(duì)氣缸閥島切換，從而快速實(shí)現(xiàn)模具上下線(xiàn)切換，可以有效節(jié)省模具切換下線(xiàn)的時(shí)間及人力資源成本。關(guān)鍵字：換模機(jī)構(gòu);可升降;人力資源

中圖分類(lèi)號(hào)：U462 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ?文章編號(hào)：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

為了適應(yīng)市場(chǎng)多樣性的需求，越來(lái)越多的汽車(chē)主機(jī)廠(chǎng)車(chē)身車(chē)間存在多車(chē)型共線(xiàn)的柔性生產(chǎn)情況，利用一種車(chē)型在產(chǎn)時(shí)間，對(duì)其他車(chē)型的包邊模具進(jìn)行下線(xiàn)修模的情況越來(lái)越多。目前對(duì)于四門(mén)兩蓋包邊模壓機(jī)島的工況，包邊模切換機(jī)構(gòu)在切換下線(xiàn)進(jìn)行修模作業(yè)時(shí)，需要人工拆除換模機(jī)構(gòu)導(dǎo)向桿、導(dǎo)向輪、掛鉤等裝置，其過(guò)程繁瑣需要花費(fèi)大量時(shí)間及人力資源。同時(shí)，車(chē)間根據(jù)產(chǎn)量需求，通常調(diào)整高產(chǎn)量車(chē)型模具放在換模機(jī)構(gòu)兩側(cè)，增加了模具下線(xiàn)的需求。本文通過(guò)分析焊裝門(mén)蓋線(xiàn)換模機(jī)構(gòu)在廣泛應(yīng)用后發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，結(jié)合車(chē)間實(shí)際情況，提出了一種可升降導(dǎo)向桿裝置的設(shè)計(jì)。

1 換模機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)及工作原理

目前焊裝門(mén)蓋線(xiàn)包邊模換模機(jī)構(gòu)廣泛使用，換模機(jī)構(gòu)主要包括主框架、左框架、右框架、模具墊板、儲(chǔ)模架、模具庫(kù)位及推拉機(jī)構(gòu)等。如圖1所示，模具A和模具B通過(guò)箭頭指示方向進(jìn)出壓機(jī)進(jìn)行包邊模具切換工作，人工拆除換模機(jī)構(gòu)導(dǎo)向桿等設(shè)備進(jìn)行模具上下線(xiàn)工作。

包邊模壓機(jī)兩邊各布置三個(gè)模具框架，如圖2所示，模具通過(guò)縱向電機(jī)推拉實(shí)現(xiàn)包邊模進(jìn)出運(yùn)動(dòng)，橫向電機(jī)在模具墊板上推拉實(shí)現(xiàn)包邊模橫向交換運(yùn)動(dòng)，推拉驅(qū)動(dòng)方式為伺服減速機(jī)，包邊模具運(yùn)送至左右框架位時(shí)，可進(jìn)行包邊模具上下線(xiàn)的切換工作，人工拆除換模機(jī)構(gòu)中導(dǎo)向桿、導(dǎo)向輪及掛鉤等設(shè)備后，通過(guò)叉車(chē)可將包邊模具進(jìn)出儲(chǔ)模架，起到了包邊模具上下線(xiàn)的作用。

2 換模機(jī)構(gòu)可升降導(dǎo)向桿裝置

焊裝線(xiàn)包邊模具下線(xiàn)返工的需求越來(lái)越大，常規(guī)包邊模具下線(xiàn)需要人工拆除導(dǎo)向桿等設(shè)備后，通過(guò)人工叉車(chē)作業(yè)進(jìn)行模具上下線(xiàn)，通過(guò)對(duì)換模機(jī)構(gòu)導(dǎo)向桿設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化改造降低人力和切換時(shí)間。

2.1 原換模機(jī)構(gòu)模具上下線(xiàn)

換模機(jī)構(gòu)上下線(xiàn)人工需要拆除設(shè)備包括導(dǎo)向桿、導(dǎo)向輪及掛鉤，如圖3所示。常規(guī)換模上下線(xiàn)步驟如下：（1）換模小車(chē)與換模機(jī)構(gòu)過(guò)渡段水平對(duì)齊;（2）人工拆除導(dǎo)向輪;（3）拆除掛鉤;（4）拆除三段導(dǎo)向桿;（5）小車(chē)使用延長(zhǎng)掛鉤拉模具A至換模機(jī)構(gòu)過(guò)渡段;（6）換模小車(chē)拖動(dòng)模具A至小車(chē);（7）叉車(chē)移走模具A;（8）叉車(chē)移進(jìn)模具B;（9）換模小車(chē)將模具B移至過(guò)渡段;（10）換模小車(chē)使用延長(zhǎng)掛鉤拉模具B至換模機(jī)構(gòu);（11）人工安裝三段導(dǎo)向桿;（12）安裝導(dǎo)向輪;（13）安裝掛鉤，整個(gè)過(guò)程共計(jì)花費(fèi)約120分鐘，其詳細(xì)流程圖如圖4所示。

故基于上述拆裝過(guò)程，需要維修人員全程參與此模具上下線(xiàn)切換過(guò)程且時(shí)間花費(fèi)巨大，對(duì)于高產(chǎn)能制造車(chē)間是一種嚴(yán)重的產(chǎn)能損失和設(shè)備開(kāi)動(dòng)率不佳的表現(xiàn)。

2.2 可升降導(dǎo)向桿裝置設(shè)計(jì)原理

為了解決前述問(wèn)題，將固定導(dǎo)向桿設(shè)備設(shè)計(jì)更改為自動(dòng)可升降導(dǎo)向桿裝置，其主要結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)桿、導(dǎo)套、氣缸、底座、導(dǎo)向桿及安裝板等，如圖5所示。

當(dāng)換模小車(chē)與換模機(jī)構(gòu)對(duì)接（水平調(diào)齊）后，HMI發(fā)出請(qǐng)求至PLC控制系統(tǒng)，PLC控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)至閥島閥片驅(qū)動(dòng)氣缸使導(dǎo)向桿落下，模具限位解除，換模小車(chē)使用延長(zhǎng)掛鉤拉模具至過(guò)換模小車(chē)導(dǎo)軌上，HMI再次發(fā)出請(qǐng)求至PLC控制系統(tǒng)，PLC控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)至閥島閥片驅(qū)動(dòng)氣缸使導(dǎo)向桿升起，模具限位恢復(fù)，換模小車(chē)將模具送去返工，比原人工拆除導(dǎo)向桿、導(dǎo)向輪、掛鉤的實(shí)施過(guò)程節(jié)省了大量時(shí)間，同時(shí)可以省去兩名維修人員，節(jié)省了人力資源。

使用自動(dòng)可升降導(dǎo)向桿的包邊模上下線(xiàn)步驟如下：（1）換模小車(chē)與換模機(jī)構(gòu)過(guò)渡段水平對(duì)齊;（2）導(dǎo)向桿自動(dòng)下降到位;（3）小車(chē)使用延長(zhǎng)掛鉤拉模具A至換模機(jī)構(gòu)過(guò)渡段;（4）換模小車(chē)拖動(dòng)模具A至小車(chē);（5）叉車(chē)移走模具A;（6）叉車(chē)移進(jìn)模具B;（7）換模小車(chē)將模具B移至過(guò)渡段;（8）換模小車(chē)使用延長(zhǎng)掛鉤拉模具B至換模機(jī)構(gòu);（9）模具B在換模機(jī)構(gòu)墊板位置調(diào)整;（10）導(dǎo)向桿自動(dòng)上升到位，整個(gè)過(guò)程共計(jì)花費(fèi)60分鐘，如圖6所示。相比于原人工拆除導(dǎo)向桿相關(guān)設(shè)備少花費(fèi)約60分鐘的時(shí)間，

為生產(chǎn)制造車(chē)間包邊模具下線(xiàn)返修做出了巨大優(yōu)化。

2.3?創(chuàng)新設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)

可升降導(dǎo)向桿裝置新增雙導(dǎo)桿氣缸及閥島的驅(qū)動(dòng)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)上下方式的機(jī)械往復(fù)運(yùn)動(dòng)概念，通過(guò)PLC控制信號(hào)對(duì)氣

缸閥島切換實(shí)現(xiàn)此概念，如圖7所示，其中1為導(dǎo)桿、2為導(dǎo)套、3為氣缸、4為底座、5為安裝板。本創(chuàng)新設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)可以快速實(shí)現(xiàn)包邊模具上下線(xiàn)切換，能夠節(jié)省包邊模具上下線(xiàn)時(shí)間60分鐘，同時(shí)車(chē)型切換時(shí)對(duì)側(cè)換模（105S）比同側(cè)換模（120S）快15S，門(mén)蓋生產(chǎn)線(xiàn)速得到大大提升。另外，通過(guò)此創(chuàng)新設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化能夠節(jié)省2名維修人員，優(yōu)化了人力資源配置，提升了高節(jié)拍智能制造車(chē)間的生產(chǎn)效率和設(shè)備開(kāi)動(dòng)率。

3 展望

通過(guò)本文，希望能解決焊裝車(chē)間門(mén)蓋線(xiàn)換模機(jī)構(gòu)包邊模上下線(xiàn)返工時(shí)間長(zhǎng)，人員操作效率低下，影響生產(chǎn)效率及設(shè)備開(kāi)動(dòng)率。激發(fā)發(fā)明和創(chuàng)新，設(shè)計(jì)出新概念、新結(jié)構(gòu)、新工藝型的高效率設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)門(mén)蓋線(xiàn)換模機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的高節(jié)拍、高精度、運(yùn)行可靠的設(shè)備進(jìn)行高效的生產(chǎn)。