在汽车工厂冲压车间，传统生产过程中采用手动换模，换模流程复杂、耗费时间长，容易发生人员误操作，导致设备安全性能降低;设备运行动作不连贯，换模过程中易出现故障，换模时间长，影响生产的正常进行，造成自动化线生产效率低下。

在长城汽车天津二期工程的冲压线，经过设备技术改进采用自动形式的换模方式，人员操作设备的一个按钮就可以实现模具的自动更换，且实现了机器人与压机ADC同时进行换模动作，实现所谓的“ADC一键换模”。

ADC一键换模的优点

ADC一键换模的优点主要包括以下几点：

1.换模时间减少：整线设备采用手动换模约35min出首件，整线压机单独采用ADC换模约20min出首件，整线设备采用ADC一键换模约6min出首件，换模时间极大减少。

2.操作方式简化：手动换模操作流程复杂，需要人员对每台压机和机器人进行操作。ADC一键换模操作简单，在上位机上就可以启动整线设备进行自动换模，简化了单独进行每台设备操作的流程。

3.操作人员优化：手动换模需要5人操作设备进行换模，ADC一键换模只需2人就可以完成换模动作，换模人员得到了优化。

4.设备操作安全性提高：手动换模操作设备步骤多，容易出现误操作，影响设备使用的安全性;ADC一键换模简化操作设备步骤，消除误操作的安全隐患，提高设备操作的安全性。

5.生产效率提升：手动换模时间长、人员操作工作量大，生产效率低下;ADC一键换模，可以减少换模时间，提升人员的劳动效率和自动化线的生产效率。

换模流程

ADC一键换模流程：换模动作开始时，首先进入配方管理界面将需要更换模具的配方进行下载，然后点击模具校验按钮，检查需要更换的模具信息是否一致。若出现模具信号异常，及时进行故障排除，避免影响换模流程的进行。准备工作就绪后，进入压机换模界面，激活压机ADC模式并选择相应设备，再次进行模具信息选择确认。进入整线换模操作界面，点击激活换模、换模设备和开始换模按钮后，机器人和压机同时按照程序设定动作运行。

1.压机ADC换模流程

按照冲压工艺流程设计要求，生产线一般采用4序压机模具进行生产，主要包括拉延、翻边、整形和冲孔等工序。每台压机工作台上放置固定的一套模具，每套模具安装模具识别装置对应固定的模具编号。在生产时，采用模具识别线将模具识别装置与压机工作台上的接口相连，实现压机和模具信号的交换。压机控制系统读取每套模具号，在操作屏上调用确认换模信息，只需要一键按下就可以进行压机ADC换模，具体流程见图1所示。

图1  压机ADC换模流程

流程描述如下：选择压机ADC模式，按下ADC启动按钮，设备自动进行ADC换模动作。滑块带着模具自动向下运行至下死点180°后，上模模具夹紧器自动放松，将模具放置在工作台上。模具夹紧器上的传感器检测放松到位信号时，滑块自动向上运行至上死点。此时，滑块自动进行装模高度值的调整，工作台放松与栅栏门上升同时动作运行。当工作台放松完成和栅栏门上升到位同时满足时，左右工作台联动自动运行。当此工作台开出到位，另一个工作台开进到位时，工作台夹紧与栅栏门下降同时运行。当工作台夹紧到位、栅栏门下降到位以及滑块的装模高度值调整到位时，滑块开始向下运行。运行至下死点时，滑块上的模具夹紧器按照程序设定自动对工作台上的模具夹紧固定。上模夹紧到位信号发出后，滑块向上运行同时平衡器压力自动调整到位。至此，压机ADC换模结束。进行以上动作流程分析，换模步骤得到优化，直接减少换模时间，比如：工作台夹紧/放松与栅栏门上升同时运行，工作台夹紧与栅栏门下降同时运行，上模夹紧与平衡器压力调整同时进行等。

优化设备系统性能也可以减少换模时间，比如：优化工作台速度，优化滑块调整动作速度，优化工作台夹紧/放松时间等。

通过完善压机控制程序，实现压机ADC换模动作，消除了手动换模的问题。前期手动换模，会出现工作台夹紧/放松故障、开进/开出不到位以及不能联动运行等异常;压机采用ADC换模，实现了设备动作连续运行，消除了设备运行中的故障，提高了设备动作的连贯性和稳定性。手动换模，需要进行复杂操作，比如压机上下运行、模具参数的输入设定、模具夹紧/放松、工作台夹紧/放松、栅栏门升起/落下以及工作台开进/开出等操作;压机采用ADC换模，消除了换模流程复杂、人工操作容易出错、换模时间长和效率低等问题，提高了生产和劳动效率。

2.机器人换模流程

机器人具有控制系统稳定、动作柔性化程度高和应用可靠等特点，冲压车间自动化线采用6个KUKA机器人实现板料的整线搬运生产。通过完善自动化控制程序和上位机操作画面，实现机器人换模动作，操作方式如图2所示。

图2  机器人换模操作

流程描述如下：启动自动化换模后，在上位机上选择需要更换端拾器的机器人。点击确认按钮，机器人自动运行至换模位置(见图3)。机器人换模位置的选取要考虑合理的空间位置，方便人员进行端拾器的更换。机器人自动换模的实现，简化了人员使用示教器进行每个机器人到换模位置的操作，减少了人员劳动量，提高了劳动效率。通过减少机器人操作环节，缩减换模时间，从而提高自动化线的生产效率。机器人自动进行端拾器的更换，也可以减少换模时间。

图3   机器人换模位置

结语

冲压自动化生产线实现ADC一键换模，极大地减少了换模时间和人员的劳动量，提高了自动化线生产效率和人员劳动效率。经过生产多次验证，操作人员对使用效果非常满意。换模功能的实现，完善了设备的使用功能，同时，简化了人员的操作流程，提高了设备操作的安全性能。ADC一键换模系统符合自动化线的柔性化生产的要求，极大地减少换模的时间，提高自动化线的生产效率，满足了现代化汽车冲压工厂的实际生产需要。