缩短压机线的换模时间是提高冲压ASPM（每分钟平均冲次）的有效措施，通过对国产压机的手动换模功能进行改造，实现全自动换模，使生产效率大大提高。同时，这也是国内首次在国产压机上实现全自动换模。

上海通用东岳冲压车间A跨冲压线为德国MW的1台2000t单动压机和济南二机床的4台1000t压机，自动化系统是美国NORGREN公司的机械手。该压机线原设计的控制系统比较简单，例如：换模操作采用的是手动换模，换模时间长，换模过程中容易发生误操作，存在安全隐患，生产效率较低。为此，我们决定将手动换模改造成自动换模，以提高生产效率，同时保证员工和设备的安全。

实现自动换模的必要条件

1、模具上模夹紧器能根据模具参数自动选择，换模过程中能自动放松和夹紧。

2、生产线的所有模具参数都能存储在计算机中，换模时只要输入下一付模具的模具号，其所有的模具参数就能自动调出，替换当前模具的模具参数。

3、压机和自动化单元必须有可靠并有效的通讯，确保换模时压机的模具参数根据模具号调出时，自动化单元能根据同一模具号自动调出相应的参数。

4、模具号能自动识别。这是实现自动换模的可靠保障，确保下一付模具与压机上输入的模具号相一致，避免模具号错误造成设备事故。

改造方案

第一步：将原来手动的模具上模夹紧器改成自动液压上模夹紧器。确保在压机线安全门关闭的情况下，模具合模和上模夹紧器松开能自动完成，保证员工的安全。

第二步：在移动工作台上增加模具号识别装置。使压机能自动验证下一付在工作台上的模具是否与压机内的模具号相一致，保证设备的安全。

第三步：增加OMRON的PLC与SIEMENS的PLC的PROFIBUS的通讯。使压机的参数能和自动化单元的参数进行交换，确保操作人员在压机上调用下一付模具号时，压机和自动化单元能同时自动将下一付模具参数调出，确保设备的操作安全。

第四步：根据自动换模流程图编写软件。

实施过程

1、上模夹紧器的改造

原设计的手动上模夹紧器，换模时需打开安全门，手动放松夹紧器。这次我们使用OPTIMA液压自动夹紧器替代原先的手动夹紧器，并根据夹紧器要求重新加工滑块垫板的T型槽。在滑块前后两侧各安装6个夹紧器，由于不同的模具需要使用不同位置的夹紧器，因此要对总共12个夹紧器进行编程；将12个夹紧器的选用作为模具参数，压机线换模时，根据模具号所选择的夹紧器能自动放松和夹紧。

2、增加OMRON的PLC与SIEMENS的PLC的PROFIBUS通讯

实现自动换模要求换模时只是输入下一付模具的模具号，与该模具号对应的模具参数能自动调出，压机能根据这些模具参数进行自动调节。同时自动化单元也能根据这个模具号自动调出相应的参数并自动调节。要实现这一功能，压机线与自动化单元必须能通讯，实现数据交换。

由于我们压机使用的是OMRON的PLC，而自动化单元使用的是SIEMENS的PLC，两种不同的PLC之间实现通讯是比较困难的，特别是我们压机设备使用的是OMRON的低档产品。经过多次研究讨论，我们在OMRON的PLC上增加了一块PROFIBUS的通讯模块，终于实现了两种不同PLC之间的通讯，实现了数据的交换。

3、模具号的识别

压机线换模时，模具参数的调出需要有个关键调用参数。于是，我们利用模具号作为模具参数的调用参数，与该模具相关的一系列模具参数都储存在这个模具号下面。至于模具号的识别，我们在每付模具上都装有一个ID-BOX（模具号识别盒）， 按BCD码的方式接线，通过移动工作台上的连接线连接到PLC中。当执行换模操作时，操作工在压机操作面板上输入下一付模具的模具号，该模具号会自动与压机线外工作台上的模具号进行比较，如不一致则马上停止换模，给出故障报警信息；如一致，则按照自动换模流程按顺序自动运行。因此，模具号识别是保障设备安全的关键。

4、根据自动换模流程图编写软件

采取了以上几项措施后，下面关键的就是进行自动换模程序的编写了。首先，我们根据换模的过程编写了流程图，然后根据流程图进行程序编写。

结束语

经过改造，上海通用东岳冲压车间A跨冲压线的全线换模时间由过去的44min降至14min，压机线的生产效率大幅提高。

在国产压机上进行改造，实现与国际同步技术的成功尝试，使我们看到了国产压机使用新技术进行改造大幅度提高生产效率的潜力。该技术在国内压机制造方面处于领先地位、达到国际水平，缩短了国内压机制造业与国际压机制造业的差距。