虛擬裝配是基于計算機生成的虛擬環境，對實體模型進行模擬裝配的過程，并對裝配過程和裝配結果進行分析和驗證。由于汽車車身沖壓線組成部件不僅體積龐大、數目繁多，并且相互之間的運動聯系也非常復雜，導致各沖壓設備的裝配序列和彼此之間的裝配尺寸難以確定。如果按照傳統的人工試湊裝配方法，不但費時費力，延長沖壓線的組裝周期，直接影響到沖壓生產線按期投入生產，有時甚至由于部件相互之間存在干涉導致無法完成組裝成功。

針對上述問題，考慮企業的實際情況，本文應用虛擬裝配技術來解決車身沖壓線組裝的難題。在建立汽車車身沖壓線三維模型類庫的基礎上，構建虛擬環境以完成沖壓線各零部件的裝配過程，并運用仿真手段對裝配結果進行驗證。因此，操作人員通過與裝配過程進行實時信息反饋和交互，可以直觀地看到自己的組裝結果，并且在此基礎上進行各部件間的干涉檢驗及布局調整，從而真正利用虛擬現實的手段實現沖壓線裝配路線的合理規劃。

沖壓線實體建模

沖壓線實體建模的核心問題是解決如何在虛擬環境中表達和存儲沖壓線各零部件的數據信息，使之能夠全面支持裝配工藝規劃、裝配分析與評價以及為裝配仿真提供所需的信息數據。因此，裝配模型是進行虛擬裝配的信息基礎和前提條件。

1、沖壓線基本建模工作

建模工作產生的所有的計算機模型格式主要采用CATIA V5文件，也可利用其他CAD系統(如Pro/E、AutoCAD、UG)等來建立，利用中性文件格式進行轉換。虛擬沖壓線基本建模工作見表1。

2、建立虛擬沖壓線模型類庫

基于表1的沖壓線基本工作，建立壓機線組件庫、沖壓件庫、模具庫、端拾器零件庫等模型類庫，組成結構如圖1所示。每一模型類庫對應計算機一文件夾下存儲的物理地址。

（1）壓機線組件庫

壓機線組件庫是整個虛擬沖壓線的主體，包括壓機、拆垛機、清洗機、對中臺、旋轉單元、上下料機械手、中間小車等。由于壓機結構與空間布局相對固定，尺寸、外形、相對位置由壓機廠商提供，因此在后續的裝配過程中相對穩定。

（2）沖壓件庫

沖壓件是壓機的工作對象，從車身設計部門提供CAD圖紙，一般沖壓件包括車身外覆蓋件和大型內襯件。

（3）模具庫

模具由沖壓件零件決定，模具CAD圖由模具設計部門提供，根據沖壓件的不同選擇相應的模具數據文件。

（4）端拾器零件庫
吸盤及結構件等構成真空吸盤式端拾器部件。沖壓生產線其相鄰兩個壓力機的輸送單元主要有以下機構組成：

□ 一個取料機械手，帶有中置并按工件形狀排部的真空吸盤式端拾器，負責將工件從上一臺壓力機取出放置在穿梭小車上。

□ 一個在壓力機之間固定軌道上移動的穿梭小車，負責將工件由取料機械手的放料位置移送到上料機械手的取料位置