技术

虚拟装配是基于计算机生成的虚拟环境，对实体模型进行模拟装配的过程，并对装配过程和装配结果进行分析和验证。由于汽车车身冲压线组成部件不仅体积庞大、数目繁多，并且相互之间的运动联系也非常复杂，导致各冲压设备的装配序列和彼此之间的装配尺寸难以确定。如果按照传统的人工试凑装配方法，不但费时费力，延长冲压线的组装周期，直接影响到冲压生产线按期投入生产，有时甚至由于部件相互之间存在干涉导致无法完成组装成功。

针对上述问题，考虑企业的实际情况，本文应用虚拟装配技术来解决车身冲压线组装的难题。在建立汽车车身冲压线三维模型类库的基础上，构建虚拟环境以完成冲压线各零部件的装配过程，并运用仿真手段对装配结果进行验证。因此，操作人员通过与装配过程进行实时信息反馈和交互，可以直观地看到自己的组装结果，并且在此基础上进行各部件间的干涉检验及布局调整，从而真正利用虚拟现实的手段实现冲压线装配路线的合理规划。

冲压线实体建模

冲压线实体建模的核心问题是解决如何在虚拟环境中表达和存储冲压线各零部件的数据信息，使之能够全面支持装配工艺规划、装配分析与评价以及为装配仿真提供所需的信息数据。因此，装配模型是进行虚拟装配的信息基础和前提条件。

1、冲压线基本建模工作

建模工作产生的所有的计算机模型格式主要采用CATIA V5文件，也可利用其他CAD系统(如Pro/E、AutoCAD、UG)等来建立，利用中性文件格式进行转换。虚拟冲压线基本建模工作见表1。

2、建立虚拟冲压线模型类库

基于表1的冲压线基本工作，建立压机线组件库、冲压件库、模具库、端拾器零件库等模型类库，组成结构如图1所示。每一模型类库对应计算机一文件夹下存储的物理地址。

（1）压机线组件库

压机线组件库是整个虚拟冲压线的主体，包括压机、拆垛机、清洗机、对中台、旋转单元、上下料机械手、中间小车等。由于压机结构与空间布局相对固定，尺寸、外形、相对位置由压机厂商提供，因此在后续的装配过程中相对稳定。

（2）冲压件库

冲压件是压机的工作对象，从车身设计部门提供CAD图纸，一般冲压件包括车身外覆盖件和大型内衬件。

（3）模具库

模具由冲压件零件决定，模具CAD图由模具设计部门提供，根据冲压件的不同选择相应的模具数据文件。

（4）端拾器零件库
吸盘及结构件等构成真空吸盘式端拾器部件。冲压生产线其相邻两个压力机的输送单元主要有以下机构组成：

□ 一个取料机械手，带有中置并按工件形状排部的真空吸盘式端拾器，负责将工件从上一台压力机取出放置在穿梭小车上。

□ 一个在压力机之间固定轨道上移动的穿梭小车，负责将工件由取料机械手的放料位置移送到上料机械手的取料位置