摘要：布线与安装是复杂机电产品设计中带有普遍性的难题，线缆的敷设质量已成为衡量产品整机性能和可靠性的一个重要指标. 本文主要对线缆虚拟装配的安装流程内容进行了介绍，将线缆虚拟装配涉及到关键技术进行了阐述，在此基础上指出了线缆虚拟装配的未来展望。
关键词：线缆虚拟装配；线缆虚拟布线；装配过程仿真；虚拟现实；增强现实
引言
线缆是复杂机电产品系统中连接电气元器件、电气设备或控制装置的电线、电缆和线束的总称。线缆作为传输能量和信号的介质，在各类复杂机电产品中被大量采用。一根线缆通常由以下几个部分组成：用来传输信号和能量的一组电缆；将线缆与不同器件连接的连接器；电缆与电缆之间的绞接器；用以改变电缆分支方向的导子；防振动和冲击的线缆拖链；将线缆固定在产品结构件上的卡箍、线扣、胶带等。
一、线缆虚拟装配
（一）传统线缆安装流程
以往我国的线缆安装主要用模装试验方法，这种实验方法总的来说就是在实际装配之前，事先设计好安装方案，然后在安装的时候按照方案，设置出样机的模型，然后委派相关的工作人员根据自身拥有的相关经验，对样机实行约束，然后在不断的改善之中，完成线缆的安装工作，这种方法虽然比较仔细，但是它还存在着一些弊端：1.在样机制造出来之前，相关的工作人员无法进行布线工作，浪费了一定的时间，同时也导致布线与结构设计串行。2.在给样机进行布线的时候，需要充分利用相关工作人员的经验，要经过很多次的布线工作才能够确定好布线的方案。3.用这种方法无法在样机制造出来之前发现问题，只有在样机制造完成之后，在进行线缆装配的时候，才能够使结构方面的弊端暴露出来。4.难以确定线缆在机电产品中的具体位置。
（二）现代线缆安装流程
对于传统的线缆安装流程，还存在着一些弊端，这些弊端会对相关工作人员的工作造成麻烦，同时对施工的质量水平也有一定程度的影响，因此，相关的工作人员用线缆虚拟装配来进行线缆的预先安装，这种方法可以有效的改善传统线缆安装流程的弊端。对于这种安装方法，相关的产品设计以及线缆布线等重要环节，都需要进行规范的设计处理，以此为线缆安装的约束条件，然后相关的工作人员需要从两方面开展工作，一方面是结构件装配设计，另一方面是线缆布线，这两方面是进行线缆安装工作中的要点；结构装配设计在设计过程中有一套规范的流程，需要相关的工作人员按照规定的流程进行安装，这样才能保证安装的过程符合相关的规章制度，除此之外，在线缆布线的过程中也有一套固定的方案，工作人员在进行线缆布线以及结构件装配工作的时候，一定要仔细的按照方案进行工作，这样才能保证安装过程的规范，从而保证线缆安装的质量水平。
（三）线缆虚拟装配内涵
对于线缆虚拟装配的内涵，其内容主要使指在虚拟的环境下，利用仿真技术以及人工智能等方法，由各个相关的科学人员进行线缆的虚拟装配工作，在虚拟安装的时候相关工作人员也要认真负责，并且切实记录好安装的结果同时对结果进行分析，对机电产品中的各个环节的设备进行检查以及评价，并且根据虚拟装配情况对产品结构的可装配性进行预估工作，这些环节能使相关部门确保线缆安装质量，避免线缆装配出现问题，导致各种事故的发生，这些工作做完之后，相关的工作人员要对产品的装配顺序以及路径进行最后的确定，在确定这些信息的时候，需要相关的工作人员认真仔细，不能出现差错。
二、线缆虚拟装配技术研究
线缆工作在机电产品中，通常分为四个环节，虚拟布线，工艺规划，虚拟装配以及方案管理。
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（一）布线设计
在线缆的安装过程中，布线设计以产品的样机为约束，并且以相关的技术性人员所提出的线缆连接列表为主要依据，并且根据有关经验以及专业知识技能，对安装过程中的各个环节进行仔细的规划。这项工作完成的标志大致为：1.确定了线缆导线以及连接器的规格。2.确定线缆的位置以及走向等信息。3.创建出线束信息并且确定长度、截面信息。4.线缆安装过程中的各个环节都确定完毕。在线缆的整个布线设计过程中，相关的工作人员要严格的检查产品的兼容性可靠性以及维护性，把这些性质作为线缆安装过程中的主要依据。
（二）工艺规划
在线缆的安装过程中，相关的工作人员应该以布线设计为基础，以此来进行线缆装配的方案设定，关于线缆装配的方案设定，主要包括装配的顺序、路径以及工具等。线缆装配方案的规划与虚拟布线的不同之处在于，前者看重的是过程，注重装配顺序以及路径方案，后者主要将目光放在结果上，注重线缆安装完成后的最终结果。
（三）虚拟装配
在线缆安装过程中，虚拟装配环节主要是对线缆的布线方案进行细致的验证以及检查，例如线缆的长度以及走线路径的合理程度，对于不同类型的线缆也要进行有针对想的检查，保证线缆的安装不能出现任何质量上的问题。只有做好了这些步骤才能从根本上优化线缆的安装，最终得到有意义有质量的线缆安装方案。
（四）方案管理
虽然根据之前的三步，可以确定出一套具体的线缆安装方案，但是这套方案还不能直接运用到实际的安装中，因为这些文件还不是特别的完善，需要进行进一步的处理，处理方式通常是对线缆虚拟安装结果的处理，这样做可以向相关的施工人员提供线缆装配的依据，对实际线缆的装配工程进行输出，对一些施工方案进行处理。
三、线缆虚拟装配的未来展望
传统的线缆装配操作主要是基于模装试验方法，由于复杂机电产品内部结构紧凑，需要安装的线缆数量较多，对于新的布线操作工人来说，布线难度往往比较大。用实际现场的布线方法来对新的布线操作人员进行培训，成本较高且耗时，培训效果也不是很理想。通过ＶＲ技术或ＡＲ技术来实现对新员工的布线培训操作，将能弥补这方面的不足。因为在线缆的虚拟布线环境中，布线人员可以完全沉浸在该环境中，通过交互的方式来完成布线操作，使得培训人员能够更为直观地了解线缆的敷设状况对整机功能的影响，并达到快速培训的效果。同时，对于一些细微的布线区域，布线人员可以通过自身的构想来布出在现实环境中难以实现的一些效果，充分地表达出布线设计人员的真正设计意图。
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基金项目：自动测试线缠绕器推广项目：031300MS62151677
论文作者:林笑玫,刘奇聪,郑岳,钟振鑫,赵江帅
论文发表刊物:《电力设备》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/14
标签：线缆论文; 方案论文; 工作人员论文; 样机论文; 工作论文; 机电产品论文; 过程中论文; 《电力设备》2018年第19期论文;