摘 要：本文闡述了電纜的重要性及現(xiàn)階段的生產(chǎn)加工窘境，對(duì)其能實(shí)現(xiàn)布線等瓶頸工序智能生產(chǎn)的柔性化系統(tǒng)進(jìn)行研究，著重介紹了系統(tǒng)的整體組成部分，詳細(xì)描述了該系統(tǒng)的整機(jī)結(jié)構(gòu)、軟件系統(tǒng)及工作原理，為推進(jìn)電纜生產(chǎn)的自動(dòng)化、智能化有著重要意義。

關(guān)鍵詞：電纜;柔性化;布線

1 引言

復(fù)雜電纜作為武器及設(shè)備的控制神經(jīng)中樞，是電子產(chǎn)品的重要組成部分，是連接系統(tǒng)內(nèi)或系統(tǒng)之間各種儀器的橋梁，電纜組件能否精確無誤地將每個(gè)信號(hào)指令傳遞到各儀器中，關(guān)系著整體產(chǎn)品是否運(yùn)行正常。如果把每臺(tái)儀器比作一個(gè)神經(jīng)單元，那么各儀器之間的電纜組件就如同神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)一樣，星羅密布、縱橫交錯(cuò)。物理上，它是由一定類型與規(guī)格的導(dǎo)線和電連接器經(jīng)過相應(yīng)工藝要求加工而成的成套電纜

目前，在小批量定制化的電纜組件制造過程中，除了剪線、下線等少部分工序?qū)崿F(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn)以外，其余都屬于手工制造的加工狀態(tài)，但國外很多公司如博世、上銀等已經(jīng)投入大量人力、物力去實(shí)現(xiàn)電纜組件的自動(dòng)化加工水平，并都取得了一些階段性進(jìn)展，因此，提高國內(nèi)電纜組件整體的自動(dòng)化生產(chǎn)制造加工水平，提高自身在行業(yè)中的競(jìng)爭(zhēng)力，已經(jīng)迫在眉睫。

2 復(fù)雜電纜柔性化布線技術(shù)研究

2.1復(fù)雜電纜柔性布線整體布局

智能布線一體機(jī)的功能主要由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、智能布線軟件系統(tǒng)和電氣控制等三方面構(gòu)成。其中，整個(gè)設(shè)備的機(jī)械整體結(jié)構(gòu)主要由放線機(jī)構(gòu)（導(dǎo)線庫）、貼標(biāo)簽機(jī)構(gòu)、導(dǎo)線中轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、布線頭機(jī)構(gòu)、印標(biāo)簽機(jī)構(gòu)、四軸龍門機(jī)構(gòu)、布線輔助線夾庫、布線平板、機(jī)架等組成。布線系統(tǒng)的軟件體系框架主要由線纜數(shù)據(jù)信息、軟件平臺(tái)、功能應(yīng)用和交互層等四個(gè)部分構(gòu)成。而電氣控制系統(tǒng)主要運(yùn)用多軸聯(lián)動(dòng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)布線頭的運(yùn)動(dòng)軌跡控制。其具體功能框架如下圖所示。

2.2復(fù)雜電纜柔性布線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究

根據(jù)整體方案所述，整個(gè)設(shè)備的機(jī)械整體結(jié)構(gòu)主要由放線機(jī)構(gòu)（導(dǎo)線庫）、貼標(biāo)簽機(jī)構(gòu)、導(dǎo)線中轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、布線頭機(jī)構(gòu)、印標(biāo)簽機(jī)構(gòu)、四軸龍門機(jī)構(gòu)、布線輔助線夾庫、布線平板、機(jī)架等組成。

2.3復(fù)雜電纜智能布線軟件系統(tǒng)

布線系統(tǒng)的軟件體系框架自上而下分為四個(gè)部分：線纜數(shù)據(jù)信息、軟件平臺(tái)、功能應(yīng)用和交互層，如下圖所示。

2.4復(fù)雜電纜柔性化布線系統(tǒng)工作原理

根據(jù)下線、剪線、貼號(hào)、布線四道工序的工作特性，該設(shè)備運(yùn)行分為準(zhǔn)備階段、運(yùn)行階段、收線階段三部分組成。

第一部分，準(zhǔn)備階段

準(zhǔn)備階段過程可分為線料準(zhǔn)備、布線路徑規(guī)劃、導(dǎo)線特征設(shè)定三個(gè)部分。

1）線料準(zhǔn)備：該階段需人工將一盤盤導(dǎo)線安放到放線架上，在安放的過程中需要對(duì)每一個(gè)放線架的導(dǎo)線規(guī)格型號(hào)進(jìn)行綁定確認(rèn)（可以采用掃描二維碼的方式將導(dǎo)線與放線架綁定，這樣可以很大程度上避免下錯(cuò)導(dǎo)線的問題出現(xiàn)），設(shè)備將自動(dòng)把放線架與導(dǎo)線的綁定信息存在到設(shè)備信息系統(tǒng)中，

2）布線路勁規(guī)劃：工藝人員或操作者根據(jù)客戶的訂單要求，設(shè)計(jì)并繪制電纜組件的路線圖，并將該圖紙按照規(guī)定的格式導(dǎo)入到設(shè)備路徑生成系統(tǒng)中，設(shè)備路徑生成系統(tǒng)將自動(dòng)識(shí)別路線圖，并產(chǎn)生路徑及各個(gè)節(jié)點(diǎn)（這里節(jié)點(diǎn)是指連接器插頭序號(hào)）的坐標(biāo)。

3）路徑生成系統(tǒng)自動(dòng)產(chǎn)生的路徑圖及各個(gè)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)

路徑生成的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)

5）導(dǎo)線特征設(shè)定，操作人員將每一根所需布置的導(dǎo)線兩頭所對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)（這里節(jié)點(diǎn)是指連接器插頭序號(hào)）及所要貼的對(duì)應(yīng)標(biāo)簽、所要經(jīng)過的路徑節(jié)點(diǎn)、導(dǎo)線長度、導(dǎo)線型號(hào)和線架號(hào)（在設(shè)定導(dǎo)線型號(hào)和線架號(hào)時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)將設(shè)定的導(dǎo)線型號(hào)、線架號(hào)與線料準(zhǔn)備階段所產(chǎn)生的導(dǎo)線型號(hào)線架號(hào)綁定信息進(jìn)行比對(duì)，防止線料下錯(cuò)的問題發(fā)生）等信息進(jìn)行設(shè)定，特征設(shè)定的模式：

第二部分，運(yùn)行階段

設(shè)備在自動(dòng)布線過程中，自動(dòng)選擇相對(duì)應(yīng)的放線架、貼對(duì)應(yīng)的標(biāo)簽、剪設(shè)定好的長度、安裝規(guī)定好的布線路徑進(jìn)行布線。

第三部分，收線階段

人工將布好的電纜，用手持式扎線機(jī)將各個(gè)節(jié)點(diǎn)安裝順序綁扎好電纜即可。

總結(jié)

該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜電纜的在剪線、下線、布線、貼標(biāo)簽等相關(guān)工序的自動(dòng)化、智能化生產(chǎn)，對(duì)推動(dòng)復(fù)雜電纜自動(dòng)化、智能化生產(chǎn)有著重要意義

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作者簡(jiǎn)介：

譚元英（1985-12）男，湖南安仁人，碩士研究生，工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)，中級(jí)工程師，研究方向：非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)計(jì)。

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