虚拟环境下飞机线缆装配技术研究

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1、数字化设计与制造DIGI眦D吲GNANDMAN啉cT恻NG虚拟环境下飞机线缆装配技术研究ResearchonAircraftCableAssemblyinVirtualEnvironment中航工业沈阳飞机工业(集团)有限公司王同苏杜宝瑞【摘要】虚拟装配技术作为一种典型的数字化装配技术，已经越来越多地被应用到飞机装配生产实践中。线缆在飞机上占有非常大的比重，其装配效率直接影响着飞机总装效率。然而由于线缆本身的柔性特征，决定了相比于刚性结构件的虚拟装配，飞机线缆的虚拟装配工作难度更大。本文对虚拟环境下的飞机线缆装配技术进行了系统性的

2、介绍，并且讨论了基于DELMIA的飞机线缆装配仿真与基于人机交互设备的装配工艺优化两种目前比较主流的飞机线缆虚拟装配技术，最后进一步提出了该技术未来发展的方向。关键词：飞机线缆虚拟装配装配仿真人机交互【ABSTRACTlVirtualassemblyisatypicaldigitalassemblytechnology，ithasincreasinglybeenappliedtoaircraftassembly．Thecabletakesalargeproportionintheaircraft，theassemblyeffici

3、encydirectlyaffectstheef-ficiencyofaircraftassemblyHowever,duetotheflexiblecharacteristicsofthecable，comparedwiththerigidstruc-ture，itismoredifficulttoaircraftassemblysimulation．Thispapermakesasystematicintroductiontothevirtualassemblytechnologyofaircraftcable，anddisc

4、ussedtheaircraftcableassemblysimulationofDELMIA，anddis·cussedtheoptimizationoftheassemblyprocessofthehu-man—computerinteraction．Finallyitputforwardthefuturedirectionofthekeyneedsofdevelopingthetechnology．Keywords：AircraftcableVirtualassemblyAs-semblysimulationHuman-co

5、mputerinteractionDoI：10．16080／j．issnl67l-833x．2015．19．052线缆在飞机上占有较大比重，线缆的主要作用是可靠地传输通信信号，保证电气设备之间的正常通信，其重要程度相当于人体的神经。在实际的飞机装配过程中，影响线缆装配的因素数目较多，目前大部分装配操作仍采用手工方式，装配过程中常常需要人工对其进行修改。飞机线缆的装配工作很大程度上依赖于工作人员的经验，这一特点严重影响了飞机总装的装配效率。虽然我国目前已经实现了飞机线缆的三维设计，然而线缆的装配仍然处于传统的依据二维图纸进行现场布线

6、52航宅制造技术·2015年第19期的阶段。随着我国航空制造业型号任务的增多、产量需求的加大，电力、数据等线缆数量显著增加，布局更加复杂，这些线缆的装配效率直接影响到整个装配生产线的速度和飞机的寿命。因此，提高飞机线缆的装配水平已经成为飞机装配领域中一个急需解决的问题。虚拟现实技术(VirtualReality，VR)是一项集信息融合技术、计算机应用技术、电子信息技术、虚拟仿真技术于一身的先进技术。该项技术的交互性(Interactivity)、沉浸性(Immersion)和实时性(Real—Time)能够为飞机装配人员提供一种高

7、度逼真的虚拟环境，可以直接对虚拟原型进行人机交互操作，并实时地观察装配过程及其产生的效果。虚拟现实技术的引人为改进飞机线缆的装配条件提供了一种可行的技术途径。本文针对实际飞机装配生产线的特点，对虚拟环境下的飞机线缆装配技术进行了研究。1飞机线缆虚拟装配1．1虚拟装配技术虚拟装配技术(VirtualAssembly，VA)是实际产品装配过程在计算机上的本质体现，是虚拟现实技术和CAD技术在工程设计中的典型应用，是现代先进制造技术的关键组成部分⋯。虚拟装配技术以装配工艺为核心，以装配仿真、干涉碰撞检查、装配规划的形成与可装配性评价等单

8、元技术模块为支撑，对产品的装配顺序、路径、方法、资源、人工等进行分析与决策。飞机装配的研究对象通常种类繁多且造价相对较高，针对其难以进行实物试验的特点，虚拟装配技术是一种特别有效的研究手段。虚拟装配技术的重要工具是计算机，它与数值计算、求解方法的区