一種直升機(jī)綜合試驗(yàn)臺(tái)的三維布線設(shè)計(jì)方法
【專利摘要】一種直升機(jī)綜合試驗(yàn)臺(tái)的三維布線設(shè)計(jì)方法，屬于直升機(jī)綜合試驗(yàn)領(lǐng)域。其特征在于，包括如下步驟：繪制二維接線圖，明確電氣設(shè)備代號(hào)、電器元件和電纜的型號(hào)及相互之間的接線關(guān)系；機(jī)械結(jié)構(gòu)建模；電氣零件建模及裝配,并與步驟二的機(jī)械結(jié)構(gòu)模型按約束條件裝配；按步驟一的接線圖，將步驟三中的電氣零件用三維線束連接；對完成三維布線后的直升機(jī)綜合試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行電磁兼容性和空間干涉檢查，并根據(jù)檢測結(jié)果進(jìn)行布線路徑的調(diào)整。本發(fā)明采用三維立體布線，模擬實(shí)物的裝配尺寸，實(shí)現(xiàn)了直升機(jī)綜合試驗(yàn)臺(tái)布線可視化裝配，彌補(bǔ)了二維圖形難以表達(dá)出線束敷設(shè)路徑、無法對零件和線束間進(jìn)行干涉分析的缺陷。
【專利說明】一種直升機(jī)綜合試驗(yàn)臺(tái)的三維布線設(shè)計(jì)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于直升機(jī)綜合試驗(yàn)領(lǐng)域，涉及直升機(jī)綜合試驗(yàn)臺(tái)的三維布線設(shè)計(jì)方案，特別適用于直升機(jī)綜合試驗(yàn)臺(tái)研制過程中電氣系統(tǒng)三維布線。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，直升機(jī)綜合試驗(yàn)中常用的線束圖基本都是二維的，傳統(tǒng)綜合試驗(yàn)臺(tái)電氣系統(tǒng)流程如圖1所示。這種電布線設(shè)計(jì)方法，可能導(dǎo)致如下問題:
[0003]I)設(shè)計(jì)周期長，耗時(shí)耗力
[0004]負(fù)責(zé)出接線圖和接線表的布線工藝師只能被動(dòng)接受電氣系統(tǒng)的原理，且二維接線圖不直觀，易造成遺漏，返工率高。而在傳統(tǒng)的布線生產(chǎn)工藝中，一般根據(jù)整機(jī)實(shí)體的裝配情況及個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行線束敷設(shè)，然后在布線過程中，再依據(jù)工藝布線原則來不斷地糾正不合理布線，耗時(shí)耗力。
[0005]2)線纜長度無法精確預(yù)估
[0006]通常是通過在樣機(jī)上比試確定電纜長度，電氣設(shè)計(jì)只能滯后于機(jī)體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；t匕試長度不精確，一般會(huì)采用“寧長不短”的原則，留很大的余量，造成浪費(fèi)。
[0007]3)布線設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之間產(chǎn)生干涉
[0008]二維布線圖只能對電纜的大致走向進(jìn)行描述，空間感不強(qiáng)，根據(jù)二維圖鋪設(shè)電纜時(shí)經(jīng)常發(fā)現(xiàn)電纜走向與機(jī)體結(jié)構(gòu)的干涉。
[0009]4)綁扎美觀性差，常因綁扎不合理埋下安全隱患。
[0010]這些潛在的問題使傳統(tǒng)的電氣布線設(shè)計(jì)方法成為影響直升機(jī)綜合試驗(yàn)臺(tái)電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)的瓶頸技術(shù)之一。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的目的:
[0012]直升機(jī)綜合試驗(yàn)臺(tái)包含眾多子系統(tǒng)，電氣設(shè)備和電纜紛繁復(fù)雜，本發(fā)明旨在提高其線束設(shè)計(jì)精度，規(guī)范電氣布線工藝。
[0013]本發(fā)明的技術(shù)方案:
[0014]本發(fā)明采用電氣工程師向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師提安裝要求，電氣布線與直升機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)及測控間布局同步設(shè)計(jì)，在具體的電氣布線設(shè)計(jì)過程中將二維繪圖軟件與三維布線設(shè)計(jì)軟件結(jié)合，將直升機(jī)綜合試驗(yàn)臺(tái)各系統(tǒng)模塊化，在具有開放性的軟件環(huán)境中實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)的組合裝配，最終完成直升機(jī)綜合試驗(yàn)臺(tái)三維布線。
[0015]一種直升機(jī)綜合試驗(yàn)臺(tái)的三維布線設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括如下步驟:
[0016]第一，繪制二維接線圖:明確電氣設(shè)備代號(hào)、電器元件和電纜的型號(hào)及相互之間的接線關(guān)系；
[0017]第二，機(jī)械結(jié)構(gòu)建模:建立第一步驟中所述電氣設(shè)備和電器元件所依附的機(jī)械結(jié)構(gòu)模型；
[0018]第三，電氣零件建模及裝配:建立電氣設(shè)備和電器元件的機(jī)械模型，定義其電氣屬性；并與步驟二的機(jī)械結(jié)構(gòu)模型按約束條件裝配；
[0019]第四，按步驟一的接線圖，將步驟三中的電氣零件用三維線束連接；
[0020]第五，對完成三維布線后的直升機(jī)綜合試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行電磁兼容性和空間干涉檢查，并根據(jù)檢測結(jié)果進(jìn)行布線路徑的調(diào)整。
[0021]所述第二步驟中機(jī)械結(jié)構(gòu)建模方法:按坐標(biāo)建立控制柜及控制柜內(nèi)端子排導(dǎo)軌、機(jī)艙內(nèi)設(shè)備支架的數(shù)模，或建立控制柜及控制柜內(nèi)端子排導(dǎo)軌、機(jī)艙內(nèi)設(shè)備支架的數(shù)模后，裝配到控制柜和機(jī)艙內(nèi)相應(yīng)位置。
[0022]所述第四步驟中電氣零件用三維線束連接的方法為:設(shè)置電纜的直徑、轉(zhuǎn)彎半徑和松弛度參數(shù)，模擬傳統(tǒng)的穿線過程，包括線束壓接、電纜過孔和卡箍支撐，將線束敷設(shè)到測控間設(shè)備和機(jī)艙內(nèi)設(shè)備之間。
[0023]本發(fā)明的關(guān)鍵點(diǎn):
[0024]直升機(jī)試驗(yàn)臺(tái)設(shè)備和設(shè)備支架要按裝配坐標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)，三維布線過孔處要進(jìn)行線束直徑的估算，實(shí)際生產(chǎn)的線束長度要留有5%的余量。
[0025]本發(fā)明的有益效果:
[0026]本發(fā)明采用三維立體布線，模擬實(shí)物的裝配尺寸，實(shí)現(xiàn)了直升機(jī)綜合試驗(yàn)臺(tái)布線可視化裝配，彌補(bǔ)了二維圖形難以表達(dá)出線束敷設(shè)路徑、無法對零件和線束間進(jìn)行干涉分析的缺陷。與傳統(tǒng)方法相比，使用三維立體布線有以下優(yōu)點(diǎn):
[0027](I)在人工費(fèi)用、工作效率、資源管理配置、卡箍設(shè)計(jì)合理性等方面有質(zhì)的飛躍。
[0028](2)費(fèi)用更低，改變了傳統(tǒng)卡箍制作的滯后性。
[0029](3)所有的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)都存在計(jì)算機(jī)中，實(shí)現(xiàn)了電氣布線設(shè)計(jì)與機(jī)體結(jié)構(gòu)的同步設(shè)計(jì)，由中心數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一管理，為不同專業(yè)的工程師提供更加準(zhǔn)確并可重復(fù)利用的一致數(shù)據(jù)信息。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1是直升機(jī)綜合試驗(yàn)臺(tái)布局示意圖
[0031]圖2是傳統(tǒng)電氣布線設(shè)計(jì)方案流程圖
[0032]圖3是本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行三維布線設(shè)計(jì)的流程圖

【具體實(shí)施方式】
[0033]結(jié)合直升機(jī)綜合試驗(yàn)臺(tái)電氣裝置和線束分支多，確定了直升機(jī)試驗(yàn)臺(tái)三維布線的具體建模過程。
[0034](I)接線圖的設(shè)計(jì)和分析
[0035]按照測控間和機(jī)艙內(nèi)設(shè)備廠家提供的產(chǎn)品說明和設(shè)備要實(shí)現(xiàn)的功能，歸納總結(jié)設(shè)備之間的接線關(guān)系；參閱相應(yīng)的航空產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)范，選取合適的電纜型號(hào)；確定電氣總體設(shè)計(jì)方案，按照總體方案用AutoCAD軟件進(jìn)行二維接線圖繪制，接線圖中只需提供設(shè)備代號(hào)和設(shè)備之間的電纜型號(hào)即可。
[0036](2)機(jī)械結(jié)構(gòu)建模
[0037]實(shí)施例中機(jī)械結(jié)構(gòu)指的是實(shí)際待布線的直升機(jī)機(jī)艙結(jié)構(gòu)和測控間內(nèi)的控制柜，及機(jī)艙內(nèi)和控制柜內(nèi)數(shù)量紛繁眾多的電氣設(shè)備、設(shè)備支架和端子排導(dǎo)軌，在設(shè)計(jì)之初需按裝配關(guān)系，即在測控間整體坐標(biāo)及直升機(jī)機(jī)體坐標(biāo)位置處建立電氣設(shè)備、設(shè)備支架和端子排導(dǎo)軌的數(shù)模。
[0038](3)電氣零件建模和裝配
[0039]查閱電氣零件(端子排、航插、后附件、卡箍)樣本圖冊，選取合適的電氣零件，在CATIA軟件Part Design環(huán)境下建立其機(jī)械模型,應(yīng)用Electrical Part Desigh模塊對已建立的機(jī)械模型進(jìn)行電氣屬性定義，并裝配到測控間及機(jī)艙內(nèi)電氣設(shè)備、設(shè)備支架、端子排導(dǎo)軌的對應(yīng)位置。
[0040](4)三維線束敷設(shè)
[0041]應(yīng)用CATIA軟件中的EHA模塊進(jìn)行線束敷設(shè)。進(jìn)入Electrical Harness Assembly環(huán)境，設(shè)置線纜的直徑、轉(zhuǎn)彎半徑和松弛度參數(shù)，模擬傳統(tǒng)的穿線過程(線束壓接、電纜過孔、卡箍支撐)，將線束敷設(shè)到測控間設(shè)備和機(jī)艙內(nèi)設(shè)備之間。
[0042](5)電磁兼容性和空間干涉檢查
[0043]利用CATIA內(nèi)部算法進(jìn)行電磁兼容性和空間干涉檢查，并根據(jù)檢測結(jié)果進(jìn)行布線路徑的調(diào)整。
【權(quán)利要求】
1.一種直升機(jī)綜合試驗(yàn)臺(tái)的三維布線設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括如下步驟: 第一，繪制二維接線圖:明確電氣設(shè)備代號(hào)、電器元件和電纜的型號(hào)及相互之間的接線關(guān)系; 第二，機(jī)械結(jié)構(gòu)建模:建立第一步驟中所述電氣設(shè)備和電器元件所依附的機(jī)械結(jié)構(gòu)模型； 第三，電氣零件建模及裝配:建立電氣設(shè)備和電器元件的機(jī)械模型，定義其電氣屬性；并與步驟二的機(jī)械結(jié)構(gòu)模型按約束條件裝配； 第四，按步驟一的接線圖，將步驟三中的電氣零件用三維線束連接； 第五，對完成三維布線后的直升機(jī)綜合試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行電磁兼容性和空間干涉檢查，并根據(jù)檢測結(jié)果進(jìn)行布線路徑的調(diào)整。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直升機(jī)綜合試驗(yàn)臺(tái)的三維布線設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述第二步驟中機(jī)械結(jié)構(gòu)建模方法:按坐標(biāo)建立控制柜及控制柜內(nèi)端子排導(dǎo)軌、機(jī)艙內(nèi)設(shè)備支架的數(shù)模，或建立控制柜及控制柜內(nèi)端子排導(dǎo)軌、機(jī)艙內(nèi)設(shè)備支架的數(shù)模后，裝配到控制柜和機(jī)艙內(nèi)相應(yīng)位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直升機(jī)綜合試驗(yàn)臺(tái)的三維布線設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述第四步驟中電氣零件用三維線束連接的方法為:設(shè)置電纜的直徑、轉(zhuǎn)彎半徑和松弛度參數(shù)，模擬傳統(tǒng)的穿線過程，包括線束壓接、電纜過孔和卡箍支撐，將線束敷設(shè)到測控間設(shè)備和機(jī)艙內(nèi)設(shè)備之間。
【文檔編號(hào)】G06F17/50GK104239610SQ201410424645
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年8月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月26日
【發(fā)明者】馬峰濤, 白莉 申請人:中國直升機(jī)設(shè)計(jì)研究所