航空线束制造模块化子线束分解、组装方法及分解装置与流程

1.本发明涉及航空线束制造技术领域，特别涉及航空线束制造模块化子线束分解、组装方法及分解装置。


背景技术：

2.线束制造工艺模型必须能支撑线束制造全周期内的所有工作，其模型定义将在物理线束设计模型结构及属性的基础上，添加线束制造全过程中依据及产生的数据结构及属性，支持自动或人工开展与线束业务相关的工作，工艺数据准备、工艺流程设计、工时及排产分析、人力资源管理分析、物料采购分析、物料代用分析、工装需求分析、工具需求分析、设备需求分析、偏离分析、超差分析、电气性能检查、制造符合性检查、产品履历管理，并为采购物料清单（bbom）及销售物料清单（sbom）提供数据支持。
3.当前的线束制造模式均以整机线束为单位开展线束制造工作，存在线束加工数据量大，加工难度高，线束制造涉及到的成品、零件、标准件及材料未在线束制造工艺模型上完整的体现出来，且其属性未进行定义，无法支持线束的全生命周期管理。同时，由于分解前的线束复杂度高，无法实现批量及自动化生产，目前只能通过人工进行分解和集束，有很大的经验成分，水平参差不齐，而且容易出错，一出错就要对很多线束进行重新整理，导致线束制造整体效率低，产能低，无法满足配套要求、线束全生命周期管理要求，已成为行业瓶颈。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述线束制造加工难度高、容易出错的不足，提供航空线束制造模块化子线束分解、组装方法及分解装置，能够降低航空整机线束的制造难度，减少出错，快速提高线束制造的整体效率，提高产能。
5.为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案。
6.航空线束制造模块化子线束分解方法，其包括以下步骤：s1、将整机线束分解为多个线束单元，单个线束单元包括至少一个连接器和若干条预成束子线束，或单个线束单元仅有一个连接器，预成束子线束为两个连接器之间路径相同的导线集束形成；s2、基于预成束子线束两端的连接器c
i
和预成束子线束包含的导线数量q
ij
建立关联矩阵n1，i和j分别为预成束子线束两端连接的连接器序号，i，j=1、2、
…
、n，n为正整数；s3、根据关联矩阵n1计算每一行元素之和σq
ij
，σq
ij
即连接器c
i
包含的导线数量之和；s4、选出连接器c
i
，将连接器c
i
以及连接器c
i
连接的多条预成束子线束，组成在一起，作为分解出的一条预装配单元，并记下连接器的序号i和导线数量之和σq
ij
。
7.通过将整机线束模型模块化分解，分解为多个线束单元，线束单元为可独立分离的带单端连接器的线束子集，其包含连接器，电线线缆及护套、死接头、焊锡环等线缆附件，
预成束子线束上仅装配单端连接器，即在一端装连接器，另一端保持悬空，以便于线束总成时，在二维或三维工装上根据线束安装需求调整线束分支长度，单端连接器上带来的预成束子线束应包含该端连接器同源的全部导线；通过将线束单元分离出，最后分解出连接器及其连接的预成束子线束，组成预装配单元，通过预装配单元进行组装，这样，可降低航空整机线束的制造难度，减少制造过程中的出错，通过集束，将连接器与导线组合在一起，将预装配单元模块化，减少工作量，同时，可将线束单元加工作为线束预加工单元产品，实现线束单元的批量制造，可极大提高线束制造整体效率，提高产能。
8.在本发明较佳的实施例中，上述步骤s2中，建立关联矩阵n1，具体为：将连接器c
i
和c
j
分别作为行和列，以导线数量q
ij
作为i行j列的值，建立n
×
n的关联矩阵；通过建立关联矩阵，在不同连接器之间建立联系，通过矩阵表示出不同连接器之间的导线数量的关系，这样，可将分解预装配单元的问题，转化为矩阵问题，通过矩阵来建立计算模型，简化了线束复杂的问题，降低了难度。
9.在本发明较佳的实施例中，上述步骤s2中，将导线数量q
ij
视为连接器c
i
和c
j
之间的关联程度，当i=j时，关联矩阵的主对角线上的数值均为0；将导线数量作为关联程度，可获知不同连接器之间的关联程度，通过数字来显示，能够直观地了解两个连接器之间有多少重合的连接路径。
10.在本发明较佳的实施例中，上述步骤s4中，按导线数量之和σq
ij
从大到小或从小到大的顺序选择连接器c
i
，分解出预装配单元，用于装配整机线束；通过将预装配单元按顺序进行排序，方便分解之后对所有预装配单元进行组装，节省了时间，提高线束制造效率。
11.在本发明较佳的实施例中，上述步骤s4具体包括：s41、从关联矩阵n1的每行元素之和σq
ij
中，找出最大数值对应的连接器c
i
，记为c
m
；s42、将连接器c
m
以及与连接器c
m
连接的多条预成束子线束，组成预装配单元，记为ha
i
，即分解出一条预装配单元；s43、在原关联矩阵n1中，去除连接器c
m
，以及与连接器c
m
连接的多条预成束子线束，更新关联矩阵n1；s44、判断并分解出所有预装配单元，判断是否分解完，若未分解完，则重复步骤s41
‑
s44，继续进行分解，直至分解完所有的预装配单元。
12.通过先选出导线数量最多的连接器，再和其连接的预成束子线束组成预装配单元，能够将预装配单元按导线数量大小的顺序分解出，方便对预装配单元进行依次分解，通过去掉连接器，重新建立矩阵，以进行下一步的分解，能够将剩下的连接器建立联系，方便进行分解。
13.在本发明较佳的实施例中，上述步骤s44中，判断是否分解完的方法为：判断更新后的关联矩阵n1的元素数量，若元素数量﹥1，则未分解完；判断更新后的关联矩阵n1的元素数量，若元素数量=1，则分解完毕。
14.通过元素数量来判断是否分解完毕，信号明确，能够通过关联矩阵将预装配单元全部分解完成。
15.在本发明较佳的实施例中，上述步骤s43中，更新关联矩阵时，在原关联矩阵n1的基础上，去掉c
m
所在的行和列，重新计算q
ij
；通过去掉连接器c
m
的行和列而重新建立矩阵，
通过重新计算导线数量而获取矩阵中的数值，能够快速建立下一个用于分解预装配单元的矩阵。
16.在本发明较佳的实施例中，上述步骤s41中，获取导线数量最多的连接器c
m
前，先对关联矩阵中每行元素之和σq
ij
按升序或降序的顺序排列；通过对关联矩阵的元素之和进行排序，能够直接选出最大数值的连接器，方便实施。
17.航空线束制造模块化子线束分解装置，其采用上述的航空线束制造模块化子线束分解方法，分解装置包括识别模块、计算模块和标记模块，识别模块，用于识别整机线束、将整机线束分解为多个线束单元，并将结果输出至计算模块，计算模块，用于建立关联矩阵、计算关联矩阵中每一行元素之和，并将结果输出至标记模块，标记模块，用于分解出预装配单元、记下预装配单元对应的连接器的序号i和导线数量之和σq
ij
。
18.通过分解装置，可将航空线束制造模块化子线束分解方法进行实施，通过识别模块实现步骤s1，通过计算模块实现步骤s2
‑
s3，通过标记模块实现步骤s4，通过结果的传输，各模块能够依步骤工作，最终分解出预装配单元。
19.航空线束制造模块化子线束组装方法，其采用上述的航空线束制造模块化子线束分解方法，包括以下步骤：先按步骤s1
‑
s4，将整机线束完全分解为多条预装配单元；再将所有分解完成的预装配单元收集到一起，并按导线数量之和σq
ij
的大小顺序排列，或按分解出预装配单元的顺序排列；最后将预装配单元按顺序进行组装。
20.通过分解方法将预装配单元分解出，再通过顺序排列，方便对所有的预装配单元进行组装，能够节省制造时间，提高整机线束制造整体效率，以便于批量生产整机线束。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果：1、本发明通过将整机线束模型模块化分解，分解为多个线束单元，再通过建立关联矩阵，获取不同连接器之间的关联关系，再通过关联矩阵分解出连接器及其连接的预成束子线束，组成预装配单元，这样，可降低航空整机线束的制造难度，减少制造过程中的出错，同时，可将线束单元加工作为线束预加工单元产品，线束单元的复杂度低，生产制造门槛低，可实现线束单元的批量制造，可极大提高线束制造整体效率，提高产能。
22.2、本发明通过分解方法将预装配单元分解出，再通过顺序排列，方便对所有的预装配单元进行组装，分解出的线束单元可作为整机线束的配料库，不同状态的整机线束可以通过不同状态的线束单元组合完成，能够节省制造时间，提高整机线束制造整体效率，以便于批量生产整机线束。
23.3、本发明通过分解装置整机线束进行分解方法的实施，通过识别模块实现步骤s1，通过计算模块实现步骤s2
‑
s3，通过标记模块实现步骤s4，通过各模块实施及结果的传输，能够依分解方法的步骤进行工作，最终分解出预装配单元，整个过程自动化进行，节省了人力和时间，从而提高了分解的效率。
附图说明
24.图1为本发明实施例1的航空线束制造模块化子线束分解方法的步骤图。
25.图2为本发明实施例1的整机线束分解图。
26.图3为本发明实施例1的建立关联矩阵的列表图。
27.图4为本发明实施例1的计算导线数量的列表图。
28.图5为本发明实施例2的航空线束制造模块化子线束分解方法的流程图。
29.图6为本发明实施例2的整机线束分解图。
30.图7为本发明实施例3的分解装置示意图。
具体实施方式
31.下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
32.实施例1请参照图1，本实施例公开了航空线束制造模块化子线束分解方法，本实施例针对整机线束进行分解，整机线束共包括150个连接器，可分解为150个线束单元，其包括以下步骤。
33.s1、建立整机线束模型并分解线束整机线束模型，是指飞行器，如飞机，其内部具有的所有线束的集合，建立整机线束模型，即对飞机内部的所有线束的集合进行建模，模拟出整个飞机内部的线束结构模型；针对整机线束模型，先将整机线束分解为多个线束单元，单个线束单元为可独立分离的带单端连接器的线束子集，其包含连接器、电线线缆及护套、死接头、焊锡环等线缆附件，为简化模型，单个线束单元包括至少一个连接器和若干条预成束子线束，或单个线束单元仅有一个连接器，请参照图2，本实施例的整机线束包括150个连接器和若干根预成束子线束，即分解为150个线束单元，单个线束单元包括至少一个连接器及其连接的预成束子线束的集合，或分解出的线束单元为单个连接器。
34.假设整机线束包含n个连接器c
i
，i=1，2，
…
，n，其中n=150；将连接器与连接器之间路径相同的导线预先集束，形成预成束子线束，假设单个线束单元包含m条预成束子线束，分别为，其中，k为预成束子线束序号，k=1，2，
…
，m，i和j表示预成束子线束两端连接的连接器序号，而每条预成束子线束包含的导线数量分别为q
ij
，其中m=186，预成束子线束即为。
35.建立预成束子线束及序号、接线路径和预成束子线束的导线数量的表格，通过表格可直接查看连接器与预成束子线束关系。
36.表1 预成束子线束分析表
通过表1可知：每个连接器c
i
所对应连接的导线数量，方便统计和计数，要获取每个连接器所包含的导线数，可将连接器所连接的导线数量q
ij
进行累加。
37.预成束子线束为两个连接器之间路径相同的导线集束形成，预成束子线束上仅装配单端连接器，另一端保持悬空，以便于线束总成时，在二维或三维工装上根据线束安装需求调整线束分支长度，单端连接器上带来的线缆束应包含该端同源同尾的全部导线，通过集束，将连接器与导线组合在一起，将预装配单元模块化，减少工作量。
38.s2、建立预成束子线束和连接器的关联矩阵基于预成束子线束两端的连接器c
i
和预成束子线束包含的导线数量q
ij
建立关联矩阵n1，i和j分别为预成束子线束两端连接的连接器序号，i，j=1、2、
…
、n，其中n=150。
39.建立关联矩阵n1具体为：将连接器c
i
和c
j
分别作为行和列，以导线数量q
ij
作为i行j列的值，建立150
×
150的关联矩阵，先建立一个图表，请参照图3和图4，将行和列分别列在图3和图4中，形成150行和150列，将导线数量填充在不同的位置，根据上述图建立矩阵；将导线数量q
ij
视为连接器c
i
和c
j
之间的关联程度，当i=j时，关联矩阵的主对角线上的数值均为0，即同一连接器的关联程度为0，表示没有关联。
40.150
×
150的关联矩阵如下：将导线数量作为关联程度，可获知不同连接器之间的关联关系，这样，通过关联关系完整地描述了单个线束单元的结构组成，为预装配单元的分解奠定基础，通过数字来显示，能够直观地了解两个连接器之间有多少重合的连接路径；通过建立关联矩阵，在不同连接器之间建立联系，通过矩阵表示出不同连接器之间的导线数量的关系，这样，可将分解预装配单元的问题，转化为矩阵问题，通过矩阵来建立计算模型，简化了线束复杂的问题，降低了难度。
41.s3、计算预成束子线束包含的导线数量根据关联矩阵n1计算每一行元素之和，即导线数量之和σq
ij
，将关联矩阵n1中每一行的导线数量的数值累加起来，通过该累加得到的数值，可获知与连接器连接的预成束子线束的规模大小，线束的规模大小是指，预成束子线束所包含的导线数量的多少，所指规
模越大，则预成束子线束所包含的导线数量越多；即：将关联矩阵中第一行的数值累加得到σq
ij
，第二行的数值累加得到σq
2j
，依次类推，直至将第150行的数值累加得到σq
150j
。
42.s4、分解出预装配单元从150个连接器中任意选择，也可按一定的顺序进行选择，选择出连接器c
i
，将连接器c
i
以及连接器c
i
连接的多条预成束子线束，组成在一起，即分解出一条预装配单元，并记下连接器的序号i和导线数量之和σq
ij
。
43.通过将整机线束模型模块化分解，分解为多个线束单元，通过将线束单元分离出，最后分解出连接器及其连接的预成束子线束，组成预装配单元，通过预装配单元进行组装，这样，可降低航空整机线束的制造难度，减少制造过程中的出错，同时，可将线束单元加工作为线束预加工单元产品，实现线束单元的批量制造，可极大提高线束制造整体效率，提高产能。
44.实施例2本实施例与实施例1大致相同，采用了相同的步骤s1
‑
s4，不同之处在于：本实施例针对5个连接器的整机线束进行分解，且步骤s4增加了更详细的内容。
45.请参照图5和图6，本实施例中，步骤s1对5个连接器的整机线束进行分解，各连接器的代号分别c1、c2、c3、c4和c5，连接器与连接器之间的接线路径、预成束子线束、导线数量等数据如下表2，将连接器之间同源同尾（接线路径相同）的导线预先集束，形成预成束子线束，该整机线束具有6个预成束子线束，分别为：。
46.表2预成束子线束分析表步骤s2中，根据连接器的行和列，结合上述表2建立关联矩阵n1，表2中的导线数量即为关联矩阵中的部分数值。
47.关联矩阵n1为5
×
5的矩阵：步骤s3中，计算预成束子线束包含的导线数量，根据上述表2和关联矩阵n1，分别计算c1、c2、c3、c4和c5每一个连接器包含的导线数量σq
ij
，用以衡量包含该连接器c
i
的预装配单元规模大小，计算结果如表3：
表3 导线数量求和表从上表可以看出，连接器c1连接的导线数量根数σq
1j
为11，连接器c2连接的导线数量根数σq
2j
为7，连接器c3连接的导线数量根数σq
3j
为5，连接器c4连接的导线数量根数σq
4j
为6，连接器c5连接的导线数量根数σq
4j
为9，则导线数量最多（σq
ij
=11）的连接器为c1，即导线数量最多的连接器cm为连接器c1。
48.步骤s4中，按导线数量之和σq
ij
从大到小或从小到大的顺序选择连接器c
i
，分解出预装配单元，用于装配整机线束，具体包括以下步骤。
49.s41、先对关联矩阵中每行元素之和σq
ij
按升序或降序的顺序排列，通过对关联矩阵的元素之和进行排序，本实施例中，对表3中的导线数量之和进行降序排列，即得到：σq
ij
=11、σq
5j
=9、σq
2j
=7、σq
4j
=6、σq
3j
=5，这样能够直接选出最大数值的连接器，方便选择和实施步骤；再对判断最大的导线数量之和，获取导线数量最多的连接器c
i
，从关联矩阵n1的每行元素之和σq
ij
中，找出最大数值对应的连接器c
m
为c1；通过将预装配单元按顺序进行排序，方便分解之后对所有预装配单元进行组装，节省了时间，提高线束制造效率。
50.s42、分解出规模最大的预装配单元，第一次组成预装配单元，将连接器c1以及与连接器c1连接的多条预成束子线束，组成预装配单元，记为ha1，即分解出一条预装配单元，本实施例中，组成的预装配单元为ha1： 连接器c1，该步骤的目的即每次从关联矩阵涉及的所有连接器中分解出，规模最大的预装配单元。
51.s43、更新关联矩阵，在原关联矩阵n1中，去除连接器c
m
，以及与连接器c
m
连接的多条预成束子线束，更新关联矩阵n1，即将连接器c1和其连接的预成束子线束去除，重新在剩余的连接器c2、c3、c4和c5中重新建立关联矩阵，即完成对关联矩阵的更新，更新后的关联矩阵作为继续分解的基础；去除连接器c1后，预成束子线束分析表同样也进行更新，如下表4：表4预成束子线束分析表同样，也对导线数量求和表进行更新，对新的连接器的导线数量进行统计，如下表5。
[0052] 表5 导线数量求和表更新关联矩阵时，在原关联矩阵n1的基础上，去掉c1所在的行和列，重新计算q
ij
，并更新关联矩阵n1，形成4
×
4的矩阵：通过去掉连接器c1的行和列而重新建立矩阵，通过重新计算导线数量而获取矩阵中的数值，能够快速建立下一个用于分解预装配单元的矩阵。
[0053]
s44、判断并分解出所有预装配单元，判断是否分解完，判断是否分解完的方法为：判断更新后的关联矩阵n1的元素数量，若元素数量﹥1，则未分解完。
[0054]
判断更新后的关联矩阵n1的元素数量，若元素数量=1，则分解完毕。
[0055]
通过元素数量来判断是否分解完毕，信号明确，能够通过关联矩阵将预装配单元全部分解完成；当更新矩阵到最后阶段，矩阵只剩一个元素，即仅剩下最后单独的连接器，无法对线束再进行分解，则完成从整机线束到各个预装配单元的分解工作。
[0056]
本实施例中，关联矩阵n1的元素数量﹥1，则表示未分解完毕，需要继续对剩余的连接器和其连接的预成束子线束进行分解。
[0057]
若未分解完，则针对更新后的关联矩阵n1，重复步骤s41
‑
s44，继续进行分解，直至分解完所有的预装配单元。
[0058]
回到步骤s41，继续分解，对新的关联矩阵n1中每行元素之和σq
ij
按降序的顺序排列，得到：σq
4j =6、σq
5j
=5、σq
3j
=3、σq
2j
=2，找出最大数值对应的连接器c
m
为c4。
[0059]
进行步骤s42，第二次组成预装配单元，将连接器c4以及与连接器c4连接的多条预成束子线束，组成预装配单元，记为ha4，即分解出一条预装配单元，本实施例中，组成的预装配单元为ha4： 连接器c4。
[0060]
进行步骤s43，在关联矩阵n1中，去除连接器c4，以及与连接器c4连接的多条预成束子线束，去除后，连接器c3没有相连接的预成束子线束，同时去掉连接器c3，从关联矩阵n1中也能看出连接器c3和其他连接器并没有关联关系，更新关联矩阵n1，去除连接器c4后，预成束子线束分析表同样也进行更新，如下表6：表6 预成束子线束分析表
同样，也对导线数量求和表进行更新，对新的连接器的导线数量进行统计，如下表7。
[0061]
表7 导线数量求和表更新关联矩阵时，在原关联矩阵n1的基础上，去掉c1所在的行和列，重新计算q
ij
，并更新关联矩阵n1，形成新的2
×
2矩阵：再进行步骤s44，判断是否分解完，关联矩阵的元素数量﹥1，更新关联矩阵n1，返回到步骤s41继续进行分解，导线数量之和σq
2j
和σq
5j
的值相等，可选择其中一个连接器，本实施例选择连接器c2，将连接器c2以及相连接的多条预成束子线束，第三次组装成预装配单元ha2： 连接器c2，分解完后，只剩下连接器c5，但连接器c5和连接器c3一样，都是没有相连接的预成束子线束，则去除连接器c2后，不能更新关联矩阵，无法对整机线束再进行分解，则完成了从整机线束到各个预装配单元的分解工作。
[0062]
通过先选出导线数量最多的连接器，再和其连接的预成束子线束组成预装配单元，能够将预装配单元按导线数量大小的顺序分解出，方便对预装配单元进行依次分解，通过去掉连接器，重新建立矩阵，即进行关联矩阵的更新，以进行下一步的分解，能够将剩下的连接器建立联系，方便进行分解。
[0063]
实施例3航空线束制造模块化子线束分解装置，其采用了实施例1或实施例2中的航空线束制造模块化子线束分解方法。
[0064]
请参照图7，分解装置包括识别模块、计算模块和标记模块，识别模块、计算模块和标记模块分别为植入有分解方法的步骤和计算的程序模块，分解装置还包括存储模块和显示模块，存储模块为现有的存储器，显示模块为现有的显示器；识别模块，用于识别整机线束、将整机线束分解为多个线束单元，并将结果输出至计算模块，通过识别模块实现步骤s1；计算模块，用于建立关联矩阵、计算关联矩阵中每一行元素之和，并将结果输出至标记模块，通过计算模块实现步骤s2
‑
s3；标记模块，用于分解出预装配单元、记下预装配单元对应的连接器的序号i和导线数量之和σq
ij
，通过标记模块实现步骤s4；存储模块，用于储存整机线束的仿真模型数据和相关信息，并将标记模块得到的记过进行储存，其中，存储模块分别与识别模块、计算模块和标记模块电连接，识别模块将结果单向输出值计算模块，计算模块将结果单向输出至标记模块，并将关联矩阵的数据储存在存储模块，标记模块将结果单向输出至显示模块，并将预装配单元的数据储存在存储模块；通过本实施例的分解装置，
可将航空线束制造模块化子线束分解方法进行实施，各模块能够依步骤工作，最终分解出预装配单元。
[0065]
实施例4航空线束制造模块化子线束组装方法，采用了航空线束制造模块化子线束分解方法，包括以下步骤。
[0066]
先按实施例1或实施例2中步骤s1
‑
s4，将整机线束完全分解为多条预装配单元；通过实施例1中分解出的多条预装配单元hs
ki
，或通过实施例2中分解出的预装配单元ha1、ha2和ha4；其中，实施例1和实施例2的分解过程，可通过程序来实现，将建立关联矩阵、去除连接器及其连接的预成束子线束和更新关联矩阵等过程，写入可执行程序中，通过程序的自动计算，自动对整机线束进行分解，能够节省制造的时间。
[0067]
再将所有分解完成的预装配单元收集到一起，并按导线数量之和σq
ij
的大小顺序排列，或按分解出预装配单元的顺序排列，即可对分解出的多条预装配单元hs
ki
，进行导线数量之和σq
ij
的排序，也可根据分解出预装配单元的顺序第一次ha1，第二次ha4和第三次ha2，最终的排序都是按从大到小的顺序进行排序；最后将上述预装配单元分别按顺序进行组装，即先装较大规模的预装配单元，再装较小的预装配单元。
[0068]
通过分解方法将预装配单元分解出，再通过顺序排列，方便对所有的预装配单元进行组装，能够节省制造时间，提高线束制造整体效率，以便于批量生产。
[0069]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。