CN105573221A - 航空线束辅助布线系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了航空线束辅助布线系统，包括条码模块、上位机模块、控制模块、储存模块、LED布线板模块、接口模块，其特征是：条码模块作为系统的信息输入端位于系统的始端，条码模块通过串行方式与上位机模块相连接，上位机模块使用串行方式连接控制模块，控制模块通过导线连接储存模块，并控制LED布线板模块显示线束拓扑结构。本发明通过物联技术和计算机实现了人—机交互，对制造过程进行辅助，提升了布线加工的效率和可靠性。

Description

航空线束辅助布线系统

技术领域

本发明涉及一种用于航空工业的线束辅助布线系统，针对当前航空线束布线生产过程信息化程度低、依赖人工、效率低下等特点，依赖物联技术和计算机技术，使本系统实现对布线作业的高效辅助。

背景技术

线束，被誉为飞机的“神经系统”，是一组加工制作在一起的电缆线，负责飞机各系统之间电力和信号的传输。当前，高速发展的电子技术为飞机电气系统提供了更多的配置选项，而安全事故仍频频发生，直接导致对线束要求的提高，其结构更加错综复杂，加工过程的质量检验更加细致缜密。另一方面，随着行业生产同质化，竞争不断加剧，如何组织有限的资源，降低生产成本，缩短制造周期，成为企业需要考虑的战略性问题。

随着电子技术的快速发展和广泛应用，现代装备向自动化、智能化和大型化方向发展，日益强调光、机、电的一体化，线缆不仅用量巨大、类型繁多，而且拓扑结构复杂。然而，已有的线缆自动化专业加工设备主要面向汽车线缆、民用电器等大规模制造产品，航空、航天等大型装备的复杂线缆由于具有单件小批量生产特点，制造过程中需要不断调整设备加工参数而不易于使用，因此，复杂线缆长期以来主要采用手工生产方式。

线缆的柔性特点使得其布线、端接等工序具有可替换性，制造过程动态可变，需根据生产状态给出接线关系、所需物料、工艺参数等信息，在加工过程中为人员、设备提供所需信息支持。当前以手工为主的生产方式已难以满足现代装备研制的要求，迫切需要引入新思想、新技术提升复杂线缆工艺设计和加工制造水平。当前的布线加工全部依赖人工，尤其在将线缆与样板图进行匹配的环节，需逐一查看作业指导书、线缆上编号信息、布线板上图纸等，且作业的完成依靠作业员的视觉和记忆，严重制约了生产效率，可靠性低、出错率高。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供了一种新型的航空线束辅助布线系统，通过物联技术和计算机实现了人—机交互，对制造过程进行辅助，提升了布线加工的效率和可靠性。该系统能够解决当前国内飞机总装厂使用人工方法制作电缆所带来的生产效率低、生产质量不佳、劳动强度大等问题；为国内航空企业推进电缆数字化设计制造改造，提供装备基础，对于推进航空制造企业电缆制造技术升级换代具有重要意义。

本发明提供如下技术方案：

本发明所述航空线束辅助布线系统，包括条码模块、上位机模块、控制模块、储存模块、LED布线板模块、接口模块，其特征是：条码模块作为系统的信息输入端位于系统的始端，条码模块通过串行方式与上位机模块相连接，上位机模块使用串行方式连接控制模块，控制模块通过导线连接储存模块，并控制LED布线板模块显示线束拓扑结构。

进一步，优选的，本发明所述的条码模块由COGNEXDataMan8600型条码枪、条码生成设备组成，其特征在于：条码生成装置与上位机模块直接相连，条码扫描枪与上位机模块相连。

本发明所述的上位机模块包括工控机、高彩高分辨率人机界面和相应的配套软件组成。

优选的，本发明所述的控制模块由LPC2124型ARM控制器、74HC系列行列驱动器、74HC138译码器、总线收发器、SDRAM存储器、FLASH存储器、外部存储介质组成。

本发明所述的LED布线板模块由有机玻璃板、LED矩阵灯层、图纸层和机架组成。其特征是有机玻璃板置于顶层，LED矩阵灯层置于中间层，图纸层置于底层，机架用于支撑和固定以上组分。

本发明所述的接口模块由有线网络、USB接口、RS-232接口及相关网络协议组成，分布在系统各个模块之间，连接各个系统。

本发明的有益效果是：本系统在传统的布线生产基础上引入计算机技术、光电技术等，以计算机代替人脑进行线缆的识别和匹配，并通过光亮传达信息，实现人机交互。在布线作业时，通过条形码触发计算机，控制LED灯板呈现线缆拓扑图，用户可在灯光的引导下，完成线缆与线缆拓扑图匹配工作。

（1）该布线系统结构简单、布局紧凑、制造及使用成本较低、工作可靠、维修方便，便于应用推广；

（2）大大地提升了飞机电缆制造的技术水平，能显著提高飞机电缆生产效率、大幅降低电缆制作劳动强度，能大大缩短电缆生产周期，且能显著提高电缆制作质量并使各电缆制作质量趋于一致；

（3）它为推进飞机电缆制造数字化改造奠定一定基础。

附图说明

图1为本发明的系统结构图；

图2为全拓扑结构点亮图；

图3为单条线缆拓扑结构点亮图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示为本实施例的航空线束辅助系统结构图，包括条码模块100、上位机模块300、控制模块400、储存模块200、LED布线板模块500、接口模块600；条码模块100作为系统的信息输入端位于系统的始端，条码模块100通过串行方式与上位机模块300相连接，上位机模块300使用串行方式连接控制模块400，控制模块400通过导线连接储存模块200，并控制LED布线板模块500显示线束拓扑结构；所述接口模块600由有线网络、USB接口、RS-232接口及相关网络协议组成，分布在系统各个模块之间，连接各个系统。

所述条码模块100由COGNEXDataMan8600型条码枪、条码生成设备组成，其特征在于：条码生成装置与上位机模块直接相连，条码扫描枪与上位机模块相连。

所述上位机模块300包括工控机、高彩高分辨率人机界面和相应的配套软件组成。

所述的控制模块400由LPC2124型ARM控制器、74HC系列行列驱动器、74HC138译码器、总线收发器、SDRAM存储器、FLASH存储器、外部存储介质组成。

所述的LED布线板模块500由有机玻璃板、LED矩阵灯层、图纸层和机架组成。其特征是有机玻璃板置于顶层，LED矩阵灯层置于中间层，图纸层置于底层，机架用于支撑和固定有机玻璃板、LED矩阵灯层、图纸层。

条码模块100包含生成条码、扫描识别条码两大功能。在生产的准备阶段，用户启动系统，将含有线缆全拓扑结构的文件输入工控机，此时LEDLED布线板模块500，如图2所示。随后，用户对照各单条线缆的拓扑结构生成一对一的条码，并将条码附于未布线的各条线缆上。

进行布线生产时，用户拿取线缆并使用条码枪扫描线缆上条码。条码枪与工控机相连接，条码枪捕捉条形码的图形信号后将其传输至工控机。工控机对条形码进行识别和处理，从储存模块200中自动调取对应的单条线缆的拓扑结构文件，并将其传输至控制模块400。控制模块400接收线缆拓扑结构的数据，对其进行解码、信号放大、串行数据转并行数据等操作，最终控制LED布线板模块500点亮对应的灯珠，从而呈现出此条线缆的拓扑结构，如图3所示。此时，用户便可以将线缆安置在布线板上点亮的位置上，布线作业完成。

Claims (4)

1.航空线束辅助布线系统，其特征在于，包括：条码模块、上位机模块、控制模块、储存模块、LED布线板模块、接口模块；条码模块作为系统的信息输入端位于系统的始端，通过串行方式与上位机模块相连接；上位机模块使用串行方式连接控制模块，控制模块通过导线连接储存模块，并控制LED布线板模块显示线束拓扑结构，所述接口模块分布在系统各个模块之间，连接各个模块。

2.根据权利1所述的航空线束辅助布线系统，其特征在于：条码模块包括条码生成设备、条码扫描枪，条码生成设备与上位机模块直接相连，条码扫描枪与上位机模块相连。

3.根据权利1所述的航空线束辅助布线系统，其特征在于：LED布线板模块由有机玻璃板、LED矩阵灯层、图纸层和机架组成；有机玻璃板置于顶层，LED矩阵灯层置于中间层，图纸层置于底层，机架用于支撑和固定有机玻璃板、LED矩阵灯层、图纸层。

4.根据权利1所述的航空线束辅助布线系统，其特征在于：所述接口模块由有线网络、USB接口、RS-232接口及相关网络协议组成。