柔性電纜的裝配仿真技術(shù)

柔性電纜是拖曳運動系統(tǒng)中動力傳輸材料和信號傳輸載體的主要選電纜，也稱為拖曳電纜、拖曳電纜、移動電纜、機器人電纜等。

柔性電纜的導線結(jié)構(gòu)主要基于DIN VDE 0295和IEC 228標準的絞合銅線結(jié)構(gòu)，護套多采用低粘度、柔性和耐磨的材料制成，以減緩電纜在連續(xù)往復運動過程當中的磨損率。

柔性電纜裝配是產(chǎn)品生命周期中的重要環(huán)節(jié)。產(chǎn)品的可裝配性直接影響其開發(fā)時間、成本和維護成本，是產(chǎn)品的重要性能指標之一，越來越受到產(chǎn)品開發(fā)人員的重視。隨著并行工程、DFx等現(xiàn)代設計理念以及虛擬現(xiàn)實技術(shù)、CAD技術(shù)等支撐技術(shù)的發(fā)展，以產(chǎn)品裝配為核心的虛擬裝配技術(shù)在產(chǎn)品開發(fā)中得到了廣泛應用。柔性電纜裝配仿真是虛擬裝配技術(shù)的基礎，可以在產(chǎn)品設計階段評估其可裝配性，輔助裝配工藝規(guī)劃。

柔性電纜裝配仿真包括裝匹配象建模、裝配過程規(guī)劃和裝配過程仿真等相關(guān)內(nèi)容。裝匹配象決定裝配過程，裝配過程是裝配過程仿真的基礎。由于裝匹配象的屬性不同，上述內(nèi)容的處理方法也不同。根據(jù)裝配單元在裝配過程當中的變形情況，可將裝配單元分為兩類——形狀相對固定的剛性部件和容易變形的柔性電纜。相應地，裝匹配象也可以分為兩類——“多剛體系統(tǒng)”(僅由剛性部件組成)和“剛?cè)峄旌舷到y(tǒng)”(包括剛性部件和柔性電纜)。

對于“多剛體系統(tǒng)”的裝配仿真，相應的裝匹配象建模、裝配工藝規(guī)劃和裝配過程仿真方法已經(jīng)成熟。然而，對于“剛?cè)峄旌舷到y(tǒng)”，相應的研究工作很少，主要集中在兩個方面:第一個方面是針對研究電纜建模的電纜布線方法；第二個方面是以模擬拉索變形為目標的拉索模擬方法?；诰€纜布線和線纜仿真的研究成果，如何從系統(tǒng)層面規(guī)劃“剛?cè)峄旌舷到y(tǒng)”的裝配過程，最終形成完整的“剛?cè)峄旌舷到y(tǒng)”裝配仿真解決方案，是產(chǎn)品裝配仿真中亟待解決的問題。由于大多數(shù)產(chǎn)品是“剛?cè)峄旌舷到y(tǒng)”，既包含“剛性部件”，又包含“柔性電纜”，因此其裝配仿真方法在工程上具有很大的實用價值。在電纜布線研究的基礎上，從工程應用的角度實現(xiàn)了一套完整的“剛?cè)峄旌舷到y(tǒng)”裝配仿真方法。