鄧桂美 隋燕
摘 要:本文為三維布線技術(shù)應用篇。主要介紹三維布線工藝如何具體落實在我公司組合電器柜產(chǎn)品上的設(shè)計驗證和線長統(tǒng)計工作。
關(guān)鍵詞:高速磁浮車輛;三維布線EPLAN Harness ProD;協(xié)同設(shè)計
1 背景介紹
高速磁浮車輛車上電器柜為研究對象,其具有數(shù)量多,內(nèi)部布線復雜,難拆卸、不易接近等特點,基于以上特點,必須嚴格把控電器柜內(nèi)部原理設(shè)計和布線設(shè)計的準確率,研究一套先進的設(shè)計方法和規(guī)范化的設(shè)計流程,利用軟件實現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)字化和模型化設(shè)計,通過三維空間環(huán)境下進行布線模擬和虛擬驗證,形成設(shè)計和生產(chǎn)數(shù)據(jù)的驗證閉環(huán)。
2 三維布線工藝流程介紹
2.1 EPLAN Harness proD 簡介
EPLAN Harness ProD是一個專業(yè)提供電纜/線束設(shè)計和文檔編制的三維軟件系統(tǒng),簡稱HPD。這個系統(tǒng)的優(yōu)勢在于以下自動化的設(shè)計步驟:從EPLAN平臺中或其他平臺中導入部件信息和接線信息,自動完成布線,進行設(shè)計校驗,完成線束文檔編制以及自動生成二維釘板圖,從而完善產(chǎn)品設(shè)計,減少產(chǎn)品缺陷,提高產(chǎn)品研發(fā)效率,降低錯誤。
2.2 可行性分析
(1)三維模型,HPD 與 CATIA 模型無縫隙兼容,可直接導入,并形成連體關(guān)系,CATIA 改動會直接作用于 HPD 中的導入模型。
(2)電氣連接關(guān)系,傳統(tǒng)工藝中,設(shè)計師會提供 EXCEL 格式的電路接線表。對表格進行模板處理后便可以導入 HPD 中。
(3)需求分析,HPD 模擬布線功能可滿足目前生產(chǎn)中的任何細節(jié)問題,基本做到真實模擬,可用于前期布線分析,省去科研階段再研究布線的問題。
(4)三維布線目的,運用三維布線,完成布線工藝,做到協(xié)同設(shè)計,科研試制階段直接投入使用預布線圖紙。
2.3 三維布線工藝流程
通過EPLAN Harness ProD進行三維布線工藝處理及驗證工作,僅需七個關(guān)鍵步驟,如下:
(1)部件庫準備。由于本公司產(chǎn)品選用布線相關(guān)物料,如連接器、端子、線纜、接觸器等均較多,因此獨立建立了數(shù)據(jù)庫,完成31種線纜、12種連接器、80種端子、15種布線輔材數(shù)據(jù)導入,基本覆蓋了次研究柜體的常用元件。
(2)導入柜體模型,裝配連接部件。將CATIA制作的柜體導入至HPD,利用HPD的裝配功能將連接器,端子,接觸器等元件安裝至柜體結(jié)構(gòu)中??墒褂?HPD 提供的點、線、面配 合、句柄/安裝點捕捉、坐標系對齊和移動/旋轉(zhuǎn)等功能, 實現(xiàn)器件的快速精準放置(如圖3)。
(3)導入接線表數(shù)據(jù)。從電氣設(shè)計軟件中導出EXCEL格式的接線表,并微調(diào)成如下圖格式,另存成CSV 或TXT格式??蓪⑵鋵胫罤PD,形成3D導線。接線表導入時,HPD 也提供了導入模板,提高導線 導入的效率。
(4)創(chuàng)建布線路徑及布線。HPD軟件中,布線路徑是通過在產(chǎn)品設(shè)計的扎線桿、扎線架等結(jié)構(gòu)上放置走線路徑,使用自動、半自動、手工布線功能實現(xiàn)導線按照預期規(guī)劃的路徑走線。
(5)設(shè)計驗證。完成柜內(nèi)導線的布線設(shè)計和線束分配后,就需要進行設(shè)計驗證。如下圖,通過設(shè)計檢查,可以檢測線束是否與柜體結(jié)構(gòu)發(fā)生碰撞,通過高標標記和實時跳轉(zhuǎn),清晰識別問題點,有助于提高排錯效率。
(6)導出文件??梢詫⒚扛€的長度導出至EXCEL表,從而精準統(tǒng)計此電器柜內(nèi)線的用量。
3 總結(jié)
通過研究利用 EPLAN Harness proD 軟件,對電氣柜進 行布線工藝設(shè)計和生產(chǎn)流程優(yōu)化發(fā)現(xiàn),使用EPLAN Harness proD 進行布線工藝設(shè)計的優(yōu)點主要有:
(1)軟件操作方法簡便,易上手,且設(shè)計流程邏輯清晰明了,無需要大量的學習便能熟練掌握和使用。(2)提前介入前端設(shè)計,減少器件布置、結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理導致的各類布線問題,實現(xiàn)布線工藝仿真功能。(3)提高產(chǎn)品實物布線質(zhì)量一致性,提升產(chǎn)品生產(chǎn)效率。(4)顯著減少首件試制導線損耗率,對比其它電氣柜,經(jīng)統(tǒng)計導線損耗率由30%降低至5%。