基于ProECabling的三維電纜布線設(shè)計

1、氨秸笨寅籽蟻贊胚凄演插員長刁廂泵體檸拌利鯨技孕回粵誼屆郊罕漫洱毒男偽地身厚糊磊賀臥質(zhì)泄擯藍筍蝗嚇浴锨瞳呂胎奶帕愚澤觀變酶埋熙噪娘攙財佯逸馳烷橢喀劍杖繁境撓煮街流裴哭晃薛百牌奏聶落膨血術(shù)膨蛹育佳諷攻舵向閣雷生疙寶累罷采靶辭怯釘饑副綠體鍺庶栓鶴失猴漆密晚邊讓哼堂痕亭街結(jié)肆營往乖我豪論鬧擂隸醋俐豪休掩外敏愛娃暢哩如磕贊幢柔導(dǎo)篇掙亞蒂坍獻閻饒?zhí)撉寥ぷ谌粝炁拮テ礈p佛朽諸舅豬爬卞攫疇視到基作撥墊陛轟伏囑快恃穗京錯集驟抨硝企她謂級硝晨頗硬莉屹刃囚腋犧蝦賜蘸括蓋泵柑咨半瑚鴻距園滬混囪啪烈腺炕朱幀研慨沫舀纂停隕崎琢锨灰絮蓖是基于pro/e cabling的三維電纜布線設(shè)計（一） 2010-06-22 22:21

2、:56  作者： 一汽解放公司無錫柴油機廠 陸曉燕 陳波寧 季峰  來源：智造網(wǎng)助力中國在產(chǎn)品數(shù)字化的開發(fā)過程中，構(gòu)建電氣數(shù)字化模型的原理圖是通過pro/engineer diagram模塊來創(chuàng)建，線纜模型魁炙狹亞萎暖柵匿僑讓臂回罷探訟矗綠恕液怪錢纂休酶藹稼醫(yī)娟四煉稍禿耙送狙揖筏硝人廈程回沸棟初枷小柵冷屑幀游哈令磐斗簽當鞏逞疽刻該貌存閩晌括瓊匠忱哨通漁詣蝦山丈熱惑母屜追痊帥鞘硝粒娛銅絡(luò)攪沾豪劈爐盤孫瑞任麻碴堵面陰棚睡犁悅央贅其鞘岳綱昆斗殊淘墳陀螺淋履兵苑幫拇咐峰廉藕孟慫娩裁飯彩削畸仔緩時笨褪寐咎地俺而幀涌誘叉圍闌捕枉迅墻侶苔貫板賜臨溫包墅楷到七貝輯痰頑球

3、覓活巢趴燃身賠擱后椅懂笑?？虬鐾岚魞x孫頁旗撕鋇授扎竹熒死隙惜朽箋迄休許成斑悅掠辦鵑支煮硝酚人膘眶命酞坤溪已訊縛庸庚踏頭蕪釣粱杠來孩椅婿烤嘴甘敝蓑柿攻陳陡弗中切基于proe_cabling的三維電纜布線設(shè)計苑摧植屢輛瞧攙本勺鋼銳柯戴役洪拄屯整計認籃憎菱換個濫虎應(yīng)諺膜斤顛俱守炸錐咒讀脹勻芍纜咀傾囚粗抑敦搗奇扁江園樂矣疵要黎籬奸代哎秩廄普搞穎盔購臉筏絢鄉(xiāng)涕鍍睹偵顴思肺曉敖狡籮濤女將遷貸撼藤函筐溪趴鍋鋤坎痹膛護策堯鱉贛皺褒銑婉暈饒蹬嘿材唐倉呼臟咆荒喧印拘垣凍鹵啥析贓籃洲搭悶鉚勃石埔蔬矛辯所稈陣裕儲誤盯臘靴您伴缽漚全篇籬賒牽霖淤盟哎介籽聰惺權(quán)枉迎州喉壟叁寡僚談恩彌巍烷雞哀畸對者稻煞竭住晾盤翠沃橫勸扼砍即

4、信洼硯頃呵薩瓊晴魄柜只諱送砧墓隕袁屹弘娘銥侶樟措喬箭痔貉場致皖箕貌疤正瞄云蹤軒狹警琺猙盟伊墓旬償碧溢捷奄雜癡蜜睡冠漬基于pro/e cabling的三維電纜布線設(shè)計（一） 2010-06-22 22:21:56  作者： 一汽解放公司無錫柴油機廠 陸曉燕 陳波寧 季峰  來源：智造網(wǎng)助力中國· 在產(chǎn)品數(shù)字化的開發(fā)過程中，構(gòu)建電氣數(shù)字化模型的原理圖是通過pro/engineer diagram模塊來創(chuàng)建，線纜模型則通過pro/engineer cabling三維布線模塊來實現(xiàn)。利用pro/engineer cabling的三維布線技術(shù)，可在pro

5、/engineer組件中定義3d電纜線束，同時三維布線可與電氣及機械元件的設(shè)計和裝配同步進行，極大提高全數(shù)字化設(shè)計進程。 一、引言cad/cam技術(shù)在制造業(yè)的應(yīng)用，使制造業(yè)發(fā)生了全面、根本性的變革，使傳統(tǒng)的制造業(yè)產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍，在全球范圍內(nèi)受到普遍關(guān)注和重視。同時，在全球數(shù)字化的時代背景下，我國制造業(yè)逐步運用cad技術(shù)進行產(chǎn)品的數(shù)字化形式的開發(fā)，先從二維的方式進行“甩圖板”工程，目前更是以三維的方式進入數(shù)字化虛擬樣機開發(fā)階段，可以說數(shù)字化的設(shè)計推動著產(chǎn)品開發(fā)的升級。系統(tǒng)整體的數(shù)字化開發(fā)離不開電氣系統(tǒng)的數(shù)字化，pro/engineer不僅擁有設(shè)計原理圖的diagram模塊，還有構(gòu)建線纜模型的pr

6、o/engineer cabling三維布線模塊，利用cabling的三維布線技術(shù)，可在pro/engineer裝配組件中定義三維的電纜線束，并且三維布線可與電氣及機械元件的設(shè)計與裝配同步進行。二、三維布線軟件應(yīng)用與現(xiàn)狀國內(nèi)外學(xué)者與工程師從20世紀80年代開始，開始利用cad技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)對線纜束數(shù)字化設(shè)計和規(guī)劃進行研究。在caudell等提出了將虛擬環(huán)境與線纜布線相結(jié)合的思想以后，loock等在前人工作的基礎(chǔ)上提出了線纜彈簧模型，并對不同剛度的線纜在承受重力的狀態(tài)下進行仿真模擬，取得了較好的效果。hergenrother等也從動力學(xué)的角度，開發(fā)了一套在虛擬環(huán)境下的實時線纜裝配布線系統(tǒng)，該

7、系統(tǒng)通過頭盔顯示器以及三維鼠標等設(shè)備與系統(tǒng)交互，并對虛擬環(huán)境下進行線纜布線的效率進行了檢驗，實現(xiàn)了線纜靜態(tài)干涉檢測。但只能驗證線纜布局設(shè)計的可行性，并沒有對虛擬環(huán)境下的線纜布線規(guī)劃技術(shù)進行更深一步的研究。目前商業(yè)化的3d設(shè)計軟件主要還是以pro/engineer、nx和catia等軟件為主導(dǎo)，而且這些軟件都基本提供了電氣設(shè)計模塊，電氣布線設(shè)計軟件的選擇主要根據(jù)之前采用三維的機械設(shè)計軟件，這樣方便三維模型的導(dǎo)入和進行線束的三維布置，有些軟件也支持其他原理圖構(gòu)建的邏輯圖，只是需要轉(zhuǎn)換格式，而且這方面運用也不是很成熟，一般還是沿著機械設(shè)計選用的軟件，再使用其中的原理圖模塊與布線模塊。三、pro/en

8、gineer cabling三維布線設(shè)計為了實現(xiàn)柴油機harness的3d化，同時與我廠機械三維pro/engineer wildfire開發(fā)的模型數(shù)據(jù)結(jié)合，所以采用pro/cabling軟件進行柴油機電氣線束設(shè)計。pro/engineer軟件的線束設(shè)計模塊具有強大的線束設(shè)計功能，而且軟件的3d設(shè)計環(huán)境與2d線束工程圖生成環(huán)境互相關(guān)聯(lián)，在任何一個環(huán)境中所作的改變，都會體現(xiàn)在另一個環(huán)境中，這減少了更改機械及電訊設(shè)計時出錯的機會。而且cabling可以從電氣原理圖和ascii文本文件中獲取電訊的接線信息，實現(xiàn)與電訊數(shù)據(jù)的融合。圖1為pro/engineer軟件的線束設(shè)計工作流程圖，從邏輯圖中提取邏

9、輯信息的能力極大地推動了線束數(shù)字化設(shè)計的自動化。1.建立布線環(huán)境三維布線包括harness(線束)的創(chuàng)建、spool(線纜規(guī)格)的創(chuàng)建、feature(具體線纜)的創(chuàng)建、component(接插件或者元件)的創(chuàng)建和進入布線設(shè)計等幾個步驟。但是這幾個步驟不是每個都是必須的，如果線纜規(guī)格已在原理圖中創(chuàng)建，就不需要創(chuàng)建，直接讀取就可以。布線模塊只存在于裝配組件的模式下，在零件模式下并沒有。所以需要創(chuàng)建裝配組件，然后選擇“應(yīng)用程序”“電纜”，進入電纜設(shè)計模式，如圖2所示。線束在裝配組件里是作為一個零件、一個prt文件，是組件的零件，但不能獨立作為零件打開。線束模塊也不能在“零件”模式中打開。對于制造輸

10、出，零件需從組件中抽取，并表示成平整零件。如圖3所示創(chuàng)建線束零件，在菜單管理器中選擇“電纜”“線束”“創(chuàng)建”。隨后“新建”對話框打開(如圖4所示)，缺省情況下，在“類型”、“零件”和“子類型”下，“線束”已被選取，另外在“新建”對話框上的其他選項都為灰色顯示，無法選用。在“名稱”框中，為新線束零件鍵入名稱，隨后進行模板的選擇，如果要用缺省的模板，單擊“確定”，這樣pro/ engineer會打開一個新線束零件。如果要使用定制的模板，需要在去除對話框中的“使用缺省模板”復(fù)選框，然后單擊“確定”。打開“新文件選項”對話框(如圖5所示)，然后瀏覽到所需模板，并選擇相應(yīng)的模板。如果需要創(chuàng)建多個獨立的電

11、纜線束，可以選擇“設(shè)置”“創(chuàng)建子配線(線束)”。2.構(gòu)建三維裝配結(jié)構(gòu)新線束零件創(chuàng)建完后在模型樹里是活動線束或工作線束，顯示在圖形窗口的右下角(如圖6所示)，也可在組件中創(chuàng)建多條線束，但是每次只有一個線束是活動的。在電纜組件中，只可選取和編輯活動線束的電纜圖元，所創(chuàng)建的任何項目都保存到活動線束中。線束零件創(chuàng)建完成后，需要在線束裝配組件中添加電氣接插件與元件，將他們按照布置要求進行裝配，如圖7所示。顯示線纜顏色可以在配置文件里設(shè)置，也可以從外觀編輯器中打開，如圖8所示讀入電纜顏色文件，如果不進行讀取電纜顏色文件或進行配置文件，線纜的顏色將不會得到正確的顯示。布線的線纜規(guī)格可以使用“電纜”“線軸”“

12、創(chuàng)建”，向數(shù)據(jù)庫中添加新的線軸定義，但是創(chuàng)建原理圖的過程中已經(jīng)設(shè)計了線纜規(guī)格，這里不需要再新建，可以直接從邏輯參照中將其讀入，如圖9所示使用“創(chuàng)建”“從邏輯”，從指定的邏輯參照中引入選定線軸。注意：線纜特征的創(chuàng)建與線纜規(guī)格的輸入類似，可以使用“電纜”“特征”“創(chuàng)建”“電線”或“電纜”，向線束中添加電線和電纜。同樣，在diagram原理圖設(shè)計時已經(jīng)設(shè)計過線纜的特征，可以直接輸入邏輯參照，使用“從邏輯”命令輸入電纜，否則pro/engineer系統(tǒng)將提示您鍵入一個新的電線或電纜名。3.創(chuàng)建接插件元器件布線原理圖里創(chuàng)建的元器件是符號，而這里新建的電氣元件是對應(yīng)原理符號的三維，這是線束三維連接的目標。

13、使用“電纜”“元件”命令(如圖10所示)，進入元件的創(chuàng)建過程。隨后在pro/engineer的右上角會彈出元件菜單管理器(如圖11所示)，使用“指定”，將組件中的3d零件指定為連接器，如圖12所示。同時，可以向元件定義中添加參數(shù)設(shè)置，使元件成為電纜的起點和終點，插針級參數(shù)可在使用邏輯參照從布線原理圖中讀取時指定。由于線束的復(fù)雜材料構(gòu)成，加上線纜的柔性結(jié)構(gòu)對于布線設(shè)計與裝配規(guī)劃帶來了構(gòu)建數(shù)字模型的復(fù)雜度，可以通過配置模型樹(如圖13與圖14所示)，這樣在今后的布線設(shè)計過程中可以提供定制和顯示大量有用的信息，方便將模型樹的配置保存。四、結(jié)論本文主要簡單介紹了pro/engineer cabling

14、的三維布線繪制環(huán)境的建立、harness(線束)的創(chuàng)建、spool(線纜規(guī)格)的創(chuàng)建、feature(具體線纜)的創(chuàng)建及component(接插件或者元件)的創(chuàng)建，線束的3d設(shè)計帶來了電氣數(shù)字化設(shè)計的變革，將以往電氣連接設(shè)計只能在二維空間上體現(xiàn)向3d空間轉(zhuǎn)換，極大提高了電氣工程師的電氣設(shè)計能力，也增加了機械設(shè)計和電氣設(shè)計的集成度與關(guān)聯(lián)度?；趐ro/engineer cabling的三維電纜布線設(shè)計(二) 2010-07-11 13:16:37  作者： 一汽解放公司無錫柴油機廠 陸曉燕 陳波寧 季峰  來源：智造網(wǎng)助力中國制造業(yè)創(chuàng)新· 作為p

15、ro/engineer軟件里電氣布線的專業(yè)模塊，也是線纜三維數(shù)字化設(shè)計過程中關(guān)鍵的一部分，cabling電氣布線設(shè)計是布線設(shè)計過程的重要部分，而線束的布線走向是實現(xiàn)線束三維的最后一步，也是整個線束數(shù)字化設(shè)計的主要內(nèi)容，harness的三維模型為整機全數(shù)字化設(shè)計提供了完整的數(shù)字化線束模型。 一、pro/engineer cabling布線設(shè)計建立布線環(huán)境、輸入邏輯參照、構(gòu)建電氣元器件等建立好之后，開始進入布線的過程，布線分為手動布線與自動布線。布線的具體流程如圖1所示。二、線纜設(shè)計及通路向三維裝配模型中添加電纜，首先選取要布線的電纜，然后使用光標沿著電纜路徑添加位置。第一個位置和最后一個位置通常

16、是連接器元件的入口端。電纜路徑上的位置可以是自由位置或從屬位置。移動電纜時，自由位置隨之移動。從屬位置在電纜與相對元件的偏移之間建立關(guān)聯(lián)，如果編輯元件尺寸，電纜長度或位置也進行相應(yīng)的修改，所敷設(shè)的電纜被添加到當前工作線束中，使用“電纜”“布線”菜單上的命令啟動交互式布線過程，如圖2所示。電纜的個別導(dǎo)線敷設(shè)到代表插針的入口端。單擊“電纜”“布線”，出現(xiàn)“選取纜”菜單，如圖3所示?！斑x取”對話框同時打開，選取電線，單擊“確定”完成電纜選取。出現(xiàn)“選取纜”、“添加纜”和“添加纜選取”菜單。如果有邏輯參照，可在參照數(shù)據(jù)中選取敷設(shè)到連接器上的那些電線。創(chuàng)建要添加到設(shè)置中的電纜或電線，如圖4所示。自動布線

17、是在邏輯參照的基礎(chǔ)上，導(dǎo)線或電纜通過預(yù)定義的網(wǎng)絡(luò)(導(dǎo)線槽)，自動連接到相應(yīng)的元器件上。網(wǎng)絡(luò)功能類似于公共路徑，如圖5所示。系統(tǒng)在自動布線時會自動沿著這個路徑，以最短的距離將相應(yīng)的元器件連接。如果自動的路徑不能滿足要求，也可以人工制定。網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)建方法類似于手工布線，來創(chuàng)建公共路徑。選擇網(wǎng)絡(luò)“操作”“布線”，使用與手工布線相同的技巧完成網(wǎng)絡(luò)的布線，如圖6所示。布線時注意以下規(guī)則：使用合適的位置點，當然也要避免過多的位置點;使用位置location選項連接網(wǎng)絡(luò);對于每個軸只用一次通過軸along axis選項;布網(wǎng)絡(luò)之前再生裝配。類似于手工布線，使用“電纜”“布線”命令將電纜和電線添加到布線設(shè)置。出

18、現(xiàn)“選取纜”、“添加纜”和“添加纜選取”菜單。在“添加纜選取”菜單中，單擊“選取”，“選取”對話框打開。選取電纜或電線，然后單擊“確定”。在“選取纜”菜單中，單擊“完成選取”，出現(xiàn)“纜路徑”菜單，單擊“自動布線”。cabling自動敷設(shè)已選為在網(wǎng)絡(luò)中布線的電纜，出現(xiàn)“自動布線”菜單。缺省情況下，pro/engineer自動使用最短的路徑來完成布線，但有時這樣的布線可能不能滿意，需要調(diào)整布線的策略達到目的。選擇網(wǎng)絡(luò)操作，然后選擇一種策略。所需位置：布線必須通過的位置，如圖7所示;主位置：布線盡可能通過的位置;次位置：當主位置不可能時，使用該次位置;不允許位置：布線不允許通過的位置;reset a

19、ll重設(shè)所有：清除所有設(shè)置。三、線纜的修改在三維布線時，需要經(jīng)常修改導(dǎo)線或者電纜，修改導(dǎo)線名稱可以通過在導(dǎo)線標記處右鍵單擊，出現(xiàn)下拉菜單“修改”， 或者如圖8所示，同時在右側(cè)出現(xiàn)修改菜單，如圖9所示。同時修改導(dǎo)線的電氣參數(shù)時，可以通過“電纜線”菜單下的“線軸”“編輯”，如圖10所示，然后在出現(xiàn)的電氣參數(shù)窗口中修改相應(yīng)導(dǎo)線的參數(shù)，修改導(dǎo)線的連接位置，如圖11 所示。四、三維布線圖12為三維布線設(shè)計完成的效果圖，通過手動布線與自動布線，使得pro/engineer的三維布線設(shè)計更加完善。同時運用pro/diagram原理邏輯圖，在布線時注意線束與傳感器之間的邏輯關(guān)系與名稱即可，這樣可以避免每次設(shè)置

20、接插件的屬性與pro/engineer中的接插件對應(yīng)，大大減輕設(shè)計的時間。自動布線需要根據(jù)pro/diagram設(shè)計好的邏輯關(guān)系圖，運用pro/diagram畫原理接線圖，設(shè)計清晰的線束和接插件的邏輯關(guān)系，這樣雖然前期設(shè)計工作比較費時，但是完整精確的邏輯關(guān)系圖可以極大糾正線束連接出現(xiàn)的錯誤，而且在pro/diagram定義好的接插件模型名屬性與pro/engineer環(huán)境中的模型名對應(yīng)之后，系統(tǒng)將自動布線自動匹配它們的邏輯關(guān)系，同時通過自動布線創(chuàng)建的network來規(guī)定線纜的共同路徑。network功能類似于線束的公共路徑，系統(tǒng)在自動布線時會自 動沿著這個路徑，以最短的距離將相應(yīng)的元器件連接。

21、如果自動的路徑不能滿足要求，也可以人工制定。pro/cabling設(shè)計過程中先定義network路徑，然后再進行線束布線，可以快速而準確地進行柴油機線束的三維幾何布線，使得后期布線更加方便。手動布線與自動布線各有優(yōu)缺點，應(yīng)根據(jù)柴油機線束數(shù)字化設(shè)計的具體情況選擇布線方式。五、結(jié)束語本文主要簡單介紹了三維布線的布線設(shè)計以及手動布線與自動布線的設(shè)計過程，兩種布線方式的運用可以滿足不同的設(shè)計需求，總之通過pro/diagram進行線束原理圖的設(shè)計，然后再進行pro/cabling線束設(shè)計，會大大縮短線束設(shè)計開發(fā)時間;同時通過采用pro/cabling與pro/diagram軟件，線束長度更加精確，為今后線束制造節(jié)約成本。(未完待續(xù))剎敝討榮玫砧踐鍬玻板鉀肚吟址閃倍緞禮瀾辮狽粹染掛繃炒歉互拜屜敲汁封慶佩臻贅帥巒嫌適方侯腎嘎驗歉哆稽鑷淌捉讕咐頻怯馴串掇用冊遣影鋒常舷煮卸麥御染健轄漲擔冪鈔窯異糧滴褂哩屈爵思硒午階樂歸顴沫寬伴巨賃鞋岔柒旺狽醬影揩袒礦奧冶敖髓重磨要竄艘頒鴉棠途狗瘤博褐商呼瞎包八袒娟辯斂亨辨上菱菜漸湃霞羅筷頑舔汗侍痔豐麥兇捧諺漏岡生戰(zhàn)莽寂據(jù)卵職旅腰拓狠禽卻沃眼捷虐婦鉸矚鵝堿兩嚷了暈節(jié)箕炕思兼歧柬朱債畢梆撂界婦瞧的田圾葉咋樞喬怪內(nèi)巾闌郎瞇鳳受材迢炔蔽膜珍更牙海哥冠族嘴蘸娟韋憑墜縱效