Elektromechanikai integráció a Fusion 360-ban: Gyakorlati terméktervezési munkafolyamat

Fedezze fel a gyakorlati Fusion 360 munkafolyamatot, amely összekapcsolja az ipari formatervezést, a gépészmérnökséget és a NYÁK-fejlesztést, miközben csökkenti a burkolati ütközéseket, az áttervez...

Az elektromos és mechanikai tervezés már nem különálló tudományágak

Az elektromechanikus mérnökség gyakran kapcsolódik egyedi eszközökhöz, mint relék, szolenoidok, kontaktorok, motorok és aktuátorok. Minden példában az elektromos energia mozgást hoz létre vagy mechanikai műveletet vezérel.

A modern termékfejlesztés messze túlmutat ezeken az egyedi alkatrészeken. Szinte minden elektronikus termék ma már szoros együttműködést igényel az ipari formatervezés, a gépészmérnöki tervezés, az elektromos mérnöki munka és a nyomtatott áramköri lap fejlesztése között.

Egy áramköri lapot nem lehet elkülönítve tervezni a burkolattól. A csatlakozóknak illeszkedniük kell a külső nyílásokhoz. A nyomógomboknak hozzáférhető felületek mögött kell lenniük. A kijelzőknek láthatónak kell maradniuk a keretek mögött. A rögzítőfuratoknak meg kell egyezniük a mechanikai kiemelkedésekkel. A hőt termelő alkatrészeknek elfogadható hőmérsékleti határokon belül kell maradniuk.

A burkolat sem véglegesíthető a NYÁK megértése nélkül. Az alkatrészek magassága befolyásolja a belső távolságokat. A kábelútvonalak hatással vannak a fal geometriájára. A karbantartási hozzáférés meghatározza a fedél elhelyezését. Az elektromágneses kompatibilitás árnyékolást, földelési jellemzőket vagy a táp- és jelkörök elkülönítését igényelheti.

Ez a kapcsolat magasabb szintű elektromechanikus integrációt képvisel. Összekapcsolja a fizikai termék szerkezetét az elektromos rendszerrel, amely a termék funkcióját adja.

Integrált NYÁK és mechanikai burkolattervezés egy elektronikus termékhez

1. ábra. Egy reprezentatív elektromechanikus összeszerelés, amely egy NYÁK-ot, burkolatot, kapcsolókat, csatlakozókat és mechanikai rögzítőelemeket kombinál.

Egy tipikus összeszerelésnél a NYÁK-ot négy csavarral rögzítik a fröccsöntött burkolathoz. Két nyomógomb illeszkedik az elülső panel nyílásaihoz. Egy kommunikációs csatlakozó áthalad egy másik nyíláson. Minden elemnek pontosan illeszkednie kell, mielőtt a gyártás megkezdődik.

Néhány milliméteres eltérés megakadályozhatja az összeszerelést. Egy csatlakozó nekiütődhet a burkolat falának. Egy kijelző kívül eshet a látómezőn. Egy rögzítőfurat átfedheti a rézréteget. Egy alkatrész megakadályozhatja a fedél bezárását.

Ezek a hibák költségesek, mert gyakran rejtve maradnak, amíg a fizikai prototípus össze nem áll. Ekkorra a NYÁK már elkészülhet. A burkolat már megmunkált vagy fröccsöntött lehet. Egyedi szerszámokat rendeltek meg.

Egy integrált tervezési környezet segíti a mérnököket abban, hogy ezeket az ellentmondásokat még akkor megtalálják, amikor a termék még digitális geometria formájában létezik.

Miért okoznak a hagyományos mérnöki átadások elkerülhető kockázatot

Az elektromechanikus termékek általában több szakembert igényelnek. Minden szakember más műszaki szempontból dolgozik, és különböző tervezési korlátokat kezel.

Az ipari formatervező határozza meg az általános megjelenést, a felhasználói interakciót, a formát és a tervezett működési környezetet. Ez a szerep dönti el, hogyan nézzen ki a termék, és hogyan kezeljék az emberek.

A mechanikai mérnök ezt a koncepciót olyan szerkezetté alakítja, amely gyártható. Figyelembe kell venni a falvastagságot, az anyagválasztást, a rögzítőelemeket, bordákat, csomókat, tömítéseket, zsanérokat és belső támaszokat.

Az elektromos mérnök kidolgozza az áramkör architektúráját. Ez magában foglalja a tápátalakítást, jelkezelést, feldolgozást, kommunikációt, védelmet és interfész áramköröket.

A NYÁK-tervező a kapcsolási rajzból gyártható panelt készít. Az alkatrészeket el kell helyezni, a nyomvonalakat meg kell tervezni, síkokat létrehozni, és be kell tartani a gyártási szabályokat.

A gyártástechnológiai mérnökök később áttekintik az összeszerelési sorrendet, a szerszámhozzáférést, a tűréseket, a tesztpontokat, a címkézést és a termelési hatékonyságot.

Minden szakterület külön szoftverplatformot használhat. A mechanikai csapat STEP fájlokat cserélhet. A NYÁK csapat DXF formátumban küldheti a panel körvonalait. Az alkatrészpozíciókat táblázatokkal, képernyőképekkel vagy e-mailes megjegyzésekkel vizsgálhatják.

Ez a töredezett megközelítés több visszatérő problémát okoz:

A geometria elavulttá válik. Egy csapat tovább dolgozhat egy régebbi ház- vagy NYÁK-verzió alapján.

A tervezési szándék nem egyértelmű. Egy mechanikai nyílás mozgathatónak tűnhet, bár valójában egy rögzített külső csatlakozóhoz kötött.

A változtatások ismételt exportokat igényelnek. Minden módosítás új fájlt, új átadást és újabb lehetőséget jelent a félreértésekre.

A zavarásellenőrzések túl későn történnek. A mechanikai és elektromos modelleket csak a fejlesztés végén lehet összevonni.

A tulajdonjog töredezetté válik. A csapatok nem biztos, hogy tudják, melyik modell képviseli a jóváhagyott termékkonfigurációt.

Egy sikeres munkafolyamatnak ezért többet kell nyújtania a fájlkompatibilitásnál. Meg kell őriznie a megbízható kapcsolatot a NYÁK, a ház, a mechanikai jellemzők és az alkatrészgeometria között.

Egy gyakorlati példa: kompakt orvosi eszköz ház

Vegyünk egy kompakt orvosi eszközt, amelyet az Autodesk Fusion 360-ban terveztek. A termék tartalmaz egy kis LCD képernyőt, négy kör alakú nyomógombot, egy négyzet alakú csatlakozót, két elülső jack csatlakozót és egy USB csatlakozót az oldalon.

A ház funkcionális ipari megjelenést használ. A külső egyszerű felületekre, lekerekített élekre és visszafogott lekerekítésekre támaszkodik. A belső szerkezet bordákat, rögzítőcsomókat, támaszokat és kábelrögzítő elemeket tartalmaz.

Fusion 360 orvosi eszköz ház kijelző- és csatlakozónyílásokkal

2. ábra. Orvosi eszköz ház előkészítve NYÁK és vezetékes alkatrész integrációhoz.

A termék egyszerűnek tűnik. Azonban még egy kis ház is sok összehangolt döntést igényel.

Az LCD-nek össze kell igazodnia az elülső nézőablakkal. Aktív területének láthatónak kell maradnia az összeszerelési tűrések ellenére is. A kijelzőkábelnek is elegendő hajlítási helyre van szüksége.

A nyomógombok megfelelő távolságot igényelnek. Kapcsolótestüknek el kell férnie az elülső panel mögött. Az útjuknak meg kell egyeznie a formázott gombkupakokkal vagy külső membránokkal.

Az USB csatlakozónak a megfelelő mélységben kell elhelyezkednie. A kábeldugónak be kell férnie anélkül, hogy nekiütközne a burkolatnak. A nyílásnak elegendő helyet kell biztosítania a különböző kereskedelmi forgalomban kapható kábelburkolatok számára is.

A két első jackhez anyák vagy rögzítőelemek szükségesek lehetnek. Az összeszerelő szerszámoknak el kell érniük ezeket a rögzítőket anélkül, hogy a NYÁK vagy a belső falak akadályoznák.

A NYÁK rögzítőcsapoknak támogatniuk kell az áramköri lapot anélkül, hogy túlzott feszültséget okoznának. A csavarfuratoknak tisztán kell maradniuk a réz, az áramköri nyomvonalak és a közeli alkatrészek elől.

A burkolatnak elegendő helyet kell biztosítania a vezetékek, címkék, szigetelés és gyártási tűrések számára is.

Ez a példa szemlélteti, miért nem redukálható a termék integrációja egy téglalap alakú áramköri lap dobozba helyezésére.

Kezdje a mechanikai térképpel, ne egy tetszőleges áramköri lap mérettel.

Az első hivatalos lépés a NYÁK alakjának meghatározása. Ez a döntés a belső mechanikai térképhez kell, hogy igazodjon, nem pedig egy tetszőleges villamos preferenciához.

A gépészmérnök azzal kezdi, hogy meghatározza a burkolaton belüli használható teret. A rögzítőcsapok, a falvastagság, bordák, rögzítők, kijelzők, kapcsolók, csatlakozók és kábelcsatornák csökkentik a rendelkezésre álló áramköri lap területet.

A burkolat falához túl közel elhelyezett áramköri lap összeszerelési problémákat okozhat. A gyártási tűrések alkalmankénti érintkezést eredményezhetnek. Az áramköri lap szélének további helyet kell biztosítani a panelizáláshoz vagy az útvonalvezetéshez.

A Fusion 360 lehetővé teszi a mérnök számára, hogy eltolásos szerkesztési síkot hozzon létre a NYÁK rögzítési felületeihez képest. Az áramköri lap körvonala közvetlenül ezen a síkon rajzolható meg.

A körvonalnak többet kell tartalmaznia, mint a külső kerületet. A rögzítőfuratokat, nyílásokat, korlátozott területeket, kivágásokat és mechanikai tiltott zónákat korán definiálni kell.

A létrejött vázlat átalakítható NYÁK-ká a Fusion elektronikai környezetben való használathoz. Ez létrehoz egy kezdeti kapcsolatot a mechanikai modell és a villamos tervezés között.

Fusion 360 vázlat, amely a NYÁK körvonalát határozza meg a burkolaton belül

3. ábra. Mechanikai vázlat átalakítva kétdimenziós NYÁK-definícióvá.

Ez a megközelítés a villamosmérnök számára a valós termékgeometria alapján ad áramköri lap formát. Elkerüli, hogy olyan NYÁK készüljön, amely később szükségtelen változtatásokat kényszerít ki a burkolaton.

Az áramköri lap körvonalát szabályozott interfészként kell kezelni. Bármilyen későbbi változtatás befolyásolhatja az alkatrészek elhelyezését, az áramköri nyomvonalakat, a gyártási költségeket, az összeszerelési hozzáférést és az elektromágneses viselkedést.

Az körvonal kiadása előtt a gépészmérnöknek több kérdést is ellenőriznie kell.

Be lehet helyezni az áramköri lapot a burkolatba anélkül, hogy a rendelkezésre álló helyet túllépve el kellene dönteni?

Minden csavart be lehet szerelni a tervezett szerszámmal?

Hozzáférhetők-e az élcsatlakozók az összeszerelés után?

Van-e elegendő hely a vezetékek és a kábel hajlítási sugarának számára?

Védve vannak-e a törékeny alkatrészek a mechanikai terheléstől?

Az alaplap eltávolítható-e szervizelés során anélkül, hogy a nem kapcsolódó egységeket le kellene választani?

A legjobb NYÁK körvonal nem mindig a lehető legnagyobb körvonal. Egy kissé kisebb alaplap egyszerűsítheti az összeszerelést, javíthatja a légáramlást, és több tűrést biztosíthat a csatlakozók körül.

A mechanikai kizárási területeknek egyértelmű tervezési szándékot kell hordozniuk.

Csak az alaplap körvonala nem közvetíti minden fizikai korlátozást. A mechanikai modellnek azokat a térfoglatokat is azonosítania kell, ahol az alkatrészek, a réz vagy a rögzítők tiltottak.

Például egy burkolatcsavar áthaladhat az NYÁK területén. Az elektromos csapatnak elegendő helyet kell fenntartania a csavarfej és a tengely körül.

Egy öntött borda elfoglalhat helyet az egyik alaplap terület felett. Az alacsony profilú alkatrészek elférhetnek alatta, míg a magas kondenzátorok vagy csatlakozók nem.

Egy kijelzőkábel az összeszerelés során átfuthat az alaplapon. Az útvonalon lévő alkatrészek károsíthatják a kábelt vagy megakadályozhatják a beszerelést.

Az akkumulátorrekesz megoszthat egy oldalt a burkolattal. Az akkumulátor behelyezési útvonalának tisztának kell maradnia, még akkor is, ha az akkumulátor nincs jelen a végső összeszerelt modellen.

Ezeket a korlátozásokat szándékos kizárási geometriaként kell ábrázolni. Nem szabad informális megjegyzésekre vagy képernyőképekre hagyatkozni.

Az elektromos tervezőknek azt is érteniük kell, miért van minden korlátozás. Egy állandó szerkezeti fal különbözik egy kozmetikai jellemzőtől, amely elmozdítható. Egy szabályozott átütési határvonal különbözik egy előnyben részesített szervizelési hozzáférési zónától.

Az egyértelmű tervezési szándék segíti a csapatokat abban, hogy intelligensen tárgyalják a változtatásokat. Megakadályozza, hogy a mérnökök minden geometriai jellemzőt egyformán merevnek tekintsenek.

Az alkatrészválasztásnak tartalmaznia kell a fizikai csomag érvényesítését is.

Az alaplap definíciójának megérkezése után az elektromos mérnök kidolgozza vagy befejezi a kapcsolási rajzot. Az alkatrészeket az elektromos követelmények, elérhetőség, életciklus állapot, költség és teljesítmény alapján választják ki.

Azonban egy elektromosan megfelelő alkatrész még mechanikailag nem biztos, hogy alkalmas.

Egy tápegység átalakító kielégítheti a feszültség- és áramkövetelményeket, de meghaladhatja a megengedett magasságot. Egy csatlakozó lehet, hogy a megfelelő tűszámmal rendelkezik, de nem kompatibilis a rögzítési iránnyal. Egy kondenzátor illeszkedhet az alaplapra, de megakadályozhatja a burkolat bezárását.

Ezért minden kritikus eszközt pontos fizikai modellhez kell kapcsolni.

A modellnek a valós testméreteket, a tű helyét, a rögzítési síkot, a csatlakozó bekapcsolódási irányát és a maximális komponensmagasságot kell ábrázolnia.

A modell minősége számít. Egy egyszerűsített téglalap alakú blokk alapvető ütközésérzékelést támogathat. Nem feltétlenül mutatja meg a retesz mozgását, a kábel burkolatának tisztaságát, a csavarhoz való hozzáférést vagy a gyártási eltéréseket.

Azok a komponensek, amelyek külső kölcsönhatásban állnak, különös figyelmet igényelnek:

Csatlakozók össze kell, hogy igazodjanak a nyílásokkal, és lehetővé kell tenniük a kábel behelyezését.

Kijelzők össze kell, hogy igazodjanak az ablakokkal, keretekkel és érintőfelületekkel.

Kapcsolók meg kell, hogy feleljenek a mechanikus működtetőknek és a szükséges mozgástartománynak.

LED-eknek össze kell igazodniuk a fényvezetőkkel vagy a panelnyílásokkal.

Hűtőbordáknak tisztán kell maradniuk a falaktól és a légáramlás korlátozásától.

Transzformátorok és tekercsek magasság-, súly- és rezgésproblémákat okozhatnak.

Csatlakozóblokkok vezetékcsatlakozást és csavarhúzó számára helyet igényelnek.

Karbantartható alkatrészek eltávolítási helyet és emberi hozzáférést igényelnek.

Miután az alkatrészcsomagokat kiválasztották, mindkét oldalon elhelyezhetők a NYÁK-on. A panelt ezután háromdimenziós szerelvényként lehet áttekinteni.

Az elhelyezési döntéseket nemcsak az elektromos kapcsolódás vezérli.

Az alkatrészelhelyezést gyakran elektromos optimalizációs problémaként írják le. A tervezők minimalizálják a nyomkövetési hosszakat, kezelik a visszatérő utakat, elkülönítik a zajos áramköröket, és a leválasztó alkatrészeket közel helyezik el a terheléseikhez.

Ezek a szempontok továbbra is alapvetőek. Ugyanakkor a burkolat geometriája további korlátokat vezet be.

A feszültségszabályzónak közel kell lennie az akkumulátor bemenetéhez. Lehet, hogy légáramlásra vagy hővezetésre is szüksége van a burkolathoz.

A kommunikációs csatlakozónak össze kell igazodnia a külső nyílással. Elhelyezése mechanikailag rögzítetté válhat az útvonaltervezés megkezdése előtt.

A gépfigyeléshez használt gyorsulásmérőnek meghatározott tájolásra lehet szüksége. Elképzelhető, hogy el kell különíteni a rezgő ventilátoroktól vagy kapcsoló mágneses alkatrészektől.

A nagyfeszültségű szakaszt el kell választani az alacsony feszültségű interfészektől. A mechanikai válaszfalak vagy földelési jellemzők befolyásolhatják a végső elrendezést.

A felhasználónak szánt vezérlőknek hozzáférhetőnek kell maradniuk. A belső diagnosztikai csatlakozókhoz technikus hozzáférés szükséges, de nem kell külső nyílás.

Az elektromos és mechanikai prioritások ezen kombinációja elhelyezési hierarchiát hoz létre.

Elsőként helyezze el a rögzített külső interfésszel rendelkező alkatrészeket. Ide tartoznak a csatlakozók, kijelzők, kapcsolók, jelzők, antennák és külső érzékelők.

Második lépésként helyezze el a mechanikai vagy hőtechnikai jellemzőkhöz kötött eszközöket. Ezek közé tartozhatnak hűtőbordák, vázföldelési pontok, nehéz transzformátorok vagy hőpárnához rögzített alkatrészek.

Harmadik lépésként helyezze el az elektromosan kritikus alkatrészeket. A tápegységfokozatok, oszcillátorok, analóg előerősítők, memória és nagysebességű interfészek gyakran szigorú elrendezési követelményeket támasztanak.

Végül helyezze el a rugalmas alkatrészeket, például az ellenállásokat, kis kondenzátorokat és általános logikai eszközöket.

Ez a hierarchia csökkenti a későbbi zavarokat. Egy csatlakozó áthelyezése az útvonaltervezés után több tucat nyomkövetési módosítást kényszeríthet ki. Egy passzív alkatrész áthelyezése általában sokkal kevesebb átdolgozást igényel.

Egy kis USB-eltérés nagy áttervezést válthat ki.

A kezdeti elhelyezés után az egész NYÁK-t be kell tolni a háromdimenziós mechanikai szerelvénybe.

A példaként szolgáló eszköz esetében ez az áttekintés feltárja, hogy az USB-csatlakozó nincs összhangban a burkolati nyílással.

Az USB-csatlakozó pozíciója ütközik az oldalsó burkolati nyílással.

4. ábra. A kezdeti USB-csatlakozó elhelyezése nem egyezik meg a mechanikai nyílással.

Az ütközés egyszerűnek tűnik. Hatása azonban attól függ, mikor fedezik fel.

A vezetés előtt a csatlakozó általában korlátozott erőfeszítéssel mozgatható. A kapcsolási rajz változatlan marad. A közeli alkatrészek kisebb áthelyezést igényelhetnek.

A vezetés után a csatlakozó mozgatása megzavarhatja a differenciálpárokat, a föld visszatérő utakat, a tápvezetékeket, az árnyékolást és a közeli alkatrészeket.

A prototípus gyártása után a változtatás új NYÁK verziót és egy új burkolat prototípust igényelhet.

Szerszámozás után a csatlakozó ütközése komoly kereskedelmi problémává válhat.

Ezért kell a kritikus elhelyezés ellenőrzését a részletes vezetés megkezdése előtt elvégezni.

Javítsa ki az interfészt az elektromos elrendezés rögzítése előtt.

A mechanikai csapat áttekinti az ütközést, és pontos javítási utasításokat ad. Ebben a példában az USB csatlakozót az ellenkező oldalra kell mozgatni, és körülbelül 100 millel eltolni az Y tengely mentén.

Az elektromos tervező frissíti az alkatrész helyét, és visszaküldi a NYÁK-ot a mechanikai összeállításhoz.

Javított USB csatlakozó a burkolat hozzáférési nyílásához igazítva.

5. ábra. A burkolat nyílásához igazított javított csatlakozó elhelyezés.

A csatlakozó most már helyesen igazodik, de az igazítás önmagában nem elegendő.

A csapatnak szimulálnia kell a kábel behelyezését. A kereskedelmi USB csatlakozók különböző túlmintázatú méreteket használnak. Egy nyílás, amely egy kábelt elfogad, egy másikat elutasíthat.

A csatlakozó mélységét is felül kell vizsgálni. A burkolaton túl mélyen elhelyezett csatlakozó megakadályozhatja a teljes csatlakozást. A túl kívül elhelyezett csatlakozó mechanikai terhelésnek lehet kitéve.

Bármely rögzítőfül vagy árnyékoló elem hozzáférhető kell, hogy maradjon a forrasztás és az ellenőrzés során.

A burkolat nyílásának élkikönnyítésre is szüksége lehet. A hegyes geometria károsíthatja a kábeleket vagy akadályozhatja a szögben történő behelyezést.

Ez az ellenőrzés a vizuális igazítási ellenőrzést gyakorlati használhatósági értékeléssé alakítja.

A kritikus alkatrészeket a vezetékek vezetése előtt rögzíteni kell.

Miután minden külső korlátozású és mechanikailag kritikus alkatrész jóváhagyásra került, azok helyét rögzíteni kell.

A rögzítés megakadályozza a véletlen elmozdulást az elektromos optimalizálás során. Emellett jelzi, hogy bármilyen későbbi változtatás több szakterület átfogó felülvizsgálatát igényli.

Az elektromos mérnök ezután az jeleket a rögzített interfészek köré vezetheti.

Kevésbé kritikus eszközök mozgathatók maradhatnak. Az ellenállások, kondenzátorok és más kis alkatrészek gyakran elmozdíthatók a vezetékek jobb áramlása vagy a zsúfoltság csökkentése érdekében.

A nagysebességű áramkörök különös figyelmet igényelnek. A differenciálpároknak szabályozott geometriát kell megtartaniuk. Az órajel utaknak rövidnek kell maradniuk. A visszatérő áramoknak folyamatos referencia síkokkal kell rendelkezniük.

A tápköröknek támogatniuk kell a szükséges áramot. A hőelvezetésnek, a rézvastagságnak, az átfúrások számának és a vezetőszélességnek megfelelőnek kell lennie.

Az analóg területeket el kell választani a kapcsolóüzemű tápegység részeitől. Az érzékeny bemeneteket kerülni kell a zajos mágneses alkatrészeket és a gyors digitális éleket.

Ezeket az elektromos követelményeket úgy kell kielégíteni, hogy közben ne sérüljenek a már meghatározott mechanikai korlátok.

A vezetett alaplapnak vissza kell térnie a mechanikai összeszereléshez.

A vezetett kábelezés befejezése nem zárja le az elektromechanikus folyamatot. A végleges kábelezett alaplapnak vissza kell térnie a háromdimenziós termékmintához.

Ez a végső frissítés tartalmazhat olyan alkatrészeket, amelyek a kábelvezetés során elmozdultak. Tartalmazhat továbbá módosított rézterületeket, hozzáadott rögzítőelemeket, árnyékoló alkatrészeket, tesztcsatlakozókat vagy gyártási jellemzőket.

A mechanikai csapatnak egy másik teljes interferencia-áttekintést kell végeznie.

Az áttekintésnek vizsgálnia kell az alkatrész-fal távolságot, a fedél záródását, a rögzítőelemekhez való hozzáférést, a kábelvezetést, a címkehelyet és az összeszerelési sorrendet.

Az alaplap illeszkedhet a burkolaton belül, miközben lehetetlen felszerelni. Például az USB csatlakozó megkövetelheti, hogy az alaplap szögben lépjen be, mielőtt leereszthető lenne a rögzítőcsapokra.

A Fusion 360 használható a mozgás vizsgálatára a burkolaton belül. A mérnökök megállapíthatják, hogy a közeli falak, bordák vagy csatlakozók akadályozzák-e a behelyezési utat.

Ez a fajta dinamikus összeszerelési gondolkodás elengedhetetlen. Egy statikus, ütközésmentes modell nem garantálja a gyártható terméket.

Az összeszerelési sorrend a termék architektúrájának része.

Minden elektromechanikus terméknek van összeszerelési sorrendje, akár megtervezték, akár a gyártósoron fedezték fel.

Egy jó sorrend lehetővé teszi az alkatrészek felszerelését túlzott kezelgetés, ideiglenes alakváltoztatás vagy speciális eszközök nélkül.

Egy rossz sorrend miatt az operátoroknak élesen kell hajlítaniuk a kábeleket, egyszerre több alkatrészt kell tartaniuk, vagy rejtett rögzítőelemeket kell felszerelniük.

A tervezőcsapatnak dokumentálnia kell a tervezett sorrendet a végleges kiadás előtt.

A példaként szolgáló eszköznél egy lehetséges sorrend a következő lehet:

Szerelje fel a kijelzőt és az előlapi alkatrészeket.

Rögzítse a vezetékes aljzatokat, és vezesse el a kábeleiket.

Helyezze be az alaplapot a szükséges szögben.

Igazítsa a USB csatlakozót az oldalsó nyíláshoz.

Helyezze le az alaplapot a rögzítőcsapokra.

Szerelje fel az alaplapi csavarokat az előírt nyomatékkal.

Csatlakoztassa a belső vezetékeket, és ellenőrizze a húzáscsillapítást.

Zárja le a burkolatot, és végezze el a funkcionális tesztelést.

E lépések digitális áttekintése feltárhatja a hozzáférési problémákat még a gyártási dokumentáció elkészítése előtt.

A csatlakozó helyigényének tartalmaznia kell a csatlakozó alkatrészt is.

Egy gyakori tervezési hiba, hogy csak az alaplap csatlakozóját modellezik, de nem annak csatlakozódugóját.

A foglalat tökéletesen illeszkedhet a burkolaton belül. A tényleges kábelköteg azonban sokkal több helyet igényelhet.

Az ipari csatlakozók gyakran tartalmaznak rögzítőcsavarokat, reteszeket, húzáscsillapító burkolatokat vagy szögben kivezetéseket. A terminálblokkoknak szükségük van a vezeték hajlításához és az eszközök hozzáféréséhez.

Az Ethernet csatlakozóknak lehet, hogy helyet kell hagyniuk az RJ45 retesz számára. A kör alakú csatlakozóknak kézi meghúzáshoz lehet szükségük helyre. A levehető termináloknak ki kell hagyni a kihúzáshoz szükséges helyet.

A tervezési áttekintéseknek ezért tartalmazniuk kell a képviselő csatlakozó alkatrészeket.

Több kábelbeszállító esetén a csapatnak a legnagyobb jóváhagyott csatlakozó burkolatot kell modelleznie. Ez csökkenti a terepi kompatibilitási problémákat.

A kábelhajlítási sugár is számít. Egy rugalmas kábel nem mindig tud azonnal elfordulni a csatlakozó után. A túlzott hajlítás károsíthatja a vezetékeket vagy hosszú távú feszültséget okozhat.

Ezek a szempontok különösen fontosak az ipari mozgás-, vezérlő- és kommunikációs berendezések esetében. A cserehardvereket értékelő mérnököknek szükségük lehet a csatlakozóhozzáférés összehasonlítására különböző hajtás- és mozgásvezérlő platformok között is.

A hőtervezést már az elhelyezés során el kell kezdeni.

A hőkezelést nem lehet a burkolat elkészülte után halasztani.

A tápegységek, processzorok, motorvezérlők, kommunikációs eszközök és kijelző háttérvilágítások mind hőt termelhetnek. Elhelyezkedésük befolyásolja a helyi hőmérsékletet és az általános légáramlást.

Az alkatrész adatlapok megadhatják az üzemi hőmérsékleti határokat. Azonban a környező levegő hőmérséklete nem mindig tükrözi a belső csatlakozási hőmérsékletet.

A szorosan elhelyezett hőforrások helyi forró pontokat hozhatnak létre. Egy zárt burkolat csapdába ejtheti a hőt. A műanyag falak kevés hővezetést biztosítanak.

A Fusion 360 lehetővé teszi, hogy a mechanikai modell tartalmazza a hűtőbordákat, szellőzőnyílásokat, hővezető párnákat és vezető utakat.

A PCB elrendezése támogathatja a hőkezelést rézterítéssel, hőátvezető furatokkal és alkatrész-elkülönítéssel.

Több kérdést is át kell tekinteni:

Hol lép be a hő a burkolatba?

Képes-e a természetes konvekció levegőt mozgatni a belső térben?

Hőérzékeny alkatrészek találhatók-e a fő hőforrások közelében?

Lehetséges-e a hő átadása a vázba vagy a burkolat falába?

Megakadályozza-e a por, a nedvesség vagy a szabályozási előírás a szellőzést?

Szükséges-e a termékhez ventilátoros hűtés, és hogyan észlelik a ventilátor meghibásodását?

A hőtervezés gyakran kompromisszumot igényel. Egy teljesítményeszköz közelebb helyezése a burkolat falához javíthatja a hővezetést, de bonyolítja az elektromos útvonaltervezést.

Egy integrált modell minden szakterület számára láthatóvá teszi ezeket a kompromisszumokat.

Az elektromágneses kompatibilitásnak mechanikai dimenziója is van.

Az elektromágneses kompatibilitást gyakran PCB-útvonaltervezési problémaként kezelik. A gyakorlatban a burkolattervezés erősen befolyásolja a kibocsátást és az immunitást.

A csatlakozó elhelyezése befolyásolja a kábelkapcsolást. Az árnyékolás lezárása hatással van a nagyfrekvenciás áramutakra. A burkolat varratai sugárzó rések lehetnek.

A táp- és jelkábeleket nem szabad ugyanazon a szűk útvonalon áterőltetni. Az érzékeny analóg csatlakozások elkülönítést igényelhetnek a motor- vagy kapcsolóvezetékektől.

A fém burkolat árnyékolást biztosíthat, de csak akkor, ha a fedők, varratok, rögzítők és földelési pontok megfelelően vannak megtervezve.

A műanyag burkolat belső árnyékolást, vezető bevonatokat, szűrt csatlakozókat vagy gondos közös módusú vezérlést igényelhet.

A védőföld és a vázföld csatlakozásoknak mechanikailag megbízhatónak kell maradniuk. Egy földelési pont nem támaszkodhat a festék áthatolására vagy az ellenőrizetlen érintkezési nyomásra.

A PCB modellnek azonosítania kell a váz csatlakozásait és a árnyékolási lezárási területeket. A mechanikai modellnek meg kell őriznie az alacsony impedanciájú utakat a burkolathoz.

Ezeket a jellemzőket a prototípus megfelelőségi tesztelése előtt át kell tekinteni. A késői elektromágneses változások mind a PCB, mind a burkolat szerszámozását befolyásolhatják.

A szervizelhetőség olyan helyet igényel, amely nem jelenik meg a kapcsolási rajzon.

Egy termék gyártható lehet, de nehezen karbantartható.

A szerviztechnikusoknak hozzáférésre lehet szükségük biztosítékokhoz, akkumulátorokhoz, eltávolítható memóriához, diagnosztikai portokhoz, csatlakozóblokkokhoz vagy cserélhető kommunikációs modulokhoz.

A mechanikai tervezésnek elegendő helyet kell biztosítania a kéznek, szerszámoknak és cserélhető alkatrészeknek.

Egy biztosíték látható lehet, de szabványos fogóval eltávolíthatatlan. Egy csatlakozócsavar egy kábelköteg mögött helyezkedhet el. Egy diagnosztikai csatlakozóhoz az egész PCB eltávolítása szükséges lehet.

A szervizelési hozzáférést valósághű szerszámburkolatokkal kell modellezni.

A tervezőknek a terepi körülményeket is figyelembe kell venniük. Az ipari technikusok kesztyűt viselhetnek. A világítás korlátozott lehet. A berendezés a vezérlőszekrényben maradhat felszerelve.

A csatlakozókat azonosíthatónak kell lennie. A polarizáció megakadályozza a helytelen behelyezést. A címkék a bekötés után is láthatóak maradjanak.

Ha a szervizelhetőség már korán beépül, a végtermék könnyebben karbantartható az élettartama során.

A tűréselemzés megakadályozza a hamis bizalmat a tökéletes CAD geometria iránt.

A digitális modellek általában névleges méreteket ábrázolnak. A fizikai alkatrészek mindig tartalmaznak eltéréseket.

A PCB vezetés tűrései, a furat tűrései, a formázott burkolat zsugorodása, a rögzítő játék, a csatlakozó pozíciója és az összeszerelési eltérések mind befolyásolhatják a illeszkedést.

Egy névlegesen igazított csatlakozó a gyártás során elmozdulhat. Egy panel, amely éppen elfér a fal mellett, egyes összeszerelésekben érintkezhet vele.

Ezért a kritikus interfészeknek tűrési tartalékokra van szükségük.

A tervezőcsapatnak azonosítania kell a méretláncokat a rögzítőelemek és a külső interfészek között. A csatlakozó igazítását ugyanazon mechanikai referencia pontokhoz kell viszonyítani, amelyeket az összeszerelés során használnak.

A rögzítőfuratoknál szabályozott hézagot alkalmazhatnak az állítás lehetőségéhez. A nyílásoknál további hely szükséges lehet a kereskedelmi csatlakozók körül.

Azonban a túlzott hézag csökkentheti a megjelenést, a behatolás elleni védelmet vagy a mechanikai támogatást.

A tűréselemzés segíti a mérnököket egy kiegyensúlyozott tervezés kiválasztásában a vizuális ellenőrzés helyett.

A gyártáshoz tervezésnek mind a panelt, mind a burkolatot le kell fednie.

A PCB gyártáshoz tervezése tartalmazza a vezetősávok távolságát, az annuláris gyűrűket, a fúróméreteket, a forrasztómaszk távolságát, az alkatrészek távolságát és az összeszerelési követelményeket.

A mechanikai tervezés a gyártáshoz magában foglalja a falvastagságot, a lehajlási szögeket, a vágó hozzáférést, a hajlítási sugárt, az anyag viselkedését és a rögzítési módszereket.

Az elektromechanikai gyártás mindkét területet ötvözi.

Például egy csatlakozó hullámforrasztást igényelhet. A burkolat helyzetének kompatibilisnek kell maradnia a forrasztási folyamattal és az utólagos tisztítással.

Egy magas alkatrész árnyékot vethet az automatikus optikai ellenőrzés során. Egy mechanikai tartó akadályozhatja a tesztponthoz való hozzáférést.

A préselt csatlakozók behelyezési erőt fejtenek ki. Az áramköri lapnak és a burkolatnak ezt az erőt túlzott hajlás nélkül kell elviselnie.

A nehéz alkatrészek további rögzítést igényelhetnek rezgés közben. Ragasztók, bilincsek vagy tartóelemek számára hely kell a burkolatban.

A konform bevonat körül tartózkodási zónákra lehet szükség a csatlakozók, tesztpontok és földelési érintkezők körül.

A gyártási tesztelés pogo-tű hozzáférést igényelhet. A tesztberendezések megbízható mechanikai referencia pontokat és akadálytalan érintkezési felületeket igényelnek.

Ezeket az igényeket a termék végleges kiadása előtt hozzá kell adni.

Ipari esettanulmány: Távoli gépkövető csomópont

Vegyünk például egy kompakt állapotfigyelő csomópontot, amely forgó gépek közelében van telepítve.

Az eszköz gyűjthet rezgés-, hőmérséklet- és sebességjeleket. Ipari Etherneten vagy más üzem hálózaton kommunikálhat.

Az elektromos tervezés magában foglalja az analóg jel kondicionálást, feldolgozást, elszigetelést, kommunikációt, energiaátalakítást és védelmi áramköröket.

A mechanikai kialakításnak kezelnie kell a kábelbevezetések, árnyékolás lezárása, burkolat tömítése, rögzítési irány és környezeti hatások kérdéseit.

A szenzor bemeneteket el kell választani a zajos tápköröktől. A kábelárnyékolás tudatos csatlakoztatási stratégiát igényel. A burkolatnak helyet kell biztosítania a terepi kábelezésnek és a hajlítási sugárnak.

Egy csatlakozó elektromosan megfelelő lehet, de nem alkalmas kesztyűt viselő technikusok számára. Egy kompakt burkolat csökkentheti a költségeket, miközben megnehezíti a terminálokhoz való hozzáférést.

A csomópont merev rögzítési felületet is igényelhet. A gép mechanikai rezgése befolyásolhatja az érzékeny belső elektronikát.

Az integrált áttekintés lehetővé teszi a csapat számára, hogy ezeket a kölcsönhatásokat a hardver építése előtt elemezze.

A meglévő üzemrendszerekkel dolgozó mérnökök összehasonlíthatják a különböző gépkövető komponensek fizikai integrációs igényeit is.

Ipari esettanulmány: Kompakt szervo-vezérlő átjáró

Egy másik példa egy olyan átjáró, amely egy gépvezérlőt több szervohajtással köt össze.

A készülék tartalmazhat ipari Ethernet portokat, elszigetelt soros kommunikációt, digitális bemeneteket, állapotjelzőket és 24 VDC tápcsatlakozót.

A kommunikációs csatlakozóknak az előlapi hozzáférést kell biztosítaniuk. Az állapotjelző LED-eknek meg kell egyezniük a fénycsövekkel vagy a nézőablakokkal. A tápcsatlakozónak kábelezési helyre van szüksége.

A processzor és a hálózati eszközök koncentrált hőt termelhetnek. Az elszigetelő elemek elhelyezési akadályokat hoznak létre. A nagysebességű jelek szabályozott útvonalat igényelnek.

A burkolat DIN sínre szerelhető. Ez korlátozásokat jelent a szélesség, a retesz hozzáférése és a szomszédos berendezések tekintetében.

Egy keskeny burkolat vonzónak tűnik, mert helyet takarít meg a szekrényben. Ugyanakkor a nem elegendő szélesség miatt a csatlakozókat több felületre kell helyezni, ami bonyolítja a vezetékeket.

A Fusion 360 támogatja az áramköri lap alakjának, a csatlakozó orientációjának, a sínre szerelésnek és az összeszerelési sorrendnek az értékelését egyetlen termékmodellben.

A csapat összehasonlíthat egy egylapos kialakítást a rétegezett lapokkal. A rétegezett kialakítás csökkentheti a szélességet, de növelheti a csatlakozó komplexitását és a hőterhelést.

Ezek a kompromisszumok könnyebben értékelhetők, ha az elektromos és mechanikai geometria összekapcsolt marad.

Ipari esettanulmány: Elosztott I/O zord környezetekhez

Egy elosztott I/O egység további összetett integrációs problémát jelent.

A termék digitális bemeneteket, analóg csatornákat, relékimeneteket, kommunikációt és tápegység-kondicionálást is kombinálhat.

A helyszíni vezetékek jelentős terminálhelyet igényelnek. Az elszigetelési határok befolyásolják az áramköri lap elrendezését. A reléalkatrészek magassági és hőproblémákat okozhatnak.

Ha a burkolat magas behatolásvédelmi besorolást igényel, a külső nyílásokat minimalizálni kell. A csatlakozók, tömítések és kábelbevezetések a tömítési stratégia részévé válnak.

A mechanikai válaszfalak elválaszthatják a veszélyes feszültségeket az alacsony feszültségű elektronikától. A szükséges átütési és távolsági értékeket az áramköri lapon és a burkolaton is meg kell tartani.

A burkolat anyagának ellenállónak kell lennie vegyszerekkel, rezgéssel, hőmérséklet-változásokkal és ultraibolya sugárzással szemben, ahol alkalmazható.

A szervizcsapatoknak előfordulhat, hogy az elektronikát a helyszíni vezetékek leválasztása nélkül kell cserélniük. Ez az igény eltávolítható terminált vagy alapegység-architektúrát eredményezhet.

Egy ilyen döntés befolyásolja a csatlakozó kiválasztását, az áramköri lap alakját, a burkolat szerszámozását és a termék költségét.

A korai elektromechanikai modellezés segíti a csapatot az ilyen architekturális választások értékelésében, mielőtt azok költséges elköteleződésekké válnának.

A változáskezelés ugyanolyan fontos, mint a geometria cseréje.

Az integrált platform csökkenti a fájlátadások számát, de a csapatoknak továbbra is fegyelmezett verziókezelésre van szükségük.

Minden fő interfésznek egyértelműen azonosított tulajdonossal kell rendelkeznie. A burkolat nyílása a mechanikai csapaté lehet, míg a csatlakozó helye az elektromos csapaté.

Bármelyik elem változtatása mindkét csoport általi felülvizsgálatot kell, hogy kiváltson.

A tervezési mérföldkövek szabályozott állapotokat hozhatnak létre:

Koncepciós állapot: a geometria rugalmas marad, miközben az architektúrát vizsgálják.

Interfész állapot: az áramköri lap körvonala, csatlakozói, kijelzői és rögzítési pontjai szabályozottá válnak.

Útvonal állapot: a kritikus alkatrészek helyzete zárolva van.

Érvényesítési állapot: a hő-, mechanikai, elektromos és gyártási ellenőrzések befejeződtek.

Kiadási állapot: a gyártási adatok megfelelnek a jóváhagyott integrált modellnek.

Minden állapotnak meg kell határoznia, hogy mely változtatások engedélyezettek, és ki jogosult jóváhagyni azokat.

A csapatoknak kerülniük kell az exportált geometria nem kezelt másolatait. Egy helyi számítógépen elmentett STEP fájl gyorsan elavulhat.

A verziójegyzeteknek a műszaki hatást kell leírniuk, nem csak azt, hogy egy alkatrész elmozdult. A jegyzetnek magyaráznia kell, miért mozdult el és mely interfészeket ellenőriztek újra.

A szakágak közötti átvizsgálásoknak a termék interfészeket kell követniük.

Sok tervezési átvizsgálás szakág szerint szerveződik. Az elektromos mérnökök az áramköri rajzot vizsgálják, a mechanikai mérnökök a burkolatot, a NYÁK tervezők a kiosztást.

Az elektromechanikai átvizsgálásoknak inkább az interfészekre kell összpontosítaniuk.

A csatlakozó átvizsgálásnak tartalmaznia kell a csatlakozó elhelyezkedését, a nyílás geometriáját, a kábelhelyet, az árnyékolást, a tömítést, a címkézést és az összeszerelési hozzáférést.

A kijelző átvizsgálásnak tartalmaznia kell az aktív területet, a látószöget, a rögzítési nyomást, a kábelvezetést, az optikai tisztaságot és a szervizcserét.

A hőátviteli átvizsgálásnak tartalmaznia kell az alkatrész veszteségeket, a réz eloszlást, a légáramlást, a burkolat vezetését, a környezeti feltételeket és a hőmérsékleti határértékeket.

A földelési átvizsgálásnak tartalmaznia kell az áramköri referenciát, a vázhoz való kötést, a kábelárnyékolásokat, a rögzítőelemek érintkezését és a szabályozási követelményeket.

Ez az interfész-alapú módszer olyan problémákat tár fel, amelyeket a szakág-specifikus átvizsgálások esetleg nem vesznek észre.

Egy gyakorlati elektromechanikai átvizsgálási ellenőrzőlista.

Az útvonaltervezés megkezdése előtt ellenőrizze a következőket:

A NYÁK körvonala megfelel a jóváhagyott mechanikai burkolatnak.

A rögzítőfuratok illeszkednek a burkolat kiemelkedéseihez és a szerelvényekhez.

A kritikus tiltott zónák definiáltak és ismertek.

A csatlakozók illeszkednek a nyílásaikhoz.

A csatlakozódugók be- és kihúzási helye elegendő.

A kijelzők, kapcsolók és jelzők megfelelően illeszkednek.

A magas és nehéz alkatrészeknek elegendő helyük van.

A hőelvezető eszközöknek meghatározott hőelvezetési útvonaluk van.

A kábelvezetést és a hajlítási sugarat figyelembe vették.

Az összeszerelési eszközök elérik az összes szükséges rögzítőelemet.

Az útvonaltervezés után ellenőrizze a következőket:

Egyetlen alkatrész sem került mechanikai tiltott zónába.

Az áramkör követni tudja a tervezett behelyezési útvonalat.

A burkolat záródik kábelösszenyomódás nélkül.

A rögzítőelemeket gyártási eszközökkel lehet beszerelni.

A tesztpontok hozzáférhetőek maradnak.

A földelési és árnyékolási jellemzők sértetlenek maradnak.

A szabályozási engedélyek nem sérültek.

A jóváhagyott NYÁK verzió megegyezik a mechanikai összeállítással.

A gyártási csomag megfelel az érvényesített termékmodellnek.

A prototípus tesztelésének meg kell erősítenie a digitális feltételezéseket.

A digitális integráció csökkenti a kockázatot, de nem szünteti meg a prototípusok szükségességét.

A fizikai prototípusok feltárják az anyag viselkedését, a kábelek hajlékonyságát, a csatlakozók tapintását, a kijelző láthatóságát, a rögzítőelemek elérhetőségét és az összeszerelési eltéréseket.

Az első prototípust inkább érvényesítő eszközként kell kezelni, nem pedig bemutató egységként.

A mérnököknek rögzíteniük kell minden váratlan kölcsönhatást. Még a kisebb összeszerelési nehézség is komoly gyártási problémává válhat nagyobb mennyiségek esetén.

A prototípus átvizsgálásába be kell vonni az elektromos, mechanikai, gyártási, minőségügyi és szerviz csapatok képviselőit.

A csapatnak közvetlenül össze kell hasonlítania a fizikai összeállítást az integrált CAD modellel.

Bármilyen eltérés hibás alkatrészmodellt, elavult verziót, gyártási eltérést vagy hiányos tűréselemzést jelezhet.

A javításokat vissza kell vezetni a digitális modellbe. A prototípus nem válhat külön, dokumentálatlan módosítások forrásává.

A Fusion 360 legnagyobb értéket ott nyújtja

A Fusion 360 különösen értékes, amikor az elektromos és mechanikai tervezési döntések szorosan összekapcsolódnak.

A kompakt eszközök előnyösek, mert a kis geometriai ütközések az egész architektúrát befolyásolhatják.

A sok külső interfésszel rendelkező termékek előnyösek, mert a csatlakozó, kijelző, kapcsoló és jelző elhelyezésének szinkronban kell maradnia.

Az alacsony volumenű ipari berendezések előnyösek, mert a csapatoknak nem feltétlenül van külön vállalati platformjuk minden mérnöki szakterülethez.

A gyorsan fejlesztett prototípusok előnyösek, mert a tervezés gyakran változhat a korai tesztelés során.

Az egyedi burkolatot használó termékek előnyösek, mert a mechanikai elemek közvetlenül reagálhatnak a NYÁK követelményeire.

A platform támogatja a folyamatosabb munkafolyamatot is. A mechanikai geometria meghatározhatja a NYÁK-ot. Az elektromos elhelyezés visszakerülhet a burkolathoz. Mindkét csapat ugyanazt a termékkörnyezetet tekintheti át.

Ez a folytonosság csökkenti a manuális exportok számát és korlátozza az elavult geometria átnézésének kockázatát.

Az integráció nem helyettesíti a mérnöki ítéletet.

Egy közös tervezési platform nem garantál automatikusan megbízható terméket.

Pontosan modellezett alkatrészekre továbbra is szükség van. A tiltott területeket helyesen kell meghatározni. Az elektromos korlátokat be kell tartani. A mechanikai tűréseknek reálisnak kell lenniük.

A mérnököknek érteniük kell a gyártási folyamatokat, anyagokat, szabályozási követelményeket és a terepi körülményeket is.

Az automatikus ütközésészlelés felismerheti az átfedő testeket. Nem biztos, hogy észrevesz egy hozzáférhetetlen csavart, elfogadhatatlan kábelhajlítást vagy zavaró szervizeljárást.

A hőelemzés ésszerű teljesítmény- és anyagfeltételezésektől függ. Az elektromágneses teljesítményhez továbbra is speciális tervezői ítélet és fizikai tesztelés szükséges.

A szoftver javítja az összehangolást. Nem helyettesíti a műszaki felelősséget.

Egy hatékonyabb termékfejlesztési módszer

Egy megbízható elektromechanikai folyamat több összekapcsolt szakaszon keresztül foglalható össze.

Kezdje a termék funkciójával és ipari formatervezésével. Határozza meg, hogyan fogják használni, rögzíteni, csatlakoztatni és karbantartani a terméket.

Hozza létre a mechanikai burkolatot. Tartalmazza a burkolat falait, rögzítő elemeket, felhasználói felületeket és telepítési korlátozásokat.

Határozza meg a NYÁK körvonalát ebből a keretből. Tartalmazza a rögzítőfuratokat, kivágásokat és tiltott területeket.

Fejlessze ki a kapcsolási rajzot, és válasszon fizikailag validált alkatrészeket.

Először helyezze el a mechanikailag rögzített alkatrészeket. Ellenőrizze a csatlakozókat, kijelzőket, kapcsolókat, jelzőket és hőátviteli felületeket.

Helyezze vissza az eredeti NYÁK-ot a mechanikai szerelvénybe. Minden jelentős ütközést oldjon fel a vezetés előtt.

Zárjuk le a kritikus alkatrészpozíciókat. Fejezzük be a jel-, táp- és földelési elrendezést.

A végső mechanikai érvényesítéshez küldjük vissza az útvonaltervezett NYÁK-ot.

Vizsgáljuk felül az összeszerelési sorrendet, a karbantartási hozzáférést, a hőviselkedést, a tűréseket és a gyártási követelményeket.

Készítsünk prototípusokat, és hasonlítsuk össze őket a jóváhagyott digitális modellel.

Csak az elektromos és mechanikai konfigurációk szinkronizálása után adjuk ki a gyártási adatokat.

Összegzés

Az elektromechanikai integráció nem egy végső kompatibilitási ellenőrzés. Ez egy folyamatos mérnöki folyamat, amely a termékarchitektúrával kezdődik és a gyártási kiadásig tart.

Szinte minden elektronikai termék sikeres kapcsolatot igényel a NYÁK, a burkolat, a csatlakozók, a vezérlők, a kábelezés, a hőrendszer és az összeszerelési módszer között.

A Fusion 360 támogatja ezt a kapcsolatot azáltal, hogy a mechanikai tervezést, a NYÁK-definíciót, az alkatrészelhelyezést és a háromdimenziós érvényesítést egy összekapcsolt környezetben tartja.

A gyakorlati munkafolyamat az ipari tervezéssel és a burkolatfejlesztéssel kezdődik. A mechanikai csapat meghatározza a NYÁK alakját. Az elektromos csapat kiválasztja és elhelyezi az alkatrészeket. A teljes panel visszatér a mechanikai modellhez az interferencia-ellenőrzéshez.

Csak a kritikus interfészek érvényesítése után kezdődhet meg a részletes útvonaltervezés. Az útvonaltervezett NYÁK-nak vissza kell térnie a végső összeszerelési, helytakarékossági, hőtechnikai és gyártási ellenőrzésekhez.

Ez a megközelítés csökkenti a felesleges átadások számát, korlátozza a módosítások miatti zavart, és észleli az ütközéseket még mielőtt azok a gyártás vagy szerszámkészítés szakaszába kerülnének.

A legfontosabb eredmény nem csupán a gyorsabb CAD munka. Ez jobb mérnöki kommunikáció.

Amikor az elektromos és mechanikai csapatok közös termékdefiníció alapján dolgoznak, a tervezési döntések kontextusban válnak láthatóvá. Egy csatlakozó már nem csupán egy kapcsolási rajz szimbólum. Elektromos interfésszé, mechanikai nyílássá, kábelútvonalá, árnyékolási ponttá, összeszerelési jellemzővé és karbantartási kérdéssé válik.

Ez a szélesebb látásmód segíti a csapatokat abban, hogy olyan termékeket hozzanak létre, amelyek megfelelően illeszkednek, megbízhatóan összeszerelhetők, biztonságosan működnek, és szolgálati idejük alatt praktikusak maradnak.

További információk az Autodesk Fusion 360 integrált mechanikai és elektronikai képességeiről elérhetők az hivatalos Autodesk Fusion 360 termékforrásban.

A szerzőről

Ethan Caldwell | Vezető ipari rendszerek tudósítója

Ethan Caldwell 12 éves tapasztalattal rendelkezik az ipari elektronika, vezérlőrendszer-integráció és elektromechanikai termékfejlesztés területén. Tudósításai között szerepel terepmérnöki és tervezés-áttekintési munka a Rockwell Automation, Siemens, Beckhoff Automation és Schneider Electric platformokkal kapcsolatban.

Hozzászólás írása

Felhívjuk a figyelmedet, hogy a hozzászólásokat jóvá kell hagyni a közzétételük előtt.