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CAD支援ソフト探索
三次元CADの評価とプリント基板設計CADへの応用
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CUT-OUT
PCADではカットアウトというアイコンはあってもこれまで全然使ったことがありませんでした。
しかし、IDF形式での出力ではBOARDレイヤでのカットアウトは重要で
角穴の場合は簡単に処理できます。
その前にBOARDレイヤでラインで角穴を作図してみましたが、IDFではBOARD内BOARDと解釈されて
しまうのか内側にあるものだけが基板外形と解釈されてしまいました。

つまり
PCAD2002でのCUT-OUT>IDF>CIRCUITWORKS>SOLIDWORKS
という連携で角穴が指定可能です。デフォルトでは角穴はノンスルーホールになるので
後処理でスルーホールの断面の色を変更します。

PCAD2006ではBOARDには専用のCUT-OUTがありそれ以前のファイルがそれに変換されることは
ありません。(ポリゴン扱い)
IDF出力時はエラーも多く、書き直す必要がありそうです。
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SOLIDWORKSのレンダリング
レンダリングに関してはうちのようなジャンルではそれほど関心がなかったのですが
最終的に写真レベルにするには大事なことなので触れておきます。
「PhotoView360」はSOLIDWORKS2009PREMIUMでは別のアプリとなっていますが
比較的わかりやすい操作系です。

「PhotoWorks」はSOLIDWORKS2009PREMIUMではアドイン設定すれば使えるようになります。
ただしCIRCUITWORKSなどでインポートしてもそちらの色設定が優先するようで
それを知らないで出来上がったSLDASMの基板上の部品の色合いの変化に焦りました。

両者の違いはこちらに掲載されています。

これ以外にSOLIDWORKSに標準搭載されているのが「REALVIEW」
金色の丸いアイコンがそれで、うちのようなジャンルではこれで十分そうです。
CAD、CAM、PDF
使用しているCADなどを分類してそれぞれの変換ファイルで図にしてみました。
今回はグラフィック関連のものは省いています。
なるべくDXFでの変換はしないようにしていますがそれでもまだ残っています。
CAD_CAM_PDF

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IDF4.0の仕様
こちらにIDF2.0/3.0とIDF4.0との比較がPDF形式になっています。
大雑把にはIDF4.0ではパターン以外にはソルダリングや複雑な形状や面付けなどに対応しています。
IDF4.0の仕様は3.0からするとかなりの進歩ですがこれだけ網羅すると
基板設計CAD側の対応が大変です。

CIRCUITではIDF4.0でファイル出力は可能ではありますが
基板設計CAD側でIDF4.0出力に対応したものはまだ見たことがありません。
(IDF4.0は1998年には制定されているようです。)

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Altium Designerの3Dパターン
Altium Designerでは基板上のパターンまで3D表現できているので
そのIDF形式はVer.4かと思っていましたがそうではなくSDRC-IDF(Brd)では
Ver.4の形式の*.idfファイルではなくVer.3の*.brdの拡張子でした。
PCAD2002ファイル>Altium Designer Summer09で読み込み>*.brd書き出し
でチェックした結果は基板上の部品がなぜか弾かれて基板だけになってしまいました。

Altium Designer経由でのファイル変換もパターンの条項が消えてしまったので
これらの不具合をも追求する気が失せてしまいました。
でも、これから想像するとそれらの3D表示はAltium Designer独自が持っているってこと
なのでしょう。
サーキットワークスでの半田面部品のエラー
CIRCUITWORKSでIDF形式のファイル読み込みも実働し始めたのですが
半田面に実装した部品の一部で位置が少しずれた抵抗アレーを発見。

SOLIDWORKSでのIDF読み込みではCIRCUITWORKS liteが起動してオプションで
底面の配置のチェックを外すなどでシルク形状の配置情報ではエラー回避できます。
しかし、直接CIRCUITWORKSでの読み込みではそのようなオプションはなく
半田面を見ると表示上は正常です。
でも実際に搭載部品で生成すると向きが違って実装されるものがあり。

調べてみると半田面でオリジナルの方向から回転したものに起きています。
抵抗アレー以外ではSOPのICも1ピンを基準にしていたのでチェック用にテスト基板を
作成してみるとその症状を再現。
こういう症状の場合はSOLIDWORKSで後から個別に回転と移動で対応しなければいけないのかと落胆。
また、センター割り振りの部品では問題がないので、これを回避するために部品をセンター割り振りで
全部を再作成しようかとも考えてしまいました。

そこで一旦CIRCUITWORKS側でIDF4形式でセーブし、それを再読み込みして生成すると問題がないことを
発見しました。
PCADから作成したファイルは拡張子がIDFそのものではなく*.brdや*.pro
(他に*.libというファイルがある場合もあり)というファイルを複合で管理する形式です。
それはCIRCUITWORKS側ではIDF2/3形式という名前のようです。

それに比べてIDF4形式では*.idfという一つのファイルで管理できるようです。
結局、CIRCUITWORKS側かSOLIDWORKS側でのエラーかははっきりしませんでしたが
これで回避できてほっとしています。
抵抗アレーの部品自体はこの間に同じ原点にてより現物に近い形に作り直しました。

CW_IDF4

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SOLIDWORKSのIDFインポート
SOLIDWORKSはプレミアムでなくても
IDF形式でのインポートでCIRCUITWORKSライトが動作して
基板に変換してくれることを知りました。
処理量とファイル量は増えますがファイル読み込み時のオプションで
ドリル穴を実際に存在する穴に変換しておいた方がリアリティがあります。
また、別のオプションの部品外形も実装面に描く設定にしておいた方が
後からの半田面の部品作成には有利です。

ショートカットに押し出しやフューチャ編集を登録しておくと
基板上の部品外形の一部から簡単に押し出しが可能です。
ただし、ベースとなる基板とマージしてしまうとコネクタなどをシェル化する時に
穴の開いた基板と一体で演算して時間が掛かった後にエラー終了してしまうので
注意が必要です。

こういった処理をする場合は、事前に基板設計CAD側で事前に高さ情報を
入れておいた方が便利ではあります。
基板設計の手始めの打ち合わせにはラフ処理した形状でも重宝するので
こういった機能はありがたいです。
その他の注意点として、この工程で作成したものは部品形式*.SLDPRTで
CIRCUITWORKSで作成されるアセンブリ形式*.SLDASMではないという点です。
でもSLDPRT形式なので修正はワンクッションがなくて簡単です。

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ソリッドワークス2008部品データ
ソリッドワークスの基板上で使用する部品作りも一段落したので
バックアップ代わりにサイトにアップしておきました。
ソリッドワークス2008SP0にて作成しています。

サーキットワークスに対応させるためPCAD2002側で作成しているライブラリとの位置関係に
対応、準拠していますが
XY平面からZ方向に押し出しているので原点以外は通常では問題なく再利用可能だと
思います。

こちらからDLしてください。

追記
抵抗アレーARRAY4-9は作り直した時に原点が大幅にずれてしまっているのに気がつきました。
再アップはしませんので、その点はご注意ください。

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電解コンデンサ
ソリッドワークスでの部品作りで最後まで保留にしていたのが
電解コンデンサの極性の帯とマイナスの文字。
DLした抵抗のカラーコードの部品の作り方を参考にし
表面(曲線であっても)を分割するコマンドがあるのを知りやっと作成することができました。
これでソリッドワークスでの部品作成も一段落し、後は気がついた時に部分修正すること
ぐらいです。
サンプルファイルはこちらからDL可能です。


プロフィール

SOPHIL

Author:SOPHIL
神奈川県でプリント基板のパターン設計業務をしています。
使用CADはP-CAD2002/2006、三次元CAD/SOLIDWORKSで実装部品を立体化
3DCAD、CG、グラフィックソフトを利用し
パターン設計ソフトの更なる使い勝手の改善にトライ。

メール

質問や仕事などのメール送付は下記アドレスまで お願い致します。

sophil@mug.biglobe.ne.jp

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