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三次元CADの評価とプリント基板設計CADへの応用
12 | 2011/01 | 02
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プリント基板パターン設計のご依頼は
ブログ内では3DCADなどに関する記事を掲載していますが本業はプリント基板のパターン設計をしております。
以下はその宣伝となります。

Orcadの回路図からのパターン設計をお請けしております。
頻繁なやり取りの取引業者様とは通常の5割引きぐらいなのですが
今回は条件付ではございますがそれより更な格安価格でお請けいたします。

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ネット数:1000ネット前後
(ORCADのオリジナル部品サイズでA3サイズ程度で4ページ程度、小さくしたライブラリーで2ページ程度)
仕様:両面または4層基板、面付けなしで外形は四角形
回路図の内容:アナログ、デジタル、デジアナ混在、RF、オーディオも可
(前職が無線の回路設計でしたので、上記どれにも対応可能です。)

この条件でよろしければ、7割引きでの初回お試しの割引セールとさせてもらいます。

通常通り、仕様の打ち合わせ
(書類が揃っていればメールでも可能ですが、可能でしたら初回は訪問しての打ち合わせがベストです。)
そして、お見積もりという手順になります。

納品はパターン図、基板上に部品実装された3DPDF及びレンダリングした実装基板想像図
そして、製造用のNCデータとガーバーデータとなります。
(必要に応じて3DCADデータもSOLIDWORKSで出力可能なファイル形式であれば対応致します。)
こちらの記事の各ページの資料が参考になります。

P板.COMでの製造実績も数年以上ありますので互換性には問題なしです。
(P板.COMなど基板製造会社とのガーバーデータ内での質問に対して直接のやり取りにも対応致します。)

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期間は2011年3月末までとさせてもらいます。
担当:SOPHIL/泉
メールでのお問い合わせは右のメールアドレスまでお願い致します。

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三次元CADの記事の画像
年末前後に記事にした「3D化の具体的な手順」を
画像が多いので書類風の画像(3ページ分)にしてみました。
PAGE1PAGE2PAGE3

文章にするよりはスマートな筈です。
再クリックすると大きな画面になります。


SOLIDWORKS DATA アップロード
SOLIDWORKSで使っている基板上の部品データをこちらのサイトにアップロードしておきました。
ゲストの場合は指定の英数字を入力し
十数秒待って表示されるDLボタンを押して保存します。

SOLIDWORKSのデータ形式は互換性を考えて、うちで一番古いSOLIDWORKS2008で
作成してあります。

リレーやIC類(2列)は1番ピンを基準にしてあり、他はセンター割り振りのものが殆どです。
コネクタで2列のものはどちらかの列を基準にしている場合があります。
長年流用している基板設計CADの部品の基準点との兼ね合いなので
その点はご容赦ください。

LED類だけはダッソシステムのSOLIDWORKSサイトに登録されていた海外のものを
修正したものもありますが、それ以外はうちのオリジナルです。

テーマ:CAD - ジャンル:コンピュータ

「SolidWorks」からの3DPDF形式ファイルの直接出力
ファイル保存時にPDF出力が可能なのは知っていましたが3DPDFも出力できるのは知りませんでした。
(SolidWorks2008-2010のどれもがこの機能を搭載)
ACROBAT 8-Xを所有していない方には便利な機能です。

ただ、通常のPDF保存の時にチェックを入れるだけで光源設定などのオプションはありません。
そのため、出力したファイルでは光源の種類やアウトラインなどの表現方法の選択画面がなく
やや残念です。


CAD業務に使用する理想のPC用デスクは
以前から使っているPC用デスク(2台所有)は書類を見ながらの為に大きくて
天板サイズが700mm x 1200mmですが足元には棚があってそこに書類を入れていました。

高さが609mmのフルタワー(CC800DW)を購入してからはそれが大きくて
置き場所がなくて困っていました。

そこで考えたのがこの方法です。
天板はそのまま利用し横は市販のものでは600mmのサイズが多いので
もう一つのデスクの天板をカットして高さ方向に利用しています。
見えない部分はL型金具などで補強し、リア部分は市販の圧縮合板で補強しています。
(IKEAのパイプ足も考えたのですが揺れがひどく、内ノリが減り、PCに傷がつくので止めました。)

写真撮影だとごちゃごちゃして上手く表現できないので3DCADで表現してみました。

DESK_PC2.jpg
CC800DWは透明アクリル窓が左側にあるので左に配置しています。
右のCC700Dは今後、購入予定なので想像図です。

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STEP形式とParasolid形式
SOLIDWORKS2010からU3D形式に続いて、上記2つの形式でも保存し
ACROBAT9にて3DPDF(ソリッドアウトライン)を生成するテストをしてみました。

STEP形式ではU3Dよりも3DPDFにした場合はファイルサイズがほぼ同じなのに動作は軽い感じがします。
ただ、コンデンサ(セラミック)などの曲線が多い部品ではその3DPDFを拡大してみると
アウトラインの部分に細かいしわのようなモノが出ています。

Parasolid形式ではSTEP形式よりも更に3DPDFの操作時には軽い感じがします。
ファイルサイズも6割減しています。
アウトラインもSOLIDWORKSファイル形式がら生成したものと差は確認できませんでした。
ただ、STEP形式、Parasolid形式どちらでもいえることですがLEDなどの透過率が50%程度で部品作成した
半透明のものは透過率0%となって他の部品と同じ雰囲気になってしまいました。
U3D形式では透過率もそのまま再現してくれるので厳密な表現が必要な場合はこのファイル形式も重要です。

結論としては
通常は手軽なParasolid形式で、基板上に半透明の部品が存在していてそれも再現したい場合は
3DPDFのファイルサイズが大きくなることを覚悟しU3D形式を利用することにします。
SOLIDWORKS2010 ---> Parasolid形式 ---> 3DPDF(ACROBAT9)

これは基板上の部品配置を表現する場合で、金型などの厳密な場合は適宜
実験をして中間ファイルとしてどれが良いかをご判断ください。

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テーマ:CAD - ジャンル:コンピュータ

ODB++形式でのCAD利用
多少はODB++形式のファイルに関して説明されたものが出てきました。
以前にも少しふれたのですが今回はガーバーエディターをまじえての話にします。

PCADではODB++形式でのEXPORTが可能なのでサンプル基板のデータを出力。
それをCAM350にて同形式でIMPORTしてみました。
(事前にCAM350での自己イン/アウトも試していましたが問題なし)

他の形式とは違って複数のフォルダー形式になりますが
CAM350では基板設計CADではないかと思うぐらいすべての情報が伝わっています。
ガーバー化には基板設計CADの知識が必要ではありますが修正には使えそうです。

色々な基板設計CADがこのODB++形式をイン/アウト機能として
扱ってくれればいいのにと思ってしまいますが、メーカーとしてはこれでは客が流れて
シェアーが変わってしまうのが怖そうです。

CAM350でのODB++での出力では指定したフォルダ内にあった他のファイルを消去
してしまうので事前に出力フォルダを作成しチェックしておく必要があります。
(複数のフォルダーがあるのでそうしているのでしょう。PCADでは大丈夫でした。)

基板設計CAD側の高さ情報も含まれているようですが3DCADレベルのデータかどうかは不明です。
ODB++ Viewer」というものもあるようですがこちらはまだ試していません。

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3DPDF化の中間ファイルとしてのU3D
今まで3DPDFはずっと
SOLIDWORKS2009(内部のCIRCUITWORKSを主に使用) ---> *.SLDASM ---> ACROBAT3D 9Pro Ex
という組み合わせで作っていました。

ところが「ACROBAT Xシリーズ」では以前にもふれたように
SOLIDWORKS(2009/2010のどちらでも)のアセンブリーファイル*.SLDASMを
読み込んでくれなくなりました。

そこでSOLIDWORKS2010のアセンブリーファイルをU3D形式で保存し
ACROBAT3D 9Pro Exでそのファイルを読み込んで3DPDF化しています。
(「ACROBAT X Pro」でも可能ですが背景やライティングなど読み込みの設定方法が変わったようです。)

要約すると
SOLIDWORKS2010 ---> U3Dファイル形式 ---> ACROBAT3D 9Pro Ex(またはACROBAT X Pro)

以前の3DPDFとの違いは
ファイルが少し重くなることと部品のツリー構造がやや多めになることでしょう。
この実験で見た限りでは中間ファイルとしてのU3Dは使えそうです。

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基板設計現場での3DCADの導入
今まで二次元で済んでいる基板設計の現場に、どうして三次元CADを導入するのかという質問が
技術の現場から一番多いように感じます。

回路設計者や基板設計者は頭の中に三次元のイメージが作れるから
そういう意見があるのだと思います。
しかし、大幅な変更や部品移動が起こると、どうしても見逃しミスが発生してしまいます。
そういった点、検討図が簡単に生成できる三次元CADではミスは少ないでしょう。
部品や内容の変更は三次元CADではそれぞれが連動し処理するので自動でその変更を反映してくれます。

機構設計を担当されている方は検討図を大事にされるので三次元CADの導入には積極的ですが
逆に決定権がない場合が多いように感じます。

欠点は、新規部品を基板設計CAD用に部品発行しますが、同時に三次元CADソフトウェアでも
(同じ名前で)部品作りが必要な点です。
しかし、慣れると三次元CADでの部品作りも5-10分程度なのでそれほど負担ではないでしょう。
(ICや定番のチップ部品では形状が一緒の場合が多く別名コピーで対応可能です。)

逆に、別々のCADで一つの部品の形状を発行登録するので部品ピッチや穴径は両方のCADで同じように
ずれない限り、ミスが発見できるという利点があります。

同業者の方でも、質問のある方はメールなどで対応可能ですので
お気軽にご相談ください。


CAM350でのCADデータ化
ガーバーデータのチェック用に使用しているCAM350(V10.0)にて
EXPORTの項目にCADデータの出力項目があるので、それを試してみました。

ガーバーデータの表示レイヤをグラフィックではなく、それぞれ対応する
TOP、BOTなどに設定し、Accel EDA(PCADの前身)で出力しました。
図研やPADSなどの基板設計CADデータにも対応しています。

そのデータをPCAD2002で読み込むと
一部のパターンが欠落している箇所がありましたが修正すれば殆ど問題ない
レベルで読み込めました。
また、左下の原点は異なっていました。

ただ、シルクを含めてすべてがVIAやラインなどの要素で構成されているので
部品と認識していません。
従って、ネットリストをロードしてDRCが掛けられません。

随分前に行ったCAM350の講習会では個別に各レイヤの要素を総合して、部品として認識させることが可能とは
聞いたことがあるのですがこれにはトライしておりません。

他社の古い機種を位置からやり直す場合の下絵としては利用可能でしょう。


メールアドレス
<プロフィール>のすぐ下に
<メール>の項目を設けてメールに対応しました。
チェック頻度の高いメールアドレスですので
お気軽にメールお待ちしております。

メールフォーム
ブログを登録したときに取得したNIFTYのWEBメールが昨年に運用を終了してしまいました。
その為に、右下の「メールフォーム」から質問などをされた方からは手元にメールは届いておらず
ご返事が出せないままとなってしまいました。
とりあえず「メールフォーム」のプラグインは外しました。

どうやら、このFC2ブログ立ち上げ後に、別の新メールアドレスには変更できないようなシステムに
なっているようなので今後、「メールフォーム」をどうするか思案中です。

大変ご迷惑をお掛けして申し訳ありません。


3DPDFファイルの見本
前の記事で使用したテスト用の3DPDFのファイルは1.5Mbぐらいです。
ブログではアップできないサイズなのでMEGAUPLOADにアップロードしておきました。

DLの仕方
ビジターの場合は(ランダムに)指定される英数字を入力して15秒程度待ち
DLボタンが有効になったらそれを押して、DLする場所またはフォルダを指定します。
ZIPファイルなので解凍しPDFに戻します。

3DPDFはアクロバットリーダー8.1以上で閲覧してください。(こちらからDL可能です。)
最初に画面のどこかを(ダミー)クリックしてください。
その後は左クリックでのドラッグで回転、右クリックでのドラッグでズームインアウト
左、右クリックを同時にしドラッグするとパーン(スライド)します。(←これは知らない人が多いでしょう。)


テーマ:CAD - ジャンル:コンピュータ

IPC-D-350での入出力
ガーバーデータのチェック用にだけの「CAM350」の利用のため
IPC-D-35Xに関しては、名前は知っているものの使ったことがありませんでした。

IPC-D-35Xとしたのは
IPC-D-350、IPC-D-356、IPC-D-356Aなどの種類があるからです。

「CAM350」から「EXPORT」できるのはIPC-D-350だけなのでこれでファイル出力し
それをIPC-D-350形式ということで自己読み込みしました。
(読み込みはIPC-D-350、IPC-D-356、IPC-D-356Aのすべてに「CAM350」は対応)

他のファイル形式の場合は、こういった手法でも問題がでることが多いのですが
IPC-D-350では問題はなく読み込めました。
特に両者に差も感じられません。

文献が少ないのでどういうファイル形式なのかも未だにわからないままです。
基板設計CADなどでの扱いが少ないので中間ファイルとしてはどうなのでしょうか。




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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