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CircuitWorksによる電気系CADとの協調設計

電気系CADで設計される基板形状は把握できていますか?

近年、3次元CADの普及により、多くのものづくりの現場で3次元での機械設計が行われています。これによりモデルを3次元で構築し、部品・ユニット間の干渉やクリアランスの検証などを行い、設計の致命的な問題をCAD上で事前に確認できるようになりました。

しかし、実際に製造されるほとんどの製品ではこのような機械的な設計だけでなく、製品の動作を制御する電気装置、基板モデルの設計も行われています。

製造業における機械設計と電気設計の課題

制御装置の設計を行う電気設計では従来と同様の電気系CADが使用され、基板モデルのデータはIDFファイルなどで作成されます。

電気系CADで作成されたIDFファイルは機械系CADで直接データを閲覧することはできません。そのため、製品内部に組み込まれる部品であっても3次元CAD上で形状を再現することができず、基板と機械の干渉、クリアランスを正確に把握することが困難になります。

その結果、不明りょうな情報交換のみで各部門の設計が進行してしまい、設計終盤になってから電気・機械部品の間に干渉があることが発覚し、膨大な工数が必要な設計変更を余儀なくされるケースが発生してしまいます。

このような問題に対応するためには、機械設計と電気設計の柔軟な連携は製造業において避けて通れない改善課題の一つといえます。

重大なミスや急な設計変更が必要な可能性も…

  • 直接エンジニアへの形状確認が必要。
  • 最新形状の情報が伝わりにくい。
  • 誤った情報で設計を進めてしまう危険性 など

機械設計と電気設計の課題

基板データを基に3次元データを自動構築するCircuitWorks

SolidWorksPremiumにパッケージされたアドイン機能

CricuitWorksを使用することで、電気系CADにより作成されたIDFファイルを読み込み、SolidWorksデータを自動で構築することが可能です。
IDFファイルの持つ基板形状、搭載部品の形状、深さ、ホール形状などの情報を読み取り、それぞれの要素から個別に部品ファイルを作成し、1つの基板モデルを構成するアセンブリファイルを瞬時に自動生成します。

電気系CADの基板データ(.IDF等)をSolidWorksにインポート

電気系CADの基板データ(.IDFなど)をSolidWorksへインポート可能。

SolidWorksモデルとして設計ができる

作成されたアセンブリファイルは通常のSolidWorksモデルとして使用できます。設計中の製品アセンブリに対して基板アセンブリデータを構成部品として組み込み、製品上の機械モデルと基板モデル同士の干渉やクリアランス問題を正確に評価することができます。
また、IDFファイルを読み込みだけでなく、CircuitWorksを介することでSolidWorksファイルからIDFファイルへのエクスポートを行うこともできます。

  • 設計検討の初期段階にて部門間で形状を把握しながら設計していくことができる。
  • 納期間際になって形状変更を余儀なくされるような事態を事前に回避。

SolidWorksモデルとして設計ができる

基板データの取り込みにより電気系・機械系エンジニア双方の協調設計が可能。

取り込んだデータを基に構成部品ライブラリを自動生成

CircuitWorksではIDFファイルからSolidWorksデータを生成する際は、IDF内に書き込まれている搭載部品の輪郭、高さなどを基に必要となる部品を生成し、同時にそれらを搭載部品ライブラリとして蓄積していきます。

ライブラリが作成されることで、再度SolidWorksデータを生成する際に構成部品を新規作成せずに、ライブラリを再利用することでSolidWorksデータの生成時間を短縮することが可能です。

  • 生成された構成部品のパッケージ名、部品名、高さなどで部品を識別し、ライブラリから再利用可能。
  • SolidWorksファイルをライブラリへ追加可能。
  • 単一データから複数のライブラリを指定可能。
  • ファイルのコンフィギュレーションを認識。

CircuitWorksにより実現する電気・機械エンジニアの協調設計

CircuitWorksで3次元化した基板データを用いてSolidWorks機能によるさまざまな検証が可能!

CADの性質の違いから互いの情報を把握・確認することができなかった電気・機械の設計業務において、CircuitWorksの活用により異機種CAD間の問題を解消し、エンジニア間のコミュニケーション速度を向上させることができます。
IDFデータを基に3次元形状を再現し、SolidWorks機能を活用することで、モデルの位置合わせや干渉確認や各種解析ツールを用いた安全性の確認を行うことで電気・機械設計双方の設計精度、品質を向上させることにもつながります。

実装仕様(配置、干渉認識、熱流体解析等)の確認を行うことにより、設計品質が向上!

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