Eenduidige communicatie elektronica en mechanica

Eenduidige communicatie bij multidisciplinaire projecten is onontbeerlijk

Eenvoudige communicatie tussen mechanisch en elektronisch engineer middels  SOLIDWORKS

Veel producten vertrouwen voor hun functionaliteit op elektronica. Deze wordt vaak op ingenieuze wijze geïntegreerd met het mechanisch ontwerp om zo een geheel te vormen in zowel design als functie. Maar hoe zorg je er nu voor dat deze twee van origine zeer verschillende disciplines eenvoudig in een ontwerp worden verenigd zonder in de klassieke valkuil van communicatiemissers te vallen. SOLIDWORKS heeft met SOLIDWORKS PCB de functionaliteit in huis om de communicatie en data uitwisseling tussen de elektronica en mechanische te stroomlijnen.

In de markt van consumenten en hightech producten worden al decennia lang printplaten gebruikt om een “complexe” besturing te integreren met het ontwerp. Voor de werktuigbouwkundige markt is het toepassen van PCB’s (Printed Circuit Boards) minder wijd verspreid. Maar met de sterke opkomst van Smart Industrie en Internet of Things, wel of niet samenhangend, wordt het gebruik van PCB’s in bijvoorbeeld machines steeds actueler.

Connectie met PCB ontwerp
Om data uit te kunnen wisselen tussen de MCAD (Mechanisch) en ECAD (Elektronisch) afdelingen zijn er verschillende mogelijkheden. De SOLIDWORKS addin CircuitWorks geeft u de mogelijkheid om neutrale PCB bestanden (PADS, IDF en ProStep) te importeren in SOLIDWORKS. De interface van CircuitWorks geeft u de mogelijkheid om voor de daadwerkelijke import nog te kunnen filteren, zodat je bijvoorbeeld kleine onderdelen uit kunt sluiten van de import.

Hierna is de printplaat in SOLIDWORKS beschikbaar en kunnen we wijzigingen aanbrengen aan posities van componenten of de contour van de printplaat. Het resultaat van de wijzigingen kunnen we vervolgens weer middels de eerder genoemde neutrale formaten terug naar een willekeurige ECAD brengen. Dit lost voor een groot gedeelte de uitdaging van data overdracht op. Echter blijft het issue communicatie nog steeds bestaan.

SOLIDWORKS PCB en Connector
Om zowel een vloeiende data overdracht als de communicatie te kunnen borgen heeft SOLIDWORKS ook een oplossing. Deze is genaamd SOLIDWORKS PCB, deze tool is ontwikkeld samen met Altium. Zij zijn een van de marktleiders voor PCB ontwerp software.

SOLIDWORKS PCB bestaat uit twee verschillende tools namelijk SOLIDWORKS PCB en de SOLIDWORKS PCB Connector. SOLIDWORKS PCB combineert de kracht van Altium functionaliteit met het gemak van de SOLIDWORKS interface. Dit is dus een tool om snel en eenvoudig printplaten te ontwikkelen, van eerste schematische weergave, naar 2D printplaat ontwerp en zelfs een 3D visualisatie.

De SOLIDWORKS PCB Connector geeft functionaliteit om de PCB’s over te dragen tussen SOLIDWORKS en SOLIDWORKS PCB en vice versa. Maar heeft ook de mogelijkheid om de wijzigingen gecontroleerd weer te geven en de communicatie te synchroniseren. Het is ook mogelijk om alleen de SOLIDWORKS PCB connector te gebruiken voor wanneer u al gebruik maakt van Altium Designer. De integratie is hiermee gelijk aan die van SOLIDWORKS PCB.

Daarnaast biedt dit ook de mogelijkheid om SOLIDWORKS PCB informatie te koppelen aan SOLIDWORKS Electrical, voor wanneer we PCB willen gaan voorzien van bekabeling om van spanning te voorzien en de signalen over te dragen naar de verschillende componenten in het ontwerp.

Communicatie
Middels de koppeling van SOLIDWORKS en SOLIDWORKS PCB is de noodzaak voor handmatige bestanduitwisseling verleden tijd. Het ontwerp is vanuit zowel mechanisch als elektronisch standpunt aan elkaar gekoppeld. Wanneer het ontwerp wijzigt zal dit overzichtelijk aan de gebruiker getoond worden met een overzicht wat door wie is gewijzigd, met de keuze mogelijkheid om de wijzigingen te accepteren of niet. In diezelfde interface is het mogelijk om ontwerp communicatie tussen de verschillende disciplines vast te leggen zodat deze bewaard wordt om heldere eenduidige communicatie te kunnen garanderen.

Cooling simulatie
Om het plaatje nu nog verder compleet te maken bestaat er in SOLIDWORKS ook de mogelijkheid om de koeling van het ontwerp te optimaliseren. Zoals u wellicht weet produceren de componenten op een printplaat warmte. Om de omstandigheden in een zo optimaal mogelijk gebied te houden is het meestal noodzakelijk om het ontwerp van geforceerde koeling te voorzien, of om de elektronica te optimaliseren om het zonder extra koeling (lees extra vermogen, inbouwruimte en geluid) toe te kunnen passen.

SOLIDWORKS voorziet hierin middels SOLIDWORKS Electronics cooling module. Deze geeft u de mogelijkheid om inzicht te krijgen in uw ontwerp, en zichtbaar te maken hoe de luchtstroom en de warmtehuishouding verloopt. Door het doorvoeren van enkele kleine wijzigingen kunnen we direct het resultaat zien. Wat natuurlijk weer met een druk op de knop door te voeren is naar het ontwerp in SOLIDWORKS PCB, de cirkel is weer rond.

Conclusie