基于CAD軟件的線束回路圖快速繪制方法

張紅濤

（長安汽車工程研究院，北京 100195）

隨著汽車在人們生活中越來越普遍，汽車安全性逐漸被人們所重視，線束圖紙的設計是制作線束產品的重要前提。現在設計過程中，大部分線束圖紙的繪制都是在AUTO CAD軟件中進行，為了保證線束回路制作的準確性，設計員必須逐一按照回路在圖紙中進行查找，找出每個回路兩端所在的部件，將兩端部件名稱填寫在回路表中，同時還要做的工作就是校對回路兩端部件上同一回路所采用的線徑、線色的一致性。此項工作繁瑣并且操作沒有軌跡可尋，每次僅在回路圖制作方面就需要占用整個圖紙繪制一半的時間，對人眼和人腦都是一種極大的消耗，并且出錯的幾率非常高。當然，也有公司開發了專用的線束設計軟件，如Mentor Graphics公司的CHS或者Intedis GmbH&Cp.KG公司的HARCAD，但這些軟件的使用，首先需要至少幾百萬的軟件投資，并且在軟件購買后，需要建立強大的數據庫來支持，這對一個公司設計體系和資金需求都是一個很大的考驗。

考慮到這些實際情況，針對在現有設計軟件上線束圖紙繪制的準確性考慮，使用創新性思維，首先引入將圖紙中 “回路自動生成”的概念，使用TrueTable軟件將圖紙中所有插接件旁的回路迅速導入到Excel表格中，經過事先編譯好的公式處理，在一個新的sheet中直接按照設計規范格式生成線束回路明細，最后經過TrueTable軟件輸出到CAD線束產品圖紙中。同時在Excel中，公式會對每個回路的線徑、線色的一致性進行校對，確保其準確性。

1 結構模型的建立

下面針對通過使用Excel軟件對CAD中的數據進行處理，以實現汽車線束回路明細的快速制作的目的，并對回路中線徑、線色等必要信息進行校對，進行邏輯設計分析。

1.1 設計思路

結構模型的建立，首先要明確此方法設計的直接目的，即為線束2D圖紙繪制準確的回路明細，其功能實現的核心部分是可以在CAD和Excel之間實現表格功能轉換的TrueTable軟件和編譯在Excel中的對比分析邏輯公式。

出于對CAD圖紙中表格需要和Excel中表格互相轉換的要求，查找相關軟件，可以查詢到VeryTable和TrueTable兩款軟件可以嵌入到AUTO CAD軟件中，但是VeryTable只能實現由CAD導出表格到Excel中，并不能實現由Excel導入到CAD軟件中，但TrueTable可以實現雙向導入功能，因此，使用TrueTable軟件來測試。軟件界面如圖1所示。

為了保證導出的表格與Excel中的標題一致，因此，需保證Excel中表格標題按照表1中的格式設置，線束圖中插接件附近的插接件管腳定義表格按照圖2的結構設置。

在線束2D圖紙的回路明細模板 （表2）中可以看出，從CAD中導入到Excel中的插接件針腳定義（表1）與圖紙的回路明細相關信息顯示的不一致，并且線束回路明細表是需要將每個回路兩端的插接件管腳定義綜合來實現。因此，這就需要在Excel表格中進行一系列邏輯性的對比分析 （圖3），在對比分析的表格中，增加了回路個數校對、線截面的校對以及顏色的校對。

表1 導出表格格式

表2 線束圖中回路明細模板

最終，按照與線束2D圖紙的回路明細一致的Excel表格 （圖4）來調取整理結果。同時，在表格的最后3列，將線徑、顏色、回路個數的對比分析的結果顯示在這里，如果相應的回路線徑、顏色或者回路號產生錯誤，Excel會直觀地在當前回路所在的行后面以特殊顏色和文字來提醒設計人員。

如果最后調取的結果中回路個數、線徑、顏色都未提示錯誤，當前狀態就可以進行導入到CAD圖紙的操作 （圖5），達到此方法設計的目的。

至此，線束回路圖快速制作的模型構建完成，各軟件之間的流程如圖6所示。

從圖6可以看出，在軟件的使用過程中，第1步在首次安裝完成以后，再不需要進行任何重復操作，第3步和第4步是通過軟件自動計算的過程，同樣不需要進行操作，需要進行操作的只有第2步和第5步。也就是說，只需要進行導出表格和將輸出結果導入到CAD圖紙中的兩步操作。兩步驟之間也不需要進行時間等待，軟件會自動計算并實時生成輸出結果。

1.2 控件使用與公式編譯

1.2.1 控件使用

控件的使用關鍵在于設計前對軟件的默認屬性的設置。

1）輸出時，TrueTable應設置為連續輸出，否則會大大增加操作時的工作量。同時，須設置輸出時將CAD文件中的表格直接輸出至關聯到當前打開的編譯后的程序所在的Excel表格。

2）輸入時，須設置僅輸入Excel選擇區域，這樣可以選擇性地將Excel表格分幾次導入到CAD中，同時也可以將指定的Excel區域更新到CAD圖紙的回路明細中。

3）在CAD軟件中，需要設置基礎sheet、計算sheet、輸出sheet等單獨分類顯示各部分工作內容的工作表。

4）所有插接件端子定義的結構須與Excel表格中預先設定的標題一致。

5）在Excel所有工作區內，將編譯的對比分析公式設置完成后，須鎖定所有可操作區域，不可對相應單元格進行編輯，以免造成公式的意外更改。

6）如輸出sheet中任何回路后的回路個數、線徑或顏色提示錯誤字樣，不得進行輸出到CAD的操作，須進行查找校對。

1.2.2 邏輯編譯

1）計算sheet

回路號——引用基礎sheet中每一個不重復的回路號。

回路數量——按照回路號計算基礎sheet中相同回路號的數量，如數量不是2，則提示 “回路出錯”。

線徑校對——按照回路號從基礎sheet中找到每個回路第2個位置后的線徑，與第1個位置后的線徑進行對比，如不一致，則提示 “線徑出錯”。

顏色校對——按照回路號從基礎sheet中找到每個回路第2個位置后的顏色，與第1個位置后的顏色進行對比，如不一致，則提示 “顏色出錯”。

回路來自——引用基礎sheet中每一個回路所在的插接件名稱。

來自孔位——引用基礎sheet中每一個回路前面的孔位號。

回路去向——找到每一個回路的第2個位置，并引用這個回路位置所在的插接件名稱。

去向孔位——找到每一個回路的第2個位置，并引用這個回路位置前面的孔位號。

2）輸出sheet

線號——引用基礎sheet中每一個不重復的回路號碼。

起點——按照線號中每一個回路引用計算sheet中對應的 “回路來自”。

孔位——按照線號中每一個回路引用計算sheet中對應的 “來自孔位”。

去向——按照線號中每一個回路引用計算sheet中對應的 “回路去向”。

孔位——按照線號中每一個回路引用計算sheet中對應的 “去向孔位”。

線截面——按照線號中每一個回路引用基礎sheet中對應的 “線截面”。

顏色——按照線號中每一個回路引用基礎sheet中對應的 “顏色”。

回路個數——校對列，如計算sheet中的回路數量中提示 “回路出錯”，則相同線號后面的此列顯示 “回路出錯”，否則不顯示。

線徑——校對列，如計算sheet中的線徑校對中提示 “線徑出錯”，則相同線號后面的此列顯示“線徑出錯”，否則不顯示。

顏色——校對列，如計算sheet中的顏色校對中提示 “顏色出錯”，則相同線號后面的此列顯示“顏色出錯”，否則不顯示。

2 測試與結果

2.1 試驗項目與條件

2.1.1 完整性測試

完整性測試用于測試使用此制作方法進行線束回路明細繪制的結果是否包含了線束圖紙中所有線束的回路，每個回路中是否包含了回路兩端電器名稱、所在插接件孔位號、回路的線徑、顏色等所有需求信息，測試結果是否全面。

以某款車型的前艙線束為例:該線束有30個插接件，20個焊點，共有152個回路。在此圖紙上進行線束回路明細的快速制作，確認使用此設計方法制作的線束回路明細的完整性，測試結果與圖紙中原來的線束回路明細進行對比，確認所有回路均已經在此結果中完整體現，并包含所有預設條件，以此圖紙定義為測試模型1。

2.1.2 準確性測試

準確性測試用于驗證使用此設計方法進行線束回路制作的結果與圖紙端子定義的一致性，當線束2D圖中的插接件端子定義中的回路號碼、線束截面積或者線束顏色發生錯誤時，此模型是否能夠準確、及時地檢測到錯誤的存在，并且顯示出相應的警告來提示用戶。

以某款車型的2號線束為例:該線束有34個插接件，共有126個回路，在此圖紙上進行線束回路明細的快速制作，確認使用此設計方法制作的線束回路明細的準確性，確認快速制作的回路明細結果與線束端子定義的一致性，結果中每個回路的兩端電器部件名稱及孔位號是否與圖紙中相同，以此圖紙定義為測試模型2。

為進一步測試當線束圖紙上的插接件定義中的回路號、線徑或者線色出現錯誤時，設計方法的輸出sheet中是否能夠及時、準確地使用特殊顏色、特殊文字來提示用戶，在測試模型1測試成功的基礎上，更改模型1中的5處線束回路編號、線徑、顏色。重新使用該繪制方法進行線束回路明細繪制，查看輸出結果是否滿足預先設定的目標，以此圖紙定義為測試模型3。

2.1.3 時效性測試

時效性測試用于測試使用此制作方法進行線束回路明細繪制所需的時間與手動、肉眼繪制回路明細所需時間之間的差別，確認使用此方法相對于傳統方法的時效優勢。

以某款車型的儀表板線束為例:該線束有52個插接件，43個焊點，共有270個回路，在此圖紙上進行線束回路明細的快速制作，確認使用此設計方法制作線束回路明細所需的時間，以此圖紙定義為測試模型4。

在此時效性測試基礎上，需要進行一次傳統回路明細繪制，用來計算傳統設計方式繪制測試模型4中所有回路明細所需要的時間，包含回路校對的時間，以此來對比傳統設計方法與本設計方法之間的時效區別。

2.2 結果

經過測試，測試模型在進行線束回路導入時，表格拆分準確，經過對比分析并調取后的結果完整，不缺少任何條目，不出現任何錯誤條目；當設計有錯誤的線徑、線色和回路號出現時，測試模型能實時顯示對用戶的警告，并且準確性高。測試過程所用時間較短，僅用傳統操作方法不到1／10的時間。相對于回路較多、圖面復雜的項目來說，此模型的時效性將更為明顯。

3 結束語

本文通過針對汽車線束回路明細進行設計快速制作模型，并對其進行了完整性與準確性測試，確認該快速制作模型滿足線束設計過程中線束回路明細的制作方式要求，并且滿足完整性和準確性要求。同時，該模型操作簡單，人為產生錯誤的幾率大大降低，時效性在此模型使用過程中的優勢相對明顯。因此，該模型具有較高的實用性和可行性。