基于CAD软件的线束回路图快速绘制方法

张红涛

（长安汽车工程研究院，北京 100195）

随着汽车在人们生活中越来越普遍，汽车安全性逐渐被人们所重视，线束图纸的设计是制作线束产品的重要前提。现在设计过程中，大部分线束图纸的绘制都是在AUTO CAD软件中进行，为了保证线束回路制作的准确性，设计员必须逐一按照回路在图纸中进行查找，找出每个回路两端所在的部件，将两端部件名称填写在回路表中，同时还要做的工作就是校对回路两端部件上同一回路所采用的线径、线色的一致性。此项工作繁琐并且操作没有轨迹可寻，每次仅在回路图制作方面就需要占用整个图纸绘制一半的时间，对人眼和人脑都是一种极大的消耗，并且出错的几率非常高。当然，也有公司开发了专用的线束设计软件，如Mentor Graphics公司的CHS或者Intedis GmbH&Cp.KG公司的HARCAD，但这些软件的使用，首先需要至少几百万的软件投资，并且在软件购买后，需要建立强大的数据库来支持，这对一个公司设计体系和资金需求都是一个很大的考验。

考虑到这些实际情况，针对在现有设计软件上线束图纸绘制的准确性考虑，使用创新性思维，首先引入将图纸中 “回路自动生成”的概念，使用TrueTable软件将图纸中所有插接件旁的回路迅速导入到Excel表格中，经过事先编译好的公式处理，在一个新的sheet中直接按照设计规范格式生成线束回路明细，最后经过TrueTable软件输出到CAD线束产品图纸中。同时在Excel中，公式会对每个回路的线径、线色的一致性进行校对，确保其准确性。

1 结构模型的建立

下面针对通过使用Excel软件对CAD中的数据进行处理，以实现汽车线束回路明细的快速制作的目的，并对回路中线径、线色等必要信息进行校对，进行逻辑设计分析。

1.1 设计思路

结构模型的建立，首先要明确此方法设计的直接目的，即为线束2D图纸绘制准确的回路明细，其功能实现的核心部分是可以在CAD和Excel之间实现表格功能转换的TrueTable软件和编译在Excel中的对比分析逻辑公式。

出于对CAD图纸中表格需要和Excel中表格互相转换的要求，查找相关软件，可以查询到VeryTable和TrueTable两款软件可以嵌入到AUTO CAD软件中，但是VeryTable只能实现由CAD导出表格到Excel中，并不能实现由Excel导入到CAD软件中，但TrueTable可以实现双向导入功能，因此，使用TrueTable软件来测试。软件界面如图1所示。

为了保证导出的表格与Excel中的标题一致，因此，需保证Excel中表格标题按照表1中的格式设置，线束图中插接件附近的插接件管脚定义表格按照图2的结构设置。

在线束2D图纸的回路明细模板 （表2）中可以看出，从CAD中导入到Excel中的插接件针脚定义（表1）与图纸的回路明细相关信息显示的不一致，并且线束回路明细表是需要将每个回路两端的插接件管脚定义综合来实现。因此，这就需要在Excel表格中进行一系列逻辑性的对比分析 （图3），在对比分析的表格中，增加了回路个数校对、线截面的校对以及颜色的校对。

表1 导出表格格式

表2 线束图中回路明细模板

最终，按照与线束2D图纸的回路明细一致的Excel表格 （图4）来调取整理结果。同时，在表格的最后3列，将线径、颜色、回路个数的对比分析的结果显示在这里，如果相应的回路线径、颜色或者回路号产生错误，Excel会直观地在当前回路所在的行后面以特殊颜色和文字来提醒设计人员。

如果最后调取的结果中回路个数、线径、颜色都未提示错误，当前状态就可以进行导入到CAD图纸的操作 （图5），达到此方法设计的目的。

至此，线束回路图快速制作的模型构建完成，各软件之间的流程如图6所示。

从图6可以看出，在软件的使用过程中，第1步在首次安装完成以后，再不需要进行任何重复操作，第3步和第4步是通过软件自动计算的过程，同样不需要进行操作，需要进行操作的只有第2步和第5步。也就是说，只需要进行导出表格和将输出结果导入到CAD图纸中的两步操作。两步骤之间也不需要进行时间等待，软件会自动计算并实时生成输出结果。

1.2 控件使用与公式编译

1.2.1 控件使用

控件的使用关键在于设计前对软件的默认属性的设置。

1）输出时，TrueTable应设置为连续输出，否则会大大增加操作时的工作量。同时，须设置输出时将CAD文件中的表格直接输出至关联到当前打开的编译后的程序所在的Excel表格。

2）输入时，须设置仅输入Excel选择区域，这样可以选择性地将Excel表格分几次导入到CAD中，同时也可以将指定的Excel区域更新到CAD图纸的回路明细中。

3）在CAD软件中，需要设置基础sheet、计算sheet、输出sheet等单独分类显示各部分工作内容的工作表。

4）所有插接件端子定义的结构须与Excel表格中预先设定的标题一致。

5）在Excel所有工作区内，将编译的对比分析公式设置完成后，须锁定所有可操作区域，不可对相应单元格进行编辑，以免造成公式的意外更改。

6）如输出sheet中任何回路后的回路个数、线径或颜色提示错误字样，不得进行输出到CAD的操作，须进行查找校对。

1.2.2 逻辑编译

1）计算sheet

回路号——引用基础sheet中每一个不重复的回路号。

回路数量——按照回路号计算基础sheet中相同回路号的数量，如数量不是2，则提示 “回路出错”。

线径校对——按照回路号从基础sheet中找到每个回路第2个位置后的线径，与第1个位置后的线径进行对比，如不一致，则提示 “线径出错”。

颜色校对——按照回路号从基础sheet中找到每个回路第2个位置后的颜色，与第1个位置后的颜色进行对比，如不一致，则提示 “颜色出错”。

回路来自——引用基础sheet中每一个回路所在的插接件名称。

来自孔位——引用基础sheet中每一个回路前面的孔位号。

回路去向——找到每一个回路的第2个位置，并引用这个回路位置所在的插接件名称。

去向孔位——找到每一个回路的第2个位置，并引用这个回路位置前面的孔位号。

2）输出sheet

线号——引用基础sheet中每一个不重复的回路号码。

起点——按照线号中每一个回路引用计算sheet中对应的 “回路来自”。

孔位——按照线号中每一个回路引用计算sheet中对应的 “来自孔位”。

去向——按照线号中每一个回路引用计算sheet中对应的 “回路去向”。

孔位——按照线号中每一个回路引用计算sheet中对应的 “去向孔位”。

线截面——按照线号中每一个回路引用基础sheet中对应的 “线截面”。

颜色——按照线号中每一个回路引用基础sheet中对应的 “颜色”。

回路个数——校对列，如计算sheet中的回路数量中提示 “回路出错”，则相同线号后面的此列显示 “回路出错”，否则不显示。

线径——校对列，如计算sheet中的线径校对中提示 “线径出错”，则相同线号后面的此列显示“线径出错”，否则不显示。

颜色——校对列，如计算sheet中的颜色校对中提示 “颜色出错”，则相同线号后面的此列显示“颜色出错”，否则不显示。

2 测试与结果

2.1 试验项目与条件

2.1.1 完整性测试

完整性测试用于测试使用此制作方法进行线束回路明细绘制的结果是否包含了线束图纸中所有线束的回路，每个回路中是否包含了回路两端电器名称、所在插接件孔位号、回路的线径、颜色等所有需求信息，测试结果是否全面。

以某款车型的前舱线束为例:该线束有30个插接件，20个焊点，共有152个回路。在此图纸上进行线束回路明细的快速制作，确认使用此设计方法制作的线束回路明细的完整性，测试结果与图纸中原来的线束回路明细进行对比，确认所有回路均已经在此结果中完整体现，并包含所有预设条件，以此图纸定义为测试模型1。

2.1.2 准确性测试

准确性测试用于验证使用此设计方法进行线束回路制作的结果与图纸端子定义的一致性，当线束2D图中的插接件端子定义中的回路号码、线束截面积或者线束颜色发生错误时，此模型是否能够准确、及时地检测到错误的存在，并且显示出相应的警告来提示用户。

以某款车型的2号线束为例:该线束有34个插接件，共有126个回路，在此图纸上进行线束回路明细的快速制作，确认使用此设计方法制作的线束回路明细的准确性，确认快速制作的回路明细结果与线束端子定义的一致性，结果中每个回路的两端电器部件名称及孔位号是否与图纸中相同，以此图纸定义为测试模型2。

为进一步测试当线束图纸上的插接件定义中的回路号、线径或者线色出现错误时，设计方法的输出sheet中是否能够及时、准确地使用特殊颜色、特殊文字来提示用户，在测试模型1测试成功的基础上，更改模型1中的5处线束回路编号、线径、颜色。重新使用该绘制方法进行线束回路明细绘制，查看输出结果是否满足预先设定的目标，以此图纸定义为测试模型3。

2.1.3 时效性测试

时效性测试用于测试使用此制作方法进行线束回路明细绘制所需的时间与手动、肉眼绘制回路明细所需时间之间的差别，确认使用此方法相对于传统方法的时效优势。

以某款车型的仪表板线束为例:该线束有52个插接件，43个焊点，共有270个回路，在此图纸上进行线束回路明细的快速制作，确认使用此设计方法制作线束回路明细所需的时间，以此图纸定义为测试模型4。

在此时效性测试基础上，需要进行一次传统回路明细绘制，用来计算传统设计方式绘制测试模型4中所有回路明细所需要的时间，包含回路校对的时间，以此来对比传统设计方法与本设计方法之间的时效区别。

2.2 结果

经过测试，测试模型在进行线束回路导入时，表格拆分准确，经过对比分析并调取后的结果完整，不缺少任何条目，不出现任何错误条目；当设计有错误的线径、线色和回路号出现时，测试模型能实时显示对用户的警告，并且准确性高。测试过程所用时间较短，仅用传统操作方法不到1／10的时间。相对于回路较多、图面复杂的项目来说，此模型的时效性将更为明显。

3 结束语

本文通过针对汽车线束回路明细进行设计快速制作模型，并对其进行了完整性与准确性测试，确认该快速制作模型满足线束设计过程中线束回路明细的制作方式要求，并且满足完整性和准确性要求。同时，该模型操作简单，人为产生错误的几率大大降低，时效性在此模型使用过程中的优势相对明显。因此，该模型具有较高的实用性和可行性。