Working with 3D Bodies

Ein PCB-Komponenten-Footprint, ergänzt durch einen 3D-Body.
Ein PCB-Komponenten-Footprint, ergänzt durch einen 3D-Body.

Ein 3D-Body ist ein primitives Designobjekt, das als Container verwendet wird, in den ein generisches 3D-Modell in einem Standardformat importiert werden kann, um die dreidimensionale Form der physischen Komponente darzustellen, die auf der bestückten Leiterplatte montiert ist. Die tatsächliche 3D-Form wird angezeigt, wenn der Editor in den 3D-Anzeigemodus umgeschaltet wird (klicken Sie auf View » 3D Layout Mode oder drücken Sie die Tastenkombination 3).

3D-Modelle sind von vielen Komponentenherstellern und Community-Websites verfügbar. Die folgenden Dateiformate werden unterstützt:

  • STEP*.Stp und *.Step

  • SOLIDWORKS parts*.SldPrt

    Informationen dazu, aus welchen SOLIDWORKS-Versionen exportierte *.SldPrt-Dateien für den Import in Altium Designer unterstützt werden, finden Sie auf der Seite Mechanical Data Import-Export Support.

  • Parasolid Models*.x_t und *.x_b

Das Platzieren von 3D-Body-Objekten zur Definition der Form der Komponenten vermittelt Ihnen einen realistischen Eindruck von der Anordnung der Komponenten auf der bestückten Leiterplatte. Sie können nicht nur sehen, wie die fertige Leiterplatte aussehen wird, sondern auch 3D-Abstandsprüfungen in Echtzeit durchführen, sodass Kollisionen zwischen Komponenten sowie zwischen Komponenten und Gehäuse bereits in der Entwurfsphase erkannt werden können.

Ein 3D-Body wird normalerweise im PCB-Footprint-Editor als Teil des PCB-Footprints platziert. Der Footprint definiert die Anschlusspunkte und den Bereich der Leiterplatte, den die Komponente einnimmt, und ist das Minimum, das für das Leiterplattendesign erforderlich ist. Der 3D-Body ist optional; er kann dem Footprint hinzugefügt werden, um die Hüllkontur der Komponente zu definieren, die auf diesem Footprint montiert wird.

Die Unterstützung für 3D-Modelle ist nicht auf Komponenten beschränkt. Sie kann auch verwendet werden, um andere mechanische Details wie eine Halterung oder das fertige Gehäuse zu importieren. Importieren Sie das Gehäuse direkt in den PCB-Editor.

Während das Platzieren generischer 3D-Modelle eine empfohlene Methode zur Verwendung von 3D-Body-Objekten ist, da dies eine genaue und detaillierte Darstellung der Komponente auf der Leiterplatte bietet und präzisere 3D-Kollisionstests im PCB-Editor ermöglicht, kann ein 3D-Body-Objekt auch zum Platzieren extrudierter polygonaler, zylindrischer und kugelförmiger 3D-Body-Formen entweder im PCB-Editor oder in einem PCB-Bibliotheks-Komponenten-Footprint verwendet werden. Informationen zur Arbeit mit diesen Objekten finden Sie auf der Seite Working with Extruded, Spherical & Cylindrical 3D Bodies in Altium Designer .

Platzierung von 3D-Body-Objekten

Ein generisches Modell, beispielsweise ein Komponentenmodell im STEP-Format, wird platziert, indem es in ein 3D-Body-Objekt eingebunden oder darin eingebettet wird.

So platzieren Sie ein generisches Modell, das im PCB-Footprint oder PCB-Dokument eingebettet ist:

  1. Wählen Sie den Befehl Place » 3D Body im Hauptmenü oder verwenden Sie den Befehl 3D Body () auf dem Active Bar.
  2. Wählen Sie im Standarddialog Open von Windows, der nach dem Starten des Befehls zum Platzieren eines 3D-Bodys angezeigt wird, den erforderlichen Dateityp aus der Dropdown-Liste aus, suchen Sie dann die gewünschte Modelldatei und klicken Sie auf Open. Der Cursor wird zu einem Fadenkreuz, an dem das ausgewählte 3D-Modell „schwebt“.
  3. Drücken Sie Tab, um die Platzierung anzuhalten und das Bedienfeld Properties im Modus 3D Body anzuzeigen. Die Overlay-Schaltfläche zum Anhalten () erscheint im Arbeitsbereich und zeigt an, dass Sie auf die Felder des Bedienfelds Properties zugreifen können. Der 3D-Modelltyp Generic wird im Bedienfeld ausgewählt, zusammen mit Embed Model als 3D-Body-Quelle (das bedeutet, dass die 3D-Modelldatei in die PCB-Bibliothek oder PCB-Datei eingebettet wird).
  4. Die Standardfarbe des Modells kann bei Bedarf überschrieben werden. Aktivieren Sie im Abschnitt Display des Bedienfelds das Kontrollkästchen Override Color und legen Sie dann Color und Opacity wie erforderlich fest.
  5. Sobald die Bearbeitung im Bedienfeld abgeschlossen ist, klicken Sie auf die Overlay-Schaltfläche zum Anhalten, um zum Arbeitsbereich zurückzukehren.
  6. Das Modell schwebt am Cursor; positionieren Sie es und klicken Sie dann, um es zu platzieren.
  7. Das Standardverhalten der Software besteht darin, im Platzierungsmodus zu bleiben. Positionieren Sie bei Bedarf weitere Modelle oder klicken Sie mit der rechten Maustaste, um den Modellplatzierungsmodus zu verlassen.
  8. Es ist sehr wahrscheinlich, dass das generische Modell neu ausgerichtet werden muss; weitere Informationen finden Sie im Abschnitt Orienting and Positioning the 3D Model auf der Seite Additional Tools for Working with 3D Bodies.

So platzieren Sie ein generisches Modell, das eine andere Quelle als Embed Model verwendet (Server oder Link to Model):

  1. Wählen Sie den Befehl Place » Extruded 3D Body im Hauptmenü oder das Symbol auf dem Active Bar. Der Cursor wird zu einem Fadenkreuz, und Sie befinden sich im Standard-Platzierungsmodus, in dem ein extrudiertes 3D-Body-Objekt platziert wird.
  2. Drücken Sie Tab, um die Platzierung anzuhalten und das Bedienfeld Properties im Modus 3D Body anzuzeigen. Die Overlay-Schaltfläche zum Anhalten () erscheint im Arbeitsbereich und zeigt an, dass Sie auf die Felder des Bedienfelds Properties zugreifen können.
  3. Klicken Sie im Bereich 3D Model Type des Bedienfelds Properties auf die Schaltfläche Generic.
  4. Klicken Sie im Abschnitt Source des Bedienfelds Properties, um die Quelle festzulegen auf:
    • Server – das 3D-Modell wird aus einem Workspace abgerufen. Klicken Sie dann auf die Schaltfläche Choose, um den Dialog Choose Item zu öffnen, in dem Sie auf Inhalte in einem connected Workspace zugreifen können. Weitere Informationen finden Sie unten im Abschnitt Referencing a Workspace-based 3D Model.
    • Link to Model – die 3D-Modelldatei ist mit dem PCB verknüpft; diese Option ist im PCB-Bibliothekseditor nicht verfügbar. Klicken Sie dann auf die Schaltfläche Choose, um den Dialog Choose Model dialog zu öffnen, in dem Sie das gewünschte Modell auswählen können. Wenn der erforderliche Modellstandort im Dialog Choose Model nicht aufgeführt ist, finden Sie weitere Informationen unten im Abschnitt Working with a Linked Model.
  5. Sie kehren zum Bedienfeld Properties zurück, in dem die Informationen zum ausgewählten Modell angezeigt werden.

Genaue und detaillierte Komponentenmodelle sind verfügbar.
Genaue und detaillierte Komponentenmodelle sind verfügbar.

  • Ein 3D-Modell wird in ein 3D-Body-Objekt importiert. Wenn Sie im PCB-Bibliothekseditor klicken, um ein MCAD-Modell auszuwählen, zeigt das Bedienfeld Properties die Eigenschaften des 3D-Body-Objekts an, das dieses MCAD-Modell enthält.
  • Vor dem Platzieren eines 3D-Bodys können Sie ein Komponenten-Layer-Paar vom Typ 3D Body zuweisen, das 3D-Bodys enthalten wird. Weitere Informationen zu mechanischen Layern und Komponenten-Layer-Paaren finden Sie auf der Seite Working with Mechanical Layers .
  • Für die Prüfung des Abstands zwischen Komponenten stehen verschiedene Optionen zur Verfügung, darunter ein Modus, der es ermöglicht, dass ein 3D-Modell in ein anderes passt. Weitere Informationen finden Sie bei der Designregel Component Clearance design rule
  • 3D-mechanische Modelle können manchmal vom Komponentenhersteller bezogen werden.
  • Es gibt ausgezeichnete Community-Portal-Websites wie 3D Content Central und GrabCAD, auf denen Designer Modelle teilen.
  • Es gibt auch eine wachsende Zahl kommerzieller 3D-Websites, darunter PCB 3D.
Wenn Sie die 3D-Bodys im PCB- oder PCB-Footprint-Editor nicht sehen können, drücken Sie L, um das Bedienfeld View Configuration panel zu öffnen, und stellen Sie sicher, dass die Option Show 3D Bodies im Bereich General Settings  auf der Registerkarte View Options auf On gesetzt ist (Tastenkombination: Shift+Z).

Arbeiten mit einem verknüpften Modell

Typischerweise wird diese Funktion verwendet, um ein großes MCAD-Modell, beispielsweise das Produktgehäuse, zu verknüpfen, das Sie im PCB-Editor platzieren möchten, um die bestückte Leiterplatte auf Passgenauigkeit zu prüfen. Der Vorteil der Modellverknüpfung besteht darin, dass die Software beim Öffnen der Datei warnt, wenn sie erkennt, dass eine extern verknüpfte Modelldatei aktualisiert wurde, sodass das verknüpfte Modell aktualisiert werden kann.

Verknüpfte Modelle müssen an einem Speicherort abgelegt sein, der auf der Seite PCB Editor – Models page des Dialogs Preferences definiert ist. Wenn der erforderliche Speicherort im Dialog Choose Model nicht aufgeführt ist, klicken Sie auf die Schaltfläche Add Directories, um den Dialog Preferences zu öffnen.

So fügen Sie auf der Seite PCB Editor – Models Preferences einen neuen Speicherort hinzu:

  1. Geben Sie entweder den vollständigen Pfad ein oder klicken Sie auf die Schaltfläche rechts neben dem Feld Model Search Path (), um den Dialog Windows Browse for Folder zu öffnen.
  2. Nachdem Sie den gewünschten Ordner gefunden und im Dialog auf OK geklickt haben, kehren Sie zum Dialog Preferences zurück. Klicken Sie auf die Schaltfläche Add, um diesen Speicherort in die Liste der verfügbaren Modellsuchpfade aufzunehmen.
  3. Beachten Sie, dass nur der angegebene Ordner nach Modelldateien durchsucht wird; Unterordner werden nicht durchsucht.
  4. Sobald der gewünschte Speicherort angegeben wurde, klicken Sie auf OK, um den Dialog Preferences zu schließen und zum Dialog Choose Model zurückzukehren.

Referenzieren eines Workspace-basierten 3D-Modells

So referenzieren Sie ein 3D-Modell, das in einem connected Workspace gespeichert ist:

  1. Wählen Sie Server im Bereich Source des Modus 3D Body des Bedienfelds Properties.
  2. Klicken Sie auf die Schaltfläche Choose rechts neben dem Feld Item Revision.
  3. Der Dialog Choose Item wird geöffnet; verwenden Sie diesen Dialog, um zur Revision des gewünschten Workspace-3D-Modells zu navigieren und sie auszuwählen.
  4. Nach dem Klicken auf OK wird eine Verknüpfung zwischen dem 3D-Body und der Zielrevision des Workspace-3D-Modells erstellt. Diese Verknüpfung ist anschließend im Properties Bereich sichtbar. Beachten Sie, dass das Feld Identifier für den 3D-Body mit der Item-Revision-ID des verknüpften Workspace-3D-Modells gefüllt wird.

Verknüpfen eines 3D-Body-Objekts mit einer Revision eines Workspace-3D-Modells
Verknüpfen eines 3D-Body-Objekts mit einer Revision eines Workspace-3D-Modells

  • Das verwendete Workspace-3D-Modell kann jederzeit geändert werden. Klicken Sie auf Choose und wählen Sie eine Revision eines anderen 3D-Modells aus.
  • Der Status des verknüpften 3D-Modells wird im Modus 3D Body des Bereichs Properties angezeigt. Wenn eine neuere Revision des verknüpften Workspace-3D-Modells verfügbar ist, klicken Sie auf die Schaltfläche Update, um diese neueste Revision zu verwenden.
  • Wenn Sie das Quell-2D-Footprint-Modell, das in einer Revision eines Workspace Footprint gespeichert ist, direkt bearbeiten – in einem temporären PCB-Footprint-Editor –, können Sie dafür ein 3D-Body-Objekt definieren, wobei dieser Body auf eine Revision eines Workspace-3D-Modells verweist (damit verknüpft ist). Beim Speichern dieses Workspace Footprint gilt:
    • Die Verknüpfung zum Workspace-3D-Modell wird erkannt, und die Revision des Workspace-3D-Modells wird als untergeordnetes Item des Workspace Footprint in dessen Ansicht Children im Bereich Explorer aufgeführt. ( Bild anzeigen)

    • Die Revision des Workspace-3D-Modells wird als „in Verwendung“ erkannt und führt daher den übergeordneten Workspace Footprint in ihrer Ansicht Where-used im Bereich Explorer auf. ( Bild anzeigen)

  • Auf der Seite Additional Tools for Working with 3D Bodies erfahren Sie mehr über das Hochladen von 3D-Modellen in einen verbundenen Workspace.

Grafische Bearbeitung

Die grafische Bearbeitungsmethode ermöglicht es Ihnen, ein platziertes 3D-Body-Objekt direkt im Designbereich auszuwählen und seine Position grafisch zu ändern.

Klicken Sie auf den 3D-Body und ziehen Sie ihn dann, um ihn neu zu positionieren. Während des Ziehens kann der 3D-Body gedreht oder gespiegelt werden:

  • Drücken Sie Spacebar, um den 3D-Body gegen den Uhrzeigersinn zu drehen, oder Shift+Spacebar für eine Drehung im Uhrzeigersinn. Die Schrittweite Rotation Step wird auf der Seite PCB Editor – General page des Dialogs Preferences festgelegt.
  • Drücken Sie die Tasten X oder Y, um den 3D-Body entlang der X-Achse bzw. Y-Achse zu spiegeln.

Nichtgrafische Bearbeitung

Diese Bearbeitungsmethode verwendet den zugehörigen Modus des Bereichs Properties, um die Eigenschaften eines 3D-Body-Objekts zu ändern.

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