Come utilizzare i disegni CAD schematici per gruppi di cavi parte 3: creazione di socket PCB e pin per crimpatura

La tanto attesa terza parte della serie di blog “Cable and Harness Design” di Sainesh Solanki è finalmente disponibile! Questo articolo prosegue nella spiegazione della creazione di librerie con teste dei connettori e crimpatura, oltre a spiegare come modellare un termorestringente. Parliamo anche di alcuni parametri che consentono di effettuare controlli della compatibilità wire-to-crimp. Leggete!

Creazione di componenti (continua...)

È possibile aggiungere due ulteriori simboli schematici alla propria progettazione. Il primo è la crimpatura (pin/socket) che sarà integrata nella testa del connettore se necessario per l’assemblaggio. L’altro componente è il termorestringente che consente di legare in modo adeguato i fili tra il cavo e la testa del connettore. Ci servono principalmente per la distinta base, tuttavia offrono anche altri vantaggi. Per prima cosa, parliamo della crimpatura.

Componenti della crimpatura: pin e socket

Questi componenti sono leggermente diversi dalle loro controparti, poiché non necessitano di un disegno 1:1 (come avviene per la testa del connettore). Il componente contiene invece solo i simboli schematici. La figura 1 mostra il simbolo schematico di un pin di crimpatura:

^{Figura 1.  Simbolo schematico di un pin, uno dei componenti della crimpatura PCB}

Ai fini della chiarezza, potete creare una seconda sottoparte che include un’immagine JPEG o bitmap della crimpatura. Come simbolo principale (come nella figura 1), preferisco personalmente la forma geometrica del rettangolo, fatta eccezione per il lato destro che indica una formazione verso l’esterno. Ciò rappresenta un pin, poiché i pin sono oggetti meccanici che fuoriescono dalla testa del connettore. Ecco perché il pin sul lato sinistro punta verso l’esterno.

Dopo avere creato gli attributi grafici, all’interno delle proprietà del componente, noterete due parametri critici che vengono referenziati: il “Contact Plating” e il “Wire Gauge” (figura 2).

^{Figura 2.  Proprietà dei componenti con i parametri Contact Plating e Wire Gauge}

È proprio nelle proprietà di questi componenti che dovrete creare i parametri che indicano le vere proprietà del pin e come esso possa essere raffrontato a una testa del connettore o cavo tramite una distinta base o altro documento. Ciò garantisce che la connettività della progettazione sia accurata prima di procedere con l’assemblaggio. Questi due parametri (quale requisito minimo) consentono di controllare facilmente che cavi, crimpatura e teste del connettore siano totalmente compatibili. Utilizzando dei parametri possiamo effettuare un raffronto diretto nei report tabulari o persino utilizzare uno script personalizzato per controllare le regole della progettazione dei cavi, al fine di mettere a confronto lo spessore di fili e crimpatura ecc. Di questo parleremo ancora più avanti nel blog.

Il socket [al contrario del pin] ha una rappresentazione grafica molto differente, come mostrato nella Figura 4:

^{Figura 4.  Simbolo schematico di un socket PCB}

In questo simbolo schematico, è rappresentato con la stessa forma rettangolare, tuttavia abbiamo frastagliato la forma per identificarla come socket. La frastagliatura rappresenta un pin che sarà inserito nel socket.

Come potete notare, c’è un puntino nero a sinistra del socket e del pin; si tratta dell’oggetto schematico di Altium Designer^® per il pin, con la lunghezza impostata a zero. Il motivo è che, quando si tratterà di disegnare lo schema, collegheremo dei fili all’estremità del simbolo e il pin con lunghezza zero formerà la connessione netlist.

Qui di seguito potete trovare una rappresentazione di come sia possibile inserire un socket/pin in un disegno schematico:

^{Figura 5.  Come inserire una crimpatura PCB in un diagramma schematico}

Come detto in precedenza, la testa del connettore è collegata su un lato, mentre l’altro lato ospita il filo verso il cavo. L’assemblaggio di questi componenti può essere spiegato attraverso delle note di assemblaggio. Ma di questo parleremo più avanti. Il prossimo argomento riguarda i termorestringenti. Vediamo come sono gestiti nel disegno schematico.

Termorestringenti

Come detto in precedenza, i termorestringenti sono utilizzati per legare insieme i fili alla fine dei cavi. Questo disegno viene creato utilizzando la curva di Bézier, integrandone due in un componente. Qui di seguito sono mostrate la parte superiore e inferiore del termorestringente:

^{Figura 6.  Parte superiore di una guaina termorestringente utilizzando un disegno con curva di Bézier}

^{Figura 7.  Parte inferiore di una guaina termorestringente utilizzando un disegno con curva di Bézier}

Come potete vedere, ho utilizzato la curva di Bézier per creare la parte superiore e quella inferiore, poiché il termorestringente sarà inserito nel disegno meccanico, non avendo una funzione elettrica. Ciò implica che fa parte dell’assemblaggio, tuttavia solo come componente meccanico. Durante la creazione della guaina termorestringente come componente, dovete cambiare il suo tipo da “Standard” a “Meccanico” nel menu a discesa Type. Inoltre, una bolla sarebbe la terza parte da designare quale parte dell’assemblaggio, in modo simile agli altri componenti, all’interno della distinta base.

Rendendo la guaina termorestringente un componente multiplo con una parte “superiore” e una “inferiore, è possibile definire qualsiasi larghezza necessaria per il cavo. La figura 8 sottostante mostra il posizionamento del termorestringente superiore e inferiore.

^{Figura 8.  Disegno finale del termorestringente legato al cavo}

Come potete vedere, il termorestringente mostra l’aspetto del prodotto finale, con i fili legati insieme tra il cavo e la testa del connettore.

Ciò conclude l’assemblaggio dei cavi. Il prossimo blog riguarderà l’assemblaggio e il layout di tutti i cavi. Spargerò altre idee qua e là lungo il percorso, quindi... rimanete sintonizzati!

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