Autodesk Inventor 組合件 · Content Center · 配管/線束

Inventor · Assembly & Content Center

概述

Inventor 的組合件(.iam)是處理零件之間關係 (Constraint·Joint) 與階層結構 (Sub-Assembly) 的空間。在此之上加上 Content Center 的標準零件函式庫、Tube & Pipe 的配管、Cable & Harness 的電裝配線模組後，大型設備設計所需的大部分元件就齊全了。

1. Constraint vs Joint

Inventor 2014 起導入的 Joint（機械接合）將多個 Assembly Constraint 一次定義完成。由於明確處理自由度，求解器較快、管理也較單純。

基準	Constraint	Joint
存取	Assemble → Relationships → Constrain (`C`)	Assemble → Relationships → Joint (`J`)
定義方式	個別約束自由度	一次定義自由度 + 運動
數量	一對需要 2~3 個	通常 1 個就夠
效能	求解器負擔大	快速、明確 DOF
Limit	另外選項	對話框內整合

一般原則是盡可能先用 Joint。但若需要一次對多個面 Mate/Flush，Constraint 可能更直覺。

Constraint 種類

Mate：面-面一致（Flush 選項用於同方向對齊）
Angle：角度
Tangent：相切
Insert：同時對齊圓柱軸 + 面 Mate（最適合螺栓插入）
Symmetry：基準平面對稱

Joint 種類

Rigid：固定（自由度 0）
Rotational：單軸旋轉（鉸鏈、軸）
Slider：單軸平移（線性導軌）
Cylindrical：同軸旋轉 + 平移（活塞·旋轉）
Planar：平面上移動 + 旋轉
Ball：三軸旋轉（球面接頭）

提示： 建立 Joint 時必須對齊兩個 Origin 座標系。若把「Origin 1 → Origin 2」順序顛倒，零件會反向進入。

注意： 將既有 IAM 遷移至 Joint 基礎時，Inventor 2024 的 Constraint → Joint 自動轉換工具很有用。但若轉換結果異常，開啟 DOF 顯示後手動重建。

2. Sub-Assembly 策略

以功能單位綁定：一起運動的零件歸為一個 Sub-Assembly。例：汽缸+活塞、馬達+齒輪箱。
Flexible Sub-Assembly：Sub 的內部 Constraint/Joint 可在上層驅動。以 Flexible ON/OFF 調整效能。
必須有 Grounded Part：Sub-Assembly 中必須有一個 Grounded Part。沒有的話沒有基準點會「浮動」。

注意： Flexible Sub-Assembly 是大型組合件效能下降的頭號原因。只把真正需要運動的 Sub 設為 Flexible。

3. Adaptive（適應型）

一個零件的大小或位置由另一個零件決定的關係。例：銷的長度配合孔的深度延伸。

注意： Adaptive 的維護成本高。多數情況下可用 Parameter Link 或 iLogic 以更輕量的方式實現同樣效果。只在真正必要時、最少數量地維持。

4. Contact Solver

模擬物理接觸。選單路徑：Inspect → Activate Contact Solver。

即時移動中防止干涉（齒輪·凸輪運動確認）
必須指定 Contact Set。若未指定而以整個組合件為對象，求解器會非常慢
單純齒輪連動使用 Motion Constraint（Rack&Pinion 等）壓倒性地快

5. 大型組合件效能

Inventor 的主力領域是處理數千零件的設備設計。因此「如何開啟、如何顯示」的選項非常豐富。

Express Mode：大型組合件閱覽專用。無法編輯但 Open 速度快數倍~10 倍
Level of Detail (LOD)：組合件 Representation。定義 Master / Primary / All Suppressed / Custom
在 Custom LOD 中 Suppress 不必要的 Sub，開啟·計算速度會急速上升
Visibility Only：單純隱藏仍佔用記憶體。若目的在效能，應選 Suppress 或 LOD
Design View Representation (DVR)：儲存視圖·顏色·Zoom 狀態。可連結到 Drawing 視圖
Position Representation：儲存機構的多種姿態（開/閉等）

提示： 用 Open 對話框的「Options」按鈕選擇特定 LOD 或 DVR 來開啟。把慢的組合件以 Express 或 Custom LOD 取代 Master 開啟，體感速度會完全不同。

→ 詳細內容：/cad-tips/inventor/ilogic-vault-troubleshoot (Shrinkwrap·Simplify)

6. Content Center

Inventor 內建標準零件函式庫。含 ANSI·ISO·DIN·JIS·GB 規格的 Bolt、Nut、Washer、Bearing、Profile 等數萬個零件。

啟用

在 Inventor Options → Content Center 中僅勾選要使用的函式庫
在專案(.ipj)中指定 Content Center Files 路徑
Vault 連動：所有使用者共用同一 CC 函式庫

Place from Content Center

選單路徑：Assemble → Place → Place from Content Center。

在類別樹中搜尋零件
As Standard：僅從共享函式庫參考（無法修改）
As Custom：建立副本。可儲存·修改為公司 Part Number

Family Table

用試算表管理一個零件的尺寸變形。類似 iPart，但屬 Content Center 專用結構。

Key Columns：最多 8 個。搜尋·篩選基準（例：M6、M8 Size）
Boolean 欄：控制 Feature 可見性/Suppression
iProperty 對應：每列自動指定 Part Number、Mass、Material
Edit via Spreadsheet：匯出到 Excel 大量編輯 → 儲存時反映

注意： Excel 編輯時第一列與前兩欄是內部中繼資料。不可動。

新增自訂 CC 零件

開啟 IPT → Manage → Author → Content Center Part
設定範本屬性（類別·參數對應）
Publish Part → 選擇目標函式庫
若有 iPart Factory，可一次 Publish 多個成員

實務建議

Read-Only 函式庫：公司標準函式庫對所有使用者 Read-Only。僅管理員 Publish
分離使用者函式庫：專案專用 CC 放在獨立函式庫。確保搜尋速度
Uncheck Unused：未使用的函式庫務必取消勾選。對整體效能有大影響

7. Tube & Pipe（配管）

Inventor Professional 專用模組。支援剛性配管 (Rigid Pipe)、彎管 (Bent Tube)、軟管 (Flexible Hose) 三種。

工作流程

Create Pipe Run：在組合件內部建立 Run Sub-Assembly (Design → Tube & Pipe → Create Pipe Run)
選擇 Style：Rigid Welded / Bent Tubing / Flexible Hose 等。材質·規格 Style 必須事先定義
建立 Route：Auto Route（兩點間自動）、Sketch Route（以 3D Sketch 為基礎）、Derived Route（從既有草圖）
Populate：在路徑上自動配置 Fitting 與管線
AutoDrop：從 Content Center 拖曳 Fitting → 自動 Snap 到路徑

Pipe Style 管理

選單路徑：Design → Tube & Pipe → Styles → Tube & Pipe Styles。

Pipe：Size、Material、Schedule
Fitting：彎頭 (90°·45°)、三通、接頭、異徑管、法蘭
Connection Type：Welded / Threaded / Socket / Flanged
Bend Radius Rule：彎管最小/最大半徑
Round-off Increment：管長捨入單位（現場切割允許值）

Auto Route 提示

Node Points：起點·終點 Fitting 的 Connection Point。選擇已配置的 Fitting 為起點
Obstacle Avoidance：自動避障。在複雜配置中並用手動調整
3D Orthogonal：只允許正交路徑。現場施工較順利

實務提示

管線末端務必以定義了 Connection Point 的 Fitting 收尾。未收尾狀態下 Populate 會失敗
焊接配管要讓 Style 的「Engagement」（插入深度）與實測一致
Isometric Drawing：配管圖面以 IDW 的 Base View 產生後，用 Auto-dimension Pipe Run 標註

8. Cable & Harness（電裝線束）

電線配線·線束設計專用模組。Inventor Professional 專用。

構成元素

Harness Assembly：線束專用子組合件(.iam)
Connector：連接器零件。必須完成 Pin 定義的 Authoring
Pin：連接器內部接點。以 Work Point 進行 Authoring
Wire / Cable：電線、多條 Wire 綁束
Segment：線束通過的空間路徑
Splice：接點·分支點

工作流程

Authoring：在連接器 IPT 中指定 Pin Work Point 與 Connector Properties
Place Connectors：配置於 Harness Assembly
Create Segments：以 3D Sketch 定義路徑
Add Wires/Cables：Pin-to-Pin 配線
Route Wires：沿著 Segment 自動配線
Report：以 CSV/XML 輸出 Wire List

RefDes (Reference Designator)

所有 Connector 實例都必須有 RefDes 值。Wire List Import 時作為鍵使用。同一 Connector 配置多次時，每個實例都必須賦予唯一 RefDes（J1、J2、…）。

注意： 若缺少 RefDes，Wire List Import 會整批失敗。養成配置 Connector 後立刻輸入 RefDes 的習慣。

實務提示

Bundle Diameter：多條 Wire 綁束的實際直徑。必須在 Segment Property 指定，干涉·彎曲半徑計算才會準確
Minimum Bend Radius：每條 Wire 定義。建立 Route 時自動檢查
禁止在 Harness 中使用一般指令：對 Harness 物件使用一般 Extrude/Sweep 會損壞資料
Wire List Import：事先在 Excel/CSV 製作配線表 Import 後可一次產生 Wire

→ 詳細內容：/cad-tips/inventor/sheetmetal-frame (以 Frame Generator 設計框架基座)

9. 組合件設計策略

Top-Down：Layout Sketch → Skeleton → 個別零件。適合大型機構·自訂設備
Bottom-Up：先做零件 → 組裝。適合以標準品為基礎的設計
Hybrid：實務大多混用
Grounded First Part：第一個零件固定於 Origin。必須有基準點

實務檢查清單

盡可能優先使用 Joint 而非 Constraint
每個 Sub-Assembly 中都有一個 Grounded Part
Flexible Sub 只在真正需要運動的地方開啟
已用 Parameter Link/iLogic 替代掉可省略的 Adaptive 關係
Contact Solver 已指定 Contact Set 限制範圍
大型組合件以 Express Mode·LOD 開啟節省記憶體
Content Center 函式庫僅勾選使用項目，標準函式庫為 Read-Only
Tube & Pipe 管線末端以定義 Connection Point 的 Fitting 收尾
所有 Harness Connector 都已賦予 RefDes，Wire List 正常生成