[첨단 헬로티] POSITAL의 새로운 중공축 키트 인코더는 회전축의 주위에 회전위치측정 센서(로터리 인코더)를 설치하여야 하는 응용에 적합하도록 설계됐다. 30mm, 또는 50mm의 대구경 축경과 멀티턴 카운터를 지원하여, 서보모터, 피드백 제어 방식의 스테퍼 모터 및 로봇 관절 등의 위치제어를 위한 최적의 솔루션이 될 것이다. POSITAL의 중공축 키트 인코더는 높은 정밀도, 설치에 편리한 허용공차 및 견고한 신뢰성을 보장하는 고도의 정전용량 측정 기술을 기반으로 하고 있다. 또한, 배터리를 사용하지 않는 자가발전 방식의 회전 카운터를 사용하여 유지보수가 간편하다. 그림 1. 중공축 인코더의 설치 새로운 폼팩터 POSITAL은 산업 응용을 위한 위치 및 모션제어 센서 개발 전문업체이다. 이 회사의 센서들은 디지털 회전각 측정(앱솔루트 인코더), 또는 회전 속도(인크리멘탈 인코더) 측정 기능을 제공한다. 기존 POSITAL 인코더 제품군은 대부분 회전축의 중심에 설치되는 형태의 제품이었다. 이는 대부분의 응용에 적당하지만, 때로는 다음의 사례와 같이 회전축의 주위에 설치해야 하는 경우도 있다. • 서보모터, 스테퍼모터 등의 경우 회전축에 끼워서
[첨단 헬로티] 아사노 켄이치로 (淺野 謙一郞) 플라스엔지니어링(주) 동사는 1974년에 창업해 도쿄도(東京都) 토시마구(豊島區) 이케부쿠로(池袋)에 본사(영업부문)을 두고, 미야기현(宮城縣) 센다이(仙臺) 사무소(제조부문)를 갖고 있는 정밀기계가공 부품제조 회사이다(그림 1). 사원수는 110명이다. 생산 품목은 메이커의 시제작품 부품, 생산설비 부품, 금형 부품 등이다. 도면 치수공차 ±0.01mm 이하의 정밀기계가공을 주사업으로 하고 있으며, 머시닝센터(MC)․NC 선반을 사용한 절삭가공, 평면연삭․원통연삭 등의 연삭가공, 형조 방전․와이어 방전 등의 방전가공에 더해, 유리․세라믹스 등에 대한 미세가공이 가능한 초음파 원용 가공기도 갖추고 있다. 또한, 고객인 설계자를 위한 ‘정밀부품 VE 설계 제작 레포트’(그림 2)를 매월 발행, 부품 설계 시에 기계가공의 시선에서 가치를 높이면서 코스트를 내리는 힌트가 되는 정보를 발신 중이다(동사 HP에서 등록 가능). 동사가 취급하는 것은 손바닥 사이즈의 정밀기계가공 부품(그림 3)으로, 대학, 연구기관 등 연간 수백사와 거래하고 있으
[첨단 헬로티] 폭발 위험이 없는 안전한 배터리 ‘전고체전지’에 대한 세계 각 연구기관의 관심이 모아지고 있다. 전고체전지는 그동안 고체전해질과 탄소와의 계면 불안정성이 위험 요소로 남아있었다. 이 문제를 해결하기 위해 전 세계 전문가들은 다양한 의견을 내고 있다. 이 가운데 최근 국내 연구진이 전극을 구성하는 탄소에서 그 원인을 찾아 주목받고 있다. ▲ 왼쪽부터 박상욱 석사과정생(1저자), 김병곤 박사(교신저자), 이상민 센터장(과제책임자) <사진 : 한국전기연구원> 2035년 약 28조원 규모로 성장 예상되는 전고체전지 시장 폭발 위험이 없는 전고체전지가 차세대 전지로 떠올랐다. 일본 시장조사업체 후지경제연구소는 전 세계 전고체전지 시장이 2035년 약 28조원 규모로 커질 것이라고 밝혔다. 후지경제연구소는 전고체전지가 향후 액체 전해질을 사용하는 리튬이온전지가 적용될 수 없는 고온 환경 등 특수한 산업용부터 이차전지 수요가 확대되고 있는 전기차 분야까지 다양하게 활용될 것으로 보고 있다. 특히 이 연구소는 전기처전지 시장이 기후변화 대응에 따른 스마트그리드 보급 및 전력부족 해결을 위한 에너지저장장치(ESS)에도 활용되는
[첨단 헬로티] 왜 GoMax 인가? GoMax는 PC없이도 Gocator 센서를 가속화하여 인라인 생산 속도를 충족할 수 있도록 도와주는 경제적인 하드웨어 솔루션이다. GoMax의 플러그앤플레이 기능을 사용하면 Gocator 센서의 대용량 데이터를 최대 13배 빠르고 쉽게 처리할 수 있으므로 전반적인 검사 속도 및 성능 향상 효과가 있다. 비전 액셀러레이터는 3D 스캐닝 및 검사를 기반으로 하는 복잡한 품질관리 응용 프로그램의 처리 요구 증가에 대한 새로운 솔루션이다. 3D 데이터 처리 전용 산업용 PC에 의존하는 것보다 액셀러레이터를 사용하는 것이 왜 더 옳은 선택인지 5가지 주된 이유를 설명한다. 1. 콤팩트한 사이즈 안에 고사양의 성능을 품다. GoMax와 같은 스마트 비전 액셀러레이터는 DIN 레일 마운팅을 포함해 컴팩트한 산업용 패키지로 제공된다. 전력 소모량은 15W에 불과하며, 1TOPS(초당 1조 테라의 작동) 이상의 컴퓨터 성능을 수행한다. 하나 이상의 GoMax 장치를 사용하면 개별 모니터 및 PC 연결이 필요없으며, 여러 산업용 PC에서 작동하는 애플리케이션을 개발해야 하는 복잡성이 없어도 까다로운 응용 검사 프로그램에 대한 솔루션을 쉽
[첨단 헬로티] 잠재적 리콜 문제를 해결하기 위한 규정 필수사항, 위조 방지 및 물류 요구 사항은 모두 우수한 품질의 코드를 생산 부품에 인쇄하는 것이다. 가독성이 우수하고 추적이 용이한 코드는 소비자와 생산업체 모두에게 도움이 된다. 유니크하고 식별 가능한 코드 및 마킹은 소비자 믿음을 높이는 동시에 추적성 및 안전을 위한 비즈니스 및 규정 이니셔티브를 가능하게 한다. 해결 과제: 생산 부품의 코드는 다양한 요구사항을 충족해야 한다. 생산업체의 경우, 이들 부품은 규정을 준수하고 추적 목적으로 추적할 수 있어야 한다. 소비자 믿음과 브랜드 보호를 위해 코드는 위조품 및 제품 리콜 방지에도 매우 중요하다. 자동차 및 항공 우주 산업 분야에서 많은 협회가 이러한 요구 사항을 충족시키기 위해 DPM(Direct Part Marking) 표준을 채택했다. 부품에 기계 판독형 코드를 마킹하면 생산 공정과 공급유통망 전체에 걸쳐 부품을 추적할 수 있다. 최근의 Videojet 설문 조사에서 자동차 또는 항공 우주 생산업체의 응답자 중 1/3 가량이 현재 자신의 제품에 보안 코드 또는 고유 식별자를 적용하고 있다고 밝혔다. Videojet의 장점: 심층적인 적용 분야
[첨단 헬로티] 대부분의 기업은 자기들만의 특정한 생산 환경에서 적절히 기능하는 자동화 솔루션을 원하지만, 각기 다른 공정과 애플리케이션 하나하나마다 맞춤 설비를 갖추기는 어렵다. 그래서 효율적인 자동화를 위해서는 로봇뿐만 아니라 최적의 로봇 액세서리 툴을 선택하는 것이 중요하다. 공정과 설비에 맞는 로봇 액세서리 툴은 구매·설치에서 운영·재개발에 이르기까지 전체 생산 과정을 완성시키는 데 큰 도움이 된다. 사진 1. 온로봇(OnRobot)의 지능형 EOAT 제품들. <출처 : 온로봇> 엔드-오브-암 툴(End-of-arm tooling, 이하 EOAT)은 대개 로봇 팔의 끝에 장착되어 다양한 작업을 수행한다. 예를 들어, 로봇 그리퍼(Gripper) 툴은 다양한 모양의 물건을 쥐고, 잡을 수 있도록 하며, 로봇 센서는 그리퍼가 정확하게 물건을 다룰 수 있도록 센싱을 한다. 또한, 툴 체인저(Tool changer)를 사용하면 EOAT를 빠르게 교체하여 로봇이 전혀 다른 새로운 공정을 할 수 있도록 한다. 이처럼 EOAT와 이를 돕는 다양한 툴을 활용하면 로봇은 스마트 제조 환경에서 다양한 기능을 할 수 있는 지능적인 역할
[첨단 헬로티] 클래식 제어 캐비닛 애플리케이션이 현장에 설치될 경우, 통신 컴포넌트를 구비하는 사례가 갈수록 늘어가는 추세다. 이로 인해 케이블 연결의 수량은 물론 복잡성도 높아진다. 검증된 조립형 케이블 사용으로 최대 75% 시간 절약이 가능하며, 까다로운 플랜트 조건에서 설치작업을 간소화할 수 있다. 다만, 표준기기가 항상 최상의 해결책은 아니다. 때로는 맞춤형 연결 솔루션이 유일한 해결책이다. 이러한 요구사항을 충족하고자, 바이드뮬러는 IP20 및 IP6x 환경을 지원하는 고품질 플러그-앤-프로듀스 솔루션을 제공한다. 클래식 원형 커넥터가 장착된 SAI(센서 액추에이터 인터페이스) 산업용 이더넷 케이블을 비롯하여, 해당 프로그램은 고객 특화 케이블 어셈블리는 물론 PLC 시스템 케이블도 포함하고 있다. 케이블 길이, 소재 또는 반제품 조립식 케이블 등을 지정하여 ‘batch size ofone’에서 개별 주문도 가능하다. 사진 1. 안정적인 신호 및 데이터 연결을 위한 사전 조립식 SAI 및 IE 케이블 제품 선택 및 주문 최신 기계설비와 플랜트의 요구사항은 갈수록 전문화되고 있다. 이를 구현하기 위해서는 표준 조합뿐만 아니라 안
[첨단 헬로티] 모모이 히데유키 (桃井 秀幸) 선플라스틱(주) 동사의 개요 동사는 플라스틱제 디스포저블 식품용기 제조를 주력으로 하고 있다. 그림 1에 나타냈듯이 누구라도 한번은 본 적이 있는 제품의 용기를 제조하고 있다. 인몰드 라벨링(IML) 성형에 의한 제조를 주로 하고 있으며, 독자의 IML 시스템을 개발해 왔다. 히가시오사카(東大阪)에서 창업해 현재는 Keihanna Science City로 본사 기능을 옮기고, 히가시오사카 공장과 2공장 체제로 하고 있다. 종업원은 파트타이머 아르바이트를 포함해 70명 규모의 회사다. 또한 공장은 3교대제로 24시간 가동하고 있다. 동사는 IoT 기술을 활용한 시스템을 개발함으로써 IML의 생산 상황 가시화 공유를 실현할 수 있었다. 이 글에서는 그 개발 배경과 앞으로의 전망에 대해 소개한다. 생산 시스템의 지금까지의 IT화 대응 IoT 활용의 대응 전에 경쟁 타사와의 차별화를 도모하기 위해 다음과 같은 IT화·자동화 등에 대응할 수 있었다. 사회적 요구가 높았던 '트레이서빌리티의 확립'을 지향해, 자재의 입하나 제품의 출하 로트 관리 업무의 데이터베이스(DB)화, 성형기의 실효값 DB화, 검사 기록의
[첨단 헬로티] 후지카와 신이치로우(藤川 眞一郞) 日産자동차(주) 독일의 새로운 제안 1. 인더스트리 4.0 ‘인더스트리 4.0’은 지금부터 7년 전인 2011년 쯤에 독일에 제창한 것으로, 모든 소프트웨어를 기축으로 새로운 산업을 모조리 석권해 가는 미국의 움직임에 위기감을 느낀 독일 정부가 제창한 새로운 산업 구조이다. 제1차 산업혁명이 18세기 후반에 시작된 증기기관 등을 이용한 공장의 기계화에 의한 것이라고 하면, 제2차 산업혁명은 19세기 후반부터 시작된 전력의 활용에 의한 대량생산, 제3차 산업혁명은 20세기 후반에 시작된 PLC 등 전기와 IT를 조합한 오토메이션화라고 할 수 있다. 인더스트리 4.0은 이들을 더 진화시킨 ‘사이버 피지컬 시스템’에 기초하는, 새로운 제조의 모습을 지향하는 것이다. 사이버 피지컬 시스템은 센서 네트워크 등에 의한 현실 세계(Physical System)과 사이버 공간의 높은 컴퓨팅 능력(Cyber System)을 밀접하게 연계시켜, 컴퓨팅 파워로 현실 세계를 보다 잘 운용한다고 하는 개념이다. 제조에서는 설계나 개발, 생산에 관련된 모든 데이터에 대해 센싱 등을 통해 축적
[첨단 헬로티] 지금까지 차량 내 혁신의 많은 부분은 반도체를 포함한 최신 전자장치를 사용한 덕분이다. 업계 전문가들은 미래에는 전자 부품이 모든 차량 혁신의 90%까지 담당하면서 자동차 반도체 시장에서 강력한 성장을 지속적으로 견인할 것이라고 전망한다. 자동차 업계는 전장 시장 성장의 주요 원동력이 자율주행이라는 메가트렌드에 있다고 보고 있으며, 이는 자동 또는 자율주행 차량, 파워트레인의 전기화, 그리고 차량과 다른 차량 및 인프라 또는 환경과의 네트워킹(커넥티비티)으로 나누어 볼 수 있다. 자동차 제조회사와 공급 회사가 글로벌 메가트렌드에 맞춰 앞으로의 자동차 혁신을 구현하고, 소비 측면에서 자동차를 더 안전하고 경제적으로 만들려면 각 차량에 더 많은 반도체 부품이 필요하다. 오늘날 자동차에 사용되는 반도체 양을 가격으로 환산하면 1대 당 평균 250달러이며, 미래 세대의 차량에서는 전체 반도체가 차지하는 비중이 1대 당 2,000달러에 이를 것이다. 자율주행 기능을 위해서는 구현 수준에 따라(1~5단계) 약 1,000달러에 달하는 반도체가 필요할 수도 있다. 다양한 분야에서 특정 개발을 위한 새로운 가능성을 여는 혁신적이고 강력한 반도체 솔루션 제조회
[첨단 헬로티] 데이터 보안 차량 복잡도가 증가함에 따라 외부 공격의 위험도 증가한다. 공격자는 데이터에 접근해 이를 전달, 처리, 파괴 또는 조작할 수 있으므로 데이터 보안은 ADI가 핵심적으로 다루는 주제이다. 약 2년 전, ADI는 이러한 보안 문제에 최적으로 대처하기 위해 사이프리스 일렉트로닉스(Sypris Electronics)의 사이버 보안 솔루션(Cyber Security Solutions) 사업부를 인수했다. 관련된 하드웨어 및 소프트웨어 기술 또한 자동차 분야 제품에 구현된다. 생체 신호 모니터링 운전 중 사고를 예방하고 생명을 구하는 또 다른 중요한 안전 관련 측면은 생체 신호 모니터링에 있다. ADI는 비-시큐어(B-Secur)와 긴밀히 협력하여 스티어링 휠에 내장된 센서가 지속적으로 운전자의 생체 신호(심박수 또는 혈중 산소 농도 등)를 기록하고 건강 상태를 모니터링하는 솔루션을 개발했다. 이러한 신호를 통해 현기증이나 임박한 심장마비를 충분히 조기에 탐지하면 ADAS를 통해 자동차에서 적절한 조치를 개시할 수 있다. 상황이 심각할 경우, ADAS는 차량 속도를 줄이거나 자동 비상 제동 동작을 수행하는 등 응급조치를 취할 수 있다. 생체
[첨단 헬로티] 메모리의 접근 속도, 다시 말해 메모리의 정보를 읽고 쓴는 속도는 메모리 구조상 ROM 또는 Flash 영역보다 RAM의 속도가 빠르다. 하지만 RAM은 휘발성 메모리이기 때문에 전원공급이 없으면 메모리의 데이터는 삭제된다. 따라서, 일반적으로 코드 저장 용도로 사용하지 않는다. 하지만 소스코드의 속도를 최대한 올려야하는 경우 코드를 RAM으로 복사해 RAM 메모리에서 수행하도록 하는 방법이 있다. 우선 코드를 RAM에 배치하는 크게 두 가지 경우가 있다. 디버깅 중 RAM에 모든 코드/데이터를 배치해 실행하는 방법과 ROM 또는 Flash 영역에 코드/데이터를 저장해 두고 MCU 초기화 과정에서 RAM으로 함수를 복사한 후 실행하는 방법이 있다. 디버깅에서 코드/데이터를 모두 RAM에 위치시키는 방법 이 방업은 별도의 특별한 코드의 수정이나 옵션의 설정 사항은 없다. 링커 설정 파일(.icf)내 readonly 속성의 코드와 데이터가 배치되는 영역을 모두 RAM의 주소 영역으로 변경하면 링커가 모든 위치를 RAM의 주소로 배치하게 된다. 다음의 링커 설정 파일의 예를 참조한다. 다음은 빌드 후 링커 map 파일의 내용이다. 모든 코드와 데이
[첨단 헬로티] 카미야 타케오 (紙谷 健生) 지멘스(주) 최근 세팅 절감이나 공수 경감, 가공 정도 향상을 목적으로 5축 기계의 가공이 매우 주목받고 있다. 5축 기계의 가공은 가공대상에 따라 부품가공과 같이 가공면 분할을 하고 거기에서 2차원 형상의 가공을 하는 경사면가공과, 금형가공과 같이 돌출을 짧게 해 주속이 '0'이 되지 않도록 툴을 기울여서 3차원 자유곡면 형상의 가공을 하는 동시 5축가공으로 크게 나눠진다. 각각의 가공에 요구되는 CNC 기능은 다른 점도 있지만, 여기에서는 동사의 최신 5축가공 관련 CNC 기능을, 특히 동시 5축가공을 중심으로 소개한다. 동시 5축가공 기존 동시 5축가공 프로그램은 포스트 프로세서 상에 기계의 축 구성이나 위치 관계, 그리고 공구 보정량이나 워크 좌표계를 입력, 그 기계, 그 지그용 기계 좌표계 기준의 프로그램을 작성할 필요가 있었다. 또한 3차원 형상을 재현하기 위해서는 대량의 미소 선분의 연속 지령으로 프로그램이 작성된다 이것과는 별도로 회전축과 직선축을 보간시키면 식입이 생긴다는 것이 알려져 있다. 이 문제를 회피하기 위해 포스트 프로세서에서는 리니어라이제이션 처리를 할 필요가 있으며, 3차원 형상을 표현
[첨단 헬로티] 이데 소이치로 (井出 聰一郞) 화낙(주) 5축가공기에서는 직선 3축에 회전 2축을 부가함으로써 워크에 대한 공구의 기울기를 자유롭게 변경할 수 있다. 그렇기 때문에 ‘세팅 전환 없는 고정도, 고능률 가공’, ‘오버행 형상 등 복잡한 형상가공’ 등의 메리트가 알려져 있다. 또한 공구의 방향을 변경할 수 있으므로 워크와의 간섭을 피해 공구의 돌출을 짧게 할 수 있고, 더구나 절삭 능력이 낮은 공구 끝단을 피함으로써 금형가공과 같은 고정도․고품위가 요구되는 가공에 효과도 기대되고 있다. 고정도․고품위의 5축가공 실현에는 기계 구조, 가공 조건 등 여러 가지 요소가 있는데, 복잡한 가공에 대응하는 최적의 공구경로 생성, 직선축과 회전축의 고정도 동기, 가공점의 진동 억제 등의 과제를 해결하기 위한 제어 기술도 중요한 역할을 한다. 이 글에서는 동시 5축가공을 지원하기 위한 CNC와 서보의 제어 기술에 대해, 동사의 대응을 소개한다. 동시 5축가공을 지원하는 기술 동작이 복잡해지는 동시 5축가공에서는 가공 프로그램 작성에는 CAM이 필수가 된다. 또한 가공기에 있어 직선축과 회전축의 동시
[첨단 헬로티] 우치다 유지 (內田 勇治) 오쿠마(주) 최근 금형가공의 분야에서도 여러 번의 세팅 교체를 필요로 하는 가공의 시간 단축․가공 코스트 절감 등을 달성하기 위해 동시 5축가공을 채용하는 사례가 증가하고 있으며, 앞으로 점점 더 보급되어 갈 것으로 예상된다. 그 한편으로 5축가공기는 3축가공기와 비교해 기계구성이 복잡하고, 기계 강성에 기인하는 진동이나 변형이 발생하기 쉽기 때문에 보다 매끄러운 가감속 지령으로 이송축을 구동할 필요가 있다. 또한 원하는 형상 정도․가공면 품위를 얻기 위해 필요한 동기축 수가 증가하기 때문에 각 축의 가감속 능력을 충분히 발휘할 수 있게 되어 있지 않으면, 절삭 이송 속도를 높일 수 없는 상황에 직면하는 경우가 있다. 결과적으로 동시 5축가공에서는 3축가공보다 가공 시간이 늘어나는 등의 과제가 있다. 그러나 가공 시간, 형상 정도에 대한 요구는 보다 높아지고 있다. 동사에서는 그 요구에 대응하기 위해 동시 5축가공에 관한 기능 개발을 계속해 왔다. 이 글에서는 최신의 동사 NC 장치 ‘OSP’에 탑재하고 있는 5축 제어 기능에 대해 보고한다. OSP의 5축 제어 기능 여기에
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