SolidWorks와 NI LabVIEW의 통합

“본 자료의 무단 사외 반출은 영업비밀 보호법에 의해 법적 제재를 받을 수 있습니다.” 1

메카트로닉스

설계 및 전기, 제어기술을 통합하는 기술을 메카트로닉스 라고 합니다. 시장은 점

차 지능적인 제품을 원하고 있으며 이러한 추세에 맞추기 위해 메카트로닉스 개

념의 제품개발이 점차 중요시 되고 있습니다.

매카트로닉스의 개념이 중요해진 만큼 설계와 전기, 제어분야의 협력이 무엇보다

중요한 시대입니다.

하지만 기존의 제품개발은 각각의 설계, 전기, 제어 엔지니어가 각자의 공학분야에

서 개별적으로 설계를 완성하여 순차적으로 제품개발을 진행해 왔습니다. 이러한

제품개발 방식은 개발 능률을 떨어트릴 뿐만 아니라 불 필요한 비용 및 시간의

소모로 이어집니다.

예를 들어 제품 구동에 문제 발견 시 제품 제작상의 치수문제일 수도 있으며, 전

기 용량이나 시스템의 문제일 수도 있고, 제어프로그램의 문제일 수도 있습니다.

설계, 전기, 제어 각각의 엔지니어가 따로 문제를 해결하려고 한다면 결코 해답에

쉽게 접근할 수 없습니다. 문제 해결을 각각의 분야로 나누는 것이 아닌 하나로

통합되어 해결 할 수 있다면 더없이 좋을 것입니다.

이미지 출처 : http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/99/Mecha.gif

SolidWorks와 NI LabVIEW의 통합

“본 자료의 무단 사외 반출은 영업비밀 보호법에 의해 법적 제재를 받을 수 있습니다.” 2

SolidWorks와 LabVIEW통합으로 Virtual Prototyping Solution제안

SolidWorks와 NATIONAL INSTRUMENT(이하NI)의 LabVIEW의 통합으로 각각의 엔

지니어들의 아이디어를 하나의 모니터에서 구현하고 확인해 볼 수 있습니다.

SolidWorks는 설계에 필요한 3D CAD및 해석, 관리 솔루션, NI의 LabVIEW는 컨트

롤 디자인의 대표적 그래픽기반 프로그래밍 언어로 알려져 있습니다.

SolidWorks와 NI의 LabVIEW는 두 회사의 긴밀한 협력 및 소프트웨어의 의 통합으

로 새로운 Virtual Prototyping Solution을 제안합니다.

기존 제품개발과정에서 반드시 물리적으로 시제품을 제작하고 설계제작의 문제점

및 전기, 제어의 문제점을 파악해야 했다면 이제 SolidWorks로 만들어진 실제 제

품과 같은 모델에 LabVIEW의 SoftMotion Module로 작성된 Motion 제어 시스템

을 입력하여 구동을 확인해 봅니다.

이러한 새로운 Virtual Prototyping Solution은 제품개발에 있어 시제품제작을 획기

적으로 줄여줄 뿐 아니라 각각의 엔지니어들 간의 아이디어를 통합하고 빠르게

적용할 수 있게 합니다. 기존의 시제품제작 기간 및 비용에 대한 문제뿐만 아니라

각 부서간의 의사소통의 매개로서 작용할 수 있습니다.

그럼 SolidWorks와 LabVIEW의 SoftMotion의 통합된 작업 방법을 간단히 소개 하

겠습니다.

SolidWorks와 LabVIEW SoftMotion통합 작업

먼저 SolidWorks상의 준비사항부터 체크해 보도록 하겠습니다.

1. 구동할 제품이 SolidWorks로 제작되어 있으며 의도에 맞게 조립되었는지 살펴봅니다.

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2. SolidWorks에서 SolidWorks Motion을 Add-in합니다.

3. SolidWorks상에서 제품구동 모터를 지정합니다.

SolidWorksd에서 지정된 모터와 LabVIEW SoftMotion의 모션 축 함수와 연결됩니다.

4. SolidWorks Motion의 기능을 이용하여 제품구동에 필요한 기능을 추가합니다.

접촉조건, 중력, 힘, 스프링, 등의 추가기능을 활용할 수 있습니다.

5. 먼저 SolidWorks Motion상에서 입력한 조건이 알맞게 구동하는지 확인합니다.

계산버튼을 눌러 Motion해석을 합니다.

계산이 완료 되면 재생버튼으로 구동을 확인합니다.

6. SolidWorks Motion상에서 구동 확인이 완료 되면 LabVIEW의 SoftMotion의 통합 준

비가 끝났습니다.

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LabVIEW의 SoftMotion의 통합작업을 시작합니다.

1. LabVIEW SoftMotion 프로젝트를 시작합니다.

2. 프로젝트 트리 내에 내 컴퓨터를 마우스 우 클릭하여 New --> SolidWorks Mode를

선택하면 편리하게 모델에 연결할 수 있습니다. LabVIEW는 SolidWorks Motion의 모

든 정보를 추출한 후 사용 가능한 모터와 센서를 나타내 줍니다.

3. SolidWorks Motion의 모터를 사용하여 시물레이션 하기 위해 LabVIEW SoftMotion축

과 연계시켜야 합니다. 본 축은 LabVIEW SoftMotion 함수 블록으로 모션 프로파일을

생성할 때 사용됩니다.

4. 내 컴퓨터를 마우스 우 클릭하여 New --> SoftMotion Axis를 선택하여 Axis Manager

대화상자를 엽니다. 다음으로 새로운 축을 추가하면 새로운 Axis 요소는 SolidWorks

Motion 모터에 자동 연결됩니다. 생성된 축의 이름을 지정하여 SolidWorks Motion상

에서 사용 가능한 모터의 축을 생성 하십시오.

5. 또한 여러 축을 동시에 사용하여 이동을 수행하기 위해 LabVIEW SoftMotion 축을 좌

표공간으로 그룹화할 수 있습니다. 좌표 이동을 수행할 때 좌표 공간을 모션 어플리

케이션에 대한 입력으로 사용하십시오. 좌표 공간을 생성하기 위해 내 컴퓨터를 마우

스 우 클릭한 후 좌표 공간을 추가합니다. 나타나는 대화 상자에서, 좌표 공간 내에

추가 하고자 하는 축을 선택합니다.

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6. SolidWorks Motion의 모터와 연계된 각 축은 서보 모터라고 가정합니다. 축은 실제

하드웨어와 연계되어있지 않으므로, 시작하기 위해 최소한의 구성만을 수행해야 합니

다. 축을 구성하기 위해 구성하고자 하는 축을 마우스 우 클릭하여 구성대화 상자를

엽니다. 그래픽 기반 인터페이스 설정에 대한 구조화된 보기를 제공합니다. LabVIEW

SoftMotion 온라인 도움말을 통해 추가 정보를 확인 할 수 있습니다.

7. 구성을 완료한 후, LabVIEW SoftMotion에서 하이레벨 함수를 사용하여 6축에서 복합

좌표 모션에 이르는 모션프로파일을 개발할 수 있습니다.

8. SoftMotion --> Function Block 팔레트에서 LabVIEW SoftMotion함수 블록을 찾을 수

있습니다. 본 블록을 사용하여, 직선운동, 원호 운동, Contouring, Gearing, 및

Camming작업과 각 운동의 상태와 데이터 정보읽기를 수행할 수 있습니다.

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9. LabVIEW SoftMotion설정이 완료되면 SolidWorks 창에서 구동을 확인합니다.

참고

LabVIEW SoftMotion함수 블록 사용이 익숙하지 않은 사용자의 경우 LabVIEW

SoftMotion 설치 시 제공되는 예제를 참조하십시오 본 예제는 일반 모션 프로파

일을 위한 LabVIEW 코드를 제공할 뿐 아니라 시물레이션 가능한 SolidWorks모델

도 제공합니다.

SolidWorks와 NI LabVIEW의 통합

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기계 역학 시물레이션 및 하드웨어 적용

SolidWorks와 LabVIEW를 사용하여 단일 물리적인 부분을 지정하기 전에 질량과

마찰 효과, 주기 시간, 개별 구성요소 등 기계 역학을 시물레이션할 수 있습니다.

모션 시물레이션을 SolidWorks와 통합하면 시물레이션은 SolidWorks모델에 이미

존재하는 정보를 사용하기 때문에 디자인이 간단해 집니다.

마지막으로, SolidWorks 모델을 사용하여 개발하고 검증한 모션 어플리케이션을 NI

CompactRIO 하드웨어와 같은 임베디드 모션컨트롤러를 플랫폼에 편리하게 배포

할 수 있습니다. 시물레이션 내에서 개발되고 테스트된 코드를 재사용할 수 있으

며 이를 물리적인 I/O와 모터에 연결할 수 있습니다.

SolidWorks와 LabVIEW SoftMotion통합작업 이점

시제품 제작 비용 절감

모션 제어 프로그래밍 설계 및 검증

제품 모델링 및 제어프로그램의 즉각적인 수정

정확한 힘/토크 조건 분석

기계/전기,제어 경계의 설계 문제 파악

NI CompactRIO 하드웨어와 같은 임베디드 모션컨트롤 플렛폼에 배포