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싱커스텍-개발사례-cnc-machine (3)

프로젝트 개요

산업 분야에서 복잡한 부품들의 가공 생산을 위한 장비로 CNC(Computer Numerical Control)가 광범위하게 이용되고 있습니다. CNC는 X,Y,Z 축(Axis)을 이용하여 스핀들(Spindle)이라는 모터(Motor Spindle)에 공구(Tool)를 장착하여 가공하는 절삭설비(Cutting machine)입니다. 일반적으로 가공물이 크고 강한 소재를 가공하는 밀링(Milling)과 가공물의 강도가 약하고 연질의 소재를 가공하는 선반(Lathe) 으로 구분되며, 밀링과 선반 모두 최종의 가공물을 가공하기 위해서는 서버모터(Servo Motor)를 제어해야 합니다. 서버모터(Servo Motor)를 제어하기 위해서는 싱글보드컴퓨터(Single Board Computer : SBC)에 탑재된 CAM프로그램을 통한 서버모터드라이버(Servo Motor Driver)의 제어가 이루어져야 합니다.

고객사 니즈

가공물의 복잡성 및 장시간의 고속가공(High Speed Machining : HSM) 추세에 따라서 사용자는 더욱 편리한 유저 인터페이스(User Interface : UI) 환경 및 안정화된 시스템을 요구하고 있습니다. 즉, 손쉬운 프로그램환경 구축을 위한 운영체제(Operating System)와 하드웨어 솔루션(Hardware Solution)은 필수적이며, 아울러 장시간 안정적인 제어 및 동작에 있어서는 고신뢰성(High-reliability)의 제어기Controller)가 요구됩니다. 또한 CNC 장비의 고속가공 특성상 짧은 위치제어(Positioning control) 조건을 확보해야 하므로 일반 윈도우 운영체제(Operating System) 기반 위에 별도의 실시간 운영체제(Real time Operating system : RTOS) 환경을 구축하여 가공물을 제어해야 하는 조건(소프트웨어/하드웨어)이 요구됩니다. 그 밖에 폭 넓은 GPIO(General Purpose Input Output)를 제공하여 폭넓은 입출력 (Input / Output : I/O) 환경도 제공해야 합니다.

싱커스텍 ODM 솔루션

고객의 요청에 의해서 싱커스텍은 EMB-80S를 제안하였습니다. 아래 그림은 실시간 운영체제와 이더켓(EtherCAT) 통신을 기반으로 하는 모션제어(Motion Control)의 전체적인 시스템 구성과 I/O 터미널블록도(Terminal Block Diagram)입니다. EMB-80S의 이더넷(Ethernet) 포트는 이더켓(EtherCAT) 통신을 기반으로 서버모터드라이버를 통해서 서버모터를 제어하여 가공물을 가공하게 됩니다.

프로젝트 결과

이 제품은 X86기반(X86 Based) 싱글보드컴퓨터(Single board computer : SBC)에서 일반적인 윈도우(Windows)환경 및 실시간 운영체제(RTOS)에서 고속 CNC 작업이 사용 가능하도록 독립된 IRQ(Interrupt request)의 하드웨어 솔루션을 제공하여 고신뢰성 위치제어(Positioning control) 조건 및 향상된 유저인터페이스를 제공하였습니다. 한편 다양한 I/O 포트 및 PCI/PCIe 슬롯(Slot)을 제공하여 다양한 어플리케이션이 가능하도록 하였으며, 최초 사양 협의부터 엔드유저(End user)에게 제품이 최종 납품될 때까지 실시간 기술지원으로 제품의 최적화 및 고객의 프로젝트가 완벽하게 마무리 되도록 지원하였습니다.

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