Beckhoff, 하이브리드 솔루션이 기존 CNC 머시닝과 산업용 3D 프린팅을 결합하다 [FA VISION 2018년 5월]

하이브리드 솔루션이 기존 CNC 머시닝과 산업용 3D 프린팅을 결합하다

하이브리드 제조 공정으로 금속 가공 애플리케이션에서 최고의 생산성을 보장하다

- 트라이텍(PC Control-Beckhoff Automation)

Hybrid Manufacturing Technologies은 거의 모든 CNC 금속 가공 기계에 통합 할 수 있는 Ambit 멀티태스크 시스템인 CNC 기반 하이브리드 툴 솔루션을 개발했다. Ambit은 툴 스핀들에서 금속 제거 및 금속 증착 헤드를 대체할 수 있으며 고속 필드버스 시스템으로써 EtherCAT을 장착한 PC 기반 제어 플랫폼을 사용하여 최적화 된 기계 통신을 보장한다.

Hybrid Manufacturing Technologies가 개발한 하이브리드 툴 솔루션은 툴 스핀들에서 칩핑 및 금속 애플리케이션 헤드의 대체 사용을 용이하게 한다.

Hybrid Manufacturing Technologies의 하이브리드 툴 솔루션은 기존의 CNC 기술과 적층(additive) 생산 공정을 결합하여 동일한 스핀들에 가공 및 금속 증착 툴을 제공한 다. 툴 교환은 자동으로 수행된다.

Ambit 하이브리드 솔루션을 선택한 공작기계 제조업체는 추가적이고 지루한 re-clamping 작업 및 프로그래밍 단계 없이 적층 가공을 통합함으로써 표준 CNC 기계의 가능성을 확장할 수 있다. 연마, 밀링 및 표면 샌드 블레스팅과 같 은 구성 요소의 후 처리는 동일한 기계 장비로도 수행할 수 있으므로 마무리를 위해 다른 생산 셀로 이송할 필요가 없다. 동일한 제품에 대해 다른 재료 구성을 사용할 수도 있 으며, 생산 중에 검사를 통해 다른 방법으로 달성하거나 결 정할 수 없는 품질 등급을 보장할 수 있다.

CNC 가공 및 3D 프린팅을 위한 완전 자동 툴 교환

“Ambit 하이브리드 키트는 대부분의 CNC 기계 구성 및 로봇 플랫폼과의 호환성을 제공하기 위해 개발되었습니 다.”라고 Hybrid Manufacturing Technologies의 전무이자 설립자인 Jason Jones 박사는 설명한다.

“기존의 다축 CNC 기계에 자동 교체형 증착 헤드를 장 착하면 별도의 기계를 구입하지 않고도 금속 3D 프린팅이 가능해집니다. 이는 비용을 절감 할 수 있을 뿐만 아니라 CNC 기계 작동에 대한 광범위한 옵션을 사용할 수 있습니다.”

하이브리드 시스템은 다양한 가공 단계를 가능하게 하기 위해 다양한 기하학적 구조, 레이저 프로파일, 파우더 공 급 구성 및 비 포커스 빔을 가진 다양한 가공 헤드를 지원한다. 여기에는 3D 금속 애플리케이션, 용접, 마킹, 칩핑, 드 릴링, 예열, 어닐링/릴리프, 표면 재용해 및 세척 등이 포함 된다. 표준 장비는 최대 15개의 가공 헤드를 수용할 수 있다. 그러나 툴 교환기의 공간과 제어 시스템 성능에 따라 무제한으로 헤드를 추가할 수 있다.

새로운 표준으로 채택된 Beckhoff 제어 기술

Ambit 제어 플랫폼은 TwinCAT 3 자동화 소프트웨어를 실행하는 18.5인치 멀티 터치 디스플레이가 있는 CP2218 패널 PC 및 인라인으로 연결된 EtherCAT I/O 터미널이 있는 EK1100 EtherCAT 커플러로 구성된다.

“Hybrid Manufacturing Technologies는 Beckhoff 의 HMI 솔루션과 가공 헤드에 EtherCAT 기술을 사용할 수 있다는 가능성에 특히 깊은 인상을 받았습니다.”라고 Jason Jones 박사는 강조한다.

Hybrid Manufacturing Technologies의 공동 창업자인 Peter Coates는 다음과 같이 덧붙인다. “모든 공작기계에 사용할 수 있으며, 고유한 애플리케이션 요구사항에 정확 하게 맞춘 가공 헤드를 고객에게 제공할 수 있습니다. 통신 시스템으로써 EtherCAT의 사용은 다른 생산 셀과의 연결을 단순하게 만들었습니다. 또한 TwinCAT 3는 고객 소유 의 이더넷 기반 제어 및 ERP 솔루션을 통합하여 다른 회사 시스템과의 연결을 단순화합니다. 앞으로 우리는 세계 시장에 공급하는 우리의 고급 하이브리드 솔루션에 Beckhoff 제어 기술을 계속 사용할 것입니다.”

TwinCAT 3을 사용한 효율적인 엔지니어링

Peter Coates는 PC 기반 제어 솔루션으로의 전환에 대해 다음과 같이 설명한다. “그것은 이전 솔루션으로부터 상당 히 업그레이드 된 것이었으며 최소한의 교육을 거친 후 우리는 TwinCAT 3에 모든 엔지니어링 프로세스를 통합할 수 있었습니다. 구조화된 텍스트를 사용한 프로그래밍의 이점 은 플랫폼 변경없이 단순히 새로운 PLC 코드를 추가할 수 있다는 것입니다. 즉, 모든 컨트롤러가 동일한 코드로 작성 된 프로그램을 실행하므로 엄청나게 도움이 됩니다.”

개발 과정의 다음 단계

Hybrid Manufacturing Technologies는 2015년 3월에 미국 플로리다주 올랜도에서 개최된 MFG 회의에서 IAMA (International Award for Additive Manufacturing)를 수 상했다. 그러나 이 혁신적인 회사는 이미 다음 개발 단계를 구상하면서 미래를 내다보고 있다. 공작기계를 연구 및 개발을 주도할 수 있는 사무실로 이동하는 것뿐만 아니라 미 래 산업 표준의 기초가 될 사용자 인터페이스의 개발도 포함된다.

Hybrid Manufacturing Technologies는 Beckhoff의 HMI 솔루션과 가공 헤드에 EtherCAT 기술을 사용할 수 있다는 가능성에 특히 깊은 인상을 받았습니다.