카티아 디지털 목-업 맛보기 [CATIA DMU KINEMATICS]

안녕하세요. 슬기로운 아봉생활에 방문해주신 구독자님!

오늘 아봉이가 들고온 주제는 "DMU KINEMATICS"입니다.
그럼 포스팅 진행해 보도록 하겠습니다!

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서론

PART DESIGN이나 GENERATIVE SHAPE DESIGN을 사용하여 원하는 부품을 모델링 하고
이것들을 ASSEMBLY DESIGN으로 조립을 한 뒤에
실제로 조립된 제품이 구동이 잘 되는지 카티아로 확인이 가능한데요.​

그것을 가능케하는 모듈이 DMU KINEMATICS 입니다.

오늘 그 모듈을 간단히 맛보려 하는데요.
포스팅 시작하도록 하겠습니다!

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ASSEMBLY DESIGN 준비

DMU KINEMATICS 모듈에서 구속을 주기 전에 우선 ASSEMBLY DESIGN에서 위치 구속을 해줍니다.
볼트와 너트를 모델링하여 준비했어요.

① 첫번째로 볼트를 고정시키려 fix를 해주고
② 볼트 축과 너트 축을 일치 구속 해줍니다.
③ 그리고나서 볼트의 나사부 끝과 그 곳에 가까운 너트의 면 간 거리를 37mm로 셋팅해줍니다.

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DMU KINEMATICS 모듈

ASSEMBLY DESIGN 작업을 마무리한 뒤에 DMU KINEMATICS 작업을 해주면 되는데 경로는 위와 같습니다.

DMU KINEMATICS 모듈에서도 부품들의 움직임을 정의하기 위해 각 부품들을 상황에 맞게 구속을 줘야하는데요.
이런 구속 작업이 앞서 행해진 ASSEMBLY DESIGN 환경에서 위치를 구속해 주는 것과 거의 비슷하기에
'왜 똑같은 작업을 ASSEMBLY DESIGN와 DMU KINEMATICS 두 곳에서 하는거지?'
라는 궁금증이 생길 수도 있습니다.

그 이유는 바로 습관 들이기라고 보시면 될 것 같아요.

ASSEMBLY DESIGN 에서 구속을 해둔 채로 저장을 한 뒤 DMU KINEMATICS 환경에서 부품들을 요리조리 움직여보는게 좀 마음이 안심이 된다 할까요?

그럼 바로 DMU KINEMATICS 환경에서의 구속을 줘보도록 하겠습니다.

먼저 ASSEMBLY DESIGN에서 한 것과 같이 볼트를 FIX 시키기 위한 구속을 해야하는데요. DMU KINEMATICS에서는 필수로 알아야 하는 새로운 개념이 생깁니다.

​그건 바로 Mechanism 개념 인데요. 쉽게 말하자면 어떠한 움직임을 부여하기 위해서는 한개의 메커니즘이 꼭 있어야 해요. 그래서 메커니즘을 우선적으로 만들어줘야 하는데

​① FIX PART 선택
② Mechanism을 만들 수 있는 창이 자동으로 열림.
③ Mechanism 이름은 추후 수정이 가능하기에 우선 OK를 눌러 Mechanism을 생성해 줍니다.
그 후에 FIX 시킬 볼트를 클릭해주면 볼트의 고정 구속 메커니즘이 생성이 됩니다.

두 번째로 너트의 회전운동을 주려고 하는데요.

Revolute Joint 를 클릭하면 위 그림과 같이 하위 명령들이 주루룩 나오게 됩니다.
여기서 회전운동을 부여하도록 해주는 맨위 Revolute Joint를 다시 클릭하면

위와 같은 창이 뜹니다. 위쪽부터 보자면

▷ 처음에 만들어 둔 Mechanism.1에서 너트가 회전 운동 하도록 하는게 목표이므로 Mechanism.1을 먼저 선택하고
▷ Joint Name은 그냥 패스!
▷ Line 1과 Plane 1은 같은 부품에서 선택을 해야 하며 이는 각각 회전하는 축과 회전하는 축에 수직인 평면을 클릭하시면 됩니다. 위 그림에서 Line 1과 Plane 1은 볼트, Line 2와 Plane 2는 너트를 클릭하였는데요.
▷ Null Offset 옵션은 Plane 1하고 Plane 2를 갭 0으로 일치를 시켜버리니 Offset 옵션을 선택해서 기존에 설정했던 거리만큼 37mm 간격을 줍니다. (Offset 옵션을 선택하면 카티아가 자동으로 Plane 1에서 Plane 2까지의 거리를 입력해줍니다.)
▷ 마지막으로 Angle driven(동력) 체크박스를 선택해 주면 바로 시뮬레이션을 할 수 있게 됩니다. (선택 시 아래쪽에 움직이는 범위 설정을 할 수 있습니다.)

아래 그림처럼 Mechanism.1의 DOF(Degree of Freedom : 자유도)가 값이 0이 되어 있을 때 시뮬레이션이 가능하고 그림 오른쪽의 알림창은 시뮬레이션이 가능하다고 알려주는 알림창 입니다.

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시뮬레이션 실행

⑥ Simulation 선택
⑦ Mechanism.1 선택

⑧ 번 바를 잡고 좌우로 이동하면 메인 화면에서 너트가 회전하는게 보이실 겁니다.
그 아래쪽 Reset을 클릭하면 바가 원래 자리로 가구요.

바를 이동시켜 움직일 범위를 정해준 뒤
⑨ insert를 클릭하면 설정해준 운동이
⑩ 안쪽으로 삽입되게 됩니다. 운동 하나는 0~1 단위로 취급이 되어서 처음 삽입한 운동은 1, 두 번째 삽입한 운동은 2, 그 다음은 3 과 같은 식으로 삽입되어 들어가며 운동들이 쌓이게 됩니다.
⑪ 로 속도조절을 하며
⑫ 로 재생을 시킬 수 있습니다.
⑬ 으로 한번 재생, 역재생, 계속재생 등의 선택이 가능합니다.

이게 글로 써서 설명이 잘 안되긴 하지만 나중에 저도 다시 볼 겸 정리를 해둔거라 이점 양해부탁드리구요. 읽기 힘드셨겠지만 읽어주셔서 너무나 감사드립니다!! 그럼 다음에 뵐게요!

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마무리

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