[Inventor]인벤터 활용 팁 - 가변 스프링 구동 방법[동영상 강좌 포함]

Inventor 인벤터 동영상 강좌 및 활용 팁 가변 스프링 구동 방법에 대한 기본적인 활용방법, 인벤터 구동 동작 조립품 구속조건 및 스케치 가변등에 대한 내용을 다른다. 실무에서 유용하게 활용, 인벤터 기술자격시험, 인벤터시험, 기계제도기능사, 기계설계산업기사

우리가 일반적으로 인벤터나 솔리드웍스, 카티아등과 같이 3D전용 캐드프로그램을 이용하는 이유는 솔직히 여러가지가 있을 것이다.
그런 여러가지의 이유중에서도, 독보적인것이 구동 시뮬레이션이 아닌가 생각한다.

내가 설계한 어떤 부품의 집합체가 실제 제품화 되었을 때, 안고있는 불확실성을 조립과정에서 이상유무를 체크하고, 그리고 간단하게나마 조립품의 일부분을 실제 구동시켜 구동중 간섭이나, 조립시 문제점등을 미리 파악할 수 있다면, 설계상에서 발생하는 문제점을 최소화 하고, 시간단축과 비용절감등 여러가지 강점을 가질 수 있을 것이다.

그래서, 많은 실무현장에서 동작 시뮬레이션을 요구있고, 또 많은 3D 캐드 사용자들이 활용하고 있다.

인벤터에서의 동작(구동)시뮬레이션은 크게 3가지의 형태를 가지고 있다.
하나는 가장 보편적으로 많이 사용하고, 이번 강좌 및 인벤터 기술자격 1급 시험의 기본 유형이기도 한 조립에서의 구속조건 구동이 있다. 또 하나는 인벤터에서 작성한 조립품에서의 단순한 동작을 넘어서서 다양한 효과와 다양한 동작을 동시에 정해 줄 수 있는 스튜디오가 있다.
그리고, 마지막으로 다이나믹 시뮬레이션이 있는데, 이것은 설계상에서만 존재하는 3D 조립품에 물리적인 힘을 가해 동작을 시키고, 그것을 통해 각종 데이터들을 산출할 수 있는 것이다.

이번 강좌는 앞에서도 이야기 했지만, 스튜디오나, 다이나믹 시뮬레이션 처럼 거창한 구동이 아닌, 단순하게 조립품에서 해결할 수 있는 구속조건 구동이며, 그 중에서도 많은 사용자들이 어려워(?)하는 가변 구동에 대한 내용을 스프링을 통해 간략하게 설명한다.

 

일반적으로 인벤터에서 작성된 모델링 형상은 단순하게 메이트와 삽입구속에 대한 조립 및 이동 구동과 각도 구속을 이용한 회전 구동이 가장 많이 사용되어지고 있지만, 가끔 한번씩은 스프링과 같이 어떠한 힘에 의해 늘어지거나 줄어드는 형태의 구동이 필요한 경우는 대부분 스튜디오에서 동작을 표현하는 형식으로 많이 사용되어지고 있다.

하지만, 일반 조립 구속조건 구동에서도 다양한 구동의 집합체로는 힘들지만, 최소한 스프링의 압축 또는 인장 범위정도는 충분히 측정할 수 있는데, 이 특별할 것 없는 구동이지만, 단순하게 생각하고 접근하면 거의 대부분 실패하는 경우를 많이 봤다.

그래서, 이번 강좌는 이 별것없는 스프링 구동에 대한 전반적인 작업방법을 소개하고, 몇몇가지 주의해야 할 점과 꼭 알아야하는 점에 대해서 설명한다.

 

1. 가변 스프링 제작을 위한 스케치

가변 스프링 구동에서 가장 중요한 부분이 스프링을 모델링하기 위한 스케치 부분이다.

기본적인 스케치 형태는 일반적인 코일 생성하는 형태와 동일하다. 스케치 방법은 각 사용자마다 조금씩 차이가 있기 때문에 이것이 정답이라고 말하기는 힘들지만, 구동을 목적으로 하는 스프링을 만들어야 한다면, 위 이미지처럼 스케치하는 것을 권장한다.

1. 코일 프로파일 스케치할 때 가장 먼저 수행해야 하는 것이, 좌측 검색기창에서 현재 스케치 리스트에 마우스 오른쪽 키를 눌러 리스트에서 "가변"을 제일 먼저 체크해야 한다. 최초 스케치때 이 가변이 활성화 되어있지 않으면, 조립품에서 가변을 쓸 수가 없다.

2. 코일에 대한 기본 스케치를 하고, 높이에 대한 값은 스프링에서는 필요치 않는 부분이지만, 가변을 위해서 높이에 대한 치수를 적용하고, 해당 치수를 다시 선택하여, 연계치수(원래는 가변치수)를 클릭하여 참조 치수로 변환시킨다.

위 두가지에 해당하는 작업은 절대 빼먹어면 안되는 가장 중요한 작업이다.

 

2. 코일을 이용한 스프링 작성

스케치가 완료되면, 바로 작성리본에서 코일을 선택하여, 프로파일과 회전축을 지정하고, 축의 방향과 회전 방향을 원하는 방향으로 변경하는 작업을 코일 쉐이프에서 수행한다.

 

코일 쉐이프에서 일차적인 작업이 끝났다면, 두번째 중요한 부분이 남아 있다.

코일 크기 탭에서 코일 유형은 회전 및 높이로 선택한다. 다른 코일 방식을 사용하면 코일이 늘었다 줄었다 하는 표현을 할 수 없다.

회전 및 높이는 코일의 전체 높이와 코일의 감기는 횟수를 사용자가 지정하면, 피치는 알아서 만들어 준다는 의미인데, 회전값은 사용자가 직접 원하는 코일 감긴회수를 지정하면 될 것이고, 중요한 건, 높이값인데, 실제 구동에서는 코일 자체에 대한 높이값으로 구동을 하려면, 매개변수를 이용한 구동 또는 스튜디오에서 매개변수를 이용한 동작 이외에는 특별한 방법이 없다(?).

그래서, 스프링 자체가 구동되는 것이 아니라, 스케치가 가지고 있던 높이에 대한 참조치수(연계치수, 가변치수)가 바뀌면, 스프링의 높이 바뀌도록 설정하는 것이다.
위 그림 처럼, 코일 크기에서 높이에 값을 전부 선택하고, 바로 작업 스케치 상에 있는 참조치수를 클릭하면, 매개변수 명으로 바뀌는 것을 확인 할 수 있다.

요기까지 정상적으로 작업이 되었다면, 8부능선을 넘었다.하하하

 

코일 피쳐를 생성하고, 코일 피쳐안에 있는 스케치를 선택해서 마우스 오른쪽 키를 눌러 꼭 가시성을 체크해 둔다.
스케치가 가시성이 없다면, 나중에 조립할 때 문제가 생김으로 꼭 가시성을 열어두자.^^

 

3. 조립을 위한 코일 다듬기

솔직히 이 작업은 해도 되고 안해도 되는 작업이지만, 일차적인 인장 스프링 구색을 갖추기 위해서는 스프링이 닿는 표면을 위 그림과 같이 평면으로 깍아 두자.^^

물론 이렇게 평면을 이용해서 깍는 것도, 구동에 영향을 주면 안되기 때문에 평면 생성할 때, 신중을 가해야 한다.^^
참고로, 절대 원점 평면을 간격띄우기로 잡아서 사용하면 안된다.ㅋㅋ 나머지는 알아서..

요기까지만 하면, 가장 중요한 부분은 끝났다.

 

4. 스프링 조립

자. 이제는 조립을 해보자.
기본적으로 기준 부품을 먼저 배치를 한다.

 

그리고, 스프링을 배치하는데, 스프링 모델링할 때 스케치를 가시성설정 해두었기 때문에, 기준 부품의 중심축과 코일의 중심선을 메이트로 먼저 구속을 잡는다.

그리고, 위 그림과 같이 면 메이트로 자세를 바로 잡는데, 여기서 중요한 것은 스프링 스케치 할 때, 원점이 위치하고 있는 것이 아래 기준면에 면 메이트 되어 있어야 한다. 거꾸로 조립하면 나중에 구동이 안된다.ㅋ

 

여기가 스프링 구동에서 실수를 많이 하는 부분이다.

앞에서도 이야기 했지만, 스프링 구동은 스프링 자체가 구동이 되는 것이 아니라, 스케치의 높이가 변화면서 스프링의 높이에 영향을 준다라고 이야기 했다. 그래서, 위에서 누르는 누름판의 아랫면과 스프링의 깍여진 평면을 구속하는 것이 아니라, 누름판의 아랫면과 스케치의 제일 상단에 있는 구성선과 메이트 해야만 정상적인 구동이 이루어진다.

이것을 보고 스프링이 어떻게 구동되는지 알겠는가?
우리가 앞에 스프링 스케치를 하면서, 연계치수를 사용하여 높이값을 주었는데, 이 연계치수는 고정되지 않은 값이여서 어떠한 외부적인 조건에 의해 이 크기가 바뀌게 되면, 스프링 피쳐 생성시 높이를 스케치의 연계치수를 이용했기 때문에 스프링 높이가 스케치높이와 똑같이 변경되어지는 것이다.

 

조립품에서는 일반적인 부품을 가지고 가변구동을 시킬 수가 없다.
그래서, 가변이 이루어져야 하는 부분을 마우스 오른쪽 클릭해서 "가변"을 선택하여 가변 부품이라고 인벤터에게 정의해주어야 정상적인 가변 동작을 가질 수 있다.

참고로 인벤터 조립품에서 가변과 유연성을 햇갈려하는 분들이 계시는데, 가변은 말 그대로 형태가 변하는 구동을 목적으로 사용하는 것이고, 유연성은 서브 조립품을 가지고 왔을 때, 그 서브 조립품도 현재 조립품에서 같이 구동이 가능할 수 있도록 하는 기능이다.

 

제일 마지막으로, 기준 베이스의 기준면과, 누름판의 기준면을 면 메이트로 잡는데, 이 때, 1번, 간격띄우기 및 방향 예측에 체크해서 메이트를 하면, 현재 떨어져있는 값 만큼 자동으로 간격띄우기를 해준다. 

그리고, 이 메이트의 간격띄우기 값은 실제 스프링을 구동하기 위한 값으로 사용된다.

 

5. 조립품에서 스프링 구동

자 지금부터는 실제 구동이 이루어지는지를 알아보자.

앞에서 마지막으로 기준 베이스와 누름판을 메이트 시켰던 구속조건을 선택하고 마우스 오른쪽 클릭하면, 중간쯤에 구속조건 구동 또는 연동구속조건이라는 글을 클릭한다.

이 구속조건 구동 또는 연동구속조건은 조립품 구속조건에서 해당 구속을 가지고 실제 부품간 동작을 확인할 수 있다.

 

일반적인 구속조건 구동은 큰 문제없이 시작값과 끝값을 주고 Play시키면 작동하는 것을 확인할 수 있으나, 가변 구동은 그냥 작업하면 작동할 수 없다라는 메세지가 나온다. 그래서,

1. 닫혀 안보이는 옵션을 More탭을 눌러 나타내고,
2. 가변성 구동을 체크한다.
3. 시작값은 현재 메이트의 간격띄우기 값이고, 끝값을 늘리거나 줄이고자 하는 값으로 변경하자.

 

그리고 마지막으로, 앞으로 또는 뛰로에 해당하는 Play키를 누르면, 스프링이 정상적으로 구동되는 것을 확인할 수 있을 것이다.

어떻게, 제대로 잘 작동되는 걸 확인했나요?
스프링 가변 구동은 크게 어렵거나 복잡하지는 않는다. 하지만, 몇몇군데 필수적으로 먼저 해두고 가야되는 부분들도 있기 때문에 행여나 에러가 난다거나 한다면, 다시 처음부터 차근차근 분석하면서 무엇이 잘못되었지는지 체크해 볼 필요가 있을 것이다.

이런식의 가변구동은 이 방법 말고도 다양하게 있다.
처음부터 복잡고 어려운것을 시도해도 좋겠지만, 가장 간단한 것부터 차근차근 풀어서 응용하다보면, 더 재미있고, 화려한 구동 물을 제작할 수 있을 것이다.

아래는 이미지로 설명한 내용의 전체를 동영상으로 만들어놨다.
비록 설명은 없지만, 이 글과 함께 영상을 같이 보면 충분히 이해하고 성공할 수 있을 것이라 생각한다.

 

인벤터 조립품에서 스프링 구동에 대한 도영상 강좌

약 7분 정도의 플레이타임을 가지고 있지만, 전반적인 흐름과 작업내용을 체크하는 데는 큰 문제가 없어보인다.^^

이것을 토대로 많은 응용을 할 수 있는 부분들이 많이 있기 때문에, 구동과 동작에 대한 많은 이해와 관심을 가져보다..

위 동영상 강좌는 인벤터 사용자의 저변 확대를 위해 제작된 내용이며, 어떠한 경우라도 상용으로 재배포 또는 재수정을 금지하며, 캡쳐 또는 동영상 공유도 허용하지 않습니다.
강좌에 대한 문의는 이 블로그에 댓글 아니 방명록에 적어주시면, 답변해드립니다.

 

 

 

Comments 45

  • Favicon of http://h0yazzang.tistory.com BlogIcon Changho Jeon

    인장 스프링 크크크크크;;; 결국 사이즈가 틀려 사용하지 못했습니당.
    실장님 혹시 스프링인데 단면을 보자면 ◇ 다이아 형태인데 코일로 작업 가능한가요?

  • my season

    잘 설명되어 있어서 따라하면서 원리를 이해하게 되네요.
    좋은 자료 감사합니다.

  • 옹고발

    서술형도 좋지만 동영상 부탁합니다.

    • Favicon of https://esajin.kr BlogIcon 서관덕 서관덕의 시간이 머문 작은공간™

      포스트 제일 밑에 동영상이 있는 듯 합니다.
      다시 한번 확인해 보세요.

    • 쿠옵쿠옵

      아마도 그 [동영상] 제목이...

      ...구동에 대한 ""도영상"" 강좌.....
      ..."도영상" 라고 써았어서 그럴겁니다. ㅎㅎ


      .. 그냥 가볍게 웃자고 올린 농담이었습니다.. 양해 부탁드립니다.

    • 옹고발

      아 마지막을 확인 못했군요.. 설명에 흠뻑 빠지다 보니
      감사 합니다. ^_^

    • 옹고발

      동영상 첫 스케치에서 원판(40)과 기둥(10) 스케치를 같이 실시 후 돌출을 하였는데요. 동영상을 보면 ¢40x5mm 돌출후 ¢10x 50mm 돌출을 하였는데요. 왜 안되죠? 도움 주세요.
      메세지내용) 돌출피처를 작성하려면 2D 스케치가 필요~~~.
      다른 옵션을 선택하는 것이 있는것인가요? 동영상을 아무리 자세히
      보아도 옵션선택은 없는데... 참고로 2013입니다.

    • Favicon of https://esajin.kr BlogIcon 서관덕 서관덕의 시간이 머문 작은공간™

      옹고발님
      검색기에서 처음 작성한 스케치를 선태하고 마우스 오른쪽 키를 누르시면,
      스케치 공유라고 있습니다.

      스케치 공유하시면 동일하 스케치로 다른 피쳐를 생성할 수 있습니다.

    • 옹고발

      네... 감사합니다. ^_^
      돌출 하기전에 아무리 찾아도 없더니
      돌출 명령후에 보니 스케치 공유가 있군요.. 감사합니다.

  • 김정훈

    요즘 올려주시는 강좌 열심히 보고 있습니다.
    그런데 이번 스프링강좌는 저는 안되네요... 왜 안될까요....
    퇴근도 안하고 강좌 보고 잇는데.....

  • 조경민

    설명글를 참고 삼아 하다가 해맸네요 ㅋㅋ
    영상이 더 좋아요 ^^

    덕분에 필요한 부분 배웠습니다 감사합니다

  • 최민

    감사합니다

  • 와호장롱

    감사합니다.
    덕분에 좋은 것을 배웠습니다.
    스프링 위아래가 바뀌게 조립해서 한참을 찾았네요~ ^^;

  • 비밀댓글입니다

  • Wook

    혹시 구동동영상 인코딩할때 맨위에 사진처럼 품질이좋게 찍으시는 방법도 아시나요..?

    • Favicon of https://esajin.kr BlogIcon 서관덕 서관덕의 시간이 머문 작은공간™

      안녕하세요 방문해 주셔서 감사합니다.

      인벤터에서 구동 동영상을 자체가 제공해주는 생성로직과 코덱으로는 질 좋은 결과물을 만들기 힘들죠.ㅠㅠ

      일반적으로는 인벤터 스튜디오에서 구동 에니메이션을 작성하고 스튜디오에서 렌더링 합니다.
      질좋은 결괴물을 만드시려면 프리미어나 베가스등 영상편집 프로그램을 같이 이용하셔야 합니다.
      렌드링 출력을 동영상 파일이 아닌 jpg나 png스퀜스 파일로 출력해서 영상편집프로그램에서 최종 영상을 만듭니다.

    • wook

      많은 도움이 되고있습니다~ 감사합니다!

  • 비밀댓글입니다

    • Favicon of https://esajin.kr BlogIcon 서관덕 서관덕의 시간이 머문 작은공간™

      안녕하세요. 방문해 주셔서 감사합니다.

      움. 제가 이해한게 맞다면, 조립품에서 각도 구속을 이용해서 회전시키는 방법이 가장 좋을 듯합니다.

      축과축 메이트로 기준을 잡고 각도 구속을 적용할 축 또는 면을 지정해서 원하는 각도로 구속시킬 수 있습니다.

      자주 방문해 주시면 감사하겠습니다.하하

  • youngjejeong

    단지형 스프링이나 원추형 스프링 만드는 방법도 좀 알려 주실수 있나요?

    • Favicon of https://esajin.kr BlogIcon 서관덕 서관덕의 시간이 머문 작은공간™

      안녕하세요. 방문해 주셔서 감사합니다.

      http://esajin.kr/600에 단지형 스프링 모델링하는 간단한 방법을 동영상으로 포스팅 했습니다.
      한번 참고 해보시길 바랍니다.

      그리고, 원추형 스프링은 코일 옵션중에서 테이퍼를 이용하시면 가장 손쉽게 원추형 스프링을 만들 수 있습니다.

      자주 방문해 주세요..^^

  • Kimjw

    이 점 또는 이 점 근처에서 해석할 수 없음 구동 매개변수 및 가변성 설정을 점검하시오가 뜨는데..ㅜㅜ 코일에 닿는 면은 어떻게 깎는건가요??

    • Favicon of https://esajin.kr BlogIcon 서관덕 서관덕의 시간이 머문 작은공간™

      안녕하세요. 방문해 주셔서 감사합니다.

      압축코일의 시작과 끝 부분 처리를 말씀하시는 것이죠?
      해당되는 위치에 평면을 하나 만드셔서, 돌출이나, 면자르기를 이용해서 깍을 수 있습니다.

      중요한것은 평면의 위치를 잡는 요령인데, 기본 코일 스케치에서 사각형으로 자세를 잡았다면, 기준평면을 선택하고, 위아래에 있는 사각형의 선을 선택해서 각도로 자세를 잡는 것이 포인터입니다.^^

  • 이용구

    안녕하세요~ 잘봤습니다!! 혹시 인벤터에 힘을 주고 싶은데 인벤터 프로그램 자체에 힘을 줄 수 있나요??

    예를들어 저 위에 스프링을 2N으로 누르면 응력이 얼마나 걸리나 이렇게요~ 답변해주시면 감사하겟습니다~

  • 이용구

    안녕하세요~ 잘봤습니다!! 혹시 인벤터에 힘을 주고 싶은데 인벤터 프로그램 자체에 힘을 줄 수 있나요??

    예를들어 저 위에 스프링을 2N으로 누르면 응력이 얼마나 걸리나 이렇게요~ 답변해주시면 감사하겟습니다~

    • Favicon of https://esajin.kr BlogIcon 서관덕 서관덕의 시간이 머문 작은공간™

      안녕하세요.
      방문해 주셔서 감사합니다.

      인벤터에서 물리적인 해석을 하기 위해서 다이나믹 시뮬레이션과 응력해석을 통해서 해석 정보를 얻을 수 있습니다.

      응력해석은 일반 단품과 조립품에서 가능하며, 다이나믹 시뮬레이션은 조립품에서만 가능합니다.
      또한 인벤터 프로페셔널로 설치 되어 있어야지만, 기능을 제공합니다.

  • 임태경

    안녕하세요 정말 대단하고 부럽습니다. 이틀째 씨름하고 있는데 저는 가변스프링의 제활용마크가 활성화가 안돼네여 왜일까요???

  • 임태경

    잘안돼서 애를 먹었는데 다시금 해보니 작동이 잘되네여^.^ 감사해용~~

  • 최창만

    질문 잇어요.. 상단 플랜지를 탭으로 바꾸고 상단 플랜지가 돌아감에 따라 스프링이 접혔다가 펴졌다가 할수도 있나요??

    드라이브 액션을 상단 플랜지 돌리는 걸로 해서.. 제가 해보니까 잘 안돼서.. 이렇게 질문 드리네여..ㅜ

  • 김종찬

    가변스프링을 첨 작업했을때는 됬었는데 바로 담에 따로 파일 만들어서 하니깐 가변된 치수에 스프링이 안따라오던데 이건 어떤부분이 잘못된건지 잘모르겠네요

    • Favicon of https://esajin.kr BlogIcon 서관덕 서관덕의 시간이 머문 작은공간™

      안녕하세요. 방문해주셔서 감사합니다.

      가변 스프링 파트 자체에서 가변적용이 된다면, 조립상에서 문제가 발생한 것 같습니다.

      조립에서 가장 많이 틀리는 부분이 스프링 조립위치가 바뀌는 경우에는 구동이 되지 않는 경우가 많습니다.
      그리고, 부품을 가져와서 옵션에서 가변을 선택하시고, 동작 플레이를 시킬때, 가변성 구동을 체크해 놓은 상태에서 작업해보시기를 바랍니다.

      답변이 늦었습니다.^^

      자주 방문해 주세요.^^

  • 은빛토끼

    인벤터 1급 준비하고 있는데요....
    인벤터 스튜디오 구동조건

    이걸 어떻게 하나요??? 혼자 해서 2급이랑 1급-조립, 도면까지는 어찌 독학으로 했지만요
    스튜디오 구동조건

    이건 아무리봐도 모르겠네요;;;;

    어떻게 하면 되는지 알려주실수 있나요?

  • 무레기

    글을 잘안보시는것같지만 댓글 남깁니다...

    동영상보고 가변 스프링 제작중인데

    스프링 ipt 파일 만드실 때 가변작업 후 가변치수를 드래그로 끌어 올린 뒤 업데이트 클릭하면 스프링의 형상이 늘어나고

    치수를 줄이면 줄어드는데

    저는 가변치수를 드래그 한 뒤 업데이트 하면 스프링의 형상의 변화가 없네요..

    그 때문에 조립 후 구동하면 위의 누름판만 움직이는데 해결책을 모르겠습니다..

    알려주시면 감사하겠습니다. 댓글도 확인하겠습니다. (메일 - mystop89@naver.com)

    인벤터 2014입니다.

    • Favicon of https://esajin.kr BlogIcon 서관덕 서관덕의 시간이 머문 작은공간™

      안녕하세요.
      방문해 주셔서 감사합니다.

      가변 스프링은 스프링 자체가 줄거나 커지는 것이 아니라, 스케치의 가변치수에 의한 참조로 스프링의 높이가 조절되는 방식입니다.

      그래서, 스프링 작성시 회전과 높이고 하시고, 높이는 스케치에 작성되어 있는 참조치수를 선택하여 참조하시면 스케치 높이가 변경되면 스프링의 높이도 변경될 것입니다.

      가변 치수를 정해 놓는 스케치 또한 가변 설정되어져 있어야 합니다.

      또한, 조립품에서 동작하고자 한다면, 조립품에 가져온 스프링을 가변으로 설정하셔야만 가능합니다.

      감사합니다.