KR101413818B1 - 사용자 인식기능을 갖는 수치 제어 장치용 ｈｍｉ 장치 및방법 - Google Patents

사용자 인식기능을 갖는 수치 제어 장치용 ｈｍｉ 장치 및방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 사용자 인식기능을 갖는 수치 제어 장치용 HMI 장치는, 사용자 정보인식장치(21)와; 외부 저장 장치(300)와; 상기 외부 저장 장치(300)에 저장된 사용자 정보를 읽어들이고, 상기 사용자 인식장치(21)로부터 인식된 사용자 인식 정보를 상기 외부 저장 장치(300)에 저장된 사용자 정보와 비교함으로써 사용자의 사용 권한 여부를 판별하는 사용자 인식 어플리케이션(22)과; 각 공작기계의 모델별로 정의된 HMI(Human Machine Interface)의 개별 기능을 수행하기 위한 HMI 기능 모듈(24)과; 상기 사용자가 사용 권한을 갖는 것으로 판별된 경우에, 외부 저장 장치(300)에 저장된 사용자 인터페이스 구성 정보를 가져오고, 사용자 인터페이스 구성 정보에 따라 사용자별로 지정된 공작기계 모델에 대응하는 상기 HMI 기능 모듈(24)을 선택적으로 이용하여 화면을 구성하고, 메뉴를 디스플레이함으로써 사용자 인터페이스를 구동시키는 HMI 실행자(23)를 포함한다.
사용자, 인식, 수치제어, 장치, 방법

Description

사용자 인식기능을 갖는 수치 제어 장치용 ＨＭＩ 장치 및 방법{HMI APPATUS FOR CNC HAVING USER RECOGNITING ABILITY AND METHOD THEREOF}
본 발명은 사용자 인식기능을 갖는 수치 제어 장치용 HMI 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 사용자로 하여금 수치 제어 장치의 모델, 메이커에 상관없이 자신이 선호하는 화면 구성과 메뉴 체계를 이용할 수 있도록 함으로써, 수치 제어 장치의 조작법을 익히는데 소요되는 시간과 실수를 줄이고, 아울러 사용자의 작업 속도를 빠르게 함으로써 생산성 향상에 도움을 줄 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 사용자 인식기능을 갖는 수치 제어 장치용 HMI 장치 및 방법에 관한 것이다.
종래의 수치 제어 장치의 사용자 인터페이스는 수치 제어 장치의 메이커, 모델 별로 다양한 화면과 메뉴 체계로 구성되어 있다. 이 때문에 사용자는 수치 제어 장치가 변할 때마다 사용법을 새롭게 익혀야 하며, 이는 조작상의 실수를 유발하는 원인이 되고 있으며, 실제 수치 제어장치를 이용한 현재 현장에서는 한 대 혹은 여러 대의 공작 기계에 특정 담당 작업자를 할당하고, 그들로 하여금 공작 기계를 운영하고 관리하도록 하기 때문에 공작 기계와 수치 제어기의 조작법을 익히기 위해서는 많은 교육과 노력이 필요하며, 이로 인해 경험 많은 전문가가 아니면 수치 제 어기를 조작하는 것이 힘들다.
이 때문에, 현장 작업자는 자신이 담당하는 제어기 모델을 제외한 다른 모델의 수치 제어기를 사용하는 것이 곤란하고 현장에서 작업자의 자유로운 작업 배치를 어렵게 만드는 원인으로 작용한다.
또한, 현장에서는 동일한 메이커 혹은 유사한 사용자 인터페이스를 갖는 제어기만을 구매함으로써 작업자들이 현장에 존재하는 여러 공작 기계를 사용할 수 있는 환경을 갖추기 위해 노력하고 있으나, 새로운 NC 공작 기계를 구매하는 경우 수치 제어기는 현장 작업자가 익숙한 사용자 인터페이스를 갖는 모델에 대해서만 선택을 하게 된다.
이 때문에, 제어기 메이커들은 사용자로 하여금 스스로 수치 제어 장치의 사용자 인터페이스를 구성할 수 있는 도구(CNC Customization Tool) 혹은 방법들을 제공하고 있으며, 또한 허가된 전문가만이 사용할 수 있도록 사용자 인증 기능을 제공하고 있다.
제어기 메이커가 제공하는 사용자 인터페이스 구성 도구(CNC Customization Tool)를 통해 만든 사용자 인터페이스(user-specified user interface)는 별도의 셋업 과정을 거쳐 수치 제어 장치에 설치되고, 구동되며, 이렇게 설치된 사용자 인터페이스는 다시 별도의 셋업 과정이 있기 전까지 고정적으로 수치 제어 장치의 사용자 인터페이스로 사용된다.
도 1은 종래 수치 제어 장치용 HMI 장치의 블록도이다.
도 1의 수치 제어 장치용 HMI 장치(100)는 사용자로 하여금 공작 기계를 운 전할 수 있도록 디스플레이 화면을 통해 사용자 인터페이스를 제공하며, 사용자는 디스플레이 화면에 나타난 메뉴, 버튼, 화면 정보를 이용하여 공작 기계에 원하는 명령을 지령하게 된다.
종래의 수치 제어 장치용 HMI 장치(100)는 사용자의 사용 권한 유무를 판독할 수 있는 사용자 인증부(11)와, 화면 정보와 메뉴 정보를 포함하고 있는 사용자 인터페이스 구성 정보 DB(12)와, 사용자 인터페이스 구성 정보 DB를 이용하여 사용자 인터페이스를 디스플레이하고, 외부 키 입력으로부터 특정 기능을 구동케 하는 HMI 실행자(13)와, 외부 기기들과 통신할 수 있는 외부 인터페이스 수단(14)으로 구성된다.
도 2는 종래의 수치 제어 장치용 HMI 장치의 실행 흐름도이다.
수치 제어 장치용 HMI 장치가 사용자로 하여금 지문 인식, 패스워드(password) 입력등과 같은 사용자 인증을 수행하도록 요구하는 단계(S31)와; 사용자가 입력한 패스워드 혹은 지문 입력이 있은 후, 입력된 패스워드 혹은 인식 정보에 따라 사용자가 공작 기계의 사용이 허가되었는지 여부를 HMI부가 판단하는 단계(S32)와; 사용자가 허가되지 않은 경우에는 HMI 실행자가 HMI부를 구동하지 않으며, 만일 사용자가 허가된 경우라면, HMI 실행자가 CNC 내부에 존재하는 사용자 인터페이스 구성 정보 DB를 읽고, 구성 정보에 따라 HMI부를 구동시키는 단계(S33)로 이루어진다.
이때 사용자 인터페이스 구성 정보 DB는 각 수치 제어 메이커가 제공하는 HMI부 맞춤형 도구를 사용하여 구성하게 된다. 이상의 방법에 의하여 수치 제어 장 치 HMI부가 동작한다. 이러한 종래 기술은 하나의 공작 기계를 특정한 한 명의 사용자가 사용한다는 개념에 기반한 것이다.
그러나 실제 현장에서는 공작기계를 이용하여 밀링, 터닝, 보링, 드릴링, EDM등의 다양한 가공이 수행될 수 있으며, 이들 공작 기계의 제어기를 모두 동일 제품 혹은 동일 메이커로 통일하는 것은 거의 불가능하다. 이 때문에, 사용자의 작업 수행이 특정 기계로 제한되며, 이로 인해 작업자의 작업범위와 능력이 제한된다.
본 발명은 다수의 다양한 공작 기계가 운영되는 현장에서 사용자들이 자신만의 사용자 인터페이스를 사용하게 함으로써, 공작 기계가 갖는 사용자의 제약을 줄이도록 하고, 사용자가 자유롭게 현장의 공작 기계를 이용하여 필요한 작업을 수행하도록 하는데 그 목적이 있다.
또한 특정한 사용자 인터페이스만을 고집함으로써 발생하는 제어기의 편중된 선택을 제거함으로써, 사용자로 하여금 수치 제어기의 선택을 자유롭게 하는데 목적이 있다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해 개발된 것으로서, 본 발명에 따른 사용자 인식기능을 갖는 수치 제어 장치용 HMI 장치는, 사용자로부터 입력된 사용자 인식 정보를 읽어들이는 사용자 정보인식장치(21)와; 사용자 정보를 저장하는 외부 저장 장치(300)와; 상기 외부 저장 장치(300)에 저장된 사용자 정보를 읽어들이고, 상기 사용자 인식장치(21)로부터 인식된 사용자 인식 정보를 상기 외부 저장 장치(300)에 저장된 사용자 정보와 비교함으로써 사용자의 사용 권한 여부를 판별하는 사용자 인식 어플리케이션(22)과; 각 공작기계의 모델별로 정의된 HMI(Human Machine Interface)의 개별 기능을 수행하기 위한 HMI 기능 모듈(24)과; 상기 사용자가 사용 권한을 갖는 것으로 판별된 경우에, 외부 저장 장치(300)에 저장된 사용자 인터페이스 구성 정보를 가져오고, 사용자 인터페이스 구성 정보에 따라 사용자 별로 지정된 공작기계 모델에 대응하는 상기 HMI 기능 모듈(24)을 선택적으로 이용하여 화면을 구성하고, 메뉴를 디스플레이함으로써 사용자 인터페이스를 구동시키는 HMI 실행자(23)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 사용자 인식기능을 갖는 수치 제어 장치용 HMI 장치는 상기 외부 저장 장치(300)와의 데이터 입출력을 담당하는 외부 인터페이스 수단(25)을 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 사용자 인터페이스 구성 정보는 사용자별로 지정된 선호 공작기계 모델정보와, 각 공작기계 모델에 대응하는 화면 및 메뉴 구성 정보인 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 따른 사용자 인식기능을 갖는 수치 제어 방법은, 사용자 인식장치(21)에 의해 검출된 사용자 인식 신호를 사용자 인식 어플리케이션(22)으로 전송하는 단계(S41)와; 외부 저장 장치(300)에 저장된 사용자 정보를 사용자 인식 어플리케이션(22)으로 가져오는 단계(S42)와; 상기 사용자 인식장치(21)에 의해 검출된 사용자 인식 신호와 상기 외부 저장 장치(300)에 저장된 사용자 정보를 비교하여 상기 사용자 인식장치(21)에 의해 검출된 사용자가 허가된 사용자인지 여부를 판별하는 단계(S43)와; 상기 사용자가 허가된 사용자인 경우, HMI 실행자(23)를 구동시켜 외부 저장 장치(300)에 저장된 사용자 인터페이스 구성 정보를 가져오고, 이 사용자 인터페이스 구성 정보를 해석하는 단계(S44, S45, S46)와; 상기 해석된 사용자 인터페이스 구성 정보에 따라 사용자별로 선호하는 공작기계 모델에 대응하는 상기 HMI 기능 모듈(24)을 선택적으로 이용하여 화면을 구성하고, 메뉴를 디스 플레이함으로써 사용자 인터페이스를 구동시키는 단계(S47)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 사용자 인식 기능을 갖춘 사용자 인터페이스 구성 장치가 내장된 수치 제어 장치 HMI부는 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 외부 저장 장치(300)에 저장된 사용자 인터페이스 구성 정보를 통해 사용자가 개별적으로 자신만의 사용자 인터페이스를 저장하는 것을 가능하도록 하였다.
둘째, HMI 실행자(23)와 HMI 기능 모듈(24)을 이용하여 사용자의 정의에 따라 HMI 실행자가 화면과 기능, 메뉴들을 자유롭게 구성하도록 하였다.
셋째, 사용자 인식 어플리케이션(22)은 사용자 인식 장치(21)로부터 인식된 사용자 인식 정보를 외부 저장 장치(e.g., 인터넷 DB, 300)에 저장된 사용자 정보와 비교함으로써 허가된 사용자만이 기계에 접근할 수 있도록 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 하기 설명에서 '인식 정보'는 바코드(Bar Code), RFID, 지문, 로그인/패스워드(log in/password)등과 같이 사용자를 식별할 수 있도록 하는 각종 정보를 의미하며 사용자 식별 기능을 가진 것이라면 특정예에 한정되는 것이 아니다.
도 3은 본 발명의 사용자 인터페이스 구성 장치가 내장된 수치 제어 장치 HMI(Human Machine Interface)부의 블록도이다.
도 3을 참조하면 본 발명의 사용자 인식기능을 갖는 수치 제어 장치용 HMI 장치(200)는 사용자 인식장치(21)와, 사용자 인식 어플리케이션(22)과, HMI 실행자(23)와, HMI 기능 모듈(24)과, 외부 인터페이스 수단(25)으로 구성된다.
사용자 인식장치(21)는 바코드(Bar Code), RFID, 지문, 로그인/패스워드(log in/password)등과 같이 사용자를 인식할 수 있는 인식 정보를 읽으며, 인식된 정보는 사용자 인식 어플리케이션(22)에 전달된다.
사용자 인식 어플리케이션(22)은 외부 인터페이스 수단(25)를 이용하여 외부 저장 장치(또는 인터넷 DB, 300)에 존재하는 사용자 정보 DB(31)를 읽고, 상기 사용자 정보를 인식된 사용자 정보와 비교함으로써 사용자의 공작 기계 사용 권한 여부를 판별하고, 판별 결과와 사용자 정보를 HMI 실행자(23)에 전달한다.
HMI 실행자(23)는 인식된 사용자가 공작 기계 사용 권한을 갖는 것으로 판별된 경우에, 외부 인터페이스 수단(25)를 통해 외부 저장 장치(300)에 저장된 사용자 인터페이스 구성 정보 DB(32)를 가져오고, 사용자 인터페이스 구성 정보 DB에 따라 수치 제어 장치에 존재하는 HMI 기능 모듈(24)을 선택적으로 이용하여 화면을 구성하고, 메뉴를 디스플레이함으로써 사용자 인터페이스를 구동 시킨다.
HMI 기능 모듈(24)들은 '수치 제어기 모델 테이블'에 정의된 수치 제어기의 화면에 표시되어야 하는 HMI부의 개별 기능들을 수행하는 독립된 모듈들이며, 이들은 HMI 실행자에 의해 선택되고, 구동된다.
한편, 외부 저장 장치(300)는 USB와 같은 개인용 메모리 또는 인터넷 DB 등과 같이 기계 외부에 별도로 저장가능한 임의의 저장 수단을 의미하고, 사용자 정보 DB(31)와 사용자 인터페이스 구성 정보 DB(32)를 포함한다.
사용자 정보 DB(31)에는 기계에 접근가능한 사용자의 ID 와 같은 인적 정보가 저장되어 있다.
사용자 인터페이스 구성 정보 DB(32)는 도 5에 도시된 것과 같이 사용자가 선호하는 수치 제어기의 ID 정보를 포함하는 사용자 선호 모델 테이블(32-1)과, 수치 제어기의 HMI 장치가 구동 시킬 수 있는 수치 제어기의 모델과 이들 모델에 대한 ID를 정의하는 수치 제어기 모델 테이블(32-2)과, 각각의 수치 제어기 모델의 화면과 메뉴를 정의하는 텍스트 파일이 저장된 화면 및 메뉴 구성 테이블(32-3)로 구성된다.
화면 및 메뉴 구성 테이블(32-3)에 저장된 텍스트 파일에는 메뉴의 이름, 메뉴의 구조, 메뉴와 연결되는 화면 정보가 기술되며, 각 화면 정보에는 수행되거나 보여져야 하는 HMI 기능들과 이들이 화면상에 놓여야 하는 위치등이 기술된다.
이하 도 4를 참조하여 본 발명의 사용자 인터페이스 구성 장치가 내장된 수치 제어 장치 HMI부의 동작을 설명한다. 도 4는 본 발명에 따른 수치 제어 장치용 HMI 장치의 실행 흐름도이다.
사용자 인식기능을 갖는 수치 제어 장치용 HMI 장치(200)에 탑재된 사용자 인식장치(21)는 사용자의 인식 신호를 검출한다(S41).
사용자 인식 신호는 사용자 인식 어플리케이션(22)에 전달되고, 사용자 인식 어플리케이션(22)은 외부 인터페이스 수단(25)를 통해 외부 저장 장치(300)에 저장된 사용자 정보(31)를 가져온다(S42).
사용자 인식 어플리케이션(22)은 S42단계에서 가져온 사용자 정보를 이용하여 사용자가 허가된 사용자인지 여부를 판별한다(S43).
만일 인식된 사용자가 허가되지 않았다면, HMI부는 종료되며, 만일 허가된 사용자라면 HMI 실행자(23)를 구동시키고, 인식된 사용자 정보를 HMI 실행자(23)에게 전달한다(S44).
HMI 실행자(23)는 외부 저장 장치(300)의 사용자 인터페이스 구성 정보 DB(32)부터 인식된 사용자가 선호하는 사용자 인터페이스 구성 정보를 외부 인터페이스 수단(25)를 통해 가져온다(S45).
HMI 실행자(23)는 사용자 인터페이스 구성 정보를 해석함으로써, 화면 구성, 기능의 속성, 메뉴 구조, 메뉴와 화면의 연결등 사용자 인터페이스 관련 정보들을 파악한다(S46).
HMI 실행자(23)는 해석된 정보를 바탕으로 HMI 기능 모듈(24) 중 적절한 모듈을 선택하고, 선택된 모듈의 속성을 설정한다. 또한, 선택된 모듈들로 구성된 화면을 생성하고, 각 화면에 대응되는 메뉴와 모듈의 작동에 대응하는 메뉴들을 생성하고, 구동시킨다(S47).
이상의 방법에 의하여 각 사용자별로 선호되거나 지정된 공작기계용 수치 제어 장치 HMI(Human Machine Interface)가 동작을 한다.
이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였지만, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.
따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
도 1은 종래의 사용자 인터페이스 구동 장치가 내장된 수치 제어 장치 HMI(Human Machine Interface)부의 블록도.
도 2는 종래의 사용자 인터페이스 구동 장치의 동작 설명 관련 흐름도.
도 3은 본 발명의 사용자 인터페이스 구성 장치가 내장된 수치 제어 장치 HMI(Human Machine Interface)부의 블록도.
도 4는 본 발명의 사용자 인터페이스 구성 장치의 동작 설명 관련 흐름도.
< 도면의 주요 참조 부호에 대한 설명 >
200: 사용자 인식기능을 갖는 수치 제어 장치용 HMI 장치
21: 사용자 인식장치 22: 사용자 인식 어플리케이션
23: HMI 실행자 24: HMI 기능 모듈
31: 외부 인터페이스 수단 300: 외부 저장 장치
31: 사용자 정보 DB
32: 사용자 인터페이스 구성 정보 DB

Claims (4)

  1. 사용자로부터 입력된 사용자 인식 정보를 읽어들이는 사용자 정보인식장치(21)와;
    사용자 정보를 저장하는 외부 저장 장치(300)와;
    상기 외부 저장 장치(300)에 저장된 사용자 정보를 읽어들이고, 상기 사용자 인식장치(21)로부터 인식된 사용자 인식 정보를 상기 외부 저장 장치(300)에 저장된 사용자 정보와 비교함으로써 사용자의 사용 권한 여부를 판별하는 사용자 인식 어플리케이션(22)과;
    각 공작기계의 모델별로 정의된 HMI(Human Machine Interface)의 개별 기능을 수행하기 위한 HMI 기능 모듈(24)과;
    상기 사용자가 사용 권한을 갖는 것으로 판별된 경우에, 외부 저장 장치(300)에 저장된 사용자 인터페이스 구성 정보를 가져오고, 사용자 인터페이스 구성 정보에 따라 사용자별로 지정된 공작기계 모델에 대응하는 상기 HMI 기능 모듈(24)을 선택적으로 이용하여 화면을 구성하고, 메뉴를 디스플레이함으로써 사용자 인터페이스를 구동시키는 HMI 실행자(23)를 포함하며,
    상기 사용자 인터페이스 구성 정보는 사용자별로 지정된 선호 공작기계 모델정보와, 각 공작기계 모델에 대응하는 화면 및 메뉴 구성 정보인 것을 특징으로 하는 사용자 인식기능을 갖는 수치 제어 장치용 HMI 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 사용자 인식기능을 갖는 수치 제어 장치용 HMI 장치는 상기 외부 저장 장치(300)와의 데이터 입출력을 담당하는 외부 인터페이스 수단(25)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 인식기능을 갖는 수치 제어 장치용 HMI 장치.
  3. 삭제
  4. 사용자 인식장치(21)에 의해 검출된 사용자 인식 신호를 사용자 인식 어플리케이션(22)으로 전송하는 단계(S41)와;
    외부 저장 장치(300)에 저장된 사용자 정보를 사용자 인식 어플리케이션(22)으로 가져오는 단계(S42)와;
    상기 사용자 인식장치(21)에 의해 검출된 사용자 인식 신호와 상기 외부 저장 장치(300)에 저장된 사용자 정보를 비교하여 상기 사용자 인식장치(21)에 의해 검출된 사용자가 허가된 사용자인지 여부를 판별하는 단계(S43)와;
    상기 사용자가 허가된 사용자인 경우, HMI 실행자(23)를 구동시켜 외부 저장 장치(300)에 저장된 사용자 인터페이스 구성 정보를 가져오고, 이 사용자 인터페이스 구성 정보를 해석하는 단계(S44, S45, S46)와;
    상기 해석된 사용자 인터페이스 구성 정보에 따라 사용자별로 선호하는 공작 기계 모델에 대응하는 상기 HMI 기능 모듈(24)을 선택적으로 이용하여 화면을 구성하고, 메뉴를 디스플레이함으로써 사용자 인터페이스를 구동시키는 단계(S47)
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 인식기능을 갖는 수치 제어 장치용 HMI 장치를 이용한 사용자 인터페이스 제공 방법.
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JP2007072518A (ja) * 2005-09-02 2007-03-22 Omron Corp 制御装置のヒューマン・マシン・インタフェース装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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