KR102309333B1

KR102309333B1 - 지능형 금속 가공 제어 장치 및 방법

Info

Publication number: KR102309333B1
Application number: KR1020210069333A
Authority: KR
Inventors: 신귀철
Original assignee: 신귀철
Priority date: 2021-05-28
Filing date: 2021-05-28
Publication date: 2021-10-05

Abstract

지능형 금속 가공 제어 장치 및 방법이 개시되며, 본원의 일 실시예에 따른 지능형 금속 가공 제어 방법은, 자재로부터 제작되는 소정의 가공품의 형상 정보를 포함하는 가공 요청 데이터를 획득하는 단계, 상기 자재로부터 상기 가공품을 제작하는 금속 가공을 수행하는 가공 장치로 투입되는 상기 자재를 촬영한 제1영상을 획득하는 단계, 상기 가공 요청 데이터에 기초하여 상기 가공 장치에 의해 수행될 상기 금속 가공을 복수의 프로세스로 분할하는 단계 및 상기 복수의 프로세스 각각에 대응하는 가공 가이드를 상기 제1영상에 반영하여 표시하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

지능형 금속 가공 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR INTELLIGENT CONTROLING OF METAL PROCESSING}

본원은 지능형 금속 가공 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.

최근 들어, 다양한 산업 분야에서 인공지능(AI)은 여러 공정의 활용도를 높이고 있으며, 제품의 생산 공정 전반에 통합되고 있다. 특히, 인공지능 기반의 스마트 데이터 분석, 측정 기술 등의 결합을 통해 각종 제품의 생산 효율성이 높아지고 있다.

특히, 다양한 제품의 제작 현장에서 기계와 작업자의 작업 시간을 측정하거나 개별적으로 수행되는 작업을 분석하고 개선하기 위해서는 수많은 시간과 노력, 비용이 수반되어야 한다. 이러한 문제를 극복하기 위해 자재의 형상, 자재로부터 제작되는 가공품의 형상 등에 기반하여 실제 작업(가공)을 여러 프로세스로 분할하여 개별 가공 가이드를 제공하면, 작업 프로세스의 분석 및 개선에 필요한 노력을 줄일 수 있고 해당 공정에 대한 작업 표준화를 달성할 수 있다.

본원의 배경이 되는 기술은 한국등록특허공보 제10-1449467호에 개시되어 있다.

본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 가공품의 형상 정보를 포함하는 가공 요청 데이터에 기초하여 자재로부터 소정의 가공품을 제작하기 위한 가공 공정을 복수의 프로세스로 분할하고, 각각의 프로세스에 대한 가공 가이드를 투입 자재, 가공 영역 등을 촬영한 영상에 기초하여 제공하는 지능형 금속 가공 제어 장치 및 방법을 제공하려는 것을 목적으로 한다.

다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 실시예에 따른 지능형 금속 가공 제어 방법은, 자재로부터 제작되는 소정의 가공품의 형상 정보를 포함하는 가공 요청 데이터를 획득하는 단계, 상기 자재로부터 상기 가공품을 제작하는 금속 가공을 수행하는 가공 장치로 투입되는 상기 자재를 촬영한 제1영상을 획득하는 단계, 상기 가공 요청 데이터에 기초하여 상기 가공 장치에 의해 수행될 상기 금속 가공을 복수의 프로세스로 분할하는 단계 및 상기 복수의 프로세스 각각에 대응하는 가공 가이드를 상기 제1영상에 반영하여 표시하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 분할하는 단계는, 상기 형상 정보에 기초하여 상기 자재로부터 상기 가공품을 제작하기 위한 상기 복수의 프로세스 간의 순서 정보 및 상기 복수의 프로세스 각각의 가공 난이도 정보를 도출하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 본원의 일 실시예에 따른 지능형 금속 가공 제어 방법은, 상기 가공 장치가 투입된 상기 자재에 기초하여 상기 금속 가공을 수행하는 가공 영역에 대한 제2영상을 촬영하는 단계 및 상기 제1영상 및 상기 제2영상을 저장하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2영상을 촬영하는 단계는, 상기 가공 가이드에 기초하여 상기 제2영상의 촬영 위치 및 촬영 방향을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2영상을 촬영하는 단계는, 상기 가공 난이도 정보에 기초하여 상기 제2영상의 촬영 시의 확대 및 축소 수준을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2영상을 저장하는 단계는, 상기 복수의 프로세스 각각에 대응하는 영상 구간 정보를 상기 제2영상에 대하여 생성할 수 있다.

또한, 상기 제2영상을 저장하는 단계는, 상기 복수의 프로세스 각각에 대응하는 복수의 클립 영상을 상기 제2영상으로부터 분할 저장할 수 있다.

또한, 본원의 일 실시예에 따른 지능형 금속 가공 제어 방법은, 상기 복수의 클립 영상 각각의 시간 정보에 기초하여 상기 복수의 프로세스 각각에 대한 가공 품질을 평가하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 가공 가이드는 상기 복수의 프로세스 각각의 가공 유형 정보를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2영상을 저장하는 단계는, 상기 복수의 클립 영상에 대응하는 상기 가공 유형 정보를 상기 복수의 클립 영상 각각의 메타 데이터로서 기록할 수 있다.

한편, 본원의 일 실시예에 따른 지능형 금속 가공 제어 장치는, 자재로부터 제작되는 소정의 가공품의 형상 정보를 포함하는 가공 요청 데이터를 획득하는 요청 수신부, 상기 자재로부터 상기 가공품을 제작하는 금속 가공을 수행하는 가공 장치로 투입되는 상기 자재를 촬영한 제1영상을 획득하는 제1촬영부, 상기 가공 요청 데이터에 기초하여 상기 가공 장치에 의해 수행될 상기 금속 가공을 복수의 프로세스로 분할하고, 상기 복수의 프로세스 각각에 대응하는 가공 가이드를 생성하는 가공 분석부 및 상기 가공 가이드를 상기 제1영상에 반영하여 표시하는 출력부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 가공 분석부는, 상기 형상 정보에 기초하여 상기 자재로부터 상기 가공품을 제작하기 위한 상기 복수의 프로세스 간의 순서 정보 및 상기 복수의 프로세스 각각의 가공 난이도 정보를 도출할 수 있다.

또한, 본원의 일 실시예에 따른 지능형 금속 가공 제어 장치는, 상기 가공 장치가 투입된 상기 자재에 기초하여 상기 금속 가공을 수행하는 가공 영역에 대한 제2영상을 촬영하는 제2촬영부 및 상기 제1영상 및 상기 제2영상을 저장하는 영상 저장부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2촬영부는, 상기 가공 가이드에 기초하여 상기 제2영상의 촬영 위치 및 촬영 방향을 제어하고, 상기 가공 난이도 정보에 기초하여 상기 제2영상의 촬영 시의 확대 및 축소 수준을 결정할 수 있다.

또한, 상기 영상 저장부는, 상기 복수의 프로세스 각각에 대응하는 영상 구간 정보를 상기 제2영상에 대하여 생성하거나 상기 복수의 프로세스 각각에 대응하는 복수의 클립 영상을 상기 제2영상으로부터 분할 저장할 수 있다.

또한, 본원의 일 실시예에 따른 지능형 금속 가공 제어 장치는, 상기 복수의 클립 영상 각각의 시간 정보에 기초하여 상기 복수의 프로세스 각각에 대한 가공 품질을 평가하는 평가부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 영상 저장부는, 상기 복수의 클립 영상에 대응하는 상기 가공 유형 정보를 상기 복수의 클립 영상 각각의 메타 데이터로서 기록할 수 있다.

상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.

전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 가공품의 형상 정보를 포함하는 가공 요청 데이터에 기초하여 자재로부터 소정의 가공품을 제작하기 위한 가공 공정을 복수의 프로세스로 분할하고, 각각의 프로세스에 대한 가공 가이드를 투입 자재, 가공 영역 등을 촬영한 영상에 기초하여 제공하는 지능형 금속 가공 제어 장치 및 방법을 제공할 수 있다.

다만, 본원에서 얻을 수 있는 효과는 상기된 바와 같은 효과들로 한정되지 않으며, 또 다른 효과들이 존재할 수 있다.

도 1은 본원의 일 실시예에 따른 지능형 금속 가공 제어 장치를 포함하는 가공 모니터링 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 지능형 금속 가공 제어 장치의 개략적인 구성도이다.
도 3a 및 도 3b는 소정의 금속 가공 프로세스를 복수의 프로세스로 분할하고, 분할된 복수의 프로세스 각각에 대응하는 가공 가이드를 각각 구분하여 표시한 예시도이다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 지능형 금속 가공 제어 방법에 대한 동작 흐름도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결" 또는 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본원은 지능형 금속 가공 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.

도 1은 본원의 일 실시예에 따른 지능형 금속 가공 제어 장치를 포함하는 가공 모니터링 시스템의 개략적인 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 가공 모니터링 시스템(10)은, 본원의 일 실시예에 따른 지능형 금속 가공 제어 장치(100)(이하, '가공 제어 장치(100)'라 한다.), 촬영 장치(200), 가공 장치(300) 및 사용자 단말(400)을 포함할 수 있다.

가공 제어 장치(100), 촬영 장치(200), 가공 장치(300) 및 사용자 단말(400) 상호간은 네트워크(20)를 통해 통신할 수 있다. 네트워크(20)는 단말들 및 서버들과 같은 각각의 노드 상호간에 정보 교환이 가능한 연결 구조를 의미하는 것으로, 이러한 네트워크(20)의 일 예에는, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 네트워크, LTE(Long Term Evolution) 네트워크, 5G 네트워크, WIMAX(World Interoperability for Microwave Access) 네트워크, 인터넷(Internet), LAN(Local Area Network), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Network), wifi 네트워크, 블루투스(Bluetooth) 네트워크, 위성 방송 네트워크, 아날로그 방송 네트워크, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 네트워크 등이 포함되나 이에 한정되지는 않는다.

사용자 단말(400)은 예를 들면, 스마트폰(Smartphone), 스마트패드(SmartPad), 태블릿 PC등과 PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communication), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말기 같은 모든 종류의 무선 통신 장치일 수 있다.

본원의 실시예에 관한 설명에서 사용자 단말(400)은 가공 모니터링 시스템(10)과 연계된 작업 현장에서의 관리자, 작업자 등이 보유한 단말일 수 있다. 이러한 사용자 단말(400)은 본원에서 개시하는 가공 제어 장치(100)에 의해 생성되는 금속 가공 프로세스와 연계된 가공 가이드를 포함하는 영상 정보, 가공 장치(300)로부터 획득되는 측정 데이터 및 측정 데이터에 대한 분석 결과(예를 들면, 측정 데이터에 대한 분석을 통해 도출되는 이상 탐지 여부 등)를 확인하는데 활용될 수 있으며, 가공 제어 장치(100)에 의해 분석된 측정 데이터가 소정의 가공 프로세스에 대하여 설정된 기준치를 초과하거나 사전 수립된 가공 계획 범위를 벗어나는 경우 미리 설정된 경고 알람 등을 출력하도록 구비되는 것일 수 있다.

또한, 본원의 실시예에 관한 설명에서, 촬영 장치(200)는 예시적으로 대상 공간에 대하여 마련된 폐쇄회로 텔레비전(Closed Circuit Television, CCTV)일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다. 다른 예로, 촬영 장치(200)는 가공 장치(300)에 대하여 설치되어 가공 장치(300)가 수행하는 금속 가공과 관련하여 가공 장치(300)로 투입되는 자재(1), 가공 프로세스가 수행되는 가공 영역, 자재(1)로부터 가공 장치(300)에 의해 제작되는 가공품(2)의 형상 등을 가공 장치(300)의 구동과 연동하여 촬영하는 디바이스일 수 있다. 또 다른 예로, 촬영 장치(200)는 가공 장치(300)를 조작하는 작업자가 소지한 사용자 단말(400) 내에 대상 공간을 촬영하도록 구비되는 카메라 모듈을 지칭하는 것일 수 있다.

또한, 본원의 실시예에 관한 설명에서 가공 장치(300)는 기계 가공(CNC, MCT 등), 금속 가공을 통해 자재(1)를 소정의 가공품(2)으로 가공하는 디바이스일 수 있다. 이와 관련하여, 가공품(2)은 예시적으로 반도체 소자, 디스플레이 부품, LCD 부품, 반도체 부품 등 다양한 유형의 제품을 지칭하는 것일 수 있다.

이하에서는 도 2 내지 도 3b를 참조하여 본원에서 개시하는 가공 제어 장치(100)의 기능 및 동작에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다.

도 2는 본원의 일 실시예에 따른 지능형 금속 가공 제어 장치의 개략적인 구성도이다.

도 2를 참조하면, 가공 제어 장치(100)는 요청 수신부(110), 영상 획득부(120), 가공 분석부(130), 출력부(140), 영상 저장부(150) 및 평가부(160)를 포함할 수 있다.

또한, 도 2를 참조하면, 영상 획득부(120)는 제1촬영부(121) 및 제2촬영부(122)를 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 본원의 실시예에 관한 설명에서 '제1영상'은 가공 장치(300)로 투입되기 전 상태의 자재(1)를 촬영한 영상을 지칭하는 것으로서 제1촬영부(121)에 의해 획득되는 것일 수 있다. 이와 대비하여, '제2영상'은 가공 장치(300)가 자재(1)로부터 가공품(2)을 제작하는 금속 가공을 수행하는 과정을 촬영(달리 말해, 금속 가공이 수행되는 가공 영역을 촬영)한 영상을 지칭하는 것으로 제2촬영부(122)에 의해 획득되는 것일 수 있다.

이와 관련하여, 제1촬영부(121) 및 제2촬영부(122)는 가공 장치(300)에 대하여 각각 설치되는 독립된 촬영 장치(200)에 대응되는 것일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니며, 본원의 구현예에 따라서는 하나의 통합된 촬영 장치(200)가 자재(1) 또는 가공 영역을 각각 촬영하여 획득한 영상을 시계열적으로 구분한 것으로 이해될 수 있다. 또 다른 예로, 제1촬영부(121) 및 제2촬영부(122)는 가공 제어 장치(100) 및 가공 장치(300)와 독립된 별도의 디바이스로 구비되는 촬영 장치(200)에 의해 촬영된 제1영상 및 제2영상을 각각 촬영 장치(200)로부터 네트워크(20)를 통해 획득하는 것일 수 있다.

요청 수신부(110)는 자재(1)로부터 제작되는 소정의 가공품(2)의 형상 정보를 포함하는 가공 요청 데이터를 획득할 수 있다.

이와 관련하여, 본원의 일 실시예에 따르면, 요청 수신부(110)는 가공 장치(300)를 통해 제작하려는 가공품(2)의 2차원 또는 3차원의 형상 정보를 포함하는 도면 데이터를 가공 요청 데이터로서 획득할 수 있다. 예를 들어, 요청 수신부(110)는 사용자 단말(400)로부터 도면 데이터를 포함하는 가공 요청 데이터를 수신하는 것일 수 있다. 또한, 가공 요청 데이터는 자재(1)로부터 제작되는 가공품(2)의 규격 정보(예를 들면, 각 파트의 너비, 폭, 높이, 두께, 길이, 깊이 등의 규격 관련 수치 정보), 재질 정보, 요구 품질 수준 정보, 수량 정보, 기일(납기) 정보 등 가공품(2)을 제작하기 위한 금속 가공 프로세스와 연계된 각종 정보를 포함할 수 있다.

제1촬영부(121)는 자재(1)로부터 가공품(2)을 제작하는 금속 가공을 수행하는 가공 장치(300)로 투입되는 자재(1)를 촬영한 제1영상을 획득할 수 있다. 이와 관련하여, 가공 분석부(130)는 제1영상에 대한 영상 분석에 기초하여 가공 장치(300)로 투입되는 자재(1)(달리 말해, 제1영상에 반영된 자재)가 가공 요청 데이터에 부합하는지 여부를 판단할 수 있다.

보다 구체적으로, 가공 분석부(130)는 제1영상으로부터 자재(1)의 규격 정보를 도출하고, 도출된 자재(1)의 규격 정보가 가공 요청 데이터에 포함된 가공품(2)의 형상 정보에 비추어 금속 가공을 통해 사용자가 목적하는 규격을 충족하는 가공품(2)을 제작할 수 있는 규격인지를 판단할 수 있다.

이와 관련하여, 가공 분석부(130)의 분석 결과, 제1영상에 반영된 자재(1)의 규격 정보가 제작하려는 가공품(2)의 형상 정보에 비추어 부적합한 경우, 가공 제어 장치(100)는 사용자 단말(400)로 자재(1)의 재투입을 요청하는 신호를 전송하거나, 자재(1)의 재투입을 요청하는 신호(예를 들면, 램프의 점등, 음향 신호 등)를 출력하도록 동작할 수 있다.

또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 가공 분석부(130)는 제1영상에 반영된 자재(1)의 규격 정보를 도출하기 위한 인공지능 기반의 영상 분석 모델을 보유할 수 있다. 예를 들어, 가공 분석부(130)의 영상 분석 모델은 의미론적 영역 분할(Semantic Segmentation)을 수행하여 제1영상에 포함된 각각의 픽셀의 분류 정보(예를 들면, 배경 클래스, 미리 설정된 유형의 객체 클래스 등)를 도출함으로써 제1영상 내에서 자재(1)에 해당하는 영역을 특정하고, 특정된 영역의 크기를 수치화함으로써 가공 장치(300)로 투입되는 자재(1)의 규격 정보를 추론하는 것일 수 있다.

또한, 가공 분석부(130)는 요청 수신부(110)를 통해 획득된 가공 요청 데이터에 기초하여 가공 장치(300)에 의해 수행될 금속 가공 프로세스를 복수의 프로세스로 분할할 수 있다.

구체적으로, 본원의 일 실시예에 따르면, 가공 분석부(130)는 가공 요청 데이터에 포함된 가공품(2)의 형상 정보에 기초하여 자재(1)로부터 가공품(2)을 제작하기 위한 복수의 프로세스 간의 순서 정보 및 복수의 프로세스 각각의 가공 난이도 정보를 도출할 수 있다.

이와 관련하여, 가공 분석부(130)는 전술한 인공지능 기반의 영상 분석 모델을 통해 제1영상에 반영된 금속 가공 전의 자재(1)의 형상 정보를 금속 가공을 통해 가공 요청 데이터에 반영된 가공품(2)의 형상 정보에 대응하도록 변형하기 위해 요구되는 각각의 단위 공정을 복수의 프로세스로서 특정하고, 복수의 프로세스 각각에 의해 변형이 이루어지는 자재(1)의 형상 정보를 고려하여 복수의 프로세스(단위 공정) 간의 순서를 결정할 수 있다.

도 3a 및 도 3b는 소정의 금속 가공 프로세스를 복수의 프로세스로 분할하고, 분할된 복수의 프로세스 각각에 대응하는 가공 가이드를 각각 구분하여 표시한 예시도이다. 특히, 도 3a 및 도 3b는 서로 다른 유형의 가공품(2)을 제작하기 위하여 사용자(작업자)에게 제공되는 가공 가이드를 각각 나타낸 것이다.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 출력부(140)는 가공 분석부(130)에 의해 도출된 복수의 프로세스 각각에 대응하는 가공 가이드를 제1영상에 반영하여 표시할 수 있다.

예시적으로 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 가공 분석부(130)는 가공 장치(300)에 의해 수행되는 금속 가공이 자재(1)를 가공품(2)의 형상에 대응하도록 절단하는 커팅 가공인 경우, 커팅 면적을 기준으로 복수의 프로세스의 순서를 설정할 수 있다. 다른 예로, 가공 분석부(130)는 복수의 프로세스 각각에 대하여 도출된 가공 난이도에 기초하여 가공 난이도가 낮은 프로세스를 가공 난이도가 상대적으로 높은 프로세스 대비 선행하여 수행하도록 복수의 프로세스의 수행 순서를 설정할 수 있다.

예를 들어, 가공 분석부(130)는 도 3a에 도시된 가공품(2)의 형상을 고려하여 커팅 면적이 가장 큰 제1영역을 절단하는 프로세스를 복수의 프로세스 중 가장 먼저 수행되는 프로세스로 결정(도 3a의 'a')하고, 커팅 면적이 다음으로 큰 제2영역을 절단하는 프로세스를 복수의 프로세스 중 두 번째로 수행되는 프로세스로 결정(도 3a의 'b')하고, 상대적으로 작은 크기의 홀을 자재(1)의 소정의 위치에 천공하는 프로세스를 복수의 프로세스 중 마지막으로 수행되는 프로세스로 결정(도 3a의 'c')하는 것일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.

다른 예로, 가공 분석부(130)는 도 3b에 도시된 가공품(2)의 형상을 고려하여 커팅 면적이 가장 큰 제1영역을 절단하는 프로세스를 복수의 프로세스 중 가장 먼저 수행되는 프로세스로 결정(도 3b의 'a')하고, 제1영역의 절단에 따라 형성되는 모서리(가장자리) 영역인 제2영역을 정밀 가공(연마 등)하는 프로세스를 복수의 프로세스 중 두 번째로 수행되는 프로세스로 결정(도 3b의 'b')하고, 상대적으로 작은 크기의 홀을 자재(1)의 소정의 위치에 천공하는 프로세스를 복수의 프로세스 중 마지막으로 수행되는 프로세스로 결정(도 3b의 'c')하는 것일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.

또한, 이와 관련하여 출력부(140)는 자재(1)를 촬영한 제1영상에 해당 자재(1)로부터 가공 장치(300)를 이용한 금속 가공을 통해 제작되는 가공품(2)의 예상 상태를 도 3a 및 도 3b와 같이 표출하되, 결정된 복수의 프로세스의 순서를 나타내는 식별자(도 3a 및 도 3b의 'a', 'b', 'c' 등)와 해당 식별자에 매칭된 가공 영역을 표시하는 기호/도형(도 3a 및 도 3b의 점선 경계 상자, 점선 마커, 화살표 등)을 포함하여 표출할 수 있다.

다른 예로, 출력부(140)는 가공 장치(300)로의 투입 전의 자재(1)를 촬영한 제2영상에 전술한 복수의 프로세스의 순서를 나타내는 식별자 및 해당 식별자에 매칭된 가공 영역을 표시하는 기호/도형을 중첩(오버레이)하여 표시하는 것일 수 있다.

제2촬영부(122)는 가공 장치(300)가 투입된 자재(1)에 기초하여 금속 가공을 수행하는 가공 영역에 대한 제2영상을 촬영(획득)할 수 있다.

또한, 제2촬영부(122)는 가공 분석부(130)에 의해 생성된 가공 가이드에 기초하여 제2영상의 촬영 위치 및 촬영 방향을 제어할 수 있다. 또한, 제2촬영부(122)는 복수의 프로세스 각각에 대하여 도출된 가공 난이도 정보에 기초하여 제2영상의 촬영 시의 확대 및 축소 수준을 결정할 수 있다.

보다 구체적으로 이해를 돕기 위해 예시하면, 제2촬영부(122)는 가공 분석부(130)에 의해 도출된 가공 가이드에 기초하여 복수의 프로세스 각각이 수행되는 가공 영역의 위치 정보(달리 말해, 해당 프로세스에 의해 금속 가공되는 자재(1)의 상대적 위치) 및 사이즈 정보(달리 말해, 해당 프로세스와 연관된 자재(1)의 국부적 영역의 크기)를 획득하고, 획득한 위치 정보 및 사이즈 정보에 기초하여 제2촬영부(122)의 촬영 위치 및 촬영 방향이 해당 프로세스에 부합하는 가공 영역을 향하도록 제어하되, 해당 프로세스의 가공 난이도 정보를 고려하여 제2촬영부(122)의 초점 거리 등을 제어함으로써 제2영상의 배율(확대/축소 수준)이 맞춤형으로 결정되도록 할 수 있다.

예시적으로, 제2촬영부(122)는 가공 난이도가 높거나 가공 영역의 면적이 작은 프로세스에 대하여 상대적으로 확대 수준을 증가시켜 제2영상을 촬영하되, 가공 난이도가 낮거나 가공 영역의 면적이 넓은 프로세스에 대하여 상대적으로 축소 수준을 증가(확대 수준을 감소)하여 가공 영역의 전체적인 형상이 제2영상에 반영되도록 할 수 있다.

영상 저장부(150)는 전술한 제1영상 및 제2영상을 저장할 수 있다. 예를 들어, 영상 저장부(150)는 가공품(2)과 해당 가공품(2)의 제작에 투입된 자재(1)에 대한 영상 정보를 통합 관리할 수 있도록 투입된 자재(1)를 영상 저장의 단위로 하여 동일한 자재(1)에 대응하는 제1영상 및 제2영상을 매칭하여 함께 저장할 수 있다.

또한, 영상 저장부(150)는 가공 장치(300)에 의해 수행되는 가공 프로세스를 촬영한 제2영상의 저장시, 가공 분석부(130)에 의해 도출된 복수의 프로세스 각각에 대응하는 영상 구간 정보를 제2영상에 대하여 생성할 수 있다. 달리 말해, 영상 저장부(150)는 가공 분석부(130)에 의해 도출된 복수의 프로세스 각각이 수행된 시간대별로 제2영상을 구분할 수 있도록 하는 메타 데이터를 가공 분석부(130)의 복수의 프로세스 분할 결과를 고려하여 제2영상과 매칭하여 기록할 수 있다.

다른 예로, 영상 저장부(150)는 가공 장치(300)에 의해 수행되는 가공 프로세스를 촬영한 제2영상의 저장시, 가공 분석부(130)에 의해 도출된 복수의 프로세스 각각에 대응하는 복수의 클립 영상을 제2영상으로부터 분할하여 저장할 수 있다.

또한, 평가부(160)는 영상 저장부(150)에 의해 생성된 복수의 클립 영상 각각의 시간 정보에 기초하여 복수의 프로세스 각각에 대한 가공 품질을 평가할 수 있다. 이와 관련하여, 평가부(160)는 다수의 사용자(작업자)의 조작에 따라 이루어진 금속 가공의 프로세스 별 소요 시간 패턴 정보(예를 들면, 평균 소요 시간, 소요 시간의 분산, 표준 편차 등의 통계 정보)를 미리 보유하고, 새로이 촬영된 제2영상 기반의 클립 영상의 시간 정보를 기 보유한 패턴 정보와 비교함으로써 프로세스 단위의 가공 품질을 평가할 수 있다. 예시적으로, 평가부(160)는 기 확보된 소요 시간 패턴 정보에 비추어 입력된 클립 영상에 반영된 해당 프로세스의 소요 시간이 상대적으로 길게 산출된 경우, 해당 프로세스에 대한 가공 품질을 낮게 평가하도록 동작하는 것일 수 있다.

이하에서는 상기에 자세히 설명된 내용을 기반으로, 본원의 동작 흐름을 간단히 살펴보기로 한다.

도 4는 본원의 일 실시예에 따른 지능형 금속 가공 제어 방법에 대한 동작 흐름도이다.

도 4에 도시된 본원의 일 실시예에 따른 지능형 금속 가공 제어 방법은 앞서 설명된 가공 제어 장치(100)에 의하여 수행될 수 있다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 가공 제어 장치(100)에 대하여 설명된 내용은 본원의 일 실시예에 따른 지능형 금속 가공 제어 방법에 대한 설명에도 동일하게 적용될 수 있다.

도 4를 참조하면, 단계 S11에서 요청 수신부(110)는 자재(1)로부터 제작되는 소정의 가공품(2)의 형상 정보를 포함하는 가공 요청 데이터를 획득할 수 있다.

다음으로, 단계 S12에서 영상 획득부(120)는 자재(1)로부터 가공품(2)을 제작하는 금속 가공을 수행하는 가공 장치(300)로 투입되는 자재(1)를 촬영한 제1영상을 획득할 수 있다.

다음으로, 단계 S13에서 가공 분석부(130)는 가공 요청 데이터에 기초하여 가공 장치(300)에 의해 수행될 금속 가공을 복수의 프로세스로 분할할 수 있다.

구체적으로, 단계 S13에서 가공 분석부(130)는 가공 요청 데이터에 포함된 가공품(2)의 형상 정보에 기초하여 자재(1)로부터 가공품(2)을 제작하기 위한 복수의 프로세스 간의 순서 정보 및 복수의 프로세스 각각의 가공 난이도 정보를 도출할 수 있다.

다음으로, 단계 S14에서 출력부(140)는 복수의 프로세스 각각에 대응하는 가공 가이드를 제1영상에 반영하여 표시할 수 있다.

다음으로, 단계 S15에서 영상 획득부(120)는 가공 장치(300)가 투입된 자재(1)에 기초하여 금속 가공을 수행하는 가공 영역에 대한 제2영상을 촬영할 수 있다.

구체적으로, 단계 S15에서 영상 획득부(120)는 복수의 프로세스 각각에 대응하여 도출된 가공 가이드에 기초하여 제2영상의 촬영 위치 및 촬영 방향을 제어할 수 있다.

또한, 단계 S15에서 영상 획득부(120)는 복수의 프로세스 각각에 대응하여 도출된 가공 난이도 정보에 기초하여 제2영상의 촬영 시의 확대 및 축소 수준을 결정할 수 있다.

다음으로, 단계 S16에서 영상 저장부(150)는 제1영상 및 제2영상을 저장할 수 있다.

구체적으로, 단계 S16에서 영상 저장부(150)는 제2영상 저장시, 복수의 프로세스 각각에 대응하는 영상 구간 정보를 제2영상에 대하여 생성할 수 있다. 또한, 단계 S16에서 영상 저장부(150)는 분할된 복수의 프로세스 각각에 대응하는 복수의 클립 영상을 제2영상으로부터 분할 저장할 수 있다.

다음으로, 단계 S17에서 평가부(160)는 단계 S16에서 제2영상으로부터 분할 저장된 복수의 클립 영상 각각의 시간 정보에 기초하여 복수의 프로세스 각각에 대한 가공 품질을 평가할 수 있다.

상술한 설명에서, 단계 S11 내지 S17은 본원의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.

본원의 일 실시예에 따른 본원의 일 실시예에 따른 지능형 금속 가공 제어 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

또한, 전술한 본원의 일 실시예에 따른 지능형 금속 가공 제어 방법은 기록 매체에 저장되는 컴퓨터에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램 또는 애플리케이션의 형태로도 구현될 수 있다.

전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 가공 모니터링 시스템
100: 지능형 금속 가공 제어 장치
110: 요청 수신부
120: 영상 획득부
121: 제1촬영부
122: 제2촬영부
130: 가공 분석부
140: 출력부
150: 영상 저장부
160: 평가부
200: 촬영 장치
300: 가공 장치
400: 사용자 단말
1: 자재
2: 가공품
20: 네트워크

Claims

지능형 금속 가공 제어 방법에 있어서,
자재로부터 제작되는 소정의 가공품의 형상 정보를 포함하는 가공 요청 데이터를 획득하는 단계;
상기 자재로부터 상기 가공품을 제작하는 금속 가공을 수행하는 가공 장치로 투입되는 상기 자재를 촬영한 제1영상을 획득하는 단계;
상기 가공 요청 데이터에 기초하여 상기 가공 장치에 의해 수행될 상기 금속 가공을 복수의 프로세스로 분할하는 단계; 및
상기 복수의 프로세스 각각에 대응하는 가공 가이드를 상기 제1영상에 반영하여 표시하는 단계,
를 포함하는, 가공 제어 방법.
제1항에 있어서,
상기 분할하는 단계는,
상기 형상 정보에 기초하여 상기 자재로부터 상기 가공품을 제작하기 위한 상기 복수의 프로세스 간의 순서 정보 및 상기 복수의 프로세스 각각의 가공 난이도 정보를 도출하는 단계,
를 포함하는 것인, 가공 제어 방법.
제2항에 있어서,
상기 가공 장치가 투입된 상기 자재에 기초하여 상기 금속 가공을 수행하는 가공 영역에 대한 제2영상을 촬영하는 단계; 및
상기 제1영상 및 상기 제2영상을 저장하는 단계,
를 더 포함하고,
상기 제2영상을 촬영하는 단계는,
상기 가공 가이드에 기초하여 상기 제2영상의 촬영 위치 및 촬영 방향을 제어하는 단계,
를 포함하는 것인, 가공 제어 방법.
제3항에 있어서,
상기 제2영상을 촬영하는 단계는,
상기 가공 난이도 정보에 기초하여 상기 제2영상의 촬영 시의 확대 및 축소 수준을 결정하는 단계,
를 포함하는 것인, 가공 제어 방법.
제3항에 있어서,
상기 제2영상을 저장하는 단계는,
상기 복수의 프로세스 각각에 대응하는 영상 구간 정보를 상기 제2영상에 대하여 생성하는 것인, 가공 제어 방법.
제3항에 있어서,
상기 제2영상을 저장하는 단계는,
상기 복수의 프로세스 각각에 대응하는 복수의 클립 영상을 상기 제2영상으로부터 분할 저장하는 것인, 가공 제어 방법.
제6항에 있어서,
상기 복수의 클립 영상 각각의 시간 정보에 기초하여 상기 복수의 프로세스 각각에 대한 가공 품질을 평가하는 단계,
를 더 포함하는 것인, 가공 제어 방법.
제6항에 있어서,
상기 가공 가이드는 상기 복수의 프로세스 각각의 가공 유형 정보를 포함하고,
상기 제2영상을 저장하는 단계는,
상기 복수의 클립 영상에 대응하는 상기 가공 유형 정보를 상기 복수의 클립 영상 각각의 메타 데이터로서 기록하는 것인, 가공 제어 방법.
지능형 금속 가공 제어 장치에 있어서,
자재로부터 제작되는 소정의 가공품의 형상 정보를 포함하는 가공 요청 데이터를 획득하는 요청 수신부;
상기 자재로부터 상기 가공품을 제작하는 금속 가공을 수행하는 가공 장치로 투입되는 상기 자재를 촬영한 제1영상을 획득하는 제1촬영부;
상기 가공 요청 데이터에 기초하여 상기 가공 장치에 의해 수행될 상기 금속 가공을 복수의 프로세스로 분할하고, 상기 복수의 프로세스 각각에 대응하는 가공 가이드를 생성하는 가공 분석부; 및
상기 가공 가이드를 상기 제1영상에 반영하여 표시하는 출력부,
를 포함하는, 가공 제어 장치.
제9항에 있어서,
상기 가공 분석부는,
상기 형상 정보에 기초하여 상기 자재로부터 상기 가공품을 제작하기 위한 상기 복수의 프로세스 간의 순서 정보 및 상기 복수의 프로세스 각각의 가공 난이도 정보를 도출하는 것인, 가공 제어 장치.
제9항에 있어서,
상기 가공 장치가 투입된 상기 자재에 기초하여 상기 금속 가공을 수행하는 가공 영역에 대한 제2영상을 촬영하는 제2촬영부; 및
상기 제1영상 및 상기 제2영상을 저장하는 영상 저장부,
를 더 포함하고,
상기 제2촬영부는,
상기 가공 가이드에 기초하여 상기 제2영상의 촬영 위치 및 촬영 방향을 제어하고, 상기 가공 난이도 정보에 기초하여 상기 제2영상의 촬영 시의 확대 및 축소 수준을 결정하는 것인, 가공 제어 장치.
제11항에 있어서,
상기 영상 저장부는,
상기 복수의 프로세스 각각에 대응하는 영상 구간 정보를 상기 제2영상에 대하여 생성하거나 상기 복수의 프로세스 각각에 대응하는 복수의 클립 영상을 상기 제2영상으로부터 분할 저장하는 것인, 가공 제어 장치.
제12항에 있어서,
상기 복수의 클립 영상 각각의 시간 정보에 기초하여 상기 복수의 프로세스 각각에 대한 가공 품질을 평가하는 평가부,
를 더 포함하는 것인, 가공 제어 장치.
제12항에 있어서,
상기 가공 가이드는 상기 복수의 프로세스 각각의 가공 유형 정보를 포함하고,
상기 영상 저장부는,
상기 복수의 클립 영상에 대응하는 상기 가공 유형 정보를 상기 복수의 클립 영상 각각의 메타 데이터로서 기록하는 것인, 가공 제어 장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체.