KR20040083910A - 공작기계 원격 감시시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공작기계에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인터넷을 이용하여 현장에서 진행되고 있는 공작기계의 가공 상태를 원격지에서 감시 및 제어할 수 있는 공작기계 원격 감시 시스템에 관한 것이다.

본 발명에 따른 공작기계 원격 감시 시스템은 외부로부터 입력되는 제어신호와 통상의 조작반(110)으로부터 입력되는 제어신호 중 하나를 선택하여 공작기계로 제어신호를 출력하는 인터페이스부(120)가 구비되어 있는 공작기계(100)와; 상기 공작기계(100)의 주위에 설치되며, 해당 공작기계의 가공 상태를 실시간으로 촬영하여 전송하는 적어도 하나의 카메라(200)와; 웹 서버(400)로부터의 요구에 따라 상기 카메라(200)를 통해 입력된 각 공작기계의 영상신호를 실시간으로 웹 서버(400)로 전송하고, 상기 웹 서버(400)로부터의 입력신호에 따라 상기 공작기계의 인터페이스부(120)로 제어모드 변환신호를 출력하며, 인터넷을 통한 공작기계의 원격 제어 시 상기 웹 서버(400)로부터 입력된 입력신호에 따라 해당 공작기계(100)로 제어신호를 전송하는 관리 서버(300)와; 상기 관리 서버(300)로부터 입력된 영상신호를 웹 페이지로 가공하여 인터넷을 통해 관리자 컴퓨터(500)로 전송하고, 상기 관리자 컴퓨터(500)로부터 입력된 조작신호를 상기 관리 서버(300)로 전송하는 웹 서버(400);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

공작기계 원격 감시시스템{Machine tool remote watch system}

본 발명은 공작기계에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인터넷을 이용하여 현장에서 진행되고 있는 공작기계의 가공 상태를 원격지에서 감시 및 제어할 수 있는 공작기계 원격 감시 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 공작기계라 함은, 공구를 통해 피 가공물을 가공하는 장치를 총칭하는 것으로서, 주축 서보모터와 피 가공물을 이송시키는 여러 축 서보모터의 제어를 통해 가공을 수행하는 장치를 말하는 것이다.

그런데 상기와 같이 구성된 공작기계를 작동시켜 가공을 수행할 경우에는, 현재의 가공 상태를 육안으로 감시하거나 공작기계를 제어할 수 있도록 관리자가 공작기계의 주위에 상주해야 한다.

그래서 관리자가 퇴근을 하거나 출장 등으로 인하여 사무실 및 작업장을 비울 경우에는 공작기계의 작동을 중지시켜야 함으로서, 공작기계의 생산성을 저하시키는 문제점을 가지고 있었다.

특히 야간 등의 작업이 불가능함에 따라서 공작기계에 있어 충분한 효율을 얻을 수 없는 문제점을 가지고 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명은 인터넷을 이용하여 사무실 및 작업장 이외의 장소에서 현장에 설치된 공작기계의 가공 상태를 육안으로 감시하고, 필요에 따라 각 공작기계의 가공 상태를 제어할 수 있는 공작기계 원격 감시 시스템을 제공하는데 목적이 있다.

또한 본 발명은 원격에서의 모니터링에 의한 감시 및 제어를 통해 무인 가공 실행 시 이에 따른 불안감을 해소하고 무인 가동율의 향상으로 작업 효율을 향상시킬 수 있는 공작기계 원격 감시 시스템을 제공하는데 목적이 있다.

그리고 고장 발생 및 응급상황 시 인터넷을 통해 공작기계의 가공 상태에 신속하게 대응할 수 있는 공작기계 원격 감시 시스템을 제공하는데 목적이 있다.

그리고 본 발명은 무인 가공으로 인한 인력낭비를 방지하여 인건비를 절감할 수 있는 공작기계 원격 감시 시스템을 제공하는데 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 공작기계 원격 감시시스템의 개요도.

도 2는 도 1에 도시된 공작기계 원격 감시시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 구성도.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 공작기계 원격 감시시스템의 작동 상태를 설명하기 위한 흐름도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 공작기계

110 : 조작반 120 : 인터페이스부

300 : 관리서버

310 : 영상신호 처리부 320 : 제어원 선택부

330 : 서버 제어부

400 : 웹 서버

500 : 인터넷

600 : 관리자 컴퓨터

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 공작기계 원격 감시 시스템은 공작기계에 설치된 관리 서버와, 이 관리 서버와 인터페이스된 웹 서버와, 상기 웹 서버에 예를 들면 인터넷과 같은 공용 네트워크를 통해 접속 가능한 다수의 관리자 컴퓨터로 구성된다.

본 발명의 일 양상에 따른 공작기계에는 외부로부터 입력되는 제어신호에 따라 외부에서 공작기계를 제어하거나, 통상의 조작반을 통해 공작기계를 제어하도록 공작기계의 제어모드를 스위칭하는 인터페이스부가 구비되어 있다.

그리고 본 발명에 따른 공작기계의 주위에는 해당 공작기계의 가공 상태를 실시간으로 촬영하여 전송하는 적어도 하나의 카메라가 구비된다.

본 발명의 일 양상에 따른 관리 서버는 웹 서버로부터의 요구에 따라 상기 카메라를 통해 입력된 각 공작기계의 영상신호를 실시간으로 웹 서버로 전송하고, 상기 웹 서버로부터의 입력신호에 따라 상기 공작기계의 인터페이스부로 제어모드변환신호를 출력하며, 인터넷을 통한 공작기계의 원격 제어 시 상기 웹 서버로부터 입력된 입력신호에 따라 해당 공작기계로 제어신호를 전송한다.

본 발명의 일 양상에 따른 웹 서버는 상기 관리서버로부터 입력된 영상신호를 웹 페이지로 가공하여 인터넷을 통해 관리자 컴퓨터로 전송하고, 상기 관리자 컴퓨터로부터 입력된 조작신호를 상기 관리서버로 전송하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 이와 같은 양상에 따라 본 발명에 따른 공작기계 원격 감시 시스템은 원격지의 관리자가 인터넷을 통해 현재 작동 중인 공작기계의 가공 상태를 실시간으로 확인하고 나아가 원격지에서도 현장에 있는 것처럼 공작기계를 조작할 수 있게 된다.

본 발명의 이와 같은, 또 보조적인 양상은 첨부된 도면을 참조하여 후술하는 바람직한 실시예를 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명을 이러한 실시예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 공작기계 원격 감시 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 것으로, 본 발명에 따른 공작기계 원격 감시 시스템은 공작기계의 가공 상태를 실시간으로 촬영하여 출력하는 카메라(200)와, 상기 카메라(200)로부터 입력된 영상신호를 웹 서버(400)의 요구 신호에 따라 출력하며 웹 서버(400)로부터의 입력신호에 따라 현재 진행 중인 공작기계들의 가공 조건을 제어하는 관리 서버(300)와, 상기 관리 서버(300)로부터 입력된 영상신호를 가공하여 인터넷을 통해 관리자 컴퓨터(500)로 제공하고 관리자 컴퓨터(500)로부터 입력된 조작신호를관리 서버(300)로 전송하는 웹 서버(400)를 포함하고 있다.

따라서 관리자는 장소 및 시간에 관계없이 웹 서버를 통해 현재 공장에서 진행 중인 공작기계의 가공 상태를 실시간으로 모니터링 할 수 있으며, 필요에 따라서는 가공 중인 공작기계의 작동 및 가공 조건을 새로이 설정하여 공작기계를 구동시킬 수 있게 된다.

본 발명의 실시예에 있어서 상기 공작기계(100)의 제어원은 조작반(110)에 디폴트되어 있는 것으로, 상기 공작기계(100)에 구비되어 있는 인터페이스부(120)는 관리 서버(300)로부터 입력된 제어신호에 따라 외부에서 상기 공작기계를 제어하거나 통상의 조작반을 통해 공작기계를 제어하도록 공작기계의 제어원을 스위칭한다. 즉 상기 인터페이스부(120)는 관리 서버(300)로부터 입력된 제어모드 변환신호에 따라 공작기계의 제어원을 조작반(110)에서 관리자 컴퓨터(500)로 이전하게 된다.

상기 카메라(200)는 상술한 바와 같이 각 공작기계의 가공 상태를 실시간으로 촬영하여 출력한다. 또 다른 실시예에 있어서 카메라(200)는 자체에 영상 압축 모듈과 네트워크 인터페이스를 포함하는 웹 카메라 형태로 구현될 수도 있다. 이 경우 상기 관리 서버(300)의 영상신호 처리부(310)는 다중화를 위해 영상을 복원해야 하므로 영상 복원부를 추가로 포함할 수 있다.

바람직한 일 실시예에 있어서 상기 관리 서버(300)는 크게 영상신호 처리부(310)와 제어원 선택부(320) 및 서버 제어부(330)를 포함하는 것으로, 상기 웹 서버(400)로부터의 요구에 따라 상기 카메라(200)를 통해 입력된 각 공작기계의영상신호를 실시간으로 웹 서버(400)로 전송하고, 상기 웹 서버(400)로부터의 입력신호에 따라 상기 공작기계의 인터페이스부(120)로 제어모드 변환신호를 출력하며, 인터넷을 통한 공작기계의 원격 제어 시 상기 웹 서버(400)로부터 입력된 입력신호에 따라 해당 공작기계(100)로 제어신호를 전송한다.

한편 상기 영상신호 처리부(310)는 상기 다수의 카메라(200)로부터 입력된 각 공작기계의 가공 상태나 동작 상태를 촬영한 영상신호를 다중화 및 압축 처리하여 웹 서버(400)로 전송하는 것으로, 다중화 처리부(311)와 영상 압축부(312) 및 스트림 전송부(313)를 포함하고 있다.

여기에서 상기 다중화 처리부(311)는 관리자 컴퓨터에서 관리자가 선택하는 바에 따라 선택적으로 상기 카메라(200)들로부터 입력되는 다수의 영상신호를 다중화(Multiplaxing)하여 하나의 화면을 분할하여 복수의 영상이 표시되도록 처리한다. 이러한 다중화 기술은 본 건 출원일 이전에 이미 공지된 기술로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

그리고 상기 영상 압축부(312)는 서버 제어부(330)의 제어에 따라 상기 다중화 처리부(311)로부터 출력되는 다중 영상신호 또는 다중화되지 않고 상기 카메라(200)들로부터 직접 입력되는 각각의 영상신호를 압축 처리하여 스트림 전송부(313)로 출력한다.

따라서 본 발명에 따른 원격 감시 시스템은 관리자 컴퓨터(500)로부터의 입력신호에 따라 상기 영상 압축부(312)를 통해 압축된 영상 신호를 웹 서버(400)를 통해 관리자 컴퓨터(500)로 제공하게 된다. 또한 관리자는 자신의 컴퓨터에서 복수의 공작기계의 가공 상태를 하나의 화면에서 구획하여 모니터링 할 수도 있고, 특정한 하나의 공작기계를 선택하여 전체 화면 모드에서 상세히 모니터링 할 수도 있다.

상기 스트림 전송부(313)는 상기 영상 압축부(312)를 통해 압축된 영상신호를 실시간 전송 포맷으로 변화하여 출력하는 것으로, 실시간 전송 기반의 스트림 방식은 본 건 출원일 이전에 이미 공지된 기술로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

따라서 본 발명에 따른 원격 감시 시스템은 일반적인 데이터 다운로드 방식이 아닌 실시간 전송을 통해 원격지에서도 현장의 가공 상태를 확인할 수 있게 된다.

한편 상기 제어원 선택부(320)는 상기 웹 서버(400)로부터의 입력신호에 따라 공작기계의 제어모드를 스위칭하도록 제어모드 변환신호를 출력한다. 이와 같이 출력된 제어모드 변환신호는 상술한 바와 같이 각 공작기계의 인터페이스부(120)로 출력된다.

따라서 상기 제어원 선택부(320)에서 출력되는 제어모드 변환신호에 따라 공작기계에 대한 제어원이 인터넷을 통해 관리자 컴퓨터(500)로 이전하게 된다. 이에 따라 관리자는 인터넷을 통해 원격지에서 공작기계에 대한 가공조건, 예를 들면 Feed & Spindle Override에 대한 설정조건이나 가공의 중지 및 실행 등과 같은 구동명령을 제어할 수 있게 된다.

상기 서버 제어부(330)는 상기 관리 서버(300) 전반을 제어하는 것으로, 상기 영상신호 처리부(310)로부터 입력된 영상 데이터를 웹 서버(400)로 전송하고 상기 웹 서버(400)로부터 수신된 입력신호에 따른 제어신호를 해당 공작기계(100)로 송신한다. 즉 상기 서버 제어부(330)는 공작기계가 인식할 수 있도록 웹 서버(400)로부터의 입력신호에 따른 제어신호를 공작기계로 출력하며 영상신호 처리부(310)를 통해 다중화 및 압축 처리된 영상 데이터를 웹 서버(400)로 전송한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 공작기계 원격 감시 시스템에 있어서 상기 관리서버는 각 공작기계에 설치된 카메라로부터 입력된 영상신호를 웹 서버로 전송하며 웹 서버로부터의 입력신호에 따라 공작기계의 제어원을 기계에서 관리자 컴퓨터 또는 관리자 컴퓨터에서 기계로 스위칭하여 인터넷을 통해 원격에서 각 공작기계의 가공 상태를 모니터링 하면서 가공 조건을 조정할 수 있게 된다.

한편 상기 웹 서버(400)는 상기 관리 서버(300)로부터 입력된 영상신호를 웹 페이지로 가공하여 인터넷을 통해 관리자 컴퓨터(500)로 전송하고, 상기 관리자 컴퓨터(500)로부터 입력된 조작신호를 상기 관리 서버(300)로 전송하는 것으로, 통상의 웹 서버와 마찬가지로 본 발명에 따른 웹 서버 역시 인증 절차를 위해 사용자 정보가 저장되어 있는 데이터베이스가 구축되어 있다.

전술한 실시예에 있어서 본 발명에 따른 공작기계 원격 감시 시스템에 구현된 관리서버와 웹 서버를 별도로 기술하였지만 당업자에게 자명한 바와 같이 물리적으로 하나의 서버 상에 구현될 수 있으며, 이 경우에는 별개의 소프트웨어 모듈을 이용하여 구현된다.

이하에서는 본 발명에 따른 공작기계 원격 감시 시스템의 동작 전반에 대한흐름을 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 공작기계 원격 감시시스템의 작동 상태를 설명하기 위한 흐름도로서, 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 공작기계 원격 감시 시스템은 우선 먼저 웹 서버(400)에서 인터넷을 통해 접속한 관리자의 사용 권한 여부를 인증하게 된다(S10). 즉 관리자 컴퓨터(500)로부터 입력된 개인 정보를 내부에 저장된 관리자 정보와 비교하여 사용 여부를 인증하게 된다.

인증 절차를 거친 후 관리자 컴퓨터(500)로부터 프로그램 실행 신호가 입력되면 상기 웹 서버(400)는 관리서버로부터 입력된 영상이 포함되어 있는 웹 페이지를 관리자 컴퓨터(500)로 실시간으로 제공하게 된다(S20).

이 때 관리자 컴퓨터(500)로 제공되는 공작기계의 가공 제어원은 기계에 디폴트되어 있으며, 각 카메라(200)로부터 입력되는 영상신호를 다중화 및 압축 처리하여 실시간 기반의 스트림 방식으로 웹 서버(400)를 통해 관리자 컴퓨터(500)로 전송한다.

그리고 웹 서버(400)를 통해 관리자 컴퓨터(500)로부터 제어모드 변환신호가 입력되면(S30), 상기 관리 서버(300)는 공작기계의 가공 제어원을 조작반(110)에서 관리자 컴퓨터(500)로 전환시키는 제어모드 변환신호를 각 공작기계의 인터페이스부(120)로 출력한다. 이에 따라 공작기계의 제어원이 조작반에서 관리자 컴퓨터로 이양된다(S40). 이 때 제어원 이양은 실제 기계가공 시 발생할 긴급사항이나 문제점이 있을 경우 기계를 제어할 수 있는 기능, 예를 들면 공작기계의 가공 정지 및 재실행과 피드 오버라이드(Feed Override), 스핀들 오버라이드(Spindle Override)등이 있다.

그러나 상기 웹 서버로부터 상기 제어모드 변환신호의 입력이 없으면 상기 S20단계로 진행하게 된다.

이와 같이 제어원이 이양된 후 웹 서버(400)를 통해 제공되는 상술한 기능들에 대한 제어 데이터가 관리자 컴퓨터(500)로부터 인터넷을 통해 웹 서버(400)로 입력하게 된다(S50). 이렇게 입력된 제어 데이터는 상기 웹 서버(400)를 통해 관리 서버(300)로 전송된다(S60). 상기 관리 서버(300)는 웹 서버(400)로부터 입력된 입력신호에 따라 해당 공작기계(100)로 제어신호를 전송한다(S70). 이에 따라 해당 공작기계(100)는 상기 관리 서버(300)로부터 입력된 제어신호에 따라 구동하게 된다.

따라서 상기와 같은 구성을 통해 관리자는 가정이나 혹은 출장 지역 등에서 인터넷 접속을 통해 상기 웹 서버에 접속하여 현장에 설치된 각 공작기계들의 가공 상태를 실시간으로 모니터링 할 수 있으며, 공작기계에 대한 제어모드를 기계에서 관리자 컴퓨터로 변환시켜 각 공작기계의 가공 조건을 변화시킬 수 있게 된다.

이상에서 상세하게 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 공작기계 원격 감시 시스템은 인터넷을 이용하여 사무실 및 작업장 이외의 장소에서 현장에 설치된 공작기계의 가공 상태를 육안으로 감시하고, 필요에 따라 각 공작기계의 가공 상태를 제어할 수 있다.

또한 원격에서의 모니터링에 의한 공작기계의 가공 상태를 감시 및 제어 가능함으로써, 무인 가공 실행 시 이에 따른 불안감을 해소하고 무인 가동율의 향상으로 작업 효율을 향상시킬 수 있으며, 무인 가공으로 인한 인력낭비를 방지하여 인건비를 절감할 수 있다.

그리고 공작기계의 가공 상태를 실시간으로 모니터링 함으로써, 고장 발생 및 응급상황 시 신속하게 대응하여 공작기계의 파손을 방지할 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양하고 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형예들을 포함하도록 기술된 특허청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.

Claims (3)

1. 외부로부터 입력되는 제어신호와 통상의 조작반(110)으로부터 입력되는 제어신호 중 하나를 선택하여 공작기계로 제어신호를 출력하는 인터페이스부(120)가 구비되어 있는 공작기계(100)와;

   상기 공작기계(100)의 주위에 설치되며, 해당 공작기계의 가공 상태를 실시간으로 촬영하여 전송하는 적어도 하나의 카메라(200)와;

   웹 서버(400)로부터의 요구에 따라 상기 카메라(200)를 통해 입력된 각 공작기계의 영상신호를 실시간으로 웹 서버(400)로 전송하고, 상기 웹 서버(400)로부터의 입력신호에 따라 상기 공작기계의 인터페이스부(120)로 제어모드 변환신호를 출력하며, 인터넷을 통한 공작기계의 원격 제어 시 상기 웹 서버(400)로부터 입력된 입력신호에 따라 해당 공작기계(100)로 제어신호를 전송하는 관리 서버(300)와;

   상기 관리 서버(300)로부터 입력된 영상신호를 웹 페이지로 가공하여 인터넷을 통해 관리자 컴퓨터(500)로 전송하고, 상기 관리자 컴퓨터(500)로부터 입력된 조작신호를 상기 관리 서버(300)로 전송하는 웹 서버(400);

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계 원격 감시 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 카메라(200)는 복수 개로 제공되고, 상기 관리 서버(300)는 :

   상기 다수의 카메라(200)로부터 입력된 각각의 영상신호를 다중화 및/또는압축 처리하여 웹 서버(400)로 전송하는 영상신호 처리부(310)와,

   상기 웹 서버(400)로부터의 입력신호에 따라 공작기계의 제어모드를 스위칭하도록 변환신호를 출력하는 제어원 선택부(320)와,

   상기 영상신호 처리부(310)로부터 입력된 영상 데이터를 웹 서버(400)로 전송하고, 상기 웹 서버(400)로부터 수신된 입력신호에 따른 제어신호를 해당 공작기계로 송신하도록 장치 전반을 제어하는 서버 제어부(330)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계 원격 감시 시스템.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 영상신호 처리부(310)는 :

   상기 카메라(200)들로부터 입력되는 다수의 영상신호를 다중화(Multiplaxing)하는 다중화 처리부(311)와,

   상기 다중화 처리부(311)로부터 출력되는 다중 영상신호 또는 상기 카메라(200)들로부터 직접 입력되는 각각의 영상신호를 압축 처리하는 영상 압축부(312)와,

   상기 영상 압축부(312)를 통해 압축된 영상신호를 실시간 전송 포맷으로 변화하여 출력하는 스트림 전송부(313)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계 원격 감시 시스템.