기어 절삭 기계

기어 절삭 기계{GEAR CUTTING MACHINE}

본 발명은 기계 관련 파라미터들을 디스플레이하는 적어도 하나의 디스플레이뿐만 아니라 기계 제어부를 가지는 기어 절삭 기계에 관한 것이다.

기어 절삭 기계들은 현재 기어 절삭 기계의 다양한 동작 파라미터들을 재생하기 위해 사용되는 디스플레이를 포함한다. 기어 절삭 기계의 제어에 필요한 입력들은 조작자에 의해서 별개의 외부 조작 요소를 통해 구동된다. 조작 요소는 일반적으로 하나 이상의 기계 키들 또는 키 패널들을 포함하고, 이 키들 또는 키 패널들을 통해 압력 구동에 의해 특정한 제어 명령들이 입력되거나 구성 파라미터들이 프로그램될 수 있다.

조작자는 디스플레이 요소를 사용하여 입력된 제어 명령들을 검사하거나 현재의 동작 파라미터들을 독출할 수 있다. 이 점에 있어서 이 표현은 고정적으로 미리 규정되고 개별 사용자에게 개별적으로 적응 가능하지 않다. 그와 같은 기계 제어 또는 동작은 인정컨대 자체의 목적에 이바지하지만, 특히 편하지(comfortable) 않다.

본 발명의 목적은 더 양호하고 더 편안한 처리가 가능한 기어 절삭 기계를 제공하는 것이다.

이 목적은 청구항 제 1 항의 특징들을 가지는 기어 절삭 기계에 의해 달성된다. 상기 기계의 유리한 실시예들은 주 청구항에 종속되는 청구항들의 대상이다.

제 1 항에 따르면, 기계 관련 파라미터들을 디스플레이하는 적어도 하나의 디스플레이뿐만 아니라 기계 제어부를 가지는 기어 절삭 기계가 제안된다. 본 발명에 따르면, 적어도 하나의 디스플레이는 다중 터치(multitouch) 동작 가능하고 기어 절삭 기계를 제어하는 조작자 입력은 적어도 부분적으로 디스플레이에 터치함으로써 발생한다. 스크린 및 다중 터치 스크린은 특히 바람직하게는 결합되고 서로 상하로 놓인다.

조작자는 특히 다양한 다수 손가락(multifinger) 제스처들에 기초하여 대응하는 제어 명령들을 기어 절삭 기계 내로 입력할 수 있고, 이것은 특히 기어 절삭 기계의 편한 동작을 가능하게 한다. 조작자는 스크린 상에 디스플레이되는 물체들을 터치할 수 있고, 이것들을 드래그(drag)하거나, 이것들의 크기를 변경하거나, 이것들을 회전시키거나 복수의 물체들을 동시에 표시할 수 있다. 두 손가락이 서로 이격되어 이동되거나 서로에 관하여 회전되므로 대중적인 다수 손가락 적용예들은 물체들을 줌(zoom)하고 회전시키는 것이다.

적어도 하나의 다중 터치 동작 가능 디스플레이는 예를 들어, 저항성, 용량성, 광학 또는 유도성 터치 감응면을 가질 수 있다. 기어 절삭 기계는 비-터치 동작 가능 및 터치 동작 가능 디스플레이들 모두를 가지는 것이 착상 가능하다.

다중 터치 동작 가능 디스플레이를 사용하는 것은 최적화되고 더 포괄적인 인간/기계 상호 작용을 가능하게 할 뿐만 아니라, 또한 혁신적인 동작 개념을 구현하기 위한 광범위한 가능성들이 가능하다. 하나 이상의 기계 파라미터들의 시각적 디스플레이 표현은 개별로 구성될 수 있음이 착상 가능하다. 이상적으로, 터치 감응 디스플레이를 통한 입력에 의해 하나 이상의 기계 관련 파라미터들을 시각적으로 표현하는 것은 표현 속성들에 관하여 그리고 도시되는 정보의 정도에 관하여 구성될 수 있다.

파라미터들의 수는 원하는 바에 따라 조작자에게 더 포괄적인 정보의 표현을 보장하거나 정보 컨텐츠를 감소시킴으로써 디스플레이되는 정보의 명료성을 보장하도록 도시되는 기계 관련 파라미터들의 정보와 관련하여 변경될 수 있다. 이상적으로, 조작자에게는 표현을 위한 모든 이용 가능한 기계 관련 파라미터들을 선택하거나 임시로 디스플레이하는 가능성이 제공된다. 불필요하거나 관련이 적은 파라미터들은 점차 흐려지거나(fade-out) 배경에서 도시될 수 있다.

배경에 관한 컬러, 패턴, 밝기, 명암 대비 효과(contrast effect), 광택(gloss) 효과, 밀러링(mirroring) 및 반사, 쉐도우(shadow)들 등의 개별 적응이 착상 가능하다. 이 적응은 다중 터치 동작 가능 디스플레이를 통해 발생할 수 있다.

더욱이 하나 이상의 기계 관련 파라미터들의 사용자 의존(user-dependent) 디스플레이 표현을 가능하게 하는 수단이 제공될 수 있다. 상이한 표현 스킨(skin)들 및 테마들은 바람직하게는 표현 프로파일(profile)에 저장될 수 있다.

조작자 의존 프로파일의 준비 또한 가능하다. 기어 절삭 기계는 이상적으로 조작자 인식 및/또는 조작자 검증/인증을 위한 수단을 가진다. 사용자 의존 디스플레이 표현은 이상적으로 사용자 코드를 입력한 후에 자동으로 생성되거나 도시된다.

조작자에 의해 수동으로 또는 자동으로 액세스될 수 있는 하나 이상의 조작자 프로파일들은 바람직하게는 저장될 수 있고 대응하는 디스플레이 표현들은 자동으로 디스플레이될 수 있다. 사용자는 따라서 바람직한 유형의 표현을 일단 구성할 수 있고 이것을 사용자의 개인 프로파일에 저장할 수 있다. 사용자 의존 디스플레이 표현은 기어 절삭 기계가 복수의 사용자들에 의해 조작 가능할 수 있을 때 특히 유리하다. 각각의 조작자는 각각의 프로파일을 선택함으로써 자신의 개별 디스플레이 표현에 액세스할 수 있다.

특히 바람직한 실시예에서, 다중 터치 동작 가능 디스플레이에서의 디스플레이 표현은 하나 이상의 윈도우(window)들로 분리된다. 각각의 윈도우는 이 점에 있어서 특정한 수의 기계 관련 파라미터들의 프레젠테이션(presentation)을 제공한다. 각각의 윈도우는 바람직하게는 특히 윈도우 크기에 관하여 그리고 도시된 기계 관련 파라미터들의 유형 및 정도에 관하여 터치 디스플레이를 통해 개별적으로 구성될 수 있다. 윈도우들은 예를 들어, 디스플레이의 임의의 원하는 지점에 위치될 수 있다. 특히 다수 손가락(multifinger) 제스처의 도움으로 간단하게 변경될 수 있는 윈도우 크기에 대해서도 동일하게 적용된다.

이와 관련하여 디스플레이 표현은 하나 이상의 윈도우들로 분리될 뿐만 아니라 하나 이상의 가상 스크린들로 분리되고 이 가상 스크린들 사이에서 스와이핑(swiping) 이동의 도움으로 전후방으로 브라우징(browing)되는 것이 가능함이 마찬가지로 착상 가능하다.

기계 상에 하나 이상의 외부 애플리케이션들이 설치되고 수행될 수 있도록 기계 제어가 구성되는 기계 기능을 단순 확장한 것이 제공될 수 있다. 기어 절삭 기계는 따라서 다양한 제 3 자 애플리케이션들을 설치함으로써 제조사에 의해 제공되는 기본 기능들과 관련되는 기능에 대하여 확장될 수 있다. 설치되고 확장되는 하나 이상의 제 3 자 애플리케이션들은 특히 터치 감응 디스플레이의 입력 및 출력 가능성을 사용할 수 있다. 고객들은 따라서 자기 자신들의 애플리케이션들에 의해 기어 절삭 기계의 기능을 자신들의 개인 소망들에 따라 적응 또는 확장시킬 가능성을 가진다.

더욱이, 기계 절삭 기계는 하나 이상의 비디오 파일들을 저장하기 위한 하나 이상의 저장 수단을 가질 수 있다. 기계 제어에 의한 하나 이상의 저장된 비디오 파일의 재생은 다중 터치 동작 가능 디스플레이 상에서 발생할 수 있다. 비디오 파일들은 바람직하게는 고객에게 기어 절삭 기계의 기능 및 구성에 대한 비디오 소개를 제공하는 훈련 영상들을 포함한다. 개별 비디오 파일들은 조작자에 의해 다중 터치 동작 가능 디스플레이를 통해 실행될 수 있고 디스플레이 요소를 통해 디스플레이될 수 있다.

저장 수단 상에는 상이한 데이터 포맷들, 즉 비디오 포맷들이 저장될 수 있다. 이론적으로, 현재의 운영 시스템, 예를 들어 윈도우 7이 프로세싱할 수 있는 모든 것이 저장 및 재생될 수 있다. 이것은 PDF 문서들, CAM 데이터, 이미지들, 비디오들 등을 포함할 수 있다.

기어 절삭 기계는 더욱이 하나 이상의 비디오 저장 디바이스들을 가질 수 있다. 그와 같은 내부 비디오 카메라들은 기계 테이블 또는 워크피스 마운트(workpiece mount) 및/또는 툴 마운트(tool mount)의 영역 내에 배열되고 개별 기어 절삭 프로세스들을 검출할 수 있는 것이 착상 가능하다. 기어 절삭 기계의 실행되는 프로세스들은 흔히 기어 절삭 기계의 기계 데스크로부터 액세스될 수 있거나 알아볼 수 없다. 디스플레이 상에서의 프로세스들은 내부 비디오 카메라의 도움으로 쾌적하게 디스플레이되고 사용자에게 기어 절삭 프로세스에 대한 통찰력을 제공할 수 있다. 더욱이, 하나 이상의 내부 비디오 카메라들의 제공되는 이미지 파일들은 또한 내부 또는 대안으로 외부 저장 수단에 기록될 수 있고 다중 터치 동작 가능 디스플레이에 걸친 또는 다른 디스플레이에 걸친 이후의 재생에 제공될 수 있다.

본 발명의 추가 장점들 및 세부사항들은 다수의 도면들을 참조하여 이후에 더 상세하게 설명될 것이다. 다음의 도면에서:
도 1 내지 도 5는 다중 터치 디스플레이 상에 디스플레이되는 본 발명에 따른 기어 절삭 기계의 조작 인터페이스의 상이한 스크린샷들을 도시하는 도면.

도 1 내지 도 5는 본 발명에 따른 기어 절삭 기계의 사용자 인터페이스의 상이한 표현들을 도시하고, 여기서 사용자 인터페이스의 디스플레이되는 물체들은 기어 절삭 기계의 다중 터치 동작 가능 디스플레이를 터치함으로써 선택되고, 드래그되고, 크기가 확대 또는 축소되고, 회전되고, 기타 등등을 행할 수 있다. 바람직하게는 디스플레이를 단순히 터치하는 것에 의해 또는 다수 손가락 제스처들에 의해 동작이 발생한다. 다중 터치 인터페이스는 상이한 동작 옵션들, 예를 들어 "터치 및 홀드(hold)", "터치" 전용 또는 또한 "터치 및 제거(wipe)" 기능을 제공한다.

기본 메뉴 구조는 도면들의 도형들을 참조하여 이후에 더 상세하게 설명될 것이다. 다양한 아이콘들(10)은 도면들에서 상부, 우측 및 하부 스크린 에지들에 고정 배치되고 기계 명령(예를 들어, "알람 취소")의 터치 또는 직접 실행에 의해 하위메뉴(조정, 제 1 부분, 구성 등)로의 직접 액세스를 가능하게 한다. 이 아이콘들의 디스플레이는 고정적으로 미리 규정되고 모든 개별 설계 동작 인터페이스에 대해 동일하다. 아이콘들은 소위 주 윈도우의 구성요소들이다.

4개의 서브 윈도우들(20)은 도 1에서 주 윈도우의 중앙에 디스플레이되고, 이것들은 자체의 크기에 대해 서로 동일하게 그리고 대칭으로 배열된다. 이 서브 윈도우들은 상이한 기계 파라미터들을 표현하는 역할을 하고, 여기서 상이한 서브 윈도우들, 즉 상이한 프로세스 뷰(view)들 또는 하위 카테고리들이 도시된다. 사용자는 그래픽 설계 및 윈도우 컨텐츠를 개별적으로 구성할 수 있다. 도시되는 정보의 구성은 단지 이 하위 카테고리들 또는 서브 윈도우들에 대해 존재하고, 이 하위 카테고리들 또는 서브 윈도우들에서는 그와 같은 선택 옵션이 편리하게 나타난다. 디스플레이되는 서브 윈도우들의 수는 마찬가지로 자유로이 결정될 수 있다.

도 1은 4개의 서브-윈도우들을 도시하고, 여기서 제 1 윈도우는 워크피스 기계가공의 현재의 프로세스 진척 상태에 관한 것이다. 제 1 윈도우 우측으로 옆에 배열되는 제 2 서브-윈도우는 기계 제어되는 CNC 축들의 구성된 수에 대한 현재의 실제 값을 출력하고 기어 절삭 기계가공에 대한 계획된 나머지 경로를 디스플레이하는 축상 디스플레이가 도시된다.

아래의 두 윈도우들에서, 한편으로는 좌측에 기어 절삭 프로세스 동안 활성이고 기계가공 헤드, 워크피스를 고정(clamping)하는 장치 및 워크피스 자체와 같은 개별 기계 구성요소들을 상호 충돌들에 대해 모니터링하는 충돌 모니터링이 도시된다. 이를 위해, 상이한 파라미터들 및 적용 가능한 곳에, 충돌이 임박한 위험성이 디스플레이된다. 이 옆 우측에, 사용되는 축상 구동부들의 개별 동력 파라미터들을 도시하는 프로세스 뷰가 디스플레이된다.

도 2는 이제 하부 스크린 에지에 있는 프로세스 뷰 선택 바(bar)(30)를 도시하고, 이 바(30)는 조작 인터페이스의 더 양호한 명료성을 위하여 여기서 이 도면으로 강조된다. 프로세스 뷰 선택 바는 주 스크린 상의 프레젠테이션을 위하여 개별 프로세스 뷰들을, 즉 개별 서브 윈도우들을 선택하는 역할을 한다. 이 프로세스 뷰 선택 바는 원하는 서브-윈도우가 바에서 보일 때까지 단순한 스와이프 이동에 의해 회전 통과될 수 있고 후속해서 터치에 의해 주 스크린 내로 드래그될 수 있다. 선택되는 서브-윈도우는 주 윈도우 내의 원하는 지점에 위치될 수 있다.

도 3은 도 1과는 달리, 대칭이 아닌 개별 프로세스 윈도우들(20)의 개별적인 상이한 배열을 도시한다. 게다가, 프로세스 뷰들의 윈도우 크기들은 변경되었고 사용자의 선호도들에 따라 구성되었다. 도 3은 또한 개별 프로세스 뷰들이 반드시 서로의 옆에 있지 않는 것이 도시되지만, 또한 차례로 위치될 수 있고, 여기서 서브 윈도우는 전경(foreground)으로의 터치 이동에 의해 활성화된다. 서브-윈도우가 전경에 항상 남아 있도록 하기 위하여 서브-윈도우를 우선순위화할 가능성이 마찬가지로 존재한다. 개별적으로 설계되는 조작 인터페이스는 기어 절삭 기계 상에 프로파일로서, 이상적으로는 사용자 프로파일로서 저장될 수 있고 이후의 액세스에 이용 가능하다. 모든 조작자는 결과적으로 저장된 프로파일을 호출함으로써 기어 절삭 기계의 조작에 투입하여 이를 자신의 요구들에 신속하게 적응시킬 수 있다.

도 3은 예로 균형 유닛, 토크 디스플레이 및 마찬가지로 충돌 모니터링을 표현하는 3개의 프로세스 뷰들을 도시한다.

도 4a에서, 대조적으로, 단 하나의 프로세스 뷰(20), 즉 축상 디스플레이가 주 윈도우 내에 도시된다. 모든 추가 프로세스 뷰들은 더 양호한 명료성을 위하여 제거되었다. 도시되는 하나의 개별 프로세스 뷰(20), 예를 들어 축상 디스플레이의 정보 컨텐츠는 또한 특정한 프로세스 뷰들(20)에 대해 자유로이 구성 가능하다. 도 4a의 예에서, 축상 디스플레이는 X1 축, Z1 축, V1 축 및 A1 축을 축들 자체의 각각의 위치들과 함께 도시한다. 더 많거나 더 적은 축들이 디스플레이되어야 하면, 프로세스 뷰(20) "축상 디스플레이"의 헤드 바(23)가 터치된다. 도 4b에 따른 후방 윈도우 측(21)은 자동 플립 이동(flip movement)에 의해 도시된다. 대응하는 선택 스위치들은 도 4a에 따라 전방 윈도우 측(20)에 디스플레이하기 위해 개별 축들의 개별 선택을 가능하게 한다.

도 4b에서, 예를 들어, 축들(X1, Z1, V1, A1)은 활성화되고 축들(B1, C2)은 활성 해제된다. 디스플레이될 축들의 선택 외에, 선택된 축들에 관하여 도시되는 정보가 또한 변경될 수 있다. 이 점에 있어서, 예를 들어, 축당 상이한 정보가 하위 아이템 "열(column)들"에서 이용 가능하다. 후방 윈도우 측(21)의 헤드 바(23)를 다시 터치함으로써, 윈도우는 다시 시작 상황으로, 즉, 도 4a에 따른 전방 윈도우 측(20) 상으로 플립 이동되고, 선택된 정보를 포함하는 선택된 축들이 디스플레이된다. 이 플립 이동 기능은 개별 프로세스 뷰(view)들의 모든 구성 가능 윈도우들에 대해 이용 가능하다.

도 5a, 도 5b는 연관되는 선택 윈도우와의 축 구성에 대한 추가 예를 도시한다. 이 점에 있어서, 기어 절삭 기계의 모든 이용 가능한 기계 축들의 디스플레이는 후방 윈도우 측(21)에서 활성화되었고, 이에 상기 축들은 축 디스플레이의 전방 윈도우 측(20)의 주 윈도우에 완전히 디스플레이된다.