專利名稱：一種數(shù)控機床系統(tǒng)的開關(guān)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)控領(lǐng)域，具體而言，涉及一種數(shù)控機床系統(tǒng)的開關(guān)控制裝置。
背景技術(shù)：
目前多數(shù)數(shù)控機床與數(shù)控系統(tǒng)都是由電源開關(guān)直接控制，任何操作人員均可對數(shù)控機床與數(shù)控系統(tǒng)進行操作，存在操作人員操作混亂的現(xiàn)象，當機床加工工件出現(xiàn)誤操作等責任問題時，難以明確相關(guān)責任，對實際工作造成一些不便。相關(guān)技術(shù)中提供了一種用于數(shù)控機床系統(tǒng)的控制裝置，該裝置具備Ic卡識別功能，只有持特定Ic卡的操作人員才有對數(shù)控機床與數(shù)控系統(tǒng)進行操作的權(quán)限。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)相關(guān)技術(shù)中的控制裝置需要操作人員隨身攜帶Ic卡，若Ic卡不慎遺失，則操作人員無法對數(shù)控機床與數(shù)控系統(tǒng)進行操作；若其他人取得Ic卡，則數(shù)控機床與數(shù)控系統(tǒng)可能被誤操作甚至惡意操作，即存在安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種數(shù)控機床系統(tǒng)的開關(guān)控制裝置，能夠解決相關(guān)技術(shù)中的控制裝置需要操作人員隨身攜帶IC卡，且存在安全隱患的問題。為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種數(shù)控機床系統(tǒng)的開關(guān)控制裝置，包括指紋采集模塊，用于采集用戶指紋；數(shù)據(jù)處理模塊，用于判斷采集到的用戶指紋是否屬于授權(quán)用戶；控制模塊，用于在判斷的結(jié)果是用戶指紋屬于授權(quán)用戶的情況下， 根據(jù)用戶指令對數(shù)控機床系統(tǒng)進行控制。優(yōu)選地，在上述裝置中，指紋采集模塊還用于采集授權(quán)用戶的指紋。優(yōu)選地，上述裝置還包括數(shù)據(jù)存儲模塊，用于存儲授權(quán)用戶的指紋特征模板，其中，指紋特征模板由數(shù)據(jù)處理模塊從授權(quán)用戶的指紋中提取得到。優(yōu)選地，在上述裝置中，數(shù)據(jù)處理模塊包括讀取單元，用于從數(shù)據(jù)存儲模塊中讀取指紋特征模板；特征提取單元，用于提取采集到的用戶指紋的第一指紋特征；匹配單元， 用于將第一指紋特征與指紋特征模板進行比對，以判斷第一指紋特征是否與指紋特征模板匹配。優(yōu)選地，在上述裝置中，控制模塊包括數(shù)控機床驅(qū)動單元，用于在判斷的結(jié)果是用戶指紋屬于授權(quán)用戶的情況下，根據(jù)用戶指令開通或關(guān)斷數(shù)控機床的電源。優(yōu)選地，在上述裝置中，控制模塊包括數(shù)控系統(tǒng)控制單元，用于在判斷的結(jié)果是用戶指紋屬于授權(quán)用戶的情況下，根據(jù)用戶指令對數(shù)控系統(tǒng)進行控制。優(yōu)選地，上述裝置還包括人機交互模塊，用于接收用戶輸入的指令，以及當用戶指紋不屬于授權(quán)用戶時輸出警告信息。上述實施例采用指紋采集模塊采集用戶指紋，采用數(shù)據(jù)處理模塊判斷采集到的用戶指紋是否屬于授權(quán)用戶，并采用控制模塊在判斷采集的用戶指紋屬于授權(quán)用戶的情況下，根據(jù)用戶指令對數(shù)控機床系統(tǒng)進行控制。因為采用指紋鎖來對數(shù)控機床系統(tǒng)進行控制，而指紋不會遺失，且具有獨一無二與難以偽造的特性，所以提高了對操作人員進行身份鑒定的準確性，從而有效保證了數(shù)控機床系統(tǒng)操作的安全性，易于進行精確到人的責任明確， 進而克服了相關(guān)技術(shù)中的控制裝置需要操作人員隨身攜帶Ic卡，且存在安全隱患的問題。


此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的控制裝置的結(jié)構(gòu)圖； 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的控制裝置的結(jié)構(gòu)圖； 圖3示出了根據(jù)本發(fā)明第三實施例的軟件流程圖。
具體實施例方式
下面將參考附圖并結(jié)合實施例，來詳細說明本發(fā)明。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的控制裝置的結(jié)構(gòu)圖，該裝置包括 指紋采集模塊10，用于采集用戶指紋；
數(shù)據(jù)處理模塊20，用于判斷采集到的用戶指紋是否屬于授權(quán)用戶； 控制模塊30，用于在判斷的結(jié)果是用戶指紋屬于授權(quán)用戶的情況下，根據(jù)用戶指令對數(shù)控機床系統(tǒng)進行控制。本實施例采用指紋采集模塊10采集用戶指紋，采用數(shù)據(jù)處理模塊20判斷采集到的用戶指紋是否屬于授權(quán)用戶，并采用控制模塊30在判斷采集的用戶指紋屬于授權(quán)用戶的情況下，根據(jù)用戶指令對數(shù)控機床系統(tǒng)進行控制。生物識別技術(shù)是一種重要的信息安全和個人身份識別技術(shù)，在目前的信息化時代越來越受到人們的重視。指紋作為人體中最明顯的外表特征，具有獨一無二、普遍性、唯一性、易于采集等優(yōu)點。指紋鑒定技術(shù)利用人類指紋穩(wěn)定性和獨特性的生理特征，將其作為人們的一種“活的身份證”，更因指紋具有的不可替代性，使通過指紋進行身份鑒定的安全性得到大大的提高，并且指紋不會丟失、不會遺忘，難以偽造和假冒，是種“只認人、不認物”的方便安全的保安手段。因為采用指紋鎖來對數(shù)控機床系統(tǒng)進行控制，而指紋不會遺失，且具有獨一無二與難以偽造的特性，所以提高了對操作人員進行身份鑒定的準確性，從而有效保證了數(shù)控機床系統(tǒng)操作的安全性，易于進行精確到人的責任明確，進而克服了相關(guān)技術(shù)中的控制裝
置需要操作人員隨身攜帶Ic卡，且存在安全隱患的問題。優(yōu)選地，在上述裝置中，指紋采集模塊10還用于采集授權(quán)用戶的指紋。本實施例中的指紋采集模塊10除了采集待驗證用戶的指紋之外，還采集授權(quán)用戶的指紋，這包括裝置初始化時對授權(quán)用戶指紋的初次注冊登記，以及添加更多授權(quán)用戶時的擴展注冊登記。本實施例中指紋采集模塊的核心為傳感器芯片，該傳感器的數(shù)據(jù)線直接與芯片擴展口相接，可對圖像傳感器進行初始化控制與圖像讀取。這樣做，使得用于驗證用戶合法性的授權(quán)用戶指紋信息可動態(tài)配置，便于用戶根據(jù)不同應(yīng)用場合的需要而進行靈活調(diào)整，提高了控制裝置的靈活性，擴大了其應(yīng)用范圍。優(yōu)選地，上述裝置還包括數(shù)據(jù)存儲模塊，用于存儲授權(quán)用戶的指紋特征模板，其中，指紋特征模板由數(shù)據(jù)處理模塊20從授權(quán)用戶的指紋中提取得到。
當指紋采集模塊10采集到授權(quán)用戶的指紋后，由數(shù)據(jù)處理模塊20從授權(quán)用戶的指紋中提取得到指紋特征模板(比如說細節(jié)點)，并將指紋特征模板存儲于本實施例的數(shù)據(jù)存儲模塊中以形成指紋模板庫，其中數(shù)據(jù)存儲模塊比如為FLASH(閃存)。至此，新用戶注冊完成，即實現(xiàn)了對授權(quán)用戶指紋的初次采集、分析與記錄。當需要進行指紋識別時，對數(shù)據(jù)存儲模塊進行讀取，則可直接獲得用于比對的授權(quán)用戶指紋信息，簡化了指紋識別過程， 縮短了指紋識別時間，從而有利于提高控制裝置的實時性。優(yōu)選地，在上述裝置中，數(shù)據(jù)處理模塊20包括讀取單元，用于從數(shù)據(jù)存儲模塊中讀取指紋特征模板；特征提取單元，用于提取采集到的用戶指紋的第一指紋特征；匹配單元，用于將第一指紋特征與指紋特征模板進行比對，以判斷第一指紋特征是否與指紋特征模板匹配。本實施例中的數(shù)據(jù)處理模塊20比如為微處理器，主要用于完成指紋識別的整個處理過程，包括指紋圖像軟化、方向圖提取、圖像增強、二值化、圖像濾波、圖像細化、特征點提取，特征值存儲、模板匹配等。當需要進行指紋識別時，將從采集到的用戶指紋中提取的
第一指紋特征，與數(shù)據(jù)存儲模塊中指紋模板庫中的指紋特征模板進行比對，如果第一指紋特征與指紋特征模板匹配，則認為采集到的用戶指紋與指紋模板庫中己存儲的授權(quán)用戶指紋為來自同一個手指的指紋，進而判斷得到采集到的用戶指紋屬于授權(quán)用戶，即待驗證用戶的身份合法；如果第一指紋特征與指紋特征模板不匹配，則認為采集到的用戶指紋與指紋模板庫中己存儲的授權(quán)用戶指紋不是來自同一個手指的指紋，進而判斷得到采集到的用戶指紋不屬于授權(quán)用戶，即待驗證用戶的身份不合法。這樣做，實現(xiàn)了對采集到的用戶指紋的識別，通過指紋來對待驗證用戶進行身份驗證的準確性較高，從而提高了數(shù)控機床系統(tǒng)操作的安全性。優(yōu)選地，在上述裝置中，控制模塊30包括數(shù)控機床驅(qū)動單元，用于在判斷的結(jié)果是用戶指紋屬于授權(quán)用戶的情況下，根據(jù)用戶指令開通或關(guān)斷數(shù)控機床的電源。本實施例中的控制模塊30包括用于控制數(shù)控機床電源的數(shù)控機床驅(qū)動單元。由于數(shù)控機床設(shè)備使用三相交流380V電源，安全性是對數(shù)控機床設(shè)備的重要要求，本實施例通過對數(shù)控機床的電源開關(guān)進行指紋鎖控制，不僅防止了無權(quán)限用戶對數(shù)控機床的誤操作，避免了因誤操作而造成的不必要的損失，而且將操作責任明確到人，有利于提高授權(quán)用戶的安全操作意識，從而降低授權(quán)用戶的誤操作。優(yōu)選地，在上述裝置中，控制模塊30包括數(shù)控系統(tǒng)控制單元，用于在判斷的結(jié)果是用戶指紋屬于授權(quán)用戶的情況下，根據(jù)用戶指令對數(shù)控系統(tǒng)進行控制。本實施例中的控制模塊30主要用于指紋采集模塊的控制，包括對指紋采集、指紋處理、指紋識別、識別后的操作以及對數(shù)控系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)采集過程的控制。本實施例通過對數(shù)控系統(tǒng)進行指紋鎖控制，不僅防止了無權(quán)限用戶對數(shù)控系統(tǒng)的誤操作，避免了因誤操作而造成的不必要的損失，而且將操作責任明確到人，有利于提高授權(quán)用戶的安全操作意識， 從而降低授權(quán)用戶的誤操作。優(yōu)選地，上述裝置還包括人機交互模塊，用于接收用戶輸入的指令，以及當用戶指紋不屬于授權(quán)用戶時輸出警告信息。本實施例的人機交互模塊是面向用戶的輸入輸出模塊，一方面用于接收用戶輸入的指令，另一方面當用戶指紋不屬于授權(quán)用戶(即用戶輸入指紋不匹配)時輸出
5警告信息。該模塊包括指紋采集器以及相應(yīng)的接口控制電路，采用處理器的VGA (Video GraphicsArray，視頻圖像陣列)接口對數(shù)控系統(tǒng)運行狀態(tài)實時采集顯示和控制。這樣做， 使得當無權(quán)限用戶試圖進行操作時，相關(guān)管理人員可實時獲知該情況，以及時采取措施制止對數(shù)控機床系統(tǒng)的誤操作與惡意操作，有利于提高數(shù)控機床系統(tǒng)運行的安全性。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的控制裝置的結(jié)構(gòu)圖，本實施例的控制裝置包括指紋采集模塊10、數(shù)據(jù)處理模塊20、控制模塊30、數(shù)據(jù)存儲模塊40、人機交互模塊50、 外圍電路(未示出)、電源(未示出)等模塊，其中指紋采集模塊10為傳感器，數(shù)據(jù)處理模塊20為微處理器，數(shù)據(jù)存儲模塊40為FLASH，人機交互模塊50為顯示器，外圍電路為通訊模塊，用于人機交互模塊50與控制模塊30、數(shù)據(jù)存儲模塊40之間的信息傳遞，比如采用 USB(universal serial Bus，通用串行總線)進行通訊，電源模塊用于向控制模塊30和人機交互模塊50提供電力供應(yīng)。本實施例所應(yīng)用的數(shù)控系統(tǒng)的工作模式為指紋采集器連接到數(shù)控系統(tǒng)的控制計算機上，計算機通過接收傳感器和安裝在不同位置攝像頭采集的信息實時顯示機床的工作狀態(tài)。指紋采集器除了實現(xiàn)指紋采集和識別功能，還可通過VGA接口實時采集顯示和控制數(shù)控系統(tǒng)計算機的工作狀態(tài)，并可通過連接到網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)遠程顯示和控制。用于數(shù)控機床系統(tǒng)的控制裝置除了上述的硬件設(shè)計，還包括軟件設(shè)計，軟件系統(tǒng)有兩大功能用戶身份識別(即指紋識別)與新用戶注冊(即指紋模板存儲)。指紋識別包括指紋采集、圖像預(yù)處理、特征選擇、根據(jù)指紋庫進行匹配、顯示和控制機床電源開關(guān)與數(shù)控系統(tǒng)。如圖3所示，該軟件流程包括以下步驟
步驟301，控制裝置開機； 步驟302，控制裝置進行系統(tǒng)初始化；
步驟303，控制裝置檢測是否按下指紋，若按下指紋，則轉(zhuǎn)到步驟304;否則轉(zhuǎn)回步驟
302
步驟304，當按下指紋時，由指紋采集模塊讀取指紋數(shù)據(jù)； 步驟305，數(shù)據(jù)處理模塊進行指紋處理與匹配；
步驟306，數(shù)據(jù)處理模塊判斷按下指紋的用戶是否身份合法，若合法，則轉(zhuǎn)到步驟308 ； 否則轉(zhuǎn)到步驟307 ；
步驟307，當用戶身份不合法時，由報警模塊進行報警，并轉(zhuǎn)回步驟302 ； 步驟308，當用戶身份合法時，人機交互模塊顯示合法身份；
步驟309，由數(shù)控機床驅(qū)動單元對數(shù)控機床的電源進行控制，由于用戶身份合法，故此處開通電源，即打開數(shù)控機床；
步驟310，由數(shù)控系統(tǒng)控制單元對數(shù)控系統(tǒng)進行相關(guān)控制，比如對數(shù)控系統(tǒng)輸入裝置、 輸出裝置、CNC裝置、PLC、主軸驅(qū)動裝置和進給(伺服)驅(qū)動裝置(包括檢測裝置)等各個部分的控制。從以上的描述中，可以看出，本發(fā)明上述的實施例提高了對操作人員進行身份鑒定的準確性，從而有效保證了數(shù)控機床系統(tǒng)操作的安全性，易于進行精確到人的責任明確。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的本發(fā)明的各模塊或各步驟可以用通用的計算裝置來實現(xiàn)，它們可以集中在單個的計算裝置上，或者分布在多個計算裝置所組成的網(wǎng)絡(luò)上，可選地，它們可以用計算裝置可執(zhí)行的程序代碼來實現(xiàn)，從而可以將它們存儲在存儲裝置中由計算裝置來執(zhí)行，或者將它們分別制作成各個集成電路模塊，或者將它們中的多個模塊或步驟制作成單個集成電路模塊來實現(xiàn)。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而己，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)控機床系統(tǒng)的開關(guān)控制裝置，其特征在于，包括 指紋采集模塊，用于采集用戶指紋和授權(quán)用戶的指紋；數(shù)據(jù)處理模塊，用于判斷采集到的所述用戶指紋是否屬于授權(quán)用戶，用于存儲所述授權(quán)用戶的指紋特征模板，其中，所述指紋特征模板由所述數(shù)據(jù)處理模塊從所述授權(quán)用戶的指紋中提取得到；控制模塊，用于在所述判斷的結(jié)果是所述用戶指紋屬于授權(quán)用戶的情況下，根據(jù)用戶指令對數(shù)控機床系統(tǒng)進行控制，數(shù)控機床驅(qū)動單元，用于在所述判斷的結(jié)果是所述用戶指紋屬于授權(quán)用戶的情況下，根據(jù)用戶指令開通或關(guān)斷數(shù)控機床的電源；人機交互模塊，用于接收用戶輸入的指令，以及當所述用戶指紋不屬于授權(quán)用戶時輸出警告{曰息ο
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理模塊包括 讀取單元，用于從所述數(shù)據(jù)存儲模塊中讀取所述指紋特征模板； 特征提取單元，用于提取采集到的所述用戶指紋的第一指紋特征；匹配單元，用于將所述第一指紋特征與所述指紋特征模板進行比對，以判斷所述第一指紋特征是否與所述指紋特征模板匹配。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述控制模塊包括數(shù)控系統(tǒng)控制單元，用于在所述判斷的結(jié)果是所述用戶指紋屬于授權(quán)用戶的情況下， 根據(jù)用戶指令對數(shù)控系統(tǒng)進行控制。
全文摘要
一種數(shù)控機床系統(tǒng)的開關(guān)控制裝置，包括指紋采集模塊，用于采集用戶指紋；數(shù)據(jù)處理模塊，用于判斷采集到的用戶指紋是否屬于授權(quán)用戶；控制模塊，用于在判斷的結(jié)果是用戶指紋屬于授權(quán)用戶的情況下，根據(jù)用戶指令對數(shù)控機床系統(tǒng)進行控制。本發(fā)明提高了對操作人員進行身份鑒定的準確性，從而有效保證了數(shù)控機床系統(tǒng)操作的安全性，易于進行精確到人的責任明確，進而克服了相關(guān)技術(shù)中的控制裝置需要操作人員隨身攜帶IC卡，且存在安全隱患的問題。
文檔編號G06K9/00GK102478806SQ20101055333
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月22日
發(fā)明者孫文秀 申請人:大連創(chuàng)達技術(shù)交易市場有限公司