KR100292340B1 - 자동판매기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동판매기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 음료가 담긴 컵이 외측으로 자동배출 되도록, 컵을 받쳐주는 받침판이 회전하는 컵 배출장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 자동판매기는 원료가 공급되는 원료 공급노즐과 물이 공급되는 물 공급노즐이 별도로 분리되어 소정거리 이격된 상태로 설치되고, 컵을 지지하는 받침판은 부채꼴의 형상으로 마련되어 이를 지지하는 회동축을 중심으로 구동모터에 의해 회전을 하여 외측으로 인출되게 된다. 또한 받침판이 외측으로 나올 때에는 개구부의 개폐도어가 받침판에 밀려 자동으로 열리고, 들어갈 때는 다시 자동으로 닫히게 된다. 따라서, 컵에 원료와 물이 소정의 시간차를 두고 순차적으로 채워지게 됨으로써, 노즐의 주변에 혼합된 음료의 잔량이 남지 않게 되어 위생상태가 개선되고, 또한, 컵에 음료가 채워지면 개구부에 설치된 개폐도어가 받침판의 회동과 함께 자동으로 열리면서, 컵과 함께 받침판이 외측으로 자동 투출되게 되어 사용이 편리한 이점이 있다.

Description

자동판매기

본 발명은 자동판매기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 음료가 담긴 컵이 외측으로 자동배출 되도록, 컵을 받쳐주는 받침판이 회전하는 컵 배출장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동판매기는 그 내부에 커피, 차, 그 밖에 다양한 상품을 내장한 것으로, 원하는 상품의 가격에 상당하는 주화나 지폐를 투입구에 넣고 상품을 선택하면, 그 상품이 투출되는 장치이다. 이러한 자동판매기는 캔음료와 같이 완제품을 내장하여 판매하기도 하지만, 물과 원료를 서로 혼합하여 컵에 담아 판매하는 등 다양한 형태가 있다.

이중 후자에 속하는 종래의 음료 자동판매기는 도 1에 도시된 바와 같이, 본체케이스(1) 내부에 물통(2)과 다수개의 원료통(3)이 구비되어 있고, 각 원료통(3)에 담긴 원료와, 물통의 물이 컵취출부(4)로 안내되도록 다수의 공급관(5)이 설치되어 있다. 여기에서 물통(2)의 물은 온수탱크(6)와 냉동유니트(7)를 지나게 된다. 또한, 각 공급관(5)의 단부에는 물과 원료를 혼합하는 혼합장치(8) 및 음료를 컵으로 공급하는 노즐(9)이 설치되어 있다. 그리고, 본체케이스의 일측에는 컵취출부(4)로 컵을 공급하는 컵디스펜서(10)가 설치되어 있다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 노즐(9)이 위치되는 컵취출부(4)에는 컵을 받쳐주는 받침판(11)이 구비되어 있다. 이 받침판(11)은 본체케이스(1)의 도어부(1') 내측면에 고정되어 컵디스펜서(10)로부터 공급되는 컵을 지지해 주도록 되어 있다. 그리고, 받침판(11)이 고정된 도어부(1')에는 사용자가 받침판(11)에 놓인 컵을 외측에서 꺼낼 수 있도록 개구부(12)가 형성되며, 이 개구부(12)를 개폐하는 개폐도어(13)가 힌지 결합되어 있다.

이와 같이 구성된 종래의 자동판매기는 사용자가 선택버튼(미도시)을 조작하면 원료통(3)에 담긴 원료와, 온수탱크(6)를 지나 가열된 물이 공급관(5)을 통해 컵취출부(4)쪽으로 공급되고, 이들은 혼합장치(8)에 의해 상호 혼합되어 노즐(9)을 통해 컵으로 공급되게 된다. 컵으로 음료의 공급이 완료되면 사용자는 개구부(12)에 설치된 개폐도어(13)를 열고, 컵취출부(4)의 받침판(11)에 놓인 음료를 꺼내게 된다.

그러나, 이러한 종래의 자동판매기는 혼합장치(8)에서 물과 원료가 상호 혼합이 된 후, 노즐(9)을 통해 공급되게 되므로, 혼합장치(8)와 노즐(9)에는 물과 원료가 혼합된 음료의 잔량이 남게 되는데, 이를 장시간 방치할 경우 혼합장치(8) 내에 세균이 번식되거나 설탕 등과 같은 원료의 찌꺼기가 굳게 되어, 위생상 좋지 않은 문제가 있었다.

또한, 종래의 자동판매기는 컵에 음료의 공급이 완료된 후 사용자가 컵을 꺼낼 때, 외측에서 한 손으로 개폐도어(13)를 열고, 다른 손으로 받침판(11)에 놓인 컵을 꺼내야 하는 번거로움이 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 원료가 공급되는 원료 공급노즐과 물이 공급되는 물 공급노즐이 별도로 마련되어, 이들이 소정의 시간차로 공급되어, 컵에 원료와 물이 순차적으로 채워지게 함으로써 내부에 혼합된 음료의 잔량이 남지 않게 되어 위생상태가 개선되는 자동판매기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 컵이 놓이는 받침판의 구조를 회동 가능하게 하여, 컵에 음료가 채워지면 개구부에 설치된 개폐도어가 자동으로 열리면서, 컵과 함께 받침판이 외측으로 자동 투출되는 자동판매기를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 자동판매기의 개략적인 내부 구성을 보인 도면이다.

도 2는 종래 컵취출부의 구조를 보인 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 자동판매기의 개략적인 내부 구성을 보인 도면이다.

도 4는 본 발명에 따른 컵취출부의 구조를 보인 사시도이다.

도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ'부 단면도이다.

도 6a,b,c는 본 발명에 따른 받침판의 순차적인 작동상태를 보인 도면이다.

도 7은 본 발명에 따른 자동판매기 컵 배출장치의 제어를 위한 제어블록도이다.

도 8은 본 발명에 따른 자동판매기의 컵 배출장치의 구동 제어방법을 보인 플로우챠트이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

20: 본체케이스, 21: 물통,

22: 원료통, 25: 원료 공급관,

26: 물 공급관, 27: 컵디스펜서,

28: 물 공급노즐, 29: 원료 공급노즐,

30: 컵취출부, 31: 개구부,

32: 개폐도어, 40: 컵 배출장치,

41: 받침판, 42: 구동모터,

43: 구동기어, 44: 피동기어,

45: 제 1센서, 46: 제 2센서,

47: 제 3센서, 48: 회동축,

49: 결합턱, 50: 지지브라켓.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 외부에서 컵을 인출할 수 있도록 개구부가 형성된 컵취출부를 갖는 본체케이스, 상기 본체케이스의 내부에 마련된 물통 및 원료통, 상기 본체케이스 내부에 마련되어 상기 컵취출부로 컵을 공급하는 컵디스펜서, 상기 물통 및 상기 원료통의 물과 원료를 상기 컵취출부에 놓인 컵으로 안내하는 다수의 공급관, 상기 공급관의 단부에 설치된 노즐, 상기 개구부에 설치되어 이를 개폐하는 개폐도어를 구비하는 자동판매기에 있어서,

상기 노즐은 원료가 공급되는 원료 공급노즐과 물이 공급되는 물 공급노즐이 별도로 분리되어 소정거리 이격된 상태로 설치되고, 상기 컵을 지지하면서 이 컵을 상기 원료 공급노즐과 상기 물 공급노즐 쪽으로 순차적으로 이송시키고 컵에 음료가 채워진 후에는 컵을 외측으로 자동 투출시킬 수 있도록, 상기 개구부의 하측에 회동 가능하게 설치되며 그 상면에 컵이 놓이는 받침판과, 상기 받침판을 회동시키는 구동모터와, 상기 구동모터를 제어하는 하나 이상의 감지센서를 포함하는 컵 배출장치가 구비되며, 상기 개폐도어는 상기 받침판의 회동에 의해 밀려서 열리게 된 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 3은 본 발명에 따른 자동판매기의 개략적인 내부 구성을 보인 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 컵취출부의 구조를 보인 사시도이며, 도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ'부 단면도이다. 그리고 도 6a,b,c는 본 발명에 따른 받침판의 순차적인 작동상태를 보인 도면이다.

본 발명에 따른 자동판매기는 이에 도시된 바와 같이, 본체케이스(20) 내측 상부에 물이 담기는 물통(21)과, 커피, 차 등의 각종 원료가 담기는 다수개의 원료통(22)이 구비된다. 그리고 사용자가 취향에 따라 음료를 선택할 수 있도록, 물통(21)의 물을 차게 하거나 뜨겁게 만들어주는 냉동유니트(23) 및 온수탱크(24)가 마련된다. 또한, 각 원료통(22)에 담긴 원료와, 온수탱크(24) 및 냉동유니트(23)를 지난 물이 컵취출부(30)로 안내되도록 다수의 공급관(25,26)이 설치된다. 또한 본체케이스(20)의 일측에는 컵취출부(30)로 컵을 공급하는 컵디스펜서(27)가 설치된다.

원료통(22) 및 온수탱크(24) 등과 연결된 공급관(25,26)은 하측 컵취출부(30)에 구비된 다수개의 노즐(28,29)과 각각 연결되는데, 본 실시 예에서는 원료가 공급되는 노즐(29)과 물이 공급되는 노즐(28)이 소정거리 이격된 상태로 설치된다. 이 때 원료가 공급되는 다수의 노즐(29)은 그 출구가 한곳 모이도록 상호 밀착되게 설치되고, 물이 공급되는 노즐(28)만 별도로 떨어져 설치된다. 이는 원료와 물이 소정의 시간차 두고 공급되어, 컵에 원료와 물이 순차적으로 채워지게 함으로써 노즐부에 혼합된 음료의 잔량이 남지 않게 하기 위함이다.

한편, 본 발명에 따른 자동판매기는 원료 공급노즐(29)과, 물 공급노즐(28) 쪽으로 컵을 이송시키면서, 컵에 음료가 채워진 후에는 컵을 외측으로 자동투출 시키는 컵 배출장치(40)가 설치된다. 즉, 컵 배출장치(40)는 컵을 지지하는 받침판이 회동을 하여 외측으로 나오게 되는 구조이다.

도 4와 도 5를 참조하면, 본체케이스(20)의 전면을 개폐할 수 있도록 마련되는 도어부(20a)에는 사용자가 컵을 외측에서 꺼낼 수 있도록 내부공간과 연통된 개구부(31)가 형성되고, 이 개구부(31)에는 이를 개폐하는 개폐도어(32)가 설치되며, 도어부(20a)의 내측면에는 개구부(31)의 하측에 상기 컵 배출장치(40)가 설치된다.

컵 배출장치(40)는 컵을 지지해주는 받침판(41)과, 받침판(41)을 회동시켜주는 구동모터(42), 그리고 구동모터(42)와 받침판(41) 사이에 회전력이 전달되게 하는 복수의 기어(43,44) 및 감지센서(45,46,47) 등으로 구성된다.

받침판(41)은 두 변과 호로 이루어진 부채꼴 형상의 판으로 마련된다. 이러한 받침판(41)은 두 변의 길이가 같은 크기로 마련되고, 호를 이루는 외측단은 두 변이 만나는 모서리부로부터 동일한 반경을 이루도록 형성된다. 또한 받침판(41)은 변의 길이가 개구부(31)의 폭보다 작게 마련되어 개구부(31)를 통해 외측으로 자유롭게 나올 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

받침판(41)의 두 변이 만나는 모서리부에는 받침판(41)의 면과 수직이 되게 하측방향으로 연장 형성된 회동축(48)이 마련된다. 이 회동축(48)은 개구부(31)의 하부 일측 모서리부( 개폐도어(32)의 힌지 결합부와 일치되는 쪽)에 회동 가능하게 결합된다. 회동축(48)이 결합되는 부분에는 본체케이스의 도어부(20a) 내측 방향으로 돌출되며 결합공(49a)이 형성된 결합턱(49)이 마련되고, 결합턱의 결합공(49a)에 회동축(48)이 끼워지게 된다. 따라서 받침판(41)은 결합턱(49)에 끼워진 회동축(48)을 중심으로 회동이 되게 된다.

받침판(41)의 하측에는 받침판(41)을 회동시키도록, 정회전과 역회전이 가능한 구동모터(42)가 설치된다. 이 구동모터(42)는 외주부 일측이 도어부(20a)의 내측면에 고정된 지지브라켓(50)에 고정되는데, 이 때 구동모터(42)의 회전축은 받침판(41)의 회동축(48)과 축선이 평행을 이루도록 설치된다. 그리고, 구동모터의 회전축(42a)에는 회전력을 전달하는 구동기어(43)가 설치되고, 받침판(41)의 모서리부에서 연장된 회동축(48)의 단부에는 구동기어(43)와 맞물려 회동하는 피동기어(44)가 설치된다. 즉, 구동모터(42)의 회전력은 구동기어(43)와 피동기어(44)를 통해 받침판(41)으로 전해지게 되어 받침판(41)이 회동을 하게 된다.

또한, 본 발명에 따른 컵 배출장치(40)는 도 6에 도시된 바와 같이, 이를 제어하기 위한 다수개의 감지센서(45,46,47)가 설치된다. 이들 감지센서는 광센서로 구비되어 받침판(41)의 위치와 컵의 안착여부 등을 판단하게 된다. 이들 감지센서는 제 1, 제 2, 제 3센서(45,46,47)로 구비되는데, 제 1센서(45)는 도 6a에 도시된 바와 같이, 받침판(41)이 최초의 상태에 위치되었는가를 판단하도록 도어부(20a)의 내측벽에 설치된다. 제 2센서(46)는 도 6b와 도6c에 도시된 바와 같이, 원료공급이 완료된 후 받침판(41)이 회동하여 컵이 물 공급노즐(28)의 하부에 위치되는가 또는 받침판(41)이 개폐도어(32)를 열고 외부로 인출되었는가를 판단하도록 개구부(31)의 하측에 설치된다. 그리고 제 3센서(47)는 받침판(41)에 컵이 안착되었는지 여부를 판단하도록 받침판(41)의 중심부에 설치된다.

다음 설명은 본 발명에 따른 자동판매기의 제어회로에 관한 것이다..

도 7을 참조하면, 제어회로는 자동판매기의 판매시작으로부터 판매완료까지의 전반적인 동작을 제어하는 제어부(100)와, 사용자로부터 상품을 선택받는 상품선택부(110)와, 제어부(100)에 받침판(41)의 위치정보를 제공하는 제 1, 제 2, 제 3센서부(45,46,47)와, 제어신호를 받아 컵디스펜서(27)를 구동시키는 디스펜서구동부(150)와, 컵에 원료와 물을 공급하는 원료공급부(160) 및 물공급부(170)와, 받침판(41)을 회동시키는 구동모터(42)를 제어하는 모터구동부(180)와, 판매의 진행상태를 표시하는 표시부(190)와, 종료를 알리는 부저(60)를 구비한다.

도 8은 본 발명에 따른 자동판매기의 컵 배출장치의 구동제어방법을 보인 플로우챠트이다. 이를 참조하여 이상과 같이 구성된 컵 배출장치(40)의 작동을 상세히 설명한다.

사용자가 상품을 선택하게 되면(단계 s10), 단계 s11에서는 제 1센서(45)와 제 3센서(47)를 통해 컵의 안착상태와 받침판(41)의 위치를 감지하게 된다. 단계 s11의 결과를 토대로 단계 s12에서는 다음 단계의 수행여부를 판단하게 된다. 받침판(41)이 정위치가 아닐 경우에는 단계 s13을 수행하여 구동모터(42)를 역회전시켜 받침판(41)을 최초의 상태에 위치시키게 된다. 받침판(41)이 정위치되면 단계 s14에서는 컵디스펜서(27)가 작동되어 받침판(41)의 상부에 컵을 안착시키게 된다.

다음으로 단계 s15에서는 제 3센서(47)를 통해 컵이 공급되었는가를 판단하게 되고, 컵이 공급되면 단계 s16에서는 컵에 원료가 공급되게 된다. 원료의 공급이 완료되면 단계 s17에서는 구동모터(42)를 정회전시켜 받침판(41)을 물 공급노즐(28)쪽으로 이동시키게 된다. 단계 s18에서는 제 2센서(46)를 통해 받침판(41)의 위치를 판단하게 되고, 받침판(41)이 물 공급위치에 정확히 위치되었을 경우 구동모터(42)의 구동을 정지시키게 된다.

다음으로 단계 s19에서는 물 공급노즐(28)을 통해 컵에 물을 공급해 주게 되고 물공급이 완료되면, 단계 s20을 수행하여 구동모터(42)을 정회전시켜 받침판(41)을 외부로 인출시키게 된다. 그리고 단계 s21에서는 다시 제 2센서(46)를 통해 받침판(41)이 외부로 인출되었는가를 판단하고, 받침판(41)이 외측으로 완전히 나오게 되면 구동모터(42)의 구동을 정지시키게 된다. 이 때, 개구부(31)에 설치된 개폐도어(32)는 받침판(41)이 외측으로 나오게 될 때 받침판(41)에 의해 밀리게 되어 자동으로 열리게 된다.

음료가 담긴 컵과 함께 받침판(41)이 외측으로 밀려 나오게 되면, 단계 s22에서는 표시부(190)와 부저(60)를 통해 상품이 투출되었음을 알리게 된다. 이 때 사용자는 컵을 집어들게 되는데, 단계 s23에서는 제 3센서(47)를 통해 컵이 제거되었는가를 판단하게 되고, 단계 s24를 수행하여 소정시간 지연시킨 후, 단계 s25를 수행하여 구동모터(42)를 역회전시킴으로써 받침판(41)이 최초의 위치로 복귀되게 된다. 이 때, 열려있던 개폐도어(32)는 자동으로 닫히게 된다.

단계 s26에서는 제 1센서(45)를 통해 받침판(41)이 최초의 상태로 복귀되었는가를 판단하고, 받침판(41)이 정위치로 복귀되었을 때 구동모터(42)의 구동을 정지시키게 된다. 이러한 모든 과정의 수행이 완료되게 되면 단계 s27에서는 다시 판매대기 상태로 복귀하게 된다.

이처럼 본 발명에 따른 자동판매기는 원료를 공급하는 원료 공급노즐(29)과 물 공급노즐(28)이 별도로 분리되고, 컵을 지지하는 받침판(41)은 구동모터(42)에 의해 회동이 됨에 따라, 컵이 원료 공급노즐(29)과 물 공급노즐(28)을 소정의 시간을 두고 순차적으로 경유하여 외측으로 배출되게 된다. 또한, 개구부(31)에 설치된 개폐도어(32)는 회전을 하여 외측으로 밀려나오는 받침판(41)에 밀려 자동으로 열리고, 받침판(41)이 내측으로 들어가면 다시 자동으로 닫히게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동판매기는 원료가 공급되는 원료 공급노즐과 물이 공급되는 물 공급노즐이 별도로 분리되어 소정거리 이격된 상태로 설치되고, 컵을 지지하는 받침판은 부채꼴의 형상으로 마련되어 이를 지지하는 회동축을 중심으로 구동모터에 의해 회전을 하여 외측으로 인출되게 된다. 또한 받침판이 외측으로 나올 때에는 개구부의 개폐도어가 받침판에 밀려 자동으로 열리고, 들어갈 때는 다시 자동으로 닫히게 된다. 따라서, 컵에 원료와 물이 소정의 시간차를 두고 순차적으로 채워지게 됨으로써, 노즐의 주변에 혼합된 음료의 잔량이 남지 않게 되어 위생상태가 개선되는 이점이 있다. 또한, 컵에 음료가 채워지면 개구부에 설치된 개폐도어가 받침판의 회동과 함께 자동으로 열리면서, 컵과 함께 받침판이 외측으로 자동 투출되게 되어 사용이 편리한 이점이 있다.

Claims (1)

1. 외부에서 컵을 인출할 수 있도록 개구부가 형성된 컵취출부를 갖는 본체케이스, 상기 본체케이스의 내부에 마련된 물통 및 원료통, 상기 본체케이스 내부에 마련되어 상기 컵취출부로 컵을 공급하는 컵디스펜서, 상기 물통 및 상기 원료통의 물과 원료를 상기 컵취출부에 놓인 컵으로 안내하는 다수의 공급관, 상기 공급관의 단부에 설치된 노즐, 상기 개구부에 설치되어 이를 개폐하는 개폐도어를 구비하는 자동판매기에 있어서,

   상기 노즐은 원료가 공급되는 원료 공급노즐과 물이 공급되는 물 공급노즐이 별도로 분리되어 소정거리 이격된 상태로 설치되고,

   상기 컵을 지지하면서 이 컵을 상기 원료 공급노즐과 상기 물 공급노즐 쪽으로 순차적으로 이송시키고 컵에 음료가 채워진 후에는 컵을 외측으로 자동 투출시킬 수 있도록, 상기 개구부의 하측에 회동 가능하게 설치되며 그 상면에 컵이 놓이는 받침판과, 상기 받침판을 회동시키는 구동모터와, 상기 구동모터를 제어하는 하나 이상의 감지센서를 포함하는 컵 배출장치가 구비되며,

   상기 받침판의 회동에 의해 상기 개폐도어가 밀려서 열리게 된 것을 특징으로 하는 자동판매기.