KR100745196B1 - 생과일 주스 자동 판매기 및 그 제어방법 - Google Patents

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KR100745196B1
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Abstract

본 발명은 생과일 주스 판매기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 생과일 주스를 즉석에서 제조하여 제공함과 아울러 생과일 주스를 짜는 과정(Squeezing)을 사용자가 직접 눈으로 확인할 수 있도록 함으로써 신뢰감을 주고, 판매된 생과일 주스의 종류와 수량 그리고 판매기의 작동상태를 원격지에 위치한 관리자에게 전송하여 효율적인 관리가 가능한 생과일 주스 자동 판매기 및 그 제어방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 생과일 주스 자동 판매기는, 바닥면으로부터 수직하게 설치되며, 생과일을 냉장 보관하는 과일수납부와 수납된 생과일을 이송하는 과일이송부가 구비된 본체부와; 상기 본체부 내부의 일측에 설치되며, 과일이송부를 통해서 공급되는 생과일을 안착하여 파지하도록 서로 반대방향으로 회전하는 두 개의 회전암이 구비된 회전암부와; 상기 회전암부의 하측에 설치되며, 두 개의 회전암에 의해 파지 된 생과일이 하강할 때 반으로 절단될 수 있도록 설치된 칼날로 이루어진 절단부와; 상기 절단부의 하측에 설치되며, 상기 절단부에서 절단된 생과일을 파지하고 있는 두 개의 회전암이 하측으로 회전한 후 아래로 하강할 때, 상기 두 개의 회전암에 각각 파지되어 있는 절단된 생과일이 압착되어 생과일즙이 짜지도록 수직하게 설치된 두 개의 압착봉으로 이루어진 압착부 및; 상기 본체부의 일측에 설치되며, 투입된 지폐 및 주화를 인식하고 사용자의 선택에 따라 장치 전반을 제어하는 제어부를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 제어부는 원격통신모듈과 전기적으로 연결되어, 현재 판매된 생과일의 종류 및 수량과 장치의 작동상태에 관한 데이터를 원거리의 관리자에게 송신하고 원거리의 관리자가 단말기를 통해 입력하는 제어명령을 수신하고 제어명령에 따라 장치를 제어함으로써 원격감시 및 원격제어가 가능하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
생과일, 회전암, 압착부, 제어부, 데이터, 스퀴징, 자동판매기

Description

생과일 주스 자동 판매기 및 그 제어방법{Vending machine for fruit juice and controlling method thereof}
도 1은 본 발명에 따른 생과일 주스 자동 판매기의 구성을 도시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 생과일 스퀴징 장치의 구성을 도시한 도면,
도 3은 본 발명에 의한 생과일 주스 자동판매기의 제어부의 구성을 보여주는 블록도,
도 4a 내지 도 4e는 본 발명에 따른 생과일 스퀴징 장치의 작동 상태를 도시한 도면,
도 5는 본 발명에 따른 생과일 주스 자동판매기의 제어방법을 개략적으로 보여주는 순서도,
도 6은 본 발명에 의한 생과일 주스 자동판매기의 제어방법을 보여주는 보다 구체적인 순서도,
도 7은 본 발명에 의한 생과일 주스 제조 공정을 보다 구체적으로 보여주는 순서도이다.
본 발명은 생과일 주스 판매기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 생과일 주스를 즉석에서 제조하여 제공함과 아울러 생과일 주스를 짜는 과정(Squeezing)을 사용자가 직접 눈으로 확인할 수 있도록 함으로써 신뢰감을 주고, 판매된 생과일 주스의 종류와 수량 그리고 판매기의 작동상태를 원격지에 위치한 관리자에게 전송하여 효율적인 관리가 가능한 생과일 주스 자동 판매기 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 동전 투입에 의해 작동되는 자동판매기는 음료수, 캔디, 포테이토칩이나 팝콘과 같은 스낵 식품류, 또는 샌드위치 등과 같이 포장된 식품을 판매하는 것으로 당 분야에서는 널리 알려져 있다.
이러한 자동판매기는 대합실, 노래방, 숙박업소, 학교, 영화관 등 다양한 장소에 설치되어 사용자가 원하는 물품을 언제 어디에서나 즉시 구입할 수 있는 편리성이 있다. 그러나 종래의 자동판매기는 캔이나 병 또는 팩에 들어있는 음료수나 주스를 판매하거나, 커피나 차와 같이 제조가 용이한 음료수를 컵에 따라 판매하는 것이 보통이다.
즉, 자동판매기는 협소한 장소에 설치되는 것이고, 무인(無人)으로 관리되는 것이기 때문에 구조가 단순해야 한다는 구조상의 제한과 무인관리가 가능해야 한다는 관리상의 제한으로 생과일 주스를 즉석에서 가공하여 제공하는 자동판매기는 없었다.
한편, 최근의 웰빙(well-being) 시대를 맞이하여, 인공식품에 첨가된 방부제나 색소에 대한 폐해나 위험성이 알려지면서 점차 자연식품을 선호하는 사람이 늘 어나고 있다. 따라서 과일 주스의 경우에도, 공장에서 방부제나 색소를 첨가하여 만들어지고 캔이나 병 또는 팩에 담겨져 판매되는 과일 주스 대신에 집에서 신선한 생과일을 직접 짜거나 갈아서 만든 생과일 주스를 선호한다.
이러한 경향에 따라서, 언제 어디서든지 집에서 만든 생과일 주스와 같은 품질의 생과일 주스를 판매할 수 있는 생과일 주스 자동판매기에 대한 수요도 증가하고 있다. 그렇지만, 생과일 주스를 제조하는 과정이 복잡할 뿐만 아니라 생과일 주스의 제조에 사용되는 과일의 품질에 대하여 소비자들이 믿지 못하고, 생과일 주스 제조 공정에서의 위생에 대한 불안감으로 인하여 아직까지 생과일 주스 자동 판매기가 사업화되거나 활성화되지 못하고 있는 실정이다.
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 주된 목적은 사용자가 언제 어디서든지 집에서 만든 생과일 주스와 같은 품질의 생과일 주스를 즉석에서 만들어서 판매하는 생과일 주스 자동 판매기 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 사용자가 생과일 주스의 제조에 사용되는 과일과, 생과일 주스를 짜는 과정(Squeezing)을 직접 눈으로 확인할 수 있도록 함으로써 사용자에게 신뢰감을 줄 수 있는 생과일 주스 자동 판매기 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 또한, 생과일 주스 자동 판매기의 내부를 저온으로 유지하여 생과일을 냉장보관하여 신선도를 유지할 수 있도록 하고, 생과일 주스 스퀴징 장치의 내부를 주기적으로 깨끗이 세척할 수 있는 세척수단을 구비함으로써 사용자가 안심하고 구매할 수 있는 생과일 주스 자동 판매기 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
아울러, 본 발명은 판매된 생과일 주스의 종류와 수량 그리고 판매기의 작동상태를 원격지에 위치한 관리자에게 전송하는 통신부를 구비하여 적은 비용으로 효율적인 관리가 가능한 생과일 주스 자동 판매기 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 생과일 주스 자동 판매기는, 바닥면으로부터 수직하게 설치되며, 생과일을 냉장 보관하는 과일수납부와 수납된 생과일을 이송하는 과일이송부가 구비된 본체부와;
상기 본체부 내부의 일측에 설치되며, 과일이송부를 통해서 공급되는 생과일을 안착하여 파지하도록 서로 반대방향으로 회전하는 두 개의 회전암이 구비된 회전암부와;
상기 회전암부의 하측에 설치되며, 두 개의 회전암에 의해 파지 된 생과일이 하강할 때 반으로 절단될 수 있도록 설치된 칼날로 이루어진 절단부와;
상기 절단부의 하측에 설치되며, 상기 절단부에서 절단된 생과일을 파지하고 있는 두 개의 회전암이 하측으로 회전한 후 아래로 하강할 때, 상기 두 개의 회전암에 각각 파지되어 있는 절단된 생과일이 압착되어 생과일 즙이 짜지도록 수직하게 설치된 두 개의 압착봉으로 이루어진 압착부와;
상기 압착부의 하측에 설치되며, 상기 압착부에 의해서 짜진 생과일즙에 포 함된 알갱이를 거를 수 있도록 설치된 여과망으로 이루어진 여과부와;
상기 압착부의 측면에 설치되며, 상기 압축부에서 압착되고 두 개의 회전암의 안착부에 남아 있는 생과일의 껍질을 배출할 수 있도록 설치된 배출 트레이와;
상기 여과부의 하측에 설치되며, 상기 여과망을 통과한 생과일 주스를 아래에 놓인 컵으로 안내하기 위한 배출 호퍼로 이루어진 생과일 주스 배출부 및;
상기 본체부의 일측에 설치되며, 투입된 지폐 및 주화를 인식하고 사용자의 선택에 따라 장치 전반을 제어하는 제어부를 포함하여 구성된다.
본 발명에 있어서, 상기 본체부의 전면은 사용자가 내부를 볼 수 있도록 투명한 상태로 구성된다.
또한, 상기 본체부의 전면에는 각종 버튼이 구비된 선택버튼부와, 지폐/주화투입기, 그리고 투입된 금액을 표시하거나 장치의 작동상태를 표시하는 디스플레이부가 구비된다.
본 발명에 있어서, 상기 회전암부는 두 개의 회전암을 반대방향으로 회전시키기 위한 제1 구동부과, 상기 두 개의 회전암과 제1 구동부를 지지하고 상하로 슬라이드 되는 회전암 베이스로 구성된다.
상기 두 개의 회전암은 서로 일정 거리 떨어져 설치되며, 각 회전암의 하단에는 회전력을 제공하는 상기 제1 구동부의 구동축이 결합하고, 각 회전암의 상단에는 생과일을 안착하는 반원형의 안착부가 설치되며, 상기 안착부에는 생과일을 파지하거나 또는 배출하는 그리퍼가 설치된다. 상기 그리퍼는 제어부의 제어에 의해 작동될 수 있도록 설치된다.
그리고 본 발명에 따른 상기 회전암부는, 두 개의 회전암이 고정된 상기 회전암 베이스를 상하로 승하강시키기 위한 제2 구동부를 더 포함한다. 상기 제2 구동부는 랙과 피니언의 기어 조립체를 포함하거나, 또는 다수 개의 실린더로 구성된다.
이어서, 상기 절단부는 하강하는 생과일을 반으로 절단할 수 있도록 상기 회전암 사이를 통과하도록 설치된 칼날과 상기 칼날을 고정하는 칼날 고정대를 포함하여 구성된다.
상기 압착부는 하측으로 회전되어 있는 두 개의 회전암의 선단에 대응하도록 수직하게 세워져 있는 2개의 압착봉과 이 압착봉을 고정하는 압착봉 고정대를 포함하여 구성된다.
또, 상기 여과부는 압착부의 하측에 설치된 매시 형태의 여과망과, 이 여과망을 지지하는 여과망 고정부재를 포함하여 구성된다.
그리고 상기 생과일주스 배출부는 가운데에 깔때기 모양으로 배출구가 형성된 배출 호퍼로 구성된다.
이어서, 상기 제어부는 과일이송부로부터 공급된 생과일을 감지하여 파지함과 아울러 생과일을 반으로 절단하도록 제어한다. 즉, 상기 제어부는 그리퍼를 제어하여 안착부의 생과일을 파지하고, 제1 구동부를 제어하여 제1 및 제2 회동암이 서로 마주보도록 안쪽으로 회동시켜 생과일을 파지한다. 그리고 상기 제어부는 상기 제2 구동부를 제어하여 제1 및 제2 회전암이 고정된 회동암 베이스를 아래로 이동시켜 상기 제1 및 제2 회전암 사이에 파지 된 생과일을 그 하부에 설치된 칼 날 이용하여 반으로 절단한다.
이어서, 상기 제어부는 반으로 절단된 생과일을 압착하여 생과일 즙이 만들어지도록 제어한다. 즉, 상기 제어부는 제1 구동부를 제어하여 제1 및 제 2 회동암을 하측으로 회동시켜 수직하게 하고, 상기 제2 구동부를 제어하여 회동암 베이스를 아래로 이동시켜서 제1 및 제2 회동암의 선단에 파지 된 생과일을 그 하부에 수직하게 설치된 압착봉 사이에 압착시켜 생과일 즙이 생성되게 된다.
또, 상기 제어부는 압착된 생과일 껍질을 버리고 상기 제1 및 제2 회동암이 원래 위치로 복귀하도록 제어한다. 즉, 상기 제어부는 제2 구동부를 제어하여 상기 회동암부를 위로 상승시키는 동시에, 상기 제1 구동부를 제어하여 제1 및 제2 회동암의 선단이 배출 트레이 쪽을 향하도록 한 상태에서 그리퍼를 해제하여 과일 껍질을 버린다. 이 후, 상기 제어부는 제1 구동부를 제어하여 제1 및 제2 회동암을 상부로 회전시켜 수직하게 하고 상기 제2 구동부를 제어하여 원래 위치로 상승시켜 초기상태로 한다.
한편, 상기 제어부는 원격통신모듈과 전기적으로 연결되어 장치의 작동상태에 관한 정보를 데이터화하여 원거리의 관리자에게 송수신하여 원격감시 및 원격제어가 가능하도록 하는 통신부를 포함한다. 상기 원격통신모듈은 RF통신(Radio Frequency), 지그비 또는 블루투스 통신 중의 어느 하나를 이용하도록 구성된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 생과일 주스 자동 판매기의 제어방법은, 사용자에 의해 투입된 지폐 또는 주화의 금액을 확인하고 선택된 생과일의 종류 및 수량과 컵의 유무를 확인하는 준비 단계와;
수납된 생과일이 있을 경우 사용자의 선택에 따라 생과일 주스를 제공하는 생과일 주스 제조 단계 및;
판매된 생과일의 종류 및 수량 데이터와 장치의 작동상태를 관리자의 단말기로 송신하고 권리자의 단말기에 입력된 제어명령을 제어부로 송신하여 장치를 작동시키는 데이터 송수신단계를 포함하여 구성된다.
이하에서는 본 발명에 따른 생과일 주스 자동 판매기 및 그 제어방법의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
먼저, 도 1은 본 발명에 의한 생과일 주스 자동판매기의 개략적인 구성을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 생과일 스퀴징 장치의 구성을 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명에 의한 생과일 주스 자동판매기의 제어부의 구성을 보여주는 블록도이고, 도 4a 내지 도 4e는 본 발명에 따른 생과일 스퀴징 장치의 작동 상태를 도시한 도면이다.
도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 생과일 주스 자동 판매기(1)는 바닥면으로부터 수직으로 설치된 본체부(10) 내부에 다수의 생과일을 냉장 보관하는 과일수납부(2)와, 수납된 과일을 이송하는 과일이송부(3)와, 이송된 생과일을 파지한 상태서 절단하고 압착하여 생과일 주스로 만드는 스퀴징 장치부(5)가 구비되어 있다. 그리고 상기 스퀴징 장치부(5)에는 본 발명에 따른 생과일 스퀴징 장치(50)가 설치된다.
이 때, 상기 본체부(10)은 사용자가 생과일 주스 제조 과정 즉, 생과일 스퀴징(Squeezing)과정을 볼 수 있도록 투명하게 처리된다. 예를 들어, 상기 스퀴징 장 치부(5)의 전면은 투명 패널로 이루어진다. 상기 본체부(10)는 일반적인 자동판매기와 같이 직사각형 또는 변형된 기타 형태로 이루어진다.
상기 과일수납부(2)는 여러 층으로 쌓여있는 생과일을 차례로 배출할 수 있는 구조를 갖는다. 이러한 과일수납부(2)의 구조는 종래의 자동판매기에 적용된 수납부와 유사하다. 또한, 상기 과일수납부(2)에는 여러 종류의 과일을 분리하여 수납할 수 있도록 칸막이가 설치될 수 있다. 따라서 도시된 과일수납부(2)의 구조로 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
상기 과일이송부(3)는 수납된 생과일을 상부로 이송하는 엘리베이터(31)와, 상부로 이송된 생과일을 스퀴징 장치부(5)로 수평 이송하기 위한 컨베이어(32)로 구성된다. 상기 컨베이어(32)는 이송된 생과일(F)이 후술하는 회전암의 안착홈으로 떨어지도록 설치된다. 이와 같이, 수직 엘리베이터(31)와 수평 컨베이어(32)를 이용하여 과일이송장치를 구성하는 것이 바람직하나 본 발명이 도시된 과일이송장치로 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 본체부(10)의 하부에는 압축기(41)와 응축기(42)로 구성된 냉동시스템(40)이 설치된다. 그리고 상기 본체부(10)의 상부에는 냉기가 나오는 증발기(43)와 내부의 공기를 외부로 배출하는 환풍기(45)가 설치된다. 따라서 상기 본체부(10)의 내부는 생과일을 신선하게 보관할 수 있도록 저온을 유지한다.
그리고 상기 본체부(10)에는 생과일 스퀴징 장치(50)를 주기적으로 세척하기 위한 세척수단(25)이 구비된다. 상기 세척수단(25)는 세척수를 저장하는 저수통(26)과, 세척수를 생과일 스퀴징 장치(50)의 내부로 이송하는 흡입관(27)과, 흡 입관(27)에 설치된 워터펌프(28)와, 펌핑된 세척수를 분사하는 분사노즐(29)과, 세척한 물을 배수하는 배수관(24)과, 배수된 물을 모아두는 배수통(23)으로 구성된다.
또한, 상기 본체부(10)에는 컵을 공급하는 컵공급장치(35)가 설치된다. 상기 컵공급장치(35)는 일반적인 커피자판기에 적용된 컵공급장치와 동일하다. 이러한 컵공급장치(35)는 당업자에게 이미 공지된 것이므로 상세한 설명은 생략한다. 아울러 본 발명에서는 종이 컵 대신에 유리컵을 사용할 수 있도록 컵공급장치를 개조하거나 생략하는 것도 가능하다.
이어, 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 생과일 스퀴징 장치(50)를 설명한다. 도시된 바와 같이, 상기 생과일 스퀴징 장치(50)는 본체부(10)의 스퀴징 장치부(5)에 설치된다. 상기 스퀴징 장치(50)는 위로부터 회전암부(51), 절단부(53), 압착부(55), 여과부(57) 및 주스 배출부(59)로 구성된다.
먼저, 상기 회전암부(51)는 과일이송부(3)에서 공급되는 생과일을 파지하여 생과일을 반으로 절단하고 압착하여 생과일 주스를 짤 수 있도록 회전하는 두 개의 회전암(511,512)과, 이들 회전암(511,512)이 지지되는 회전암 베이스(521)로 이루어진다. 상기 회전암 베이스(521)는 상하로 승강할 수 있도록 본체부(10)에 슬라이드 가능하게 설치된다.
상기 회전암부(51)의 하측에 설치되는 절단부(53)는, 상기 두 개의 회전암(511,512)에 의해 파지 된 생과일을 반으로 절단되도록 설치된 칼날(531)과 이 칼날(531)을 고정하는 칼날 고정대(532)로 이루어진다. 상기 칼날 고정대(532)는 본체부(10)에 일체로 고정된다.
상기 절단부(53)의 하부에 설치되는 압착부(55)는, 상기 회전암(511,512)이 하측으로 수직하게 회전한 후 수직으로 하강할 때, 상기 두 개의 회전암(511,512)의 선단에 대응하도록 설치되는 두 개의 압착봉(551,552)과 이들 압착봉(551,552)이 고정되는 압착봉 고정대(552)로 이루어진다.
이어, 상기 압착부(55)의 하측에 설치되는 여과부(57)는, 매시 형태로 이루어진 여과망(571)과 이 여과망(571)을 본체부(10)에 고정하는 여과망 고정부재(572)로 이루어진다.
그리고, 상기 여과부(57)의 하측에 설치된 주스 배출부(59)는 여과망(571)을 통과한 생과일 주스를 하측에 설치된 컵(58)으로 안내하도록 호퍼 형상으로 배출구(592)가 형성되고 상기 본체부(10)에 일체로 고정되는 배출 호퍼(591)로 이루어진다.
아울러, 상기 압착부(55)의 양측 하부로는 상기 압축부(55)에서 압착되고 남은 생과일의 껍질을 배출할 수 있도록 배출 트레이(61)가 설치된다. 그리고 상기 배출 트레이(61)는 도 1에 도시되어 있는 쓰레기 봉투(62)와 연결된다.
이어서, 도 3을 참조하면, 상기 본체부(10)의 일측에 설치되어 있는 제어부(70)는 장치 전반을 제어하기 위한 소프트웨어가 내장됨과 아울러, 투입된 지폐 및 주화를 인식하고 계수하며 그 금액을 디스플레이하는 지폐/주화투입기(71)와, 각종 선택버튼이 구비된 선택버튼부(72), 장치의 작동상태를 표시하는 디스플레이부(73), 생과일과 컵의 유무, 그리고 온도와 수위 등을 감지하는 각종 센서로부터 데이터를 획득하는 센서부(74), 도어의 잠금이나 조명의 온/오프 그리고 안전스위치의 온/오프를 제어함과 아울러 자기진단기능을 보드 내에서 수행하기 위한 스위치부(75), 관리자의 단말기(81)와 각종 데이터를 통신가능하도록 함과 아울러 외부 컴퓨터(PC)와 접속되어 자기진단기능을 수행하기 위한 통신단자부(76)와, 구동부의 구동모터를 구동하기 위한 모터 드라이버(77), 엘리베이터(31)와 컨베이어(32), 냉동시스템(40), 환풍기(45), 워터펌프(28) 등 각종 전기장치를 제어하는 릴레이부(78) 및, 이들에 전원을 공급하는 전원부(79)와 전기적으로 연결되어 있다. 이 때, 상기 선택버튼부(72)는 시작버튼, 과일 선택버튼, 투입된 주화 및 지폐의 반환을 요청하는 반환버튼 등이 구비된다.
또한, 상기 제어부(70)의 통신단자부(76)에는 원격지의 단말기(81)와 유선 또는 무선으로 송수신하는 원격통신모듈(80)이 설치된다. 따라서 본 발명에 따른 생과일 주스 자동판매기(1)는 원격감시 및 원격제어가 가능하다. 상기 원격통신모듈(80)은 RF통신(Radio Frequency), 지그비 또는 블루투스 통신 중의 어느 하나를 이용하여 유선 또는 무선통신이 가능하도록 한다.
계속하여 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 상기 회전암부(51)에 있어서, 상기 제1 회전암(511)과 제2 회전암(512)은 스퀴징 장치부(5)의 중앙을 기준으로 양측으로 일정 거리 이격되도록 설치된다. 즉, 상기 제1 및 2 회전암(511)(512)은 안쪽으로 회전가능하게 설치되고 안쪽으로 90°회전된 때, 마주보는 제1 및 2 회전암(511)(512)의 선단 사이에 생과일이 파지 될 수 있도록 설치된다.
그리고, 상기 제1 및 제2 회전암(511,512)의 하단부에는 회전력을 제공하는 제1 구동부(513)의 구동축(514)이 결합하고, 상기 제1 및 제2 회전암(511,512)의 상단부에는 내측으로 오목하게 홈이 패어져 다양한 크기의 생과일이 안착 되는 안착부(516)가 설치된다. 그리고 상기 안착부(516) 내측에는 안착홈으로 들어온 생과일을 파지하거나 배출하는 그리퍼(518)가 설치된다. 상기 그리퍼(518)는 상기한 제어부(70)에 의해서 제어된다.
도 2의 확대도에 도시된 제1 구동부(513)는 상기 제1 및 제2 회전암(511,512)을 회전시키기 위한 것이다. 바람직하게 상기 제1 구동부(513)은 회전력을 제공하는 제1 구동모터(515)와 상기 제1 구동모터(515)의 회전력을 제1 및 제2 회전암(511,512)의 구동축(514)에 전달함과 아울러 서로 다른 방향으로 회전하도록 연결되는 벨트, 체인 또는 이와 유사한 구조를 갖는 동력전달부재(517)로 구성된다. 이러한 동력전달부재(517)는 당해 분야에서 이미 공지된 것이므로 상세한 설명은 생략한다.
도 2의 또 다른 확대도에 도시된 제2 구동부(524)는 본체부(10) 내측 벽면에 상하로 슬라이드 가능하도록 설치된 회전암 베이스(521)를 상하로 구동하기 위한 것이다. 상기 제2 구동부(524)는 제2 구동모터(526)와 그 회전운동을 상하 직선운동으로 변환시키는 랙과 피니언의 기어 조립체(525)로 이루어지거나, 상기 회전암 베이스(521)를 직접 상하로 가압하기 위한 다수 개의 실린더(527)나, 또는 수직하게 설치된 스크루 축과 구동모터의 조합으로 이루어질 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 제2 구동부(524)는 상기 회전암 베이스(521)를 상하로 이동시킬 수 있는 것이면 어느 것이나 가능하다.
이어, 상기 압착부(55)의 제1 및 제2 압착봉(551,552)의 하단부는 본체부(10)에 일체로 고정되어 있는 압착부 고정대(553)에 수직하게 고정되고, 제1 및 제2 압착봉(551,552)의 상단에는 생과일 즙을 잘 짜낼 수 있도록 반원형의 돌부(555)가 형성되고 바람직하게 이 돌부(55)의 표면에는 다수의 돌기가 나선형태로 돌설되어 있다.
그리고, 상기 여과망(571)은 압착봉(551,552)에서 만들어진 생과일 주스에 포함된 알갱이를 거르기 위하여 일정한 크기의 메시 망이나, 바람직하게는 선택에 따라 메시 크기를 조절하기 위한 메시간격 조절부재(도시되지 않음)를 더 구비한다. 예를 들어, 상기 여과망(571)은 여러 개의 평행봉으로 이루어지고, 이들 평행봉들은 봉 사이의 간격을 조절할 수 있도록 구성된다. 따라서 생과일 주스로부터 알갱이를 거를 때는 봉 사이의 간격을 좁히고, 세척할 때는 봉 사이의 간격을 넓어서 알갱이가 빠져나가도록 한다.
이하, 도 4a 내지 도 4e를 참조하여 본 발명에 따른 생과일 주스 자동 판매기의 동작을 설명한다.
먼저, 도 4a에서 보는 바와 같이, 제어부(70)는 컨베이어(32)를 통해서 생과일을 공급하고, 도시되지 않은 센서(광센서)의 감지신호에 의해서 제1 회전암(511)의 안착부(516)에 설치된 그리퍼(518)를 작동시켜 생과일이 이탈되지 않도록 파지한다.
이어, 제어부(70)는 제1 구동부(513: 도 2)의 제1 구동모터(515)를 작동시켜 상기 제1 및 제2 회전암(511,512)이 서로 마주보도록 안쪽으로 90°로 회동시킨 다. 그러면 상기 제2 회전암(512)의 안착부(516)가 생과일(F)의 바깥쪽을 안착함과 아울러 그리퍼로 파지한다.
그런 다음, 도 4b에서 보는 바와 같이, 제어부(70)는 제2 구동부(524: 도 2)의 제2 구동모터(526)를 구동시켜 랙과 피니언의 기어 조립체(525)가 회전암 베이스(521)를 하방으로 이동시키도록 한다. 그러면, 상기 회전암 베이스(521)와 함께 제1 및 제 2 회전암(511,512) 사이에 파지되어 있는 생과일(F)이 하부로 이동한다. 이 때 상기 생과일(F)의 이동경로 상에 칼날(531)이 설치되므로 생과일은 반으로 절단된다.
이어서, 도 4c에서 보는 바와 같이, 제어부(70)는 다시 상기 제1 구동부(513;도2)의 구동모터(515)를 회전시켜 제1 및 제2 회전암(511,512)이 하부를 향하도록 아래로 90°회동시킨다. 이 때, 반으로 절단된 생과일(F)의 반쪽은 제1 회전암(511)의 안착부에 파지 되고, 다른 반쪽은 제2 회전암(513)의 안착부에 파지되어 있다.
이 상태에서, 제어부(70)는 다시 제2 구동부(524)의 제2 구동모터(526)를 회전시켜 회전암 베이스(521)를 아래로 더 하강시키면, 그 하부에 수직하게 설치된 두 개의 압착봉(551,552)에 의해서 절단된 생과일(F)이 압착된다. 이 때, 상기 압착봉(551,552)은 제자리 회전이 가능하도록 구성하여 압착 효율을 높일 수 있다.
그리고 생과일 주스가 충분히 만들어지면, 도 4d에서 보는 바와 같이, 제어부(70)는 제2 구동부(524)의 제2 구동모터(526)를 회전시켜 회동암 베이스(521)를 상부로 이동시키면서, 제1 구동부(513)의 구동모터(515)를 다시 바깥쪽으로 30°정 도 회전시켜 제1 및 제2 회전암(511,512)의 안착부에 파지되어 있는 과일 껍질을 그 하부에 설치되어 있는 배출 트레이(61)에 버리도록 그리퍼(518)를 해제한다.
그 다음, 도 4e에 도시된 바와 같이, 상기 제1 구동부(513)과 제2 구동부(524)를 구동시켜, 상기 회동암 베이스(521)와 제1 및 제 2 회전암(511,512)이 초기 위치로 복귀하도록 올리거나 회동시킨다.
아울러, 상기 제어부(70)는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 과일수납부(2)에서 공급되는 생과일을 계수하고, 상기 과일이송부(3)의 엘리베이터(31)와 수평롤러(32)의 작동을 제어하며, 상기 본체부(100) 내부의 온도를 감지하여 냉동시스템(40)의 작동을 제어하고, 상기 여과망(571)의 오염 정도를 감지하여 워터펌프(28)를 주기적으로 작동하여 세척한다.
또한, 상기 제어부(70)는 지폐/주화투입기(71), 선택버튼부(72)와 전기적으로 연결되어 투입된 금액을 확인하고 소비자가 선택한 종류와 수량을 인식하여 명령을 수행한다. 또한, 상기 제어부(70)는 도어의 개폐여부, 증발기 및 환풍기의 작동 여부, 조명등의 개폐 여부 등을 제어한다.
또한, 상기 본체부(70)에는 원격통신모듈(80)와 접속되어 제어부(70)의 작동상태를 원거리로 송신함과 아울러 원격지의 제어명령을 수신할 수 있도록 통신단자부(76)가 설치되어 원격감시 및 원격제어가 가능하다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 생과일 주스 자동 판매기의 제어방법을 설명한다.
도 5는 본 발명에 의한 생과일 주스 자동판매기의 제어방법을 개략적으로 보 여주는 순서도이고, 도 6은 본 발명에 의한 생과일 주스 자동판매기의 제어방법을 보여주는 보다 구체적인 순서도이며, 도 7은 본 발명에 의한 생과일 주스 제조 공정을 보여주는 순서도이다.
먼저, 도 5에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 생과일 주스 자동 판매기의 제어방법은, 크게 준비 단계(ST100), 생과일 주스 제조 단계(ST200) 및 데이터 송수신단계(ST300)로 이루어진다.
상기 준비 단계(ST100)는 사용자에 의해서 투입된 지폐 또는 주화의 금액을 확인하고 선택된 생과일의 종류 및 수량과 컵의 유무를 확인하는 과정이다.
상기 생과일 주스 제조 단계(ST200)는 컵과 생과일이 있는 경우에 사용자가 선택한 과일을 이송하고, 이송된 과일을 파지한 상태에서 반으로 절단한 후 압착하여 생과일 주스를 제조하며, 과일즙이 짜인 과일 껍질을 배출시키고, 회전봉을 원래의 위치로 복귀시키는 과정이다.
상기 데이터 송수신단계(ST300)는 제조된 생과일 주스의 종류 및 수량 데이터를 원격지의 단말기로 송신하는 데이터 송신단계와, 원격지의 단말기에서 입력된 제어명령을 수신하고 수신된 명령에 따라 제어부가 제어명령을 수행하는 데이터 수신단계로 이루어진다.
도 6 및 도 7의 플로우챠트를 참조하여 본 발명에 따른 생과일 주스 자동 판매기의 제어방법을 보다 구체적으로 설명한다.
먼저, 도 6에서 보는 바와 같이, 사용자가 본체부(10) 설치된 지폐/주화투입기(71)에 지폐나 주화를 투입하면, 그 내부에 구비된 지폐감식부의 센서가 지폐 또 는 주화를 감별(ST110)하고, 지폐 또는 주화의 이상 유무와 금액을 판별(ST120)하여 제어부(70)로 전송한다.
상기 제어부(70)는 지폐/주화투입기(71)에서 전송된 신호를 연산하여 선택버튼부(72)에 구비된 다수 개의 선택버튼이 활성화 되도록 제어한다. 선택버튼부(72)이 활성화되면 사용자는 본인의 취향에 맞는 과일의 종류와 수량을 선택(ST130)한다. 만약, 사용자가 선택하지 않으면 반환버튼이 작동(ST140)되어 투입된 지폐 또는 주화의 반환이 이루어진다.
또한, 사용자에 의해 생과일의 종류와 수량이 선택되면 컵의 유무를 확인(ST150)하여 컵의 잔여분이 있을 경우에는 컵 배출과 함께 선택된 과일에 대한 가공(ST200)이 이루어지게 되고, 컵의 잔여분이 없을 경우에는 제어부(70)에 의해 컵의 잔여분을 복수 회 확인(ST160)하며, 보유된 컵이 없음이 판정되면 선택버튼부(72)나 디스플레이(73)에 에러 상태로 처리(ST170)된다.
이어서, 도 7의 플로우챠트와 도 4a 내지 도 4e의 작용도를 참조하여 생과일 주스 제조 공정을 살펴본다.
상기 제어부(70)는 센서부(74)를 통해 생과일이 제1 회전암(511)의 안착부에 투입되었는가 확인(ST210)한다. 제1 회전암(511)에 생과일이 투입되었으면 생과일 주스 제공 공정이 계속되고, 그렇지 않으면 과일수납부(2)에 과일이 수납되어 있는지를 확인(ST220)한다. 만일 과일이 수납되어 있으면 엘리베이터(31)와 컨베이어(32)를 구동시켜 생과일을 공급하고, 과일이 수납되어 있지 않으며 에러 처리하고 그 상태를 표시(ST240)한다.
도 7 및 도 4a에서 보는 바와 같이, 생과일이 제1 회전암(511)의 안착부에 안착 되면 감지센서에 의해 생과일(F)의 로딩을 감지하여 제1 회전암(511)에 설치된 그리퍼(518)가 작동하여 생과일을 파지한다. 그리고 제1 구동부를 작동하여 제1 및 제2 회전암(511,512) 화살표 방향을 회동시켜서 제1 및 제2 회전암(511,512)이 수평상태가 되도록 한다. 이때 상기 제2 회전암(512)의 그리퍼도 작동되어 생과일이 이탈되지 않게 한다.(ST260)
도 7 및 도 4b에서 보는 바와 같이, 상기 제어부(70)는 제2 구동부의 제2 구동모터를 작동시켜 생과일을 파지하고 있는 제1 및 제2 회전암(511,512) 전체를 아래로 이동시켜 그 하부에 있는 칼날(531)이 생과일을 반으로 절단하도록 한다.(ST260)
이어, 도 7도 및 4c에서 보는 바와 같이, 상기 제어부(70)는 제1 구동부를 제어하여 서로 마주보고 있는 제1 및 제2 회전암(511,512)을 하측을 향해서 90°회전시킨다. 그런 다음, 제어부(70)는 하측으로 회동된 제1 및 제2 회전암(511,512)에 파지된 절단된 생과일을 압축하기 위해 다시 제2 구동부를 제어하여 하측 방향으로 제1 및 제2 회전암(511,512) 전체를 아래로 이동시키고, 상기 제1 및 제2 회전암(511,512)의 하강에 따라 수직하게 설치된 압착봉(551,552) 사이에서 생과일 주스가 만들어지도록 한다.(ST270)
상기 압착봉(551,552)에 의해서 압착된 생과일 주스는 여과망에 의해서 알갱이가 걸러진 후 배출된 컵에 담기게 된다.
한편, 도 7도 및 도 4d에서 보는 바와 같이, 상기 제1 및 제2 회전 암(511,512)에 파지되어 있던 생과일 껍질을 배출하기 위해서, 상기 제어부(70)는 제2 구동부를 작동하여 제1 및 제2 회전암을 상부로 이동함과 아울러 제1 구동부를 작동하여 화살표 방향으로 제1 및 제2 회전암(511,512)를 회전시킨 후 그리퍼의 고정력을 해제하여 생과일 껍질이 배출 트레이(61)로 배출되도록 한다.(ST280)
끝으로 도 7도 및 도 4d에서 보는 바와 같이, 상기 제어부(70)는 제1 구동부와 제2 구동부를 각각 제어하여 상기 제1 및 제2 회전암부(511,512)가 초기위치로 복귀하도록 한다.(ST290)
한편, 상기 제1 및 제2 회전암부(511,512)이 초기위치로 복귀하면 상기 제어부(70)는 판매된 생과일의 종류와 수량 그리고 장치의 현재상태에 관한 정보를 통신단자부(76)와 원격통신모듈(80)을 통해서 원격지에 있는 관리자의 단말기(81)로 전송한다.
이에 따라 관리자는 단말기(81)의 디스플레이를 통해서, 현재 판매된 생과일의 종류와 개수, 남아 있는 생과일의 종류와 개수, 자동판매기의 현재 상태 특히 에러 발생 상태 등에 대한 정보를 원격지에서도 감시할 수 있다.
또한, 관리자는 단말기(81)의 입력수단을 통해서 원하는 제어명령을 송신하고, 상기 제어부(70)는 원격통신모듈(80)과 통신단자부(76)를 통해서 제어명령을 수신한 후 명령에 따라 각 장치를 제어함으로써 원격지에서도 장치를 제어할 수 있다.
아울러, 본 발명에 따른 생과일 주스 자동 판매기(1)는 스퀴징 장치의 내부가 깨끗한 지를 판단(ST291)한 후, 깨끗하지 않을 경우에는 워터펌프를 작 동(ST292)를 작동하여 생과일 스퀴징 장치(50)의 내부를 세정하는 세정단계를 더 포함한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 생과일 주스 자동 판매기 및 그 제어방법은 사용자가 직접 생과일의 전 제조 과정을 시각적으로 볼 수 있어 신뢰감을 줄 수 있고 웰빙시대의 흐름에 발맞추어 신선한 생과일 주스를 언제 어디서든지 제공할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 또한 냉장시스템과 세정수단을 구비하여 위생적이고 신선한 생과일 주스를 제공할 뿐만 아니라 원거리에서도 감시 및 제어가 가능하여 저비용으로 여러 대의 자동판매기를 용이하게 관리할 수 있는 효과가 있다.

Claims (14)

  1. 바닥면으로부터 수직하게 설치되며, 생과일을 냉장 보관하는 과일수납부와 수납된 생과일을 이송하는 과일이송부가 구비된 본체부와;
    상기 본체부 내부의 일측에 설치되며, 과일이송부를 통해서 공급되는 생과일을 안착하여 파지하도록 서로 반대방향으로 회전하는 두 개의 회전암이 구비된 회전암부와;
    상기 회전암부의 하측에 설치되며, 두 개의 회전암에 의해 파지된 생과일이 하강할 때 반으로 절단될 수 있도록 설치된 칼날로 이루어진 절단부와;
    상기 절단부의 하측에 설치되며, 상기 절단부에서 절단된 생과일을 파지하고 있는 두 개의 회전암이 하측으로 회전한 후 아래로 하강할 때, 상기 두 개의 회전암에 파지되어 있는 절단된 생과일이 압착되어 생과일 즙이 짜지도록 수직하게 설치된 두 개의 압착봉으로 이루어진 압착부 및;
    상기 본체부의 일측에 설치되며, 투입된 지폐 및 주화를 인식하고 사용자의 선택에 따라 장치 전반을 제어하는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 생과일 주스 자동판매기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 본체부는 사용자가 내부를 볼 수 있도록 투명한 투명부를 포함하는 것을 특징으로 하는 생과일 주스 자동판매기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 압착부의 하측에 설치되며, 상기 압착부에 의해서 짜진 생과일즙에 포함된 알갱이를 거를 수 있도록 설치된 여과망으로 이루어진 여과부와;
    상기 압착부의 측면에 설치되며, 상기 압축부에서 압착되고 두 개의 회전암의 안착부에 남아 있는 생과일 껍질을 배출할 수 있도록 설치된 배출 트레이와;
    상기 여과부의 하측에 설치되며, 상기 여과망을 통과한 생과일 주스를 아래에 놓인 컵으로 안내하기 위한 배출 호퍼로 이루어진 생과일 주스 배출부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 생과일 주스 자동판매기.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 회전암부는 이격되게 설치된 두 개의 회전암과, 이들 회전암이 지지되고 상기 본체부에 슬라이드 가능하게 설치된 회전암 베이스로 구성된 것을 특징으로 하는 생과일 주스 자동판매기.
  5. 제 1항 또는 제 4항에 있어서,
    상기 두 개의 회전암은 서로 일정 거리 떨어져 설치되고, 각 회전암의 하단에는 회전력을 제공하는 상기 제1 구동부의 구동축이 결합하고, 각 회전암의 상단에는 생과일을 안착하는 반원형의 안착부가 설치되며, 상기 안착부에는 생과일을 파지하거나 또는 배출하는 그리퍼가 설치된 것을 특징으로 하는 생과일 주스 자동 판매기.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 회전암부에는 두 개의 회전암을 다른 방향으로 회전시키기 위한 제1 구동부와, 두 개의 회전암이 고정된 회전암 베이스를 상하로 승하강시키기 위한 제2 구동부가 설치된 것을 특징으로 하는 생과일 주스 자동판매기.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 절단부는 두 개의 회전암에 의해 파지된 생과일이 반으로 절단될 수 있도록 설치된 칼날과, 상기 칼날를 고정하도록 상기 본체부에 일체로 설치된 칼날 고정대를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 생과일 주스 자동판매기.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는 제1 구동부를 제어하여 제1 및 제2 회동암이 서로 마주보도록 안쪽으로 회동시켜 생과일을 파지하고, 상기 제2 구동부를 제어하여 제1 및 제2 회전암이 고정되어 있는 회동암 베이스를 아래로 이동시켜 상기 제1 및 제2 회전암 사이에 파지된 생과일을 그 하부에 설치된 칼날를 이용하여 반으로 절단하며, 제1 구동부를 제어하여 제1 및 제 2 회동암을 하측으로 회동시켜 수직하게 하고, 상기 제2 구동부를 제어하여 회동암 베이스를 아래로 이동시켜서 제1 및 제2 회동암의 선단에 파지된 생과일을 그 하부에 수직하게 설치된 압착봉 사이에 압착시켜 생과 일 주스를 제조하는 것을 특징으로 하는 생과일 주스 자동판매기.
  9. 제 1항 또는 제 8항에 있어서,
    상기 제어부는 통신단자부와 원격통신모듈이 전기적으로 연결되어, 현재 판매된 생과일의 종류 및 수량과 장치의 작동상태에 관한 데이터를 원거리의 관리자에게 송신하고 원거리의 관리자가 단말기를 통해 입력하는 제어명령을 수신하고 제어명령에 따라 장치를 제어함으로써 원격감시 및 원격제어가 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 생과일 주스 자동판매기.
  10. 사용자에 의해서 투입된 지폐 또는 주화의 금액을 확인하고 선택된 생과일의 종류 및 수량과 컵의 유무를 확인하는 준비 단계와;
    컵과 생과일이 있는 경우 사용자가 선택한 과일을 이송하고, 이송된 과일을 파지한 상태에서 반으로 절단한 후 압착하여 생과일 주스를 제조하며, 과일즙이 짜인 과일 껍질을 배출시키고, 회전봉을 원래의 위치로 복귀시키는 생과일 주스 제조 단계와;
    제조된 생과일 주스의 종류 및 수량 데이터를 원격지의 단말기로 송신하고,원격지의 단말기에서 입력된 제어명령을 수신하고 수신된 명령에 따라 제어부가 제어명령을 수행하는 데이터 송수신단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 생과일 주스 자동판매기의 제어방법.
  11. 공급되는 생과일을 안착하여 파지하도록 서로 반대방향으로 회전하는 제1 및 제2 회전암과, 상기 제1 및 제2 회전암이 고정되고 상하로 슬라이드 가능하게 본체부에 설치된 회전암 베이스와, 상기 두 개의 회전암 사이의 중간에 설치된 칼날과, 상기 제1 및 제2 회전함을 다른 방향으로 회전시키는 제1 구동부와, 상기 회전암 베이스를 승하강시키는 제2 구동부와, 상기 제1 및 제2 회전암에 대응하도록 그 하부에 수직하게 설치된 두 개의 압착봉과, 상기 압착봉의 하부에 설치되고 생과일 즙에 포함된 알갱이를 거르는 여과망과, 상기 제1 및 제2 회전암에 남아 있는 생과일의 껍질을 배출할 수 있도록 설치된 배출 트레이와, 상기 제1 및 제2 제어부를 제어할 수 있도록 전기적으로 연결된 제어부를 포함하여 구성된 생과일 주스 자동판매기에 있어서,
    상기 제어부가 생과일이 상기 제1 회전암의 안착부에 투입되었는가 확인하고, 제1 회전암에 생과일이 투입되었으면 제1 회전암에 설치된 그리퍼를 작동하여 생과일을 파지한 상태에서 상기 제1 구동부를 작동하여 제1 및 제2 회전암을 안쪽으로 회동시켜서 제1 및 제2 회전암 사이에 생과일을 파지하는 생과일 파지 단계와;
    상기 제어부가 제2 구동부를 작동시켜 상기 회전암 베이스를 하강시켜서 생과일을 파지하고 있는 제1 및 제2 회전암을 아래로 이동시켜서 그 하부에 있는 칼날이 생과일을 반으로 절단하도록 하는 생과일 절단 단계와;
    상기 제어부가 제1 구동부를 제어하여 수평으로 서로 마주보고 있는 제1 및 제2 회전암을 하측을 수직하게 회전시킨 후 상기 제2 구동부를 제어하여 상기 회전 암 베이스를 하강시켜서 제1 및 제2 회전암에 파지된 절단된 생과일이 그 하부에 설치된 압착봉 사이에 압착되어 생과일 주스가 만들어지는 생과일 주스 제조 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 생과일 주스 자동판매기의 제어방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제어부가 판매된 생과일의 종류와 수량 및 장치의 현재상태에 관한 정보를 통신단자부와 원격통신모듈을 통해서 원격지에 있는 관리자의 단말기로 전송하고, 관리자는 단말기의 입력수단을 통해서 원하는 제어명령을 송신하며, 상기 제어부는 원격통신모듈과 통신단자부를 통해 수신된 제어명령을 수행하는 것을 특징으로 하는 생과일 주스 자동판매기의 제어방법.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 제어부는 제2 구동부를 작동하여 제1 및 제2 회전암을 상부로 이동함과 아울러 제1 구동부를 작동하여 제1 및 제2 회전암을 외측으로 회전시킨 후 그리퍼의 고정력을 해제하여 생과일 껍질이 배출 트레이로 배출하는 과일껍질 배출단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생과일 주스 자동판매기의 제어방법.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 제어부는 스퀴징 장치의 내부가 깨끗한 지를 판단한 후, 깨끗하지 않을 경우에는 워터펌프를 작동하여 생과일 스퀴징 장치의 내부를 세정하는 세정단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생과일 주스 자동판매기의 제어방법.
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