KR101552563B1 - 용기 배출장치 - Google Patents

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김종진
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Abstract

본 발명에 따른 용기 배출장치는, 용기 몸체의 둘레를 따라 돌출 형성된 둘레부를 구비한 용기; 상기 용기를 중력 방향을 따라 적층식으로 수납하고 하측으로 상기 용기의 토출하는 토출구를 구비한 수납 스페이스 및, 상기 수납 스페이스 양측에 기립 형성된 측벽을 구비한 하우징; 상기 하우징의 측벽 좌우측에서 일정 거리 이격되어 상기 하우징의 길이 방향을 따라 연장된 배출 샤프트; 상기 하우징의 일 측에 장착되어 상기 배출 샤프트를 회전시키는 구동 모터; 상기 측벽의 하측 일 부위를 관통하여 형성된 동작 홀; 상기 동작 홀 내측으로 진입되도록 상기 배출 사프트의 일 측에 회전 가능하게 장착된 것으로, 회전 영역의 일부를 채우는 절편으로 이루어지고 회전 영역에서의 나머지 영역은 개방된 공간을 가진 제 1 지지 플레이트와, 상기 용기의 둘레부의 두께에 상응하는 높이 차이로서 상기 제 1 지지 플레이트에서 개방된 공간의 상측 위치에 형성된 제 2 지지 플레이트를 구비한 개별 배출모듈; 상기 배출 샤프트의 회전을 제어하는 컨트롤러;로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

용기 배출장치{CONTAINER DISPENSER}
본 발명은 용기 배출장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 둘레부를 구비한 용기를 적층식으로 수납하고 있는 상태에서 보다 정밀하고 정확하게 1개 단위의 용기를 외부로 배출할 수 있는 용기 배출장치에 관한 것이다.
자동판매기는 사람의 행위 없이 제품을 사용자에게 공급하는 장치로서, 주로 사용자가 제품의 가격에 해당하는 금액을 투입하면 자동판매기 내에 보관되었던 제품이 토출되는 장치를 의미한다. 이러한 자동판매기는 인스턴트식품은 물론 다양한 일상생활용품 등을 대상으로 하고 있고 더 나아가 봉지라면과 같은 간단한 조리를 요구하는 제품도 판매되고 있다.
라면 자동판매기는 단순히 컵라면, 봉지라면만을 배출하는 것에 그치지 않고 뜨거운 물을 제공하여 봉지라면을 용기에 담아 뜨거운 물로 간단한 조리를 할 수 있도록 이루어져 있다.
이러한 라면 조리용 자동판매기는 물론 기타 식품이나 물건을 담을 수 있기 위하여, 은박케이스, 컵, 그릇 등과 같은 용기를 판매하는 용기 배출장치도 게시되어 있는 상태이다.
국내 특허 제 1106224호인 '용기 배출장치 및 이를 구비한 라면 조리기'는 본체, 용기가 적층될 수 있도록 상기 본체에 마련되며, 상기 용기의 배출에 따라 상기 본체에서 승강되는 용기, 승강부, 상기 용기 승강부에 적층된 상기 용기가 흡착되며, 흡착된 용기가 상기 본체의 외부로 배출될 수 있도록 상기 본체에 승강 및 좌우로 이동가능하게 설치되는 용기 이동부, 상기 본체의 일측에 마련되며, 상기 본체에서 배출되는 상기 용기가 뒤집혀져 배출될 수 있도록 상기 용기를 가이드하는 용기 배출부로 구성되어 용기를 하나씩 용이하고 정확하게 배출한다는 효과를 제시한다.
그런데 이러한 기술에 따르면 용기를 승강시키고 승강된 용기를 흡착한 다음 내부에서 이동 및 가이드를 하는 복잡한 구조를 따르고 있기 때문에 제작비용이 상승되고 공기 흡입팬을 통해 용기를 흡착하여 배출하는 원리로 정확하게 1개씩 용기를 배출한다고 게시되어 있으나, 이 역시 불필요하게 구조가 복잡할 뿐 아니라 흡착 시 반드시 필연적으로 1개의 용기만 흡착된다는 당위성도 떨어지기 때문에 구조 및 비용 대비 효율성을 담보하기 어렵다는 문제 역시 따른다.
따라서 보다 간단하면서 독창적인 구조와 원리에 의하여 용기를 1개씩 정확하게 배출할 수 있도록 하는 신규하고 진보한 용기 배출장치를 개발할 필요성이 절감되는 현실이다.
본 발명은 상기 기술의 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로, 용기를 보관하는 수용 구조가 복잡하지 않게 구성되어 제작비용을 절감하면서 용기를 1개씩 정확하게 배출하도록 하는 용기 배출장치에 관한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 용기를 받치고 있는 개별 배출모듈의 독창적인 구조를 제시하여 용기 지지와 배출의 기능을 편리하고 직관적으로 구현하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 샤프트의 회전에 대한 정밀성을 보장하는 제어 수간을 제공하는 것이다.
본 발명의 추가 목적은 용기의 배출과 개수를 파악하는 제어 수단을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 용기 배출장치는, 용기 몸체의 둘레를 따라 돌출 형성된 둘레부를 구비한 용기; 상기 용기를 중력 방향을 따라 적층식으로 수납하고 하측으로 상기 용기의 토출하는 토출구를 구비한 수납 스페이스 및, 상기 수납 스페이스 양측에 기립 형성된 측벽을 구비한 하우징; 상기 하우징의 측벽 좌우측에서 일정 거리 이격되어 상기 하우징의 길이 방향을 따라 연장된 배출 샤프트; 상기 하우징의 일 측에 장착되어 상기 배출 샤프트를 회전시키는 구동 모터; 상기 측벽의 하측 일 부위를 관통하여 형성된 동작 홀; 상기 동작 홀 내측으로 진입되도록 상기 배출 사프트의 일 측에 회전 가능하게 장착된 것으로, 회전 영역의 일부를 채우는 절편으로 이루어지고 회전 영역에서의 나머지 영역은 개방된 공간을 가진 제 1 지지 플레이트와, 상기 용기의 둘레부의 두께에 상응하는 높이 차이로서 상기 제 1 지지 플레이트에서 개방된 공간의 상측 위치에 형성된 제 2 지지 플레이트를 구비한 개별 배출모듈; 상기 배출 샤프트의 회전을 제어하는 컨트롤러;로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 개별 배출모듈은, 상기 제 1,2 플레이트 사이인 상기 배출 샤프트 부위에 장착되는 것으로, 상기 용기의 둘레부의 두께에 상응하는 두께를 가진 이격 확보 링;을 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 용기 배출장치에 의하면,
1) 개별 배출모듈에 대한 비교적 간단한 기계적 구조로서 용기를 1개씩 정확하게 배출할 수 있고,
2) 용기 배출을 위한 샤프트의 회전의 정밀성을 보장할 수 있으며,
3) 용기의 배출 상태 및 적층된 개수를 파악할 수 있는 편의성을 제공할 뿐 아니라,
4) 공간을 적게 차지하는 하우징 구조에 의하여 용기 이외의 제품을 배출하는 장치와 함께 사용 가능하여 호환성과 조합성을 높일 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 용기 배출장치의 개략적인 구조를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 용기 배출장치의 상부 구조를 도시한 부분 확대 사시도.
도 3은 본 발명의 용기 배출장치의 개별 배출 모듈의 상세 구조를 도시한 부분 확대 사시도.
도 4는 본 발명의 용기 배출장치의 용기 배출 과정을 도시한 개념도.
도 5는 본 발명의 컨트롤러의 구성을 도시한 블록도.
도 6은 본 발명의 센서 구성을 도시한 배면도.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 첨부된 도면은 축척에 의하여 도시되지 않았으며, 각 도면의 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 용기 배출장치의 개략적인 구조를 도시한 사시도이다.
본 발명의 용기 배출장치는 용기(1)를 적층 식으로 수납하는 수납 스페이스(20)를 구비한 하우징(10)의 좌우측에 각각 구비된 측벽(11) 외측에 역시 종 방향으로 각각 연장 설치된 배출 샤프트(40)에 연결된 개별 배출모듈(100)이 복수 개로 적층된 용기(1)들 중 맨 아래에 위치한 용기(1)의 바닥면을 받치고(지지하고) 있다가 배출 샤프트(40)의 회전에 의하여 맨 아래에 위치한 1개의 용기(1)를 수납 스페이스(20)의 하측 방향으로 낙하시키면서 용기(1)를 외부 또는 토출구로 배출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 용기 배출장치는 그 자체의 단독 구조로 활용될 수 있을 뿐 아니라, 도면에 도시되어 있지는 않으나 용기(1) 및 용기 외의 다른 물건(예를 들어 용기를 필요로 하는 제품, 즉 용기와 세트 구성이 되는 봉지라면 등의 제품)을 배출하는 장치와 함께 특정 자동판매기, 예를 들어 라면 자동판매기(봉지라면 배출장치와 용기 배출장치를 구비), 도시락이나 과자 자동판매기나 기타 디스펜서 내에서 하나의 모듈 구조로서 구비/장착되는 것도 가능하다.
즉, 본 발명의 용기 배출장치는 용기(1)를 수납하는 하우징(10)과, 용기(1)를 배출하기 위해 회전되는 회전 모듈 및 회전 모듈의 회전과 함께 회전되면서 용기(1)와 접촉하여 용기(1)를 배출하는 개별 배출모듈(100)로 구분될 수 있다.
본 발명의 하우징(10)은 본 발명의 용기 배출 장치의 외관을 결정하면서 후술할 세부 구성이 장착되기 위한 공간과 면적을 제공하는 구조로서, 용기(1)를 적층 수납하는 수납 스페이스(20)를 구비한다.
이러한 하우징(10)의 형상은 용기(1)를 수납할 수 있는 다양한 입체 구조로 이루어질 수 있으나, 규격화된 사이즈를 가진 용기(1)를 가급적 상대적으로 많이 수용함과 동시에 중력에 의한 하방 낙하 원리를 이용하기 위하여 도 1을 보아 알 수 있듯이 종 방향(세로 방향)으로 길게 연장된 입체 구조로 이루어지는 것이 바람직하다.
구체적으로, 하우징(10)은 좌우측에 각각 기립 설치된 측벽(11)과, 구조적 안정성을 지향하기 위해 상기 측벽을 연결하는 서포터(12), 구동 모터(30) 또는 기어 내지 샤프트와 같은 회전 동력 전달 수단을 지지하는 상부 프레임(13), 용기(1)를 수납하는 공간인 수납 스페이스(20)로 구성된다. 특히, 도 1에 도시된 바와 같이 측벽(11)의 상하 단은 후술할 리미트 스위치 및 개별 배출모듈(100)이 안정적으로 장착될 수 있는 공간을 확보하기 위하여 외측으로 절곡된 절곡부(14)를 구비하는 것도 가능하다.
수납 스페이스(20)는 전면부와 하면부가 개방된 상태에서 용기(1)를 수납하는 공간 구조로서, 전면부의 개방 공간으로는 용기(1)의 인입/인출을 수행할 수 있고 하면부의 개방 공간으로는 용기(1)가 중력 방향으로 낙하하는 방식으로 배출된다. 즉, 하면부의 개방 공간이 용기(1)를 배출/토출하는 배출구가 되는 것인데 이와 같이 수납 스페이스(20)의 하면부가 개방되어 있음에도 용기(1)가 하부로 낙하하지 않는 이유는 적층된 용기(1)의 둘레부(3)가 좌우 측 1쌍으로 구비된 각각의 개별 배출 모듈(100)에 구비된 제 1 지지 플레이트(110)에 지지되어 있기 때문이며 이는 하기에서 구체적으로 설명할 예정이다.
이와 같은 하우징(10)은 다양한 입체 구조로 변경될 수 있는 것은 물론이며, 다시 말해 반드시 상술한 구성 또는 도면에 도시된 구조에 국한되지 않는다.
본 발명의 회전 모듈은 배출 샤프트(40)를 회전시키기 위한 여러 구성들을 의미하는 것으로서, 기본적으로는 1쌍의 구동 모터(30)와 역시 1쌍의 배출 샤프트(40)를 포함하도록 구성되어 있다.
도 2는 본 발명의 용기 배출장치의 상부 구조를 도시한 부분 확대 사시도이다.
도 2를 보아 알 수 있듯이, 구동 모터(30)는 하우징(10)의 상부 프레임(13)에 장착된 것으로서 이 구동 모터(30)의 작동에 의해 배출 샤프트(40)가 회전된다.
특히 구동 모터(30)는 서로 다른 방향으로 회전이 되는데, 예를 들어 좌측 구동 모터(30)는 시계 방향으로 회전될 때 우측 구동 모터(30)는 반시계 방향으로 회전되며 이에 각각 연결된 배출 샤프트(40) 역시 이와 같은 회전 방향을 가진다. 이는 1쌍의 개별 배출 모듈(100)이 내측으로 모아지도록 회전됨으로써 용기(1)가 어느 일 측으로 쏠리지 않고 안정적으로 낙하 배출이 되기 위한 것이며 이에 대한 구성 및 작용은 하기에서 보다 자세히 설명한다.
배출 샤프트(40)는 상기 구동 모터(30)의 회전으로 회전되어 개별 배출모듈(100)을 회전시키는 기능을 수행하는바, 도면을 보아 알 수 있듯이 측벽(11)의 외측에서 측벽(11)의 기립 방향에 상응하게 기립되어 연장 형성되어 있다.
도 2를 참조하면, 구동 모터(30)와 배출 샤프트(40)가 일직선에 놓이지 않은 것을 알 수 있는데, 그 사이에는 회전 동력 전달 수단, 즉 수직축 회전을 수평축 회전으로 회전력을 전달하는 수단인 링크, 기어, 랙 등이 구비될 수 있다.
이와 같이 구동 모터(30)가 배출 샤프트(40) 상단에 위치하지 아니하고 수납 스페이스(20)의 상단 측에 위치한 이유는 수납 스페이스(20)의 상단에 물리적 하중을 부여하여 수납 스페이스(20)에 적층 수용된 용기(1) 상부 측으로 적당한 압박력을 가함으로써 적층된 용기(1)가 이격되거나 사소한 외력에 유동되는 것을 방지하기 위함이다.
본 발명에서는 구동 모터(30)와 회전력 전달 수단을 합한 구성을 구동 어셈블리로 명명할 수 있고, 이러한 구동 어셈블리의 구동에 의하여 배출 샤프트(40)가 회전된다. 물론, 구동 어셈블리는 도 2에 도시된 구조에 한정되지 않고 구동 모터(30)가 직접 배출 샤프트(40)의 상단에 장착되는 구조로 변형 설계될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 용기 배출장치의 개별 배출 모듈의 상세 구조를 도시한 부분 확대 사시도이다.
본 발명의 개별 배출모듈(100)은 수납 스페이스(20)의 개방 하부인 배출구의 상단 부위인 배출 샤프트(40)의 하부 일 측에 장착되되 측벽(11)의 대응 부위에 관통된 동작 홀(15)로 진입되어 적층된 용기(1)를 1개씩 하방 낙하 방식으로 배출하기 위한 핵심 구성이다.
우선 개별 배출모듈(100)에 의해 배출되는 본 발명의 용기(1)를 설명하면, 이 용기(1)는 물건이나 액체 등을 수용할 수 있는 공간을 가진 용기 본체(2)의 상부에서 외측으로 절곡되어 일정 두께를 가지고 연장된 둘레부(3)를 구비한 것을 기본으로 하고, 이러한 둘레부(3)를 개별 배출모듈(100)이 지지 및 지지 해제하는 방식으로 용기를 지지/배출하는 원리를 따른다. 이러한 둘레부(3)는 용기(1)의 둘레에 형성된 단턱 또는 돌출부일 수도 있다.
용기 본체(2)는 다양한 형상으로 형성될 수 있으나 도면에서는 육면체 구조를 도시하고 있고 용기의 재질 역시 다양한 재질로 이루어질 수 있으나 적층된 용기(1)가 너무 무거워 개별 배출모듈(100)에 과부하가 걸리지 않을 수준의 하중으로 이루어진 은박 재질 또는 합성수지재(플라스틱) 재질인 것이 바람직하다. 이러한 용기(1)는 주로 음식(라면, 국수, 도시락, 음식 등)이나 기타 물건을 담을 수 있는 다양한 용도로 활용될 수 있다.
구체적으로, 개별 배출모듈(100)은 제 1, 2 지지 플레이트(110,120) 및 고정구(130)로 구성되고, 추가적으로 스토퍼(132) 및 이격 확보 링과 지지구(140)를 구비할 수 있다.
제 1 지지 플레이트(110)는 2개의 지지 플레이트(110,120) 중 하측에 위치하여 평상시 용기(1)의 둘레부(3)의 하면을 지지하는 기능을 가진 것으로, 다시 말해 하면부가 개방된 수납 스페이스(20)에서 용기가 낙하하지 않고 수납 스페이스(20) 내에 수용되도록 용기(1)의 둘레부(3)를 지지하는 기능을 제공한다.
이러한 제 1 지지 플레이트(110)는 일정 두께로 이루어진 반원 형상을 구비하고 있으며, 배출 샤프트(40)에 회전 가능하게 직접 장착될 수 있고 아니면 도 3에 도시된 바와 같이 개별 배출모듈(100)에 추가로 구비 가능한 지지구(140)의 상단에 일체적으로 결합될 수 있다.
지지구(140)는 중앙 부위에 결합공을 구비하여 이를 통해 배출 샤프트(40)에 끼움 결합된 다음 패스너를 통해 배출 샤프트(40)와 결합됨으로써 배출 샤프트가 회전되면서 함께 회전도록 장착된다.
제 1 지지 플레이트(110)가 반원 형상으로 이루어진 것은 이 제 1 지지 플레이트(110)가 회전하면서 용기(1)의 둘레부(3)를 지지하거나 지지 해제(배출)하기 위한 것으로, 반원 형상의 절편 부위가 용기(1)의 둘레부(3)를 지지하는 구조이고 반원 절편 부위 이외의 개방 부위는 용기(1)의 둘레부(3)를 지지 해제하여 용기(1)를 배출하는 기능을 제공한다.
제 2 지지 플레이트(120)는 일정 이격 거리를 두고 상기 제 1 지지 플레이트(110)의 상측에 장착된 것으로, 역시 반원 형상에 유사한 형상을 가지되 제 1 지지 플레이트(110)가 지지구(140)와 결합된 것과 달리 상하로 일정 높이로서 유격을 가지도록 고정공(123)을 통해 고정구(130)와 결합된 상태를 취하고 있다.
구체적으로, 제 2 지지 플레이트(120)는 몸체(121)와 지지부(122) 및 고정공(123)을 구비한다. 우선 고정공(123)은 고정구(130)에 결합되기 위해 관통 형성된 홈이고, 지지부(122)는 고정공(123)이 형성됨과 동시에 후술할 이격 확보 링에 의해 지지되는 면적을 확보하는 기능을 수행한다.
몸체(121)는 제 1 지지 플레이트(110)의 반원 형상의 절편의 반대 측 반원 영역, 즉 제 1 지지 플레이트(110)에서 개방 공간 상부에 형성된 것으로, 지지부(122)와의 연결 부위 측 돌출 단부에는 블레이드(124)와 챔퍼부(125)가 형성되어 있다.
즉, 블레이드(124)는 끝단으로 갈수록 그 두께가 얇아지도록 라운딩 테이퍼 처리된 것을 의미하고, 챔퍼부(125)는 평면에서 보았을 때 돌출 단이 각지거나 뾰족하게 처리된 것이 아니라 각을 깎아 챔퍼(chamfer) 처리한 부위를 의미한다.
이러한 제 2 지지 플레이트(120)의 고정공(123)에 끼움 결합된 고정구(130)는 제 2 지지 플레이트(120)가 공회전이 되는 것을 방지하면서 이탈 방지 기능을 겸비하는 것으로, 이를 위해 평면 형상이 원형이 아니라 육면체 또는 각이 진 입체적인 구조체로 이루어져 있다.
이러한 고정구(130)의 일 측(제 2 지지 플레이트에서 일정한 높이로 이격된 위치)는 외측으로 일정 길이로 돌출 연장된 스토퍼(132)를 구비하는바, 이는 제 2 지지 플레이트(120)의 회전 또는 동작 시에 불필요하게 상측 방향으로 이탈되는 것을 방지하는 기능을 수행한다.
또한, 제 2 지지 플레이트(120)의 고정공(123)은 이러한 고정구(130)의 통공(131)의 면적보다 약간 더 큰 면적으로 이루어져 있는데, 이는 제 2 지지 플레이트(120)가 허용된 범위 수준에서 자유로운 유동을 수행할 수 있도록 하기 위함이다.
제 1,2 지지 플레이트(110,120) 사이의 배출 샤프트 부위에는 추가적으로 이격 확보 링이 끼움 장착되는바, 이는 와셔 또는 오링과 같거나 유사한 구조를 가진 것으로 용기의 둘레부(3) 두께에 해당하는 높이로 이루어져, 맨 아래의 용기가 제 2 지지 플레이트(120)에 의해 지지되면서 그 위에 적층된 용기(1)의 둘레부(3) 하면으로 제 1 지지 플레이트(110)가 보다 용이하게 진입될 수 있는 기반을 제공한다.
이러한 구성에 따른 본 발명의 용기 배출장치의 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 용기 배출장치의 용기 배출 과정을 도시한 개념도이다.
본 발명의 용기 배출장치는 제 1 지지 플레이트(110)가 적층된 용기(1) 중 맨 아래의 용기(1)의 둘레부(3) 하면을 받치고 있다가 개별 배출모듈(100)이 회전하면서 제 2 지지 플레이트(120)가 맨 아래 용기(1)와 바로 그 위의 용기(1) 사이로 파고들어 제 2 지지 플레이트(120)가 맨 아래 용기(1) 바로 위의 용기(1)를 일시적으로 받치다가 제 1 지지 플레이트(110)가 지지하게 되고, 그 과정에서 맨 아래에 위치했던 용기(1)는 지지 해제되어 낙하되는 원리를 취한다.
구동 모터(30)가 회전되기 이전 상태에는 좌우 측 1쌍의 제 2 지지 플레이트(120)가 적층된 용기들 중 맨 아래에 위치한 용기(1)의 둘레부(3)의 하면을 지지함으로써 적층된 용기(1)가 수납 스페이스(20)의 하면부로 낙하되지 않고 수납 스페이스(20) 내에서 보관되는 상태를 유지한다.
용기(1)의 배출을 위하여 구동 모터(30)가 작동하면서 배출 샤프트(40)가 회전을 하는데, 좌우 측 배출 샤프트(40)가 마치 내측 방향으로 모아지듯이 각각 시계방향과 반시계 방향으로 회전하여 상호 대칭적으로 각각의 제 2 지지 플레이트(120)의 몸체(121) 끝단이 맨 아래에 위치한 용기(1)의 둘레부(3) 상면과 그 바로 위에 위치한 용기(1)의 둘레부(3)의 하면 사이로 파고들면서 진입한다. 제 1,2 지지 플레이트(110,120)는 이격 확보 링에 의해 용기(1)의 둘레부(3)의 두께 상당의 높이차를 가지기 때문에 제 2 지지 플레이트(120)가 맨 아래에 위치한 용기 의 둘레부(3) 상면과 그 바로 위에 위치한 용기의 둘레부(3)의 하면 사이로 용이하게 진입할 수 있게 된다.
이 때, 제 2 지지 플레이트(120)에서 몸체(121)의 단부(끝단)의 종단 구조(블레이드)가 테이퍼 처리가 됨과 동시에 평단 구조(챔퍼부)는 챔퍼 처리가 되어 불필요한 걸림 현상이나 튕김 현상 없이 보다 부드럽고 자연스럽게 적층된 용기(1)의 사이 공간으로 파고들면서 진입할 수 있다.
더 나아가, 제 2 지지 플레이트(120)가 상하 또는 좌우로 유동성이 보장되지 않은 상태로 고정구(130)에 타이트하게 밀착 고정된 것이 아니라, 스토퍼(132)가 형성된 위치까지의 상하 유격 공간이 발생됨과 동시에 고정공(123)이 고정구(130)의 통공(131)보다 면적이 약간 더 큰 상태에서 고정구(130)에 결합되기 때문에 일정한 상하 유동, 좌우 유동을 보장받을 수 있는 환경에서 맨 아래에 위치한 용기(1)와 바로 그 위의 용기(1) 사이로 적절하게 파고들어가는 탄력성과 유동성을 보장받을 수 있다.
다시 말해, 제 2 지지 플레이트(120)가 상하좌우로의 적절한 유동성 있는 움직임을 가질 수 있기 때문에, 제 2 지지 플레이트(120)가 회전되면서 경직되지 않고 보다 자유롭게 맨 아래 위치한 용기(1)와 바로 그 위에 위치한 용기(1)의 둘레부(3) 사이에서 걸려 오작동이 발생되거나 충돌하지 않고 적절하게 그 사이로 파고 들어갈 수 있다는 특성을 가진다.
이와 같은 원리로 개별 배출모듈(100)이 0도에서 180도 회전(1/2회전)을 하면 제 2 지지 플레이트(120)의 몸체(121)가 맨 아래 위치한 용기의 바로 위에 위치한 용기(1)의 둘레부(3) 하면을 받치는 반면, 제 1 지지 플레이트(110)에서는 개방 공간 측이 맨 아래 용기(1)의 둘레부(3) 하면에 위치하기 때문에 제 1 지지 플레이트(110)가 맨 아래 용기(1)를 지지 해제하게 되어 결과적으로 맨 아래 용기(1)는 낙하 배출이 된다.
다시 180도에서 360도로 1회전을 완료하는 과정(2/2회전)에서는 제 2 지지 플레이트(120)는 지지하고 있던 용기의 둘레부(3) 하면에서 빠져 나오면서 적층된 용기들이 낙하하는 순간 제 1 지지 플레이트(110)가 그 자리로 위치하여 맨 아래 용기(1)의 둘레부(3) 하면을 받치면서 적층된 용기들을 지지한다.
즉, 개별 배출모듈(100)은 제 1,2 지지 플레이트(110,120)가 배출 샤프트(40)를 중심으로 회전을 하면서 특정 반지름의 회전 반경을 차지하는데 제 1,2 지지 플레이트(110,120) 각각이 서로 겹치지 않는 반원 형상을 가지되 서로 높이 차이(용기의 둘레부 두께 차이)를 가지도록 배출 샤프트(40)에 장착됨으로써, 제 1,2 지지 플레이트(110,120)가 맨 아래 용기(1)를 받치고 있다가 이를 하부로 배출함과 동시에 그 위의 용기(1)를 새로이 받치게 되는 작동 원리를 따르는 것이다.
이러한 과정을 통하여, 공지의 배출장치가 용기를 2-3개씩 오작동으로 배출하거나 복잡한 구조에 의하는 것과 달리 용기 배출 시 정확하게 1개씩 하방으로 낙하 배출할 수 있고 상대적으로 적은 동력에 의하여 정밀한 배출 제어를 할 수 있다는 특성을 제공한다.
도 5는 본 발명의 컨트롤러의 구성을 도시한 블록도이고, 도 6은 본 발명의 센서 구성을 도시한 배면도이다.
본 발명의 컨트롤러(200)는 용기(1)의 배출 신호에 따라 구동 모터(30)를 on/off 처리해가는 기본 제어 기능은 물론, 용기(1)의 배출에 대한 다양한 제어 기능을 추가적으로 실행한다.
구체적으로, 컨트롤러(200)는 회전 제어모듈(210), 배출 파악모듈(220), 잔량 파악모듈(230)을 구비할 수 있다.
회전 제어모듈(210)은 배출 샤프트(40)의 회전 상태를 제어하는 것으로, 다시 말해 배출 샤프트(40)의 회전각을 정밀하게 조절 및 제어하는 기능, 즉 용기 배출을 위해 정밀하게 1 회전할 수 있도록 제어하는 기능을 수행한다.
도 2에서는 이러한 회전 제어모듈(210)의 기계적 센싱 구조로서 리미트 스위치(201)를 도시하고 있다. 다시 도 2를 참조하면, 배출 샤프트(40)의 상단에는 외측으로 연장 돌출된 바(bar)(202)가 형성되고, 상부 프레임(13)에서 이 바(202)와 접촉 가능한 위치에 리미트 스위치(201)가 설치되어 있다.
즉, 배출 샤프트(40)가 1회전을 하면서 리미트 스위치(201)를 터치하는지 여부에 따라 배출 샤프트(40)의 구동에 대한 on/off 제어 및 1회전 제어를 수행할 수 있는바, 다시 말해 배출 샤프트(40)의 1회전에 1개의 용기 배출을 하는 상술한 구성 및 작용에 의거하여 정확하게 배출 샤프트(40)가 360도 1회전을 할 수 있도록 바의 터치 여부에 따라 리미트 스위치(201)의 스위칭이 이루어지도록 회전 제어모듈(210)이 구성될 수 있다.
이러한 회전 제어모듈(210)에 따라 배출 샤프트(40)가 1회전보다 부족하거나 과하게 회전되지 않고 정밀하게 용기 배출 시 1회전을 수행할 수 있는 특성을 제공한다.
배출 파악모듈(220)은 배출 감지 센서(203)의 센싱(sensing)에 의하여 용기(1)가 배출되었는지 여부를 파악하는 기능을 수행하는 것으로, 배출이 되지 않은 경우 별도로 장착된 알람수단, 예를 들어 스피커 내지 램프를 통해 시그널 출력을 하거나 배출 샤프트(40)의 추가 회전을 명령할 수 있다.
배출 감지 센서(203)는 수납 스페이스(20)의 하부 측에 설치되어 하방으로 용기가 낙하되는지 여부를 체크하여 신호를 발생한 다음 이를 배출 파악모듈(220)로 전송하는 기능을 수행한다. 이러한 배출 감지 센서(203)는 초음파 센서, 광센서 또는 적외선 센서 또는 리미트 스위치 중 어느 하나로 이루어지는 것이 가능하다.
잔량 파악모듈(230)은 수납 스페이스(20)에 수용된 용기(1)의 잔량 내지 유무를 파악하는 것으로, 이는 잔량 감지 센서(204)의 센싱에 의해 구현된다.
잔량 감지 센서(204)는 수납 스페이스(20)의 하부 측에 설치되어 수납 스페이스(20) 내에 수용된 용기들의 체적/볼륨(주로 용기가 없는지 체크)을 파악한 신호를 생성하여 이를 잔량 파악모듈(230)에 전송하는 기능을 수행하는 것으로, 기 설정된 용기(1)의 볼륨/체적 수치를 기준으로 하여 그 수치와 비교를 하거나 용기(1)에 표시된 색상이나 형상 파악에 따라 개략적인 용기(1)의 잔량을 확인할 수 있다.
이러한 잔량 감지 센서(204) 역시 초음파 센서(초음파의 도달 거리로 판단), 적외선 센서(용기 볼륨 형상 인식으로 판단) 등으로 이루어지는 것이 가능하다.
지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 용기 배출장치의 구성 및 작용을 상기 설명 및 도면에 표현하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하여 본 발명의 사상이 상기 설명 및 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.
1: 용기 2: 용기 본체
3: 둘레부 10: 하우징
11: 측벽 12: 서포터
13: 상부 프레임 14: 절곡부
15: 동작 홀 20: 수납 스페이스
30: 구동 모터 40: 배출 샤프트
100: 개별 배출모듈 110: 제 1 지지 플레이트
120: 제 2 지지 플레이트 121: 몸체
122: 지지부 123: 고정공
124: 블레이드 125: 챔퍼부
130: 고정구 131: 통공
132: 스토퍼 140: 지지구
200: 컨트롤러 201: 리미트 스위치
202: 바 203: 배출 감지 센서
204: 잔량 감지 센서 210: 회전 제어모듈
220: 배출 파악모듈 230: 잔량 파악모듈

Claims (7)

  1. 용기 배출장치로서,
    용기 몸체의 둘레를 따라 돌출 형성된 둘레부를 구비한 용기;
    상기 용기를 중력 방향을 따라 적층식으로 수납하고 하측으로 상기 용기의 토출하는 토출구를 구비한 수납 스페이스 및, 상기 수납 스페이스 양측에 기립 형성된 측벽을 구비한 하우징;
    상기 하우징의 측벽 좌우측에서 일정 거리 이격되어 상기 하우징의 길이 방향을 따라 연장된 배출 샤프트;
    상기 하우징의 일 측에 장착되어 상기 배출 샤프트를 회전시키는 구동 모터;
    상기 측벽의 하측 일 부위를 관통하여 형성된 동작 홀;
    상기 동작 홀 내측으로 진입되도록 상기 배출 사프트의 일 측에 회전 가능하게 장착된 것으로,
    회전 영역의 일부를 채우는 절편으로 이루어지고 회전 영역에서의 나머지 영역은 개방된 공간을 가진 제 1 지지 플레이트와, 상기 용기의 둘레부의 두께에 상응하는 높이 차이로서 상기 제 1 지지 플레이트에서 개방된 공간의 상측 위치에 형성된 제 2 지지 플레이트를 구비한 개별 배출모듈;
    상기 배출 샤프트의 회전을 제어하는 컨트롤러;로 구성되되,
    상기 제 2 지지 플레이트의 일 측에는 원형이 아닌 형상의 고정공이 관통 형성되어 상기 배출 샤프트에 끼움 결합되고,
    상기 개별 배출모듈은,
    통공을 통해 상기 배출 샤프트에 끼움 결합되는 것으로, 상기 고정공 내에 수용되도록 상기 배출 샤프트에 고정 결합되는 고정구를 구비하되,
    상기 고정구의 단면적보다 상기 고정공의 관통 면적이 더 큰 것을 특징으로 하는, 용기 배출장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 개별 배출모듈은,
    상기 제 1,2 플레이트 사이인 상기 배출 샤프트 부위에 장착되는 것으로, 상기 용기의 둘레부의 두께에 상응하는 두께를 가진 이격 확보 링;을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 용기 배출장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 플레이트의 절편에서 상기 용기의 둘레부 측으로 진입되는 부위는, 단부로 갈수록 그 두께가 얇아지게 테이퍼 처리된 블레이드가 형성된 것을 특징으로 하는, 용기 배출장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 플레이트의 절편에서 상기 용기의 둘레부 측으로 진입되는 부위는, 각이 진 부위를 깎아 챔퍼(chamfer) 처리한 챔퍼부가 형성된 것을 특징으로 하는, 용기 배출장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 고정구는,
    외측으로 일정 길이 돌출된 스토퍼를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 용기 배출장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 용기 배출장치는,
    상기 하우징의 일 측에 형성된 리미트 스위치와,
    상기 배출 샤프트의 일 측에는 상기 배출 샤프트가 1회전하면서 상기 리미트 스위치를 터치하는 바(bar)를 포함하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 바가 상기 리미트 스위치를 터치함에 따라 상기 배출 샤프트의 회전각을 제어하는 회전 제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는, 용기 배출장치.

  7. 삭제
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