KR102162576B1 - 자동 조리 장치 및 그 장치의 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 자동 조리 장치는, 작동 모듈용 프레임(10)과; 제1 모터(1)의 구동에 의해 제1 축(A)에 대해서 회전하는 제1 회전부(20)와; 제1 축(A)에 대해서 편심된 제2 축(B)에 대해 제1 회전부(20)의 회전에 의해 제1 회전부(20) 상에서 회전하는 제2 회전부(30)와; 프레임(10)의 높이 방향으로 연장하며 제1 회전축과 정렬되는 가이드 슬롯(4)을 포함하며 프레임(10)에 고정되어 있는 가이드 부재(40)와; 제2 회전부(30)에 연결되며, 가이드 슬롯(4)을 따라서 안내되는 봉 부재(5)가 연결되어, 제2 회전부(30)의 회전에 연동하여 움직이는 이동부(50)와; 이동부(50)에 고정되는 고정부(6)와, 제2 모터(7)의 작동에 의해 구동되는 리드 스크류(8)와, 리드 스크류(8)의 구동에 의해 고정부(6)에 대해서 슬라이딩 이동이 가능한 슬라이더(9)와, 고정부(6)에 힌지부(11)에 의해 회전 가능하게 연결되며 슬라이더(9)에 제2 회동 부재(12)에 의해 회전 가능하게 연결되며 조리용 용기(100)가 연결되도록 되어 있는 연결부(13)를 포함하는 브라켓(60)을 포함한다. 제2 회동 부재(12)는 슬라이더(9)에 회동 가능하게 연결되는 제1 회전축(121)과, 연결부(13)에 회동 가능하게 연결되는 제2 회전축(122)을 포함하며, 제1 회전축과 제2 회전축 사이에서 소정의 길이만큼 연장하는 몸체부(123)를 포함한다.

Description

자동 조리 장치 및 그 장치의 제어 방법{Automatic Cooking Apparatus and Method for Controlling the Same}

본 발명은 자동 조리 장치 및 그 제어 방법에 대한 것으로서 좀 더 자세하게는 중국 음식을 볶거나 요리할 때에 사용하는 우묵하게 큰 냄비인 웍(wok)의 움직임을 자동으로 구현할 수 있는 자동 조리 장치 및 제어 방법에 대한 것이다.

중국 음식을 요리하는 요리사는 식재료를 볶거나 기름에 튀기기 위해 우묵하게 큰 냄비의 일종인 웍을 사용한다. 웍을 사용한 중국 음식 요리에서 요리사는 웍을 아래쪽 받침대 위에서 받침대에 웍의 하부가 닿은 상태를 유지하며 앞 뒤로 왕복운동을 시켜서 웍 내의 식재료를 뒤집어가며 조리하는 제1 모션과, 식재료에 불맛을 입히기 위해서 또는 음식물이 많을 때에 손목에 스냅을 줘서 웍을 회전시키는 제2 모션을 이용하여 조리하는 것이 일반적이다.

이와 같은 웍의 움직임을 자동으로 구현함으로써 자동 조리 웍을 개발하려는 시도가 있어왔다. 그 일례로 중국특허공개공보 CN 107595115A에 개시된 장치가 있는데, 이 장치는 매우 초보적인 메커니즘만이 구현됨으로써 전술한 제1 모션과 제2 모션을 자유롭게 조합하여 다양한 음식을 조리하는 장치로 사용하기에는 부적절한 단점이 있다.

본 발명은 이러한 종래 기술의 한계를 극복하고 웍의 제1 모션과 제2 모션을 매우 다양하고 자유롭게 조합하고 구현할 수 있는 자동 조리 장치 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 자동 조리 장치의 작동 모듈과 조리용 불을 발생시키는 화구 모듈을 분리함으로써 모듈화하여 설계의 자유도를 높일 수 있는 자동 조리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 의한 자동 조리 장치는, 작동 모듈용 프레임(10)과; 제1 모터(1)의 구동에 의해 제1 축(A)에 대해서 회전하는 제1 회전부(20)와; 제1 축(A)에 대해서 편심된 제2 축(B)에 대해 제1 회전부(20)의 회전에 의해 제1 회전부(20) 상에서 회전하는 제2 회전부(30)와; 프레임(10)의 높이 방향으로 연장하며 제1 회전축과 정렬되는 가이드 슬롯(4)을 포함하며 프레임(10)에 고정되어 있는 가이드 부재(40)와; 제2 회전부(30)에 연결되며, 가이드 슬롯(4)을 따라서 안내되는 봉 부재(5)가 연결되어, 제2 회전부(30)의 회전에 연동하여 움직이는 이동부(50)와; 이동부(50)에 고정되는 고정부(6)와, 제2 모터(7)의 작동에 의해 구동되는 리드 스크류(8)와, 리드 스크류(8)의 구동에 의해 고정부(6)에 대해서 슬라이딩 이동이 가능한 슬라이더(9)와, 고정부(6)에 힌지부(11)에 의해 회전 가능하게 연결되며 슬라이더(9)에 제2 회동 부재(12)에 의해 회전 가능하게 연결되며 조리용 용기(100)가 연결되도록 되어 있는 연결부(13)를 포함하는 브라켓(60)을 포함한다. 제2 회동 부재(12)는 슬라이더(9)에 회동 가능하게 연결되는 제1 회전축(121)과, 연결부(13)에 회동 가능하게 연결되는 제2 회전축(122)을 포함하며, 제1 회전축과 제2 회전축 사이에서 소정의 길이만큼 연장하는 몸체부(123)를 포함한다.

브라켓(60)은, 슬라이더(9)의 이동을 가이드하며 고정부(6)의 길이 방향을 따라 연장하는 가이드 레일(14)을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 의한 자동 조리 장치는, 화구 모듈용 프레임(1100)과, 화구와, 조리용 용기(100)가 안착하도록 되어 있는 안착부(1200)를 포함하는 화구 모듈(1000)을 더 포함할 수 있다.

화구 모듈용 프레임(1100)은 화구 조절용 레버(1300)를 더 포함할 수 있다. 작동 모듈용 프레임(10)은 스테핑 모터(2400)를 더 포함할 수 있다. 스테핑 모터(2400)의 출력축은 화구 조절용 레버(1300)가 결합되도록 되어 있는 소켓(2300)으로 동력을 전달할 수 있다.

본 발명에 의한 자동 조리 장치의 제어 방법은, 제1 모터를 고속 설정 속도에 도달할 때까지 구동시키는 제1 단계와; 제1 모터가 고속 설정 속도에 도달하면 저속 모드가 설정된 경우에는 저속 작동으로 전환하고, 저속 모드가 설정되지 않은 경우에는 고속 설정 속도의 작동을 계속하는 제2 단계와; 제2 모터 구동 시점에 도달하면 제2 모터를 작동시키는 제3 단계를 포함한다.

제3 단계의 제2 모터 구동 시점은, 제1 모터에 제공되는 엔코더 스위치에 의해서 측정될 수 있다.

본 발명에 의하면 조리용 용기의 전후 왕복 운동과 상하 운동을 각각 독립적으로 제어할 수 있는 자동 조리 장치가 제공되는 작용효과가 있다. 또한 작동 모듈과, 화구 모듈을 별도로 제작하고 두 모듈을 결합시키되 작동 모듈용 프레임에 제공되는 스테핑 모터를 이용하여 화구 조절 레버를 조정할 수 있음으로써 편의성을 고양시키는 효과도 있다.

도 1은 본 발명에 의한 자동 조리 장치의 화구 모듈의 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 자동 조리 장치의 작동 모듈의 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 자동 조리 장치의 측면도.
도 4는 본 발명에 의한 화구 모듈과 작동 모듈이 서로 분리된 상태의 사시도.
도 5는 본 발명에 의한 자동 조리 장치의 사시도.
도 6 내지 도 9는 본 발명에 의한 화구 모듈과 작동 모듈이 결합하는 과정을 설명하기 위한 일부 확대도.
도 10은 본 발명에 의한 작동 모듈의 작동부의 측면도.
도 11은 도 10의 작동부의 사시도.
도 12는 도 10의 작동부의 일부 분해도.
도 13은 도 10의 작동부의 배면도.
도 14는 본 발명에 의한 자동 조리 장치의 제어 방법의 흐름도.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 의한 자동 조리 장치 및 그 제어 방법에 대해서 설명한다.

본 명세서에서는 본 발명의 설명에 필요한 필수적인 구성요소만을 설명하며, 본 발명의 본질과 관계가 없는 구성요소는 언급하지 아니한다. 그리고 언급되는 구성요소만을 포함하는 배타적인 의미로 해석되어서는 아니되며 필수적이지 않은 특정 구성요소를 배제하거나 다른 구성요소도 포함할 수 있는 비배타적인 의미로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 설명하는 예시적인 실시예는 본 명세서에 개시(開示)되는 장치의 구조, 기능, 제작 및 용도와 방법의 원리에 대한 전반적인 이해를 제공한다. 이러한 하나 이상의 실시예가 첨부 도면에 도시되어 있다. 당업자라면 여기에 구체적으로 기재되고 첨부 도면에 도시되어 있는 장치 및 방법이 비제한적이고 예시적인 실시예이며 본 발명의 권리범위는 오로지 특허청구범위에 의해서 정의된다는 점을 이해할 것이다. 하나의 예시적인 실시예와 관련되어 도시되고 설명되는 특징은 다른 실시예의 특징과도 결합될 수 있다. 그러한 수정(modification) 또는 변경(variation)은 본 발명의 권리범위에 포함되도록 의도된다.

본 명세서의 첨부 도면에 도시되어 있는 장치의 각 구성요소는 도면에 명시적으로 도시된 형태, 크기, 치수뿐만 아니라 본 발명이 의도하는 기능을 수행할 수 있는 형태, 크기, 치수라면 어느 것이든 적용될 수 있다.

도 1에는 본 발명에 의한 자동 조리 장치의 화구 모듈(1000)의 사시도가 도시되어 있다. 화구 모듈(1000)은, 화구 모듈용 프레임(1100)과, 조리용 용기(100)가 안착하도록 되어 있는 안착부(1200)와, 가스 공급관(1500)을 포함한다. 안착부(1200)에는 조리용 용기(100)에 열을 전달하는 가스불이 나오는 화구(1400)가 제공된다. 화구 모듈(1000)은 또한, 화구를 통해서 조리용 용기(100)에 전달되는 화력을 조절할 수 있는 레버(1300)을 더 포함할 수 있다.

도 2에는 본 발명에 의한 자동 조리 장치의 작동 모듈(2000)의 사시도가 도시되어 있다. 작동 모듈(2000)은, 작동 모듈용 프레임(10)과, 웍(100) 작동부와 스테핑 모터(2400)를 포함할 수 있다. 웍(100)은 작동 모듈(2000)의 필수 구성요소는 아니며, 통상의 웍을 가져와서 작동부에 부착해서 사용할 수 있다.

스테핑 모터(2400)는 후술하는 바와 같이 화구 모듈(1000)의 화력을 조절할 수 있는 모터로서 "화력 조절부 모터"로 지칭될 수 있다.

도 3과 도 5에는 각각 화구 모듈(1000)과 작동 모듈(2000)이 결합한 상태의 자동 조리 장치의 측면도와 사시도가 도시되어 있으며, 도 4에는 화구 모듈(1000)과 작동 모듈(2000)이 서로 결합하기 위해 배향된 상태의 사시도가 도시되어 있다.

도 6 내지 도 9를 참조하여 화구 모듈(1000)과 작동 모듈(2000)의 결합 과정에 대해서 설명한다.

화구 모듈(1000)에는 화력 조절용 레버(1300)가 제공되는데 레버(1300)는 제1 암(1310)과, 제2 암(1320)을 포함한다. 제1 암(1310)은 작동 모듈(2000)측을 향해 연장하고, 제2 암(13020)은 제1 암(1310)으로부터 상방으로 연장할 수 있다.

작동 모듈(2000)에는, 화구 모듈(1000)과의 결합시에 레버(1300)에 대응하는 위치에 스테핑 모터(2400)가 제공되며, 스테핑 모터(2400)의 출력축은 레버(1300)가 결합되는 소켓(2300)으로 동력을 전달하도록 되어 있다. 소켓(2300)에는 결합홈(2350)이 형성되어 있으며 레버(1300)의 제1 암(1310)이 끼워질 수 있다. 소켓(2300)에 제2 암(1320)이 끼워지도록 구성할 수도 있다. 소켓(2300)과 결합한 상태에서 스테핑 모터(2400)의 작동에 의해서 레버(1300)가 회전할 수 있는 방식이라면 어떤 방식도 적용될 수 있다.

레버(1300)가 소켓(2350)에 끼워짐으로써 화구 모듈(1000)과 작동 모듈(2000)이 서로 결합한다.

그렇게 화구 모듈(1000)과 작동 모듈(2000)이 결합한 후에는 스테핑 모터(2400)의 제어를 통해서 레버(1300)를 회전시킴으로써 화구 즉 화력을 조정할 수 있다.

본 발명에서와 같이 스테핑 모터(2400)를 화구 모듈(1000)의 화력을 조절하는 레버(1300)에 직결하게 되면 비례 제어 가스 밸브 또는 예혼합 버너 시스템에 비해 제작이 쉽고 적용하기 용이한 장점이 있다.

도 10 내지 도 13에는 각각 본 발명에 의한 자동 조리 장치의 작동부의 측면도, 사시도, 일부 분해 사시도, 배면도가 도시되어 있다.

본 발명에 의한 자동 조리 장치의 작동부는, 제1 모터(1)과, 제1 회전부(20)와, 제2 회전부(30)와, 가이드 부재(40)와, 이동부(50)와, 브라켓(60)을 포함한다.

제1 모터(1)는 조리용 용기(100)의 메인 작동을 담당하는 모터로서 "메인 모터"로 지칭될 수 있다.

제1 회전부(20)는 제1 모터(1)의 구동에 의해서 제1 축(A; 도 12 참조)에 대해서 회전한다. 제1 모터(1)는 인덕션 모터가 될 수 있다.

제2 회전부(30)는 제1 축(A)에 대해서 편심된 제2 축(B)에 대해서 제1 회전부(20)의 회전에 의해 제1 회전부(20) 상에서 회전할 수 있다. 제2 회전부(30)와 제1 회전부(20)와의 사이에는 연결 회전부(35)가 개재(介在)할 수 있다.

가이드 부재(40)는 작동 모듈용 프레임(10)의 높이 방향으로 연장하는 가이드 슬롯(4)을 포함하며, 작동 모듈용 프레임(10)에 고정된다. 가이드 슬롯(4)은 제1 회전축(A)과 정렬될 수 있다.

이동부(50)는, 제2 회전부(30)에 연결되며, 가이드 슬롯(4)을 따라서 안내되는 봉 부재(5)가 연결된다. 제2 회전부(30)가 회전하면, 이동부(50)가 움직이는데, 봉 부재(5) 역시 이동부(50)에 연결되어 있기 때문에 봉 부재(5)의 이동에도 영향을 받는다.

봉 부재(5)는 제1 회전축(A)과 정렬되어 있는 가이드 슬롯(4)을 따라 움직이며, 제2 회전부(30)는 제1 회전축(A)에 대해 편심되어 있는 제2 회전축(B)에 대해서 제1 회전부(20)상에서 회전하기 때문에 이동부(50)는 결국 편심-슬라이더 크랭크 기구의 기구학적 경로를 추종하게 된다.

제1 모터(1)의 구동에 의해서는 조리용 용기(100)를 앞뒤로 왕복시키는 운동과 상하 회전 운동을 동시에 구현할 수 있다.

브라켓(60)은 이동부(50)에 고정되는 고정부(6)와, 제2 모터(7)와, 제2 모터(7)의 작동에 의해 구동되는 리드 스크류(8)와, 슬라이더(9)와, 연결부(13)을 포함한다. 제2 모터(7)로 서보 모터를 사용할 수 있다.

제2 모터(7)는 조리용 용기(100)에 소위 "스냅" 동작을 부여하는 구동을 하며 "스냅 모터"로 지칭될 수 있다.

슬라이더(9)는 리드 스크류(8)의 구동에 의해서 고정부(6)에 대해 슬라이딩 이동이 가능하다. 고정부(6)에는 고정부(6)의 길이 방향을 따라 연장하는 가이드 레일(14)이 제공되며, 슬라이더(9)의 피안내부(16)가 가이드 레일(14)을 따라서 슬라이딩함으로써 슬라이더(9)가 움직인다.

연결부(13)는 조리용 용기(100)가 연결되는 부분으로서, 힌지부(11)에 의해서 고정부(6)에 연결되고, 제2 회동 부재(12)에 의해서 슬라이더(9)에 연결된다. 조리용 용기(100)의 결합부(150)과 연결부(13)는 공지되어 있는 결합 방식이라면 어느 것이든 이용하여 결합할 수 있다.

제2 모터(7)의 작동에 의해서, 고정부(6)와 슬라이더(9)에 각각 회전 가능한 회동 부재(11, 12)로 연결된 연결부(13)는 상하 회전 운동을 할 수 있다.

연결부(13)에 연결된 조리용 용기(100) 역시 상하 회전 운동을 하는데 이러한 동작은 요리사의 손목 스냅 동작을 모사할 수 있고, 보다 더 세밀하게 조리용 용기(100) 내의 식재료에 불맛을 입힐 수 있게 된다.

그리고 제1 모터(1)와 제2 모터(7)를 독립적으로 제어할 수 있기 때문에 제어의 자유도가 높아지는 효과도 있다.

다음으로 도 14를 참조하여 본 발명에 의한 자동 조리 장치의 작동에 대해서 설명한다.

먼저 제1 모터(1)를 작동시킨다(단계 200). 그리고 스테핑 모터(2400)를 작동시켜서 화구(1400)의 화력을 조절한다(단계 205).

미리 설정된 제1 모터(1)의 고속 설정 속도에 도달하는지를 판단하고(단계 210), 고속 설정 속도에 도달할 때까지 제1 모터(1)를 작동시킨다. 고속 설정 속도에 도달하면 제1 모터(1)에 저속 모드가 설정되어 있는지를 판단한다(단계 215).

조리용 용기(100) 내의 식재료를 움직이기 위해서 처음에는 제1 모터(1)를 고속 설정 속도로 구동시켜서 조리용 용기(100)가 강하게 움직일 수 있도록 할 수 있다. 제1 모터(1)가 고속 설정 속도에 도달하면 저속으로 구동하여 조리용 용기(100) 내의 식재료가 넘치는 것을 방지할 수 있다. 그러나 저속 모드가 반드시 설정되어야 하는 것은 아니며 고속 모드로만 제1 모터(1)를 구동할 수도 있다.

제1 모터(1)에 저속 모드가 설정되어 있으면 제1 모터(1)를 저속작동시킨다(단계 220). 제1 모터(1)에 저속 모드가 설정되어 있지 않으면 계속 고속 모드로 구동시키면서(단계 216) 제2 모터 엔코더 설정 시간에 도달하는지를 판단한다(단계 225). 제1 모터(1)를 고속 작동하거나 저속 작동하다가 제2 모터 엔코더 설정 시간에 도달하면, 제2 모터를 작동시킨다(단계 235, 단계 240).

이상 첨부 도면을 참고하여 본 발명에 대해서 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되며 전술한 실시예 및/또는 도면에 제한되는 것으로 해석되어서는 아니된다. 그리고 특허청구범위에 기재된 발명의, 당업자에게 자명한 개량, 변경 및 수정도 본 발명의 권리범위에 포함된다는 점이 명백하게 이해되어야 한다.

1: 제1 모터 10: 작동 모듈용 프레임
20: 제1 회전부 30: 제2 회전부
40: 가이드 부재 50: 이동부
60: 브라켓 100: 조리용 용기

Claims (6)

1. 작동 모듈용 프레임(10)과,
   제1 모터(1)의 구동에 의해 제1 축(A)에 대해서 회전하는 제1 회전부(20)와,
   제1 축(A)에 대해서 편심된 제2 축(B)에 대해 제1 회전부(20)의 회전에 의해 제1 회전부(20) 상에서 회전하는 제2 회전부(30)와,
   프레임(10)의 높이 방향으로 연장하며 제1 회전축과 정렬되는 가이드 슬롯(4)을 포함하며 프레임(10)에 고정되어 있는 가이드 부재(40)와,
   제2 회전부(30)에 연결되며, 가이드 슬롯(4)을 따라서 안내되는 봉 부재(5)가 연결되어, 제2 회전부(30)의 회전에 연동하여 움직이는 이동부(50)와,
   이동부(50)에 고정되는 고정부(6)와, 제2 모터(7)의 작동에 의해 구동되는 리드 스크류(8)와, 리드 스크류(8)의 구동에 의해 고정부(6)에 대해서 슬라이딩 이동이 가능한 슬라이더(9)와, 고정부(6)에 힌지부(11)에 의해 회전 가능하게 연결되며 슬라이더(9)에 제2 회동 부재(12)에 의해 회전 가능하게 연결되며 조리용 용기(100)가 연결되도록 되어 있는 연결부(13)를 포함하는 브라켓(60)을 포함하며,
   제2 회동 부재(12)는 슬라이더(9)에 회동 가능하게 연결되는 제1 회전축(121)과, 연결부(13)에 회동 가능하게 연결되는 제2 회전축(122)을 포함하며, 제1 회전축과 제2 회전축 사이에서 소정의 길이만큼 연장하는 몸체부(123)를 포함하는,
   자동 조리 장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   브라켓(60)은, 슬라이더(9)의 이동을 가이드하며 고정부(6)의 길이 방향을 따라 연장하는 가이드 레일(14)을 더 포함하는,
   자동 조리 장치.
   
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   화구 모듈용 프레임(1100)과, 화구와, 조리용 용기(100)가 안착하도록 되어 있는 안착부(1200)를 포함하는 화구 모듈(1000)을 더 포함하는,
   자동 조리 장치.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   화구 모듈용 프레임(1100)은 화구 조절용 레버(1300)를 더 포함하며,
   작동 모듈용 프레임(10)은 스테핑 모터(2400)를 더 포함하며,
   스테핑 모터(2400)의 출력축은 화구 조절용 레버(1300)가 결합되도록 되어 있는 소켓(2300)으로 동력을 전달하도록 되어 있는,
   자동 조리 장치.
   
5. 청구항 1 또는 청구항 2의 자동 조리 장치의 제어 방법에 있어서,
   제1 모터를 고속 설정 속도에 도달할 때까지 구동시키는 제1 단계와,
   제1 모터가 고속 설정 속도에 도달하면 저속 모드가 설정된 경우에는 저속 작동으로 전환하고, 저속 모드가 설정되지 않은 경우에는 고속 설정 속도의 작동을 계속하는 제2 단계와,
   제2 모터 구동 시점에 도달하면 제2 모터를 작동시키는 제3 단계를 포함하는,
   자동 조리 장치의 제어 방법.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   제3 단계의 제2 모터 구동 시점은, 제1 모터에 제공되는 엔코더 스위치에 의해서 측정되는,
   자동 조리 장치의 제어 방법.
   

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