KR102173073B1 - Gripping apparatus for extracting coffee using robot arm and controllong method thereof - Google Patents

Gripping apparatus for extracting coffee using robot arm and controllong method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR102173073B1
KR102173073B1 KR1020200046559A KR20200046559A KR102173073B1 KR 102173073 B1 KR102173073 B1 KR 102173073B1 KR 1020200046559 A KR1020200046559 A KR 1020200046559A KR 20200046559 A KR20200046559 A KR 20200046559A KR 102173073 B1 KR102173073 B1 KR 102173073B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
porter filter
coffee
grip
filter
porter
Prior art date
Application number
KR1020200046559A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이기주
Original Assignee
주식회사 솔텍로보틱스시스템
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 솔텍로보틱스시스템 filed Critical 주식회사 솔텍로보틱스시스템
Priority to KR1020200046559A priority Critical patent/KR102173073B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102173073B1 publication Critical patent/KR102173073B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/02Gripping heads and other end effectors servo-actuated
    • B25J15/0253Gripping heads and other end effectors servo-actuated comprising parallel grippers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47JKITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J31/00Apparatus for making beverages
    • A47J31/02Coffee-making machines with removable extraction cups, to be placed on top of drinking-vessels i.e. coffee-makers with removable brewing vessels, to be placed on top of beverage containers, into which hot water is poured, e.g. cafe filter
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47JKITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J31/00Apparatus for making beverages
    • A47J31/44Parts or details or accessories of beverage-making apparatus
    • A47J31/4403Constructional details
    • A47J31/441Warming devices or supports for beverage containers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/0095Gripping heads and other end effectors with an external support, i.e. a support which does not belong to the manipulator or the object to be gripped, e.g. for maintaining the gripping head in an accurate position, guiding it or preventing vibrations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/08Gripping heads and other end effectors having finger members
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1612Programme controls characterised by the hand, wrist, grip control
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/10Services
    • G06Q50/12Hotels or restaurants

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Economics (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

Disclosed are a gripping apparatus for extracting coffee using a robot arm and a control method thereof. According to an embodiment of the present invention, the gripping apparatus for extracting coffee using a robot arm comprises: a coupling member detachably coupled to a joint portion of a robot device; a grip power part coupled to the coupling member to supply power required to hold or place a porter filter; a pair of separation distance adjusting means adjusting a separation distance while being moved by the grip power part; and a pair of grippers respectively installed in the pair of separation distance adjusting means to grip or release the porter filter by using the separation distance adjusting means. According to the present invention, a porter filter can be simply mounted or removed from a coffee machine.

Description

로봇암을 이용한 커피 추출용 그립 장치 및 그 제어 방법{GRIPPING APPARATUS FOR EXTRACTING COFFEE USING ROBOT ARM AND CONTROLLONG METHOD THEREOF}Grip device for brewing coffee using a robot arm and its control method {GRIPPING APPARATUS FOR EXTRACTING COFFEE USING ROBOT ARM AND CONTROLLONG METHOD THEREOF}

본 발명은 로봇암을 이용한 커피 추출용 그립 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a grip device for coffee extraction using a robot arm and a control method thereof.

우리나라 성인 1인당 연간 커피 소비량이 400잔을 넘어서며 커피시장 규모가 지난 5년간 연평균 9.3% 증가한 것으로 보고되고 있다. 수출규모 역시 지난 10년간 약 2배 이상 늘었으며, 커피전문점 시장은 2014년 대비 2년 이내에 53%가 성장했다.It is reported that the annual coffee consumption per adult in Korea has exceeded 400 cups, and the size of the coffee market has increased by an average of 9.3% over the past five years. The scale of exports has also more than doubled over the past decade, and the coffee shop market has grown 53% within two years compared to 2014.

일반적으로, 커피는 에스프레소와 핸드 드립 커피로 구분된다. 에스프레소는 커피 머신의 인위적인 압력을 이용해 빠르고 진하게 커피 원액(에스프레소)를 추출한 후 물을 추가하여 마시기 편하게 희석시킨 것이고, 핸드 드립 커피는 원두를 적당한 크기로 분쇄한 후에 직접 뜨거운 물을 붓고 중력을 이용하여 커피액을 아래로 떨어뜨려 음용 가능한 상태로 추출하는 방식이다. In general, coffee is classified into espresso and hand drip coffee. Espresso is a coffee extract (espresso) that is quickly and thickly extracted using the artificial pressure of a coffee machine, and then water is added to dilute it to make it easier to drink.Hand-drip coffee is pulverized to a suitable size, then directly poured hot water and used gravity. It is a method of extracting the coffee liquid in a potable state by dropping it down.

커피의 맛은 바리스타의 역량에 따라 달라지기도 하는데, 커피는 원두 자체의 종류 뿐만 아니라, 바리스타가 뜨거운 물을 부을 때 과 추출되면 쓰고 떫은 맛이 나게 되고, 덜 추출된 곳은 신맛과 풋맛이 나게 되며, 물줄기의 모양과 속도, 즉 물을 부을 때 물이 그리는 나선의 모양과 속도에 따라서도 커피의 맛이 변화하게 된다.The taste of coffee varies depending on the barista's ability.In addition to the type of coffee beans themselves, coffee tastes bitter and astringent when the barista pours hot water and is extracted. The taste of coffee changes according to the shape and speed of the water stream, that is, the shape and speed of the spiral drawn by the water when water is poured.

상술한 바와 같이 커피의 풍미는 바리스타의 시간과 노력 특히, 경험에 의해 크게 좌우되기 때문에, 동일한 품질의 커피 원두를 사용하더라도 바리스타의 역량 또는 컨디션에 따라 커피의 맛이 달라지게 되는 바, 일정한 커피의 맛과 향을 유지하는 것이 어려운 문제가 있다.As described above, since the flavor of coffee is largely influenced by the barista's time and effort, especially the experience, even if coffee beans of the same quality are used, the taste of the coffee varies depending on the barista's ability or condition. Maintaining the taste and aroma of coffee is a difficult problem.

한국공개특허 제10-219-0113257호(2019. 10. 08. 공개)Korean Patent Publication No. 10-219-0113257 (published on Oct. 08, 2019)

본 발명의 실시예들은, 로봇암을 이용하여 커피를 자동으로 추출하는 시스템에서 커피 추출에 필요한 포터 필터를 자동으로 파지할 수 있는 로봇암을 이용한 커피 추출용 그립 장치 및 그 제어 방법을 제공하고자 한다. Embodiments of the present invention are to provide a grip device for coffee extraction using a robot arm capable of automatically gripping a porter filter required for coffee extraction in a system for automatically extracting coffee using a robot arm, and a control method thereof. .

본 발명의 일 실시예에 따르면, 로봇 장치의 관절부에 착탈 가능하게 결합되는 결합부재; 상기 결합부재에 결합되며, 포터 필터를 잡거나 놓는데 소요되는 동력을 제공하는 그립 동력부; 상기 그립 동력부에 의하여 이동되면서 이격 거리가 조절되는 한 쌍의 이격 거리 조절수단; 및 상기 한 쌍의 이격 거리 조절수단에 각각 제공되며, 상기 이격 거리 조절수단에 의해 상기 포터 필터를 파지하거나 파지 해제하는 한 쌍의 그립퍼;를 포함하는, 로봇암을 이용한 커피 추출용 그립 장치가 제공될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a coupling member detachably coupled to a joint portion of a robot device; A grip power unit coupled to the coupling member and providing power required to hold or place the porter filter; A pair of separation distance adjustment means for adjusting the separation distance while being moved by the grip power unit; And a pair of grippers provided to each of the pair of spaced distance adjusting means, gripping or releasing the porter filter by the spaced distance adjusting means; including, a gripping device for coffee extraction using a robot arm is provided. Can be.

또한 상기 결합부재는, 상기 관절부의 타단부에 결합 가능하도록 제공되는 제1 결합부; 및 상기 제1 결합부와 연결되고, 상기 그립 동력부가 결합되기 위해 제공되는 제2 결합부;를 포함하는 로봇암을 이용한 커피 추출용 그립 장치가 제공될 수 있다.In addition, the coupling member may include a first coupling portion provided to be coupled to the other end of the joint portion; And a second coupling part connected to the first coupling part and provided to be coupled to the grip power part. A grip device for brewing coffee using a robot arm may be provided.

또한 상기 이격 거리 조절수단은, 상기 그립 동력부의 일측면에 제공되며, 상기 그립퍼의 이동 방향을 따라 연장되는 가이드 레일; 및 상기 가이드 레일에 독립적으로 설치되어 상기 가이드 레일을 따라 각각 이동되며, 이동에 의해 이격 거리가 조절되고, 상기 한 쌍의 그립퍼가 각각 설치되는 이동체;를 포함하는, 로봇암을 이용한 커피 추출용 그립 장치가 제공될 수 있다.In addition, the separation distance adjusting means may include a guide rail provided on one side of the grip power unit and extending along a moving direction of the gripper; And a movable body that is independently installed on the guide rail and moves along the guide rail, the separation distance is adjusted by the movement, and the pair of grippers are respectively installed; containing, a grip for coffee extraction using a robot arm. An apparatus may be provided.

상기 그립퍼는, 상기 이격 거리 조절수단의 하부에 결합되는 상부 블록; 상기 포터 필터의 손잡이 외표면의 적어도 일부를 감싸서 파지하도록 상기 상부 블록로부터 하방으로 연장되는 파지부; 및 상기 파지부의 하단부에 형성되어 상기 포터 필터의 손잡이의 하측이 하방으로 이탈되는 것이 방지되도록 지지하되, 상기 파지부와 둔각을 이루는 걸림턱;을 포함하는, 로봇암을 이용한 커피 추출용 그립 장치가 제공될 수 있다.The gripper may include an upper block coupled to a lower portion of the separation distance adjusting means; A gripping portion extending downward from the upper block so as to surround and grip at least a portion of the outer surface of the handle of the porter filter; And a gripping jaw formed at a lower end of the gripping part to prevent the lower side of the handle of the porter filter from being separated downward, and forming an obtuse angle with the gripping part; including, a gripping device for coffee extraction using a robot arm Can be provided.

상기 그립 장치는, 상기 그립퍼의 상방에 제공되며, 상기 포터 필터를 향하여 돌출되고, 양 측면 중 적어도 어느 일 측면으로 상기 포터 필터의 손잡이를 측방을 향해 밀도록 제공되는 핸들러를 더 포함하는, 로봇암을 이용한 커피 추출용 그립 장치가 제공될 수 있다.The gripping device further comprises a handler provided above the gripper, protruding toward the porter filter, and provided to push the handle of the porter filter toward at least one of both side surfaces. A grip device for coffee extraction using a can be provided.

상기 핸들러는, 상기 결합 부재 및 상기 그립 동력부 중 적어도 어느 하나에 결합 가능하게 제공되는 수직 블록; 및 상기 수직 블록의 하단부에서 상기 포터 필터를 향하는 전방으로 돌출되는 수평 블록;을 포함하는, 로봇암을 이용한 커피 추출용 그립 장치가 제공될 수 있다.The handler may include a vertical block coupled to at least one of the coupling member and the grip power unit; And a horizontal block protruding forward from the lower end of the vertical block toward the porter filter. A grip device for brewing coffee using a robot arm may be provided.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 커피 추출 유닛으로부터 포터 필터를 탈거할 때, 로봇 장치의 동작을 제어하여 그립 장치의 전방에 구비된 핸들러를 이용하여 상기 포터 필터를 탈거 방향으로 먼저 밀어 상기 포터 필터가 커피 추출 유닛에 가체결 상태가 되도록 하는 단계; 상기 그립 장치의 동작을 제어하여 상기 포터 필터를 파지하는 단계; 및 상기 포터 필터를 파지하면 상기 로봇 장치의 동작을 제어하여 상기 포터 필터를 필터 홀더의 중심에 대하여 소정 각도 회전시켜 상기 커피 추출 유닛으로부터 상기 포터 필터를 탈거하는 단계;를 포함하는, 커피 추출용 로봇암을 이용한 그립 장치의 제어 방법이 제공될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, when removing the porter filter from the coffee extraction unit, the porter filter is first pushed in the removing direction using a handler provided in front of the grip device by controlling the operation of the robot device. Allowing the coffee extraction unit to be pre-fastened; Controlling the operation of the gripping device to grip the porter filter; And removing the porter filter from the coffee extraction unit by controlling the operation of the robot device when the porter filter is gripped to rotate the porter filter at a predetermined angle with respect to the center of the filter holder. A method of controlling a grip device using an arm may be provided.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 포터 필터를 커피 추출 유닛에 장착할 때, 로봇 장치 및 그립 장치의 동작을 제어하여 상기 포터 필터를 파지하는 단계; 파지한 상기 포터 필터를 커피 추출 유닛에 장착 방향으로 소정 각도만큼 회전시켜 상기 포터 필터가 상기 커피 추출 유닛에 가체결 상태가 되도록 하는 단계; 및 상기 로봇 장치의 동작을 제어하여 상기 그립 장치의 전방에 구비된 핸들러를 이용하여 상기 포터 필터를 완전 장착 방향으로 밀어 상기 포터 필터가 상기 커피 추출 유닛에 완전 장착되도록 하는 단계;를 포함하는, 커피 추출용 로봇암을 이용한 그립 장치의 제어 방법이 제공될 수 있다.On the other hand, according to another embodiment of the present invention, when mounting the porter filter to the coffee extraction unit, controlling the operation of the robot device and the gripping device to grip the porter filter; Rotating the held porter filter by a predetermined angle in a direction in which the porter filter is mounted on the coffee extracting unit so that the porter filter is temporarily fastened to the coffee extracting unit; And controlling the operation of the robot device to push the porter filter in a completely mounting direction using a handler provided in front of the grip device so that the porter filter is completely mounted on the coffee brewing unit. A method of controlling a grip device using a robot arm for extraction may be provided.

여기서, 상기 포터 필터가 상기 커피 추출 유닛에 완전 장착된 후 커피액이 추출되는 동안, 상기 핸들러의 일 측면부가 상기 포터 필터의 손잡이의 양 측면 중 상기 포터 필터의 탈거 방향에 해당하는 일 측면에 접촉하도록 상기 로봇 장치의 동작을 제어하고, 커피액의 추출이 완료될 때까지 상기 로봇 장치 및 그립 장치의 동작을 대기시키는, 커피 추출용 로봇암을 이용한 그립 장치의 제어 방법이 제공될 수 있다.Here, while the coffee liquid is extracted after the porter filter is fully mounted on the coffee extraction unit, one side of the handler contacts one side corresponding to the removal direction of the porter filter among both sides of the handle of the porter filter. A control method of a grip device using a robot arm for coffee extraction may be provided to control the operation of the robot device so as to wait for the operation of the robot device and the grip device until extraction of coffee liquid is completed.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 포터 필터의 수세 동작을 수행하기 위하여, 로봇 장치의 동작을 제어하여 상기 포터 필터를 상기 수세부로 이동시키는 단계; 상기 수세부를 동작시켜 세정수를 분사시키는 단계; 상기 수세부에서 세정수가 분사되는 동안 상기 로봇 장치의 동작을 제어하여 상기 포터 필터를 전/후, 좌/우, 상/하 중 적어도 어느 한 방향으로 흔드는 단계; 상기 포터 필터를 회전시켜 담긴 물을 배출시키는 단계를 포함하는, 커피 추출용 로봇암을 이용한 그립 장치의 제어 방법이 제공될 수 있다.On the other hand, according to another embodiment of the present invention, in order to perform a water washing operation of the porter filter, controlling the operation of a robot device to move the porter filter to the washing unit; Operating the washing unit to spray washing water; Shaking the porter filter in at least one of front/rear, left/right, up/down direction by controlling an operation of the robot device while the washing water is sprayed from the washing unit; A control method of a grip device using a robot arm for coffee extraction, including the step of discharging water contained by rotating the porter filter may be provided.

본 발명에 따른 실시예에 의하면, 포터 필터를 쉽고 용이하게 파지하고 때에 따라 미는 동작을 수행할 수 있는 그립 장치를 통해 포터 필터를 커피 머신에 간편하게 장착 또는 탈거할 수 있는 장점이 있다. According to an embodiment of the present invention, there is an advantage in that the porter filter can be easily installed or removed from a coffee machine through a grip device capable of easily and easily gripping the porter filter and performing a pushing operation at times.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇암을 이용한 커피 추출용 그립 장치와 로봇 장치의 관계를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇암을 이용한 커피 추출용 그립 장치의 구성을 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 측면도이다.
도 4는 도 3을 "A" 방향에서 바라본 저면도이다.
도 5는 도 3을 "B" 방향에서 바라본 정면도이다.
도 6 내지 도 9는 핸들러를 이용하여 포터 필터를 밀어서 포터 필터를 탈거하거나 장착하는 과정을 도시한 참고도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 로봇암을 이용한 그립 장치의 제어 방법으로서 커피 추출 유닛으로부터 포터 필터를 탈거하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 로봇암을 이용한 그립 장치의 제어 방법으로서 커피 추출 유닛에 포터 필터를 장착하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 로봇암을 이용한 그립 장치의 제어 방법으로서 포터 필터를 세척하는 과정을 도시한 순서도이다.
1 is a perspective view showing a relationship between a grip device for coffee extraction using a robot arm and a robot device according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view showing the configuration of a grip device for coffee extraction using a robot arm according to an embodiment of the present invention.
3 is a side view of FIG. 2.
FIG. 4 is a bottom view of FIG. 3 as viewed from a direction "A".
5 is a front view of FIG. 3 as viewed from a direction "B".
6 to 9 are reference diagrams showing a process of removing or installing the porter filter by pushing the porter filter using a handler.
10 is a flow chart illustrating a process of removing a porter filter from a coffee extraction unit as a control method of a grip device using a robot arm according to another embodiment of the present invention.
11 is a flowchart illustrating a process of installing a porter filter in a coffee extraction unit as a control method of a grip device using a robot arm according to another embodiment of the present invention.
12 is a flowchart illustrating a process of cleaning a porter filter as a control method of a grip device using a robot arm according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 작용에 대해 상세하게 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 측면(aspects) 중 하나이며, 하기의 설명은 본 발명에 대한 상세한 기술의 일부를 이룰 수 있다.Hereinafter, a configuration and operation according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following description is one of several aspects of the invention that are claimable, and the following description may form part of the detailed description of the invention.

다만, 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성 또는 기능에 관한 구체적인 설명은 본 발명을 명료하게 하기 위해 생략할 수 있다.However, in describing the present invention, detailed descriptions of known configurations or functions may be omitted to clarify the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 포함할 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can make various changes and include various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it is to be understood to include all changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinal numbers, such as first and second, may be used to describe various elements, but the corresponding elements are not limited by these terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. When a component is referred to as being'connected' or'connected' to another component, it is understood that it may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in the middle. Should be.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 각 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, each embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 일 실시예에 따른 로봇암을 이용한 커피 추출용 그립 장치(200)는 로봇암을 이용하여 자동으로 커피를 추출하는 시스템에서 포터 필터(1)를 자유 자재로 파지하기 위해 로봇 장치(100)에 적용되는 구성일 수 있다. The gripping device 200 for coffee extraction using a robot arm according to an embodiment of the present invention includes a robot device 100 to freely grip the porter filter 1 in a system for automatically extracting coffee using a robot arm. ) May be applied to.

여기서 로봇암을 이용한 커피 추출 시스템은 자동 제어에 의해 움직이는 로봇 장치(100)와, 로봇 장치(100)에 결합되어 포터 필터(1)를 파지할 수 있는 그립 장치(200), 커피 추출 유닛 및 커피액 저장부를 포함하는 커피 머신, 그라인더, 탬퍼 등의 구성을 포함할 수 있다.Here, the coffee extraction system using the robot arm includes a robot device 100 that moves by automatic control, a grip device 200 that is coupled to the robot device 100 to hold the porter filter 1, a coffee extraction unit, and coffee. A coffee machine including a liquid storage unit, a grinder, and a tamper may be included.

도 1 및 도 2를 참조하면, 로봇암을 이용한 커피 추출용 그립 장치(200)는 로봇 장치(100)에서 움직임이 자유로운 관절부(110)의 타단부에 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 그립 장치(200)는 커피원두 또는 분쇄커피를 담을 수 있는 포터 필터(1)를 파지할 수 있도록 제공된다.Referring to FIGS. 1 and 2, a grip device 200 for coffee extraction using a robot arm may be detachably coupled to the other end of the joint part 110 in which movement is free in the robot device 100. The gripping device 200 is provided to hold a porter filter 1 capable of holding coffee beans or ground coffee.

포터 필터(1)는 커피를 추출하기 위한 용도로 일반적으로 널리 사용하고 있는 커피 용품의 일종으로서, 커피 머신에 장착되어 커피를 추출하는데 사용될 수 있다. 포터 필터(1)는 통상 커피를 담을 수 있도록 소정의 수용부가 형성된 필터 홀더(1-1)와, 그 필터 홀더(1-1)로부터 연장된 손잡이(1-2)를 포함할 수 있는데, 그립 장치(200)는 로봇 장치(100)에 의해 자동으로 커피액을 추출할 수 있도록 이 포터 필터(1)의 손잡이(1-2)를 필요에 따라 선택적으로 파지할 수 있도록 구성된다.The porter filter 1 is a kind of coffee equipment that is generally widely used for extracting coffee, and may be mounted on a coffee machine and used to extract coffee. The porter filter 1 may include a filter holder 1-1 in which a predetermined receiving part is formed so as to hold coffee, and a handle 1-2 extending from the filter holder 1-1. The device 200 is configured to selectively grip the handle 1-2 of the porter filter 1 as necessary so that coffee liquid can be automatically extracted by the robot device 100.

한편, 로봇 장치(100)는 도 1에 자세하게 도시된 바와 같이 복수의 관절부(110)를 포함하며, 이 관절부(110)의 일단부는 움직이지 않도록 고정되고 타단부는 복수 개의 운동 자유도를 갖도록 이동 가능하게 제공될 수 있다.On the other hand, the robot device 100 includes a plurality of joints 110 as shown in detail in FIG. 1, and one end of the joint 110 is fixed so as not to move, and the other end can be moved to have a plurality of degrees of freedom of movement. Can be provided.

로봇 장치(100)의 타단부는 필요에 따라 복수 개의 운동 자유도를 갖도록 설계되고 제어될 수 있는데, 본 실시예에 따른 로봇 장치(100)는 6개의 독립된 운동 자유도를 가지면서 원하는 동작을 모두 수행 가능하도록 6개의 관절부(110)를 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 장치(100)의 관절부(110)가 반드시 6개로 한정되어야 하는 것은 아니며 필요에 따라 관절부의 개수는 적절하게 증감될 수 있다.The other end of the robot device 100 may be designed and controlled to have a plurality of degrees of freedom of movement as necessary, and the robot device 100 according to the present embodiment can perform all desired movements while having six independent degrees of freedom of movement. It may include six joints 110 so as to. However, the number of joints 110 of the robot apparatus 100 according to an embodiment of the present invention is not necessarily limited to six, and the number of joints may be appropriately increased or decreased as necessary.

로봇 장치(100)에 의해 구현되는 6개의 운동 자유도는, 전/후, 좌/우, 상/하에 대한 3개의 직선 운동 자유도를 포함하며, 여기에 각각의 축(예컨대 X축, Y축, Z축)에 대한 3개(즉 롤링(rolling), 피칭(pitching), 요잉(yawing))의 회전 운동 자유도를 더 포함할 수 있다.The six degrees of freedom of motion implemented by the robot device 100 include three degrees of freedom for linear motion for front/back, left/right, and up/down, and each axis (eg, X-axis, Y-axis, Z Three (ie, rolling, pitching, yawing) rotational degrees of freedom for the axis) may be further included.

이에 따라 로봇 장치(100)는 사용자가 필요로 하는 모든 동작을 자유자재로 적절하게 구사할 수 있다. 이때, 모든 동작을 자유자재로 구사하기 위해 로봇 장치(100)의 각 회전 부분은 감속기, 모터, 엔코더, 모터 드라이버 등이 포함된 구성을 가질 수 있다.Accordingly, the robot device 100 can freely and appropriately perform all the operations required by the user. At this time, in order to freely perform all movements, each rotational part of the robot device 100 may have a configuration including a reducer, a motor, an encoder, a motor driver, and the like.

여기서 상기 로봇 장치(100)는 베이스부(120) 및 전동 동작부(130)를 더 포함할 수 있다. 베이스부(120)는 관절부(110)의 일단부가 고정 설치되도록 제공되어 복수의 관절부(110) 전체를 지지할 수 있다. Here, the robot device 100 may further include a base unit 120 and an electric operation unit 130. The base portion 120 is provided so that one end of the joint portion 110 is fixedly installed, so as to support the entire plurality of joint portions 110.

베이스부(120)는 복수의 관절부(110)의 하중과 관절부(110)가 동작될 때의 진동을 견디도록 구성될 수 있다. 베이스부(120)는 로봇 장치(100)가 배치되는 공간의 바닥면 또는 측벽에 고정 가능하게 제공될 수 있다. The base portion 120 may be configured to withstand the load of the plurality of joint portions 110 and vibration when the joint portion 110 is operated. The base unit 120 may be provided to be fixed to the floor or side wall of the space in which the robot device 100 is disposed.

그러나, 베이스부(120)는 반드시 고정되지 않고 필요에 따라 바닥면에서 다른 곳으로 자유롭게 이동할 수 있도록 전동 휠과 같은 이동 수단을 구비할 수도 있는 바, 이는 실시자의 필요에 따라 적절하게 구현할 수 있다.However, the base unit 120 is not necessarily fixed and may be provided with a moving means such as an electric wheel so that it can freely move from the bottom surface to another place as needed, which may be appropriately implemented according to the needs of the practitioner.

또한, 전동 동작부(130)는 로봇 장치(100)에서 복수의 관절부(110)가 관절 운동을 수행하여 필요한 동작을 자유자재로 구사할 수 있도록 제공될 수 있다. 전동 동작부(130)는 어느 하나의 관절부(110)가 이웃하는 다른 관절부(110) 또는 베이스부(120)와 상대적인 회전 운동이 가능하도록 연결될 수 있다.In addition, the electric operation unit 130 may be provided so that the plurality of joint units 110 perform joint movement in the robot apparatus 100 so that necessary movements can be freely performed. The electric operation unit 130 may be connected to any one of the joints 110 to enable a relative rotational motion with the neighboring joints 110 or base 120.

이 전동 동작부(130)는 앞에서 설명한 감속기, 모터, 엔코더 및 모터 드라이버 등과 같은 부품을 통해 외부(예컨대, 제어 유닛)의 제어 신호에 의하여 기 설정된 동작대로 구동되는 구성으로서, 전동 동작부(130)는 로봇 암 분야에서 일반적으로 널리 알려져 있으므로 더 이상의 설명은 생략한다.The electric operation unit 130 is a configuration that is driven as a preset operation by a control signal from an external (eg, control unit) through components such as a speed reducer, a motor, an encoder, and a motor driver described above, and the electric operation unit 130 Is generally widely known in the field of robotic arms, so further description will be omitted.

여기서, 상기 관절부(110)는 전동 동작부(130)를 통해 이웃하는 다른 관절부(110) 또는 베이스부(120)와 직선 방향 및 교차하는 방향 중 적어도 어느 한 방향으로 연결되도록 구성될 수 있는데, 반드시 이에 국한되는 것은 아니고 이와 다른 형태나 구조로 구현될 수도 있다.Here, the joint portion 110 may be configured to be connected in at least one of a linear direction and an intersecting direction with the other joint portion 110 or the base portion 120 neighboring through the electric operation portion 130, which must be It is not limited thereto, and may be implemented in a different form or structure.

또한 전동 동작부(130)는 어느 하나의 관절부(110)가 이웃하는 다른 관절부(110) 또는 베이스부(120)와 각도 조절 가능하도록 회전 운동을 수행할 수도 있고, 필요에 따라 길이 신장이 가능하도록 직선 왕복 운동이 수행될 수도 있다. 전동 동작부(130)가 직선 왕복 운동을 수행하도록 구성되는 경우, 전동 동작부(130)는 큰 관의 내부에 그보다 작은 관이 수용되는 형태의 실린더 구조로 구성되고 유압에 의해 길이가 신축되도록 구성될 수 있다.In addition, the electric operation unit 130 may perform a rotational motion so that the angle of any one joint part 110 and the adjacent joint part 110 or the base part 120 can be adjusted, and the length can be extended as necessary. Linear reciprocating motion may also be performed. When the electric operation unit 130 is configured to perform a linear reciprocating motion, the electric operation unit 130 is composed of a cylinder structure in which a smaller tube is accommodated inside a large tube, and its length is expanded and contracted by hydraulic pressure. Can be.

도 2 및 도 3을 참조하면, 그립 장치(200)는 결합 부재(210), 그립 동력부(220), 이격 거리 조절수단(230) 및 그립퍼(240)를 포함하고, 여기에 핸들러(250)를 추가로 더 포함할 수 있다.2 and 3, the grip device 200 includes a coupling member 210, a grip power unit 220, a separation distance adjustment means 230, and a gripper 240, wherein the handler 250 It may further include.

결합 부재(210)는 그립 장치(200)를 로봇 장치(100)의 관절부(110)에 결합하기 위한 구성으로서, 관절부(110) 중에서 움직임이 자유로운 타단부에 착탈 가능하게 결합될 수 있다. The coupling member 210 is a configuration for coupling the grip device 200 to the joint portion 110 of the robot device 100 and may be detachably coupled to the other end of the joint portion 110 in which movement is free.

결합 부재(210)는 관절부(110)의 타단부에 결합 가능하도록 형성되는 제1 결합부(211)와, 제1 결합부(211)와 일체로 형성되어 연결되며 그립 동력부(220)가 결합되기 위해 형성되는 제2 결합부(212)를 포함할 수 있다. The coupling member 210 is integrally formed with the first coupling portion 211 formed to be coupled to the other end of the joint portion 110 and the first coupling portion 211 to be connected, and the grip power portion 220 is coupled. It may include a second coupling portion 212 formed to be.

제1 결합부(211)는 관절부(110)의 형상에 대응되는 형상(예컨대, 원형)으로 형성될 수 있으며, 제2 결합부(212)는 그립 동력부(220)의 평면에 대응되는 형상(예컨대, 사각형)으로 형성될 수 있다.The first coupling portion 211 may be formed in a shape corresponding to the shape of the joint portion 110 (eg, circular), and the second coupling portion 212 is a shape corresponding to the plane of the grip power unit 220 ( For example, it may be formed in a square).

그립 동력부(220)는 결합 부재(210)의 제2 결합부(212)의 저면에 결합되는 것으로, 그립 장치(200)가 포터 필터(1)를 잡거나 놓는데 필요한 동력을 제공할 수 있다. The grip power unit 220 is coupled to the bottom surface of the second coupling unit 212 of the coupling member 210, and the grip device 200 may provide power required to hold or place the porter filter 1.

그립 동력부(220)는 전력에 의해 동력을 발생시키는 구동 모터로 구현될 수도 있고, 유압에 의해 동력을 발생시키는 유압 실린더로 구현될 수도 있는 바, 이는 실시자의 필요에 따라 적절하게 선택하여 적용할 수 있다. The grip power unit 220 may be implemented as a drive motor that generates power by electric power or a hydraulic cylinder that generates power by hydraulic pressure, which is appropriately selected and applied according to the needs of the implementer. I can.

또한, 그립 동력부(220)는 자체적으로 동력을 생성시키지 않고 기구적인 메카니즘으로만 구성될 수 있고, 이러한 경우 동력 전달이 가능한 동력 라인과 접속되어 그 동력라인으로부터 제공받은 동력을 이격 거리 조절수단(230)에 전달할 수도 있다.In addition, the grip power unit 220 does not generate power by itself and may be configured only with a mechanical mechanism, and in this case, it is connected to a power line capable of transmitting power, and a separation distance adjusting means ( 230).

이격 거리 조절수단(230)은 서로 독립적인 운동이 가능하도록 분리된 한 쌍의 구성으로서, 그립 동력부(220)의 동력에 의하여 그립 동력부(220) 상에서 이동되면서 이격 거리가 조절될 수 있다.The separation distance adjustment means 230 is a pair of components separated to enable independent movements from each other, and the separation distance may be adjusted while being moved on the grip power unit 220 by the power of the grip power unit 220.

도 4를 참조하면, 이격 거리 조절수단(230)은 가이드 레일(231) 및 이동체(232)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, the separation distance adjusting means 230 may include a guide rail 231 and a moving body 232.

가이드 레일(231)은 그립 동력부(220)의 일측면(예컨대, 저면)에 제공되는 것으로, 그립퍼(240)의 이동 방향과 동일한 방향을 따라 연장될 수 있다. 또한 이동체(232)는 한 쌍이 마련되어 가이드 레일(231)에 각각 독립적으로 설치되는 구성으로서, 외부(예컨대, 제어 유닛)의 제어 신호에 의하여 가이드 레일(231) 상에서 서로 멀어지거나 가까워지는 방향으로 이동될 수 있다.The guide rail 231 is provided on one side (eg, a bottom surface) of the grip power unit 220 and may extend along the same direction as the moving direction of the gripper 240. In addition, the moving body 232 is a configuration that is provided with a pair and is independently installed on the guide rail 231, and may be moved in a direction moving away or closer to each other on the guide rail 231 by a control signal from an external (eg, control unit). I can.

한 쌍의 이동체(232)는 서로 멀어지거나 가까워지는 방향으로 이동됨에 따라 이격 거리가 조절될 수 있다. 또한 이동체(232)에 각각 결합된 한 쌍의 그립퍼(240)의 이격 거리 역시 이동체(232)에 의해 조절되어 그립퍼(240)는 포터 필터(1)의 손잡이(1-2)를 파지하거나, 파지한 손잡이(1-2)를 놓을 수 있다.The separation distance may be adjusted as the pair of moving bodies 232 move in a direction that moves away from or close to each other. In addition, the distance between the pair of grippers 240 coupled to the movable body 232 is also adjusted by the movable body 232 so that the gripper 240 grips or grips the handle 1-2 of the porter filter 1 One handle (1-2) can be released.

그립퍼(240)는 한 쌍이 마련되어 한 쌍의 이격 거리 조절수단(230)에 일대일로 대응되도록 각각 설치된다. 한 쌍의 그립퍼(240)는 이격 거리 조절수단(230)의 작용에 의해 이격 거리가 조절되면서 포터 필터(1)를 파지하거나 파지 해제하게 된다.A pair of grippers 240 are provided so as to correspond to the pair of spaced distance adjusting means 230 on a one-to-one basis, respectively. The pair of grippers 240 grip or release the porter filter 1 while the separation distance is adjusted by the action of the separation distance adjusting means 230.

구체적으로, 그립퍼(240)는 도 5에 도시된 바와 같이 상부 블록(241), 파지부(242) 및 걸림턱(243)을 포함할 수 있다.Specifically, as shown in FIG. 5, the gripper 240 may include an upper block 241, a gripping portion 242, and a locking projection 243.

상부 블록(241)은 이격 거리 조절수단(230)의 이동체(232)의 하부에 결합되어 이동체(232)가 이동될 때 이동체(232)와 일체로 함께 움직일 수 있다.The upper block 241 is coupled to the lower portion of the moving body 232 of the separation distance adjusting means 230 and can move together with the moving body 232 when the moving body 232 is moved.

또한, 파지부(242)는 상부 블록(241)으로부터 하방으로 소정 길이만큼 연장되는 부위로서, 포터 필터(1)의 손잡이(1-2) 외표면의 적어도 일부를 감싸서 실질적으로 손잡이(1-2)를 파지하는 구성일 수 있다.In addition, the gripping portion 242 is a portion extending downward from the upper block 241 by a predetermined length, and substantially surrounds at least a part of the outer surface of the handle 1-2 of the porter filter 1 to substantially cover the handle 1-2 ) May be configured to hold.

또한 걸림턱(243)은 파지부(242)의 하단에 내측으로 돌출되도록 형성되는 것으로, 포터 필터(1)의 손잡이(1-2)의 하측이 그립퍼(240)의 하방으로 이탈되는 것이 방지되도록 지지할 수 있다. 이때, 걸림턱(243)은 파지부(242)와 둔각을 이루도록 형성될 수 있다.In addition, the locking jaw 243 is formed to protrude inward at the lower end of the gripping portion 242, so that the lower side of the handle 1-2 of the porter filter 1 is prevented from being separated from the gripper 240 downward. I can support it. In this case, the locking projection 243 may be formed to form an obtuse angle with the gripping portion 242.

따라서, 대략 "ㄷ"자 형상을 갖는 그립퍼(240)가 서로 멀어지는 방향으로 이동되면 그 이격 거리가 증가되어 그 사이에 포터 필터(1)의 손잡이(1-2)가 용이하게 삽입될 수 있고, 손잡이(1-2)가 삽입된 상태에서 그립퍼(240)가 다시 가까워지는 방향으로 이동되면 그립퍼(240)에 의해 포터 필터(1)의 손잡이(1-2)가 가압되면서 파지되어 포터 필터(1)는 그립 장치(200)에 의해 구속될 수 있다. 이에 따라, 로봇 장치(100)의 움직임과 동작에 따라 그립 장치(200)에 의해 구속된 포터 필터(1)의 위치가 가변될 수 있다.Therefore, when the grippers 240 having an approximately "c" shape are moved in a direction away from each other, the separation distance is increased so that the handle 1-2 of the porter filter 1 can be easily inserted therebetween, When the gripper 240 is moved in a direction closer again while the handle 1-2 is inserted, the handle 1-2 of the porter filter 1 is pressed by the gripper 240 and is gripped by the porter filter 1 ) May be restrained by the gripping device 200. Accordingly, the position of the porter filter 1 constrained by the grip device 200 may be changed according to the movement and operation of the robot device 100.

한편, 도 6 내지 도 9를 참조하면, 핸들러(250)는 그립퍼(240)가 포터 필터(1)를 파지하지 않은 상태에서 포터 필터(1)의 손잡이(1-2)를 어느 일측 방향으로 밀어 포터 필터(1)가 필터 홀더(1-1)를 중심으로 소정 각도 회전되도록 할 수 있다. Meanwhile, referring to FIGS. 6 to 9, the handler 250 pushes the handle 1-2 of the porter filter 1 in a direction in which the gripper 240 does not grip the porter filter 1. The porter filter 1 may be rotated at a predetermined angle around the filter holder 1-1.

즉, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 포터 필터(1)가 커피 추출 유닛(310)에 가체결된 상태에서 핸들러(250)를 이용하여 포터 필터(1)를 회전시킴으로써 포터 필터(1)가 커피 추출 유닛(310)에 완전 장착되도록 할 수 있다. That is, as shown in Figs. 8 and 9, the porter filter 1 is rotated by using the handler 250 while the porter filter 1 is pre-fastened to the coffee extraction unit 310 ) May be completely mounted on the coffee extraction unit 310.

또한, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 포터 필터(1)를 커피 추출 유닛(310)으로부터 탈거할 때 핸들러(250)를 이용하여 포터 필터(1)의 손잡이(1-2)를 탈거 방향으로 밀어 포터 필터(1)가 커피 추출 유닛(310)에서 완전 장착이 해제되면서 가체결 상태가 되도록 한 후, 그립퍼(240)로 손잡이(1-2)를 파지하여 포터 필터(1)를 커피 추출 유닛(310)에서 완전 탈거할 수 있다.6 and 7, when removing the porter filter 1 from the coffee brewing unit 310, the handle 1-2 of the porter filter 1 is removed using the handler 250. After pushing in the direction so that the porter filter 1 is completely dismounted from the coffee brewing unit 310 and is in a pre-fastened state, the handle 1-2 is gripped with the gripper 240 to place the porter filter 1 into coffee. It can be completely removed in the extraction unit 310.

핸들러(250)는 손잡이(1-2)를 반드시 파지하지 않아도 되는 상황에서 간단하게 손잡이(1-2)를 어느 일 방향으로 미는 힘을 포터 필터(1)에 제공하기 위한 것으로서, 그립퍼(240)에 가해지는 부담을 완화하여 그립퍼(240)의 사용 연한을 증가시킬 수 있다. 핸들러(250)가 손잡이(1-2)를 미는 동작 및 그 작용 효과에 대해서는 뒤에서 다시 설명한다.The handler 250 is for simply providing a force to push the handle 1-2 in any one direction to the porter filter 1 in a situation where the handle 1-2 is not necessarily gripped, and the gripper 240 It is possible to increase the service life of the gripper 240 by reducing the burden applied to the gripper 240. The operation of the handler 250 pushing the handle 1-2 and its effect will be described again later.

핸들러(250)는 그립퍼(240)의 상방에 제공되며, 포터 필터(1)를 향하여 전방으로 소정 길이만큼 돌출될 수 있다. 또한 핸들러(250)는 양 측면 중 적어도 어느 일 측면으로 포터 필터(1)의 손잡이(1-2)를 측방을 향해 밀 수 있도록 구성된다.The handler 250 is provided above the gripper 240 and may protrude forward by a predetermined length toward the porter filter 1. In addition, the handler 250 is configured to push the handle 1-2 of the porter filter 1 toward at least one of both sides toward the side.

구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같이 핸들러(250)는 수직 블록(251) 및 수평 블록(252)을 포함할 수 있다.Specifically, as shown in FIG. 3, the handler 250 may include a vertical block 251 and a horizontal block 252.

수직 블록(251)은 결합 부재(210) 및 그립 동력부(220) 중 적어도 어느 하나에 고정 결합될 수 있다. 또한, 수평 블록(252)은 수직 블록(251)의 하단부에서 포터 필터(1)를 향하는 전방으로 소정 길이만큼 돌출될 수 있다.The vertical block 251 may be fixedly coupled to at least one of the coupling member 210 and the grip power unit 220. Further, the horizontal block 252 may protrude by a predetermined length from the lower end of the vertical block 251 toward the porter filter 1.

수직 블록(251)과 수평 블록(252)은 상호 연결되어 전체적인 형상이 대략 "ㄴ"자의 형상을 이루고, 포터 필터(1)의 손잡이(1-2)를 측방으로 밀 때 수평 블록(252)의 양 측면 중 어느 한 측면을 이용하여 밀도록 구성된다.The vertical block 251 and the horizontal block 252 are interconnected to form an approximately "b" shape, and when pushing the handle 1-2 of the porter filter 1 to the side, the horizontal block 252 It is configured to push using either side of both sides.

한편, 도 6 내지 도 9, 도 10 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 커피 추출용 로봇암을 이용한 그립 장치의 제어 방법에 대하여 설명한다.Meanwhile, a control method of a grip device using a robot arm for coffee extraction according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 to 9 and 10 to 12.

먼저 도 10을 참조하면, 커피 추출 유닛으로부터 포터 필터(1)를 탈거할 때, 그립 장치(200)는 포터 필터(1)를 파지하지 않고 도 6에 도시된 바와 같이 그립 장치(200)에 구비된 핸들러(250)를 통해 포터 필터(1)를 탈거가 되는 일 측방으로 먼저 밀어 포터 필터(1)가 커피 추출 유닛(310)에 완전 장착된 상태(a)로부터 도 7에 도시된 바와 같은 가체결 상태(b)로 전환되도록 로봇 장치(100)와 그립 장치(200)의 동작을 제어할 수 있다(S10). First, referring to FIG. 10, when removing the porter filter 1 from the coffee extraction unit, the grip device 200 is provided in the grip device 200 as shown in FIG. 6 without holding the porter filter 1. As shown in FIG. 7 from the state (a) in which the porter filter 1 is completely mounted on the coffee extraction unit 310 by first pushing the porter filter 1 to the side to be removed through the handler 250 It is possible to control the operation of the robot device 100 and the grip device 200 so as to be converted to the fastened state (b) (S10).

이어서, 도 7과 같은 가체결 상태가 되면 그립 장치(200)를 제어하여 포터 필터(1)를 파지하는 동작을 수행할 수 있다(S11), Subsequently, when the temporary fastening state as shown in FIG. 7 is reached, an operation of gripping the porter filter 1 by controlling the grip device 200 may be performed (S11),

그 다음 포터 필터(1)를 필터 홀더(1-1)를 중심으로 소정 각도 회전시켜 커피 추출 유닛으로부터 포터 필터(1)를 완전히 탈거하는 단계를 수행할 수 있다(S12).Then, the porter filter 1 may be rotated about the filter holder 1-1 at a predetermined angle to completely remove the porter filter 1 from the coffee extraction unit (S12).

한편 도 11을 참조하면, 커피 추출 유닛에 포터 필터(1)를 장착할 때, 제어 유닛은 로봇 장치(100) 및 그립 장치(200)의 동작을 제어하여 포터 필터(1)를 먼저 파지하는 단계를 수행할 수 있다(S20).Meanwhile, referring to FIG. 11, when mounting the porter filter 1 in the coffee extraction unit, the control unit controls the operation of the robot device 100 and the grip device 200 to first grip the porter filter 1 Can be performed (S20).

이어서, 포터 필터(1)가 커피 추출 유닛에 장착되는 타 측방으로 포터 필터(1)를 소정 각도 회전시켜 포터 필터(1)가 커피 추출 유닛(310)에 가체결 상태(b)가 되도록 한다(S21). Subsequently, the porter filter 1 is rotated by a predetermined angle to the other side where the porter filter 1 is mounted on the coffee brewing unit so that the porter filter 1 is temporarily fastened to the coffee brewing unit 310 (b) ( S21).

그 다음, 제어 유닛은 도 8에 도시된 바와 같이 핸들러(250)를 이용하여 포터 필터(1)를 완전 장착 방향(a 방향)으로 밀어 도 9에 도시된 바와 같이 포터 필터(1)가 커피 추출 유닛에 완전 장착된 상태(a)가 되도록 로봇 장치(100)를 제어할 수 있다(S22).Then, the control unit pushes the porter filter 1 in the completely mounting direction (direction a) using the handler 250 as shown in FIG. 8 so that the porter filter 1 extracts coffee as shown in FIG. It is possible to control the robot device 100 so that it is completely mounted on the unit (a) (S22).

한편, 포터 필터(1)가 커피 추출 유닛에 완전 장착된 후 커피액이 추출되는 동안, 도 6에 도시된 바와 같이 포터 필터(1)의 손잡이(1-2)의 양 측면 중 포터 필터(1)의 탈거 방향(a에서 b로 향하는 방향)에 해당하는 일 측면에 상기 핸들러(250)의 측면부가 접촉하도록 로봇 장치(100)의 동작을 제어하고, 커피액의 추출이 완료될 때까지 핸들러(250)의 측면부가 손잡이(1-2)에 접촉된 상태로 로봇 장치(100) 및 그립 장치(200)의 동작을 정지 상태로 대기시킬 수 있다.On the other hand, while the coffee liquid is being extracted after the porter filter 1 is completely mounted on the coffee extraction unit, as shown in FIG. 6, the porter filter 1 among both sides of the handle 1-2 of the porter filter 1 ), the operation of the robot device 100 is controlled so that the side portion of the handler 250 is in contact with one side corresponding to the removal direction (direction from a to b), and until extraction of the coffee liquid is completed, the handler ( The operation of the robot device 100 and the grip device 200 may be stopped in a state in which the side portion of 250) is in contact with the handle 1-2.

한편, 도 12를 참조하면, 포터 필터(1)의 수세 동작을 수행할 때, 제어 유닛은 로봇 장치(100) 및 그립 장치(200) 중 적어도 어느 하나의 동작을 제어하여 포터 필터(1)를 수세부(340)으로 이동시키는 단계를 수행할 수 있다(S30). Meanwhile, referring to FIG. 12, when performing the water washing operation of the porter filter 1, the control unit controls the operation of at least one of the robot device 100 and the grip device 200 to control the porter filter 1. It is possible to perform the step of moving to the water detail unit 340 (S30).

또한, 포터 필터(1)가 수세부(340)로 이동되면, 제어 유닛은 수세부(340)를 동작시켜 세정수를 분사시키는 단계를 수행할 수 있다(S31).In addition, when the porter filter 1 is moved to the washing unit 340, the control unit may perform a step of spraying the washing water by operating the washing unit 340 (S31).

또한, 세정수가 분사되는 동안 제어 유닛은 로봇 장치(100) 및 그립 장치(200) 중 적어도 어느 하나를 제어하여 포터 필터(1)를 전/후, 좌/우, 상/하 중 적어도 어느 한 방향으로 흔들어 세척하는 단계를 수행할 수 있다(S32).In addition, while the washing water is sprayed, the control unit controls at least one of the robot device 100 and the grip device 200 to move the porter filter 1 in at least one of front/rear, left/right, and up/down directions. The step of washing by shaking can be performed (S32).

또한, 포터 필터(1)를 회전시켜 필터 홀더(1-1)에 담긴 물을 배출하는 단계(S33)를 수행할 수 있고, 이러한 흔드는 단계와 물을 배출하는 동작을 필요에 따라 수회 반복하여 포터 필터(1)를 깨끗하게 세척할 수 있다.In addition, the step of discharging water contained in the filter holder 1-1 by rotating the porter filter 1 (S33) can be performed, and the shaking step and the operation of discharging water are repeated several times as necessary to Filter (1) can be cleaned cleanly.

이상, 본 발명의 실시예에 따른 로봇암을 이용한 커피 추출용 그립 장치 및 그 제어 방법을 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시 형태들을 조합, 치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시 형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.In the above, a grip device for coffee extraction using a robot arm according to an embodiment of the present invention and a control method thereof have been described as specific embodiments, but this is only an example, and the present invention is not limited thereto, and the basis disclosed in the present specification It should be construed as having the widest scope according to ideas. A person skilled in the art may combine and replace the disclosed embodiments to implement a pattern of a shape not indicated, but this also does not depart from the scope of the present invention. In addition, those skilled in the art can easily change or modify the disclosed embodiments based on the present specification, and it is clear that such changes or modifications also belong to the scope of the present invention.

1 : 포터 필터
1-1 : 필터 홀더
1-2 : 손잡이
100 : 로봇 장치
110 : 관절부
120 : 베이스부
130 : 전동 동작부
200 : 그립 장치
210 : 결합 부재
211 : 제1 결합부
212 : 제2 결합부
220 : 그립 동력부
230 : 이격 거리 조절수단
231 : 가이드 레일
232 : 이동체
240 : 그립퍼
241 : 상부 블록
242 : 파지부
243 : 걸림턱
250 : 핸들러
251 : 수직 블록
252 : 수평 블록
1: Porter filter
1-1: filter holder
1-2: handle
100: robot device
110: joint
120: base part
130: electric operation unit
200: grip device
210: coupling member
211: first coupling portion
212: second coupling portion
220: grip power unit
230: separation distance adjustment means
231: guide rail
232: moving object
240: gripper
241: upper block
242: holding part
243: locking jaw
250: handler
251: vertical block
252: horizontal block

Claims (7)

로봇 장치의 관절부에 착탈 가능하게 결합되는 결합부재;
상기 결합부재에 결합되며, 포터 필터를 잡거나 놓는데 소요되는 동력을 제공하는 그립 동력부;
상기 그립 동력부에 의하여 이동되면서 이격 거리가 조절되는 한 쌍의 이격 거리 조절수단;
상기 한 쌍의 이격 거리 조절수단에 각각 제공되며, 상기 이격 거리 조절수단에 의해 상기 포터 필터를 파지하거나 파지 해제하는 한 쌍의 그립퍼; 및
상기 그립퍼의 상방에 제공되며, 상기 포터 필터를 향하여 돌출되고, 양 측면 중 적어도 어느 일 측면으로 상기 포터 필터의 손잡이를 측방을 향해 밀도록 제공되는 핸들러를 포함하는,
로봇암을 이용한 커피 추출용 그립 장치.
A coupling member detachably coupled to the joint portion of the robot device;
A grip power unit coupled to the coupling member and providing power required to hold or place the porter filter;
A pair of separation distance adjustment means for adjusting the separation distance while being moved by the grip power unit;
A pair of grippers each provided to the pair of separation distance adjusting means, and gripping or releasing the porter filter by the separation distance adjusting means; And
It is provided above the gripper, protrudes toward the porter filter, including a handler provided to push the handle of the porter filter toward at least one side of both sides toward the side,
A grip device for brewing coffee using a robot arm.
제1 항에 있어서,
상기 그립퍼는,
상기 이격 거리 조절수단의 하부에 결합되는 상부 블록;
상기 포터 필터의 손잡이 외표면의 적어도 일부를 감싸서 파지하도록 상기 상부 블록로부터 하방으로 연장되는 파지부; 및
상기 파지부의 하단부에 형성되어 상기 포터 필터의 손잡이의 하측이 하방으로 이탈되는 것이 방지되도록 지지하되, 상기 파지부와 둔각을 이루는 걸림턱;을 포함하는,
로봇암을 이용한 커피 추출용 그립 장치.
The method of claim 1,
The gripper,
An upper block coupled to a lower portion of the separation distance adjusting means;
A gripping portion extending downward from the upper block so as to surround and grip at least a portion of an outer surface of the handle of the porter filter; And
Including; formed at the lower end of the gripping portion and supporting to prevent the lower side of the handle of the porter filter from being separated downward, but forming an obtuse angle with the gripping portion;
A grip device for brewing coffee using a robot arm.
삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 핸들러는,
상기 결합 부재 및 상기 그립 동력부 중 적어도 어느 하나에 결합 가능하게 제공되는 수직 블록; 및
상기 수직 블록의 하단부에서 상기 포터 필터를 향하는 전방으로 돌출되는 수평 블록;을 포함하는,
로봇암을 이용한 커피 추출용 그립 장치.
The method of claim 1,
The handler,
A vertical block coupled to at least one of the coupling member and the grip power unit; And
Including; a horizontal block protruding forward from the lower end of the vertical block toward the porter filter;
A grip device for brewing coffee using a robot arm.
커피 추출 유닛으로부터 포터 필터를 탈거할 때, 로봇 장치의 동작을 제어하여 그립 장치의 전방에 구비된 핸들러를 이용하여 상기 포터 필터를 탈거 방향으로 먼저 밀어 상기 포터 필터가 커피 추출 유닛에 가체결 상태가 되도록 하는 단계;
상기 그립 장치의 동작을 제어하여 상기 포터 필터를 파지하는 단계; 및
상기 포터 필터를 파지하면 상기 로봇 장치의 동작을 제어하여 상기 포터 필터를 필터 홀더의 중심에 대하여 소정 각도 회전시켜 상기 커피 추출 유닛으로부터 상기 포터 필터를 탈거하는 단계;를 포함하는,
커피 추출용 로봇암을 이용한 그립 장치의 제어 방법.
When removing the porter filter from the coffee brewing unit, by controlling the operation of the robot device, the porter filter is first pushed in the removing direction using a handler provided in the front of the grip device so that the porter filter is temporarily fastened to the coffee brewing unit. Making it possible;
Controlling the operation of the gripping device to grip the porter filter; And
Including, when the porter filter is gripped, controlling the operation of the robot device to rotate the porter filter at a predetermined angle with respect to the center of the filter holder to remove the porter filter from the coffee extraction unit
Control method of a grip device using a robot arm for coffee extraction.
포터 필터를 커피 추출 유닛에 장착할 때, 로봇 장치 및 그립 장치의 동작을 제어하여 상기 포터 필터를 파지하는 단계;
파지한 상기 포터 필터를 커피 추출 유닛에 장착 방향으로 소정 각도만큼 회전시켜 상기 포터 필터가 상기 커피 추출 유닛에 가체결 상태가 되도록 하는 단계; 및
상기 로봇 장치의 동작을 제어하여 상기 그립 장치의 전방에 구비된 핸들러를 이용하여 상기 포터 필터를 완전 장착 방향으로 밀어 상기 포터 필터가 상기 커피 추출 유닛에 완전 장착되도록 하는 단계;를 포함하는,
커피 추출용 로봇암을 이용한 그립 장치의 제어 방법.
When mounting the porter filter to the coffee brewing unit, controlling the operation of the robot device and the gripping device to hold the porter filter;
Rotating the held porter filter by a predetermined angle in a direction in which the porter filter is mounted on the coffee extracting unit so that the porter filter is temporarily fastened to the coffee extracting unit; And
Including, by controlling the operation of the robot device by pushing the porter filter in a completely mounting direction using a handler provided in front of the grip device so that the porter filter is completely mounted on the coffee extraction unit; including,
Control method of a grip device using a robot arm for coffee extraction.
삭제delete
KR1020200046559A 2020-04-17 2020-04-17 Gripping apparatus for extracting coffee using robot arm and controllong method thereof KR102173073B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200046559A KR102173073B1 (en) 2020-04-17 2020-04-17 Gripping apparatus for extracting coffee using robot arm and controllong method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200046559A KR102173073B1 (en) 2020-04-17 2020-04-17 Gripping apparatus for extracting coffee using robot arm and controllong method thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102173073B1 true KR102173073B1 (en) 2020-11-03

Family

ID=73197927

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200046559A KR102173073B1 (en) 2020-04-17 2020-04-17 Gripping apparatus for extracting coffee using robot arm and controllong method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102173073B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102298400B1 (en) 2020-12-30 2021-09-03 정화영 Barista device with robot
KR20230071901A (en) 2021-11-16 2023-05-24 주식회사 현대케피코 Object gripping robot and object gripping method using the same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002001687A (en) * 2000-06-22 2002-01-08 Seiko Corp Article gripping device
KR20190113257A (en) 2018-03-28 2019-10-08 경상대학교산학협력단 Barista coffee robot
KR102093088B1 (en) * 2020-01-15 2020-03-24 박노섭 Unmanned coffee drink manufacturing system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002001687A (en) * 2000-06-22 2002-01-08 Seiko Corp Article gripping device
KR20190113257A (en) 2018-03-28 2019-10-08 경상대학교산학협력단 Barista coffee robot
KR102093088B1 (en) * 2020-01-15 2020-03-24 박노섭 Unmanned coffee drink manufacturing system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102298400B1 (en) 2020-12-30 2021-09-03 정화영 Barista device with robot
KR20230071901A (en) 2021-11-16 2023-05-24 주식회사 현대케피코 Object gripping robot and object gripping method using the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102173073B1 (en) Gripping apparatus for extracting coffee using robot arm and controllong method thereof
KR102118843B1 (en) Robot gripper for manufacturing coffee drink
WO2017166937A1 (en) System and method for automatically brewing coffee
CN103209585A (en) A milking parlour for animals
CN110757318B (en) Surface treatment device for satellite signal receiving equipment
CN111570355B (en) Automatic cleaning device for medical clamp-type instrument
KR102232603B1 (en) Coffee extracting system using robot arm and controlling method thereof
CN107958805A (en) A kind of 4P breakers reflecting plate assembles static contact assembly system
CN109966727B (en) Playground lime dotted line coating vehicle
CN217478243U (en) Self-cleaning bucket elevator
CN213996660U (en) Sieving mechanism for agricultural product processing
CN109352456A (en) The automatic sander of hot pot base
CN108336870A (en) A kind of new energy rotor press arm device
CN211241134U (en) Self-adaptation slope turf spreading machine
US20120176677A1 (en) Device for mechanical cleaning the spectacles glasses
CN208004392U (en) A kind of tooth mould steam cleaner
CN211382410U (en) Auxiliary device convenient to patient washs medicine feeding postpartum
JP3192441U (en) Powder supply equipment for continuous casting equipment
CN110898890A (en) Grinding and crushing device and grinding method
CN218343585U (en) Children's shallow convenient to adjust
CN220427854U (en) Port grinding device easy to use
CN206622940U (en) Jing Yin automatic glass edge polisher
EP2087964A3 (en) Swinging suction cup, in particular for worktables of machine tools
CN216089352U (en) Electric cup brush with adjustable brush head radius and replaceable brush head
CN218796739U (en) Electromechanical integrated paint spraying equipment for automobile parts

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant