KR102351909B1

KR102351909B1 - 개인 맞춤형 화장품 제조, 판매기의 원료 및 용기 공급장치

Info

Publication number: KR102351909B1
Application number: KR1020210161809A
Authority: KR
Inventors: 오대명; 노태경; 최우각; 안선희
Original assignee: (주)대성하이텍; (주)릴리커버
Priority date: 2021-11-23
Filing date: 2021-11-23
Publication date: 2022-01-17
Also published as: WO2023095984A1

Abstract

본 발명은 개인 맞춤형 화장품 제조, 판매기의 원료 및 용기 공급장치에 관한 것으로서, 원격지에서도 각 원료의 잔량을 실시간으로 파악할 수 있고, 원료 보충시 불순물이 혼입되는 것을 방지하는 데 그 목적이 있다.
이를 위하여 본 발명은, 개인 맞춤형 화장품 제조, 판매기의 하우징 내부에 구비되어, 액상의 화장품 원료와, 원료를 담기위한 용기를 공급하기 위한 장치에 있어서, 원료 공급장치는, 화장품 원료를 각각의 1회용 원료 파우치(220)에 담아 각각 공급하고, 용기 공급장치는, 용기몸체(311)에 캡(312)을 체결한 용기(310)를 카트리지(320)에 수평방향으로 적재하여 공급하는 것을 특징으로 한다.

Description

개인 맞춤형 화장품 제조, 판매기의 원료 및 용기 공급장치{INGREDIENT AND BOTTLE SUPPLY DEVICE FOR MANUFACTURING AND SELLING APPARATUS OF CUSTOMIZED COSMETICS}

본 발명은 공항, 터미널, 백화점, 상가 등에 자동판매기 형태로 설치되는 개인 맞춤형 화장품 제조, 판매기의 원료 및 용기 공급장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 화장품의 각 원료를 파우치에 담아 각각 공급하고, 용기몸체와 캡을 체결한 상태로 하우징 내부에 공급함으로써, 용기 내부에 불순물이 혼입되는 것을 방지하고 화장품 제조기준을 만족시킬 수 있도록 한 개인 맞춤형 화장품 제조, 판매기의 원료 및 용기 공급장치에 관한 것이다.

일반적으로 화장품은, 화장품 제조회사에서 대량으로 생산되어 미용관련 매장을 통해 소비자들에게 판매되고 있다.

또한 화장품은, 일정한 제조설비 및 품질관리 시설을 갖추고 당국의 허가를 받은 자만이 제조할 수 있도록 되어 있다.

그런데 화장품 제조회사에서 수많은 소비자들의 기호 및 피부 특성을 모두 고려하여 화장품을 제조하는 것은 현실적으로 불가능하다고 할 수 있다.

이로써 화장품 제조회사에서는 피부 트러블 등의 문제가 발생하지 않도록 화장품을 제조하는 경향이 있고, 이로 인해 소비자들의 다양한 욕구를 충족시키는데 한계가 있다.

이에 따라 소비자들은, 자신의 피부에 적합한 화장품을 스스로 찾아서 구매해야 하는 불편함이 있다.

최근에는, 여드름, 주름, 기미, 잡티 등을 관리하기 위해 화장품에 특정한 성분을 첨가한 기능성 화장품이 제조, 판매되고 있다.

그러나 상기한 기능성 화장품 역시, 피부 특성이 서로 다른 소비자들의 욕구를 모두 만족시키기가 어렵다.

이러한 문제점을 해소하기 위해, 소비자가 직접 자신의 피부 특성에 맞는 화장품을 제조할 수 있도록 하는 개인 맞춤형 화장품 제조장치가 제안된 바 있다.

그 일례로 한국 등록특허 제10-2211803호에 개시된 "개인 맞춤형 화장품 제조장치"가 있다.

상기한 종래의 화장품 제조장치는, 로봇 암; 화장품 용기를 공급하는 용기공급부; 상기 화장품 용기에 화장품 원료를 주입하기 위한 노즐부; 상기 노즐부로 상기 화장품 용기를 이송하는 이송부; 상기 화장품 용기의 캡을 공급하는 캡공급부; 상기 화장품 원료가 주입된 상기 화장품 용기를 교반하기 위한 교반부; 및 상부 플레이트와 상기 상부 플레이트 아래에 공간을 구비한 작업 테이블;을 포함하여 구성된다.

상기 용기공급부, 노즐부, 이송부, 캡공급부 및 교반부는, 로봇 암을 중심으로 로봇 암의 주위에 배치된다.

그리고 상기 화장품 용기는, 상기 로봇 암에 의해, 용기공급부, 이송부 및 상기 교반부로 순차적으로 이동된다.

상기한 종래의 화장품 제조장치에 의하면, 소비자의 피부 상태에 맞춘 화장품을 제조할 수 있다는 장점이 있다.

그런데 상기한 종래의 화장품 제조장치는 다음과 같은 문제점이 있다.

먼저 각 화장품 원료를 원료보관통에 보관하여 공급하는 방식이므로, 원료가 소진되면 원료보관통에 원료를 일일이 충전해야 하고, 이 과정에서 불순물이 혼입되거가 공기 산화현상이 발생할 수 있다.

또한 원료보관통이 하우징의 하부에 구비되어 있으므로, 남아있는 원료의 양을 육안으로 확인하기가 불편하고, 주기적으로 원료의 잔량을 체크하여야 한다.

또한 원료 주입펌프의 작동을 중지시킨 경우에도, 일정시간 동안은 원료공급관에 잔류하고 있던 용액이 주입노즐측을 향해 유동하게 된다.

이로써 한 종류의 화장품 원료 주입을 완료하고 용기를 다음 주입노즐로 이동시킨 후, 이전 원료공급관 및 주입노즐에 남아있던 원료 용액이 누설되어 주위를 오염시키게 된다.

이를 방지하기 위해서는, 원료 주입펌프의 작동을 중지시키고 주입노즐에 남아있던 원료잔량이 모두 낙하한 후에 용기를 다음 노즐로 이동시켜야 하는데, 이 경우에는 화장품 제조시간이 지연된다.

또한 용기와 캡을 하우징 내부로 각각 공급하는 방식이므로, 용기 내부에 불순물이 혼입될 수 있다.

이로써 관련법령에서 규정하고 있는 화장품 제조기준을 만족시키기가 어렵고, 품질관리에 어려움이 있다.

한국 등록특허 제10-2211803호(2021. 02. 04. 공고) 한국 등록특허 제10-1943071호(2019. 04. 12. 공고) 한국 공개특허 제10-2018-0007500호(2018. 01. 23. 공개)

본 발명은 상기한 종래의 개인 맞춤형 화장품 제조장치의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 각 원료의 잔량을 일일이 확인할 필요가 없도록 하고, 원격지에서도 각 원료의 잔량을 실시간으로 파악할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 용기에 한 종류의 원료 주입을 완료하고 다음 노즐로 이동시킨 후, 이전 원료공급관 및 노즐에 남아있던 원료가 누설되어 주위를 오염시키는 것을 방지하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 원료 보충시 불순물이 혼입되거나 공기 산화현상이 발생하지 않도록 하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 관련법령에서 규정하고 있는 엄격한 화장품 제조기준을 만족시킬 수 있도록 하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 개인 맞춤형 화장품 제조, 판매기의 하우징 내부에 구비되어, 액상의 화장품 원료와, 원료를 담기 위한 용기를 공급하는 장치에 있어서, 원료 공급장치는, 화장품 원료를 1회용 원료 파우치에 담아 각각 공급하고, 용기 공급장치는, 용기몸체에 캡을 체결한 용기를 카트리지에 수평방향으로 적재하여 공급하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 원료 파우치의 상부에, 각 후크에 매달기 위한 관통공이 형성되고, 상기 각 후크의 상부에, 각 원료 파우치의 원료 잔량을 감지하기 위한 잔량확인 로드셀이 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 잔량 확인 로드셀은, 각 원료 파우치의 중량 감소를 감지하여 하우징의 하부에 구비된 제어부에 전송하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제어부는, 각 잔량확인 로드셀이 감지한 원료 부족 여부를 원격지의 중앙제어장치에 전송하고, 상기 중앙제어장치는, 각 제조, 판매기의 관리자 무선 단말기를 통해 원료의 부족 상황을 무선으로 전송하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 원료 공급장치는, 원료 파우치 내부의 원료를 원료공급관을 통해 원료 주입부로 이송시키기 위한 복수의 펌프와, 상기 복수의 펌프를 각각 구동하기 위한 복수의 구동모터와, 원료의 주입이 완료된 후 원료공급관 및 주입노즐에 원료 용액이 잔류하지 않도록 하는 잔류 방지장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 잔류 방지장치는, 몸체부와, 상기 몸체부와 원료 파우치측을 연결하는 파우치 연결부재와, 상기 몸체부와 주입노즐측을 연결하는 주입노즐 연결부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 몸체부의 내부에, 상기 파우치 연결부재와 연결되는 제1유로와, 상기 제1유로에서 수직으로 분기되는 제2유로와, 상기 제2유로에서 수직으로 분기되는 제3유로와, 상기 제1유로와 상기 제3유로를 서로 연결하는 제4유로가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제2유로에, 제1 볼, 제1 스프링 및 제1 밀폐부재가 구비되고, 상기 제4유로에, 제2 볼, 제2 스프링 및 제2 밀폐부재가 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 용기 공급장치는, 복수의 용기가 적재된 복수의 카트리지를 수용하기 위한 카트리지 적재부와, 상기 카트리지 적재부의 일측에 구비되어, 카트리지를 하나씩 수평방향으로 이송시키기 위한 카트리지 이송장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 카트리지 적재부의 타측에, 용기가 모두 배출된 빈 카트리지를 감지하여 카트리지 적재부의 외부로 배출하기 위한 카트리지 배출장치가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 카트리지의 하부로부터 배출되는 용기를 일정거리 이동시킨 후 90도로 회전시키기 위한 용기 직립부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 다관절 로봇의 그리퍼에 의해 이동된 용기로부터 캡을 분리하고, 용기몸체에 원료를 주입한 후 다시 캡을 체결하기 위한 캡 분리/체결장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 캡 분리/체결장치는, 다관절 로봇의 그리퍼가 캡을 파지한 상태에서, 용기몸체를 회전시켜 캡을 용기몸체로부터 분리 및 체결하기 위한 캡 분리/체결부와, 상기 용기몸체로부터 분리된 캡을 일시적으로 보관하기 위한 캡 보관부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 캡 분리/체결부는, 상기 용기몸체를 정,역방향으로 회전시키기는 회전 스핀들과, 상기 회전 스핀들의 하부에 구비되는 감속기와, 상기 감속기의 하부에 구비되는 구동모터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 다양한 소비자의 피부에 적합한 고품질의 화장품을 안전하고 청정한 상태에서 자동으로 생산하여 판매할 수 있는 효과가 있다.

또한 각 화장품 원료를 파우치 형태로 각각 공급함으로써, 용기에 불순물이 혼입되는 것을 원천적으로 방지할 수 있고, 원료의 보충과정에서 발생하는 공기 산화 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한 원료주입부에 잔류 방지장치를 구비함으로써, 원료를 용기에 주입한 후 원료공급관 및 주입노즐에 원료 용액이 잔류하지 않도록 할 수 있다.

이로써 한 종류의 원료주입이 완료된 용기를 이동시킨 후, 이전 원료공급관 및 주입노즐에 남아있던 잔류용액이 누설되어 주위를 오염시키는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한 각 원료 파우치의 상부에 구비된 로드 셀에 의해 원료의 잔량을 자동으로 파악할 수 있고, 원격지에서도 각 원료의 잔량을 실시간으로 파악할 수 있는 효과가 있다.

또한 용기몸체에 캡을 씌운 상태로 용기를 공급함으로써, 용기 내에 불순물이 혼입되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한 용기를 눕힌 상태로 카트리지에 적재하여 공급함으로써, 한꺼번에 많은 용기를 공급할 수 있는 효과가 있다.

또한 관련법령에서 규정하고 있는 화장품 제조기준을 만족시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한 원격지의 중앙제어장치에서 다수의 화장품 제조장치를 효율적으로 관리할 수 있는 효과가 있다.

또한 중앙제어장치과 관리자의 휴대단말기를 무선으로 연결함으로써, 각 제조장치의 관리자가 원료의 부족여부, 장치의 이상여부 등을 실시간으로 파악하여 신속하게 대응할 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 화장품 제조장치의 전체 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 화장품 제조장치의 각 구성을 설명하기 위한 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 제어부의 구성을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 화장품 제조장치와 중앙제어장치의 연결방식을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 따른 원료 공급부 및 용기 공급부를 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 원료 공급부 및 원료 주입부를 타나낸 정면도.
도 7은 본 발명에 따른 화장품 제조장치의 원료 주입부를 나타낸 사시도.
도 8은 본 발명에 따른 원료의 잔류 방지장치를 나타낸 도면.
도 9는 본 발명에 따른 용기 공급부를 설명하기 위한 도면.
도 10은 본 발명에 따른 용기 공급부의 사시도.
도 11은 본 발명에 따른 카트리지에 용기가 수용된 상태를 나타낸 사시도.
도 12는 본 발명에 따른 용기 공급부의 후면을 나타낸 사시도.
도 13은 본 발명에 따른 화장품 제조장치에서 용기몸체와 캡을 분리 및 결합하는 과정을 나타낸 도면.
도 14는 본 발명에 따른 교반기를 나타낸 사시도.
도 15는 본 발명에 따른 교반기의 하부를 나타낸 사시도.
도 16은 본 발명에 따른 교반기의 절개 사시도.
도 17은 본 발명에 따른 교반기의 자전 및 공전운동을 나타낸 도면.
도 18은 본 발명에 따른 교반기의 상부를 나타낸 사시도.
도 19는 본 발명에 따른 화장품 제조장치에서 도어를 오픈한 상태를 나타낸 정면도.
도 20은 본 발명에 따른 공조 및 살균부를 나타낸 도면.
도 21은 본 발명에 따른 공조 및 살균부의 구성을 설명하기 위한 도면.
도 22는 본 발명에 따른 공조 및 살균부를 나타낸 사시도.
도 23은 본 발명에 따른 원료 주입부 및 잔류 방지장치를 나타낸 도면.
도 24는 본 발명에 따른 원료 주입부의 사시도.
도 25는 본 발명에 따른 용기 공급부를 나타낸 도면.
도 26은 본 발명에 따른 용기 공급부를 나타낸 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 개인 맞춤형 화장품 제조, 판매기(이하 간단히 '본 제조장치'라 한다)는, 도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 하우징(100)과, 상기 하우징의 내부에 구비되어 액상의 화장품 원료(이하 간단히 '원료'라 한다)를 공급하는 원료 공급부(200)와, 화장품 용기를 공급하는 용기 공급부(300)와, 용기에 화장품 원료를 주입하는 원료 주입부(600)와, 상기 용기 공급부(300)로부터 용기를 픽업하여 정해진 위치에 안착시키는 다관절 로봇(400)과, 화장품 원료가 주입된 용기를 교반시키는 교반기(700)와, 제조가 완료된 화장품을 하우징(100)의 외부로 배출하는 화장품 배출구(191)를 포함하여 이루어진다.

상기 하우징(100)은, 테이블(190)과, 원료공급부 도어(110)와, 용기공급부 도어(120)와, 하부도어(130)를 포함하여 구성된다.

상기 테이블(100)에는, 중앙에 구비되는 다관절 로봇(400)을 중심으로 그 주위에 원료 공급부(200), 용기 공급부(300), 원료 주입부(600) 및 교반기(700)가 구비된다.

또한 상기 하우징(100)의 하부에는 이동 휠(180)이 구비되어 있어, 본 제조장치를 원하는 곳으로 쉽게 이동시킬 수 있다.

또한 상기 원료공급부 도어(110)의 상면 및 용기공급부 도어(120)의 상부는, 투명 윈도우로 구성된다.

이로써 관리자가 장치 내부의 상황을 육안으로 파악할 수 있고, 소비자는 화장품 제조과정을 육안으로 확인할 수 있다.

또한 본 제조장치의 전면에는, 소비자가 화장품의 종류, 원료 성분, 지불 방법 등을 선택할 수 있는 터치 스크린(150)과, 소비자의 안면을 인식하기 위한 카메라(160)와, 카드 리더(170)와, 영수증 출력부(171)와, 제조가 완료된 화장품을 하우징(100)의 외부로 배출하기 위한 화장품 배출구(191)가 구비된다.

또한 상기 테이블(190) 하부의 공간에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 영수증 출력기, 라벨 프린터, 바코드 인식기, 카드 계산기 및 본 제조장치의 각 구성품을 제어하기 위한 제어부(192)와, 원격지의 중앙제어장치와 통신을 하기 위한 통신장비 등이 구비된다.

또한 본 발명은, 도 4에 도시된 바와 같이, 다수의 본 제조장치가 원격지의 중앙제어장치(900)와 통신 네트워크로 연결된다.

상기 통신 네트워크는, 근거리 통신망(LAN: Local Area Network), 광역 통신망(WAN: Wide Area Network), 부가가치 통신망(VAN: Value Added Network), 이동 통신망(Mobile Radio Communication Network), Wibro(Wireless Broadband Internet), Mobile WiMAX, 위성 통신망 등과 같은 유/무선 통신 네트워크로 구현될 수 있다.

또한 원격지에 구비되는 중앙제어장치(900)는, 피부 상태와 관련한 화장품 원료의 성분 및 조성비 데이터를 저장하고 있는 서버(S) 및 컴퓨터(C)를 포함하여 구성된다.

그리고 상기 서버(S)는, 소비자가 본 제조장치를 사용할 때마다 해당 데이터를 축적한다.

또한 상기 중앙제어장치(900)는, 본 제조장치를 관리하는 관리자의 휴대용 단말기(P)와 연결된다.

상기 휴대용 단말기(P)는, 스마트폰(Smartphone), PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communication), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말기 등으로 구성될 수 있다.

상기한 방식에 의해, 원격지의 중앙제어장치(900)에서, 각 제조장치를 원격으로 통합하여 관리할 수 있다.

또한 원료가 부족하거나 제조장치의 고장이 발생할 경우, 각 장치 관리자에게 그 내용을 즉시 전송하여 신속하게 대처하도록 할 수 있다.

예컨대 상기 중앙제어장치(900)에서 각 제조장치에서 어느 원료가 부족한지를 실시간으로 파악하여, 이 내용을 해당 제조장치의 관리자에게 휴대용 단말기(P)를 통해 전송할 수 있다.

이하 도 5 내지 8을 참조하여 본 제조장치의 원료 공급부에 대하여 설명한다.

본 발명에 따른 원료공급부(200)는, 다양한 화장품 원료를 공급하기 위한 것으로, 액상의 화장품 원료가 담긴 복수의 원료 파우치(220)와, 상기 각 원료 파우치(220)의 상부를 매달기 위한 복수의 후크(280)와, 상기 각 후크(280)의 상부에 구비되어 각 원료 파우치(220)의 원료 잔량을 감지하기 위한 복수의 잔량확인 로드셀(210)과, 상기 원료 파우치(220) 내부의 원료를 원료공급관을 통해 원료 주입부(600)로 이송시키기 위한 복수의 펌프와, 상기 복수의 펌프를 각각 구동하기 위한 복수의 구동모터를 포함하여 구성된다.

상기 원료 파우치(220)는 원료가 담긴 비닐 주머니로서, 사용하고자 하는 원료의 수만큼 구비된다. 또한 잔량확인 로드셀(210) 및 후크(280)도 사용하는 원료의 수만큼 구비된다.

예컨대 40종의 원료를 사용하는 경우, 40개의 원료 파우치(220)가 40개의 잔량확인 로드셀(210)의 하부에 구비된 후크(280)에 매달리는 형태로 공급된다. 이는 병원에서 환자에게 링게르액을 주입하는 방식을 응용한 것이다.

상기 잔량확인 로드셀(210)은, 원료의 사용에 따른 원료 파우치(220)의 무게 감소를 감지하여, 원료 파우치(220) 내부에 남아있는 원료의 잔량을 파악한다.

그리고 하우징(100)의 하부에 구비된 제어부(192)는, 잔량이 부족한 원료 파우치(220) 성분을 원격지의 중앙제어장치(900)에 실시간으로 전송한다.

그러면 상기 중앙제어장치(900)는, 해당 제조장치의 관리자 단말기(P)를 통해 어느 제조장치의 어느 원료가 부족한지를 전송한다.

이에 따라 해당 제조장치의 관리자는, 부족한 원료 파우치(220)를 신속히 교체할 수 있다.

한편 원료 공급부 도어(110)의 상부가 투명 윈도우로 구성되어 있으므로, 장치의 관리자가 원료 파우치(220)의 교체여부를 육안으로 판단할 수도 있다.

또한 본 발명은, 원료 주입부(600)에 잔류 방지장치(230)를 더 구비한다.

상기 잔류 방지장치(230)는, 원료의 공급이 완료된 후 원료공급관 및 주입노즐(610)에 액상의 원료가 잔류하지 않도록 하기 위한 것으로, 도 8에 도시된 바와 같이, 몸체부(231)와, 상기 몸체부(231)와 원료 파우치(20)측을 연결하는 파우치 연결부재(232)와, 상기 몸체부(231)와 주입노즐(610)측을 연결하는 주입노즐 연결부재(233)를 포함하여 구성된다.

또한 상기 몸체부(231)의 내부에는, 상기 파우치 연결부재(232)와 연결되는 제1유로(231a)와, 상기 제1유로(231a)에서 수직으로 분기되는 제2유로(231b)와, 상기 제2유로(231b)에서 수직으로 분기되는 제3유로(231c)와, 상기 제1유로(231a)와 상기 제3유로(231c)를 서로 연결하는 제4유로(231d)가 형성된다.

상기 제2유로(231b)에는, 제1 볼(240), 제1 스프링(250) 및 제1 밀폐부재(231e)가 구비된다.

그리고 상기 제4유로(231d)에는, 제2 볼(260), 제2 스프링(270) 및 제2 밀폐부재(231f)가 구비된다.

상기한 잔류 방지장치(230)에서, 펌프(도시 생략)로 원료를 주입노즐(610)측으로 공급하면, 액상의 원료가 상기 제1 볼(240)을 밀면서 주입노즐(610)측으로 공급된다.

즉 액상의 원료는, 파우치 연결부재(232) → 제2유로(231b) → 제3유로(231c) → 주입노즐 연결부재(233)를 거쳐 주입노즐(610)로 공급된다.

그리고 펌프의 작동을 중지시키면, 제1 스프링(250)의 탄성에 의해 상기 제1 볼(240)이 원위치로 복귀하게 되어, 주입노즐(610)측으로는 더 이상의 원료가 유동하지 않는다.

이로써 한 종류의 원료 주입이 완료된 용기를 다음 주입노즐(610)로 이동시킨 후, 이전 원료주입관 및 주입노즐(610)에 남아있던 잔량의 원료가 누설되어 주위를 오염시키는 것을 방지할 수 있다.

이어서 본 발명의 원료 주입부에 대하여 설명한다.

본 발명에 따른 원료 주입부(600)는, 도 5 내지 7에 도시된 바와 같이, 각 원료를 용기(310)에 주입하기 위한 것으로, 각 원료 파우치(220)와 원료공급관을 통해 각각 연결되어 용기(310)에 원료를 주입하기 위한 복수의 주입노즐(610)과, 상기 주입노즐(610)의 하부에 구비되어, 빈 용기(310)를 이동시키면서 원료를 주입하기 위한 용기 이송부재(630)와, 상기 용기 이송부재(630)의 상부에 구비되어, 용기(310)내에 주입되는 원료의 정량주입을 감지하기 위한 액량감지 로드셀(620)과, 용기 이송부재(630)의 상부에 안착되는 용기(310)를 감지하기 위한 용기감지 센서를 포함하여 구성된다.

상기 주입노즐(610)은, 원료공급관을 통해 각 원료 파우치(220)와 연결되며, 원료 파우치(220)의 개수만큼 구비된다.

그리고 제어부(192)는, 빈 용기(310)를 선택된 주입노즐(610)의 하부로 이동시키면서, 선택된 원료가 빈 용기(310)내에 순차적으로 주입되도록 한다.

즉 복수의 원료가 선택된 경우, 빈 용기(310)가 해당 주입노즐(610)의 하부로 순차적으로 이동하면서 원료가 주입되도록 한다.

이때 액량감지 로드셀(62)에 의해, 정확한 분량의 원료가 용기(310) 내부로 주입되도록 한다.

이어서 도 9 내지 12를 참조하여 본 발명의 용기 공급부에 대하여 설명한다.

본 발명에 따른 용기 공급부(300)는, 화장품을 담기 위한 용기를 공급하는 것으로, 복수의 용기(310)가 적재된 복수의 카트리지(320)를 수용하기 위한 카트리지 적재부(330)와, 복수의 용기(310)가 적재된 카트리지(320)를 수평방향으로 이송시키기 위한 카트리지 이송장치(340)와, 빈 카트리지(320)를 카트리지 적재부(330)로부터 옆으로 밀어내기 위한 카트리지 배출장치(360)와, 상기 카트리지(320)의 하단에 위치한 용기(310)를 분리하기 위한 용기 분리부재(350)를 포함하여 구성된다.

즉 본 발명은 도 10 및 11에 도시된 바와 같이, 복수의 용기(310)를 눕혀서 카트리지(320)에 적재한 후, 복수의 카트리지(320)를 수동으로 카트리지 적재부(330)에 끼운다.

상기한 방식에 의해, 한꺼번에 다수의 용기(310)를 카트리지 적재부(330)에 적재할 수 있다.

또한 본 발명은, 카트리지(320)의 수평이동 및 용기(310)의 하강상태를 확인하기 위한 복수의 센서를 구비한다.

이로써 각 카트리지(320)에서 용기(310)가 모두 배출되면, 빈 카트리지(320)를 자동으로 옆으로 밀어내고, 남아있는 전체 카트리지(320)들을 한 클릭씩 옆으로 자동으로 이동시킨다.

또한 본 발명은, 용기몸체(311)와 캡(312)을 분리하지 않고 캡(312)을 체결한 상태로 용기(310)를 공급한다. 이로써 용기(310) 내부로 불순물이 혼입되는 것을 방지할 수가 있다.

또한 본 발명은 도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 테이블(190)의 중앙에 설치되어 그리퍼(410)에 의해 용기(310)를 픽업(Pickup)하여 정해진 위치로 이송시키는 다관절 로봇(400)을 구비한다.

상기 다관절 로봇(400) 자체는 공지의 기술이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이하 도 10 내지 12를 참조하여 용기 공급부에서 용기를 공급하는 과정을 설명한다.

도 10에서 맨 우측 카트리지(320)의 적재된 용기(310)는 하나씩 하부로 낙하하여 용기 직립부재(350)에 안착되고, 상기 용기 직립부재(350)는 일정량 수평방향으로 이송한 후 90도로 회전하여 용기(310)를 바로 세운다.

그러면 다관절 로봇(400)의 그리퍼(410)가, 용기(310)를 픽업하여 캡 분리/체결장치로 위치시킨다.

그리고 다관절 로봇(400)의 그리퍼(410)가 용기(310)를 픽업하면, 용기 직립부재(350)는 원래의 위치로 복귀한 후 같은 동작을 반복하여 다음 용기(310)를 대기시킨다.

도 10에서 맨 우측에 위치한 카트리지(320) 내부의 용기가 모두 배출되면, 카트리지 적재부(330)의 우측 외부에 구비된 카트리지 배출장치(360)가 빈 카트리지(320)를 카트리지 적재부(330)의 옆으로 밀어낸다.

그리고 카트리지 적재부(330)의 왼쪽에 구비된 카트리지 이송장치(340)가, 카트리지(320)를 한 클릭 우측으로 이동시킨다.

빈 카트리지(320)가 모두 카트리지 적재부(330)의 외부로 배출되면, 수작업으로 카트리지(320)에 새로운 용기(310)를 끼운 후, 복수의 카트리지(320)를 카트리지 적재부(330)에 끼운다.

이어서 도 1, 23 및 24를 참조하여 용기에서 캡을 분리하고 체결하는 장치에 대하여 설명한다.

본 발명에 따른 캡 분리/체결 장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 다관절 로봇(400)의 그리퍼(410)가 픽업한 용기(310)를 안착시킨 후 캡(312)을 분리 및 체결하기 위한 캡 분리/체결부(510)와, 용기몸체(311)로부터 분리된 캡(312)을 일시적으로 보관하기 위한 캡 보관부(520)를 포함하여 구성된다.

그리고 상기 캡 분리/체결부(510)는, 도 23 및 도 24에 도시된 바와 같이, 상기 용기몸체(311)를 정,역방향으로 회전시키기 위한 회전 스핀들(550)과, 상기 회전 스핀들(550)의 하부에 구비되는 감속기(540)와, 상기 감속기(540)의 하부에 구비되는 구동모터(530)를 포함하여 구성된다.

이로써 용기 하부를 회전 스핀들(550)의 상부에 고정시킨 후 상기 회전 스핀들(550)을 정,역회전시키면, 용기몸체(311)로부터 캡(312)을 분리하고 체결할 수 있다.

또한 상기 캡 분리/체결부(510)에는, 용기몸체(311)가 회전하여 캡(312)이 분리되었는지, 분리된 캡(312)이 캡 보관부(520)에 안착되었는지의 여부를 감지하는 복수의 센서가 구비된다.

상기한 구조에 의해, 용기몸체(311)로부터 캡(312)을 분리 및 체결하는 동작이 연속적으로 수행되도록 할 수 있다.

이하 도 13을 참조하여, 다관절 로봇에 의해 용기몸체로부터 캡을 분리하고 체결하는 과정을 설명한다.

먼저 도 13(a)에 도시된 바와 같이, 다관절 로봇(400)의 그리퍼(410)가, 용기 공급부(300)에서 용기를 픽업한 후에 이를 캡 분리/체결부(510)에 안착시킨다.

이어서 감속모터를 구동하여 용기몸체(311)를 반시계방향으로 회전시키면, 캡(312)이 용기몸체(311)로부터 분리된다.

이어서 도 13(b)에 도시된 바와 같이, 다관절 로봇의 그리퍼(410)가 분리된 캡(312)을 캡 보관부(520)에 안착시킨다.

이어서 도 13(c)에 도시된 바와 같이, 용기몸체(311)를 원료 주입부(600)의 용기 이송부재(630)에 위치시킨다.

상기 용기몸체(311)에 원료의 주입이 완료되면, 도 13(d)에 도시된 바와 같이, 다관절 로봇의 그리퍼(410)가 원료가 채워진 용기몸체(311)를 다시 캡 분리/체결부(510)에 안착시킨다.

이어서 도 13(e)에 도시된 바와 같이, 다관절 로봇의 그리퍼(410)가, 캡 보관부(520)에 있는 캡((312)을 픽업하여 캡 분리/체결부(510)에 안착되어 있는 용기몸체(311)에 씌운다.

이어서 감속모터를 구동하여 용기몸체(311)를 시계 방향으로 회전시키면, 용기몸체(311)에 캡(312)이 체결된다.

이어서 도 13(f)에 도시된 바와 같이, 다관절 로봇의 그리퍼(410)가, 용기(310)를 픽업하여 교반기(700)의 용기 고정부재(710)에 안착시키면, 교반기가 작동하면서 용기(31)내 원료의 교반이 시작된다.

이하 도 14 내지 18을 참고하여 본 발명의 교반기(700)에 대하여 설명한다.

본 발명에 따른 교반기(700)는, 도 14 내지 16에 도시된 바와 같이, 내주면에 치형이 형성된 링 형상으로 구성되고 하부가 메인 샤프트(740)와 조립되는 외측기어(741)와, 상기 메인 샤프트(740)와 벨트(730)에 의해 연결되어 외측기어(741)를 회전시키는 모터(720)와, 상기 외측기어(741)의 내주면에 조립되어 유성운동을 하는 내측기어(751)와, 상기 내측기어(751)의 상부에 구비되어 용기(310)가 경사지게 안착되도록 하는 용기 고정부재(710)를 포함하여 구성된다.

또한 상기 용기 고정부재(710)의 하부는, 상부에 내측기어(751)가 형성된 보조 샤프트(750)와 조립된다,

또한 도 17 및 18에 도시된 바와 같이, 상기 메인 샤프트(740)의 중심축과 보조 샤프트(750)의 중심축은 서로 어긋나게 배치되고, 메인 샤프트(740)과 연결된 외측기어(741)와, 보조 샤프트(750)과 연결된 내측기어(751)가 서로 치합되어 있다.

상기한 구조에 의해 외측기어(741)를 회전시키면, 상기 외측기어의 내주면 과 치합된 내측기어(751)가 자전운동을 하는 동시에 메인 샤프트(740)를 중심축으로 하여 공전운동을 하게 된다.

상기한 자전운동 및 공전운동에 의해 점성이 다른 여러 원료를 완벽하게 교반시킬 수 있고, 교반시간도 수초 이내로 단축할 수 있다.

또한 용기(310) 자체가 경사지게 배치되어 있으므로, 원심력의 작용에 의해 원료의 혼합성을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한 상기 용기 고정부재(710)의 외주면 일측에는, 용기(310)를 견고하게 고정시키기 위한 클램핑 레버(760)와, 상기 클램핑 레버(760)를 작동시켜 용기를 탈착하기 위한 클램프 실린더(761)와, 상기 클램핑 레버(760)에 탄성력을 부여하기 위한 클램프 스프링(762)이 구비된다.

또한 상기 클램프 실린더(761)의 전,후진 동작을 감지하기 위한 센서가 구비되어, 용기(310)의 클램핑 동작이 완료되면 교반이 시작되도록 하고, 교반기의 회전이 정지되면 클램핑 상태를 자동으로 해제한다.

교반이 완료된 용기는, 다관절 로봇의 그리퍼(410)에 의해 픽업되어 화장품 배출구(191)를 통해 하우징(100)의 외부로 배출된다.

이하 도 19 내지 22를 참조하여 본 발명의 공조 및 살균부에 대하여 설명한다.

본 발명에 따른 공조 및 살균부(800)는, 하우징(100)의 상부에 설치되는 것으로, 송풍팬(810)과, 에어컨(820)과, 플라즈마 이온 발생기(830)와, 히터(840)와, 오존 필터(850)와, 내부관찰 카메라와, 조명장치를 포함하여 구성된다.

상기 부품들은 모두 공지의 구성이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 공조 및 살균부(900)에 의해, 하우징(100) 내부의 온도를 일정하게 유지할 수 있고, 하우징 내부의 공기를 청정한 상태로 유지할 수 있다.

이어서 본 발명에 따라 화장품을 제조 및 판매하는 과정을 설명한다.

소비자가 원하는 화장품의 종류 및 성분 등을 선택하고 카드나 현금으로 결제를 완료한 후, 하우징(100)의 전면에 위치한 무선 무선 피부측정기(140)를 꺼내 자신의 피부에 접촉시킨다.

그러면 상기 피부측정기(140)가 소비자의 피부상태를 측정하고, 그 정보를 원격지의 중앙제어장치(900)로 전송한다.

또한 소비자는, 터치 스크린(150)상의 메뉴를 터치하여 자신의 성별 및 나이와 함께 피부 알러지 등의 정보를 직접 입력할 수도 있다.

상기 중앙제어장치(900)에서는, 서버(S)에 축적된 데이터를 활용하여 소비자의 피부상태에 맞는 원료의 성분 및 배합비를 확정하고, 이를 제조장치의 제어부(192)로 전송한다.

그러면 제조장치의 제어부(192)는, 다관절 로봇(400)을 작동시켜 그리퍼(410)가 용기(310)를 픽업하여 캡(312)을 분리한 후, 용기몸체(311)를 원료 주입부(600)의 용기 이송부재(630)에 안착시키도록 한다.

그러면 상기 용기(310)가 안착된 이송부재(630)가, 각 주입노즐(610)의 하부로 이동하면서 선택된 원료가 주입되도록 한다.

원료의 주입이 완료되면, 다관절 로봇의 그리퍼(410)가 용기(310)를 픽업하여 캡(312)을 씌운 후 교반기(700)에 위치시킨다.

상기 교반기(700)에서는 자전운동과 공전운동의 조합에 의해 원료를 완벽하게 교반시킨다.

원료의 교반이 완료된 후 다관절 로봇의 그리퍼(410)가 용기(310)를 화장품 배출구(191)를 통해 하우징(100)의 외부로 배출하면, 화장품의 제조 및 판매가 완료된다.

종래의 개인 맞춤형 화장품 제조장치는, 액상의 화장품 원료를 원료통에 공급하고, 부족해진 원료를 원료통에 채우는 방식이며, 용기몸체와 캡을 분리한 상태에서 하우징 내부에 각각 공급하고 있다.

이로써 원료를 원료통에 충전하는 과정에서 불순물 혼입 및 공기 산화현상이 발생할 수 있다.

또한 한 종류의 원료 주입이 완료되어 용기를 다음 주입노즐로 이동시킨 후, 이전 원료공급관 및 주입노즐에 잔류하던 용액이 누설되어 주위를 오염시키게 된다.

이에 비하여 본 발명은, 각 원료를 원료 파우치를 사용하여 개별적으로 공급하고, 원료 파우치 자체를 교체하는 방식이므로, 원료의 보충과정에서 발생하는 불순물의 혼입 및 공기의 산화현상을 방지할 수 있다.

또한 본 발명은, 원료주입부에 잔류 방지장치를 구비함으로써, 한 종류의 원료 주입이 완료되어 용기를 다음 주입노즐로 이동시킨 후, 이전 원료공급관 및 주입노즐에 잔류하던 원료가 누설되어 주위를 오염시키는 것을 방지할 수 있다.

또한 각 원료 파우치가 각각의 로드셀에 매달리는 형태로 공급되므로, 각 원료의 잔량을 자동으로 파악할 수 있다.

또한 각 제조장치가 원격지의 중앙제어장치와 무선통신으로 연결되므로, 원격지의 중앙제어장치에서 각 원료의 잔량을 실시간으로 확인할 수가 있다.

또한 중앙제어장치와 각 제조장치의 관리자 단말기가 무선통신으로 연결되므로, 각 제조장치의 원료 부족여부 및 이상 발생 여부를 관리자에게 실시간으로 통보할 수 있다.

이로써 각 제조장치의 관리자가 부족한 원료를 신속하게 보충하고 신속하게 유지보수를 할 수 있다.

또한 본 발명은, 용기몸체와 캡을 체결한 상태에서 용기를 공급하고, 원료를 주입할 때만 캡을 개방하므로, 불순물의 혼입을 원천적으로 방지할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것으로서 본 발명의 범위는 상기한 특정 실시예에 한정되지 아니한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변경이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

100: 하우징(Housing) 110: 원료공급부 도어
120: 용기공급부 도어 130: 하부도어
140: 피부측정기 15O: 터치 스크린(Touch Screen)
160: 카메라(Camera) 170: 카드 리더(Card Reader)
171: 영수증 출력부 180: 이동 휠(Wheel)
190: 테이블(Table) 191: 화장품 배출구
192: 제어부
200: 원료 공급부 210: 잔량확인 로드셀(Load Cell)
220: 원료 파우치(Pouch) 230: 잔류 방지장치
231: 몸체부 231a: 제1유로
231b: 제2유로 231c: 제3유로
231d: 제4유로 231e: 제1 밀폐부재
231f: 제2 밀폐부재 232: 파우치 연결부재
233: 주입노즐 연결부재 240: 제1 볼(Ball)
250: 제1 스프링(Spring) 260: 제2 볼
270: 제2 스프링 280: 후크(Hook)
300: 용기 공급부 310: 용기
311: 용기몸체 312: 캡(Cap)
320: 카트리지(Cartridge) 330: 카트리지 적재부
340: 카트리지 이송장치 350: 용기 직립부재
360: 카트리지 배출장치
400: 다관절 로봇(Robot)
410: 그리퍼(Gripper) 420: 로봇 구동부
510: 캡 분리/체결부 520: 캡 보관부
530: 구동모터 540: 감속기
550: 회전 스핀들(Spindle)
600: 원료 주입부 610: 주입노즐(Nozzle)
620: 액량감지 로드셀(Load Cell) 630: 용기 이송부재
700: 교반기 710: 용기 고정부재
720: 모터(Motor) 730: 벨트(Belt)
740: 메인 샤프트(Main Shaft) 741: 외측기어
750: 보조 샤프트 751: 내측기어
760: 클램핑 레버(Clamping Lever) 761: 클램프 실린더(Cylinder)
762: 클램프 스프링
800: 공조 및 살균부 810: 송풍팬
820: 에어컨
830: 플라즈마 이온(Plasma Ion) 발생기
840: 히터(Heater) 850: 오존 필터(Ozone Filter)
900: 중앙제어장치

Claims

개인 맞춤형 화장품 제조, 판매기의 하우징 내부에 구비되어, 액상의 화장품 원료와, 원료를 담기위한 용기를 공급하기 위한 장치에 있어서,
원료 공급장치는,
화장품 원료를 1회용 원료 파우치(220)에 담아 각각 공급하고,
용기 공급장치는,
용기몸체(311)에 캡(312)을 체결한 용기(310)를 카트리지(320)에 수평방향으로 적재하여 공급하고,
상기 원료 파우치(220)의 상부에, 각 후크(280)에 매달기 위한 관통공이 형성되고,
상기 각 후크(280)의 상부에, 각 원료 파우치(220)의 원료 잔량을 감지하기 위한 잔량확인 로드셀(210)이 구비되며,
상기 잔량 확인 로드셀(210)은,
각 원료 파우치(220)의 중량 감소를 감지하여 하우징(100)의 하부에 구비된 제어부(192)에 전송하고,
상기 제어부(192)는, 각 잔량확인 로드셀(210)이 감지한 원료 부족 여부를 원격지의 중앙제어장치(900)에 전송하고,
상기 중앙제어장치(900)는, 각 제조, 판매기의 관리자 무선 단말기를 통해 원료의 부족 상황을 무선으로 전송하며,
상기 원료 공급장치는,
원료 파우치(220) 내부의 원료를 원료공급관을 통해 원료 주입부(600)로 이송시키기 위한 복수의 펌프와,
상기 복수의 펌프를 각각 구동하기 위한 복수의 구동모터와,
원료를 용기(310)에 주입한 후, 원료공급관 및 주입노즐(610)에 원료가 잔류하지 않도록 하는 잔류 방지장치(230)를 포함하는 것을 특징으로 하는 개인 맞춤형 화장품 제조, 판매기의 원료 및 용기 공급장치.
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제 1 항에 있어서,
상기 잔류 방지장치(230)는,
몸체부(231)와, 상기 몸체부(231)와 원료 파우치(20)측을 연결하는 파우치 연결부재(232)와, 상기 몸체부(231)와 주입노즐(610)측을 연결하는 주입노즐 연결부재(233)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 개인 맞춤형 화장품 제조, 판매기의 원료 및 용기 공급장치.
제 6 항에 있어서,
상기 몸체부(231)의 내부에,
상기 파우치 연결부재(232)와 연결되는 제1유로(231a)와,
상기 제1유로(231a)에서 수직으로 분기되는 제2유로(231b)와,
상기 제2유로(231b)에서 수직으로 분기되는 제3유로(231c)와,
상기 제1유로(231a)와 상기 제3유로(231c)를 서로 연결하는 제4유로(231d)가 형성되는 것을 특징으로 하는 개인 맞춤형 화장품 제조, 판매기의 원료 및 용기 공급장치.
제 7 항에 있어서,
상기 제2유로(231b)에, 제1 볼(240), 제1 스프링(250) 및 제1 밀폐부재(231e)가 구비되고,
상기 제4유로(231d)에, 제2 볼(260), 제2 스프링(270) 및 제2 밀폐부재(231f)가 구비되는 것을 특징으로 하는 개인 맞춤형 화장품 제조, 판매기의 원료 및 용기 공급장치.
제 1 항에 있어서,
상기 용기 공급장치는,
복수의 용기(310)가 적재된 복수의 카트리지(320)를 수용하기 위한 카트리지 적재부(330)와,
상기 카트리지 적재부(330)의 일측에 구비되어, 카트리지(320)를 하나씩 수평방향으로 이송시키기 위한 카트리지 이송장치(340)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 개인 맞춤형 화장품 제조, 판매기의 원료 및 용기 공급장치.
제 9 항에 있어서,
상기 카트리지 적재부(330)의 타측에, 용기가 모두 배출된 빈 카트리지(320)를 감지하여 카트리지 적재부(330)의 외부로 배출하기 위한 카트리지 배출장치(360)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 개인 맞춤형 화장품 제조, 판매기의 원료 및 용기 공급장치.
제 9 항에 있어서,
상기 카트리지(320)의 하부로부터 배출되는 용기(310)를 일정거리 이동시킨 후 90도로 회전시키기 위한 용기 직립부재(350)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 개인 맞춤형 화장품 제조, 판매기의 원료 및 용기 공급장치.
제 1 항에 있어서,
다관절 로봇(40)의 그리퍼(410)에 의해 이동된 용기(310)로부터 캡(312)을 분리하고, 용기몸체(311)에 원료를 주입한 후 다시 캡(312)을 체결하기 위한 캡 분리/체결장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 개인 맞춤형 화장품 제조, 판매기의 원료 및 용기 공급장치.
제 12 항에 있어서,
상기 캡 분리/체결장치는,
다관절 로봇(400)의 그리퍼(410)가 캡(312)을 파지한 상태에서, 용기몸체(311)를 회전시켜 캡(312)을 용기몸체(311)로부터 분리 및 체결하기 위한 캡 분리/체결부(510)와,
상기 용기몸체(311)로부터 분리된 캡(312)을 일시적으로 보관하기 위한 캡 보관부(520)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 개인 맞춤형 화장품 제조, 판매기의 원료 및 용기 공급장치.
제 13 항에 있어서,
상기 캡 분리/체결부(510)는,
상기 용기몸체(311)를 정,역방향으로 회전시키기는 회전 스핀들(550)과,
상기 회전 스핀들(550)의 하부에 구비되는 감속기(540)와,
상기 감속기(540)의 하부에 구비되는 구동모터(540)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 개인 맞춤형 화장품 제조, 판매기의 원료 및 용기 공급장치.