KR102394743B1 - 자동 조리 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동 조리 시스템을 제안한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 조리 시스템은 액상 식재료를 배출하는 적어도 하나 이상의 건 타입 디스펜서 모듈; 고형 식재료를 배출하는 적어도 하나 이상의 로터리 타입 디스펜서 모듈; 식재료를 담는 용기를 이송시키는 용기 이송 모듈; 및 상기 건 타입 디스펜서 모듈, 로터리 타입 디스펜서 모듈 및 용기 이송 이송 모듈을 제어하는 제어부를 포함한다. 이때, 상기 제어부는 수신된 정보에 따라 상기 용기를 상기 건 타입 디스펜서 모듈 또는 로터리 타입 디스펜서 모듈로 이동시키도록 상기 용기 이송 모듈을 제어한다.

Description

자동 조리 시스템{SYSTEM FOR AUTOMATICALLY COOKING FOOD}

본 발명은 자동 조리 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 식당에서 손님들에게 요리를 제공하기 위해 식재료의 손질부터 조리 및 주방기기의 세척까지의 다양한 과정이 사람의 손에 의해 서비스되고 있다.

이로 인해, 식당 운영에 다수 인력이 소모되고, 손님이 많은 경우에는 조리 시간이 지체됨에 따라 대기 시간이 늘어나는 문제점이 발생할 수 있다.

또한, 요식업 분야에 있어서, 인건비는 사업체 운영비용에 있어서 큰 비중을 차지하고 있다. 이러한 상황에서 조리의 자동화에 관심을 가지는 사람들이 많아지고 있고, 실제로 다양한 조리 자동화 시스템이 제안되고 있다.

이와 관련하여, 대한민국등록특허 제10-2060518호(발명의 명칭: 자동화 요리 시스템)에서는, 조리에 소요되는 재료를 준비하는 재료 공급부 및 재료 공급부에서 제공되는 재료를 조리하는 조리부를 포함하되, 재료 공급부는, 식자재를 저장함과 동시에 필요한 양만큼 식자재를 배출할 수 있는 재료 수납부, 복수 개의 재료 수집 용기를 저장하고 공급하는 재료 수집 용기 제공 수단, 재료 수집 용기 제공 수단으로부터 재료 수집 용기를 집어서 복수 개의 재료함 중 조리에 사용될 재료를 담고 있는 재료함으로 재료 수집 용기를 이송하는 재료 선택 수단을 포함하는 구성이 개시되어 있다.

하지만, 이러한 종래의 자동화 요리 시스템에서는 재료 공급부에서 식자재를 공급하는 양이 일정하지 않아, 음식의 양과 맛으로 인해 매번 바뀌는 문제점이 있다.

본 발명의 일부 실시예는 식재료를 저장된 디스펜서 모듈로부터 정확한 중량의 식재료를 용기로 공급할 수 있는 자동 조리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 조리 시스템은 액상 식재료를 배출하는 적어도 하나 이상의 건 타입 디스펜서 모듈; 고형 식재료를 배출하는 적어도 하나 이상의 로터리 타입 디스펜서 모듈; 식재료를 담는 용기를 이송시키는 용기 이송 모듈; 및 상기 건 타입 디스펜서 모듈, 로터리 타입 디스펜서 모듈 및 용기 이송 이송 모듈을 제어하는 제어부를 포함한다. 이때, 상기 제어부는 수신된 정보에 따라 상기 용기를 상기 건 타입 디스펜서 모듈 또는 로터리 타입 디스펜서 모듈로 이동시키도록 상기 용기 이송 모듈을 제어한다.

본 발명은 용기의 하부에 위치하는 외부 저울을 통해 용기에 제공되는 식재료의 중량을 정확하게 측정하고, 측정된 식재료의 중량 정보를 통신 모듈을 통해 식재료를 공급하는 디스펜서 모듈로 전달하여 정확한 중량의 식재료를 용기로 공급할 수 있는 자동 조리 시스템을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 고형 식재료의 종류에 따라 다른 형상을 가지는 로터리 블레이드를 장착하여, 고형 식재료가 원활히 배출될 수 있다.

또한, 본 발명은 소스 보틀에 충진된 액상 식재료의 무게 및 용량을 측정하여, 액상 식재료의 밀도 정보를 산출하여, 피스톤의 이동량에 따라 배출되는 액상 식재료량을 정확하게 산출하여 정확한 양의 액상 식재료를 용기로 공급할 수 있다.

또한, 본 발명은 고형 식재료가 저장되는 컨테이너부와 액상 식재료가 충진된 소스 보틀을 착탈식으로 설계하여, 청소가 용이할 뿐만 아니라 디스펜서 모듈을 소형화할 수 있는 효과가 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 조리 시스템에 대한 도면이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 건 타입 디스펜서 모듈에 대한 도면이다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 소스 받이에 대한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 건 타입 디스펜서 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 로터리 타입 디스펜서모듈에 대한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨테이너부의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨테이너부의 각 구성을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨테이너 장착부의 사시도이다.
도 11 및 도 12은 본 발명의 일 실시예에 따른 로터리 블레이드에 대한 도면이다.
도 13는 본 발명의 일 실시예에 따른 블레이드 축에 대한 도면이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 발명은 자동 조리 시스템(10)에 관한 것이다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 조리 시스템(10)의 도면이다.

본 발명의 자동 조리 시스템(10)은 건 타입 디스펜서 모듈(100), 로터리 타입 디스펜서 모듈(200), 외부 저울(미도시됨), 용기 이송 모듈(300), 및 제어부(미도시됨)을 포함한다. 자동 조리 시스템(10)은 식재료를 담는 용기를 용기 이송 모듈(300)을 이용하여 건 타입 디스펜서 모듈(100) 또는 로터리 타입 디스펜서 모듈(200)로 이동한 후, 식재료를 용기에 수집할 수 있다.

건 타입 디스펜서 모듈(100)은 액상 식재료를 배출하는 모듈이며, 로터리 타입 디스펜서 모듈(200)은 고형 식재료를 배출하는 모듈이다. 또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 자동 조리 시스템(10)은 건 타입 디스펜서 모듈(100) 및 로터리 타입 디스펜서 모듈(200)을 각각 복수를 구비할 수 있다. 또한, 건 타입 디스펜서 모듈(100)은 액상 식재료를 보관하는 소스 보틀(150)을 포함하며, 각각의 소스 보틀(150)에는 각각 다른 액상 식재료가 충진될 수 있다. 로터리 타입 디스펜서 모듈(200)은 고형 식재료를 보관하는 컨테이너부(210)를 포함하며, 각각의 컨테이너부(210)에는 다양한 식자재들이 소정 크기로 다듬어진 상태로 저장될 수 있다. 건 타입 디스펜서 모듈(100) 및 로터리 타입 디스펜서 모듈(200)에 대한 상세한 구성을 후술하도록 한다.

외부 저울은 건 타입 디스펜서 모듈(100) 및 로터리 타입 디스펜서 모듈(200)로부터 배출된 식재료를 담는 용기 및 식재료의 무게를 측정한다. 또한, 외부 저울은 용기 이송 모듈(300)에 실장되거나 건 타입 디스펜서 모듈(100) 또는 로터리 타입 디스펜서 모듈(200)의 하부에 위치할 수 있다.

용기 이송 모듈(300)은 용기를 이송시킨다. 상술한 용기 이송 모듈(300)은 통상적인 다관절 로봇팔과 같은 기존의 자동화된 이송 수단을 이용할 수 있으므로 구체적인 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.

제어부는 건 타입 디스펜서 모듈(100), 로터리 타입 디스펜서 모듈(200) 및 용기 이송 모듈(300)을 제어한다. 제어부는 수신된 정보에 따라 상기 용기를 건 타입 디스펜서 모듈(100) 또는 로터리 타입 디스펜서 모듈(200)로 이동시키도록 용기 이송 모듈(300)을 제어한다. 예시적으로, 제어부는 주문이 접수되면, 주문 내용에 따라 용기 이송 모듈(300)의 이동 경로 및 건 타입 디스펜서 모듈(100) 및 로터리 타입 디스펜서 모듈(200)의 작업 순서를 정하고, 정해진 작업 순서에 따라 용기 이송 모듈(300)을 작동시켜 필요한 식재료를 수집할 수 있다.

또한, 제어부는 외부 저울로부터 수신된 무게 정보에 기초하여 건 타입 디스펜서 모듈(100) 또는 로터리 타입 디스펜서 모듈(200)에서 배출되는 식재료의 무게를 제어할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하도록 한다.

일예로는, 자동 조리 시스템(10)은 샐러드를 조리하는 시스템일 수 있다. 이때, 건 타입 디스펜서 모듈(100)은 소스 등과 같은 액상 식재료를 배출하고, 로터리 타입 디스펜서 모듈(200)은 채소, 과일, 육류 등의 고형 식재료를 배출할 수 있다. 이러한 샐러드 조리 시스템의 작동 기제에 대해 간략하게 설명하면, 먼저 사용자가 채소, 과일, 육류, 소스등의 식재료를 선택하거나 샐러드의 종류를 선택하고, 제어부는 수신된 데이터를 기초로 용기 이송 모듈(300)의 이동 경로 및 건 타입 디스펜서 모듈(100) 및 로터리 타입 디스펜서 모듈(200)의 작업 순서를 정할 수 있다. 다음으로, 용기 이송 모듈(300)을 통해 용기를 로터리 타입 디스펜서 모듈(200)로 이동시켜 기설정된 무게로 배출된 선택된 채소, 과일, 육류 등을 수집하고, 건 타입 디스펜서 모듈(100)로 용기를 이동시켜 기설정된 무게로 배출된 선택된 소스를 수집한 후, 사용자에게 완성된 샐러드를 제공할 수 있다. 이때, 제어부는 외부 저울을 통해 용기에 담기는 식재료의 중량을 측정하며, 건 타입 디스펜서 모듈(100) 또는 로터리 타입 디스펜서 모듈(200)에서 배출되는 식재료가 용기에 담기는 시간을 고려하여 건 타입 디스펜서 모듈(100) 또는 로터리 타입 디스펜서 모듈(200)을 제어할 수 있다.

다른 실시예로는, 자동 조리 시스템(10)은 피자를 조리하는 시스템일 수 있다. 이때, 건 타입 디스펜서 모듈(100)은 토마토 소스 등과 같은 액상 식재료를 배출하고, 로터리 타입 디스펜서 모듈(200)은 치즈, 토핑 등의 고형 식재료를 배출할 수 있다. 이러한 피자 조리 시스템의 작동 기제에 대해 간략하게 설명하면, 먼저 사용자가 피자의 종류 또는 토핑을 선택하고, 제어부는 수신된 데이터를 기초로 용기 이송 모듈(300)의 이동 경로 및 건 타입 디스펜서 모듈(100) 및 로터리 타입 디스펜서 모듈(200)의 작업 순서를 정할 수 있다. 다음으로, 용기 이송 모듈(300)을 통해 피자 도우가 수납된 용기를 건 타입 디스펜서 모듈(100)로 이동시켜 소스를 피자 도우에 도포한 후, 로터리 타입 디스펜서 모듈(200)로 이동시켜 기설정된 무게로 배출된 치즈, 토핑을 수집한 후, 사용자에게 전달되거나 피자를 조리할 수 있는 오븐으로 이동될 수 있다. 이때, 제어부는 외부 저울을 통해 용기에 담기는 식재료의 중량을 측정하며, 건 타입 디스펜서 모듈(100) 또는 로터리 타입 디스펜서 모듈(200)에서 배출되는 식재료가 용기에 담기는 시간을 고려하여 건 타입 디스펜서 모듈(100) 또는 로터리 타입 디스펜서 모듈(200)을 제어할 수 있다.

이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 건 타입 디스펜서 모듈(100)에 대해서 상세히 설명한다.

건 타입 디스펜서 모듈(100)은 가이드부(110), 소스 받이(120), 압력 센서(130), 건 타입 구동부(140), 건 타입 컨트롤부(미도시됨) 및 건 타입 통신 모듈(미도시됨)을 포함할 수 있다. 예시적으로, 건 타입 디스펜서 모듈(100)은 전면 하부에 소스 보틀(150)을 장착하고, 하부를 통해 소스 보틀(150)에 충진된 액상 식재료가 배출될 수 있다.

가이드부(110)는 소스 보틀(150)을 장착 후 이탈되지 않도록 가이드하는 역할을 할 수 있다. 예시적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 가이드부(110)는 일측이 개방된 ‘C’자 형상일 수 있으며, 개방된 부분을 통해 소스 보틀(150)이 삽입되어 고정될 수 있다.

소스 받이(120)는 소스 보틀(150)의 하부에 위치하며, 소스 보틀(150)을 지지할 수 있다. 소스 받이(120)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 원형으로 형성되되, 상부면에 소스 보틀(150)의 하부 일부가 삽입되도록 형성된 보틀 홈(121) 및 소스 보틀(150)에 충진된 액상 식재료가 토출되는 토출구가 외부로 노출될 수 있도록 천공된 보틀 홀(122)을 포함할 수 있다. 또한, 소스 받이(120)는 교체가 가능하도록 형성될 수 있으며, 식품 안정성이 보장되는 재질로 형성될 수 있다.

압력 센서(130)는 소스 보틀(150)로 가해지는 압력을 측정할 수 있다. 예시적으로, 압력 센서(130)는 도 4에 도시된 바와 같이, 소스 받이(120)에 실장될 수 있으나, 이에 한하지는 않는다.

건 타입 구동부(140)는 소스 보틀(150)의 상부에 위치하며, 소스 보틀(150)로부터 액상 식자재가 토출되도록 할 수 있다. 또한, 도 5를 참조하면, 건 타입 구동부(140)는 액츄에이터(141), 일단이 액츄에이터(141)에 연결되어 상하방향으로 이동되는 피스톤(142), 피스톤(142)의 타단에 위치하며, 소스 보틀(150)을 가압하는 실린더(143) 및 피스톤(142)의 이동거리를 측정하는 엔코더(미도시됨)를 포함할 수 있다.

예시적으로, 소스 보틀(150)은 원통형으로 형성되고, 하부에 액상 식재료가 배출되는 소스 배출구가 위치하고, 상부에 플런저(151)가 위치하여, 피스톤(142)을 통해 플런저(151)를 가압함에 따라 소스 배출구를 통해 소스가 배출될 수 있다.

다시 말해, 액츄에이터(141)는 피스톤(142)을 하부방향으로 이동시키며, 엔코더는 피스톤(142)이 이동하는 거리를 측정하며, 건 타입 컨트롤부는 피스톤(142)이 이동하는 거리를 조절하여 소스 보틀(150)에서 배출되는 액상 식재료의 양을 조절할 수 있다.

상세하게는, 건 타입 컨트롤부는 압력 센서(130)를 통해 소스 보틀(150)의 내부에 위치한 액상 식재료의 무게 정보를 수신하고, 엔코더를 통해 수신된 피스톤(142)의 위치 정보를 기초로 하여 액상 식재료의 용량을 산출할 수 있고, 이를 무게에서 나눠 밀도을 산출할 수 있다. 이때, 건 타입 컨트롤부는 액상 식재료의 밀도 정보에 기초하여 피스톤(142)의 이동량에 따라 배출되는 액상 식재료량을 정확하게 산출할 수 있다.

건 타입 통신 모듈은 무선 또는 유선으로 제어부와 연결되어, 데이터를 송수신할 수 있다. 될 수도 있다. 다시 말해, 건 타입 통신 모듈은 제어부를 통해 외부 저울로부터 건 타입 디스펜서 모듈(100)로부터 토출된 액상 식재료의 무게 정보를 수신하고, 수신된 액상 식재료의 무게 정보를 건 타입 콘트롤부로 전송할 수 있다. 이때, 제어부는 수신된 액상 식재료의 무게 정보를 기초하여 건 타입 구동부(140)를 제어하여 건 타입 디스펜서 모듈(100)로부터 토출되는 액상 식재료의 양을 제어할 수 있다.

건 타입 디스펜서 모듈(100)은 피스톤(142)이 최상단으로 이동되었는지를 감지하는 상한 센서 및 피스톤(142)이 최하단으로 이동되었는지를 감지하는 하한 센서를 더 포함할 수 있다. 소스 보틀(150)을 장착 또는 교체할 경우 피스톤(142)이 상부로 이동하게 되며, 이때 상한 센서를 통해 피스톤(142)이 최상단으로 이동되었는지 감지할 수 있으며, 하한 센서는 피스톤(142)의 최하단에 위치하는 것을 감지하고, 하한 센서로부터 신호가 수신될 경우, 소스 보틀(150) 내부에 재료가 소진되었다고 판단할 수 있다.

건 타입 디스펜서 모듈(100)은 소스 보틀(150)의 장착 여부를 감지하는 보틀 감지 센서를 더 포함할 수 있다. 예시적으로, 보틀 감지 센서는 소스 보틀(150)이 인접한 위치에 실장될 수 있다.

건 타입 디스펜서 모듈(100)의 작동 기제에 대해서 설명한다.

먼저, 전원을 켜면, 상한 센서에 신호가 올 때까지 액츄에이터(141)를 작동시켜 피스톤(142)을 최상단으로 이동시킨다.

다음으로, 소스 받이(120)와 소스 보틀(150)을 차례로 장착하고, 보틀 감지 센서를 통해 소스 보틀(150)이 장착한 것을 수신한 후, 피스톤(142)을 하부 방향으로 이동시킬 수 있다. 이때, 압력 센서(130)를 통해 소스 보틀(150)의 내부에 위치한 액상 식재료의 무게를 측정할 수 있다.

다음으로, 피스톤(142)이 내려오다가 소스 보틀(150)의 플런저(151)에 닿으면, 압력 센서(130)에 신호가 오고 이 신호에 따라 피스톤(142)이 멈춘다. 이때, 피스톤(142)의 위치를 통해 액상 식재료의 용량을 계산할 수 있고, 이를 무게에서 나눠 밀도을 산출할 수 있다. 이때, 건 타입 컨트롤부는 액상 식재료의 밀도 정보에 기초하여 피스톤(142)의 이동량에 따라 배출되는 액상 식재료량을 정확하게 산출할 수 있다. 자동 모드의 경우, 피스톤(142)이 아래로 내려가 소스 보틀(150)의 플런저(151)를 밀어 소스 보틀(150) 내부의 액상 식재료를 하부로 배출할 수 있다. 하지만 이에 한하지 않고, 사용자가 필요에 따라 모듈 전방에 배치된 버튼에 의해 재료를 배출하는 수동모드로 작동할 수도 있다.

액츄에이터(141)와 엔코더를 이용하여 특정 용량을 타겟하여 배출할 수 있다.

또한, 외부 저울을 통해 배출되는 액상 식재료의 무게를 특정하여 배출할 수 있다. 이때, 소스 보틀(150)을 떠난 액상 식재료가 외부 저울에 닿는 데까지의 시간차가 존재하여, 액상 식재료의 밀도와 엔코더로 측정된 피스톤(142)의 이동량을 이용하여 예측 배출을 통해 정량 배출의 기능을 향상시킬 수 있다.

또한, 액상 식재료 배출 시에는 압력 센서(130)를 통해, 소스 보틀(150) 내부의 압력을 측정할 수 있고 이를 통해 압력이 너무 높아지지 않도록 액츄에이터(141)의 속도 및 가속도를 제어할 수 있다.

액상 식재료 배출시, 실린더(143) 하한 센서의 신호가 들어오면, 피스톤(142)이 최하단에 위치했다는 의미이므로, 소스 보틀(150) 내부의 액상 식재료를 모두 소진했다고 판단하여, 피스톤(142)을 자동으로 최상단까지 이동시킨 뒤에 소스 보틀(150)의 교체 신호을 사용자에게 전달 할 수 있다.

이하, 도 6 내지 도 11을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 로터리 타입 디스펜서 모듈(200)에 대해서 설명한다.

로터리 타입 디스펜서 모듈(200)은 컨테이너부(210), 로터리 블레이드(220), 블레이드 축(230), 컨테이너 장착부(240), 구동부, 로드셀(260), 로터리 타입 컨트롤부(미도시됨) 및 로터리 타입 통신 모듈(미도시됨)을 포함한다.

도 8을 참조하면, 컨테이너부(210)는 배출부(211), 캐노피부(212), 확장부(213) 및 뚜껑부(214)로 구성되며 차례로 배출부(211), 캐노피부(212), 확장부(213), 뚜껑부(214) 순으로 조립하여 사용할 수 있으며, 내부에 고형 식자재가 저장될 수 있다. 예시적으로, 컨테이너부(210)는 모두 식품 안정성이 있는 PC 재질로 제작되며, 내부가 모두 보이도록 투명한 재질로 제작될 수 있다.

도 9의 (a)를 참조하면, 배출부(211)는 로터리 블레이드(220)가 위치하며, 블레이드 축(230)이 삽입되는 홀(211a)이 전면 및 후면에 내부에 위치하며, 하부에 배출구가 형성될 수 있다. 또한, 홀(211a)에는 각각 육각홀(211a)이 있는 테프론 소재의 베어링이 2개이 위치하며, 베어링에 블레이드 축(230)이 삽입될 수 있다.

배출부(211)는 상부와 하부가 개방된 구조를 가지며, 상부는 캐노피부(212)와 동일한 크기와 모양을 가지며, 하부에 위치한 배출구는 크기와 모양이 다양할 수 있다. 예시적으로, 배출부(211)는 단면이 직육면체 형상으로 형성되되, 하부로 갈수록 단면이 작아지도록 형성될 수 있으나, 이에 한하지는 않는다.

도 9의 (b)를 참조하면, 캐노피부(212)는 중앙부가 단면적이 작게 형성되고, 상부 또는 하부로 갈수록 단면적이 증가하도록 제작될 수 있다. 다시 말해, 도 8를 참조하면, 캐노피부(212)는 상부로부터 투입된 식재료가 로터리 블레이드(220)의 양 끝단으로 유입될 경우, 이동하는 식재료와 중력에 의해 밀려들어오는 재료가 서로 압축되는 현상이 발생하여, 양 끝단으로 유입되지 않고 중앙 부분으로만 투입되도록 유도하여 재료의 손상을 최소화할 수 있다. 하지만 이에 한하지 않고, 캐노피부(212)는 단면적이 일정하도록 형성하여, 중력에 의해 밀려들어오는 경우가 없는 식재료를 사용할 경우, 중앙부의 단면적이 작은 캐노피부(212)가 오히려 배출 성능을 저해하는 요소가 되기도 하여 재료에 따라 탈부착할 수 있도록 제작하는 것이 바람직하다.

도 9의 (c)를 참조하면, 확장부(213)는 식재료가 보관되는 공간으로 필요한 용량에 따라 여러 개의 확장부(213) 컨테이너를 조립하여 사용할 수 있다. 또한, 확장부(213)에는 컨테이너 장착부(240)의 거치대(242)에 올려질 수 있는 고리(215)가 있으며, 컨테이너 장착부(240)의 걸쇠(243)를 걸어 컨테이너부(210)를 고정하게 된다.

도 9의 (d)를 참조하면, 뚜껑부(214)는 확장부(213) 컨테이너의 상부에 결합되며, 실리콘 고무 패킹을 구비하여 조립시 밀폐가 되어 컨테이너부(210)를 밀폐용기로서 사용할 수 있다. 로터리 타입 디스펜서 모듈(200)에 장착되어 사용되지 않을 경우, 복수의 확장부(213)와 2개의 뚜껑부(214)로 구성된 컨테이너에 식재료를 담아 보관할 수 있고, 이를 로터리 타입 디스펜서 모듈(200)에 장착하고자 할 때에는 아래 쪽 뚜껑부(214)를 분해한 뒤에 배출부(211), 캐노피부(212), 로터리 블레이드(220), 블레이드 축(230)을 추가로 조립하여 모듈에 장착하면 사용할 수 있다.

도 10를 참조하면, 컨테이너 장착부(240)는 컨테이너부(210)의 후방에 위치하는 장착 프레임(241) 및 컨테이너부(210)가 거치되는 복수의 거치대(242)를 포함한다.

거치대(242)는 장착 프레임(241)의 전면에 위치하며, 좌우방향으로 소정의 거리 이격되어 위치할수 있다.

또한, 거치대(242)에는 컨테이너부(210)를 고정하는 걸쇠(243)를 포함할 수 있다. 거치대(242)에 부착된 걸쇠(243)는 컨테이너의 고리(215)에 걸어 컨테이너를 고정할 수 있다. 또한, 걸쇠(243)는 리벳에 의해 고정될 수 있고, 고정된 부분의 리벳의 전방 및 후방에 각각 리벳이 위치하여, 리벳이 회전되는 반경을 조절하여 손쉽게 컨테이너의 고리(215)에 체결할 수 있다.

도 7을 참조하면, 로드셀(260)은 장착 프레임(241)에 연결되어, 컨테이너 장착부(240), 로터리 타입 구동부(250) 및 컨테이너부(210)의 무게를 실시간으로 측정하며, 측정된 값을 기초로 컨테이너부(210)의 외부로 배출되는 고형 식재료의 무게를 추적할 수 있다.

상세하게는, 로터리 타입 디스펜서 모듈(200)은 컨테이너부(210)를 컨테이너 장착부(240)에 거치하고, 로드셀(260)로 무게를 인식될 경우, 사용가능한 상태로 전환되며, 컨테이너부(210)를 장착한 이후 로드셀(260)을 이용하여 지속적으로 컨테이너부(210)의 무게를 추적하여, 이때 로터리 타입 컨트롤부는 측정된 컨테이너부(210)의 무게 정보에 기초하여 컨테이너부(210)에서 배출되는 고형 식재료량을 계산할 수 있다. 다시 말해, 외부 저울을 이용하여 용기로 배출된 고형 식재료량을 측정하고, 로드셀(260)을 통해 측정된 컨테이너부(210)가 감소된 무게와 비교하여 목표 무게만큼 정량 배출할 수 있다. 하지만, 이에 한하지 않고, 내부 로드셀(260)로 측정된 재료양의 감소량을 배출량으로 간주하여 정량 배출할 수도 있다.

로터리 타입 컨트롤부는 로터리 타입 구동부(250)를 제어하여, 로터리 블레이드(220)의 회전 횟수 또는 각도를 제어하여, 배출되는 고형 식재료량을 제어할 수 있다. 이때, 로터리 타입 컨트롤부는 컨테이너부(210)의 고형 식재료의 종류에 따라 기설정된 값을 기초로 로터리 블레이드(220) 회전을 제어할 수 있다.

로터리 타입 통신 모듈은 무선 또는 유선으로 제어부와 연결되어, 데이터를 송수신할 수 있다. 될 수도 있다. 다시 말해, 로터리 타입 통신 모듈은 제어부를 통해 외부 저울로부터 로터리 타입 디스펜서 모듈(200)로부터 토출된 고형 식재료의 무게 정보를 수신하고, 수신된 고형 식재료의 무게 정보를 로터리 타입 콘트롤부로 전송할 수 있다. 이때, 제어부는 수신된 고형 식재료의 무게 정보를 기초하여 로터리 타입 구동부(250)를 제어하여, 로터리 타입 디스펜서 모듈(200)로부터 토출되는 고형 식재료의 양을 제어할 수 있다.

도 11 및 도 12를 참조하면, 로터리 블레이드(220)는 몸체(221)와 실리콘 커버(222)로 구성된다.

몸체(221)는 블레이드 축(230)과 결합되며, 블레이드 축(230)을 통해 들어오는 로터리 타입 구동부(250)의 동력을 받아 로터리 블레이드(220)를 안정적으로 회전시킨다. 또한, 몸체(221)는 양쪽 측면에 각각 원형 돌기(224)가 돌출 형성되어, 몸체(221)가 컨테이너부(210)의 내측면으로 닿을 경우, 닿는 면을 최소화하여 마찰이 극대화되는 것을 방지할 수 있다.

실리콘 커버(222)는 구동시에 고형의 식재료와 실제 닿는 부분으로 식재료의 변형을 최소화하면서 이동시킬 수 있는 경도로 제작되며, 식품 안정성이 인정된 실리콘을 재료로 제작될 수 있다. 실리콘 커버(222)는 다수의 날개(223)를 포함하고 있는데, 날개(223) 사이에 재료를 담아 회전시켜 위에 있는 고형 식재료의 일부를 아래로 배출하는 부품이다. 따라서 고형 식재료의 종류에 따라 날개(223)의 크기, 개수를 다양하게 할 수 있다. 잎사귀나 당근채 등의 날개(223) 사이에 잘 담기기 힘든 재료의 경우 날개(223)가 긁어서 내려오는 경우가 있고 이 때에는 한 번에 여러 날개(223)를 거쳐 회전할 수 있다.

실리콘 커버(222)는 상대적으로 입자의 크기 큰 재료를 정량 배출할 수 있도록, 도 12에 도시된 바와 같이, 축방향으로 위아래를 구분하여 위상차가 있는 날개(223)를 가진 실리콘 커버(222)를 구성할 수 있다. 위상차가 있는 실리콘 커버(222)의 블레이드일 경우에 날개(223)와 날개(223) 사이를 위상차라고 볼 수 있다.

또한, 로터리 블레이드(220)는 한쪽으로만 회전할 경우, 고형 식재료가 한쪽에 쌓이기 때문에 적당한 회전 수마다 방향을 바꿔 배출하는 것이 바람직하다.

도 13을 참조하면, 블레이드 축(230)은 일측이 로터리 타입 구동부(250)에 연결되는 구동축(231) 및 구동축(231)의 타측에 결합되는 노브(232)를 포함한다.

구동축(231)은 육각 기둥형상으로 제작되되, 일단에는 구동부의 육각 소켓에 장착되었을 때 고정력을 더할 수 있는 원기둥부를 더 포함할 수 있다. 노브(232)는 구동부의 육각 소켓과 블레이드 축(230)이 위상이 맞지 않아 장착이 잘 되지 않을 때, 사용자가 노브(232)를 이용하여 쉽게 위상을 맞춰 낄 수 있도록 할 수 있다.

로터리 타입 디스펜서 모듈의 작동기제는 다음과 같다.

먼저, 로터리 타입 디스펜서 모듈(200)에 전원을 켜고, 식재료가 담긴 컨테이너부(210)를 거치대(242)에 얹고 블레이드 축(230)과 구동부의 연결을 확인한 뒤에 걸쇠(243)를 걸어 컨테이너부(210)를 고정한다.

다음으로, 컨테이너부(210)를 거치하고, 로드셀(260)로 무게를 인식하고, 지속적으로 컨테이너부(210)와 고형 식재료의 무게를 측정할 수 있다. 자동 모드의 경우, 서버로부터 명령을 받아 로터리 블레이드(220)를 회전시켜 재료를 아래로 배출하고, 수동 모드의 경우에 로터리 타입 디스펜서 모듈(200)의 전방에 배치된 버튼을 눌러 배출할 수 있다. 이때, 외부 저울을 이용하여 목표 무게만큼 정량 배출할 수 있다. 하지만 이에 한하지 않고, 로드셀(260)로 측정된 재료양의 감소량을 배출량으로 간주하여 정량 배출할 수 있다.

일반적으로 배출 시에 한 번에 실리콘 커버(222)의 날개(223)와 날개(223) 사이를 회전하며 재료를 배출하고, 회전 속도와 회전 간의 딜레이를 조절하여 재료의 배출 속도를 조절할 수 있다. 재료의 배출 속도는 정량에 영향을 주는 요소로 배출 무게에 따른 PD(Proportional and Derivative) 제어를 실시할 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 자동 조리 시스템
100 : 건 타입 디스펜서 모듈
110 : 가이드부
120 : 소스 받이
121 : 보틀 홈 122 : 보틀 홀
130 : 압력 센서
140 : 건 타입 구동부
141 : 액츄에이터 142 : 피스톤
143 : 실린더
150 : 소스 보틀 151 : 플런저
200 : 로터리 타입 디스펜서 모듈
210 : 컨테이너부
211 : 배출부 211a : 홀
212 : 캐노피부 213 : 확장부
214 : 뚜껑부 215 : 고리
220 : 로터리 블레이드 221 : 몸체
222 : 실리콘 커버 223 : 날개
224 : 돌기
230 : 블레이드 축 231 : 구동축
232 : 노브
240 : 컨테이너 장착부 241 : 장착 프레임
242 : 거치대 243 : 걸쇠
250 : 로터리 타입 구동부
260 : 로드셀
300 : 용기 이송 모듈

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16. 건 타입 디스펜서 모듈에 있어서,
    소스 보틀이 장착되는 가이드부;
    상기 소스 보틀의 하부에 위치하고, 소스 보틀을 지지하는 소스 받이;
    상기 소스 받이에 실장되어, 상기 소스 보틀로 가해지는 압력을 측정하는 압력 센서;
    상기 소스 보틀의 상부에 위치하고, 상기 소스 보틀로부터 액상 식자재가 토출되도록 하는 건 타입 구동부;
    상기 건 타입 구동부를 제어하는 건 타입 컨트롤부; 및
    상기 소스 보틀로부터 토출된 액상 식자재를 수집하는 용기의 무게를 측정하는 외부 저울로부터 수신된 무게 정보를 기초로 상기 건 타입 컨트롤부를 제어하는 제어부와 데이터를 송수신하는 건 타입 통신 모듈을 포함하고,
    상기 건 타입 컨트롤부는 상기 건 타입 구동부를 통해 상기 소스 보틀로 가해지는 압력을 측정하는 상기 압력 센서로부터 수신된 정보에 기초하여 상기 건 타입 구동부를 제어하는, 건 타입 디스펜서 모듈.
17. 제16항에 있어서,
    상기 건 타입 구동부는
    액츄에이터;
    일단이 상기 액츄에이터에 연결되어 상하방향으로 이동되는 피스톤;
    상기 피스톤의 타단에 위치하며, 상기 소스 보틀을 가압하는 실린더; 및
    상기 피스톤의 이동거리를 측정하는 엔코더를 포함하는 것인, 건 타입 디스펜서 모듈.
18. 제17항에 있어서,
    상기 건 타입 컨트롤부는 상기 압력 센서를 통해 센싱된 액상 식재료의 무게 정보를 수신하고, 상기 엔코더를 통해 수신된 피스톤의 위치 정보를 기초로 하여 액상 식재료의 용량을 산출하며, 수신된 정보에 기초하여 액상 식재료의 밀도를 산출하며, 액상 식재료의 밀도 정보에 기초하여 피스톤의 이동량에 따라 배출되는 액상 식재료량을 산출하는 것인, 건 타입 디스펜서 모듈.
19. 제17항에 있어서,
    상기 건 타입 디스펜서 모듈은
    상기 피스톤이 최상단으로 이동되었는지를 감지하는 상한 센서 및
    상기 피스톤이 최하단으로 이동되었는지를 감지하는 하한 센서를 포함하는 것인, 건 타입 디스펜서 모듈.
20. 제16항에 있어서,
    상기 건 타입 디스펜서 모듈은 상기 소스보틀의 장착 여부를 감지할 수 있는 보틀 감지 센서를 더 포함하는 것인, 건 타입 디스펜서 모듈.
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