KR102494835B1 - 로봇식 아이스크림 전달 시스템 - Google Patents

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KR102494835B1
KR102494835B1 KR1020217005818A KR20217005818A KR102494835B1 KR 102494835 B1 KR102494835 B1 KR 102494835B1 KR 1020217005818 A KR1020217005818 A KR 1020217005818A KR 20217005818 A KR20217005818 A KR 20217005818A KR 102494835 B1 KR102494835 B1 KR 102494835B1
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ice cream
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robotic arm
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KR1020217005818A
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데이비드 투미노
캠벨 마일스
데니 타누위자자
에카테리나 오로바
앤톤 모러스
Original Assignee
니스카 리테일 로보틱스 프로프라이어터리 리미티드
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Abstract

주문 구성 인터페이스와 인터페이싱하는 컨트롤러와, 그 원위 단부에서 스쿠프 기구를 갖는 로봇식 아암을 포함하는 스쿠프 서브 시스템을 포함하는 셀프 서비스 키오스크 시스템. 스쿠프 기구는 내부 주위에 동일 평면의 림을 갖고, 컨트롤러는 특정 방식으로 로봇식 아암을 제어하여, 주문 구성 인터페이스를 통해 수신된 주문에 따라 아이스크림 용기와 연관되게 스쿠프 기구를 위치시키고, 아이스크림 용기 내로 스쿠프 기구를 하강시키고, 동일 평면의 림이 용기의 대향하는 내측 벽면에 평평하게 부딪힐 때까지 이동하여 대향하는 내측 벽면 및 스쿠프의 내부 사이에서 고정 체적의 아이스크림을 포획하여, 고정 체적의 아이스크림이 분배를 위해 아이스크림 용기로부터 추출될 수 있도록 한다.

Description

로봇식 아이스크림 전달 시스템
본 발명은 일반적으로 로봇식 아이스크림 전달 시스템에 관한 것이다.
하나의 콘 또는 컵의 아이스크림을 준비하여 전달하는 장치는 아이스크림 통으로부터 아이스크림을 떠내는 스푼을 갖는 제1 로봇식 아암(arm)을 포함하고 전달을 위해 제2 로봇식 아암에 유지된 컵 또는 콘 내로 떠낸 아이스크림을 담는 EP 3333815 A1 (Ilventitre S.r.l.) (2018년 6월 13일) [이하, D1이라 함]을 포함한다.
본 발명은 종래 기술의 결함 중 적어도 일부를 극복하거나 실질적으로 개선하거나 적어도 대안을 제공하는 시스템을 제공하는 것이다.
호주 또는 임의의 다른 국가에서, 임의의 선행 기술 정보가 본원에서 참조된다면, 이러한 참조는 그 정보가 기술 분야에서 통상의 일반적인 지식의 일부를 형성하는 것을 허용하는 것이 아닌 것으로 이해될 것이다.
본원에서는, 주문 구성 인터페이스를 인터페이싱하는 컨트롤러와, 그 원위(遠位) 단부(distal end)에서 스쿠프 기구(scoop mechanism)를 갖는 로봇식 아암을 포함하는 스쿠프 서브 시스템을 포함하는 셀프 서비스 키오스크(kiosk) 시스템이 제공된다.
스쿠프 기구가, 내부 체적을 형성하는 스쿠프와, 내부 주위에 동일 평면의 림을 포함한다는 점에서, 스쿠프 기구는 특정 구성일 수 있다.
또한, 컨트롤러는 특정 방식으로 로봇식 아암을 제어하여 주문 구성 인터페이스를 통하여 수신된 주문에 따른 아이스크림 용기와 연관되게 스쿠프 기구를 위치시키고, 아이스크림 용기 내로 스쿠프 기구를 하강시키고, 동일 평면의 림이 용기의 대향하는 내측 벽면에 평평하게 부딪힐 때까지 아이스크림 용기를 횡단하여 스쿠프를 이동시켜 대향하는 내측 벽면 및 스쿠프의 내부 사이에서 고정 체적의 아이스크림을 포획하고, 대향하는 내측 벽면의 동일 평면의 림을 닦도록 스쿠프 기구를 상승시켜 아이스크림 용기로부터 고정 체적의 아이스크림을 이탈시키고, 일회용 컵 또는 콘에 대하여 스쿠프를 위치시켜 그 내부에 고정 체적의 아이스크림이 담기도록 구성될 수 있다.
스쿠프 기구는 스쿠프의 내면을 횡단하여 와이퍼를 구동하는 와이퍼 액추에이터를 포함할 수 있고, 컨트롤러는 고정 체적의 아이스크림을 스쿠프로부터 컵 또는 콘 내부로 이동시키도록 와이퍼 기구를 작동시킬 수 있다.
이와 같이, 본 스쿠프 기구는, 예를 들면, 제1 및 제2 로봇식 아암을 필요로 하는 D1의 장치와는 반대로, 단일 로봇식 아암 작동을 허용한다.
또한, 실시예에서, 스쿠프 기구는 랙 및 피니언으로서 피니언은 와이퍼에 연결되는, 랙 및 피니언과, 슬라이더 로드가 슬라이드 가능하게 유지되며 편향 스프링에 대향하도록 랙 및 피니언의 랙의 지지면을 지지하는 개구를 포함하고, 슬라이더 로드는 개구로부터 연장된다. 이와 같이, 사용 시, 슬라이더 로드의 원위 단부을 표면에 가압하도록 스쿠프 기구가 이동될 때, 슬라이더 로드가 개구 내로 슬라이드 이동하여, 랙을 편향시키고, 피니언이 회전하여 와이퍼를 이동시켜 아이스크림을 이동시키도록 한다. 이와 같이, 본 장치는, 예를 들면, D1의 제1 및 제2 로봇식 아암을 필요로 하는 것과는 반대로 단일 로봇식 아암 작동을 허용할 수 있다.
또한, 본 스쿠프 기구는, 예를 들면, 떠낸 아이스크림의 양이 상당히 달라질 수 있는 D1의 장치와 달리, 고정 체적의 아이스크림의 엄격하고 반복 가능한 제어를 허용한다. D1은 동일 평면의 림을 가지며 용기의 대향하는 내측 벽면에 동일 평면의 림이 부딪히도록 하는 스쿠프를 개시하거나 명백하게 제안하지 않는다.
실시예에서, 림은 수평 직선 하부 에지를 포함하며, 이에 따라, 용기의 평면 바닥의 청소를 허용한다. 추가적인 실시예에서, 림은 하부 에지에 수직인 측면 에지를 포함하며, 이에 따라, 용기의 측벽의 청소를 허용한다.
스쿠프는 수평 직선 하부 에지의 후방으로 상향 곡률을 포함할 수 있고, 용기의 대향하는 내측 벽면과 부딪힐 때 스쿠프의 내부 체적이 아이스크림으로 채워지도록 이동(스트로크, stroke) 길이가 구성될 수 있다.
실시예에서, 컨트롤러는, 스쿠프 기구가 용기 내의 아이스크림의 상면과 접촉할 때까지 스쿠프 기구를 하강시키도록 로봇식 아암의 압력 센서를 참조할 수 있다. 또한, 컨트롤러는, 스쿠프의 이동 중, 최소량의 하향 압력을 적용하도록 압력 센서를 참조할 수 있으며, 이에 따라, 스쿠프가 아이스크림으로 적절하게 채워지는 것을 확보할 수 있다.
추가적인 실시예에서, 컨트롤러는 각각의 용기 내의 실시간 아이스크림 내용물 형태 데이터(content topography data)를 실시간으로 기록하도록 각각의 스트로크를 기록할 수 있다.
이와 같이, 컨트롤러는 실시간 아이스크림 내용물 형태 데이터에 따라 스쿠프 기구를 하강시킬 수 있다. 또한, 컨트롤러는 실시간 아이스크림 내용물 형태 데이터에 따라 스쿠프 기구를 인접하게 이동시켜 용기가 일렬로 떠내어지도록 할 수 있다.
본 키오스크는 자동 뚜껑에 의해 선택적으로 둘러싸일 수 있는 빈(bin) 내의 복수의 아이스크림 용기를 갖는 회전식 카세트(rotary cassette)를 포함할 수 있다. 이와 같이, 고객 주문에 따라, 컨트롤러는 빈 뚜껑을 개방하고 회전식 카세트를 회전시켜 스쿠핑(scooping)을 위해 정확한 아이스크림 용기를 위치시킬 수 있다.
실시예에서, 키오스크는 둘 이상의 빈을 포함할 수 있고, 로봇식 아암은 각각의 빈 사이에서 레일을 따라 이동할 수 있다.
키오스크는, 적재된 콘 또는 컵을 사용자에게 전달하기 위한 전달 서브 시스템과, 각각의 스트로크 사이에서 스쿠프로부터 잔류 아이스크림을 헹구기 위한 헹굼 스테이션(rinse station)을 포함할 수 있다.
일 양태에 따르면, 주문 구성 인터페이스를 인터페이싱하는 컨트롤러와, 그 원위 단부에서 스쿠프 기구를 갖는 로봇식 아암을 포함하는 스쿠프 서브 시스템을 포함하고, 스쿠프 기구는 내부 체적을 형성하는 스쿠프를 포함하고, 스쿠프는 내부 체적을 둘러싸는 동일 평면의 림을 포함하고, 사용 시, 컨트롤러는, 로봇식 아암을 제어하여, 주문 구성 인터페이스를 통하여 수신된 주문에 따른 아이스크림 용기와 연관되게 스쿠프 기구를 위치시키고, 아이스크림 용기 내로 스쿠프 기구를 하강시키고, 동일 평면의 림이 용기의 대향하는 내측 벽면에 평평하게 부딪힐 때까지 아이스크림 용기를 횡단하여 스쿠프를 이동시켜 내측 벽면 및 스쿠프의 내부 사이에서 고정 체적의 아이스크림을 포획하고, 대향하는 내측 벽면을 동일 평면의 림이 닦도록 스쿠프를 상승시켜 아이스크림 용기로부터 고정 체적의 아이스크림을 이탈시키고, 수용기(receptacle)에 대하여 스쿠프를 위치시켜 고정 체적의 아이스크림이 그 내부에 담기도록 구성되는, 셀프 서비스 키오스크 시스템이 제공된다.
스쿠프 기구는 스쿠프의 내면을 횡단하여 이동 가능한 와이퍼를 더 포함할 수 있고, 컨트롤러는 스쿠프로부터 수용기 내로 고정 체적의 아이스크림을 이동시키도록 와이퍼를 작동시키도록 더 구성될 수 있다.
스쿠프의 내면은 반원통형일 수 있고, 와이퍼는 곡률을 가질 수 있고 스쿠프의 내면을 횡단하여 상부 및 하부 선회점 사이에서 회전한다.
스쿠프 기구는 그 원위 단부에서 스쿠프를 갖는 목(neck)을 포함할 수 있고, 스쿠프 기구는 상부 선회점에 대해 목을 따라 구동 샤프트를 포함할 수 있다.
림은 수평 직선 하부 에지를 포함할 수 있다.
스쿠프는 수평 직선 하부 에지로부터 후방으로 상향 곡률을 포함할 수 있다.
림은 하부 에지에 수직인 측면 에지를 포함할 수 있다.
스쿠프 기구는 그 원위 단부에서 스쿠프를 갖는 목을 포함할 수 있고, 동일 평면의 림은 목의 인접한 에지로부터 이격될 수 있다.
동일 평면의 림은 목의 세장형 축에 평행한 평면 내에 놓일 수 있다.
로봇식 아암은 압력 센서를 포함할 수 있고, 컨트롤러는 스쿠프가 아이스크림 용기 내의 아이스크림의 상면과 접촉하는 것을 압력 센서가 나타낼 때까지 스쿠프 기구를 하강시키도록 구성될 수 있다.
스트로크 중, 컨트롤러는 스쿠프 상의 최소 하향 압력을 유지하도록 로봇식 아암을 제어하기 위해 압력 센서를 참조하도록 구성될 수 있다.
컨트롤러는 실시간 아이스크림 내용물 형태 데이터를 기록하도록 각각의 스트로크를 기록할 수 있어, 컨트롤러는 아이스크림 내용물 형태 데이터에 따라 스쿠프 기구를 하강시킬 수 있다.
대향하는 내측 벽면에서 내부 체적이 아이스크림으로 채워지도록 스쿠프의 내부 체적에 따라 스트로크의 길이가 구성될 수 있다.
컨트롤러는 실시간 아이스크림 내용물 형태 데이터를 기록하도록 각각의 스트로크를 기록할 수 있고, 컨트롤러는 아이스크림 내용물 형태 데이터에 따라 스쿠프 기구를 인접하게 위치시킨다.
시스템은 용기의 회전 카세트를 포함할 수 있고, 컨트롤러는 주문에 따라 카세트를 회전시키도록 구성될 수 있다.
카세트는 빈 내부에 수용될 수 있고, 빈은 뚜껑 및 뚜껑 액추에이터를 포함할 수 있고, 컨트롤러는 주문에 따라 카세트를 회전시켜 용기 중 하나를 뚜껑 아래에 위치시키고 뚜껑 액추에이터를 작동시켜 뚜껑을 개방하도록 구성될 수 있다.
시스템은 용기의 추가적인 회전 카세트를 더 포함할 수 있고, 로봇식 아암은 레일을 따라 주행 가능할 수 있고, 컨트롤러는 회전 카세트 및 추가적인 회전 카세트에 접속하도록 레일을 따라 로봇식 아암을 위치시키도록 구성될 수 있다.
스쿠프 기구는 랙 및 피니언으로서 피니언은 와이퍼에 연결되는, 랙 및 피니언과, 슬라이더 로드가 슬라이드 가능하게 유지될 수 있으며 편향 스프링에 대향하도록 랙 및 피니언의 랙의 지지면을 지지하는 개구를 포함할 수 있고, 슬라이더 로드는 개구로부터 연장되어, 사용 시, 슬라이더 로드의 원위 단부를 표면에 가압하도록 스쿠프 기구가 이동될 때, 슬라이더 로드가 개구 내로 슬라이드 이동하여, 랙을 편향시키고, 피니언이 회전하여 와이퍼를 이동시키도록 한다.
본 발명의 다른 양태가 또한 개시된다.
본 발명의 범위 내에 속할 수 있는 임의의 다른 형태에도 불구하고, 본 개시의 바람직한 실시예가 이제 첨부된 도면을 참조하여 단지 예로서 설명될 것이다.
도 1은 실시예에 따른 셀프 서비스 키오스크를 도시한다.
도 2는 실시예에 따른 스쿠프 기구의 분해 사시도를 도시한다.
도 3은 스쿠프 기구의 상부 조립 사시도를 도시한다.
도 4는 스쿠프 기구의 측면도를 도시한다.
도 5는 스쿠프 기구의 정면도를 도시한다.
도 6은 실시예에 따른 키오스크 시스템을 도시한다.
도 7은 실시예에 따른 시스템에 의한 예시적인 처리를 도시한다.
도 8 내지 도 10은 실시예에 따른 스쿠핑 조작을 도시한다.
셀프 서비스 키오스크 시스템(100)은 POS 시스템(102) 및 주문 구성 인터페이스(103)를 포함할 수 있다.
키오스크 시스템(100)은 그 원위 단부에 스쿠프 기구(105)를 갖는 로봇식 아암(104)을 포함한다. 키오스크 시스템(100)은 내부에 복수의 아이스크림 용기(107)를 갖는 적어도 하나의 빈(106)을 포함할 수 있다.
각각의 빈(106)은, 복수의 아이스크림 용기(107)를 유지하는 회전 카세트(109)와, 카세트(109)를 회전시키는 회전 액추에이터(108)를 포함할 수 있다. 각각의 빈(106)은, 빈 뚜껑(110)과, 빈 뚜껑(110)을 개방하는 빈 뚜껑 액추에이터(143)를 포함할 수 있다. 로봇식 아암(104)은 인접한 빈(106) 사이에서 레일(111)을 따라 주행할 수 있다.
스쿠프 기구(105)는 그 양 원위 단부에 각각 로봇식 아암 인터페이스(112) 및 스쿠프(113)를 포함할 수 있다. 로봇식 아암 인터페이스(112)는 로봇식 아암(104)의 로봇식 아암 계합 인터페이스(113)와 인터페이싱할 수 있다. 로봇식 아암 계합 인터페이스(113)는 복수의 회전 액추에이터(114)를 포함할 수 있다.
로봇식 아암 인터페이스(112)는 로봇식 아암 계합 인터페이스(113)와 인터페이싱(interfacing)하는 커플링 장치(115)를 포함할 수 있다.
목(118)은 스쿠프(150) 및 로봇식 아암 인터페이스(112)와 인터페이싱할 수 있다.
스쿠프(150)는 내부 체적(120)을 둘러싸는 동일 평면의 림(119)을 가질 수 있다. 림(119)은 수평 직선 하부 에지(121)를 포함할 수 있다. 또한, 동일 평면의 림(119)은 수평 직선 하부 에지(121)에 수직인 직선 측면 에지(122)를 포함할 수 있다.
동일 평면의 림(119)은 목(118)의 인접한 에지의 전방에 위치될 수 있어, 림(119)이 목(118)으로부터의 간섭 없이 본원에서 설명되는 방식으로 용기의 대향하는 내측 벽면에 부딪힐 수 있다. 또한, 동일 평면의 림(119)은 목(118)의 세장형 축(elongate axis)에 평행한 평면 내에 놓일 수 있다.
스쿠프(150)는 수평 직선 하부 에지(121)으로부터 후방으로 상향 곡률(123)을 포함할 수 있다.
스쿠프 기구(105)는 와이퍼(124)를 포함하는 와이퍼 기구를 포함할 수 있다. 스쿠프(150)는 반원통형 내면을 포함할 수 있고, 와이퍼(124)는 곡률을 가질 수 있고 하부 및 상부 선회점(125, 126) 사이에서 선회되게 결합될 수 있다.
구동 샤프트(163)가 랙 유지 플레이트(116)에 의해 유지된 랙 및 피니언(117)과 인터페이싱하여 선회점(125, 126) 사이에서 와이퍼(124)를 회전시킬 수 있어, 와이퍼가 스쿠프(150)의 내부 체적(120)의 내면을 밀접하게 닦을 수 있다.
스쿠프 기구(105)는 로봇식 아암 계합 인터페이스(113)에 대하여 목(118)의 세장형 축을 따라 스쿠프(150)를 회전시킬 수 있도록 회전 액추에이터(142)를 더 포함할 수 있다.
도 6은 컨트롤러(128)를 포함하는 제어 시스템(127)을 도시한다. 컨트롤러(128)는 디지털 데이터를 처리하는 마이크로프로세서(129)를 포함한다. 메모리 장치(131)가 시스템 버스(130)를 통하여 프로세서(129)와 동작 가능하게 통신한다. 메모리 장치(131)는, 본원에 설명된 기능을 구현하기 위해 마이크로프로세서(129)에 의해 인출되고, 디코딩되고 실행되는 컴퓨터 프로그램 코드 명령어를 포함하는 디지털 데이터를 저장하도록 구성된다.
컴퓨터 프로그램 코드 명령어는 논리적으로 다양한 컨트롤러(132)로 분할될 수 있다. 메모리 장치(131)는 구성 데이터(133)를 더 포함할 수 있다. 이와 같이, 컨트롤러(132)는 구성 데이터(133)에 따라 컨트롤러(128)의 작동을 제어한다.
컨트롤러(128)는 I/O 인터페이스(134)를 더 포함한다. I/O 인터페이스(134)는 로봇식 아암(104) 및 스쿠프 기구(105)를 포함할 수 있는 스쿠프 서브 시스템(135)과 인터페이싱할 수 있다.
로봇식 아암(104)은 위치 센서(136) 및 아암 액추에이터(137)를 포함할 수 있다. 아암 액추에이터(137)는 로봇식 아암을 다양한 위치에 위치시킬 수 있다.
스쿠프 기구(105)는, 슬라이더 로드(미도시)가 유지되고 편향 스프링(167)에 대하여 랙(168)의 지지면(165)에 대하여 지지되는 개구(164)를 포함할 수 있다. 이 실시예에 따르면, 컨트롤러(128)는 표면에 대하여 슬라이더 로드를 가압하도록 스쿠프 기구(105)를 조작할 수 있으며, 이에 따라, 로드가 개구(164) 내로 슬라이드 이동하여 편향 스프링(167)에 대하여 랙(168)을 이동시키도록 하여 와이퍼(124)를 닦도록 피니언(166)을 회전시킨다.
대안적인 실시예에서, 스쿠프 기구(105)는 회전 액추에이터(108) 및 와이퍼 액추에이터(138)를 포함할 수 있다.
I/O 인터페이스(134)는 POS 서브 시스템(102)과 추가적으로 인터페이싱할 수 있다. POS 서브 시스템(102)은 디지털 데이터의 표시를 위한 디지털 디스플레이(139)를 포함할 수 있다. 햅틱 오버레이가 디지털 디스플레이(139)에 표시된 정보에 대한 사용자 입력을 수신할 수 있도록 디지털 디스플레이(139)와 인터페이싱할 수 있다. POS 서브 시스템(102)은 통상적으로 당업계에 알려진 방식으로 비접촉 결제를 통해 결제를 수신하도록 구성되는 결제 단말기(140)를 더 포함할 수 있다.
I/O 인터페이스(134)는 주문 구성 서브 시스템(103)과 추가로 인터페이싱할 수 있다. 마찬가지로, 주문 구성 서브 시스템(103)은 정보의 표시를 위한 디지털 디스플레이(141)를 포함할 수 있고, 마찬가지로, 사용자가 주문에 대해 지불하도록 하는 햅틱 오버레이를 포함할 수 있다.
I/O 인터페이스는 회전 액추에이터(142)와 추가적으로 인터페이싱하여 각각의 빈(106) 내에서 용기(107)의 카세트(109)를 회전시킬 수 있다. 또한, I/O 인터페이스(134)는 뚜껑 액추에이터(143)와 인터페이싱하여 빈 로드(load)(110)를 개폐할 수 있다.
I/O 인터페이스(134)는 주문을 고객에게 전달하기 위해 전달 서브 시스템(144)과 추가적으로 인터페이싱할 수 있다.
도 7은 시스템(127)에 의해 구현되는 예시적인 처리(145)를 도시한다.
처리(145)는 POS 서브 시스템(102)을 통하여 단계 146에서 결제를 수신한 후 주문 구성 서브 시스템(103)을 통하여 단계 147에서 주문 구성을 수신하는 단계를 포함한다. 예를 들면, 주문 구성 서브 시스템(103)의 디지털 디스플레이(141) 상의 다양한 프롬프트(prompt)를 사용하여, 사용자는 한 스쿠프의 딸기향 아이스크림 및 한 스쿠프의 초콜릿향 아이스크림을 포함하는 한 컵의 아이스크림을 주문할 수 있다.
주문 구성 서브 시스템(103)을 통하여 일단 주문이 수행되면, 컨트롤러(128)는 단계 148에서 연관된 빈(106)의 뚜껑 액추에이터(143)를 제어하여 빈 뚜껑(110)을 개방할 수 있다.
구성 데이터(133)는 각각의 빈(106)의 각각의 용기(107)에 대한 아이스크림 유형 데이터를 포함할 수 있다. 이와 같이, 주문 구성 데이터에 따라, 컨트롤러(128)는 적절한 빈 뚜껑(110)을 개방할 수 있도록 고객에 의해 주문된 아이스크림의 유형을 포함하는 빈(106)을 결정할 수 있다.
컨트롤러(128)는 키오스크(110)의 작업자가 각각의 빈(106)의 각각의 용기(107)의 아이스크림 내용물에 프로그래밍하는 설정 모드를 포함할 수 있다. 이러한 구성은 주문 구성 서브 시스템(103)의 디지털 디스플레이(141)를 통하여 이용 가능한 관리자 인터페이스를 사용하여 수행될 수 있다.
그런 다음, 컨트롤러(128)는 단계 149에서 주문 구성에 따라 카세트(109)를 회전시킬 수 있다. 구체적으로, 컨트롤러(128)는 개방된 빈 뚜껑(110) 아래에 적절한 용기(107)가 위치되도록 회전 액추에이터(142)를 제어할 수 있다.
그런 다음, 컨트롤러(128)는 단계 150에서 용기(107)에 대하여 스쿠프 기구(105)를 위치시킬 수 있다.
컨트롤러(128)는 선택된 아이스크림 용기(107)의 위치에 따라 각각의 빈(106) 사이에서 레일(111)을 따라 로봇식 아암(104)을 이동시킬 수 있다.
컨트롤러(128)는 아이스크림 용기(107)의 상방에 스쿠프 기구(105)를 위치시킬 수 있다.
단계 151에서, 도 8에 실질적으로 도시된 바와 같이, 컨트롤러(128)는 스쿠프 기구(105)를 용기(107) 내로 하강시킨다.
도 8A에 도시된 바와 같이, 각각의 용기(107)는 쐐기형일 수 있고 용기(109)의 중심점을 향하여 좁아질 수 있다. 이와 같이, 컨트롤러(128)는 스쿠프 기구(105)를 용기(107) 내에서 카세트(109)의 중심점을 향하여 위치시킬 수 있다.
단계 152에서, 컨트롤러(128)는 용기(107)의 대향하는 평면형 내측 벽면(158)을 향하여 용기(107)를 횡단하여 스쿠프 기구(105)를 이동시킨다. 스쿠프 기구(105)가 용기(107)를 횡단하여 스크로크 이동됨에 따라, 스쿠프(113)가 그 내부 체적(120) 내에 아이스크림을 모은다.
도 8B에 도시된 실시예에서, 컨트롤러(128)는 림(119)의 상부 에지(159)가 용기(107) 내의 아이스크림의 상면(160)과 실질적으로 일치하도록 스쿠프(150)를 위치시킬 수 있다.
대안적으로, 상부 에지(159)는 상면(160)의 상방에 위치될 수 있고, 수평 직선 하부 에지(121)로부터 후방의 상향 곡률은 아이스크림이 내부 체적(120) 내에서 상승하여 스쿠프(150)의 전체 내부 체적(120)을 실질적으로 채우도록 할 수 있다.
스쿠프(150)의 내부 체적(120)이 전체적으로 아이스크림으로 채워지도록 스트로크의 길이가 구성될 수 있다.
실시예에서, 로봇식 아암(104)은 압력 센서를 포함할 수 있다. 이와 같이, 스쿠프(113)가 아이스크림의 상면(160)에 접촉하는 것을 압력 센서가 감지할 때까지 컨트롤러(128)가 스쿠프 기구(105)를 하강시킬 수 있고, 그 후, 컨트롤러(128)는 측면으로의(sideway) 이동을 수행한다.
실시예에서, 컨트롤러(128)가 로봇식 아암(104)을 제어하여 스쿠프(150)로의 하향 압력의 최소 역치를 적용할 수 있도록 압력 센서가 더 참조될 수 있다.
실시예에서, 컨트롤러(128)는 구성 데이터(133)에 저장될 수 있는 각각의 용기에 대한 실시간 아이스크림 내용물 형태(topography) 데이터를 기록하기 위해 스트로크를 기록한다.
이와 같이, 컨트롤러(128)는 실시간 아이스크림 내용물 형태 데이터에 따라 스쿠프 기구(105)를 하강시킬 수 있다.
또한, 컨트롤러(128)는, 용기(107)의 측벽(161) 사이의 일련의 열로 아이스크림이 용기(107)로부터 떠내어지도록, 실시간 아이스크림 내용물 형태 데이터에 따라 각각의 연속적인 스트로크에 스쿠프 기구(105)를 인접하게 위치시킬 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 스쿠프(113)의 동일 평면의 림(119)이 대향하는 내측 벽면(158)에 평평하게 부딪힐 때까지 컨트롤러(128)가 스쿠프 기구(105)를 이동시킬 수 있으며, 이에 따라, 내측 벽면(158) 및 스쿠프(113)의 내부 사이에서 고정 체적의 아이스크림을 포획할 수 있다.
단계 153에서, 컨트롤러(128)는 도 10에 도시된 방식으로 스쿠프 기구(105)를 상승시켜, 아이스크림 용기(107)로부터 고정 체적의 아이스크림을 이탈시킨다.
단계 154에서, 컨트롤러(128)는 일회용 컵 또는 콘(162)에 대해 스쿠프 기구(105)를 위치시킬 수 있다.
단계 155에서, 컨트롤러(128)는 와이퍼(124)가 스쿠프(150)의 내면을 횡단하여 닦도록 와이퍼 기구를 작동시켜, 그로부터 아이스크림 내용물이 일회용 컵(162) 내로 떨어지도록 한다. 위에서 언급한 바와 같이, 패드에 대하여 슬라이더 로드를 가압하여 랙(168)을 편향시킴으로써 랙 및 피니언 기구(117)의 피니언(166)을 회전시켜 와이퍼(124)를 이동시키도록, 컨트롤러(128)는 스쿠프 기구(105)를 위치시킬 수 있다.
그런 다음, 단계 156에서 컨트롤러(128)는 헹굼 스테이션(156)에 대하여 스쿠프 기구(105)를 위치시키고 단계 157에서 헹굼 스테이션(156)을 작동시켜, 스쿠프(150)를 물 제트로 세척하여 그로부터 잔류 아이스크림을 제거할 수 있다.
이후, 다수의 스쿠프의 선택된 아이스크림이 일회용 컵(162) 내에 담길 때까지 그 과정이 반복될 수 있다.
단계 158에서, 컨트롤러(128)는 전달 기구를 제어하여 전달 표면 또는 슈트(chute)로 일회용 컵을 이동시킨다.
전술한 설명은, 설명의 목적으로, 본 발명에 대한 완전한 이해를 제공하기 위해 특정 명명법을 사용하였다. 그러나, 본 발명을 실시하기 위해 특정 세부 사항을 필요로 하지 않는다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 특정 실시예에 대한 전술한 설명은 예시 및 설명의 목적으로 제공된다. 전술한 설명은 상술한 교시의 관점에서 명백하게 다수의 수정 및 변형이 가능하므로 본 발명을 개시된 정확한 형태로 제한하거나 포괄적인 것으로 의도되지 않는다. 실시예는 본 발명의 원리 및 그 실제적인 응용을 가장 잘 설명하기 위해 선택되고 설명되었으며, 이에 따라, 당업자가 고려되는 특정 사용에 적합한 다양한 수정을 통해 본 발명 및 다양한 실시예를 가장 잘 활용할 수 있도록 한다. 후술하는 청구 범위 및 그 균등물은 본 발명의 범위를 정의하는 것으로 의도된다.
본원에 사용된 용어인 "대략" 또는 이와 유사한 용어는 달리 명시되지 않는 한 언급된 값의 10% 이내인 것으로 해석되어야 한다.
아이스크림이 바람직한 실시예를 참조로 설명되었지만, 냉동 요구르트 등과 같은 다른 점성 식품 유형이 고려된다.

Claims (18)

  1. 주문 구성 인터페이스과 인터페이싱하는 컨트롤러와, 그 원위 단부에서 스쿠프 기구를 갖는 로봇식 아암을 포함하는 스쿠프 서브 시스템을 포함하고,
    상기 스쿠프 기구는 내부 체적을 형성하는 스쿠프를 포함하고, 상기 스쿠프는 상기 내부 체적을 둘러싸는 동일 평면의 림을 포함하고,
    사용 시, 상기 컨트롤러는, 상기 로봇식 아암을 제어하여, 상기 주문 구성 인터페이스를 통하여 수신된 주문에 따른 아이스크림 용기와 연관되게 상기 스쿠프 기구를 위치시키고, 상기 아이스크림 용기 내로 상기 스쿠프 기구를 하강시키고, 상기 동일 평면의 림이 상기 용기의 대향하는 내측 벽면에 평평하게 부딪힐 때까지 상기 아이스크림 용기를 횡단하여 상기 스쿠프를 이동시켜 상기 내측 벽면 및 상기 스쿠프의 내부 사이에서 고정 체적의 아이스크림을 포획하고, 상기 대향하는 내측 벽면을 상기 동일 평면의 림이 닦도록 상기 스쿠프를 상승시켜 상기 아이스크림 용기로부터 상기 고정 체적의 아이스크림을 이탈시키고, 수용기에 대하여 상기 스쿠프를 위치시켜 상기 고정 체적의 아이스크림이 그 내부에 담기도록 구성되며,
    상기 스쿠프 기구는 상기 스쿠프의 내면을 횡단하여 이동 가능한 와이퍼를 더 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 스쿠프로부터 상기 수용기 내로 상기 고정 체적의 아이스크림을 이동시키도록 상기 와이퍼를 작동시키도록 구성되는, 셀프 서비스 키오스크 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 스쿠프의 내면은 반원통형이고, 상기 와이퍼는 곡률을 갖고 상기 스쿠프의 내면을 횡단하여 상부 및 하부 선회점 사이에서 회전하는, 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 스쿠프 기구는 그 원위 단부에서 상기 스쿠프가 구비되는 목(neck)을 포함하고, 상기 스쿠프 기구는 상기 상부 선회점에 대해 상기 목을 따라 구동 샤프트를 포함하는, 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 림은 수평 직선 하부 에지를 포함하는, 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 스쿠프는 상기 수평 직선 하부 에지로부터 후방의 상향 곡률을 포함하는, 시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 림은 상기 하부 에지에 수직인 측면 에지를 포함하는, 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 스쿠프 기구는 그 원위 단부에 상기 스쿠프가 구비되는 목(neck)을 포함하고, 상기 동일 평면의 림은 상기 목의 인접한 에지로부터 이격되는, 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 동일 평면의 림은 상기 목의 세장형 축에 평행한 평면 내에 놓이는, 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 로봇식 아암은 압력 센서를 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 스쿠프가 상기 아이스크림 용기 내의 아이스크림의 상면과 접촉하는 것을 상기 압력 센서가 나타낼 때까지 상기 스쿠프 기구를 하강시키도록 구성되는, 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 스쿠프가 상기 아이스크림을 포획하는 과정 중, 상기 컨트롤러는 상기 스쿠프 상의 최소 하향 압력을 유지하도록 상기 로봇식 아암을 제어하기 위해 상기 압력 센서를 참조하도록 구성되는, 시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 실시간 아이스크림 내용물 형태 데이터를 기록하도록 상기 아이스크림을 포획하는 상기 스쿠프의 각각의 이동을 기록하고, 상기 컨트롤러는 상기 아이스크림 내용물 형태 데이터에 따라 상기 스쿠프 기구를 하강시키는, 시스템.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 대향하는 내측 벽면에서 상기 내부 체적이 아이스크림으로 채워지도록 상기 스쿠프의 상기 내부 체적에 따라 상기 스쿠프의 이동 길이가 설정되는, 시스템.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 실시간 아이스크림 내용물 형태 데이터를 기록하도록 상기 아이스크림을 포획하는 상기 스쿠프의 각각의 이동을 기록하고, 상기 컨트롤러는 상기 아이스크림 내용물 형태 데이터에 따라 상기 스쿠프 기구를 인접하게 위치시키는, 시스템.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 시스템은 용기의 회전 카세트를 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 주문에 따라 상기 카세트를 회전시키도록 구성되는, 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 카세트는 빈(bin) 내부에 수용되고, 상기 빈(bin)은 뚜껑 및 뚜껑 액추에이터를 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 주문에 따라 상기 카세트를 회전시켜 상기 용기 중 하나를 상기 뚜껑 아래에 위치시키고 상기 뚜껑 액추에이터를 작동시켜 상기 뚜껑을 개방하도록 구성되는, 시스템.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 시스템은 용기의 추가적인 회전 카세트를 더 포함하고, 상기 로봇식 아암은 레일을 따라 주행 가능하고, 상기 컨트롤러는 상기 회전 카세트 및 상기 추가적인 회전 카세트에 접속하도록 상기 레일을 따라 상기 로봇식 아암을 위치시키도록 구성되는, 시스템.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 스쿠프 기구는 랙 및 피니언으로서, 상기 피니언은 상기 와이퍼에 연결되는, 랙 및 피니언과, 슬라이더 로드가 슬라이드 가능하게 유지되며 편향 스프링에 대향하도록 상기 랙 및 피니언의 랙의 지지면을 지지하는 개구를 포함하고, 상기 슬라이더 로드는 상기 개구로부터 연장되어, 사용 시, 상기 슬라이더 로드의 원위 단부을 표면에 가압하도록 상기 스쿠프 기구가 이동될 때, 상기 슬라이더 로드가 상기 개구 내로 슬라이드 이동하여, 상기 랙을 편향시키고, 상기 피니언이 회전하여 상기 와이퍼를 이동시키도록 하는, 시스템.
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