KR102495050B1 - 로터리 방식 음료 제조 및 제공을 위한 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로터리 방식 음료 제조 및 제공을 위한 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 고가의 다관절 로봇을 사용하지 않으면서 신속, 간편하게 음료를 제조하여 제공함으로써 초기 투자비, 유지비가 절감되고 안전성을 향상시킬 수 있는 로터리 방식 음료 제조 및 제공을 위한 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 로터리 방식 음료 제조 및 제공을 위한 장치는 메인프레임; 상기 메인프레임에 설치되어 회전 동작 및 전후진 동작을 수행하는 음료제공직교로봇; 상기 음료제공직교로봇에 의해 파지되는 음료용기를 제공하도록 상기 음료제공직교로봇의 작동 범위 내에 배치되는 용기공급장치; 및 상기 음료제공직교로봇에 의해 공급되는 음료용기의 외부 취출을 위해 상기 음료제공직교로봇의 작동 범위 내에 배치되는 음료제공장치;를 포함하여 구성될 수 있다.

Description

로터리 방식 음료 제조 및 제공을 위한 장치{APPARATUS FOR MANUFACTURING AND FEEDING OF BEVERAGE}

본 발명은 로터리 방식 음료 제조 및 제공을 위한 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 고가의 다관절 로봇을 사용하지 않으면서 신속, 간편하게 음료를 제조하여 제공함으로써 초기 투자비, 유지비가 절감되고 안전성을 향상시킬 수 있는 로터리 방식 음료 제조 및 제공을 위한 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 커피 전문매장은 제조의 편의성과 신속성을 고려하여 자동커피머신을 이용하는 제조방식이 널리 이용되고 있다.

자동커피머신은 드립 커피와 같은 수작업에 의한 방식에 비해 신속하고 편리하지만 여전히 작업자가 필요하고 주문이 많을 경우 복수의 작업자가 필요하므로 인건비의 상승으로 경영에 어려움이 초래되고 있다.

그리고, 자동커피머신은 커피원두로부터 에스프레소를 자동으로 추출하기는 하지만 핫 및 아이스 아메리카노, 라떼, 등 다양한 종류의 커피 음료는 별도의 제조과정이 추가적으로 필요하고, 음료용기의 준비과정, 음료의 고객 제공과정 등 여러가지 수작업이 필요하므로 여전히 작업자가 필요한 한계점이 있다.

상기한 바와 같은 단점을 고려하여 근래에는 커피와 같은 음료의 제조에 다관절 로봇을 채용한 기술이 제안되어 있다.

상기한 다관절 로봇을 이용한 음료 제조시스템은 작업자의 수작업을 대체하여 인건비를 절감할 수 있고 커피의 맛을 어느 정도 균일화 할 수 있지만 이하와 같은 다양한 문제점을 수반하는 한계점이 있다.

종래 다관절 로봇을 이용한 음료 제조시스템은 자동커피머신, 냉온수기, 얼음공급기, 분쇄장치 등의 음료 제조에 필요한 필수장치 외에도 고가의 다관절 로봇, 로봇을 운용하기 위한 제반 설비가 필요하므로 투자비가 지나치게 높은 단점이 있다.

그리고, 종래 다관절 로봇을 이용한 음료 제조시스템은 복수의 다관절 로봇 등을 설치하여야 하므로 많은 점유공간이 필요하므로 공간적 제한이 따르고 매장의 운영시 임대료의 상승을 초래하는 단점이 있다.

또한, 종래 다관절 로봇을 이용한 음료 제조시스템은 음료의 취출과정, 유지보수 과정에서 로봇암 등과의 접촉이나 충돌에 따른 안전사고의 위험성이 높은 단점이 있다.

한국등록특허 제10-2093088호 "무인 커피음료 제조시스템" 한국등록특허 제10-1791534호 "커피 제조 장치에서 발생된 이벤트를 관리자 단말에 통지하는 장치 및 이의 동작 방법 한국등록특허 제10-1963652호 "에스프레소와 이를 이용한 다양한 커피음료 제조장치 및 제공방법"

본 발명은 상기 내용에 착안하여 제안된 것으로, 구조가 간결, 단순하고 부피와 점유공간을 최소화 하면서도 음료를 신속하고 편리하게 제조하여 제공할 수 있도록 한 로터리 방식 음료 제조 및 제공을 위한 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 고가의 다관절 로봇을 사용하지 않으면서 신속, 간편하게 음료를 제조하여 제공함으로써 초기 투자비, 유지비가 절감되고 안전성을 향상시킬 수 있도록 한 로터리 방식 음료 제조 및 제공을 위한 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 로터리 방식 음료 제조 및 제공을 위한 장치는 메인프레임; 상기 메인프레임에 설치되어 회전 동작 및 전후진 동작을 수행하는 음료제공직교로봇; 상기 음료제공직교로봇에 의해 파지되는 음료용기를 제공하도록 상기 음료제공직교로봇의 작동 범위 내에 배치되는 용기공급장치; 및 상기 음료제공직교로봇에 의해 공급되는 음료용기의 외부 취출을 위해 상기 음료제공직교로봇의 작동 범위 내에 배치되는 음료제공장치;를 포함하여 구성될 수 있다.

바람직하게, 상기 음료제공직교로봇은, 상기 메인프레임에 설치되는 회전구동수단; 상기 회전구동수단에 접속되는 회전본체; 상기 회전본체에 설치되는 직선이동기구; 상기 직선이동기구에 설치되는 이동부재; 및 상기 이동부재에 설치되는 클램핑수단;을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 회전구동수단은 구동모터와, 상기 회전본체가 접속되고 상기 구동모터로부터 구동력을 전달받아 회전동작을 수행하는 중공로터리 액츄에이터 감속기를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 직선이동기구는 스크류모터에 의해 회전되는 볼스크류에 의해 슬라이더부재가 가이드레일을 따라 이동되는 볼스크류액츄에이터로 구성될 수 있다.

상기 클램핑수단은 상기 이동부재에 설치되는 클램프작동부재와, 상기 클램프작동부재에 설치되어 클램핑 및 언클램핑 되는 한 쌍의 그립을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 회전본체는 상기 회전구동수단에 설치되는 연결브라켓, 상기 연결브라켓에 설치되는 회전플레이트, 및 상기 회전플레이트의 양단에 설치되는 커버안착부재를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 음료제공직교로봇은 상기 커버안착부재에 올려져 회전되고 상기 클램핑수단이 출몰되는 출몰구가 형성된 회전형안전커버부재를 구비할 수 있다.

상기 음료제공장치는, 용기진입구와 용기취출구가 구비된 음료제공본체; 상기 용기취출구에 개폐 가능하게 설치되는 도어부; 상기 도어부의 개폐동작을 수행하는 도어구동수단; 상기 음료제공본체에 설치되고 음료용기가 올려지는 용기안착부재; 및 상기 용기안착부재를 승강시키는 용기승강구동수단;을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 용기공급장치는, 용기취출구가 구비된 용기제공본체; 상기 용기제공본체의 상부에 설치되고 다수의 음료용기가 적층 보관되는 용기저장배출부; 상기 용기제공본체에 배치되고 음료용기가 올려지는 용기안착부재; 및 상기 용기안착부재를 승강시키는 용기승강구동수단;을 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 로터리 방식 음료 제조 및 제공을 위한 장치는 상기 음료제공직교로봇의 작동 범위 내에 해당하는 상기 메인프레임에 설치되어 얼음을 제공하는 얼음공급부; 상기 음료제공직교로봇의 작동 범위 내에 해당하는 상기 메인프레임에 설치되어 냉온수를 제공하는 냉온수공급부; 및 상기 음료제공직교로봇의 작동 범위 내에 해당하는 상기 메인프레임에 설치되어 가공음료 또는 천연음료를 제공하는 음료공급부;를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 로터리 방식 음료 제조 및 제공을 위한 장치에 의하면, 클램핑수단의 회전 및 전후진이 가능한 음료제공직교로봇을 이용하여 음료를 신속하고 편리하게 제조하여 제공할 수 있으므로 다관절 로봇을 배제할 수 있어서 구조가 간결, 단순하고 부피와 점유공간을 최소화 한 시스템을 구현할 수 있고, 제조원가 및 유지 및 보수비용을 현저히 절감할 수 있을 뿐만 아니라 안전사고를 줄일 수 있는 효과가 있다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로터리 방식 음료 제조 및 제공을 위한 장치의 전체적인 외관을 나타낸 사시도,
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로터리 방식 음료 제조 및 제공을 위한 장치의 커버플레이트가 제거 상태에서의 외관을 나타낸 사시도,
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 로터리 방식 음료 제조 및 제공을 위한 장치의 작동과정을 설명하기 위한 도면,
도4a 내지 도4d는 본 발명의 일 실시예에 따른 로터리 방식 음료 제조 및 제공을 위한 장치의 음료제공직교로봇을 설명하기 위한 도면으로서, 도4a는 장착상태에서의 전체 외관을 나타낸 사시도, 도4b는 전체 외관을 나타낸 사시도, 도4c는 분리사시도, 도4d는 클램핑수단를 나타낸 분리사시도이다.
도5a 및 도5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 로터리 방식 음료 제조 및 제공을 위한 장치의 용기공급장치를 설명하기 위한 도면으로서, 도5a는 전체 외관을 나타낸 사시도, 도5b는 요부 분리사시도이다.
도6a 내지 도6d는 본 발명의 일 실시예에 따른 로터리 방식 음료 제조 및 제공을 위한 장치의 음료제공직교로봇을 설명하기 위한 도면으로서, 도6a는 내측에서 바라본 전체 외관을 나타낸 사시도, 도6b는 외측에서 바라본 전체 외관을 나타낸 사시도, 도6c는 개략적인 분리사시도, 도6d는 요부를 분리하여 나타낸 분리사시도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도1 내지 도6d에 의거하여 상세히 설명하되, 도1 내지 도6d에 있어서 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조번호가 부여하여 설명하도록 한다.

한편, 각각의 도면에서 일반적인 기술로부터 이 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 상세한 설명은 간략히 하거나 생략한다. 또한, 본 발명이 로터리 방식 음료 제조 및 제공을 위한 장치에 특징을 갖는 것이므로 이와 관련된 부분들을 중심으로 도시 및 설명하고 나머지 부분에 대한 설명은 간략화하거나 생략하도록 한다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로터리 방식 음료 제조 및 제공을 위한 장치의 전체적인 외관을 나타낸 사시도, 도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로터리 방식 음료 제조 및 제공을 위한 장치의 커버플레이트가 제거 상태에서의 외관을 나타낸 사시도, 도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 로터리 방식 음료 제조 및 제공을 위한 장치의 작동과정을 설명하기 위한 도면으로서 일부 구성품을 분리하거나 간략화 하여 나타낸 사시도이다.

도1 내지 도3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 로터리 방식 음료 제조 및 제공을 위한 장치는 구조가 간결, 단순하고 고가의 다관절 로봇을 사용하지 않으면서 신속, 간편하게 커피, 쥬스, 등 각종 음료를 제공하기 위한 것으로서, 메인프레임(1), 음료제공직교로봇(2), 용기공급장치(3), 음료제공장치(4)가 구비되어 있다.

메인프레임(1)은 수직방향으로 설치되는 복수의 종지주(11), 이 종지주(11) 사이에 횡방향으로 연결되는 복수의 횡연결바(12), 종지주(11)의 상부에 설치되는 상판(13), 종지주(11) 외곽을 둘러싸도록 설치되는 커버플레이트(14), 상판의 상부 둘레를 밀폐하여 외부인의 진입을 차단하도록 설치되는 안전창(미도시) 등으로 구성되어 있다. 여기서, 안전창은 투명한 소재로 형성되는 것이 바람직하다.

첨부도면, 도4a 내지 도4d는 본 발명의 일 실시예에 따른 로터리 방식 음료 제조 및 제공을 위한 장치의 음료제공직교로봇을 설명하기 위한 도면으로서, 도4a는 장착상태에서의 전체 외관을 나타낸 사시도, 도4b는 전체 외관을 나타낸 사시도, 도4c는 분리사시도, 도4d는 클램핑수단를 나타낸 분리사시도이다.

도4a 내지 도4d를 참조하면, 음료제공직교로봇(2)은 메인프레임(1)에 설치되어 회전 동작 및 전후진 동작을 수행하는 막대형의 로봇으로서, 회전구동수단(21), 회전본체(22), 직선이동기구(23), 이동부재(24) 및 클램핑수단(25)이 구비되어 있다.

회전구동수단(21)은 메인프레임(1)에 설치되어 직선이동기구(23)를 포함하는 회전본체(22)의 회전을 위해 회전력을 생성하여 인가하는 구성요소로서 회전본체를 회전시킬 수 있는 수단이라면 특별한 제한 없이 적용할 수 있다.

예컨대, 회전구동수단(21)은 전원의 공급시에 정역 회전력을 생성하여 모터축을 통해 출력하는 구동모터(211)와, 구동모터의 모터축을 통해 전달되는 회전력을 정해진 감속비로 감속하여 출력하는 중공로터리 액츄에이터 감속기(212)로 구성되어 있다. 여기서, 중공로터리 액츄에이터 감속기(212)는 로봇 분야 등에서 통상 '로터리 액츄에이터 감속기' 등으로 약칭되기도 하는 감속수단으로서 구동모터(211)와 접속되고 내부에 감속용 기어 등이 내장된 감속기어부(2121)와 이 감속기어부(2121)에 형성되고 중공부를 갖는 원형의 회전체(2122)로 구성되어 있다.

회전본체(22)는 회전구동수단(21)에 접속되어 회전되는 구성요소로서, 직선이동기구(23)와 함께 후술되는 회전형안전커버부재(27)가 올려져 설치되는 베이스의 역활을 수행한다.

그리고, 회전본체(22)는 회전구동수단(21)의 중공로터리 액츄에이터 감속기(212)에 설치되는 연결브라켓(221), 연결브라켓(221)이 접속, 설치되는 판상의 회전플레이트(222), 및 회전플레이트의 양단에 직립되게 설치되는 한 쌍의 커버안착부재(223)가 구비되어 있다.

직선이동기구(23)는 회전본체(22)에 설치되어 클램핑수단(25)에 의해 클램핑 된 빈 음료용기나 음료가 채워진 음료용기(c)를 전후진 시키는 구성요소로서, 공압실린더, 전기식 액츄에이터 등 다양한 전후진 이동수단을 선택하여 적용할 수 있지만, 본 실시예에서는 위치 제어가 정확하고 신속한 이동이 가능한 볼스크류액츄에이터로 구성되어 있다.

볼스크류액츄에이터는 통상 'LM가이드액츄에이터'로 호칭되기도 하는 직선이동기구로서 스크류모터(231)에 의해 회전되도록 내장된 볼스크류(미도시)에 의해 슬라이더부재(233)이 가이드레일(232)을 따라 전후진 되도록 구성되어 있다.

이동부재(24)는 직선이동기구(23)에 접속되어 전후진 되는 부재로서, 슬라이더부재(233)에 설치되는 슬라이더접속부재(241)와, 슬라이더접속부재(241)에 일단이 접속되고 타단에 클램핑수단(25)이 접속되는 장 길이의 이동바(242)로 구성되어 있다.

클림핑수단(25)은 직선이동기구(23)에 설치되어 음료용기를 클램핑 및 언클램핑 하는 구성요소로서, 클램프작동부재(251) 및 한 쌍의 그립(252)으로 구성되어 있다.

클램프작동부재(251)는 슬라이더부재(233)에 설치되어 그립을 벌리거나 모으는 동작을 수행하도록 작동력을 인가하는 구성요소로서, 전기식 액츄에이터 등 다양한 장치로 구성할 수 있지만 본 실시예에서는 실린더바디(2511)에 비교적 행정거리가 짧은 2개의 슬라이더(2512)를 갖는 로드레스(rodless) 공압실린더로 구성되어 있다. 여기서 미설명부호 2513은 실린더바디(2511)에 결합되어 내부로 압축공기를 공급하도록 에어호스가 접속되는 에어커넥터이다.

그립(252)은 클램프작동부재(251)와 접속되는 접속돌부(2521)와, 이 접속돌부에 형성되는 호 형상의 그립부(2522)로 구성되어 있다.

한편, 음료제공직교로봇(2)에는 도4a에 도시된 바와 같이 유지보수나 운용 중에 관리자를 보호하고, 로봇을 외부로부터 보호하는 동시에 미관을 향상시킬 수 있도록 회전형안전커버부재(27)와, 이 회전형안전커버부재(27)와 마주보는 메임프레임(1)의 상판(13)에 설치되는 고정형안전커버부재(28)가 더 구성되어 있다.

회전형안전커버부재(27)는 대략 원형 뚜껑 형태로 형성되어 커버안착부재(223)에 올려져 회전되는 것으로서, 원판형의 커버판과 링 형상의 테두리판으로 구성되되, 테두리판에는 클램핑수단(25)이 출몰되는 출몰구(273)가 형성되어 있다.

그리고, 음료제공직교로봇(2)에는 도면에 구체적으로 도시하지는 않았으나 직선이동기구(23)의 구동을 제어하기 위한 감지수단(미도시)이 구성되어 있다.

예컨대, 감지수단은 클램핑수단(25)을 음료용기의 클램핑 위치 및 음료가 수용된 음료용기의 언클램핑 위치의 감지시 직선이동기구(23)의 전진 구동을 정지시키는 제어가 가능하도록 하는 제1 감지수단과, 직선이동기구(23)의 과도한 후진 이동을 감지하여 정지시킴으로써 이동부재(24)가 고정형안전커버부재(28) 등에 충돌되지 않도록 하는 제2 감지수단과, 클램핑수단(25)이 클램핑 및 언클램핑 동작을 수행하지 않을 경우 영점 위치에 있도록 영점 위치를 감지하는 제3 감지수단이 구비될 수 있다. 여기서, 제1 내지 제3 감지수단은 광센서 등 다양한 센서를 이용하여 구성할 수 있다.

첨부도면, 도5a 및 도5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 로터리 방식 음료 제조 및 제공을 위한 장치의 용기공급장치를 설명하기 위한 도면으로서, 도5a는 전체 외관을 나타낸 사시도, 도5b는 요부 분리사시도이다.

도5a 및 도5b를 참조하면, 용기공급장치(3)는 음료제공직교로봇(2)에 의해 파지될 음료용기(c,컵)를 제공하도록 음료제공직교로봇의 작동 범위 내에 배치되는 장치로서, 복수의 판재에 의해 직육면체 형상으로 형성된 몸체에 복수의 용기취출구(312)가 천공된 직육면체 함체 형태의 용기제공본체(31), 용기제공본체(31)의 상부에 설치되고 다수의 음료용기가 적층 보관되는 용기저장배출부(32), 음료용기가 올려지도록 대략 통 형상으로 형성된 용기안착부재(33), 및 용기안착부재(33)를 승강시키는 용기승강구동수단(34)으로 구성되어 있다.

용기저장배출부(32)는 컵과 같은 음료용기(c)를 한 개씩 배출할 수 있다면 음료자판기 등에 적용되고 있는 컵자동공급기 등과 같은 장치를 특별한 제한 없이 선택하여 적용할 수 있다. 예컨대, 용기저장배출부(32)는 내부에 컵과 같은 음료용기가 보관되도록 복수의 보관봉으로 구성된 용기보관대(321), 용기보관대(321)의 하부에 형성되어 컵을 한 개씩 배출하는 디스펜서(322), 및 용기보관대(321) 외부를 덮는 용기보관케이스(323)가 구비된 구조로 되어 있다.

용기승강구동수단(34)은 로드(342)가 용기안착부재(33)의 저면에 결합되는 공압실린더로 구성되어 있다. 이 용기승강구동수단(34)은 용기저장배출부(232)의 작동으로 용기안착부재(233)에 음료용기가 올려지게 되면 음료제공직교로봇(2)의 클램핑수단(25)에 의한 용이한 파지가 가능한 지점까지 상승시키는 작용을 수행한다.

첨부도면, 도6a 내지 도6d는 본 발명의 일 실시예에 따른 로터리 방식 음료 제조 및 제공을 위한 장치의 음료제공직교로봇을 설명하기 위한 도면으로서, 도6a는 내측에서 바라본 전체 외관을 나타낸 사시도, 도6b는 외측에서 바라본 전체 외관을 나타낸 사시도, 도6c는 개략적인 분리사시도, 도6d는 요부를 분리하여 나타낸 분리사시도이다.

도6a 내지 도6d를 참조하면, 음료제공장치(4)는 음료제공직교로봇(2)의 작동 범위 내에 배치되어 음료제공직교로봇에 의해 공급되는 음료용기를 고객에 의한 외부 취출을 안전하고 편리하게 수행하기 위해 마련한 장치로서 음료제공본체(41), 도어부(42), 도어구동수단(43), 용기안착부재(44), 및 용기승강구동수단(45)으로 구성되어 있다.

음료제공본체(41)는 대략 직육면체 형상으로 형성된 음료제공함체(411), 음료제공함체(11)가 안착, 설치되고 용기안착부재(44)의 이동을 위한 복수의 이동공(4122)과 도어판(421)의 이동을 위한 도어이동슬릿(4123)이 형성된 바닥판(412), 및 바닥판(412)에 직립되게 설치되어 음료제공함체(411)의 내부공간을 복수로 구획하고 도어판(421)의 이동을 위한 이동홈(4132)이 요입된 측판(413)을 구비한다.

그리고 음료제공함체(41)에는 음료가 담겨져 음료제공직교로봇(2)에 의해 이송되는 음료용기가 정위치하는 용기진입구(412)와, 용기진입구(412)로 진입한 음료용기를 음용자가 취출하는 통로의 기능을 수행하도록 마련된 용기취출구(413)가 구비되어 있다.

도어부(42)는 용기취출구(413)를 개폐하도록 도어이동슬릿(4123)을 통해 승강되게 설치되는 사각판 형상의 도어판(421)과, 이 도어판(421)을 도어구동수단(43)에 결속하기 위한 도어결속부재(422)로 형성되어 있다.

도어구동수단(43)은 도어부(42)의 개폐동작을 수행하는 구동수단으로서 직선이동기구로 구성되어 있다.

여기서, 직선이동기구는 전기식 액츄에이터 등과 같이 직선이동이 가능한 로드를 구비한 구조라면 특별한 제한 없이 선택되어 적용될 수 있지만, 본 실시예에서는 공압실린더로서 통상 가이드 부착 박형실린더(모델명:SMC MGG series)로 호칭되는 공압실린더가 설치되어 있다.

그리고, 도어구동수단(43)은 도어구동부설치부재(46)에 의해 메인프레임(1)에 설치된다. 도어구동부설치부재(46)는 메인프레임(1)에 이격 설치되는 한 쌍의 제1 도어브라켓(461), 이 제1 도어브라켓(461)의 하방에 설치되는 막대 형상의 제2 도어브라켓(462), 및 제2 도어브라켓(462)의 일면에 설치되는 도어구동부고정판(463)으로 구성되어 있다.

용기안착부재(44)는 음료가 수용된 음료용기가 올려지는 부재로서 대략 접시 형상으로 형성되어 있다.

용기승강구동수단(45)은 용기안착부재(44)를 승강시키는 구성요소로서, 용기공급장치(3)의 용기승강구동수단(34)과 유사하게 로드가 용기안착부재(44)의 저면에 결합되는 공압실린더로 구성되어 있다. 이러한 용기승강구동수단(45)은 메인프레임(1)에 결속하기 위한 실린더고정브라켓(454)이 구비된 것으로서, 음료제공직교로봇(2)의 클램핑수단(25)에 파지된 음료용기를 용이하게 이송받기 위한 높이까지 용기안착부재(44)를 상승시키는 작용을 수행한다.

그리고, 음료제공장치(4)는 도6b에 도시된 바와 같이 도어구동수단(43)의 구동을 제어하기 위한 도어감지수단(47)이 구비되어 있다.

도어감지수단(47)는 도어부(42)의 상승 상태를 감지하는 상부 도어감지수단(471)과, 도어부(42)의 하강 상태를 감지하는 하부 도어감지수단(472)으로 구성되어 있다. 여기서, 상부 및 하부 도어감지수단(471,472)은 발광부와 수광부가 서로 마주보게 배치되는 통상의 광센서로 구성되되 측판(413)에 형성된 관통홀을 통해 서로 마주보게 설치되어 있다.

한편, 본 발명에 따른 로터리 방식 음료 제조 및 제공을 위한 장치는 쥬스 등과 같은 천연 및 가공 음료, 청량 음료, 커피, 우유 등 각종 음료를 공급하거나 제조하기 위한 각종 음료공급장치들이 구성될 수 있다. 여기서 음료공급장치는 수요자나 제작자의 희망에 따라 특별한 제한 없이 다양하게 구현할 수 있는 것으로서 본 실시예에서는 도1에 도시된 바와 같이 얼음공급부(91), 냉온수공급부(92) 및 음료공급부(93) 등이 구비될 수 있다.

얼음공급부(91)는 음료제공직교로봇(2)의 작동 범위 내에 해당하는 메인프레임(1)에 설치되어 에스프레소 원액이나 음료에 얼음을 제공하는 장치로서 얼음을 제공할 수 있는 장치라면 특별한 제한 없이 선택하여 적용할 수 있지만, 본 실시예에서는 자동으로 얼음을 생성하여 제공하는 제빙기로 구성되어 있다.

냉온수공급부(92)는 음료제공직교로봇(2)의 작동 범위 내에 해당하는 메인프레임(1)에 설치되어 냉온수를 공급하는 장치로서, 냉온수를 제공하는 정수기 등으로 구성할 수 있다.

음료공급부(93)는 음료제공직교로봇(2)의 작동 범위 내에 해당하는 메인프레임(1)에 설치되어 가공음료 또는 천연음료를 공급하는 장치로서 입력신호에 따라 음료토출구를 통해 정해진 음료를 제공하는 자동음료공급장치로 구성되어 있다.

그리고, 음료공급부(93)는 도1에 도시하지는 않았으나, 메인프레임의 상판에 설치되는 음료분출노즐(미도시)과, 이 음료분출노즐로 공급되는 음료가 저장되는 복수의 음료공급통(미도시)이 수용되는 냉장고(94)로 구성될 수 있다. 여기서 각 음료공급통(미도시)은 음료배출호스(미도시)를 매개로 음료제어박스(미도시)에 연결되고, 음료분출노즐은 음료제어박스에 메인공급호스(미도시)를 매개로 연결되게 구성되는 것으로서, 음료제어박스의 단속동작에 따라 선택된 음료가 음료분출노즐로 배출되도록 구성할 수 있다. 이때 음료제어박스에는 음료를 펌핑하는 펌프와, 음료의 흐름을 단속하는 제어밸브(미도시) 등이 구비될 수 있다.

그리고, 본 발명에 따른 로터리 방식 음료 제조 및 제공을 위한 장치는 음료에 정해진 양의 시럽을 배출하여 제공할 수 있는 시럽공급부(미도시)가 구성될 수 있다.

시럽공급부(미도시)는 구체적으로 도시하지는 않았으나 메인프레임의 상판에 설치되는 시럽분출노즐(미도시), 시럽분출노즐로 배출될 시럽이 수용되는 시럽용기(미도시), 시럽용기의 상부에 설치되어 시럽을 펌핑하는 펌프(미도시) 등으로 구성될 수 있다.

한편, 도1 내지 도2의 미설명부호 94는 음료가 저장되는 냉장고, 95는 압축공기를 공급하는 컴프레셔, 96은 각 장치의 제어를 위해 제어부의 기능을 수행하는 컴퓨터시스템, 97은 디스플레이이며, 98은 압축공기에 포함된 수분을 제거하는 에어필터, 압축공기에 작동오일을 제공하는 오일러, 및 압축공기의 압력을 조절하는 레큘레이터가 구비된 압축공기서비스유닛이다.

그 외에도 본 발명에 따른 로터리 방식 음료 제조 및 제공을 위한 장치는 고객이 희망하는 음료를 선택하도록 터치스크린, 버튼 등으로 구성된 입력부(미도시) 등이 구성되어 있다.

이하 본 발명의 일 실시예에 따른 로터리 방식 음료 제조 및 제공을 위한 장치의 작용을 간략하게 설명한다.

전술한 본 발명에 따른 로터리 방식 음료 제조 및 제공을 위한 장치는 도1에 도시된 바와 같이 고객이 입력부로부터 희망하는 음료를 선택하게 되면 제어부의 제어하에 메인프레임(1)의 중앙에 배치된 음료제공직교로봇(2)이 용기공급장치(3)로부터 음료용기(c)를 공급받아 클램핑하는 음료용기 픽업과정을 수행하고, 고객이 입력신호에 따라 선택적으로 얼음공급부(91), 냉온수공급부(92) 및 음료공급부(93)를 향해 회전운동을 수행한다.

전술한 음료용기 픽업과정을 보다 구체적으로 설명하면, 도3 및 도5b에 도시된 바와 같이 제어부의 제어하에 직선이동기구(23)가 용기공급장치(3)의 용기취출구(312)를 향하도록 회전구동수단(21)에 의한 회전운동을 수행하는 단계와, 직선이동기구(23)를 작동시켜 이동부재(24)를 전진 이동하여 클램핑수단(25)를 음료용기의 클램핑 위치로 이동시키는 단계를 시행한다. 연이어 용기저장배출부(32)를 작동시켜 용기공급장치(23)의 용기안착부재(33)에 안착시키는 단계와, 용기승강구동수단(34)를 작동시켜 용기안착부재(33)를 상승시켜 클램핑수단(25)에 의한 클램핑이 가능한 위치로 음료용기을 상승시키는 단계를 수행한 후, 클램프작동부재(251)를 작동시켜 한 쌍의 그립(252)을 내외측으로 이동시켜 음료용기를 클램핑 하는 단계와, 직선이동기구(23)를 작동시켜 이동부재(24)를 후진 이동하여 클램핑수단(25)를 영점 위치로 이동시키는 단계를 시행하는 방식으로 수행한다.

이후, 제어부의 제어하에 음료제공직교로봇(2)이 얼음공급부(91), 냉온수공급부(92) 및 음료공급부(93)로 회전되어 정위치하게 되고, 전술한 픽업 과정을 수행하여 얼음공급부(91), 냉온수공급부(92) 및 음료공급부(93)의 배출위치로 클램핑수단(25)을 이동시킨다. 이러한 상태에서 얼음공급부(91), 냉온수공급부(92) 및 음료공급부(93) 등의 작동으로 음료가 음료용기(c)에 담겨지게 되면 음료제공직교로봇(2)이 다시 회전운동을 수행하고 언클램핑 동작을 수행하여 음료제공장치(4)에 안착시키게 된다. 여기서, 음료가 담겨진 음료용기(c)가 음료제공장치(4)로 이동되는 과정은 용기승강구동수단(45)에 의한 용기안착부재(44)의 높낮이 조절동작을 통해 이루어지는 것으로서 전술한 픽업 과정과 유사하므로 구체적인 설명을 생략한다.

전술한 바와 같이 음료제공직교로봇(2)에 의해 음료가 공급되면 음료제공장치(4)는 고객이 음료를 편리하고 안전하게 픽업할 수 있도록 하는 음료제공과정을 수행한다.

음료제공과정을 보다 구체적으로 설명하면, 음료가 담겨진 음료용기(c)가 용기안착부재(44)에 올려지고 용기승강구동수단(45)의 하강동작으로 음료제공함체(41)의 내부공간에 정위치 하게 되면 도어구동수단(43)의 작동으로 로드가 하강되면 음료제공함체(41)의 용기취출구(413)를 밀폐하고 있던 도어부(42)가 도6b에 도시된 바와 같이 연동되어 하강되므로 용기취출구(413)가 개방된다. 이와 같이 용기취출구(413)가 개방되면 고객이 손을 삽입하여 내부의 음료를 파지한 후 빼낸 다음 음용할 수 있다.

이상 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 로터리 방식 음료 제조 및 제공을 위한 장치의 구성 및 동작에 대해서 설명하였으나, 이는 예시적인 것으로서 본 기술분야에 통상의 지식을 가진자는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 전술한 실시예의 일부를 치환 및 변형하는 것이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

따라서 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 기재된 발명 및 그 균등물에 미치는 것으로 이해되어야 할 것이다.

1:메인프레임 11:종지주
12:횡연결바 13:상판
14:커버플레이트 2:음료제공직교로봇
21:회전구동수단 22:회전본체
23:직선이동기구 24:이동부재
25:클램핑수단 27:회전형안전커버부재
28:고정형안전커버부재 3:용기공급장치
31:용기제공본체 32:용기저장부
33:용기안착부재 34:용기승강구동수단
4:음료제공장치 41:음료제공본체
42:도어부 43:도어구동수단
44:용기안착부재 45:용기승강구동수단
46:도어구동부설치부재 47:도어감지수단
91:얼음공급부 92:냉온수공급부
93:음료공급부

Claims (7)

1. 메인프레임;
   상기 메인프레임에 설치되어 회전 동작 및 전후진 동작을 수행하는 음료제공직교로봇; 상기 음료제공직교로봇에 의해 파지되는 음료용기를 제공하도록 상기 음료제공직교로봇의 작동 범위 내에 배치되는 용기공급장치; 및 상기 음료제공직교로봇에 의해 공급되는 음료용기의 외부 취출을 위해 상기 음료제공직교로봇의 작동 범위 내에 배치되는 음료제공장치;를 포함하고,
   상기 음료제공직교로봇은, 상기 메인프레임에 설치되는 회전구동수단; 상기 회전구동수단에 접속되는 회전본체; 상기 회전본체에 설치되는 직선이동기구; 상기 직선이동기구에 설치되는 이동부재; 및 상기 이동부재에 설치되는 클램핑수단;을 포함하고,
   상기 직선이동기구는 스크류모터에 의해 회전되는 볼스크류에 의해 슬라이더부재가 가이드레일을 따라 이동되는 볼스크류액츄에이터로 구성되고,
   상기 이동부재는 상기 슬라이더부재에 설치되는 슬라이더접속부재와, 상기 슬라이더접속부재에 일단이 접속되고 타단에 상기 클램핑수단이 접속되는 이동바로 구성되고,
   상기 회전본체는 상기 회전구동수단에 설치되는 연결브라켓, 상기 연결브라켓에 설치되는 회전플레이트, 및 상기 회전플레이트의 양단에 설치되는 커버안착부재를 포함하고,
   상기 커버안착부재에 올려져 회전되고 상기 클램핑수단이 출몰되는 출몰구가 형성된 회전형안전커버부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 로터리 방식 음료 제조 및 제공을 위한 장치.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 회전구동수단은 구동모터와, 상기 회전본체가 접속되고 상기 구동모터로부터 구동력을 전달받아 회전동작을 수행하는 중공로터리 액츄에이터 감속기를 포함하고,
   상기 클램핑수단은 상기 이동부재에 설치되는 클램프작동부재와, 상기 클램프작동부재에 설치되어 클램핑 및 언클램핑 되는 한 쌍의 그립을 포함하는 것을 특징으로 하는 로터리 방식 음료 제조 및 제공을 위한 장치.
   
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 음료제공장치는,
   용기진입구와 용기취출구가 구비된 음료제공본체;
   상기 용기취출구에 개폐 가능하게 설치되는 도어부;
   상기 도어부의 개폐동작을 수행하는 도어구동수단;
   상기 음료제공본체에 설치되고 음료용기가 올려지는 용기안착부재; 및
   상기 용기안착부재를 승강시키는 용기승강구동수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 로터리 방식 음료 제조 및 제공을 위한 장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 용기공급장치는,
   용기취출구가 구비된 용기제공본체;
   상기 용기제공본체의 상부에 설치되고 다수의 음료용기가 적층 보관되는 용기저장배출부;
   상기 용기제공본체에 배치되고 음료용기가 올려지는 용기안착부재; 및
   상기 용기안착부재를 승강시키는 용기승강구동수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 로터리 방식 음료 제조 및 제공을 위한 장치.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 음료제공직교로봇의 작동 범위 내에 해당하는 상기 메인프레임에 설치되어 얼음을 제공하는 얼음공급부;
   상기 음료제공직교로봇의 작동 범위 내에 해당하는 상기 메인프레임에 설치되어 냉온수를 제공하는 냉온수공급부; 및
   상기 음료제공직교로봇의 작동 범위 내에 해당하는 상기 메인프레임에 설치되어 가공음료 또는 천연음료를 제공하는 음료공급부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 로터리 방식 음료 제조 및 제공을 위한 장치.

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