KR200237216Y1 - 다관절 로봇 암을 이용한 상품 자판기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 장난감 인형 등의 상품을 넣은 용기에 다관절 로봇 암을 설치하여 장난감 인형 등의 상품을 판매하는 전기 자판기에 관한 것임.

본 고안의 로봇 암을 이용하여 상품을 판매하는 자판기는 상품을 담고 로봇 암을 장착한 하우징과; 상품을 추출하여 상품출구로 이동하는 로봇 암과; 상기 로봇 암을 조종하는 1개 이상의 조종레버 및 1개 이상의 조종버튼과; 상기 로봇 암 및 부대장치를 제어하는 콘트롤부를 갖는 인쇄회로기판(PCB)과; 코인감지기와; 타이머의 잔여 타임을 표시하는 LED판과; 스피커와; 전원트랜스부를 포함한다.

본 고안은 다관절 소형 로봇 암을 여러 종류의 장난감 인형 등 상품을 저장한 용기에 설치하여 외부에서 조종레버로 로봇 암을 조종하여 용기바닥에 드러난 장난감뿐만 아니라 용기속에 깊게 뭍혀 있는 장난감도 집어 낼 수 있도록 하고, 게임시간이 종료된 후에도 연속적으로 게임을 하고자 할 때에는 동전을 투입함과 동시에 종료된 위치에서 게임을 계속 진행할 수 있도록 하여 조작자가 단절감 없이 연속적으로 게임을 즐기게하여 조작자로 하여금 성취감을 느낄 수 있도록 고안 한 장치임.

Description

다관절 로봇 암을 이용한 상품 자판기{A VENDING MACHINE COMPRISING ROBOT ARM}

본 고안은 장난감 인형 등의 상품을 넣은 용기에 다관절 로봇 암을 설치하여 인가된 전원하에서 장난감 인형 등의 상품을 판매하는 자판기에 관한 것임.

종래의 크레인형 자판기는 인형을 넣은 상자의 상부의 가장자리에 종, 횡의 가이드레일을 설치하고 횡가이드레일이 종가이드레일을 따라서 이동한 다음, 크램프뭉치가 횡의 가이드레일을 따라서 이동하거나, 횡가이드레일에 클램프뭉치를 이동시킨 다음, 종가이드레일상에 횡가이드레일을 이동시켜 크램프를 원하는 인형의 정상부에 위치시켜 크램프를 내림으로써 인형을 채취하는 방식을 채택한 X축, Y축좌표 이동식 토이 크레인으로서 이 방식은 일회의 시도로 게임이 종료되고 다음 게임은 크램프부가 출발점(좌표의 0,0점)에서 다시 시작하는 방식이 주종을 이루고 있음. (실용신안 공개번호 제1998-016059호(1998. 06. 25. 출원번호 제20-1996-029344호))

또한 클램프를 이송하는 장치로서 레일방식(실용신안 등록번호 제20-0204420(2000. 09. 15. 출원번호 20-2000-0016074호)) , 와이어방식(실용신안 공개번호 제2000-0001229호(2000. 01. 25. 출원번호 제20-1998-0010889호)), 타이밍벨트방식(등록번호 제20-0208092호(2000. 10. 12. 출원번호 제20-2000-0020472호)) 등이 있었음

그러나 종래의 크레인형 자판기는 매회 시도때마다 처음부터 재시도하는 방식을 채택함으로써 크램프부를 해당위치로 번번이 재이동해야되는 번거로운 절차를 수행해야하므로 조작자를 지루하게 하거나 싫증을 느끼게 하여 게임을 포기하게 하는 원인이 됨.

종래에 장난감 등 상품 채취형 자판기에서 매회 시도때마다 최초 출발위치에서 처음부터 다시 시작하는 반복적인 게임절차와 시간을 단축하고, 게임의 재시도시에는 이전의 종료된 지점에서 연속하여 실시할 수 있게 하는 로봇 암을 상품용기 내부에 설치하여 로봇 암을 조종하여 상품을 추출할 수 있도록 하는 장치를 요구함. 그 대신 일정액의 동전이나 지폐로 사용할 수 있는 크레인 사용시간을 제한하여 정확한 조종과 꾸준한 시도를 하는 경우에는 반드시 장난감을 채취하는데 성공할 수 있게 하는 다관절 로봇 암을 토이 크레인에 적용할 필요가 있음.

본 고안은 다관절 소형 로봇 암을 여러 종류의 장난감 인형 등 상품을 저장한 용기에 설치하여 외부에서 조종레버로 로봇 암을 조종하여 용기바닥에 드러난 장난감뿐만 아니라 용기속에 깊숙히 뭍혀 있는 원하는 장난감을 집어 낼 수 있도록 하여 마치 굴삭기 기사가 물건을 채취하듯이 놀이를 하는 기분을 느끼게 하고, 게임시간이 종료된 후에도 연속적으로 게임을 하고자 할 때에는 동전을 투입함과 동시에 종료된 위치에서 게임을 계속 진행할 수 있도록 하여 조작자가 단절감 없이 연속적으로 게임을 즐기고, 조작자로 하여금 성취감을 느낄 수 있도록 고안 한 장치임.

도1: 자판기의 전체모양을 보인 사시도

도2: 자판기의 구성체계도

도3: 다관절 로봇 암의 작용도

도4: 조종레버 및 조종버튼의 작용도

도5: 로봇 암의 회로도

본 고안은 장난감 인형 등의 상품을 넣은 용기에 기 공지의 다관절 로봇 암을 설치하여 인가된 전원하에서 장난감 인형 등의 상품을 판매하는 자판기(이하 다관절 로봇 암을 이용한 상품 자판기'라 한다)에 관한 것임.

본 고안의 다관절 로봇을 이용하여 상품을 판매하는 자판기는 상품을 담고 로봇 암을 장착한 하우징과; 상품을 추출하여 상품출구로 이동하는 로봇 암과; 상기 로봇 암을 조종하는 1개 이상의 조종레버 및 1개 이상의 조종버튼과; 상기 로봇 암 및 부대장치를 제어하는 콘트롤부를 갖는 인쇄회로기판(PCB)과; 코인감지기와; 타이머의 잔여타임을 표시하는 LED판과; 스피커와; 전원트랜스부를 포함한다.

상기 부대장치는 동전을 입수하는 코인감지기와; 타임을 체크하는 타이머의 잔여타임을 표시하는 LED판, 내장 음악 출력용 스피커, 전원트랜스부를 포함하며,상기 전원트랜스부는 직류전원장치 및 트랜스및 조명등용 장식용 점멸등 조절장치를 포함한다.

상기 로봇 암은 장난감 인형 등의 상품을 집는 파지체(이하 '집게'라한다)와; 상기 집게를 구동시키는 모터와 모터작동표시등을 내장한 손목부와; 상기 손목부를 340도까지 좌 또는 우회전시키는 모터와 모터작동표시등을 내장한 하박부와; 상기 하박부를 135도까지 굴절시키는 모터와 모터작동표시등을 내장한 상박부와; 상기 상박부를 120도까지 굴절시키는 모터와 모터작동표시등과, 어깨부를 350도 좌 또는 우회전시키는 모터와 모터작동표시등을 각각 내장한 어깨부와; 상기 모터들에 전류방향을 정방향과 역방향으로 전환하는 플러그변환장치(릴레이)와; 상기 어깨부를 떠 받치는 기판으로 구성되고, 상기 로봇 암의 기판은 로봇 암을 펼친 상태 즉 상품을 추출할 수 있는 행동반경의 범위에 있는 용기의 가장자리에 착설된다.

상기 1개 이상의 조종레버 및 1개 이상의 조종버튼은 좌우, 상하, 누름의 위치에 따라 해당 전원스위치와 연결되도록 구성되어 있고, 비조작 상태 또는 정지 상태에서는 전원이 연결되지 않는 중립의 상태로 회복된다. 상기 1개 이상의 조종레버 및 1개 이상의 조종버튼과 스위치의 연결구성은 자판기의 외관과 모양에 따라 변경할 수 있다. 상기 로봇 암을 조종하는 1개 이상의 조종레버는 어깨부를 좌우로 회전시키는 조작, 상박부를 상하로 굴절시키는 조작, 하박부를 상하로 굴절시키는 조작, 손목부를 좌우로 회전시키는 조작을 할 수 있도록 구성되고, 인가된 전원하에서 조종레버를 좌우 또는 전후로 조작함에 따라 전원스위치와 플러그변환장치와 모터에 연동되어 로봇 암을 회전 또는 상하로 움직일 수 있도록 구성된다.

상기 로봇 암을 조종하는 1개 이상의 조종버튼은 파지체의 집게를 오므리거나 펴는 전원스위치와 플러그변환장치와 모터와 연결되고, 인가된 전원하에서 조종버튼을 누름으로써 파지체의 집게를 오므리거나 펼수 있도록 구성한다.

본 고안에서 다관절 로봇 암을 이용한 상품 자판기의 구성 체계를 보면 PCB판에 착설된 중앙제어부(CPU)에는 로봇 암 스위치 콘트롤러와, 로봇 암 모터 구동용 플러그 변환장치 인식부, 타이머제어부, 스피커음악 제어부로 구성되고, 중앙제어부를 지원하는 보조기억장치(RAM, ROM)를 갖는다.

본 자판기 장치의 입력부로서는 전원스위치와, 로봇 암 조종레버와, 조종버튼과, 코인(감지)기로 구성되고, 출력부로서는 로봇 암 구동모터와, 모터작동표시등과, LED판, 음악출력용 스피커로 구성된다.

본 고안의 실시예를 도면을 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도에서 보는 바와 같이 본 고안에서 다관절 로봇 암을 이용하여 상품을 판매하는 자판기는 상품을 담고 로봇 암을 장착한 하우징과; 상품을 추출하여 상품출구로 이동시키는 로봇 암과; 상기 로봇 암을 조종하는 1개 이상의 조종레버 및 1개 이상의 조종버튼; 상기 로봇 암 및 부대장치를 제어하는 콘트롤부를 갖는 인쇄회로기판(PCB)과; 코인감지기와; 타이머의 잔여타임을 표시하는 LED판과; 스피커와; 전원트랜스부로 구성된다.

상기 부대장치는 동전을 입수하는 코인감지기와; 타임을 체크하여 잔여게임시간을 표시하는 LED판, 내장 음악 출력용 스피커, 전원트랜스부를 포함하며, 상기 전원트랜스부는 직류전원전원장치 및 트랜스및 조명등용 장식용 점멸등 조절장치를포함한다.

로봇 암은 공지의 것을 본 고안에 이용하는 것인 바, 상기 로봇 암은 장난감 인형 등의 상품을 집는 파지체(이하 '집게'라한다)와; 상기 집게를 구동시키는 모터와 모터작동표시등을 내장한 손목부와; 상기 손목부를 340도까지 좌 또는 우회전시키는 모터와 모터작동표시등을 내장한 하박부와; 상기 하박부를 135도까지 굴절시키는 모터와 모터작동표시등을 내장한 상박부와; 상기 상박부를 120도까지 굴절시키는 모터와 모터작동표시등과, 어깨부를 350도 좌 또는 우회전시키는 모터와 모터작동표시등을 각각 내장한 어깨부와; 상기 모터들에 전류방향을 전환시켜주는 플러그변환장치와; 상기 어깨부를 떠 받치는 기판으로 구성된다.

공지의 로봇 암을 본 고안의 상품 추출용 자판기에 적용함에 있어서 상기 로봇 암의 기판을 로봇 암을 펼친 상태에서 상품을 추출할 수 있는 행동반경의 범위에 있는 장난감 인형 등의 상품이 담긴 용기의 가장자리에 결합함으로써 착설된다.

상기 1개 이상의 조종레버 및 1개 이상의 조종버튼은 좌우, 상하, 누름의 위치에 따라 해당 전원스위치와 연결되도록 구성되어 있고, 비조작 상태 또는 정지 상태에서는 전원이 연결되지 않는 중립의 상태로 회복된다. 상기 1개 이상의 조종레버 및 1개 이상의 조종버튼과 스위치의 연결구성은 자판기의 외관과 모양에 따라 변경할 수 있다. 상기 로봇 암을 조종하는 1개 이상의 조종레버는 어깨부를 좌우로 회전시키는 조작, 상박부를 상하로 굴절시키는 조작, 하박부를 상하로 굴절시키는 조작, 손목부를 좌우로 회전시키는 조작을 할 수 있도록 구성되고, 인가된 전원하에서 조종레버를 좌우 또는 전후로 조작함에 따라 전원스위치와 플러그변환장치와모터와 연동되어 로봇 암을 회전 또는 상하로 움직일 수 있도록 구성된다.

상기 로봇 암을 조종하는 1개 이상의 조종버튼은 파지체의 집게를 오므리거나 펴는 전원스위치와 연결되고, 인가된 전원하에서 조종버튼을 누름으로써 파지체의 집게를 오므리거나 펼수 있도록 구성한다.

1개 이상의 조종레버 및 1개 이상의 조종버튼의 연결 구성에 있어서 도면의 실시예에서는 다음과 같이 작용한다. 본 고안의 실시예에서는 일반 가정용 전원을 직류전원장치를 통하여 직류로 전환하여 인가하고, 인가된 전원하에서 조종레버A의 좌측조작은 어깨부의 좌회전을, 우측조작은 어깨부의 우회전을 수행하도록 설정된 전원스위치와 플러그변환장치에 연결된 모터와 모터작동표시등을 각각 작동시키고, 조종레버A의 전방(밀기)조작은 상박부의 상향이동을, 후방(당김)조작은 상박부의 하향이동을 수행하도록 설정된 전원스위치와 플러그변환장치에 연결된 모터와 모터작동표시등을 각각 작동시킨다.

상기 인가된 전원하에서 조종레버B의 좌측조작은 손목부의 좌회전을, 우측조작은 손목부의 우회전을 수행하도록 설정된 전원스위치와 플러그변환장치에 연결된 모터와 모터작동표시등을 각각 작동시키고, 조종레버B의 전방(밀기)조작은 하박부의 상향이동을, 후방(당김)조작은 하박부의 하향이동을 수행하도록 설정된 전원스위치와 플러그변환장치에 연결된 모터와 모터작동표시등을 각각 작동시킨다.

상기 인가된 전원하에서 버튼A의 누름은 파지체 집게를 열게 하고, 버튼B의 누름은 파지체 집게를 닫게 하여 상품을 집을 수 있도록 설정된 전원스위치와 플러그변환장치에 연결된 모터와 모터작동표시등을 각각 작동시킨다.

조작이 끝난 상기 1개 이상의 조종레버 및 1개 이상의 조종버튼은 언제나 최초의 중립상태로 복귀한다.

동전투입구의 동전감지기는 인가된 전원하에서 동전투입회수를 계산하여 PCB에 내장된 콘트롤부에서 시간으로 환산하여 LED판으로 보낸다.

본 고안의 자판기의 전체적인 작용을 보면 조작자가 전원을 인가하면 자판기의 상판천정 및 용기 코너 모서리를 따라 장착된 조명등과 점멸등이 작용하고, 음악제어부를 통하여 스피커가 작동하며, 타이머 제어부를 통하여 게임 허용 시간(동전감지기의 작용이 없을 때는 작용시간이 000초로 표시)이 LED판에 보여진다.

조작자가 동전을 투입하면 동전감지기를 통과한 동전의 수를 카운트하여 타이머제어부를 통하여 타임을 LED판에 보내고 시간의 흐름에 따라 카운트다운하여 LED판에 표시한다. 이 때 조작자가 조종레버와 조종버튼을 조종하면 로봇 암 스위치콘트롤러와 플러그변환장치를 통하여 접속되는 로봇 암 구동 모터와 모터작동표시등을 작동시킨다. 더 이상의 동전감지기의 작동이 없을 때는 카운트다운되어 LED판의 작용시간이 000초가 되어 로봇 암 스위치 콘트롤러가 작동하지 않음으로써 게임이 종료된다.

다시 동전을 투입하여 동전감지기의 작동이 있으면 상기 작용과정을 반복하고 로봇 암은 이전 게임의 종료된 위치에서 연속적으로 작동한다.

본 고안은 조작자로 하여금 로봇 암을 조작하여 장난감 용기 속에 든 원하는 상품을 기계적으로 골라서 가지게 하는 로봇 조작 연습기 또는 로봇 조작 학습기겸용 자판기로서의 역할을 하는 것임.

종래 크레인방식에서 1회의 크램프 하강시도로 게임의 승패를 결정 짓고 다시 시작하는 사행성 오락을 지양하고, 성실한 로봇 조작자로서 게임을 즐기게 하는 효과가 있음.

본 고안은 다관절 소형 로봇 암을 여러 종류의 장난감 인형 등 상품을 저장한 용기에 설치하여 외부에서 조종레버로 로봇 암을 조종하여 용기바닥에 드러난 장난감뿐만 아니라 용기속에 깊숙히 뭍혀 있는 원하는 장난감을 집어 낼 수 있도록 하여 마치 굴삭기 기사가 물건을 채취하듯이 놀이를 하는 기분을 느끼게 하고, 게임시간이 종료시에도 연속적으로 게임을 하고자 할 때에는 동전을 투입함과 동시에 종료된 위치에서 게임을 계속 진행할 수 있도록 하여 조작자가 단절감 없이 연속적으로 게임을 즐기고, 조작자로 하여금 성취감을 느낄 수 있도록 고안 한 장치임.

Claims (1)

1. 파지체 집게를 이용하여 상품을 판매하는 전기 자판기에 있어서 상품을 담고 로봇 암을 장착한 하우징과; 상품을 추출하여 상품출구로 이동시키는 로봇 암과; 상기 로봇 암을 조종하는 1개 이상의 조종레버 및 1개 이상의 조종버튼과; 상기 로봇 암과 부대장치를 제어하는 콘트롤부를 갖는 인쇄회로기판(PCB)과; 코인감지기와; 타이머의 잔여타임을 표시하는 LED판과; 스피커와; 전원트랜스부를 포함하는 다관절 로봇 암을 이용한 상품 자판기