KR20050115833A - 로봇을 이용한 상품인출용 오락기 - Google Patents

로봇을 이용한 상품인출용 오락기 Download PDF

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KR20050115833A
KR20050115833A KR1020050102308A KR20050102308A KR20050115833A KR 20050115833 A KR20050115833 A KR 20050115833A KR 1020050102308 A KR1020050102308 A KR 1020050102308A KR 20050102308 A KR20050102308 A KR 20050102308A KR 20050115833 A KR20050115833 A KR 20050115833A
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Abstract

본 발명은 로봇을 이용하여 상품을 인출하는 오락기에 관한 것이다.
본 발명은 로봇의 작동을 위한 전원을 오락기 본체의 상부 정중앙에서 공급하는 방식을 채용함으로써, 로봇 이동시 전선의 꼬임을 방지하고 로봇의 거동 간섭을 배제할 수 있도록 하는 한편, 상품인출을 위한 로더의 구조를 집게형식으로 구현하여 상품을 용이하게 인출할 수 있도록 함으로써, 상품의 인출과 관련한 사용자의 흥미를 더욱 유발할 수 있도록 한 로봇을 이용한 상품인출용 오락기를 제공한다.

Description

로봇을 이용한 상품인출용 오락기{Goods drawing out machine using robot}
본 발명은 로봇을 이용한 상품인출용 오락기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 오락기 본체의 상부 정중앙에서 전원을 공급하는 방식을 채용하여 로봇 이동시 전선의 꼬임이나 로봇의 거동 간섭을 배제할 수 있고, 특히 집게형식으로 동작하는 로더를 채용하여 상품의 인출과 관련한 흥미를 더욱 유발할 수 있는 로봇을 이용한 상품인출용 오락기에 관한 것이다.
일반적으로 상품인출용 오락기는 투명창이 설치된 케이스 내에 인형이나 담배, 보석상자 등의 다양한 상품을 넣어두고 사용자가 케이스 외부에 설치되어 있는 작동바를 조작하여 케이스 내부에 설치된 가이드를 따라 삼발이 형태의 집게를 상하좌우로 움직여가면서 자신이 원하는 상품을 인출할 수 있도록 한 기기이다.
또한, 최근에는 집게를 대신하여 케이스 내에서 움직이는 로봇을 이용한 상품인출용 오락기가 많이 제공되고 있는 추세이다.
즉, 실용신안등록 제0370105호(자동차 로봇을 이용한 상품인출 오락기)와 같이 사용자가 작동바를 조작하여 로봇을 움직여가면서 케이스 내의 상품을 퍼올려 인출하는 형태의 오락기가 출시되어 있다.
그러나, 상기 등록발명의 로봇을 이용한 상품인출용 오락기의 경우 로봇의 후단부에 연결되는 전원연결선을 이용하여 로봇에 전원을 공급하거나, 또는 바닥에 매설되어 있는 전원공급부를 통해 전원을 공급하는 방식으로 되어 있기 때문에 로봇 이동시 많은 회전을 하게 되면 전선이 꼬이거나 전선으로 인해 로봇의 거동이 간섭받는 단점이 있고, 바닥측의 전원공급부로부터 전원이 제대로 공급되지 않고 종종 전원이 끊어지는 현상이 발생하여 사용자에게 불평을 제공하였으며, 오작동에 따른 유지 보수가 따라야 하는 단점이 있다.
또한, 기존의 자동차 로봇의 경우 오직 상품을 퍼올리는 형식으로 되어 있기 때문에 상품을 인출하기 위해서는 상당한 기술을 필요로 하는 등 상품 인출이 쉽지 않고 게임이 너무 단조로워 이로 인해 사용자로 하여금 재미와 흥미를 떨어뜨리게 하는 결과를 초래하는 단점이 있다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 로봇의 작동을 위한 전원을 오락기 본체의 상부 정중앙에서 공급하는 방식을 채용함으로써, 로봇 이동시 전선의 꼬임을 방지하고 로봇의 거동 간섭을 배제할 수 있도록 하는 한편, 상품인출을 위한 로더의 구조를 집게형식으로 구현하여 특별한 기술없이도 상품을 용이하게 인출할 수 있도록 함으로써, 상품의 인출과 관련한 사용자의 흥미를 더욱 유발할 수 있도록 한 로봇을 이용한 상품인출용 오락기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 투명창과 상품인출구 및 코인투입구가 구비되어 있는 오락기 본체와, 상기 오락기 본체의 내부에서 이동가능하고 전면에 로더가 장착되어 있는 로봇과, 상기 로봇의 동작을 조작하기 위한 작동바와, 조작가능 횟수 및 시간을 표시하는 표시부와, 상기 로봇의 동작을 위한 전원을 제공하는 전원공급장치와, 상기 로봇, 작동바 및 표시부의 제어를 위한 컨트롤러를 포함하는 로봇을 이용한 상품인출용 오락기에 있어서, 상기 전원공급장치는 오락기 본체의 상부 정중앙에 설치되는 한편, 외부 전원측과 연결되는 전원잭을 갖는 동시에 다수의 접점단자 및 접점봉이 서로 접속가능한 구조로 부착되어 있는 내부의 접점플레이트를 갖는 전원공급장치 본체와, 상기 각 접점봉과 독립적으로 접속되는 동시에 아래로 연장되는 각 전선을 통해 로봇측과 연결되며 그 중심이 베어링이 개재되어 있는 축에 의해 지지되는 접점디스크를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 접점봉은 접점플레이트를 수직으로 관통하면서 아래쪽으로 연장되어 접점디스크의 윗면과 접속하는 구조로 지지되며, 내부에 장착되어 있는 스프링을 통해 접점디스크와의 접촉상태를 유지할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 투명창과 상품인출구 및 코인투입구가 구비되어 있는 오락기 본체와, 상기 오락기 본체의 내부에서 이동가능하고 전면에 로더작동장치가 장착되어 있는 로봇과, 상기 로봇의 동작을 조작하기 위한 작동바와, 조작가능 횟수 및 시간을 표시하는 표시부와, 상기 로봇의 동작을 위한 전원을 제공하는 전원공급장치와, 상기 로봇, 작동바 및 표시부의 제어를 위한 컨트롤러를 포함하는 로봇을 이용한 상품인출용 오락기에 있어서, 상기 전원공급장치는 오락기 본체의 상부 정중앙에 설치되는 동시에 축에 의해 지지되면서 스러스트 베어링을 사이에 두고 상하 조합되는 상부 접점디스크 및 하부 접점디스크로 이루어지되, 상기 상부 접점디스크는 외부 전원측과 연결되는 전원잭과 접속가능한 동시에 상기 하부 접점디스크는 아래로 연장되는 각 전선을 통해 로봇측과 연결되어 로봇의 움직임에 따라 상부 접점디스크가 회전될 수 있도록 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 로봇의 로더작동장치는 로봇 몸체 내에 설치되는 모터와, 상기 모터의 축에 결합되어 앞쪽으로 길게 연장되는 이중나선형 축과, 상기 이중나선형 축의 나선상에 양편의 핀을 이용하여 걸려지는 구조로 결합되어 전후 이동이 가능한 슬라이드 블럭과, 상기 슬라이드 블럭의 선단부에 결합되어 슬라이드 블럭의 움직임에 따라 접힘/펴짐이 가능한 2개의 집게 및 이 집게측과 일단 연결되어 집게의 접힘/펴짐을 가능하게 하는 한쌍의 링크를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 로더작동장치의 슬라이드 블록은 길이방향 전후 이동하는 슬라이드와 슬라이드를 감싸도록 된 블록으로 이루어지며, 로봇 몸체 내측에 설치되어 모터에 의해 구동되는 캠이 로봇 몸체에 후단부가 힌지결합된 블록을 상하 회동시킬 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 로봇을 이용한 상품인출용 오락기의 전체적인 구조를 보여주는 사시도, 도 2는 본 발명에 따른 상품인출용 오락기에 사용되는 로봇의 결합사시도, 도 3은 도 2의 분리사시도를 각각 도시하고 있다.
도시한 바와 같이, 상기 상품인출용 오락기는 자동차 형태의 로봇(15)을 이용하여 상품을 인출하는 오락기로서, 통상의 로봇을 이용하는 오락기와 마찬가지로 투명창(10)과 상품인출구(11) 및 코인투입구(12)가 구비되어 있는 오락기 본체(13), 오락기 본체(13)의 내부에서 이동가능하고 전면에 로더작동장치(14)가 장착되어 있는 로봇(15), 로봇(15)의 동작을 조작하기 위한 작동바(16), 조작가능 횟수 및 시간을 표시하는 표시부(17), 로봇(15)의 동작을 위한 전원을 제공하는 전원공급장치(18), 로봇(15) 및 작동바(16), 표시부(17)의 제어를 위한 컨트롤러(미도시) 등이 갖추어져 있다.
이러한 상품인출용 오락기에서 사용자의 조작에 의한 컨트롤러의 제어를 통해 로봇을 작동시키는 등의 방법은 당해 기술 분야에서 통상적으로 알려져 있는 방법이라면 특별히 제한되지 않고 채택될 수 있다. 또한 상기 로봇의 바퀴구동방식도 통상적인 기술로서, 모터 구동방식을 채용한다.
본 발명에서는 로봇(15)의 작동을 위한 전원 등의 전기적 신호를 공급하는 전원공급장치(18)가 오락기 본체(13)의 상부 정중앙 부분에 설치되어 있는 특징이 있다.
이렇게 오락기 본체(13)의 상부 정중앙에서 로봇(15)측으로 전원 등을 공급됨에 따라 로봇(15)이 움직일 때 전선이 꼬이거나 전선으로 인해 로봇(16)이 거동하는데 방해를 받는 문제를 최소화시킬 수 있게 된다.
특히, 전원공급장치(18)의 내부 구조를 회전가능한 구조로 구현함으로써 로봇(15) 작동시의 간섭을 최대한 수용할 수 있게 되고, 이에 따라 로봇(15)의 작동이 보다 원활히 이루어질 수 있게 되는 것이다.
이를 위하여, 도 3에 도시한 바와 같이, 로봇(15)의 상부에는 케이스 형태의 전원공급장치 본체(24)가 설치되고, 전원공급장치 본체(24)의 내부에는 중심에 수직으로 세워져 있는 축(27)에 의해 지지되는 접점플레이트(23)가 그 중심이 관통되는 구조로 수평 설치되며, 접점플레이트(23)의 윗면 일측에는 전원공급장치 본체(24)의 상부에 있는 외부 전원 연결을 위한 전원잭(20)과 접속되는 다수 개의 접점단자(21)가 구비되는 동시에 그 반대쪽 일측에는 플레이트를 수직으로 관통하면서 아래로 일정길이 연장되는 다수 개의 접점봉(22)이 구비된다.
이때의 각 접점단자(21)와 각 접점봉(22)은 독립적으로 일대일 접속되어 전기적으로 통하는 상태가 된다.
특히, 상기 접점봉(22)은 내부에 장착되어 있는 스프링을 통해 후술하는 접점디스크(28)의 윗면에 상시 접촉되는 상태를 유지할 수 있게 된다.
또한, 상기 전원공급장치(18)의 하부에는 베어링(26)과 함께 축(27)상에 지지되어 회전가능한 구조로 설치되는 접점디스크(28)가 배치되고, 이때의 접점디스크(28)의 저면으로부터는 다수 개의 전선(25)이 아래로 연장되어 로봇(15)을 제어할 수 있도록 하는 내부 회로기판상에 연결된다.
이때의 접점디스크는 윗면과 밑면에 각각 전도체가 부착되어 있는 것은 통상의 것을 적용할 수 있다.
따라서, 로봇(15)과 전선(25)으로 연결되어 있는 접점디스크(28)는 로봇(15)이 움직일 때 축(27)을 중심으로 회전하면서 로봇(15)이 받는 간섭을 최대한 배제시켜줄 수 있게 된다.
한편, 전원공급장치의 다른 구현예로서, 도 4에 도시한 바와 같이, 여기서는 하나의 축(27)에 의해 그 중심이 관통 되는 구조로 지지되면서 스러스트 베어링(29)을 사이에 두고 상하 조합되는 상부 접점디스크(30) 및 하부 접점디스크(31)로 이루어진 전원공급장치 본체(24)를 제공한다.
즉, 외부잭(20)을 갖는 전원공급장치 본체(24)의 내부에 설치되어 있는 축(27)상에 스러스트 베어링(29)을 사이에 두고 상하 조합되는 상부 접점디스크(30) 및 하부 접점디스크(31)가 축설되어 스러스트 베어링(29)을 이용하여 상부 접점디스크(30)가 자유롭게 회전하면서 로봇(15)측의 움직임에 따른 간섭을 수용할 수 있는 구조의 전원공급장치(18)를 제공한다.
이때의 상부 접점디스크(30)는 외부 전원측과 연결되어 있는 전원잭(20)으로부터 연장되는 다수 개의 전선들과 연결되고, 하부 접점디스크(31)는 아래로 연장되는 각각의 전선(25)을 통해 로봇(15)측과 연결되며, 상하부 접점디스크(30),(31) 간의 통전매체로는 스러스트 베어링(29)을 이용할 수 있다.
또한 상기 구현예에서 도 5와 같이 스러스트 베어링 내의 볼 상하 영역에 스프링을 내재하게 되면 접점상태를 더욱 양호하게 할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 로봇을 이용한 상품인출용 오락기에서 로봇의 로더작동장치에 대한 일 구현예를 보여주는 단면도이다.
도시한 바와 같이, 상기 로더작동장치(14)는 상품을 인출하기 위해 상품을 직접 파지할 수 있도록 된 수단이며, 기존 퍼올리는 형식이 아닌 집게형식의 로더를 적용함에 따라 그 구성에 상당한 차이가 있음에 특징을 갖는다.
이러한 로더작동장치(14)는 크게 구동수단으로서의 모터(32)와, 모터(32)의 동력으로 전후 슬라이드가능한 슬라이드 블럭(35)과, 슬라이드 블럭(35)측과 연계적으로 동작하면서 상품을 잡을 수 있는 집게(36)로 구성된다.
상기 모터(32)는 로봇 몸체 내에 설치되며, 이렇게 설치되는 모터(32)의 축에는 앞쪽으로 길게 연장되는 이중나선형 축(33)이 일체식으로 결합된다. 이때 이중나선형 축(33)은 전후가 동일 라인으로 연결되어 있다.
또한, 상기 이중나선형 축(33)에는 핀(34)을 이용하여 나선상에 걸려져 이중나선형 축(33)의 회전에 따라 전후 이동이 가능한 슬라이드 블럭(35)이 결합된다.
이때의 상기 슬라이드 블록(35)은 길이방향 전후 이동하는 슬라이드(35a)와 슬라이드를 감싸도록 된 블록(35b)으로 이루어지며, 로봇 몸체 내측에 설치되어 모터에 의해 구동되는 캠(39)이 로봇 몸체에 후단부가 힌지(38)결합된 블록을 상하 회동시킬 수 있도록 구성한다.
이러한 형태의 슬라이드 블럭(35)은 로봇 몸체 내에 수납/인출가능하게 설치되면서 로봇 몸체의 벽면을 통한 접촉 안내를 받으면서 직선 왕복운동을 수행할 수 있게 된다.
특히, 이때의 슬라이드 블럭(35)은 이중나선형 축(33)이 갖는 2줄의 나선(마치 꽈배기 형상과 같이 꼬여 있는 나선) 중 어느 1줄의 나선을 따라 전후 이동하게 되고, 슬라이드 블럭(35)이 갖는 핀(34)이 나선의 어느 한쪽 끝에 위치하게 되는 경우에는 다른 1줄의 나선으로 옮겨갈 수 있게 된다.
따라서, 슬라이드 블럭(35)은 핀(34)이 나선의 끝에 위치되는 시점에서 방향이 전환되어 반대로 바뀌게 된다.
즉, 앞쪽으로 전진한 상태였다면 방향을 틀어 뒷쪽으로 후진할 수 있게 되고, 뒷쪽으로 후진한 상태였다면 앞쪽으로 전진할 수 있게 된다. 이에 따라 모터의 부하를 최대한 줄일수 있는 장점이 있다.
실질적으로 상품을 집어서 인출할 수 있는 로더는 2개의 집게(36)로 구성되어 있으며, 도 7a 및 7b는 그에 따른 작동상태를 보이고 있다.
이러한 2개의 집게는 서로의 한쪽이 힌지핀으로 결합되고, 이때의 힌지핀 결합부위를 이용하여 슬라이드 블럭(35)의 선단부에 결합됨에 따라 슬라이드 블럭(35)이 앞뒤로 움직이면 2개의 집게(36)는 동시에 벌어지거나 좁혀지면서 접힘/펴짐 동작을 수행할 수 있게 된다.
또한, 이와 같은 집게(36)의 접힘/펴짐 동작을 위하여 집게측과 로봇 몸체측 사이에는 한쌍의 링크(37)가 연결 설치된다.
즉, 서로의 한쪽 끝이 중첩되면서 "V"자형으로 조합된 한쌍의 링크(37)의 양측이 각각 집게(36)의 후단측과 로봇 몸체측에 각각 핀으로 결합되고, 집게(36)의 동작시 이때의 링크(37)도 벌어지거나 좁혀지면서 함께 연동되므로서, 집게(36)의 접힘/펴짐 동작이 원활하게 이루어질 수 있게 되는 것이다.
이상에서와 같이 본 발명은 오락기 본체의 상부 정중앙에서 전원을 공급하는 방식, 집게형식으로 상품을 인출할 수 있는 로더 등을 포함하는 로봇을 이용한 상품인출용 오락기를 제공함으로써, 로봇 이동시 전선의 꼬임을 방지할 수 있고 로봇의 거동 간섭을 배제할 수 있는 장점이 있으며, 특히 고도의 기술없이도 상품을 용이하게 인출할 수 있어 상품의 인출과 관련한 사용자의 흥미를 더욱 유발할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 로봇을 이용한 상품인출용 오락기의 전체적인 구조를 보여주는 사시도
도 2는 본 발명에 따른 상품인출용 오락기에 사용되는 로봇의 결합사시도
도 3은 도 2의 분리사시도
도 4는 본 발명에 따른 로봇을 이용한 상품인출용 오락기에서 전원공급장치의 다른 구현예를 보여주는 단면도
도 5는 도 4의 또 다른 실시예를 도시한 단면도
도 6은 본 발명에 따른 로봇을 이용한 상품인출용 오락기에서 로봇의 로더작동장치에 대한 일 구현예를 보여주는 단면도
도 7a,7b는 본 발명에 따른 로봇을 이용한 상품인출용 오락기에서 로더작동장치의 작동상태를 보여주는 정면도 및 평면도
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
10 : 투명창 11 : 상품인출구
12 : 코인투입구 13 : 오락기 본체
14 : 로더작동장치 15 : 로봇
16 : 작동바 17 : 표시부
18 : 전원공급장치 19 : 컨트롤러
20 : 전원잭 21 : 접점단자
22 : 접점봉 23 : 접점플레이트
24 : 전원공급장치 본체 25 : 전선
26 : 베어링 27 : 축
28 : 접점디스크 29 : 스러스트 베어링
30 : 상부 접점디스크 31 : 하부 접점디스크
32 : 모터 33 : 이중나선형 축
34 : 핀 35 : 슬라이드 블럭
36 : 집게 37 : 링크
38 : 힌지 39 : 캠

Claims (5)

  1. 투명창(10)과 상품인출구(11) 및 코인투입구(12)가 구비되어 있는 오락기 본체(13)와, 상기 오락기 본체(13)의 내부에서 이동가능하고 전면에 로더작동장치(14)가 장착되어 있는 로봇(15)과, 상기 로봇(15)의 동작을 조작하기 위한 작동바(16)와, 조작가능 횟수 및 시간을 표시하는 표시부(17)와, 상기 로봇(15)의 동작을 위한 전원을 제공하는 전원공급장치(18)와, 상기 로봇(15), 작동바(16) 및 표시부(17)의 제어를 위한 컨트롤러를 포함하는 로봇을 이용한 상품인출용 오락기에 있어서,
    상기 전원공급장치(18)는 오락기 본체(13)의 상부 정중앙에 설치되는 한편, 외부 전원측과 연결되는 전원잭(20)을 갖는 동시에 다수의 접점단자(21) 및 접점봉(22)이 서로 접속가능한 구조로 부착되어 있는 내부의 접점플레이트(23)를 갖는 전원공급장치 본체(24)와, 상기 각 접점봉(22)과 독립적으로 접속되는 동시에 아래로 연장되는 각 전선(25)을 통해 로봇(15)측과 연결되며 그 중심이 베어링(26)이 개재되어 있는 축(27)에 의해 지지되어 있는 접점디스크(28)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 로봇을 이용한 상품인출용 오락기.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 접점봉(22)은 접점플레이트(23)를 수직으로 관통하면서 아래쪽으로 연장되어 접점디스크(28)의 윗면과 접속하는 구조로 지지되며, 내부에 장착되어 있는 스프링을 통해 접점디스크(28)와의 접촉상태를 유지할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 로봇을 이용한 상품인출용 오락기.
  3. 투명창(10)과 상품인출구(11) 및 코인투입구(12)가 구비되어 있는 오락기 본체(13)와, 상기 오락기 본체(13)의 내부에서 이동가능하고 전면에 로더작동장치(14)가 장착되어 있는 로봇(15)과, 상기 로봇(15)의 동작을 조작하기 위한 작동바(16)와, 조작가능 횟수 및 시간을 표시하는 표시부(17)와, 상기 로봇(15)의 동작을 위한 전원을 제공하는 전원공급장치(18)와, 상기 로봇(15), 작동바(16) 및 표시부(17)의 제어를 위한 컨트롤러(19)를 포함하는 로봇을 이용한 상품인출용 오락기에 있어서,
    상기 전원공급장치(18)는 오락기 본체(13)의 상부 정중앙에 설치되는 동시에 축(27)에 의해 지지되면서 스러스트 베어링(29)을 사이에 두고 상하 조합되는 상부 접점디스크(30) 및 하부 접점디스크(31)로 이루어지되, 상기 상부 접점디스크(30)는 외부 전원측과 연결되는 전원잭(20)과 접속가능한 동시에 상기 하부 접점디스크(30)는 아래로 연장되는 각 전선(25)을 통해 로봇(15)측과 연결되어 로봇(15)의 움직임에 따라 상부 접점디스크(30)가 회전될 수 있도록 이루어진 것을 특징으로 하는 로봇을 이용한 상품인출용 오락기.
  4. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서, 상기 로봇(15)의 로더작동장치(14)는 로봇 몸체 내에 설치되는 모터(32)와, 상기 모터(32)의 축에 결합되어 앞쪽으로 길게 연장되는 이중나선형 축(33)과, 상기 이중나선형 축(33)의 나선상에 핀(34)을 이용하여 걸려지는 구조로 결합되어 전후 이동이 가능한 슬라이드 블럭(35)과, 상기 슬라이드 블럭(35)의 선단부에 결합되어 슬라이드 블럭(35)의 움직임에 따라 접힘/펴짐이 가능한 2개의 집게(36) 및 이 집게(36)측과 일단 연결되어 집게(36)의 접힘/펴짐을 가능하게 하는 한쌍의 링크(37)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 로봇을 이용한 상품인출용 오락기.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 로더작동장치(14)의 슬라이드 블록(35)은 길이방향 전후 이동하는 슬라이드와 슬라이드를 감싸도록 된 블록으로 이루어지며, 로봇 몸체 내측에 설치되어 모터에 의해 구동되는 캠이 로봇 몸체에 후단부가 힌지결합된 블록을 상하 회동시킬 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 로봇을 이용한 상품인출용 오락기.
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