KR20220080892A - 협동로봇 바리스타를 위한 컵 자동 추출 지능형 대용량 디스펜서 - Google Patents

협동로봇 바리스타를 위한 컵 자동 추출 지능형 대용량 디스펜서 Download PDF

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KR20220080892A
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cups
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KR1020200170159A
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이송주
김동현
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주식회사 솔텍로보틱스시스템
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    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47F—SPECIAL FURNITURE, FITTINGS, OR ACCESSORIES FOR SHOPS, STOREHOUSES, BARS, RESTAURANTS OR THE LIKE; PAYING COUNTERS
    • A47F1/00—Racks for dispensing merchandise; Containers for dispensing merchandise
    • A47F1/04—Racks or containers with arrangements for dispensing articles, e.g. by means of gravity or springs
    • A47F1/08—Racks or containers with arrangements for dispensing articles, e.g. by means of gravity or springs dispensing from bottom
    • A47F1/085—Racks or containers with arrangements for dispensing articles, e.g. by means of gravity or springs dispensing from bottom for nested articles, e.g. cups, cones
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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Abstract

메르스와 코로나-19 등의 영향으로 비대면 서비스가 증가함에 따라 공장에 있던 로봇이 생활 주변 공간으로 확장되어 사용되고 있다. 특히 협동로봇(Collaborative Robot)은 인간 작업자와 협동하며 대민 서비스를 제공하고 있다.
협동로봇을 이용한 로봇 바리스타는 이러한 트랜드를 잘 반영하는 제품군이라 할 수 잇다. 그러나 기존의 기구와 장비들은 인간 작업자의 활동에 맞춰 설계·제작되었으므로 로봇을 이용한 자동화 시스템에는 맞지 않는 요소들이 있다.
대용랸 컵 디스펜서는 이러한 요청에 그 수요가 확대될 것이고 IoT 기술을 접목한 이 제품은 로봇 매장뿐만 아니라 모든 테이크 아웃 매장과 사원들의 복지를 위한 카페테리아 등에서도 널리 사용될 수 있는 편리한 기구이다.
또한 IoT 기술을 이용하여 소모된 컵을 재충전 하고, 시간대별 사용량을 분석하여 재충전 시간을 예축할 수 있으며, 이 제품을 사용하는 매장에서는 고객 분석과 영업전략에 활용할 수 있다.

Description

협동로봇 바리스타를 위한 컵 자동 추출 지능형 대용량 디스펜서{Intelligent large-capacity dispenser for automatic cup extraction for cobot baristas}
로봇의 활용 분야가 확대됨에 따라 인간 사용자 중심으로 제작되었던 기존 제품은 로봇과의 자동화 공정에 적용하기 힘든 실정이다. 특히 로봇 바리스타를 위한 자동으로 컵을 추출해주는 디스펜서가 요구되어 원하는 타이밍에 컵을 자동으로 공급할 수 있도록 하는 데 있다.
DC 스텝 모터를 사용하여 컵을 하나씩 제공하고, 광섬유 센서를 이용하여 컵의 인지 및 잔여량을 체크하며, 주변 온도를 측정하는 센서를 부착하여 카리스타 로봇의 커피 제조 공정에 기여하도록 한다. 이들 IoT 센서에서 수집된 데이터는 IoT 게이트웨이를 통해 클라우드로 보내지며 이러한 시계열 데이터를 분석하여 이후 영업 전략에 활용한다.
대한민국 실용신안 공개 제20-1999-0010443호 대한민국 실용신안 공개 제10-2000-0035526호 대한민국 실용신안 공개 제20-2004-0002183호 대한민국 등록디자인 제30-2020-0009831호 대한민국 등록디자인 제30-2004-0040221호
테이크아웃용 대용량 컵 디스펜서의 부재와 오류없이 자동으로 하나씩 컵을 제공해주어 로봇 또는 자동화 기기를 이용한 카페운영에 사용하고자 한다.
DC 스텝모터를 구동하여 하나의 컵을 정확하게 제공하고 IoT 센서를 활용하여 컵의 공급 상태 및 잔여량을 체크하며 수집된 데이터는 클라우드에서 분석하도록 한다. 플라스틱 재료를 목업하여 몸체와 지지대, 그리고 내부 기어를 만들고 컵을 담을 투명원통은 기존의 사용제품을 사용한다. IoT 센서로는 상용 광섬유 센서와 온습도 센서, 그리고 IoT 게이트웨이를 이용하여 클라우드에 데이터를 전송하게 된다.
비대면 서비스를 제공하는 로봇과 자동화 장비를 이용하여 운영하고자 하는 카페 및 무인 매장과 사원 복지 차원에서 제공되는 사내 카페테리아에서 위생적으로 컵을 공급할 수 있는 장치로 사용할 수 있다. 또한 수집된 데이터를 기반으로 컵의 소비패턴과 재보급 시기를 예측할 수 있다.
도 1 : 제품의 정면도
도 2 : 제품의 측면도
도 3 : 제품의 내부구조
도 4 : IoT 센서를 이용한 데이터 수집 및 처리에 대한 모식도
대용량 컵을 자동으로 매 신호에 따라 한 개씩 자동으로 배출하고, 잔여컵량과 배출된 컵의 유무를 확인할 수 있는 센싱 기법. 이하, 첨부된 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명은 대용량 컵을 자동으로 공급해주는 장치이다. 본 발명은 외부신호(물리적 스위치, 스위칭 회로)에 따라 DC모터의 작동으로 대용량 컵을 한 개씩 배출해주는 장치이다. DC 모터의 회전으로 기어를 회전시키고 기어의 톱니가 컵과 컵 사이의 공간으로 들어가 컵을 차례로 하방으로 밀어낸다. 하나의 컵이 컵받침에 떨어지면 광섬유 센서에 의해 컵을 감지하고 모터의 작동을 몸추게 한다. 컵홀더에 있는 광섬유 센서는 기준 컵량 이하가 되었을 때 이를 감지하여 컵의 추가 공급에 관한 프로세스를 진행하게 한다. 각 센서에서 수집된 데이터는 IoT 게이트웨이를 통해 네트워크에 전달한다.
비대면 서비스를 제공하거나 또는 다중 이용시설에서 대용량 컵 디스펜서를 사용하고자 하는 모든 곳에서 사용 가능하다.

Claims (4)

  1. 외부 신호(스위치/스위칭 회로)에 의한 컵 자동 공급과 광섬유 센서를 이용한 잔여 컵량 측정 및 배출된 컵을 확인하는 전기 장치
  2. 청구항 1에 의거 외부 스위치 및 스위칭 회로를 통한 제어가 가능한 DC모터를 사용하여 대용량(12~16oz) 컵을 자동으로 배출하는 장치
  3. 청구항 2에 의거 광섬유센서를 이용하여 데이터를 수집 네트워크상으로 보내도록 하는 프로그램
  4. 청구항 1에 의거한 구조 및 디자인
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990010443U (ko) 1997-08-29 1999-03-15 전주범 전자렌지의 습기 제거구조
KR20000035526A (ko) 1998-11-18 2000-06-26 다카야마 도시타카 건축용 전동개폐장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990010443U (ko) 1997-08-29 1999-03-15 전주범 전자렌지의 습기 제거구조
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