自動販売機
【課題】把持機構によって商品を把持する際の商品の損傷を防止することのできる自動販売機を提供する。
【解決手段】把持機構２２０によって商品Ａを把持する際に、各フィンガーユニット２２１の所定位置への移動をフィンガー位置検知器２２７によって検知すると、把持機構２２０の把持動作を停止するようにしたので、検知部２２２ｆによって商品Ａの把持を検知することなくフィンガーユニット２２１を所定の閉鎖位置で停止させることができ、例えば軟質の容器に入った食品等の柔らかい商品Ａ等を把持する際に、損傷を生じることなく商品Ａを把持することが可能となる。
【解決手段】把持機構２２０によって商品Ａを把持する際に、各フィンガーユニット２２１の所定位置への移動をフィンガー位置検知器２２７によって検知すると、把持機構２２０の把持動作を停止するようにしたので、検知部２２２ｆによって商品Ａの把持を検知することなくフィンガーユニット２２１を所定の閉鎖位置で停止させることができ、例えば軟質の容器に入った食品等の柔らかい商品Ａ等を把持する際に、損傷を生じることなく商品Ａを把持することが可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、商品収納コラムに収納された商品を所定の商品搬出位置に搬出可能な自動販売機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の自動販売機としては、複数の商品を前後方向に並べて収納可能に設けられ、自動販売機本体内の上下方向及び幅方向に配置された複数の商品収納コラムと、各商品収納コラムの前端側に位置する商品を挟むことにより把持可能な把持機構と、自動販売機本体内の前面側に設けられ、把持機構を所定の商品収納コラムの前端側に移動させるとともに、商品を把持した把持機構を商品搬出位置に移動させる移動機構とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−１５４２６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の自動販売機では、把持される商品に加わる把持機構の把持力が所定の把持力に設定されているために、軟質の容器に入った食品など、柔らかい商品を把持すると、把持機構の把持力によって商品を損傷するおそれがあることから、販売可能な商品の種類が限定されるという問題点があった。
【０００４】
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、把持機構によって商品を把持する際の商品の損傷を防止することのできる自動販売機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は前記目的を達成するために、複数の商品を前後方向に並べて収納可能に設けられた複数の商品収納コラムと、各商品収納コラムの前端側に位置する商品を幅方向両側から挟む把持機構とを備えた自動販売機において、前記把持機構を、幅方向に対をなすフィンガーと、フィンガーを開閉させるフィンガー駆動機構と、各フィンガーの位置を検知可能なフィンガー位置検知手段とから構成し、前記フィンガー駆動機構によって各フィンガーを閉鎖方向に移動させる際に、各フィンガーの所定位置への移動をフィンガー位置検知手段によって検知すると、フィンガー駆動機構を停止するフィンガー動作制御手段を備えている。
【０００６】
これにより、各フィンガーが所定位置に移動すると、フィンガー駆動機構の駆動が停止されることから、各フィンガーを所定の閉鎖位置で停止させることが可能となる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、各フィンガーを所定の閉鎖位置で停止させることができるので、例えば軟質の容器に入った食品等の柔らかい商品を把持する際、損傷を生じることなく商品を把持することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１乃至図２４は本発明の一実施形態を示すもので、図１は自動販売機の全体斜視図、図２は外扉を開放した状態を示す自動販売機の全体斜視図、図３は自動販売機の側面断面図、図４は商品把持ユニットの全体斜視図、図５は商品把持機を後方に移動させた状態を示す商品把持ユニットの全体斜視図、図６乃至図８は商品把持機の分解斜視図、図９は商品把持機の側面断面図、図１０及び図１１は商品把持機の平面断面図、図１２は商品把持機の正面断面図、図１３は基板の平面図、図１４は基板及び接触子の位置関係を示す平面図、図１５はフィンガー位置検知器の底面図、図１６及び図１７は把持機ホルダの分解斜視図、図１８は制御系を示すブロック図、図１９乃至図２２は商品把持ユニットの動作を示す動作説明図、図２３は商品を把持した状態を示す商品把持機の平面断面図、図２４は把持動作制御に関するフローチャートである。
【０００９】
この自動販売機は、前面に開口部を有する自動販売機本体１０と、自動販売機本体１０の開口部の幅方向一端側を開閉可能な外扉２０と、自動販売機本体１０の開口部の幅方向他端側を開閉可能な操作扉３０とを備えている。
【００１０】
自動販売機本体１０は、断熱壁によって形成されるとともに、内部を断熱壁によって幅方向に仕切ることにより、販売用の商品Ａを収納するための商品収納庫１１と販売動作に関する機器を収納するための機器収納庫が形成されている。
【００１１】
外扉２０は、自動販売機本体１０の幅方向一端側に回動自在に支持され、商品収納庫１１の前面を開閉するようになっている。また、外扉２０は、ガラスや樹脂等からなる透明板２１と、透明板２１の外周部に設けられた枠部材２２とから構成され、外部から商品収納庫１１の庫内が視認可能となっている。
【００１２】
操作扉３０は、自動販売機本体１０の幅方向他端側に回動自在に支持され、機器収納庫の前面を開閉するようになっている。また、操作扉３０の前面には、硬貨投入口３１、返却レバー３２、金額表示部３３、紙幣投入口３４、商品選択部３５、コイン返却口３６、商品取出口３７が設けられている。
【００１３】
また、商品収納庫１１には、上下複数の棚板４０にそれぞれ幅方向に並べて配置された複数の商品収納コラム５０と、商品収納コラム５０に収納された商品Ａを把持するための商品把持ユニット１００と、商品把持ユニット１００を上下方向及び幅方向に移動させるための第２の移動機構としてのユニット移動機６０が設けられている。また、商品収納庫１１は、図示しない冷却器及び電気ヒータによって冷却または加熱されるようになっている。更に、商品収納庫１１の下部には、図示しない圧縮機、凝縮器等の冷凍機器を収納するための機械室１１ａが設けられている。
【００１４】
各商品収納コラム５０は、前後方向に延びる側壁５１により前後方向に延びる幅方向一対の商品通路５２を有し、各商品通路５２に複数の商品Ａが前後方向に並べて収納されるようになっている。各商品通路５２には、図示しない付勢手段によって商品通路５２の前端側に向かって付勢された押出板５３が設けられ、押出板５３の前面側に商品Ａが収納されるようになっている。また、各商品通路５３には、前端側を開閉可能なゲート５４が幅方向に延びるように設けられ、各商品通路５３の間に位置する側壁５１の前端側に前後方向移動自在に設けられたゲート開放部材５４ａに各ゲート５４が連結されている。即ち、商品把持ユニット１００の動作によってゲート開放部材５４ａを後方に移動させることにより、各ゲート５４は下方に回動して各商品通路５３の前端側が開放されるようになっている。また、ゲート開放部材５４ａは、前方に付勢されており、付勢力によって前方に移動することにより、各ゲート５４は上方に回動して各商品通路５３の前端側が閉鎖されるようになっている。
【００１５】
商品把持ユニット１００は、商品収納コラム５０の前端側に位置する商品Ａを把持するための商品把持機２００と、商品把持機２００を前後方向に移動自在に支持するための支持部材としての把持機ホルダ３００とを備えている。
【００１６】
商品把持機２００は、背面側が開放された略箱形の部材からなるフレーム２１０の内部に設けられた把持機構２２０と、フレーム２１０の上部に設けられた移動機構２３０と、フレーム２１０の背面下部に設けられた幅方向一対のゲート開放板２４０と、フレーム２１０の幅方向両側面及び前面側を覆うフレームカバー２５０とを備えている。
【００１７】
把持機構２２０は、上下に配置された幅方向二対のフィンガーユニット２２１と、上下に並ぶフィンガーユニット２２１の幅方向内側にそれぞれ設けられ、上下のフィンガーユニット２２１がそれぞれ幅方向に移動自在に係合する幅方向一対のユニットガイド２２２と、各ユニットガイド２２２からそれぞれ幅方向内側に延びるように設けられたラック２２３と、上下方向に延びる駆動軸２２４に連結されたピニオン２２５と、駆動軸２２４の下端側に連結され、駆動軸２２４に回転力を伝達するための駆動ユニット２２６と、駆動軸２２４の上端側が連結され、フィンガーユニット２２１の位置を検知するためのフィンガー位置検知器２２７とから構成されている。
【００１８】
各フィンガーユニット２２１は、商品Ａの側面に当接するフィンガー板２２１ａと、フィンガー板２２１ａの幅方向内側に位置するとともに、ユニットガイド２２２に係合するフィンガーベース２２１ｂと、フィンガーユニット２２１をユニットガイド２２２側に付勢するための引張バネ２２１ｃの一端側を取付けるためのバネ取付板２２１ｄとからなり、ネジ止めによって一体に設られている。フィンガー板２２１ａは、可撓性を有する前後方向に延びる部材からなり、商品Ａが当接する部分には、商品Ａを確実に把持するためのシート状のゴム部材からなるグリップパッド２２１ｅが貼付けられている。フィンガーベース２２１ｂは、ユニットガイド２２２に形成された後述する凹部に幅方向に移動自在に嵌合するように形成されている。また、フィンガーベース２２１ｂの上下方向の一端面には、ユニットガイド２２２の凹部に形成された係合突起が係合する係合部２２１ｆが設けられている。更に、フィンガーベース２２１ｂの後端側には、ユニットガイド２２２よりも後方に延びるように延出部２２１ｇが形成され、延出部２２１ｇと共にフィンガー板２２１ａをネジ固定することにより、延出部２２１ｇによってフィンガー板２２１ａの所定以上の撓みを防止するようになっている。バネ取付板２２１ｄは、引張バネ２２１ｃのフックが係合可能な前後一対の係合部２２１ｈを有する薄い板状部材からなり、フィンガーユニット２２１に取付けるバネ取付板２２１ｄの枚数によって引張バネ２２１ｃの張力を調整可能となっている。また、各フィンガー板２２１ａ及び各フィンガーベース２２１ｂには、引張バネ２２１ｃが挿通されるようになっている。
【００１９】
各ユニットガイド２２２は、幅方向外側の上下方向両側にフィンガーベース２２１ｂを幅方向に移動自在に嵌合する凹部２２２ａが形成され、各凹部２２２ａの幅方向内側には前述した引張バネ２２１ｃの他端側のフックを係合させる前後一対の係合部２２２ｂが形成されている。また、各凹部２２２ａ内の上下方向の一端面には、フィンガーベース２２１ｂの係合部２２１ｆと係合する係合突起２２２ｃが設けられ、ユニットガイド２２２に対するフィンガーユニット２２１の幅方向外側への所定距離以上の移動を規制するようになっている。幅方向一方のユニットガイド２２２には、幅方向内側の上下方向略中央部後端側にラック２２３が幅方向に延びるように設けられ、その前端側に他方のユニットガイド２２２に設けられたラック２２３が貫通可能なラック貫通孔２２２ｄが設けられている。幅方向他方のユニットガイド２２２には、幅方向内側の上下方向略中央部前端側にラック２２３が幅方向に延びるように設けられ、その後端側に一方のユニットガイド２２３に設けられたラック２２３が貫通可能なラック貫通孔２２２ｄが設けられている。また、一方のユニットガイド２２２には、そのユニットガイド２２２に一体に設けられたラック２２３を幅方向内側に付勢することによりラック２２３とピニオン２２５とのがたつきを防止するための圧縮バネ２２２ｅが幅方向外側の上下方向略中央部から幅方向外側に延びるように設けられている。他方のユニットガイド２２２には、フィンガーユニット２２１の移動を検知するための検知部２２２ｆが前面側の上下方向中央部に設けられ、他方のユニットガイド２２２に係合するそれぞれのフィンガーユニット２２１に設けられた被検知部材２２２ｇを検知するようになっている。ここで、検知部２２２ｆとしては、発光部及び受光部を有する透過型のフォトセンサが用いられる。被検知部材２２２ｇは、ユニットガイド２２２に対してフィンガーユニット２２１が幅方向外側に位置するときに、検知部２２２ｆの発光部と受光部との間に先端部が位置し、受光部に入光する発光部の光を遮るように設けられている。また、検知部２２２ｆには、電気配線用のケーブル２２２ｈが接続され、ケーブル２２２ｈの検知部２２２ｆ側は、ケーブル２２２ｈの移動する空間を確保するために設けられ、フレーム２１０に固定されたケーブル保護部材２１１によって保護されている。ケーブル保護部材２１１は、断面矩形状に形成された上下方向に延びる管状に設けられ、その内部にケーブル２２２ｈが幅方向に移動自在に挿通されている。
【００２０】
また、上側に位置する幅方向一対のフィンガーユニット２２１と、下側に位置する幅方向一対のフィンガーユニット２２１は、幅方向に延びるように設けられ、フレーム２１０に支持された前後一対のフィンガーガイドシャフト２１２によってそれぞれ幅方向に移動可能に支持されている。
【００２１】
各ラック２２３は、それぞれの歯２２３ａが互いに向かい合うように各ユニットガイド２２２に設けられ、各ラック２２３の間に位置する１つのピニオン２２５と噛合うようになっている。また、各ラック２２３の歯２２３ａの上下両端には、幅方向に亘ってピニオン２２５側に延びる延出部２２３ｂが形成され、ピニオン２２５の歯の上下両端に設けられた後述する円筒部に当接するようになっている。即ち、ピニオン２２５の円筒部に各ラック２２３の延出部２２３ｂが当接することにより、各ラック２２３の中心とピニオン２２５との間の距離を適切な距離に保持するようになっている。更に、各ラック２２３は、フレーム２１０に支持された幅方向に延びる断面矩形状のラックガイドシャフト２１３によってそれぞれ幅方向に移動可能に支持されている。
【００２２】
ピニオン２２５は、断面矩形状に形成された駆動軸２２４の断面形状とほぼ同じ断面形状を有する軸挿通孔２２５ａが軸方向に延びるように設けられている。ピニオン２２５は、軸挿通孔２２５ａに駆動軸２２４を挿通することにより、ピニオン２２５を駆動軸２２４に固定することなく駆動軸２２４と共に回転するようになっている。また、ピニオン２２５の上下両端には、歯車部２２５ｂの外径よりも小さく形成された円筒部２２５ｃが設けられ、円筒部２２５ｃに各ラック２２３の延出部２２３ｂが当接するようになっている。即ち、ピニオン２２５の円筒部２２５ｃに各ラック２２３の延出部２２３ｂが当接することにより、ピニオン２２５の中心と各ラック２２３との距離が適切な距離に保持され、ピニオン２２５と各ラック２２３の適正な噛合いを保持することが可能となる。また、ピニオン２２５の歯車部２２５ｂの軸方向両端部に各ラック２２３の延出部２２３ｂが位置することにより、ピニオン２２５を駆動軸２２４に固定することなく、ピニオン２２５が各ラック２２３によって上下方向に位置決めされるようになっている。
【００２３】
駆動ユニット２２６は、把持用モータ２２６ａとギヤボックス２２６ｂからなり、フレーム２１０の下部を補強するための下部補強板２１４に固定されている。把持用モータ２２６ａは、正逆回転可能に設けられ、ギヤボックス２２６ｂを介して駆動軸２２４を正回転及び逆回転させるようになっている。また、ギヤボックス２２６ｂは、駆動軸２２４の下端が嵌合する連結部としての軸受２２６ｃが設けられ、軸受２２６ｃに駆動軸２２４を嵌合させることにより、固定部材を必要とすることなく把持用モータ２２６ａの動力を駆動軸２２４に伝達することが可能となっている。
【００２４】
フィンガー位置検知器２２７は、フレーム２１０の上部を補強するための上部補強板２１５に固定され、駆動軸２２４の回転位置を検知するようになっている。フィンガー位置検知器２２７は、駆動軸２２４の上端に軸受２２７ａを介して連結され、駆動軸２２４と共に回転する接触子２２７ｂと、接触子２２７ｂの接触片２２７ｃ，２２７ｄ，２２７ｅが摺動する基板２２７ｆとを有している。接触子２２７ｂは、通電可能な金属製の部材からなり、基板２２７ｆに接触する３つの接触片２２７ｃ，２２７ｄ，２２７ｅがそれぞれ斜め下方に延びるように設けられている。接触子２２７ｂの接触片２２７ｃ，２２７ｄ，２２７ｅは、それぞれ駆動軸２２４の回転中心から径方向に並ぶように設けられ、駆動軸２２４の回転によって基板２２７ｆ上を摺動するようになっている。基板２２７ｆには、それぞれ駆動軸２２４の回転中心を中心として異なる半径を有する円弧状の第１の配線２２７ｇ、第２の配線２２７ｈ及び第３の配線２２７ｉがプリントされている。第１の配線２２７ｇには、各フィンガーユニット２２１を完全に開放する位置に対応する駆動軸２２４の回転位置から各フィンガーユニット２２１を完全に閉鎖する位置に対応する駆動軸２２４の回転位置に亘って接触片２２７ｃが接触する接点２２７ｊが設けられている。また、第２の配線２２７ｈには、各フィンガーユニット２２１を完全に開放する位置に対応する駆動軸２２４の回転位置と、各フィンガーユニット２２１の所定の閉鎖位置に対応する駆動軸２２４の回転位置と、各フィンガーユニット２２１を完全に閉鎖する位置に対応する駆動軸２２４の回転位置とにそれぞれ接触片２２７ｄが接触する接点２２７ｋが設けられている。更に、第３の配線２２７ｉには、各フィンガーユニット２２１を完全に開放する位置に対応する駆動軸２２４の回転位置に接触片２２７ｅが接触する接点２２７ｌが設けられている。即ち、フィンガー位置検知器２２７は、図１４（ａ）に示すように、各フィンガーユニット２２１を完全に開放する位置に対応する駆動軸２２４の回転位置において、接触子２２７ｂによって第２の配線２２７ｈ及び第３の配線２２７ｉと第１の配線２２７ｇとが接続されることにより、各フィンガーユニット２２１が完全に開放された状態を示す検知信号を出力する回路を構成する。また、フィンガー位置検知器２２７は、図１４（ｂ）（ｃ）に示すように、各フィンガーユニット２２１の所定の閉鎖位置に対応する駆動軸２２４の回転位置と、各フィンガーユニット２２１を完全に閉鎖する位置に対応する駆動軸２２４の回転位置とにおいて、接触子２２７ｂによって第２の配線２２７ｈと第１の配線２２７ｇとが接続されることにより、各フィンガーユニット２２１が完全に閉鎖した状態及び各フィンガーユニット２２１が所定の閉鎖位置に位置する状態を示す検知信号を出力する回路を構成する。また、フィンガー位置検知器２２７は、軸受２２７ａ、接触子２２７ｂ及び基板２２７ｆを格納する上ケース２２７ｍ及び下ケース２２７ｎを有している。軸受２２７ａと下ケース２２７ｎには、図１５に示すように、駆動軸２２４を軸受２２７ａに組付ける際の基板２２７ｆに対する接触子２２７ｂの回転位置を示す目印２２７ｏがそれぞれ設けられている。
【００２５】
移動機構２３０は、フレーム２１０の上部に取付けられた移動用モータ２３１と、移動用モータ２３１に連結され、把持機ホルダ３００のレール上を回転移動する幅方向一対の駆動ローラ２３２と、各駆動ローラ２３２の前方に位置するフレーム２１０に回動自在に支持された幅方向一対の従動ローラ２３３とを備え、駆動ローラ２３２の回転によって商品把持機２００を把持機ホルダ３００に対して前後に移動させるようになっている。移動用モータ２３１は、正逆回転可能に設けられ、ギヤボックス２３１ａを介して駆動ローラ２３２を正回転及び逆回転させるようになっている。各駆動ローラ２３２は、幅方向内側に歯車部２３２ａが形成され、歯車部２３２ａの幅方向外側には、歯車部２３２ａの外径よりも大きく形成された円筒部２３２ｂが設けられている。従動ローラ２３３は、駆動ローラ２３２の円筒部２３２ｂと同一の軸方向及び径方向の寸法に形成され、駆動ローラ２３２の円筒部２３２ｂと前後に並ぶようにフレーム２１０に支持されている。また、各駆動ローラ２３２の下方には、フレーム２１０に回動自在に支持された姿勢保持部としてのガイドローラ２３４が設けられ、ガイドローラ２３４を把持機ホルダ３００の後述するレールの下面に当接させることにより、把持機ホルダ３００に対して商品把持機２００が後方に移動した状態で商品把持機２００の姿勢を保持するようになっている。
【００２６】
また、把持機構２２０の動力源となる把持用モータ２２６ａと移動機構２３０の動力源となる移動用モータ２３１には、駆動用の電力を供給するためのケーブル２３１ｂがユニット移動機６０及び把持機ホルダ３００を介して商品把持機２００に接続されている。また、ケーブル２２２ｈ，２３１ｂは、把持機ホルダ３００から商品把持機２００までの長さが把持機ホルダ３００に対する商品把持機２００の移動可能な長さよりも長く形成され、メンテナンス時などに商品把持機２００を把持機ホルダ３００に対して所定以上に後方に移動させることが可能となる。また、ケーブル２２２ｈ，２３１ｂは、商品把持機２００が前方に位置する場合に、折り重ねられて収納されるようになっている。
【００２７】
各ゲート開放板２４０は、下側のフィンガー板２２１ａの幅方向外側に位置するフレーム２１０に固定され、フィンガー板２２１ａの後端よりも後方に突出するように設けられている。各ゲート開放板２４０は、商品把持機２００の後方への移動により、先端が商品収納コラム５０のゲート開放部材５４ａの前端側に当接するようになっている。
【００２８】
フレームカバー２５０は、フレーム２１０の背面側開口部の上下方向中央部を補強する幅方向に延びる補強部材２１６と各ゲート開放板２４０と共にフレーム２１０に取付けられるようになっている。また、フレームカバー２５０は、フレーム２１０に支持された各フィンガーガイドシャフト２１２及び各ラックガイドシャフト２１３の両端側をフレーム２１０の外側からそれぞれ覆うことにより、各フィンガーガイドシャフト２１２及び各ラックガイドシャフト２１３を固定するようになっている。更に、フレームカバー２５０には、一方のユニットガイド２２２に設けられた圧縮バネ２２２ｅの端部がフレーム２１０に設けられたバネ挿通孔２１７を介して当接し、一方のユニットガイド２２２を幅方向他方に付勢することにより各ラック２２３とピニオン２２５との噛合いのがたつきを防止するようになっている。
【００２９】
また、フレーム２１０の背面側には、把持される商品Ａが把持機構２２０に引っ掛かることを防止するための商品ガイド板２１８が幅方向中央部を上下方向に亘って延びるように設けられている。商品ガイド板２１８は、幅方向両側から後方に延びる一対のフランジ２１８ａが設けられ、その上端側及び下端側はそれぞれ後方に向かって傾斜するように切り欠かれている。
【００３０】
把持機ホルダ３００は、上部に位置するホルダ本体３１０と、ホルダ本体３１０から後方に向かって延びる幅方向一対のレール３２０と、幅方向両側面に位置する幅方向一対の側板３３０と、前面側に位置する前面板３４０とを備えている。
【００３１】
ホルダ本体３１０は、上面に幅方向一対の前後方向に延びる係合部３１１を有し、ユニット移動機６０に着脱自在に取付けられるようになっている。
【００３２】
各レール３２０は、側壁部３２１と底面部３２２を有する断面Ｌ字状のレール本体３２３の底面部３２２上面にラック部３２４と溝部３２５が設けられ、ホルダ本体３１０からやや斜め上方に向かって後方に延びるように設けられている。ラック部３２４は、底面部３２２の幅方向内側を前後方向に延びるように連続して歯が設けられ、商品把持機２００の駆動ローラ２３２の歯車部２３２ａが回転移動するようになっている。溝部３２５は、ラック部３２４の幅方向外側を前後方向に延びるように設けられ、商品把持機２００の駆動ローラ２３２の円筒部２３２ｂと従動ローラ２３３を前後に案内するようになっている。レール本体３２３の側壁部３２１の前端上部は、商品把持ユニット１００の上下方向の寸法を小さくするために、切り欠き部３２１ａが設けられている。
【００３３】
各側板３３０は、前端側を上下方向に亘って幅方向内側に屈曲することにより屈曲部３３１が設けられ、屈曲部３３１の上端側及び下端側には、側板３３０に前面板３４０を取付けるための角穴３３２が設けられている。
【００３４】
前面板３４０は、把持機ホルダ３００の前面側全体を覆う矩形状に形成された板状部材からなり、側板３３０に着脱可能に構成されている。前面板３４０の背面側の幅方向両端側には、前面板３４０に対して各側板３３０の幅方向の位置決めを行うために設けられたガイド板３４１がそれぞれ上下方向に延びるように設けられている。各ガイド板３４１は、幅方向寸法が屈曲部３３１の幅方向寸法よりもやや大きく形成され、その両端部には、屈曲部３３１の幅方向両端を側方から覆うように延出部３４２がそれぞれ設けられている。また、各ガイド板３４１には、上端側及び下端側の幅方向中央部を切り起こすことにより下方に延びる係合片３４３が設けられ、係合片３４３を側板３３０の屈曲部３３１に設けられた各角穴３３２に係合させることにより前面板３４０が側板３３０に取付けられるようになっている。また、前面板３４０は、前面側に販売商品の情報や広告等を表示可能な表示面３４４を有し、前面板３４０を取り替えることにより表示する情報を切り換えることが可能となっている。表示面３４４には、表示する情報を印刷する他、ＬＥＤ等の電飾によって情報を表示するようにしてもよいし、液晶ディスプレイ等の表示装置を設けて情報を表示するようにしてもよい。
【００３５】
ユニット移動機６０は、商品収納庫１１の前面側に設けられ、商品把持ユニット１００を幅方向に移動させるための幅方向移動機構６１と、商品把持ユニット１００を上下方向に移動させるための上下方向移動機構６２とを備え、それぞれベルトとプーリ、チェーンとスプロケットまたは送りネジ等の回転運動を直線運動に変換する図示しない機構によって構成されている。幅方向移動機構６１及び上下方向移動機構６２は、それぞれ幅方向移動用モータ６１ａ及び上下方向移動用モータ６２ａによって駆動するようになっており、商品把持ユニット１００を幅方向及び上下方向に移動させるようになっている。
【００３６】
制御部７０は、マイクロコンピュータによって構成され、そのメモリには商品Ａの販売動作制御及び商品収納庫１１の庫内温度制御に関するプログラムが記憶されている。また、制御部７０には、図１８に示すように、モータ駆動部７１と信号検知部７２が接続され、モータ駆動部７１には、把持用モータ２２６ａが接続されている。また、信号検知部７２には、検知部２２２ｆ及びフィンガー位置検知器２２７が接続され、検知部２２２ｆ及びフィンガー位置検知器２２７の電流を検知し、制御部７０に検知信号を出力するようになっている。
【００３７】
以上のように構成された自動販売機において、利用者によって所定の金銭を硬貨投入口３１または紙幣投入口３４から投入され、商品選択部３５によって商品収納コラム５０の商品Ａが選択されると、まず、所定の待機位置に位置する商品把持ユニット１００は、図１９に示すように、ユニット移動機６０によって所定の商品収納コラム５０の前端側に移動し、移動機構２３０を駆動させることによって商品把持機２００を後方に移動させる。このとき、商品把持ユニット１００は、図２０に示すように、商品把持機２００に設けられたゲート開放板２４０の一方によってゲート開放部材５４ａを後方に移動させ、ゲート５４を下方に回動させて商品通路５３の前端側を開放する。また、商品把持ユニット１００は、各フィンガー板２２１ａの間に商品Ａが位置するところまで商品把持機２００を把持機ホルダ３００に対して後方に移動させる。次に、商品把持ユニット１００は、把持機構２２０によって把持動作を行い、検知部２２２ｆによって商品Ａの把持を検知すると、把持機構２２０の把持動作を停止する。把持動作を停止した後、商品把持ユニット１００は、図２１に示すように、ユニット移動機６０によって商品Ａを上方に持ち上げ、移動機構２３０によって商品把持機２００を前方に移動させる。図２２に示す商品把持機２００が前方に移動した状態の商品把持ユニット１００は、ユニット移動機６０によって商品取出口３７近傍の所定の商品搬出位置に移動した後に把持機構２２０によって商品Ａの把持を解除し、所定の待機位置に移動して動作を終了する。
【００３８】
商品Ａを把持する際の把持機構２２０は、各ユニットガイド２２２と各フィンガーユニット２２１が共に幅方向内側に移動して商品Ａの幅方向両側にフィンガー板２２１ａが当接すると、各ユニットガイド２２２のみが幅方向内側に移動する。このとき、ユニットガイド２２２とフィンガーユニット２２１との間には、図２３に示すように、引張バネ２２１ｃの張力が作用することから、引張バネ２２１ｃの張力による所定の力で商品Ａが把持される。
【００３９】
また、例えば袋状の容器に入った食品など、外面が軟らかい商品Ａを把持する際の把持機構２２０は、フィンガー板２２１ａが商品Ａに当接しても、フィンガーユニット２２１がユニットガイド２２２に対して引張バネ２２１ｃの付勢力に抗して幅方向外側に移動することなく商品Ａを潰してしまうため、フィンガーユニット２２１の所定の閉鎖位置をフィンガー位置検知器２２７によって検知して把持動作を停止する。このときの制御部の動作を図２４のフローチャートを用いて説明する。まず、フィンガーユニット２２１を閉鎖する動作を開始し（ステップＳ１）、検知部２２２ｆによって商品Ａの把持を検知することなく（ステップＳ２）、フィンガー位置検知器２２７によってフィンガーユニット２２１の所定の閉鎖位置を検知すると（ステップＳ３）、フィンガーユニット２２１を閉鎖する動作を停止する（ステップＳ４）。また、フィンガーユニット２２１を閉鎖する動作を開始し（ステップＳ１）、フィンガーユニット２２１が所定の閉鎖位置に移動するまでに検知部２２２ｆによって商品Ａの把持を検知すると（ステップＳ２）、フィンガーユニット２２１を閉鎖する動作を停止する（ステップＳ４）。
【００４０】
このように、本実施形態の自動販売機によれば、把持機構２２０によって商品Ａを把持する際に、各フィンガーユニット２２１の所定位置への移動をフィンガー位置検知器２２７によって検知すると、把持機構２２０の把持動作を停止するようにしたので、検知部２２２ｆによって商品Ａの把持を検知することなくフィンガーユニット２２１を所定の閉鎖位置で停止させることができ、例えば軟質の容器に入った食品等の柔らかい商品Ａ等を把持する際に、フィンガーユニット２２１を所定位置で停止させることにより、損傷を生じることなく商品Ａを把持することが可能となる。
【００４１】
また、フィンガー位置検知器２２７を、各フィンガーユニット２２１の位置に対応する駆動軸２２４の回転位置を検知するように構成したので、駆動軸２２４の回転位置からフィンガーユニット２２１の位置を検知することができ、既存の回転位置を検知可能なセンサによって安価にフィンガー位置検知器２２７を構成することができる。
【００４２】
また、上面に第１の配線２２７ｇ、第２の配線２２７ｈ及び第３の配線２２７ｉがプリントされた基板２２７ｆと、駆動軸２２４の所定の回転位置において第１の配線２２７ｇ、第２の配線２２７ｈ及び第３の配線２２７ｉを接続することにより検知信号としての電気を流通させる回路を構成可能な接触子２２７ｂとからフィンガー位置検知器２２７を構成したので、簡単な構成によってフィンガー位置検知器２２７を構成することができ、高価なセンサを用いる必要はなく製造コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】自動販売機の全体斜視図
【図２】外扉を開放した状態を示す自動販売機の全体斜視図
【図３】自動販売機の側面断面図
【図４】商品把持ユニットの全体斜視図
【図５】商品把持機を後方に移動させた状態を示す商品把持ユニットの全体斜視図
【図６】商品把持機の分解斜視図
【図７】商品把持機の分解斜視図
【図８】商品把持機の分解斜視図
【図９】商品把持機の側面断面図
【図１０】商品把持機の平面断面図
【図１１】商品把持機の平面断面図
【図１２】商品把持機の正面断面図
【図１３】基板の平面図
【図１４】基板及び接触子の位置関係を示す平面図
【図１５】フィンガー位置検知器の底面図
【図１６】把持機ホルダの分解斜視図
【図１７】把持機ホルダの分解斜視図
【図１８】制御系を示すブロック図
【図１９】商品把持ユニットの動作を示す動作説明図
【図２０】商品把持ユニットの動作を示す動作説明図
【図２１】商品把持ユニットの動作を示す動作説明図
【図２２】商品把持ユニットの動作を示す動作説明図
【図２３】商品を把持した状態を示す商品把持機の平面断面図
【図２４】把持動作制御に関するフローチャート
【符号の説明】
【００４４】
５０…商品収納コラム、７０…制御部、７１…モータ駆動部、７２…信号検知部、１００…商品把持ユニット、２００…商品把持機、２２０…把持機構、２２１…フィンガーユニット、２２２…ユニットガイド、２２３…ラック、２２４…駆動軸、２２５…ピニオン、２２６…駆動ユニット、２２６ａ…把持用モータ、２２６ｂ…ギヤボックス、２２７…フィンガー位置検知器、２２７ａ…軸受、２２７ｂ…接触子、２２７ｆ…基板、２２７ｇ…第１の配線、２２７ｈ…第２の配線、２２７ｉ…第３の配線、２２７ｏ…目印、３００…把持機ホルダ、Ａ…商品。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、商品収納コラムに収納された商品を所定の商品搬出位置に搬出可能な自動販売機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の自動販売機としては、複数の商品を前後方向に並べて収納可能に設けられ、自動販売機本体内の上下方向及び幅方向に配置された複数の商品収納コラムと、各商品収納コラムの前端側に位置する商品を挟むことにより把持可能な把持機構と、自動販売機本体内の前面側に設けられ、把持機構を所定の商品収納コラムの前端側に移動させるとともに、商品を把持した把持機構を商品搬出位置に移動させる移動機構とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−１５４２６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の自動販売機では、把持される商品に加わる把持機構の把持力が所定の把持力に設定されているために、軟質の容器に入った食品など、柔らかい商品を把持すると、把持機構の把持力によって商品を損傷するおそれがあることから、販売可能な商品の種類が限定されるという問題点があった。
【０００４】
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、把持機構によって商品を把持する際の商品の損傷を防止することのできる自動販売機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は前記目的を達成するために、複数の商品を前後方向に並べて収納可能に設けられた複数の商品収納コラムと、各商品収納コラムの前端側に位置する商品を幅方向両側から挟む把持機構とを備えた自動販売機において、前記把持機構を、幅方向に対をなすフィンガーと、フィンガーを開閉させるフィンガー駆動機構と、各フィンガーの位置を検知可能なフィンガー位置検知手段とから構成し、前記フィンガー駆動機構によって各フィンガーを閉鎖方向に移動させる際に、各フィンガーの所定位置への移動をフィンガー位置検知手段によって検知すると、フィンガー駆動機構を停止するフィンガー動作制御手段を備えている。
【０００６】
これにより、各フィンガーが所定位置に移動すると、フィンガー駆動機構の駆動が停止されることから、各フィンガーを所定の閉鎖位置で停止させることが可能となる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、各フィンガーを所定の閉鎖位置で停止させることができるので、例えば軟質の容器に入った食品等の柔らかい商品を把持する際、損傷を生じることなく商品を把持することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１乃至図２４は本発明の一実施形態を示すもので、図１は自動販売機の全体斜視図、図２は外扉を開放した状態を示す自動販売機の全体斜視図、図３は自動販売機の側面断面図、図４は商品把持ユニットの全体斜視図、図５は商品把持機を後方に移動させた状態を示す商品把持ユニットの全体斜視図、図６乃至図８は商品把持機の分解斜視図、図９は商品把持機の側面断面図、図１０及び図１１は商品把持機の平面断面図、図１２は商品把持機の正面断面図、図１３は基板の平面図、図１４は基板及び接触子の位置関係を示す平面図、図１５はフィンガー位置検知器の底面図、図１６及び図１７は把持機ホルダの分解斜視図、図１８は制御系を示すブロック図、図１９乃至図２２は商品把持ユニットの動作を示す動作説明図、図２３は商品を把持した状態を示す商品把持機の平面断面図、図２４は把持動作制御に関するフローチャートである。
【０００９】
この自動販売機は、前面に開口部を有する自動販売機本体１０と、自動販売機本体１０の開口部の幅方向一端側を開閉可能な外扉２０と、自動販売機本体１０の開口部の幅方向他端側を開閉可能な操作扉３０とを備えている。
【００１０】
自動販売機本体１０は、断熱壁によって形成されるとともに、内部を断熱壁によって幅方向に仕切ることにより、販売用の商品Ａを収納するための商品収納庫１１と販売動作に関する機器を収納するための機器収納庫が形成されている。
【００１１】
外扉２０は、自動販売機本体１０の幅方向一端側に回動自在に支持され、商品収納庫１１の前面を開閉するようになっている。また、外扉２０は、ガラスや樹脂等からなる透明板２１と、透明板２１の外周部に設けられた枠部材２２とから構成され、外部から商品収納庫１１の庫内が視認可能となっている。
【００１２】
操作扉３０は、自動販売機本体１０の幅方向他端側に回動自在に支持され、機器収納庫の前面を開閉するようになっている。また、操作扉３０の前面には、硬貨投入口３１、返却レバー３２、金額表示部３３、紙幣投入口３４、商品選択部３５、コイン返却口３６、商品取出口３７が設けられている。
【００１３】
また、商品収納庫１１には、上下複数の棚板４０にそれぞれ幅方向に並べて配置された複数の商品収納コラム５０と、商品収納コラム５０に収納された商品Ａを把持するための商品把持ユニット１００と、商品把持ユニット１００を上下方向及び幅方向に移動させるための第２の移動機構としてのユニット移動機６０が設けられている。また、商品収納庫１１は、図示しない冷却器及び電気ヒータによって冷却または加熱されるようになっている。更に、商品収納庫１１の下部には、図示しない圧縮機、凝縮器等の冷凍機器を収納するための機械室１１ａが設けられている。
【００１４】
各商品収納コラム５０は、前後方向に延びる側壁５１により前後方向に延びる幅方向一対の商品通路５２を有し、各商品通路５２に複数の商品Ａが前後方向に並べて収納されるようになっている。各商品通路５２には、図示しない付勢手段によって商品通路５２の前端側に向かって付勢された押出板５３が設けられ、押出板５３の前面側に商品Ａが収納されるようになっている。また、各商品通路５３には、前端側を開閉可能なゲート５４が幅方向に延びるように設けられ、各商品通路５３の間に位置する側壁５１の前端側に前後方向移動自在に設けられたゲート開放部材５４ａに各ゲート５４が連結されている。即ち、商品把持ユニット１００の動作によってゲート開放部材５４ａを後方に移動させることにより、各ゲート５４は下方に回動して各商品通路５３の前端側が開放されるようになっている。また、ゲート開放部材５４ａは、前方に付勢されており、付勢力によって前方に移動することにより、各ゲート５４は上方に回動して各商品通路５３の前端側が閉鎖されるようになっている。
【００１５】
商品把持ユニット１００は、商品収納コラム５０の前端側に位置する商品Ａを把持するための商品把持機２００と、商品把持機２００を前後方向に移動自在に支持するための支持部材としての把持機ホルダ３００とを備えている。
【００１６】
商品把持機２００は、背面側が開放された略箱形の部材からなるフレーム２１０の内部に設けられた把持機構２２０と、フレーム２１０の上部に設けられた移動機構２３０と、フレーム２１０の背面下部に設けられた幅方向一対のゲート開放板２４０と、フレーム２１０の幅方向両側面及び前面側を覆うフレームカバー２５０とを備えている。
【００１７】
把持機構２２０は、上下に配置された幅方向二対のフィンガーユニット２２１と、上下に並ぶフィンガーユニット２２１の幅方向内側にそれぞれ設けられ、上下のフィンガーユニット２２１がそれぞれ幅方向に移動自在に係合する幅方向一対のユニットガイド２２２と、各ユニットガイド２２２からそれぞれ幅方向内側に延びるように設けられたラック２２３と、上下方向に延びる駆動軸２２４に連結されたピニオン２２５と、駆動軸２２４の下端側に連結され、駆動軸２２４に回転力を伝達するための駆動ユニット２２６と、駆動軸２２４の上端側が連結され、フィンガーユニット２２１の位置を検知するためのフィンガー位置検知器２２７とから構成されている。
【００１８】
各フィンガーユニット２２１は、商品Ａの側面に当接するフィンガー板２２１ａと、フィンガー板２２１ａの幅方向内側に位置するとともに、ユニットガイド２２２に係合するフィンガーベース２２１ｂと、フィンガーユニット２２１をユニットガイド２２２側に付勢するための引張バネ２２１ｃの一端側を取付けるためのバネ取付板２２１ｄとからなり、ネジ止めによって一体に設られている。フィンガー板２２１ａは、可撓性を有する前後方向に延びる部材からなり、商品Ａが当接する部分には、商品Ａを確実に把持するためのシート状のゴム部材からなるグリップパッド２２１ｅが貼付けられている。フィンガーベース２２１ｂは、ユニットガイド２２２に形成された後述する凹部に幅方向に移動自在に嵌合するように形成されている。また、フィンガーベース２２１ｂの上下方向の一端面には、ユニットガイド２２２の凹部に形成された係合突起が係合する係合部２２１ｆが設けられている。更に、フィンガーベース２２１ｂの後端側には、ユニットガイド２２２よりも後方に延びるように延出部２２１ｇが形成され、延出部２２１ｇと共にフィンガー板２２１ａをネジ固定することにより、延出部２２１ｇによってフィンガー板２２１ａの所定以上の撓みを防止するようになっている。バネ取付板２２１ｄは、引張バネ２２１ｃのフックが係合可能な前後一対の係合部２２１ｈを有する薄い板状部材からなり、フィンガーユニット２２１に取付けるバネ取付板２２１ｄの枚数によって引張バネ２２１ｃの張力を調整可能となっている。また、各フィンガー板２２１ａ及び各フィンガーベース２２１ｂには、引張バネ２２１ｃが挿通されるようになっている。
【００１９】
各ユニットガイド２２２は、幅方向外側の上下方向両側にフィンガーベース２２１ｂを幅方向に移動自在に嵌合する凹部２２２ａが形成され、各凹部２２２ａの幅方向内側には前述した引張バネ２２１ｃの他端側のフックを係合させる前後一対の係合部２２２ｂが形成されている。また、各凹部２２２ａ内の上下方向の一端面には、フィンガーベース２２１ｂの係合部２２１ｆと係合する係合突起２２２ｃが設けられ、ユニットガイド２２２に対するフィンガーユニット２２１の幅方向外側への所定距離以上の移動を規制するようになっている。幅方向一方のユニットガイド２２２には、幅方向内側の上下方向略中央部後端側にラック２２３が幅方向に延びるように設けられ、その前端側に他方のユニットガイド２２２に設けられたラック２２３が貫通可能なラック貫通孔２２２ｄが設けられている。幅方向他方のユニットガイド２２２には、幅方向内側の上下方向略中央部前端側にラック２２３が幅方向に延びるように設けられ、その後端側に一方のユニットガイド２２３に設けられたラック２２３が貫通可能なラック貫通孔２２２ｄが設けられている。また、一方のユニットガイド２２２には、そのユニットガイド２２２に一体に設けられたラック２２３を幅方向内側に付勢することによりラック２２３とピニオン２２５とのがたつきを防止するための圧縮バネ２２２ｅが幅方向外側の上下方向略中央部から幅方向外側に延びるように設けられている。他方のユニットガイド２２２には、フィンガーユニット２２１の移動を検知するための検知部２２２ｆが前面側の上下方向中央部に設けられ、他方のユニットガイド２２２に係合するそれぞれのフィンガーユニット２２１に設けられた被検知部材２２２ｇを検知するようになっている。ここで、検知部２２２ｆとしては、発光部及び受光部を有する透過型のフォトセンサが用いられる。被検知部材２２２ｇは、ユニットガイド２２２に対してフィンガーユニット２２１が幅方向外側に位置するときに、検知部２２２ｆの発光部と受光部との間に先端部が位置し、受光部に入光する発光部の光を遮るように設けられている。また、検知部２２２ｆには、電気配線用のケーブル２２２ｈが接続され、ケーブル２２２ｈの検知部２２２ｆ側は、ケーブル２２２ｈの移動する空間を確保するために設けられ、フレーム２１０に固定されたケーブル保護部材２１１によって保護されている。ケーブル保護部材２１１は、断面矩形状に形成された上下方向に延びる管状に設けられ、その内部にケーブル２２２ｈが幅方向に移動自在に挿通されている。
【００２０】
また、上側に位置する幅方向一対のフィンガーユニット２２１と、下側に位置する幅方向一対のフィンガーユニット２２１は、幅方向に延びるように設けられ、フレーム２１０に支持された前後一対のフィンガーガイドシャフト２１２によってそれぞれ幅方向に移動可能に支持されている。
【００２１】
各ラック２２３は、それぞれの歯２２３ａが互いに向かい合うように各ユニットガイド２２２に設けられ、各ラック２２３の間に位置する１つのピニオン２２５と噛合うようになっている。また、各ラック２２３の歯２２３ａの上下両端には、幅方向に亘ってピニオン２２５側に延びる延出部２２３ｂが形成され、ピニオン２２５の歯の上下両端に設けられた後述する円筒部に当接するようになっている。即ち、ピニオン２２５の円筒部に各ラック２２３の延出部２２３ｂが当接することにより、各ラック２２３の中心とピニオン２２５との間の距離を適切な距離に保持するようになっている。更に、各ラック２２３は、フレーム２１０に支持された幅方向に延びる断面矩形状のラックガイドシャフト２１３によってそれぞれ幅方向に移動可能に支持されている。
【００２２】
ピニオン２２５は、断面矩形状に形成された駆動軸２２４の断面形状とほぼ同じ断面形状を有する軸挿通孔２２５ａが軸方向に延びるように設けられている。ピニオン２２５は、軸挿通孔２２５ａに駆動軸２２４を挿通することにより、ピニオン２２５を駆動軸２２４に固定することなく駆動軸２２４と共に回転するようになっている。また、ピニオン２２５の上下両端には、歯車部２２５ｂの外径よりも小さく形成された円筒部２２５ｃが設けられ、円筒部２２５ｃに各ラック２２３の延出部２２３ｂが当接するようになっている。即ち、ピニオン２２５の円筒部２２５ｃに各ラック２２３の延出部２２３ｂが当接することにより、ピニオン２２５の中心と各ラック２２３との距離が適切な距離に保持され、ピニオン２２５と各ラック２２３の適正な噛合いを保持することが可能となる。また、ピニオン２２５の歯車部２２５ｂの軸方向両端部に各ラック２２３の延出部２２３ｂが位置することにより、ピニオン２２５を駆動軸２２４に固定することなく、ピニオン２２５が各ラック２２３によって上下方向に位置決めされるようになっている。
【００２３】
駆動ユニット２２６は、把持用モータ２２６ａとギヤボックス２２６ｂからなり、フレーム２１０の下部を補強するための下部補強板２１４に固定されている。把持用モータ２２６ａは、正逆回転可能に設けられ、ギヤボックス２２６ｂを介して駆動軸２２４を正回転及び逆回転させるようになっている。また、ギヤボックス２２６ｂは、駆動軸２２４の下端が嵌合する連結部としての軸受２２６ｃが設けられ、軸受２２６ｃに駆動軸２２４を嵌合させることにより、固定部材を必要とすることなく把持用モータ２２６ａの動力を駆動軸２２４に伝達することが可能となっている。
【００２４】
フィンガー位置検知器２２７は、フレーム２１０の上部を補強するための上部補強板２１５に固定され、駆動軸２２４の回転位置を検知するようになっている。フィンガー位置検知器２２７は、駆動軸２２４の上端に軸受２２７ａを介して連結され、駆動軸２２４と共に回転する接触子２２７ｂと、接触子２２７ｂの接触片２２７ｃ，２２７ｄ，２２７ｅが摺動する基板２２７ｆとを有している。接触子２２７ｂは、通電可能な金属製の部材からなり、基板２２７ｆに接触する３つの接触片２２７ｃ，２２７ｄ，２２７ｅがそれぞれ斜め下方に延びるように設けられている。接触子２２７ｂの接触片２２７ｃ，２２７ｄ，２２７ｅは、それぞれ駆動軸２２４の回転中心から径方向に並ぶように設けられ、駆動軸２２４の回転によって基板２２７ｆ上を摺動するようになっている。基板２２７ｆには、それぞれ駆動軸２２４の回転中心を中心として異なる半径を有する円弧状の第１の配線２２７ｇ、第２の配線２２７ｈ及び第３の配線２２７ｉがプリントされている。第１の配線２２７ｇには、各フィンガーユニット２２１を完全に開放する位置に対応する駆動軸２２４の回転位置から各フィンガーユニット２２１を完全に閉鎖する位置に対応する駆動軸２２４の回転位置に亘って接触片２２７ｃが接触する接点２２７ｊが設けられている。また、第２の配線２２７ｈには、各フィンガーユニット２２１を完全に開放する位置に対応する駆動軸２２４の回転位置と、各フィンガーユニット２２１の所定の閉鎖位置に対応する駆動軸２２４の回転位置と、各フィンガーユニット２２１を完全に閉鎖する位置に対応する駆動軸２２４の回転位置とにそれぞれ接触片２２７ｄが接触する接点２２７ｋが設けられている。更に、第３の配線２２７ｉには、各フィンガーユニット２２１を完全に開放する位置に対応する駆動軸２２４の回転位置に接触片２２７ｅが接触する接点２２７ｌが設けられている。即ち、フィンガー位置検知器２２７は、図１４（ａ）に示すように、各フィンガーユニット２２１を完全に開放する位置に対応する駆動軸２２４の回転位置において、接触子２２７ｂによって第２の配線２２７ｈ及び第３の配線２２７ｉと第１の配線２２７ｇとが接続されることにより、各フィンガーユニット２２１が完全に開放された状態を示す検知信号を出力する回路を構成する。また、フィンガー位置検知器２２７は、図１４（ｂ）（ｃ）に示すように、各フィンガーユニット２２１の所定の閉鎖位置に対応する駆動軸２２４の回転位置と、各フィンガーユニット２２１を完全に閉鎖する位置に対応する駆動軸２２４の回転位置とにおいて、接触子２２７ｂによって第２の配線２２７ｈと第１の配線２２７ｇとが接続されることにより、各フィンガーユニット２２１が完全に閉鎖した状態及び各フィンガーユニット２２１が所定の閉鎖位置に位置する状態を示す検知信号を出力する回路を構成する。また、フィンガー位置検知器２２７は、軸受２２７ａ、接触子２２７ｂ及び基板２２７ｆを格納する上ケース２２７ｍ及び下ケース２２７ｎを有している。軸受２２７ａと下ケース２２７ｎには、図１５に示すように、駆動軸２２４を軸受２２７ａに組付ける際の基板２２７ｆに対する接触子２２７ｂの回転位置を示す目印２２７ｏがそれぞれ設けられている。
【００２５】
移動機構２３０は、フレーム２１０の上部に取付けられた移動用モータ２３１と、移動用モータ２３１に連結され、把持機ホルダ３００のレール上を回転移動する幅方向一対の駆動ローラ２３２と、各駆動ローラ２３２の前方に位置するフレーム２１０に回動自在に支持された幅方向一対の従動ローラ２３３とを備え、駆動ローラ２３２の回転によって商品把持機２００を把持機ホルダ３００に対して前後に移動させるようになっている。移動用モータ２３１は、正逆回転可能に設けられ、ギヤボックス２３１ａを介して駆動ローラ２３２を正回転及び逆回転させるようになっている。各駆動ローラ２３２は、幅方向内側に歯車部２３２ａが形成され、歯車部２３２ａの幅方向外側には、歯車部２３２ａの外径よりも大きく形成された円筒部２３２ｂが設けられている。従動ローラ２３３は、駆動ローラ２３２の円筒部２３２ｂと同一の軸方向及び径方向の寸法に形成され、駆動ローラ２３２の円筒部２３２ｂと前後に並ぶようにフレーム２１０に支持されている。また、各駆動ローラ２３２の下方には、フレーム２１０に回動自在に支持された姿勢保持部としてのガイドローラ２３４が設けられ、ガイドローラ２３４を把持機ホルダ３００の後述するレールの下面に当接させることにより、把持機ホルダ３００に対して商品把持機２００が後方に移動した状態で商品把持機２００の姿勢を保持するようになっている。
【００２６】
また、把持機構２２０の動力源となる把持用モータ２２６ａと移動機構２３０の動力源となる移動用モータ２３１には、駆動用の電力を供給するためのケーブル２３１ｂがユニット移動機６０及び把持機ホルダ３００を介して商品把持機２００に接続されている。また、ケーブル２２２ｈ，２３１ｂは、把持機ホルダ３００から商品把持機２００までの長さが把持機ホルダ３００に対する商品把持機２００の移動可能な長さよりも長く形成され、メンテナンス時などに商品把持機２００を把持機ホルダ３００に対して所定以上に後方に移動させることが可能となる。また、ケーブル２２２ｈ，２３１ｂは、商品把持機２００が前方に位置する場合に、折り重ねられて収納されるようになっている。
【００２７】
各ゲート開放板２４０は、下側のフィンガー板２２１ａの幅方向外側に位置するフレーム２１０に固定され、フィンガー板２２１ａの後端よりも後方に突出するように設けられている。各ゲート開放板２４０は、商品把持機２００の後方への移動により、先端が商品収納コラム５０のゲート開放部材５４ａの前端側に当接するようになっている。
【００２８】
フレームカバー２５０は、フレーム２１０の背面側開口部の上下方向中央部を補強する幅方向に延びる補強部材２１６と各ゲート開放板２４０と共にフレーム２１０に取付けられるようになっている。また、フレームカバー２５０は、フレーム２１０に支持された各フィンガーガイドシャフト２１２及び各ラックガイドシャフト２１３の両端側をフレーム２１０の外側からそれぞれ覆うことにより、各フィンガーガイドシャフト２１２及び各ラックガイドシャフト２１３を固定するようになっている。更に、フレームカバー２５０には、一方のユニットガイド２２２に設けられた圧縮バネ２２２ｅの端部がフレーム２１０に設けられたバネ挿通孔２１７を介して当接し、一方のユニットガイド２２２を幅方向他方に付勢することにより各ラック２２３とピニオン２２５との噛合いのがたつきを防止するようになっている。
【００２９】
また、フレーム２１０の背面側には、把持される商品Ａが把持機構２２０に引っ掛かることを防止するための商品ガイド板２１８が幅方向中央部を上下方向に亘って延びるように設けられている。商品ガイド板２１８は、幅方向両側から後方に延びる一対のフランジ２１８ａが設けられ、その上端側及び下端側はそれぞれ後方に向かって傾斜するように切り欠かれている。
【００３０】
把持機ホルダ３００は、上部に位置するホルダ本体３１０と、ホルダ本体３１０から後方に向かって延びる幅方向一対のレール３２０と、幅方向両側面に位置する幅方向一対の側板３３０と、前面側に位置する前面板３４０とを備えている。
【００３１】
ホルダ本体３１０は、上面に幅方向一対の前後方向に延びる係合部３１１を有し、ユニット移動機６０に着脱自在に取付けられるようになっている。
【００３２】
各レール３２０は、側壁部３２１と底面部３２２を有する断面Ｌ字状のレール本体３２３の底面部３２２上面にラック部３２４と溝部３２５が設けられ、ホルダ本体３１０からやや斜め上方に向かって後方に延びるように設けられている。ラック部３２４は、底面部３２２の幅方向内側を前後方向に延びるように連続して歯が設けられ、商品把持機２００の駆動ローラ２３２の歯車部２３２ａが回転移動するようになっている。溝部３２５は、ラック部３２４の幅方向外側を前後方向に延びるように設けられ、商品把持機２００の駆動ローラ２３２の円筒部２３２ｂと従動ローラ２３３を前後に案内するようになっている。レール本体３２３の側壁部３２１の前端上部は、商品把持ユニット１００の上下方向の寸法を小さくするために、切り欠き部３２１ａが設けられている。
【００３３】
各側板３３０は、前端側を上下方向に亘って幅方向内側に屈曲することにより屈曲部３３１が設けられ、屈曲部３３１の上端側及び下端側には、側板３３０に前面板３４０を取付けるための角穴３３２が設けられている。
【００３４】
前面板３４０は、把持機ホルダ３００の前面側全体を覆う矩形状に形成された板状部材からなり、側板３３０に着脱可能に構成されている。前面板３４０の背面側の幅方向両端側には、前面板３４０に対して各側板３３０の幅方向の位置決めを行うために設けられたガイド板３４１がそれぞれ上下方向に延びるように設けられている。各ガイド板３４１は、幅方向寸法が屈曲部３３１の幅方向寸法よりもやや大きく形成され、その両端部には、屈曲部３３１の幅方向両端を側方から覆うように延出部３４２がそれぞれ設けられている。また、各ガイド板３４１には、上端側及び下端側の幅方向中央部を切り起こすことにより下方に延びる係合片３４３が設けられ、係合片３４３を側板３３０の屈曲部３３１に設けられた各角穴３３２に係合させることにより前面板３４０が側板３３０に取付けられるようになっている。また、前面板３４０は、前面側に販売商品の情報や広告等を表示可能な表示面３４４を有し、前面板３４０を取り替えることにより表示する情報を切り換えることが可能となっている。表示面３４４には、表示する情報を印刷する他、ＬＥＤ等の電飾によって情報を表示するようにしてもよいし、液晶ディスプレイ等の表示装置を設けて情報を表示するようにしてもよい。
【００３５】
ユニット移動機６０は、商品収納庫１１の前面側に設けられ、商品把持ユニット１００を幅方向に移動させるための幅方向移動機構６１と、商品把持ユニット１００を上下方向に移動させるための上下方向移動機構６２とを備え、それぞれベルトとプーリ、チェーンとスプロケットまたは送りネジ等の回転運動を直線運動に変換する図示しない機構によって構成されている。幅方向移動機構６１及び上下方向移動機構６２は、それぞれ幅方向移動用モータ６１ａ及び上下方向移動用モータ６２ａによって駆動するようになっており、商品把持ユニット１００を幅方向及び上下方向に移動させるようになっている。
【００３６】
制御部７０は、マイクロコンピュータによって構成され、そのメモリには商品Ａの販売動作制御及び商品収納庫１１の庫内温度制御に関するプログラムが記憶されている。また、制御部７０には、図１８に示すように、モータ駆動部７１と信号検知部７２が接続され、モータ駆動部７１には、把持用モータ２２６ａが接続されている。また、信号検知部７２には、検知部２２２ｆ及びフィンガー位置検知器２２７が接続され、検知部２２２ｆ及びフィンガー位置検知器２２７の電流を検知し、制御部７０に検知信号を出力するようになっている。
【００３７】
以上のように構成された自動販売機において、利用者によって所定の金銭を硬貨投入口３１または紙幣投入口３４から投入され、商品選択部３５によって商品収納コラム５０の商品Ａが選択されると、まず、所定の待機位置に位置する商品把持ユニット１００は、図１９に示すように、ユニット移動機６０によって所定の商品収納コラム５０の前端側に移動し、移動機構２３０を駆動させることによって商品把持機２００を後方に移動させる。このとき、商品把持ユニット１００は、図２０に示すように、商品把持機２００に設けられたゲート開放板２４０の一方によってゲート開放部材５４ａを後方に移動させ、ゲート５４を下方に回動させて商品通路５３の前端側を開放する。また、商品把持ユニット１００は、各フィンガー板２２１ａの間に商品Ａが位置するところまで商品把持機２００を把持機ホルダ３００に対して後方に移動させる。次に、商品把持ユニット１００は、把持機構２２０によって把持動作を行い、検知部２２２ｆによって商品Ａの把持を検知すると、把持機構２２０の把持動作を停止する。把持動作を停止した後、商品把持ユニット１００は、図２１に示すように、ユニット移動機６０によって商品Ａを上方に持ち上げ、移動機構２３０によって商品把持機２００を前方に移動させる。図２２に示す商品把持機２００が前方に移動した状態の商品把持ユニット１００は、ユニット移動機６０によって商品取出口３７近傍の所定の商品搬出位置に移動した後に把持機構２２０によって商品Ａの把持を解除し、所定の待機位置に移動して動作を終了する。
【００３８】
商品Ａを把持する際の把持機構２２０は、各ユニットガイド２２２と各フィンガーユニット２２１が共に幅方向内側に移動して商品Ａの幅方向両側にフィンガー板２２１ａが当接すると、各ユニットガイド２２２のみが幅方向内側に移動する。このとき、ユニットガイド２２２とフィンガーユニット２２１との間には、図２３に示すように、引張バネ２２１ｃの張力が作用することから、引張バネ２２１ｃの張力による所定の力で商品Ａが把持される。
【００３９】
また、例えば袋状の容器に入った食品など、外面が軟らかい商品Ａを把持する際の把持機構２２０は、フィンガー板２２１ａが商品Ａに当接しても、フィンガーユニット２２１がユニットガイド２２２に対して引張バネ２２１ｃの付勢力に抗して幅方向外側に移動することなく商品Ａを潰してしまうため、フィンガーユニット２２１の所定の閉鎖位置をフィンガー位置検知器２２７によって検知して把持動作を停止する。このときの制御部の動作を図２４のフローチャートを用いて説明する。まず、フィンガーユニット２２１を閉鎖する動作を開始し（ステップＳ１）、検知部２２２ｆによって商品Ａの把持を検知することなく（ステップＳ２）、フィンガー位置検知器２２７によってフィンガーユニット２２１の所定の閉鎖位置を検知すると（ステップＳ３）、フィンガーユニット２２１を閉鎖する動作を停止する（ステップＳ４）。また、フィンガーユニット２２１を閉鎖する動作を開始し（ステップＳ１）、フィンガーユニット２２１が所定の閉鎖位置に移動するまでに検知部２２２ｆによって商品Ａの把持を検知すると（ステップＳ２）、フィンガーユニット２２１を閉鎖する動作を停止する（ステップＳ４）。
【００４０】
このように、本実施形態の自動販売機によれば、把持機構２２０によって商品Ａを把持する際に、各フィンガーユニット２２１の所定位置への移動をフィンガー位置検知器２２７によって検知すると、把持機構２２０の把持動作を停止するようにしたので、検知部２２２ｆによって商品Ａの把持を検知することなくフィンガーユニット２２１を所定の閉鎖位置で停止させることができ、例えば軟質の容器に入った食品等の柔らかい商品Ａ等を把持する際に、フィンガーユニット２２１を所定位置で停止させることにより、損傷を生じることなく商品Ａを把持することが可能となる。
【００４１】
また、フィンガー位置検知器２２７を、各フィンガーユニット２２１の位置に対応する駆動軸２２４の回転位置を検知するように構成したので、駆動軸２２４の回転位置からフィンガーユニット２２１の位置を検知することができ、既存の回転位置を検知可能なセンサによって安価にフィンガー位置検知器２２７を構成することができる。
【００４２】
また、上面に第１の配線２２７ｇ、第２の配線２２７ｈ及び第３の配線２２７ｉがプリントされた基板２２７ｆと、駆動軸２２４の所定の回転位置において第１の配線２２７ｇ、第２の配線２２７ｈ及び第３の配線２２７ｉを接続することにより検知信号としての電気を流通させる回路を構成可能な接触子２２７ｂとからフィンガー位置検知器２２７を構成したので、簡単な構成によってフィンガー位置検知器２２７を構成することができ、高価なセンサを用いる必要はなく製造コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】自動販売機の全体斜視図
【図２】外扉を開放した状態を示す自動販売機の全体斜視図
【図３】自動販売機の側面断面図
【図４】商品把持ユニットの全体斜視図
【図５】商品把持機を後方に移動させた状態を示す商品把持ユニットの全体斜視図
【図６】商品把持機の分解斜視図
【図７】商品把持機の分解斜視図
【図８】商品把持機の分解斜視図
【図９】商品把持機の側面断面図
【図１０】商品把持機の平面断面図
【図１１】商品把持機の平面断面図
【図１２】商品把持機の正面断面図
【図１３】基板の平面図
【図１４】基板及び接触子の位置関係を示す平面図
【図１５】フィンガー位置検知器の底面図
【図１６】把持機ホルダの分解斜視図
【図１７】把持機ホルダの分解斜視図
【図１８】制御系を示すブロック図
【図１９】商品把持ユニットの動作を示す動作説明図
【図２０】商品把持ユニットの動作を示す動作説明図
【図２１】商品把持ユニットの動作を示す動作説明図
【図２２】商品把持ユニットの動作を示す動作説明図
【図２３】商品を把持した状態を示す商品把持機の平面断面図
【図２４】把持動作制御に関するフローチャート
【符号の説明】
【００４４】
５０…商品収納コラム、７０…制御部、７１…モータ駆動部、７２…信号検知部、１００…商品把持ユニット、２００…商品把持機、２２０…把持機構、２２１…フィンガーユニット、２２２…ユニットガイド、２２３…ラック、２２４…駆動軸、２２５…ピニオン、２２６…駆動ユニット、２２６ａ…把持用モータ、２２６ｂ…ギヤボックス、２２７…フィンガー位置検知器、２２７ａ…軸受、２２７ｂ…接触子、２２７ｆ…基板、２２７ｇ…第１の配線、２２７ｈ…第２の配線、２２７ｉ…第３の配線、２２７ｏ…目印、３００…把持機ホルダ、Ａ…商品。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の商品を前後方向に並べて収納可能に設けられた複数の商品収納コラムと、各商品収納コラムの前端側に位置する商品を幅方向両側から挟む把持機構とを備えた自動販売機において、
前記把持機構を、幅方向に対をなすフィンガーと、フィンガーを開閉させるフィンガー駆動機構と、各フィンガーの位置を検知可能なフィンガー位置検知手段とから構成し、
前記フィンガー駆動機構によって各フィンガーを閉鎖方向に移動させる際に、各フィンガーの所定位置への移動をフィンガー位置検知手段によって検知すると、フィンガー駆動機構を停止するフィンガー動作制御手段を備えた
ことを特徴とする自動販売機。
【請求項２】
前記フィンガー駆動機構を、駆動源の動力によって回転する駆動軸と、駆動軸の回転力を各フィンガーの幅方向への移動に変換する動力変換機構とから構成し、
フィンガー位置検知手段として、各フィンガーの位置に対応する駆動軸の回転位置を検知可能な軸回転位置検知手段を備えた
ことを特徴とする請求項１記載の自動販売機。
【請求項３】
前記軸回転位置検知手段を、上面に複数の配線がプリントされた基板と、駆動軸と共に回転するように設けられ、駆動軸の所定の回転位置において所定の配線同士を接続することにより検知信号としての電気を導通させる回路を構成可能な接触子とから構成した
ことを特徴とする請求項２記載の自動販売機。
【請求項４】
前記接触子側及び基板側に、接触子側に駆動軸を組付ける際の基板に対する接触子の回転位置を示す目印を設けた
ことを特徴とする請求項３記載の自動販売機。
【請求項５】
前記フィンガーによる商品の把持を検知可能な把持検知手段と、
把持検知手段によって商品の把持を検知すると、フィンガー駆動機構を停止するフィンガー動作停止手段とを備え、
フィンガー動作制御手段を、フィンガー駆動機構によって各フィンガーを閉鎖方向に移動させる際に、把持検知手段によって商品の把持を検知することなく、各フィンガーの所定位置への移動をフィンガー位置検知手段によって検知すると、フィンガー駆動機構を停止するように構成した
ことを特徴とする請求項１記載の自動販売機。
【請求項１】
複数の商品を前後方向に並べて収納可能に設けられた複数の商品収納コラムと、各商品収納コラムの前端側に位置する商品を幅方向両側から挟む把持機構とを備えた自動販売機において、
前記把持機構を、幅方向に対をなすフィンガーと、フィンガーを開閉させるフィンガー駆動機構と、各フィンガーの位置を検知可能なフィンガー位置検知手段とから構成し、
前記フィンガー駆動機構によって各フィンガーを閉鎖方向に移動させる際に、各フィンガーの所定位置への移動をフィンガー位置検知手段によって検知すると、フィンガー駆動機構を停止するフィンガー動作制御手段を備えた
ことを特徴とする自動販売機。
【請求項２】
前記フィンガー駆動機構を、駆動源の動力によって回転する駆動軸と、駆動軸の回転力を各フィンガーの幅方向への移動に変換する動力変換機構とから構成し、
フィンガー位置検知手段として、各フィンガーの位置に対応する駆動軸の回転位置を検知可能な軸回転位置検知手段を備えた
ことを特徴とする請求項１記載の自動販売機。
【請求項３】
前記軸回転位置検知手段を、上面に複数の配線がプリントされた基板と、駆動軸と共に回転するように設けられ、駆動軸の所定の回転位置において所定の配線同士を接続することにより検知信号としての電気を導通させる回路を構成可能な接触子とから構成した
ことを特徴とする請求項２記載の自動販売機。
【請求項４】
前記接触子側及び基板側に、接触子側に駆動軸を組付ける際の基板に対する接触子の回転位置を示す目印を設けた
ことを特徴とする請求項３記載の自動販売機。
【請求項５】
前記フィンガーによる商品の把持を検知可能な把持検知手段と、
把持検知手段によって商品の把持を検知すると、フィンガー駆動機構を停止するフィンガー動作停止手段とを備え、
フィンガー動作制御手段を、フィンガー駆動機構によって各フィンガーを閉鎖方向に移動させる際に、把持検知手段によって商品の把持を検知することなく、各フィンガーの所定位置への移動をフィンガー位置検知手段によって検知すると、フィンガー駆動機構を停止するように構成した
ことを特徴とする請求項１記載の自動販売機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【公開番号】特開２００７−１４８６３６（Ｐ２００７−１４８６３６Ａ）
【公開日】平成１９年６月１４日（２００７．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３４０３８６（Ｐ２００５−３４０３８６）
【出願日】平成１７年１１月２５日（２００５．１１．２５）
【出願人】（０００００１８４５）サンデン株式会社 (1,791)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月１４日（２００７．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月２５日（２００５．１１．２５）
【出願人】（０００００１８４５）サンデン株式会社 (1,791)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]