JP3978932B2

JP3978932B2 - Vending machine and spiral rack used in this vending machine

Info

Publication number: JP3978932B2
Application number: JP13500099A
Authority: JP
Inventors: 正博西; 敏成伊藤; 一嘉的場; 健三一石
Original assignee: Fuji Electric Retail Systems Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Retail Systems Co Ltd
Priority date: 1999-05-14
Filing date: 1999-05-14
Publication date: 2007-09-19
Anticipated expiration: 2019-05-14
Also published as: JP2000331234A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、缶入り飲料商品、紙パック入り飲料商品などの包装が定形的なもの及び菓子パン、袋菓子などの包装が非定形的なもの、さらに文庫本や歯磨きセットなどの食品以外のものなど、一般商店で販売する各種商品を自動販売できる自動販売機、並びにこの自動販売機に用いるスパイラルラックおよびボックスラックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コンビニエンスストア感覚で実際に陳列されている商品を観て購入することができるシースルー自動販売機が注目されている。このようなシースルー自動販売機としては、特開平１０−３０２１４０号公報に記載のものなどが知られている。シースルー自動販売機は、本体ケースの外扉に透明板を組み込んだ構成である。商品は、本体ケース内のボックスラック内に収納されている。ボックスラックは本体ケース内で上下段、左右列にそれぞれ複数並べて配置され、外側からは、複数のボックスラックによって構築した商品収納ラックを観ることができる。商品は、直接落下させることによる破損や、ユーザに乱暴な印象を与えず機械的な面白さを印象付けるように、Ｘ−Ｙ搬送機構に取り付けたバケットユニットで商品取出口まで搬送される。
【０００３】
商品を収容するボックスラックは、商品を補充する際に引き出すことができるようになっている。また、各ボックスラックには、商品払出機構が設けられている。一般的な商品払出機構は、底面に設けたベルトにプッシャを取り付けた構造であり、このプッシャを移動させることにより商品を送り出すようにしている。また、バケットユニット内には、姿勢制御用のガイドローラや商品搬出用のコンベヤが設けられており、ボックスラックから送り出された商品をうまく受容し、商品取出口まで搬送できるようになっている。
【０００４】
ボックスラック内に商品を収容する自動販売機の多くは上記のような構成を採用しており、同様の構成を採用する他の自動販売機として、特開平１０−２５５１４９号公報、特開平１０−２５５１５０号公報に記載のものが知られている。かかる自動販売機においても、プッシャの移動によって商品を送り出すように構成している。このように、上記自動販売機では、断面コの字形状のボックスラックを用いているため、定形的な商品を収容するに適しており、また、商品を詰めて収容することができるため全体の商品収容数を高めることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の自動販売機では、ボックスラック内に商品を収容してプッシャにより送り出すようにしているため、缶入り飲料商品やブロック形状のパック飲料商品などの定形的な商品を数多く収容するのに適しているが、スナック菓子などの袋物商品や包装が円錐形状や棒状の商品、あるいは自立できない商品などをうまく収容できないという問題点があった。特に、現在では自動販売機を用いた無人店舗が提案されており、かかる店舗で多種多様の商品を扱うことになれば、さらに問題が顕在化する可能性がある。
【０００６】
この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、多種多様の商品を販売可能とする自動販売機、並びにこの自動販売機に用いるスパイラルラックおよびボックスラックを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明にかかる自動販売機は、商品を並べて収容するコラムケース内に直動機構によって移動するプッシャを設け、移動するプッシャにより商品列の末尾を押して商品を送り出すボックスラックと、回転機構により回転するスパイラルをコラムケース内に設け、スパイラルピッチ間で商品を拘束し、スパイラルの回転により商品を送り出すスパイラルラックと、を併用したものである。
【０００８】
ボックスラックに設けた直動機構によってプッシャを移動させ、商品の末尾を押すと、先頭の商品がボックスラックから順次押し出される。また、スパイラルラックに設けた回転機構によりスパイラルを回転させると、商品がスパイラルピッチ間に拘束されていることから、その回転量に応じて先頭の商品が順次送り出される。ボックスラックは、商品を並べてその末尾をプッシャで押すような構成をしているから、缶入り飲料商品などの包装が定形的な商品を収容するのに適する。
【０００９】
一方、スパイラルラックは、商品をスパイラルピッチ間で拘束してスパイラルの回転で送り出す構成であるから、袋菓子などの包装や食品以外でそれ自体または包装が非定形的なものを収容するのに適する。従って、ボックスラックとスパイラルラックとを併用することで、定形的および非定形的な商品を販売することができる。なお、直動機構と回転機構は、それ自体がモータなどの動力源を備えていてもよいし、動力源を除いた機構的部分のみであってもよい。
【００１０】
また、本発明にかかる自動販売機は、商品を並べて収容するコラムケース内に直動機構によって移動するプッシャを設け、移動するプッシャにより商品列の末尾を押して商品を送り出すボックスラックと、回転機構により回転する複数のスパイラルをコラムケース内に縦方向に配置すると共に少なくともスパイラルピッチ間で商品を拘束し、スパイラルの回転により商品を送り出すスパイラルラックとを併用したものである。
【００１１】
通常、複数のスパイラルでスパイラルラックを構成する場合は、スパイラルを横方向に配置して商品を両スパイラルピッチ間で拘束するが、この発明では、スパイラルを縦方向に配置して少なくともスパイラルピッチ間、状態によってはスパイラルピッチ間とコラムケース内面とにより商品を拘束するようにしている。スパイラルラックに設けた回転機構によりスパイラルを回転させると、商品がスパイラルピッチ間で拘束されていることから、回転量に応じて先頭の商品が順次送り出される。ボックスラックと併用する点については上記同様である。
【００１２】
また、本発明にかかる自動販売機は、上記自動販売機において、スパイラルラックの前面下側近傍に位置してスパイラルラックから送り出した商品を受けると共に受けた商品を搬出するコンベヤを底部に設けたバケットユニットと、バケットユニットを上下左右に移動するＸ−Ｙ搬送機構とを備え、商品を外扉に設けた商品取出口まで搬送してコンベヤにより搬出するようにしたものである。
【００１３】
Ｘ−Ｙ搬送機構によりバケットユニットをスパイラルラックの前面下側近傍に移動する。この位置でスパイラルを回転させると、商品がスパイラルラックから送り出されてバケットユニット底部のコンベヤ上に落ちる。つぎに、Ｘ−Ｙ搬送機構によりバケットユニットを移動させ、商品を商品取出口まで搬送する。この位置でコンベヤを駆動すると、商品が搬出される。
【００１４】
また、本発明にかかる自動販売機は、上記自動販売機において、受けた商品を搬出するコンベヤを底部に設けると共にガイドローラによる姿勢制御機構を有し、ボックスラックの略前面位置にてボックスラックから送り出した商品を受けるボックスラック用バケットユニットと、スパイラルラックの前面下側近傍に位置してスパイラルラックから送り出した商品を受けると共に受けた商品を搬出するコンベヤを底部に設けたスパイラルラック用バケットユニットと、を一体構成し、ボックスラック用バケットユニットおよびスパイラルラック用バケットユニットを上下左右に移動するＸ−Ｙ搬送機構を備え、商品を外扉に設けた商品取出口まで搬送してコンベヤにより搬出するようにしたものである。
【００１５】
Ｘ−Ｙ搬送機構によりボックスラック用バケットユニットをボックスラックの略前面位置に移動する。この位置でプッシャを移動させると、商品がボックスラックから送り出され、ボックスラック用バケットユニット底部のコンベヤ上に落ちる。この際、姿勢制御機構のガイドローラにより商品の姿勢を適宜制御する。
【００１６】
つぎに、Ｘ−Ｙ搬送機構によりボックスラック用バケットユニットを移動させ、商品を商品取出口まで搬送する。この位置でコンベヤを駆動すると、商品が搬出される。スパイラルラック用バケットユニットの動作については上記の通りである。また、スパイラルラック用バケットユニットとボックスラック用バケットユニットとは一体構成になっている。一体化の程度は、機構全体を共通化したものでも、両方を単純に結合したものであってもよい。
【００１７】
また、本発明にかかる自動販売機は、回転機構により回転する複数のスパイラルをコラムケース内に横方向または縦方向に配置すると共に少なくともスパイラルピッチ間で商品を拘束し、スパイラルの回転により商品を送り出すスパイラルラックと、スパイラルラックの前面下側近傍に位置してスパイラルラックから送り出した商品を受けると共に受けた商品を搬出するコンベヤを底部に設けたバケットユニットと、バケットユニットを上下左右に移動するＸ−Ｙ搬送機構と、を備えたものである。
【００１８】
スパイラルラックによって自動販売機を構成するようにしても、多種多様の商品を収容することができる。具体的には、袋菓子などの包装や食品以外でそれ自体または包装が非定形的な商品、および、缶入り飲料商品などの包装が定形的な商品のいずれをも収容することができる。
【００１９】
また、本発明にかかる自動販売機は、上記自動販売機において、スパイラルラック側から動力源を切り離してバケットユニット側に設け、スパイラルラックに対するバケットユニットのアクセス位置でバケットユニット側の動力源とスパイラルラック側の回転機構とを伝達結合し、動力源から回転機構に動力を伝達するようにしたものである。
【００２０】
複数のスパイラルラック毎に動力源を設けると、動力源となるモータなどがスパイラルラックの個数分必要になってコストアップするため、バケットユニット側に動力源を設け、当該バケットユニットのアクセス位置で動力源と回転機構とを伝達結合するようにした。伝達結合した状態で動力源から回転機構に動力を伝達すると、スパイラルが回転する。このため、スパイラルピッチ間に拘束している商品を送り出すことができる。
【００２１】
また、本発明にかかる自動販売機は、上記自動販売機において、ボックスラック側から動力源を切り離してバケットユニット側に設け、ボックスラックに対するバケットユニットのアクセス位置でバケットユニット側の動力源とボックスラック側の直動機構とを伝達結合し、動力源から直動機構に動力を伝達すると共に、このバケットユニット側の動力源を前記スパイラルラックと共用にし、スパイラルラックに対するバケットユニットのアクセス位置でバケットユニット側の動力源とスパイラルラック側の回転機構とを伝達結合し、動力源から回転機構に動力を伝達するものである。
【００２２】
換言すれば、バケットユニット側に共用の動力源を持たせて、この動力源でボックスラックおよびスパイラルラックの駆動を行うようにしたものである。バケットユニットをスパイラルラックに対するアクセス位置に移動させたとき、動力源とスパイラルラックの回転機構が伝達結合する。伝達結合した状態で動力源を駆動すると、この動力が回転機構に伝わってスパイラルが回転し、商品が送り出される。同じく、このバケットユニットをボックスラックに対するアクセス位置に移動させたとき、動力源とボックスラックの直動機構が伝達結合する。伝達結合した状態で動力源を駆動すると、この動力が直動機構に伝わってプッシャが移動し、商品が送り出される。
【００２３】
また、本発明にかかる自動販売機は、上記自動販売機において、バケットユニット側に設けた作動用プッシャと、作動用プッシャで押すことによりスライドするスライダと、スライダに設けたガイド部に沿って揺動するレバーと、レバーに設けた爪と、爪と係合する爪部を一部に形成しスパイラル軸に設けた爪車と、同じくスパイラル軸に設けられ一部歯を欠いた主歯車と、主歯車に係合する歯車を含み、バケットユニットの動力源と伝達結合して当該歯車を回転させる動力伝達部と、を備えたものである。
【００２４】
スパイラル軸に設けた主歯車は、その歯の一部を欠いているので、スパイラルが一回転すると確実に停止することになる。つぎに、作動用プッシャがスライダを押すとスライダがスライドし、これに伴ってレバーが揺動する。この揺動により爪が爪車の爪部と係合すると、爪車が強制的に回転させられる。爪車はスパイラル軸で主歯車と結合しているから、これにより、主歯車が回転して動力伝達部の歯車と係合し、スパイラル軸の回転が継続する。スパイラルが一回転したら、スパイラルピッチ間に拘束している商品が一つ送り出される。再び主歯車と歯車との係合が外れると、スパイラルの回転が停止する。
【００２５】
また、本発明にかかる自動販売機は、上記自動販売機において、バケットユニットがスパイラルラックの前面下側近傍に位置するに先だって、スパイラルを回転させるようにしたものである。
【００２６】
スパイラルの回転によって商品が送られるが、バケットユニットが所定のアクセス位置に到着した時点で回転を始めると、商品を送り出すまでに時間がかかってしまう。そこで、バケットユニットがアクセス位置に到着する前にスパイラルを回転させるようにした。このようにすれば、商品を送り出すまでの時間を短縮できる。ただし、あまりに早く回転させるとバケットユニットにより商品を受けることができないので、回転開始のタイミングは適宜調整するようにする。
【００２７】
また、本発明にかかる自動販売機は、上記自動販売機において、スパイラルピッチ間に商品の抜けを検出する検出スイッチを設けたものである。
【００２８】
商品を補充する際は、スパイラルピッチ間に順次商品を拘束してゆくが、誤ってスパイラルピッチ間に商品を入れ忘れたりすることがある。従って、このままスパイラルを回転させてしまうと、商品の空売りを発生させることになる。そこで、スパイラルピッチ間に検出スイッチを設け、商品の抜けを検出するようにした。抜けを検出した場合は、自動販売機側でスパイラルを複数回転させて空売り防止措置を講ずることができる。
【００２９】
また、シースルー自動販売機の場合、スパイラルラックの最前列に商品が収容されていないと見栄えが悪いので、抜けを検出したら自動的にスパイラルを回転させて商品を最前列に置くようにすればよい。この他、抜けを検出した場合に、販売を禁止する措置をとることも可能である。なお、検出スイッチは、スパイラルピッチのどの部分に設けてもよい。
【００３０】
また、本発明にかかる自動販売機は、上記自動販売機において、スパイラルピッチ間に設けられ、商品の抜けを検出して商品抜け情報を出力する商品抜け検出手段と、Ｘ−Ｙ搬送機構およびバケットユニットを制御すると共に、商品抜けが生じた場合、バケットユニットに設けた動力源に対し商品抜け情報に基づく制御を行う制御手段と、を備えたものである。
【００３１】
商品抜け検出手段が商品の抜けを検出すると、商品抜け情報が制御手段に送られ、制御手段はこの商品抜け情報に基づいて動力源を制御する。具体的には、商品抜け検出手段にマイクロスイッチやＡ／Ｄ変換器などを用い、これらをスパイラルピッチ間に設置して商品抜けを検出する。商品抜け検出手段を設置する位置は、スパイラルピッチのどの部分でもよい。
【００３２】
たとえば、最前部から三つ目に設置した場合であって商品抜けを検出したとき、制御手段は三つ目のピッチ間に商品がないことを認識できるから、この三つ目に該当する際にスパイラルを余分に回転させて送り制御するようにすればよい。また、商品抜け検出手段にはマイクロスイッチなどの位置センサの他、光センサ、力センサなど各種センサを用いることができる。
【００３３】
また、本発明にかかる自動販売機は、上記自動販売機において、シースルー構造の自動販売機内部に多関節ロボットを設け、そのアーム先端に設けた保持手段によりスパイラルラックから送り出した商品を保持し、その商品を外扉に設けた商品取出口から搬出するようにしたものである。
【００３４】
商品をスパイラルラックから商品取出口に搬送搬出するものとしてＸ−Ｙ搬送機構の他に、多関節ロボットを用いることができる。特に、シースルー構造の自動販売機では、メカニカルでトリッキーな動作でユーザを楽しませることが販売促進にあたり重要であるから、この発明では、多関節ロボットを用いることによりかかる要求を満足させるようにした。
【００３５】
スパイラルラックから送り出された商品は、多関節ロボットの保持手段（ハンドなど）によって保持され、商品取出口に搬送される。なお、保持手段として上記バケットユニットを用いることもできる。また、多関節ロボットは、自動制御することも可能であるが、ユーザがジョイスティックなどを用いて直接制御し、商品を取り出すようにすることもできる。
【００３６】
また、本発明にかかる自動販売機は、上記自動販売機において、さらに、前記多関節ロボットをジョイスティックにより動かすようにしたものである。ジョイスティックにより多関節ロボットを動かすようにすれば、ユーザが楽しみながら商品を購入することができる。
【００３７】
また、本発明にかかる自動販売機に用いるスパイラルラックは、回転機構により回転するスパイラルをコラムケース内に設け、スパイラルラック側から動力源を切り離すと共に外部に設けた動力源に結合して動力を得る伝達結合部を設け、この伝達結合部を介して得た動力により回転機構を駆動し、スパイラルの回転によってスパイラルピッチ間に拘束している商品を送り出すものである。
【００３８】
複数のスパイラルラック自体にそれぞれ動力源を設け、これらのスパイラルラックにより商品収納ラックを構築した場合、自動販売機のコストがかさむことになる。そこで、この発明では、スパイラルラックから動力源を切り離すと共にスパイラルラックに外部に設けた動力源から動力を得る伝達結合部を設けた。伝達結合した状態で動力源から回転機構に動力を伝達すると、スパイラルが回転するから、スパイラルピッチ間に拘束している商品を送り出すことができる。
【００３９】
また、本発明にかかる自動販売機に用いるスパイラルラックは、上記自動販売機に用いるスパイラルラックにおいて、さらに、複数の前記スパイラルをコラムケース内に縦方向に配置すると共に少なくともスパイラルピッチ間で商品を拘束し、スパイラルの回転により商品を送り出すものである。
【００４０】
この発明では、スパイラルを縦方向に配置して、スパイラルピッチ間、状態によってはスパイラルピッチ間とコラムケース内面とにより商品を拘束する。スパイラルを縦方向に配置することにより、商品を縦方向に収容することができる。
【００４１】
また、本発明にかかる自動販売機に用いるスパイラルラックは、上記スパイラルラックにおいて、外部に設けた作動用プッシャと、作動用プッシャで押すことによりスライドするスライダと、スライダに設けたガイド部に沿って揺動するレバーと、レバーに設けた爪と、爪と係合する爪部を一部に形成しスパイラル軸に設けた爪車と、同じくスパイラル軸に設けられ一部歯を欠いた主歯車と、主歯車に係合する歯車を含み、外部の動力源と伝達結合して当該歯車を回転させる動力伝達部と、を備えたものである。
【００４２】
この発明のスパイラルラックの動作は上記した通りであり、かかる構成では、主歯車の歯車を一部欠くことにより、スパイラル軸を一回転させてから確実に停止することができるようになる。また、外部からの作動プッシャとスライダおよびレバーとの作用により爪および爪車の係合をとり、主歯車を強制的に回転させるようにしているから、外部からの機械力により再び回転させることができる。
【００４３】
また、本発明にかかる自動販売機に用いるスパイラルラックは、上記自動販売機に用いるスパイラルラックにおいて、さらに、スパイラルピッチ間に商品の抜けを検出する検出スイッチを設けたものである。
【００４４】
商品補充の際、スパイラルピッチ間に商品を入れ忘れたりすることで、商品の空売りを発生させることがある。そこで、スパイラルピッチ間に検出スイッチを設け、商品の抜けを検出するようにした。なお、検出スイッチは、スパイラルピッチのどの部分に設けてもよい。
【００４５】
また、本発明にかかる自動販売機に用いるボックスラックは、商品を並べて収容するコラムケース内にベルト運搬装置を設け、このベルト運搬装置のベルトのうち、少なくとも商品運搬面を樹脂硬度７０以下のポリウレタンで構成したものである。
【００４６】
自動販売機で販売する商品には、サンドイッチ、菓子パンおよびスナックパンなどの樹脂でラッピングされた商品や、惣菜および弁当のように樹脂容器で包装した商品が存在する。樹脂硬度７０以下のポリウレタンは、特に樹脂に対して摩擦係数が大きいため、ベルトの商品運搬面に同材料を用いれば、商品との摩擦を十分に確保することができる。このため、商品の姿勢を安定的に保持しつつ運搬することができる。
【００４７】
また、本発明にかかる自動販売機に用いるボックスラックは、商品を並べて収容するコラムケース内に、ベルトの少なくとも商品運搬面を樹脂硬度７０以下のポリウレタンで構成したベルト運搬装置を設け、ボックスラック側から動力源を切り離すと共に外部に設けた動力源に結合して動力を得る伝達結合部を設け、この伝達結合部を介して得た動力によりベルト運搬装置を駆動し、ベルトの移動によって商品を送り出すものである。
【００４８】
動力源をボックスラックから切り離して外部に設けると共に、この動力源と結合してベルト運搬装置に動力を伝達し得る伝達結合部を設け、動力源を複数のボックスラックで共通化できるようにした。このため、複数のボックスラックにより商品収納ラックを構築した場合、自動販売機のコストを低減することができる。また、ベルトの商品運搬面に樹脂硬度７０以下のポリウレタンを用いることにより、商品との摩擦を十分に確保することができる。このため、商品の姿勢を安定的に保持しつつ運搬することができる。また、多種多様の商品を運搬することが可能になる。
【００４９】
また、本発明にかかる自動販売機は、自動販売機のボックスラックとして、上述したボックスラックを用いるものである。
【００５０】
また、本発明にかかる自動販売機は、上述したボックスラックと、ボックスラックの前面下側近傍に位置してボックスラックから送り出した商品を受けると共に受けた商品を搬出するコンベヤを底部に設けたバケットユニットと、バケットユニットを上下左右に移動するＸ−Ｙ搬送機構と、を備えたものである。
【００５１】
また、本発明にかかる自動販売機は、商品収納ラックのラック支持枠が、上記スパイラルラックおよびボックスラックのいずれも支持可能としたものである。すなわち、スパイラルラックをラック支持枠から取り外して、そのラック支持枠にボックスラックを取り付けることができる。このため、スパイラルラックとボックスラックとの間で互換性が得られる。
【００５２】
また、本発明にかかる自動販売機は、上記自動販売機において、さらに、上記Ｘ−Ｙ搬送機構をジョイスティックにより動かすようにしたものである。この構成によれば、ユーザが楽しみながら商品を購入することができる。
【００５３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００５４】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１にかかる自動販売機を示す斜視図である。図２は図１に示した自動販売機の正面図、図３は内部説明図、図４は商品収納ラックの正面図である。まず、自動販売機全体から本願発明の構成および動作を概説し、その後、各部を詳細に説明する。
【００５５】
［自動販売機の全体構成］
この自動販売機１は、シースルー構造であって、断熱筐体となる本体ケース１０１内に商品を収納する商品収納ラック１０２を備えたものである。また、自動販売機１には、前面下方に商品取出口１０３を設けた外扉１０４と、断熱機能を有する内扉１０５とが設けられており、外扉１０４および内扉１０５のうち商品収納ラック１０２前面に対向する部分には、透明板１０６、１０７がはめ込まれ、外部から中の状態が視認可能となっている。商品収容ラック１０２は、最も左の列に配置した複数のスパイラルラック２と、上下左右に配置した複数のボックスラック３とから構成されている。
【００５６】
また、商品収納ラック１０２の前面にはバケットユニット４を搭載したＸ−Ｙ搬送機構５が設けられている。バケットユニット４は、このＸ−Ｙ搬送機構５によって商品収納ラック１０２前面のＸＹ座標上を移動する。バケットユニット４は、待機状態でホームポジション（商品取出口に対応する位置）にあり、商品販売時に所定のスパイラルラック２またはボックスラック３の前面に移動して、ラック２、３から送り出された商品を受容する。続いて、バケットユニット４が商品取出口１０３まで移動し、商品を搬出する。なお、自動販売機１の本体ケース１０１下部には、エバポレータおよびコンデンシングユニットが内蔵されている（図示省略）。
【００５７】
また、スパイラルラック２およびボックスラック３は、本体ケース１０１内でラック支持枠１０８により引き出し可能に支持されている。商品は、ボックスラック３またはスパイラルラック２をラック支持枠１０８に沿って引き出した状態で補充する。ラック支持枠１０８は、スパイラルラック２とボックスラック３のいずれも支持可能である。このため、スパイラルラック２を左列以外に取り付け、商品収納ラック１０２を構成することができる。ボックスラック３では商品をコラムケースで拘束して収容するが、スパイラルラック２ではスパイラルのピッチ間で商品を拘束収容する（いずれの詳細も後述する）。
【００５８】
また、駆動用モータやソレノイドなどの動力源はボックスラック３から切り離され、バケットユニット４側に設けられている。従って、バケットユニット４が指定したボックスラック３にアクセスしたとき、ボックスラック３の伝達結合部を介してバケットユニット４からボックスラック３に動力を伝達する。なお、かかる構成を有する自動販売機は、本願出願人により既に発明され、特開平１０−３０２１４０号公報において開示されている。
【００５９】
一方、スパイラルラック２については、動力源を各ラック毎に設けた構造になっている。このため、バケットユニット４から動力供給を受けることなく、独自に作動することができる。また、上記ボックスラック３は、缶入り飲料商品、紙パック入り飲料商品などの包装が定形的なものを収容するのに適しており、上記スパイラルラック２は、菓子パン、袋菓子などの包装が非定形的なもの、あるいは文庫本や歯磨きセットなどの食品以外のものを収容するのに適している。
【００６０】
なお、スパイラルラック２は、非定型的な商品のみならず、定型的な商品を収容することも可能であるから、スパイラルラック２のみにより商品収容ラック１０２を構成することもできる。同様に、バケットユニット４に関しても、その半分が、ボックスラック３から送り出された定形的な商品を受容可能な構造になっており、残り半分が、スパイラルラック２から送り出される非定形的な商品を受容可能な構造になっている。
【００６１】
外扉１０４の前面右側部分には、販売操作パネル１０９が配置されている。販売操作パネル１０９には、ラック毎に付けた商品番号に対応する複数のボタンで構成した商品選択ボタン１１０と、販売情報を表示する液晶ディスプレイ１１１とが設けられている。また、販売操作パネル１０９には、コイン機構１１２、ビルバリデータ１１３、釣銭返却レバー１１４からなる通貨処理機構１１５が配置されている。販売操作パネル１０９の下方には、釣銭返却口１１６が設けられている。
【００６２】
商品収納ラック１０２には多種多様の商品が収納されており、ユーザは本体ケース１０１の透明板１０６、１０７越しに商品を実際に見て選択し、その商品を収容したラック２、３に刻印してある番号の商品選択ボタン１１０を押す。これにより、Ｘ−Ｙ搬送機構５によりバケットユニット４を選択した商品を収容したラック２、３前面までアクセスし、当該バケットユニット４がラック２、３から送り出した商品を受容する。バケットユニット４が商品を受容したら、当該バケットユニット４がホームポジションまで移動し、商品を商品取出口１０３に搬出する。ユーザは商品取出口１０３から商品を取り出す。この一連の過程は、透明板１０６、１０７を通じてユーザが目視観察することができる。
【００６３】
なお、Ｘ−Ｙ搬送機構５をジョイスティック（図示省略）により動かすようにしても良い。具体的には、販売操作パネル１０９にジョイスティックを設けておき、商品購入時に、ユーザがジョイスティックにより操作を行うか、商品選択ボタン１１０による操作を行うかを選択する。この場合、商品選択（バケットユニットを所定のラックにアクセスさせることにより）から商品搬出までの一連の動作をジョイスティックで行うようにしても良いし、商品選択のみをジョイスティックにより行い、商品搬出は自動的に行うようにしても良い。
【００６４】
［スパイラルラックの構造］
図５は、図１に示したスパイラルラックを示す斜視図である。図６は、図５に示したスパイラルラックの上面図、図７はＡ視図、図８は背面図、図９は裏面図である。スパイラルラック２は、板金製作したコラムケース２０１内の長手方向に２本の金属製スパイラル２０２を配置した構成である。各スパイラル２０２の一端は、スパイラル取付用フランジ２０３によってスパイラル軸２０４に固定され、他端は、ラック前面側で解放状態となる。スパイラル２０２は、コラムケース２０１底面に設けた山形のガイド部２０５により正しい位置に保持されている。
【００６５】
また、コラムケース２０１には、スパイラル２０２の中を貫き、帯状板を折り曲げ加工したレール部材２０６が設けられている。レール部材２０６の一端はコラムケース２０１の前端縁に固定され、他端はスパイラル軸２０４に対して回動自在に設けた円盤２０７に固定されている。スパイラル２０２先端はレール部材２０６の下をくぐるようになり、レール部材２０６の末端は円盤２０７に固定しているから、スパイラル２０２がレール部材２０６に干渉することはない。
【００６６】
各スパイラル軸２０４には平歯車２０８が固定されており、一方の平歯車２０８と他方の平歯車２０８とは二つの中間車２０９を介して連結している。この中間車２０９の一つに動力源となる駆動用モータ２１０のギア２１１が噛んでおり、この駆動用モータ２１０の回転により両方の平歯車２０８に対して互いに逆方向の回転を与えている。駆動用モータ２１０、中間車２０９および平歯車２０８はコラムケース２０１奥側に設けた動力ボックス２１２内に収容されている。駆動用モータ２１０には、サーボモータを用いる。なお、駆動用モータ２１０をスパイラル軸２０４毎に設けるようにしてもよい。また、中間車２０９を用いず、駆動用モータ２１０のギア２１１から各スパイラル軸２０４の平歯車２０８までにそれぞれタイミングベルトを渡し、回転を伝達するようにしてもよい。
【００６７】
コラムケース２０１の前部にはヒンジレバー２１３を有する商品検出スイッチ２１４（リミットスイッチ）が配置されている。この商品検出スイッチ２１４は、特に最前列のスパイラルピッチ２０２ｐ間における商品の有無を検出するものであるから、少なくともヒンジレバー２１３がスパイラルピッチ２０２ｐ間に位置している必要がある。同図に示すように、前から２列目の商品を検出するようにした場合、駆動用モータ２１０の回転を余分に１回転させて、販売時には常に商品が最前列に位置するようにする。また、最前列の商品を検出するようにした場合には、商品販売時または販売待機時に駆動用モータ２１０を余分に回転させ、商品が最前列に位置するようにする。
【００６８】
商品検出スイッチ２１４の検出信号はコネクタ２１５を介して外部に出力される。商品検出スイッチ２１４とコネクタ２１５を繋ぐコード２１６はコラムケース２０１の底面に配線されている。また、駆動用モータ２１０への電力供給を行うコード２１７もコラムケース２０１底面に配線され、その端部が前記コネクタ２１５に繋がっている。このコネクタ２１５は、コラムケース２０１をラック支持枠１０８に挿入したとき、電力および制御信号を得るために本体ケース１０１内部から延出するケーブル（図示省略）と接続するようにする。
【００６９】
なお、商品検出スイッチ２１４の他に非接触検出が可能な近接スイッチを用いるようにしてもよい。また、この商品検出スイッチ２１４を設けず、販売操作パネル１０９からの操作、或は後述するバケットユニット４の商品検知スイッチからの商品非検知信号により、駆動用モータ２１０を余分に１回転させるようにしてもよい。
【００７０】
商品Ｇは、対向するスパイラル２０２のピッチ２０２ｐ間で拘束する（図６参照）。このスパイラルラック２を用いることにより、商品自体または包装が非定形的な商品を収容し、送り出すことができる。また、コラムケース２０１の底面には、ラック支持枠１０８上を走行するガイド車２１８が設けられている。なお、並行するスパイラル２０２の間隔を調整可能に構成するようにしても良い。このようにすれば、さらに多種類の商品を収容することができる。また、このスパイラルラック２の幅は後述のボックスラック３の幅の２倍になっている。このため、ラック支持枠１０８からボックスラック３を二つ取り外し、そこにスパイラルラック２を一つ取り付けることができる。
【００７１】
上記の構成において、ユーザが商品を選択した場合、その商品を収容しているスパイラルユニット２のスパイラル２０２が回転し、１ピッチ送ることにより商品Ｇを一つ送り出す。商品Ｇは、スパイラルラック２の下方で待機しているバケットユニット４により受容され、商品取出口１０３まで搬送される。また、バケットユニット４はＸ−Ｙ搬送機構５により移動制御され、一方、スパイラル２０２は駆動用モータ２１０から動力を得ているから、各動力源は各別に存在する。このため、バケットユニット４がスパイラルラック２の前面下方に到達する前にスパイラル２０２を回転させることが可能である。このようにすれば、商品受容までの時間を短縮することができる。
【００７２】
［ボックスラックの構造］
図１０は、図１に示したボックスラックを示す斜視図である。図１１は、図１０に示したボックスラックの正面図（ａ）および側面図（ｂ）である。このボックスラック３は、本願出願人による上記特開平１０−３０２１４０号公報にて開示のものであり、コラムケース３０１内に、動力源を切り離した商品払出機構３０２を設けた構造である。商品払出機構３０２は、商品をコラムケース３０１の前端に位置決めするゲート機構３０３と、商品の最後尾を押して商品を送り出すプッシャ機構３０４とにより構成されている。
【００７３】
ゲート機構３０３は、矩形状のゲート板３０５と、このゲート板３０５を揺動させる揺動機構３０６とから主に構成されている。ゲート板３０５は、同図に示す形状の他に適宜好ましい形状、たとえば、Ｌ字形状にしてもよい（図示省略）。揺動機構３０６は、ゲート板３０５の一端に設けた円筒カム３０７と、スライダ３０８とから構成されている。円筒カム３０７は、コラムケース３０１側面にて回転自在に支持されると共に回転軸を中心として４５度ねじれたカム溝３０９を有している。
【００７４】
スライダ３０８は、円筒カム３０７のカム溝３０９と係合するカム突起３１０を有する。また、スライダ３０８は、バケットユニット４のピンプッシャ４０５により押し込まれることで、コラムケース３０１側面部において後方向に直動する。さらに、スライダ３０８には復帰バネ３１１が設けられているから、ピンプッシャ４０５の離脱後は、スライダ３０８を元の位置に戻すことができる。
【００７５】
このボックスラック３は、販売待機時、ゲート板３０５を閉じて商品を所定位置に拘束保持する。販売時には、ゲート板３０５による拘束から商品を解放する。バケットユニット４がボックスラック３の略正面に移動し、後述するピンプッシャ４０５がボックスラック３側に突き出ると、このピンプッシャ４０５を端面で受けてスライダ３０８が押し込まれる。スライダ３０８が押し込まれるとカム溝３０９がカム突起３１０に従動し、円筒カム３０７が回転する。この円筒カム３０７の回転に伴いゲート板３０５が上方に開く（図中鎖線で示す）。
【００７６】
一方、商品を一つ送り出してピンプッシャ４０５がバケットユニット４内に引っ込むと、復帰バネ３１１によりスライダ３０８が元の位置に戻るから、円筒カム３０７の作用によってゲート板３０５が閉じる。ゲート板３０５が閉じることにより商品が再び拘束される。なお、ゲート機構３０３は、スライダ端面３０８ａをラック前面に露呈し、カバー３１２で保護されている。
【００７７】
プッシャ機構３０４は、ボックスラック３に収容した商品Ｇの最後に押し当てるプッシャ３１３と、このプッシャ３１３を取り付けるベルト機構３１４とから構成されている。ベルト機構３１４は、コラムケース３０１底面に長手方向に沿って設けたベルト３１５（タイミングベルト）と、コラムケース３０１の前端部および後端部に配置されベルト３１５を張架する２つのプーリ３１６と、コラムケース３０１前端部のプーリ軸に設けられ動力伝達部となるラック歯車３１７とから構成されている。ラック歯車３１７は、コラムケース３０１側面であって前記スライダ３０８の下方に位置し、商品Ｇを送り出す際、バケットユニット４に内蔵した連結歯車と噛み合い、動力を得る。また、ラック歯車３１７はバケットユニット４との間で結合をとる必要があるため、ラック前面にてカバー３１２から露呈している。
【００７８】
プッシャ３１３は、ベルト面に対して直立し、その背面にクリップ３１８を設けてある。このクリップ３１８は、プッシャ３１３背面に揺動軸３１９およびねじりコイルバネ３２０を有し、その脚片３２１をベルト面に対して付勢している。また、プッシャ３１３は、ベルト３１５の歯に係合する脚爪部３２２を当該ベルト裏面側に有している。
【００７９】
プッシャ３１３は、クリップ３１８を解放した状態で収容した商品の最後尾までスライドさせ、位置を決めたら、脚爪部３２２とベルト３１５の歯とを係合させた状態で脚爪部３２２およびクリップ３１８の脚片３２１でベルト３１５を挟み、固定する。商品Ｇを補充する際は、クリップ３１８による固定を外して、プッシャ３１３をスライドさせる。なお、プッシャ３１３の固定に関しては、固定と開放が可能な構造であれば、上記構造に限定されない。また、コラムケース３０１の長手方向であってベルト３１５の両側には、商品を載せるレール３２３が設けられている。
【００８０】
かかる構成において、バケットユニット４側からラック歯車３１７に対して動力を伝達すると、ラック歯車３１７と同軸に設けたプーリ３１６が回転する。これにより、ベルト３１５と共にプッシャ３１３が前方に移動し、最前列の商品Ｇがボックスラック３から送り出される。送り出された商品は、ラック前面下方に位置するバケットユニット４により受容される。このプッシャ機構３０４は、前記ゲート機構３０３と連動して動作することになるが、その詳細については後述する。
【００８１】
［バケットユニットの構造］
図１２は、図１に示したバケットユニットを示す構成図である。図１３は、ボックスラック用のバケットユニットを示す構成図、図１４は、スパイラルラック用のバケットユニットを示す構成図である。ボックスラック用バケットユニット４１は、その前面が一部開口しており、この開口４０１を覆うようにフラッパ４０２が取り付けられている。なお、このボックスラック用バケットユニット４１の構造は、本願出願人による上記特開平１０−３０２１４０号公報にて開示のものと略同様である。
【００８２】
フラッパ４０２は、上部にて開閉可能に回転支持されており、捩じりコイルバネ４０３により前面開口４０１周縁に対して付勢されている。フラッパ４０２の一部は突起形状になっており、この突起形状に対向するようにフラッパ開閉検知スイッチ４０３ａが設けられている。また、ボックスラック用バケットユニット４１は、その上面および背面の一部も開口しており、かかる開口４０４にてボックスラック３から送り出される商品を受容する。また、ボックスラック用バケットユニット４１は、ピンプッシャ機構４２、駆動機構４３、姿勢制御機構４４およびコンベヤ４５とを有している。
【００８３】
ピンプッシャ機構４２は、ボックスラック３側に突き出るピンプッシャ４０５と、このピンプッシャ４０５を保持して前進後退を行うナピアネジ機構４０６と、ナピアネジ機構４０６を駆動するプッシャモータ４０７とから構成されている。ナピアネジ機構４０６は、ナット部４０８とネジ部４０９とからなり、このナット部４０８にピンプッシャ４０５が取り付けられ、ネジ部４０９の端部歯車４１０がプッシャモータ４０７の歯車４１１と噛み合っている。また、ナット部４０８の下方には、後述する連結歯車４１２を軸支した揺動板４１３と係合するドグ４１４が設けられている。なお、ナピアネジ機構４０６に代えて通常のネジを用いることもできる。
【００８４】
つぎに、駆動機構４３では、バケットユニット４底面に減速機構４１５を有する駆動用モータ４１６を配置している。また、減速機構４１５の出力軸に設けたプーリ４１７と、バケットユニット４の後部中段に配置したガイドローラ４１８のプーリ４１９との間にベルト４２０（タイミングベルト）を張架して回転力を伝えるようにしている。また、ガイドローラ４１８には駆動歯車４２１が設けられ、この駆動歯車４２１に噛み合うと共にガイドローラ４１８を中心として揺動する連結歯車４１２が設けられている。連結歯車４１２は、ガイドローラ４１８を中心に揺動する揺動板４１３に軸支してある。
【００８５】
この揺動板４１３の一部にはナピアネジ機構４０６のナット部４０８に設けたドグ４１４と係合する突起４２２が設けられている。また、揺動板４１３には、バケットユニット筐体４２３との間にバネ４２４が設けられている。また、減速機構４１５の出力軸には、ガイドローラ４２５が設けられている。また、減速機構４１５の出力軸は、ボックスラック用バケットユニット４１側とスパイラルラック用バケットユニット４６側との両方に突設されており、駆動用モータ４１６をボックスラック用とスパイラルラック用とで共用化している。
【００８６】
ピンプッシャ機構４２では、プッシャモータ４０７を駆動することにより、ナピアネジ機構４０６のネジ部４０９が回転する。これによりナット部４０８が移動してピンプッシャ４０５がバケットユニット４から突き出る。突き出たピンプッシャ４０５は、ボックスラック３のスライダ３０８を押し込むから、ボックスラック３のゲート板３０５が開く。また、ナット部４０８の移動によりナット部４０８のドグ４１４と揺動板４１３の突起４２２とが係合し、ナット部４０８の移動と共に揺動板４１３が揺動する。
【００８７】
これにより、連結歯車４１２がボックスラック３のラック歯車３１７と噛み合って、駆動用モータ４１６の動力がボックスラック３に伝達される。一方、プッシャモータ４０７の駆動によりピンプッシャ４０５を引っ込めると、スライダ３０８が元の位置に戻るからゲート板３０５が閉じる。これとともに、連結歯車４１２とラック歯車３１７との噛み合いが外れるから、動力伝達が遮断される。
【００８８】
姿勢制御機構４４は、駆動用モータ４１６と、バケットユニット筐体４２３内を横切るようにして前部上下段、後部中段に設けたガイドローラ４１８、４２５、４２６と、三つのガイドローラ４１８、４２５、４２６の各プーリ４１９、４１７、４２７間に架け渡したベルト４２０（タイミングベルト）とから構成されている。姿勢制御機構４４は、商品をボックスラック３から送り出した後に当該商品を起立姿勢に制御する機能を有するが、その作用については後述する。
【００８９】
また、バケットユニット筐体４２３の底面には、コンベヤ４５が若干前方に傾斜させて配置されている。コンベヤ４５の搬送ベルト４２８（タイミングベルト）は、駆動用モータ４１６により駆動する前部下段のガイドローラ４２５と、もう一方のガイドローラ４２９との間に張架されている。この搬送ベルト４２８には、摩擦係数の大きい材料、たとえば、樹脂硬度７０以下のポリウレタン、シリコンおよび軟質ＰＶＣなどを用いるのが好ましい。
【００９０】
また、ボックスラック用バケットユニット４１の開口４０４入口付近には、ボックスラック３から送り出した商品を検出する商品検出スイッチ４３０が設けられている。商品検出スイッチ４３０の検出レバー４３１は、開口４０４入口を横切るように位置しており、送り出した商品と接触するようにしてある。以上の構成により、定形的な商品を姿勢よく保持して商品取出口１０３まで搬送することができる。
【００９１】
一方、スパイラルラック用バケットユニット４６は、ボックスラック用バケットユニット４１と並列に結合しており、互いのコンベヤ４７、４５の駆動用モータ４１６を共用としている。コンベヤ４７は、前部下段に配置したガイドローラ４３２と、後部中段に配置したガイドローラ４３３との間に搬送ベルト４３４（タイミングベルト）を張架した構造であって、ボックスラック用バケットユニット４１のコンベヤ４５に比べてより傾斜して配置され、その幅も大きくなっている。なお、ボックスラック用のコンベヤ４５と同じく、搬送ベルト４３４には、摩擦係数の大きい材料、たとえば、樹脂硬度７０以下のポリウレタン、シリコンおよび軟質ＰＶＣなどを用いるのが好ましい。
【００９２】
また、前部下段のガイドローラ４３２は、減速機構４１５の回転軸と結合している。バケットユニット筐体４２３は、その前面が一部開口しており、この開口４３５を覆うようにフラッパ４３６が取り付けられている。フラッパ４３６は、捩じりコイルバネ４３７により前面開口周縁に対して付勢されている。フラッパ４３６の一部は突起形状になっており、この突起形状に対向するようにフラッパ開閉検知スイッチ４３８が設けられている。
【００９３】
また、バケットユニット筐体４２３の上面も開口４３９しており、そのサイズはボックスラック用バケットユニット４１よりも若干大きめになっている。この上面開口４３９には商品検出スイッチ４４０が設けられている。商品検出スイッチ４４０の検出レバー４４１は、開口４３９の中央を横切っている。以上の構成により非定形的な商品を受容して、商品取出口まで搬送することが可能になる。
【００９４】
図１５は、減速機構の回転軸とのジョイント部を示す斜視図である。スパイラルラック用バケットユニット４６は、動力源をボックスラック用バケットユニット４１と共用しているので、駆動用モータ４１６の減速機構４１５から継ぎ手４４２を介して動力を得ている。継ぎ手４４２は、キー溝４４３を有する筒軸４４４と外周にキー４４５を突設した実軸４４６とを突き合わせて接合する構造になっている。なお、このジョイント部は、継ぎ手４４２の他に、噛み合いクラッチなどを用いることもできる。
【００９５】
図１６は、ボックスラックおよびバケットユニットの動作を示す説明図である。まず、同図（ａ）に示すように、Ｘ−Ｙ搬送機構５によりバケットユニット４をホームポジションからボックスラック３の略前面までアクセスする。この位置で、ピンプッシャ機構４２を作動し、ピンプッシャ４０５をバケットユニット４側から突き出すと、同図（ｂ）に示すように、ピンプッシャ４０５がボックスラック３のスライダ３０８に当たり、当該スライダ３０８を押し込む。スライダ３０８が押し込まれると、円筒カム３０７の作用によりゲート板３０５が上に開き、ラック前面において商品Ｇの拘束が解かれる。
【００９６】
また、ピンプッシャ４０５の突き出しに伴い、ナット部４０８に設けたドグ４１４が揺動板４１３の突起４２２に係合する。このため、連結歯車４１２が揺動してボックスラック３のラック歯車３１７と噛み合い、駆動用モータ４１６からラック歯車３１７までの間に動力伝達経路が形成される。ここで、駆動用モータ４１６を駆動すると、減速機構４１５、ベルト４２０、ガイドローラ４１８および駆動歯車４２１を介して連結歯車４１２まで回転が伝わり、当該連結歯車４１２が図中矢印方向に回転を始める。
【００９７】
これによりラック歯車３１７が回転し、コラムケース３０１底面上にてベルト３１５が前方に送られる。商品Ｇは、ベルト３１５に従動するプッシャ３１３に押されてボックスラック３から送り出される。送り出された商品Ｇは、バケットユニット４により受容されるが、この際、開口４０４に設けた商品検出スイッチ４３０により商品Ｇの進入が検出される。バケットユニット４では、この検知信号を基準として若干タイミングを遅らせて駆動用モータ４１６を停止し、商品Ｇの送り出しを止める。
【００９８】
商品Ｇを送り出したら、同図（ｃ）に示すように、ピンプッシャ４０５を引っ込める。ピンプッシャ４０５を引っ込めると、スライダ３０８がバネ力により元の位置に戻るから円筒カム３０７の作用によりゲート板３０５が閉まる。これにより、ラック前面にて商品Ｇが再び拘束される。また、ピンプッシャ４０５が引っ込むことに伴い、ドグ４１４により支持されていた揺動板４１３が開放され、ばね力によって連結歯車４１２がラック歯車３１７から離脱する。
【００９９】
これにより、駆動用モータ４１６からラック歯車３１７にかけての動力伝達経路が遮断される。一方、送り出された商品Ｇは、一旦、ラック前端縁により下部を支持され、前部上段のガイドローラ４２６に対して前倒れ姿勢で寄り掛かることになるが、バケットユニット４を若干上昇させることで、同図に示すように、その下部を後部中段のガイドローラ４１８により下部を支持することになる。
【０１００】
続いて、同図（ｄ）に示すように、駆動用モータ４１６を始動させると、姿勢制御機構４４の前部上段および後部中段のガイドローラ４２６、４１８が回転し、商品Ｇが前傾姿勢から起立姿勢に変わり、コンベヤ４５上に着地する。つぎに、商品Ｇを受容したバケットユニット４をＸ−Ｙ搬送機構５によって商品取出口１０３まで搬送し、この位置で商品Ｇを搬出する。
【０１０１】
具体的には、同図（ｅ）に示すように、底部に設けたコンベヤ４５を駆動してバケットユニット４から商品Ｇを搬出する。フラッパ４０２は商品自体に押されて開く。フラッパ４０２が閉じると、フラッパ開閉検知スイッチ４０３ａからの信号により、駆動用モータ４１６が停止して待機状態になる。ユーザは、外扉１０４の商品取出口１０３のフラッパを開けて商品を取り出す。
【０１０２】
なお、上記姿勢制御機構４４の変形例として、上記前部上段のガイドローラ４２６に代えてガイドバーを設け、後部中段のガイドローラ４１８と前部後段のガイドローラ４２５との間にタイミングベルトを張架するようにしてもよい（図示省略）。この場合は、ガイドバーに前倒れ姿勢で寄り掛かっている商品を、後部中段のガイドローラ４１８で姿勢制御することになる。
【０１０３】
図１７は、スパイラルラックおよびバケットユニットの動作を示す説明図である。同図（ａ）に示すように、まず、Ｘ−Ｙ搬送機構５によりバケットユニット４をホームポジションからスパイラルラック２の略前面までアクセスする。この位置で、スパイラルラック２の駆動用モータ２１０を駆動すると、スパイラル２０２が回転してピッチ２０２ｐがラック前方に送られる。これにより、ピッチ２０２ｐ間に拘束している商品Ｇがスパイラルラック２から送り出される。商品Ｇが送り出されると、そのまま落下してスパイラルラック用バケットユニット４６の上部開口４３９からバケットユニット筐体４２３内に受容される。
【０１０４】
バケットユニット４による商品Ｇの受容は、上部開口４３９に設けた商品検出スイッチ４４０により検出する。また、Ｘ−Ｙ搬送機構５は、この商品検出スイッチ４４０の検出信号を基準とし、多少遅らせてバケットユニット４を商品取出口１０３まで搬送する。そして、同図（ｂ）に示すように、駆動用モータ４１６により底部のコンベヤ４７を駆動してフラッパ４３６を押し開きつつ商品Ｇを搬出する。フラッパ４３６が閉じると、フラッパ開閉検知スイッチ４３８からの信号により、駆動用モータ４１６が停止して待機状態になる。ユーザは、外扉１０４の商品取出口１０３のフラッパを開けて商品Ｇを取り出す。
【０１０５】
［Ｘ−Ｙ搬送機構の構造］
図１８は、図１に示したＸ−Ｙ搬送機構の構造を示す斜視図である。Ｘ−Ｙ搬送機構５は、Ｘ軸搬送部５１とＹ軸搬送部５２とから構成されている。Ｘ軸搬送部５１は、バケットユニット４を搭載し、Ｘ方向に設けたＸガイドレール５０１と、バケットユニット４をＸ軸方向に移動させるＸ軸サーボモータ５０２と、Ｘ軸サーボモータ５０２の回転をバケットユニット４に伝達するタイミングベルト（図示省略）とから構成されている。
【０１０６】
また、Ｙ軸搬送部５２は、Ｘガイドレール５０１をＹ方向に昇降させるＹ軸サーボモータ５０３と、Ｘガイドレール５０１をＹ方向に移動させるＹガイドレール５０４と、Ｙガイドレール５０４に沿って設けたＹタイミングベルト５０５と、Ｙ軸サーボモータ５０３の回転を左右のＹタイミングベルト５０５に伝えるシャフト５０６と、Ｘガイドレール５０１とのバランスをとるバランサー５０７とから構成されている。また、Ｘ軸搬送部５１には、Ｘ方向左右端部にＸ軸サーボモータ５０２の非常停止を行うリミットスイッチが配置されている（図示省略）。同じく、Ｙ軸搬送部５２には、Ｙ方向上下端部にＹ軸サーボモータ５０３の非常停止を行うリミットスイッチが配置されている（図示省略）。
【０１０７】
［制御部の構成］
図１９は、図１に示した自動販売機の制御系を示すブロック図である。制御部６０１は、各種データおよびプログラムを記憶するメモリ６０２を有し、商品選択ボタン１１０、コイン機構１１２およびビルバリデータ１１３からの入力信号に基づき、Ｘ−Ｙ搬送機構５、スパイラルラック２、バケットユニット４の動作を制御する。Ｘ−Ｙ搬送機構５に対してはＸ軸サーボモータ５０２およびＹ軸サーボモータ５０３の回転制御を行うと共にガイドレール５０１、５０４上のリミットスイッチからの非常停止信号を受けてＸ軸サーボモータ５０２およびＹ軸サーボモータ５０３を停止制御する。
【０１０８】
スパイラルラック２に対しては、駆動用モータ２１０の回転制御を行うと共に商品検出スイッチ２１４による商品抜けの信号を受けて駆動用モータ２１０を余分に回転させ、スパイラルピッチ２０２ｐを送る。バケットユニット４に対しては、プッシャモータ４０７を駆動してピンプッシャ機構４２の作動制御を行い、商品検出スイッチ４３０の商品検知信号を受けて駆動用モータ４１６の回転制御を行い、姿勢制御機構４４およびコンベヤ４５を制御する。また、フラッパ開閉検知スイッチ４０３ａ、４３８による商品搬出信号を受けて駆動用モータ４１６を停止する。なお、制御部６０１が、上記の他に通常の自動販売機１に必要な制御を行うことはいうまでもない。
【０１０９】
（実施の形態２）
図２０は、この発明の実施の形態２にかかるスパイラルラックの構造を示す説明図である。このスパイラルラック１２は、実施の形態１と異なり、動力源を切り離して後述するバケットユニット１４側から動力を得るようにした構造である。まず、スパイラルラック１２の構造から説明する。このスパイラルラック１２は、スパイラル回転機構２２０によりスパイラル２０２を回転させている点に特徴があり、その他の構成は実施の形態１と同様であるからその説明を省略する。一方のスパイラル軸２０４のスパイラル取付用フランジ２０３後段には、一部に歯を設けていない平歯車２２１が固定されている。
【０１１０】
また、この平歯車２２１には、その噛み合い位置に第２の平歯車２２２が設けられており、この平歯車２２２と同軸に伝達経路を直角に曲げるためのかさ歯２２３が設けられている。かさ歯車２２３の軸２２４は、コラムケース２０１の側面部で回転支持されており、その中間位置にはプーリ２２５が設けられている。また、このプーリ２２５とラック前部に設けたプーリ２２６との間にはベルト２２７（タイミングベルト）が張架されている。さらに、ラック前部のプーリ軸２２８はコラムケース２０１の側面部で回転支持されている。また、プーリ軸２２８の当該側面部から突出した部分には、バケットユニット１４側の連結歯車４１２と噛み合うラック歯車２２９が固定されている。
【０１１１】
一方、スパイラル軸２０４には、波形状の爪部２３０を有する爪車２３１が固定されている。また、爪車２３１の後段には、スパイラル軸２０４を中心にして揺動するレバー２３２が設けられている。レバー２３２の端部には、揺動可能な棒状の爪２３３が設けられており、この爪２３３の先端が爪車２３１の爪部２３０に係止するようになっている。コラムケース２０１の側面には、当該コラムケース２０１の長手方向に沿ってスライドするスライダ２３４が設けられている。このスライダ２３４の後部には、斜め方向に溝２３５が設けられており、当該溝２３５に対してレバー２３２の端部に設けた突起部２３６が係合している。
【０１１２】
このスライダ２３４はラック側面に設けたスライダ摺動部２３７上をスライド可能となっているが、通常は、ラック側面との間に設けた復帰バネ２３８によりラック前方に付勢されている。また、スライダ２３４の前部は、バケットユニット１４側のピンプッシャ４０５を受けるため、折り曲げられている。また、スパイラル軸２０４の最後段には、大型の平歯車２３９が設けられ、もう一方のスパイラル軸２０４に設けた平歯車２４０と噛み合っている。
【０１１３】
なお、スライダ２３４を設けたラック側面には、当該スライダ２３４などを保護するカバー２４１が設けられている。また、コラムケース２０１の下面には、ラック前部に設けた商品検出スイッチ２１４からの配線２１６が敷設されている。配線２１６端部のコネクタ２１５は、スパイラル回転機構２２０のケース２４２下部に固定されている。
【０１１４】
図２１は、この発明の実施の形態２にかかるバケットユニットの構造を示す説明図である。このバケットユニット１４は、実施の形態１のスパイラルラック用バケットユニット４６にピンプッシャ機構４８を設け、さらに図２０に示したスパイラルラック１２に動力を伝達する駆動歯車４５０および連結歯車４５１を設けた点に特徴がある。その他の構成は、実施の形態１と略同様であるから説明を省略する（構成要素は説明の便宜上、一部図示を省略する）。
【０１１５】
まず、ピンプッシャ機構４８は、実施の形態１のものと同じ構成であって、スパイラルラック１２側に突き出るピンプッシャ４５２と、このピンプッシャ４５２を保持して前進後退を行うナピアネジ機構４５３と、ナピアネジ機構４５３を駆動するプッシャモータ４５４とから成る。ナピアネジ機構４５３は、ナット部４５５とネジ部４５６とからなり、このナット部４５５にピンプッシャ４５２が取り付けられている。また、ネジ部４５６の端部歯車４５７は、プッシャモータ４５４の歯車４５８と噛み合っている。また、ナット部４５５の下方には、連結歯車４５１を軸支した揺動板４５９と係合するドグ４６０が設けられている。
【０１１６】
駆動歯車４５０は、ボックスラック用バケットユニット４１側の後部中段に設けたガイドローラ４１８の軸に固定され、ボックスラック用バケットユニット４１内に設けた駆動用モータ４１６から動力を得るようにしている。さらに、スパイラルラック１２側のラック歯車２２９を駆動するために、駆動歯車４５０に噛み合うと共にガイドローラ４１８の軸を中心として揺動する連結歯車４５１が設けられている。連結歯車４５１は、ガイドローラ４１８の軸を中心に揺動する揺動板４５９に軸支してある。この揺動板４５９の一部には、ナット部４５５に設けたドグ４６０と係合する突起４６１が設けられている。
【０１１７】
また、揺動板４５９は、バケットユニット筐体４２３との間にコイルバネ４６２を設けている。かかる構成によれば、スパイラルラック１２から動力源を切り離し、全スパイラルラック１２の動力源をバケットユニット１４側に設けたので、制御を簡略にできると共に動力源の少ない分、自動販売機１のコストを低減することができる。
【０１１８】
図２２は、スパイラル回転機構の動作を示す説明図である。販売待機状態では、同図（ａ）に示すように、平歯車２２１の歯を設けていない部分２２１ａにおいて第２の平歯車２２２との噛み合いが外れており、かつ、レバー２３２の爪２３３と爪車２３１の爪部２３０とが係合状態にある。つぎに、バケットユニット１４が所定のスパイラルラック１２の前面下方にアクセスした後、ピンプッシャ機構４８を作動させる。まず、ピンプッシャ機構４８のナット部４５５が移動することにより、同図（ｂ）に示すように、揺動板４５９と共に連結歯車４５１が揺動してスパイラルラック１２側のラック歯車２２９と噛み合う。
【０１１９】
これにより、バケットユニット１４側の駆動用モータ４１６からラック歯車２２９、プーリ２２６、タイミングベルト２２７およびかさ歯車２２３を介して第２の平歯車２２２に至るまでの伝達経路が形成される。つぎに、ピンプッシャ４５２がスライダ２３４を押し込むことにより、同図（ｃ）に示すように、溝２３５内の突起部２３６が下方に移動し、レバー２３２が揺動する。これにより、レバー２３２の爪２３３が爪車２３１の爪部２３０を押して当該爪車２３１を若干回転させる。この回転により、平歯車２２１の歯と第２の平歯車２２２とが噛み合う。これにより、バケットユニット１４側の駆動用モータ４１６からスパイラル軸２０４までの動力伝達経路が完成する。
【０１２０】
この状態で、駆動用モータ４１６から動力を伝達することにより、スパイラル軸２０４の回転が継続する（同図（ｄ））。スパイラル軸２０４が略１回転すると、再び平歯車２２１の歯が設けられていない部分２２１ａが第２の平歯車２２２側に来る。これにより、動力伝達が遮断されてスパイラル軸２０４の回転が停止する（同図（ａ））。スパイラル軸２０４の回転により商品がスパイラルラック２から送り出され、上部開口４３９からバケットユニット１４内に落とし込まれる。駆動用モータ４１６は、商品の受容に伴う商品検出スイッチ４４０の商品検出信号に基づき、動作を停止する。そして、バケットユニット１４により商品を商品取出口１０３まで搬送したら、駆動用モータ４１６によりコンベヤ４７を駆動し、バケットユニット１４から商品を搬出する（図示省略）。
【０１２１】
なお、再びスパイラル軸２０４を回転させる場合は、連結歯車４５１とラック歯車２２９とを噛み合わせると共にピンプッシャ４５２によりスライダ２３４をもう一度押し込むようにすればよい。このスパイラル回転機構２２０によれば、スパイラル軸２０４を１回転してから確実に停止させることができる。なお、ボックスラック側の動作については、実施の形態１と同様であるから説明を省略する。
【０１２２】
上記スパイラル回転機構２２０では、スライダ２３４や爪車２３１などを用いて、スパイラル軸２０４を１回転してから確実に停止させるように構成したが、かかる構成を省略するようにしてもよい。すなわち、スライダ２３４、レバー２３２および爪車２３１を省略し、さらにスパイラル軸２０４に設けた平歯車２２１の歯を全周に渡って設けるようにする。これに伴い、バケットユニット１４側のピンプッシャ機構４８のピンプッシャ４５２が不要になる。ただし、連結歯車４５１を揺動させるため、ナピアネジ機構４５３とプッシャモータ４５４は必要である。
【０１２３】
（実施の形態３）
図２３は、この発明の実施の形態３にかかるバケットユニットの構造を示す説明図である。このバケットユニット２４は、実施の形態１におけるボックスラック用バケットユニット４１とスパイラルラック用バケットユニット４６とを一体化したものである。基本的な構造はボックスラック用バケットユニット４１と同様であるが、底面に設けたコンベヤ４９の傾斜角度を変更できる点と、横方向のサイズを大きくしてスパイラルラック用バケットユニット４６と略同じサイズにしている点が異なる。
【０１２４】
かかる構成によれば、バケットユニット２４をコンパクトにできる。なお、商品検出スイッチ４３０は、ボックスラック３を使用する場合とスパイラルラック２を使用する場合とで共用になっている。以下、実施の形態１と同様の部分はその説明を省略し、異なる部分について説明する。
【０１２５】
バケットユニット２４の側面には、コンベヤ４９の傾斜角度を変更するために、傾斜角度変更機構４７０を設けてある。図２４は、図２３に示した傾斜角度変更機構の概略構成を示す説明図である。前記コンベヤ４９はプーリ４２５の回転軸を支持するフレーム４７１を有する。このフレーム４７１は、コイルバネ４７２によって常時上方に引っ張られている。また、このフレーム４７１の頂部には、コの字形状に折り曲げられその足部に長穴４７３を有する支持部材４７４が設けられている。支持部材４７４の長穴４７３には、位置決めピン４７５が通されており、この位置決めピン４７５をコイルバネ４７６によってフレーム４７１側に付勢している。
【０１２６】
位置決めピン４７５は、バケットユニット２４の側面に設けられ且つ鍵部分４７７を有する円弧形状のガイド溝４７８を貫通すると共に、バケットユニット筐体４２３側面に突出している。また、コンベヤ４９のプーリ軸も筐体側面に設けた円弧形状の溝から突出し（図示省略）、その端部に歯車４７９を固定している。この歯車４７９には減速輪列４８０が設けられ、従動車４８１の一部には長めの突起４８２が形成されている。この突起４８２は、従動車４８１が回転することによって位置決めピン４７５に干渉するようになっている。一方、連結歯車４１２を軸支する揺動板４１３には、象の鼻形状をしたカム突起４８３が形成されている。
【０１２７】
図２５は、コンベヤの傾斜角度変更機構の動作を示す説明図である。まず、同図（ａ）に示すように、コンベヤ４９がスパイラルラック２から送り出される商品を受容する場合には、実施の形態１のスパイラルラック用のコンベヤ４７と同様に、コンベヤ４９の傾斜角度がきつく設定されている。スパイラルラック２からの商品を受容する場合は、ナピアネジ機構４０６を作動させないでコンベヤ４９を駆動するため、傾斜角度変更機構４７０は動作しない。
【０１２８】
つぎに、ボックスラック３からの商品を受容する場合、コンベヤ４９を、実施の形態１のボックスラック用のコンベヤ４５と同じ傾斜角度に変更する必要がある。まず、ピンプッシャ機構４２を作動させてピンプッシャ４０５を突き出すと、ナピアネジ機構４０６のナット部４０８が揺動板４１３の突起４２２に係合し、揺動板４１３が揺動する。なお、かかる動作は実施の形態１と同様であるから図示を省略する。続いて、この揺動板４１３の揺動によりカム突起４８３が位置決めピン４７５に干渉し、位置決めピン４７５がカム突起４８３に従動する（同図（ｂ））。コンベヤ４９は、位置決めピン４７５がガイド溝４７８に沿って下方に移動するに従い、その傾斜角度を緩和してゆく。
【０１２９】
続いて、カム突起４８３がさらに回転すると、同図（ｃ）に示すように、位置決めピン４７５がガイド溝４７８の下端まで運ばれ、カム突起４８３の先端部分４８３ａによってガイド溝４７８の鍵部分４７７に押し込まれる。位置決めピン４７５は、支持部材４７４の長穴４７３に沿って移動可能であり且つフレーム４７１側に付勢されているから、同図（ｄ）に示すように、ガイド溝４７８の鍵部分４７７で係止状態になる。
【０１３０】
つぎに、ピンプッシャ機構４２を再び作動させてピンプッシャ４０５を引っ込めると、揺動板４１３と共にカム突起４８３が元の位置に戻る。位置決めピン４７５は、鍵部分４７７に係止しているため当該カム突起４８３とは干渉しない。商品がバケットユニット４内に受容されて商品取出口１０３まで搬送されると、コンベヤ４９が作動を開始する。コンベヤ４９が作動すると、減速輪列４８０の従動車４８１が回転を始める。減速輪列４８０の減速比は、プーリ４２９がコンベヤ４９上の商品を完全に搬出するのに必要な回転数に対し、プーリ４２９がそれ以上の回転をしたときに従動車４８１が１回転するように設定する。
【０１３１】
従動車４８１が回転すると、同図（ｅ）に示すように、その突起４８２が位置決めピン４７５に干渉する。これにより、鍵部分４７７から位置決めピン４７５が押し出される（同図（ｆ））。位置決めピン４７５が鍵部分４７７との係合を失うと、同図（ｇ）に示すように、コンベヤ４９に設けたコイルバネ４７２によって当該コンベヤ４９が上方に持ち上げられる。これにより、コンベヤ４９がスパイラルラック２から送り出される商品を受容する状態に戻る。
【０１３２】
なお、ガイド溝４７８上にある位置決めピン４７５は、突起４８２先端の軌跡より外に位置するので、コンベヤ作動時において当該突起４８２と干渉することはない。このようにすれば、スパイラルラック対応時にはコンベヤ４９の傾斜角度をきつく保ち、ボックスラック対応時にはコンベヤ４９の傾斜角度をゆるく保つことができる。なお、この他の基本的な動作は、実施の形態１と同様であるから説明を省略する。また、上記構成の他に、コンベヤ４９の傾斜角度を変更するアクチュエータを別途設けるようにしてもよい。たとえば、モータ駆動によりコンベヤ４９の傾斜角度を変更するようにしてもよい。
【０１３３】
（実施の形態４）
図２６は、この発明の実施の形態４にかかる自動販売機のスパイラルラックを示す斜視図である。図２７は、図２６に示したスパイラルラックの正面図、図２８は、図２６に示したスパイラルラックの平面図である。このスパイラルラック２３は、板金製作したコラムケース２５１内の長手方向に２本の金属製スパイラル２５２を縦配置した構成である。各スパイラル２５２の一端は、スパイラル取付用フランジ２５３によってスパイラル軸２５４に固定され、他端は、ラック前面側で解放状態となる。
【０１３４】
下段のスパイラル２５２は、コラムケース２５１底面に設けた山形のガイド部２５５により正しい位置に保持されている。上段のスパイラル２５２は、コラムケース２５１後部上段から前部にかけて設けたガイドバー２５６により接触支持されている（ガイドバー２５６によりスパイラル２５２を吊り下げた状態になっている）。このガイドバー２５６の前端部は、商品と干渉しないように曲げ加工され、コラムケース２５１の前部両側面にて固定されている。
【０１３５】
各スパイラル軸２５４の端部には平歯車２５７が固定されており、一方の平歯車２５７と他方の平歯車２５７とは二つの中間車２５８を介して連結している。この中間車２５８の一つに動力源となる駆動用モータ２５９のギア２６０が噛んでおり、この駆動用モータ２５９の回転により両方の平歯車２５７に対して互いに逆方向の回転を与えている。駆動用モータ２５９、中間車２５８および平歯車２５７はコラムケース奥側に設けた動力ボックス２６１内に収容されている。
【０１３６】
商品Ｇは、上下スパイラル２５２のピッチ２５２ｐ間とコラムケース２５１側面とにより拘束される（図２７，２８参照）。このスパイラルラック２３を用いることにより、長い商品を収容し、送り出すことができる。また、コラムケース２５１の底面には、ラック支持枠１０８上を走行するガイド車２６２が設けられている。なお、上記中間車２５８の代わりにベルトによって駆動用モータ２５９の回転をスパイラル軸２５４に伝達するようにしてもよい。また、商品Ｇの長さに合わせてスパイラル２５２の間隔を調整可能に構成するようにしても良い。さらに、三つ以上のスパイラル２５２を縦に配置するようにしてもよい。
【０１３７】
上記構成において、ユーザが商品Ｇを選択した場合、その商品Ｇを収容しているスパイラルユニット２３のスパイラル２５２が回転し、１／２ピッチ送ることによりスパイラルラック２３から商品Ｇが送り出される（スパイラル２５２の左右に商品Ｇが拘束されているため）。商品Ｇは、スパイラルラック２３の下方で待機しているバケットユニット４により受容され、商品取出口１０３まで搬送される。
【０１３８】
また、実施の形態１と同様に、バケットユニット４がスパイラルラック２の前面下方に到達する前にスパイラル２５２を回転させるようにしてもよい。このようにすれば、商品受容までの時間を短縮することができる。さらに、実施の形態２に示したように、このスパイラルラック２３から動力源を切り離して、バケットユニット４側から動力の供給を受けるようにしてもよい。このようにすれば、制御が簡単になると共に自動販売機のコストを低減することができる。
【０１３９】
（実施の形態５）
図２９は、この発明の実施の形態５にかかる自動販売機のボックスラックを示す斜視図である。図３０は、図２９に示したボックスラックの断面図である。このボックスラックは実施の形態１に示したものと略同様の構成であるが、プッシャ３１３を設けず、搬送ベルト３３０のみによって商品を送り出すようにした点に特徴がある。まず、コラムケース３３１の前部と後部とにプーリ３３２を設け、これらプーリ３３２間に搬送ベルト３３０を張架する。後部のプーリ３３２には、搬送ベルト３３０の張力を調整するコイルバネ３３３を設ける。また、搬送ベルト３３０の搬送側には、搬送ベルト３３０を裏面で支持する支持ローラ３３４が複数配置してある。
【０１４０】
一方、前部のプーリ軸にはラック歯車３３５が設けてある。このラック歯車３３５がバケットユニット４の連結歯車４１２と噛み合うことにより、駆動用モータ４１６から動力を得る。ゲート機構３０３については、実施の形態１と同様であるから説明を省略する。コラムケース３３１の底面であって搬送ベルト３３０の両側にはレール３３６が設けられているが、このレール３３６は搬送ベルト３３０の上面より若干低く位置している。
【０１４１】
搬送ベルト３３０は、平ベルトでもタイミングベルトでもよい。また、ベルトの材料は、搬送面の摩擦係数が大きいことが条件になるが、具体的に使用可能な材料としては、硬度７０以下のポリウレタン、シリコンおよび軟質ＰＶＣなどを挙げることができる。硬度７０以下のポリウレタンは、耐磨耗性、耐久性、コスト等の点から最も好ましい。特に、商品側の材料が金属や紙の場合に比べ、樹脂の場合に極めて有効となる。すなわち、このボックスラックは、サンドイッチや菓子パンのように樹脂でラッピングされた商品や、惣菜や弁当のように樹脂容器でできた商品の搬送に適しているといえる。
【０１４２】
搬送ベルト３３０と商品との摩擦係数が大きい場合、ローディング時の姿勢を保持したまま、商品を搬送することができる。また、搬送ベルト３３０の商品搬送面に水滴や塵が付着しても、搬送中の商品姿勢が変わりにくい。これにより、商品を一個ずつ確実に送り出すことができ、さらに商品を傷つけることがない。バケットユニット４側では、商品検出スイッチ４３０からの商品検知信号に基づいて、ピンプッシャ４０５を引っ込めて動力伝達を遮断し、駆動用モータ４１６の回転を停止する。
【０１４３】
この実施の形態５にかかるボックスラック１３は、上記実施の形態１にかかるボックスラック３と組み合わせて使用できる。また、搬送ベルト３３０を用いているから、多種多様の商品を搬送することができる。このため、当該ボックスラック１３のみによって商品収容ラック１０２を構成することもできる。また、実施の形態１または２にかかるスパイラルラック２、１２との併用も可能である。さらに、このボックスラック１３のサイズは、実施の形態１のボックスラック３と同じであるから、同一のラック支持枠１０８に取り付けることができる。
【０１４４】
（実施の形態６）
図３１は、この発明の実施の形態６にかかる自動販売機を示す説明図である。この自動販売機１は、上記Ｘ−Ｙ搬送機構５に代えて垂直多関節ロボット７を用いるようにしたものである。このロボット７は、本体ケース１０１内の商品収納ラック１０２の前面に設置され、その制御は制御部６０１により行われる。関節部７０１には、サーボモータと減速機が取り付けられている。また、リンク先端部のピボット７０２には、上記実施の形態において示したバケットユニット４が取り付けられている。バケットユニット４は、当該ロボット７によりＸ−Ｙ平面座標となる商品収納ラック１０２前面を移動する。なお、同図では３自由度のロボット７を示したが、平面内の作業で好ましいとされる４自由度以上のロボットを用いるようにしてもよい。
【０１４５】
また、このロボット７は、自動販売機１の販売操作パネル１０９に設けたジョイスティック７０３によりマニュアル操作することができる。通常は、商品選択ボタン１１０により商品を選択し、その選択した商品をロボット７が自動的に取り出すようにしているが、マニュアル操作ボタン７０４を押すことにより、ユーザがロボット７を直接操作して商品を取り出すことができる。具体的には、図３２（ａ）に示すように、ユーザがマニュアル操作ボタン７０４を押すことにより、マニュアル操作モードに入る。液晶表示パネル１１１には、マニュアル操作モードに入ったことが表示される。
【０１４６】
つぎに、同図（ｂ）に示すように、ユーザがジョイスティック７０３を操作し、ロボット７の先端に設けたバケットユニット４を所定のスパイラルラック２またはボックスラック３の前面に概ね位置させる。液晶表示パネル１１１には、バケットユニット４が対面するラック番号が常に表示される。この状態でユーザがジョイスティック７０３頭部の確定ボタン７０５を押すと、再びオート操作モードに入り、制御部６０１がバケットユニット４の位置を誤差調整する（同図（ｃ））。
【０１４７】
このとき、液晶表示パネル１１１には、バケットユニット４が対面するラック番号とオート操作モードに入った旨が表示されると共に、商品操作パネル１０９上の方向指示灯７０６が誤差調整状態を点灯表示する。なお、バケットユニット４のアクセス後の動作は上記実施の形態と同様であるので説明を省略する。バケットユニット４が商品を受容すると、ロボット７が自動的にバケットユニット４を商品取出口１０３まで移動する。なお、商品を受容した後の動作をマニュアル操作により行うようにしてもよい。
【０１４８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の自動販売機によれば、ボックスラックとスパイラルラックとを併用したので、多種多様の商品を販売することができる。
【０１４９】
また、この発明の自動販売機によれば、複数のスパイラルをコラムケース内に縦方向に配置し、少なくともスパイラルピッチ間で商品を拘束するようにしたので、スパイラルラックのサイズを横方向に小さくできる。
【０１５０】
また、この発明の自動販売機によれば、底部に搬出コンベヤを設けたバケットユニットおよびＸ−Ｙ搬送機構によって商品を搬送、搬出するようにしたので、商品の破損を防止できると共にシースルー自動販売機において商品を丁寧に扱っていることを印象づけることができる。
【０１５１】
また、この発明の自動販売機によれば、スパイラルラック用バケットユニットとボックスラック用バケットユニットとを一体構成にしたので構成が簡単になる。特に、機構全体を共通化した場合には、スパイラルラックの位置規制がなくなるので、商品収納ラックの自由度が増す。
【０１５２】
また、この発明の自動販売機によれば、Ｘ−Ｙ搬送機構、バケットユニット、および複数のスパイラルを横方向または縦方向に配置したスパイラルラックにより自動販売機を構成するようにしたので、多種多様の商品を販売することができる。
【０１５３】
また、この発明の自動販売機によれば、スパイラルラック側から動力源を切り離してバケットユニット側に設けるから、動力源が一つで済む。このため、コストの低下を図ることができる。
【０１５４】
また、この発明の自動販売機によれば、動力源をスパイラルラック側およびボックスラック側から切り離してバケットユニット側に設け、スパイラルラックおよびボックスラックを駆動する動力源を共通化したので、さらに、コスト低減を図ることができる。
【０１５５】
また、この発明の自動販売機によれば、スパイラルを１回転させて確実に停止でき、また、外部からの機械力により再び回転させることができる。
【０１５６】
また、この発明の自動販売機によれば、バケットユニットがスパイラルラックの前面下側近傍に位置するに先だって、スパイラルを回転させるようにしたので、短時間で商品を送り出すことができる。
【０１５７】
また、この発明の自動販売機によれば、スパイラルピッチ間に商品の抜けを検出する検出スイッチを設けたので、商品の空売りを防止することができる。
【０１５８】
また、この発明の自動販売機によれば、商品抜け検出手段をスパイラルピッチ間に設け、商品の抜けを検出して商品抜け情報を出力し、この商品抜け情報に基づいてバケットユニットに設けた動力源を制御するようにしたので、商品の空売りを防止することができる。
【０１５９】
また、この発明の自動販売機によれば、多関節ロボットを用いて商品を取り出すようにしたので、ユーザを楽しませることができる。
【０１６０】
また、この発明の自動販売機によれば、多関節ロボットをジョイスティックにより動かすようにしたので、ユーザが楽しみながら商品を購入することができる。
【０１６１】
また、この発明の自動販売機に用いるスパイラルラックによれば、スパイラルラック側から動力源を切り離してバケットユニット側に設けるから、動力源が一つで済み、コストを低減することができる。
【０１６２】
また、この発明の自動販売機に用いるスパイラルラックによれば、複数のスパイラルをコラムケース内に縦方向に配置して、スパイラルピッチ間で商品を拘束し、当該スパイラルの回転により商品を送り出すようにしたので、商品を縦方向に収容することができる。
【０１６３】
また、この発明の自動販売機に用いるスパイラルラックによれば、スパイラルを１回転させて確実に停止でき、また、外部からの機械力により再び回転させることができる。
【０１６４】
また、この発明の自動販売機に用いるスパイラルラックによれば、スパイラルピッチ間に商品の抜けを検出する検出スイッチを設けたので、商品の空売りを防止できる。
【０１６５】
また、この発明の自動販売機に用いるボックスラックによれば、ベルト運搬装置のベルトのうち、少なくとも商品運搬面を樹脂硬度７０以下のポリウレタンで構成したので、商品に対する摩擦を十分に確保できるから姿勢を安定的に保ちつつ、ベルト運搬することができる。
【０１６６】
また、この発明の自動販売機に用いるボックスラックによれば、ボックスラック側から動力源を切り離して外部に設けるから、動力源が一つで済む。このため、コストを低減することができる。また、ベルトの商品運搬面に樹脂硬度７０以下のポリウレタンを用いるようにしたので、商品の姿勢を安定的に保持しつつ、ベルト運搬することができる。
【０１６７】
また、この発明の自動販売機によれば、上記自動販売機のボックスラックとして、上記ボックスラックを用い、また、この発明の自動販売機によれば、上記自動販売機のボックスラックと、ボックスラックの前面下側近傍に位置してボックスラックから送り出した商品を受けると共に受けた商品を搬出するコンベヤを底部に設けたバケットユニットと、バケットユニットを上下左右に移動するＸ−Ｙ搬送機構とを備えた。このため、商品の姿勢を安定的に保持しつつベルト運搬することができる。また、多種多様の商品を運搬することができる。
【０１６８】
つぎに、この発明の自動販売機によれば、スパイラルラックとボックスラックとの間で互換性が得られるから、ラックの組み合わせパターンを増やすことができる。このため、多種多様の商品に対応することができる。
【０１６９】
つぎに、この発明の自動販売機によれば、Ｘ−Ｙ搬送機構をジョイスティックにより動かすようにしたので、ユーザが楽しみながら商品を購入することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１にかかる自動販売機を示す斜視図である。
【図２】図１に示した自動販売機の正面図である。
【図３】図１に示した自動販売機の内部説明図である。
【図４】図１に示した自動販売機の商品収納ラックの正面図である。
【図５】図１に示したスパイラルラックを示す斜視図である。
【図６】図５に示したスパイラルラックの上面図である。
【図７】図５に示したスパイラルラックのＡ視図である。
【図８】図５に示したスパイラルラックの背面図である。
【図９】図５に示したスパイラルラックの裏面図である。
【図１０】図１に示したボックスラックを示す斜視図である。
【図１１】図１０に示したボックスラックの正面図および側面図である。
【図１２】図１に示したバケットユニットを示す構成図である。
【図１３】図１に示したボックスラック用のバケットユニットを示す構成図である。
【図１４】図１に示したスパイラルラック用のバケットユニットを示す構成図である。
【図１５】減速機構の回転軸とのジョイント部を示す斜視図である。
【図１６】ボックスラックおよびバケットユニットの動作を示す説明図である。
【図１７】スパイラルラックおよびバケットユニットの動作を示す説明図である。
【図１８】図１に示したＸ−Ｙ搬送機構の構造を示す斜視図である。
【図１９】図１に示した自動販売機の制御系を示すブロック図である。
【図２０】この発明の実施の形態２にかかるスパイラルラックの構造を示す説明図である。
【図２１】この発明の実施の形態２にかかるバケットユニットの構造を示す説明図である。
【図２２】スパイラル回転機構の動作を示す説明図である。
【図２３】この発明の実施の形態３にかかるバケットユニットの構造を示す説明図である。
【図２４】図２３に示した傾斜角度変更機構の概略構成を示す説明図である。
【図２５】コンベヤの傾斜角度変更機構の動作を示す説明図である。
【図２６】この発明の実施の形態４にかかる自動販売機のスパイラルラックを示す斜視図である。
【図２７】図２６に示したスパイラルラックの正面図である。
【図２８】図２６に示したスパイラルラックの平面図である。
【図２９】この発明の実施の形態５にかかる自動販売機のボックスラックを示す斜視図である。
【図３０】図２９に示したボックスラックの断面図である。
【図３１】この発明の実施の形態６にかかる自動販売機を示す説明図である。
【図３２】図３１に示したロボットの動作を示す説明図である。
【符号の説明】
１自動販売機
１０１本体ケース
１０２商品収納ラック
１０３商品取出口
１０４外扉
１０５内扉
１０６、１０７透明板
１０８ラック支持枠
１０９販売操作パネル
２スパイラルラック
２０１コラムケース
２０２スパイラル
２０６レール部材
２０８平歯車
２０９中間車
２１０駆動用モータ
２１１ギア
２１４商品検出スイッチ
３ボックスラック
３０１コラムケース
３０２商品払出機構
３０３ゲート機構
３０４プッシャ機構
３０５ゲート板
３０６揺動機構
３０７円筒カム
３０８スライダ
３１３プッシャ
３１４ベルト機構
３１５ベルト
４バケットユニット
４１ボックスラック用バケットユニット
４２ピンプッシャ機構
４３駆動機構
４４姿勢制御機構
４５、４７コンベヤ
４０５ピンプッシャ
４０６ナピアネジ機構
４０７プッシャモータ
４１２連結歯車
４１３揺動板
４１４ドグ
４１６駆動用モータ
４１８、４２５、４２６ガイドローラ
４２０ベルト
４２１駆動歯車
４４２継ぎ手
５Ｘ−Ｙ搬送機構
５１Ｘ軸搬送部
５２Ｙ軸搬送部
６０１制御部
６０２メモリ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
This invention is a canned beverage product, a packaged product such as a paper-packed beverage product, and a non-standard packaged product such as confectionery bread, bag confectionery, and other than foods such as paperback books and toothpaste sets, etc. The present invention relates to a vending machine that can automatically sell various products sold in general stores, and a spiral rack and a box rack used in the vending machine.
[0002]
[Prior art]
In recent years, see-through vending machines that can be purchased by looking at products that are actually displayed like a convenience store have attracted attention. As such a see-through vending machine, the one described in JP-A-10-302140 is known. The see-through vending machine has a structure in which a transparent plate is incorporated in the outer door of the main body case. The product is stored in a box rack in the main body case. A plurality of box racks are arranged side by side in the upper and lower stages and the left and right rows in the main body case, and from the outside, a product storage rack constructed by a plurality of box racks can be seen. The merchandise is conveyed to the merchandise take-out port by a bucket unit attached to the XY conveyance mechanism so as to give the impression of mechanical excitement without giving damage to the user by dropping directly or giving a rough impression to the user.
[0003]
The box rack that accommodates the product can be pulled out when the product is replenished. Each box rack is provided with a product delivery mechanism. A general product delivery mechanism has a structure in which a pusher is attached to a belt provided on a bottom surface, and a product is delivered by moving the pusher. Further, a guide roller for posture control and a conveyor for taking out the product are provided in the bucket unit so that the product sent out from the box rack can be well received and conveyed to the product take-out port.
[0004]
Many of the vending machines that store products in the box rack adopt the above-described configuration, and other vending machines adopting the same configuration are disclosed in JP-A-10-255149 and JP-A-10-10. The thing of 255255150 gazette is known. Such vending machines are also configured to send out products by moving the pusher. Thus, since the vending machine uses a box rack with a U-shaped cross section, it is suitable for storing regular products and can be packed and stored so that the whole The number of goods accommodated can be increased.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the conventional vending machine accommodates products in a box rack and sends them out by a pusher, it accommodates many regular products such as canned beverage products and block-shaped packed beverage products. However, there is a problem that bag-like products such as snacks and packaging cannot be well accommodated in conical or stick-shaped products, or products that cannot stand on their own. In particular, unmanned stores using vending machines are currently being proposed, and if such stores handle a wide variety of products, problems may become more apparent.
[0006]
The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a vending machine capable of selling a wide variety of products, and a spiral rack and a box rack used for the vending machine.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above objective, According to the present invention The vending machine is provided with a pusher that moves by a linear motion mechanism in a column case that stores products side by side, a box rack that pushes the end of the product row by the moving pusher and sends the product, and a spiral that rotates by a rotation mechanism. And a spiral rack that restrains the product between the spiral pitches and feeds the product by rotating the spiral.
[0008]
When the pusher is moved by the linear motion mechanism provided in the box rack and the end of the product is pushed, the top product is sequentially pushed out from the box rack. Further, when the spiral is rotated by the rotation mechanism provided in the spiral rack, since the product is restrained between the spiral pitches, the top product is sequentially sent out according to the rotation amount. Since the box rack is configured such that products are arranged and pushed at the end with a pusher, the packaging of canned beverage products and the like is suitable for storing regular products.
[0009]
On the other hand, the spiral rack is configured to restrain the product between the spiral pitches and send it out by rotating the spiral. Therefore, the spiral rack is suitable for packaging non-packaged foods such as bag confectionery or foods other than food. . Therefore, by using a box rack and a spiral rack in combination, regular and non-standard products can be sold. The linear motion mechanism and the rotation mechanism may be provided with a power source such as a motor, or only a mechanical part excluding the power source.
[0010]
Also, According to the present invention The vending machine is provided with a pusher that moves by a linear motion mechanism in a column case that stores products side by side, a box rack that sends out products by pushing the end of the product row by the moving pusher, and a plurality of spirals that are rotated by a rotation mechanism. It is used in combination with a spiral rack that is arranged in the column case in the vertical direction, restrains the product at least between the spiral pitches, and sends the product by rotating the spiral.
[0011]
Normally, when a spiral rack is constituted by a plurality of spirals, the spiral is arranged in the lateral direction and the product is restrained between both spiral pitches.In the present invention, the spiral is arranged in the longitudinal direction at least between the spiral pitches, Depending on the state, the product is restrained between the spiral pitch and the inner surface of the column case. When the spiral is rotated by the rotation mechanism provided in the spiral rack, since the product is restrained between the spiral pitches, the top product is sequentially sent out according to the rotation amount. The points used in combination with the box rack are the same as described above.
[0012]
Also, According to the present invention In the vending machine, in the vending machine, a bucket unit having a conveyor provided at the bottom for receiving a product sent from the spiral rack and receiving the received product located near the lower front side of the spiral rack, and a bucket unit It has an XY transport mechanism that moves up, down, left and right, and transports products to a product take-out port provided on the outer door and carries them out by a conveyor.
[0013]
The bucket unit is moved near the lower front side of the spiral rack by the XY transport mechanism. When the spiral is rotated at this position, the product is sent out from the spiral rack and falls onto the conveyor at the bottom of the bucket unit. Next, the bucket unit is moved by the XY transport mechanism to transport the product to the product take-out port. When the conveyor is driven at this position, the product is carried out.
[0014]
Also, According to the present invention In the vending machine, the vending machine is provided with a conveyor for carrying received goods at the bottom, and has a posture control mechanism by a guide roller, and receives a product sent from the box rack at a substantially front position of the box rack. A rack unit for the rack and a spiral rack bucket unit which is located near the lower front side of the spiral rack and receives a product sent from the spiral rack and carries a received product at the bottom, are integrally configured. An XY transport mechanism that moves the box rack bucket unit and the spiral rack bucket unit up and down and left and right is transported to a product outlet provided on the outer door and carried out by a conveyor.
[0015]
The box rack bucket unit is moved to a substantially front position of the box rack by the XY transport mechanism. When the pusher is moved at this position, the product is sent out from the box rack and falls onto the conveyor at the bottom of the bucket unit for the box rack. At this time, the posture of the product is appropriately controlled by the guide roller of the posture control mechanism.
[0016]
Next, the box rack bucket unit is moved by the XY transport mechanism to transport the product to the product outlet. When the conveyor is driven at this position, the product is carried out. The operation of the spiral rack bucket unit is as described above. Also, the spiral rack bucket unit and the box rack bucket unit are integrated. The degree of integration may be a common mechanism as a whole or a simple combination of both.
[0017]
Also, According to the present invention The vending machine includes a spiral rack that arranges a plurality of spirals rotated by a rotation mechanism in a column case in a horizontal direction or a vertical direction, restrains a product at least between spiral pitches, and sends the product by rotating the spiral, and a spiral rack A bucket unit which is located near the lower side of the front surface and receives a product sent from a spiral rack and carries a received product at the bottom, and an XY transport mechanism which moves the bucket unit up, down, left and right It is provided.
[0018]
Even if the vending machine is constituted by a spiral rack, a wide variety of products can be accommodated. Specifically, it is possible to accommodate both non-packaged foods such as confectionery and foods, as well as non-standard products, or non-standard products such as canned beverage products.
[0019]
Also, According to the present invention In the vending machine, the power source is separated from the spiral rack side and provided on the bucket unit side, and the power source on the bucket unit side and the rotating mechanism on the spiral rack side are connected at the bucket unit access position with respect to the spiral rack. Transmission coupling is used to transmit power from the power source to the rotating mechanism.
[0020]
If a power source is provided for each of the spiral racks, the number of spiral motors required for the number of spiral racks will increase the cost, so a power source is provided on the bucket unit side and power is supplied at the access position of the bucket unit. The source and the rotation mechanism are connected to each other by transmission. When power is transmitted from the power source to the rotating mechanism in the state of transmission coupling, the spiral rotates. For this reason, the goods restrained between spiral pitches can be sent out.
[0021]
Also, According to the present invention In the vending machine, the power source is separated from the box rack side and provided on the bucket unit side in the vending machine, and the bucket unit side power source and the box rack side linear motion mechanism are provided at the bucket unit access position with respect to the box rack. The power source on the bucket unit side is shared with the spiral rack, and the power source on the bucket unit side and the spiral are accessed at the access position of the bucket unit relative to the spiral rack. A power transmission is transmitted from a power source to the rotation mechanism by coupling with a rotation mechanism on the rack side.
[0022]
In other words, a common power source is provided on the bucket unit side, and the box rack and the spiral rack are driven by this power source. When the bucket unit is moved to the access position with respect to the spiral rack, the power source and the rotating mechanism of the spiral rack are coupled to each other. When the power source is driven in the state of transmission coupling, the power is transmitted to the rotation mechanism, the spiral rotates, and the product is sent out. Similarly, when the bucket unit is moved to the access position for the box rack, the power source and the linear motion mechanism of the box rack are coupled to each other. When the power source is driven in the state of transmission coupling, the power is transmitted to the linear motion mechanism, the pusher moves, and the product is sent out.
[0023]
Also, According to the present invention The vending machine includes an operating pusher provided on the bucket unit side, a slider that slides when pressed by the operating pusher, a lever that swings along a guide portion provided on the slider, and a lever. A claw wheel provided on the spiral shaft with a claw part that engages with the claw provided on the spiral shaft, a main gear that is also provided on the spiral shaft and lacks some teeth, and engages the main gear. A power transmission unit including a gear and transmitting and coupling with a power source of the bucket unit to rotate the gear.
[0024]
Since the main gear provided on the spiral shaft lacks a part of its teeth, the main gear is surely stopped when the spiral makes one revolution. Next, when the operating pusher pushes the slider, the slider slides, and the lever swings accordingly. When the claw engages with the claw portion of the claw wheel by this swinging, the claw wheel is forcibly rotated. Since the ratchet wheel is coupled to the main gear by the spiral shaft, the main gear rotates and engages with the gear of the power transmission unit, and the rotation of the spiral shaft is continued. When the spiral makes one revolution, one product restrained between the spiral pitches is sent out. When the main gear and the gear are disengaged again, the rotation of the spiral stops.
[0025]
Also, According to the present invention The vending machine is such that the spiral is rotated before the bucket unit is positioned near the lower front side of the spiral rack in the vending machine.
[0026]
Merchandise is sent by the rotation of the spiral, but if the rotation starts when the bucket unit arrives at a predetermined access position, it takes time to deliver the merchandise. Therefore, the spiral is rotated before the bucket unit arrives at the access position. In this way, the time until the product is sent out can be shortened. However, since the product cannot be received by the bucket unit if it is rotated too quickly, the rotation start timing is adjusted as appropriate.
[0027]
Also, According to the present invention In the vending machine, the vending machine is provided with a detection switch for detecting a missing product between the spiral pitches.
[0028]
When replenishing a product, the product is constrained sequentially between spiral pitches, but the product may be mistakenly forgotten between spiral pitches. Therefore, if the spiral is rotated as it is, a short sale of the product is generated. In view of this, a detection switch is provided between the spiral pitches to detect missing products. When a missing item is detected, it is possible to take measures to prevent short sales by rotating the spiral a plurality of times on the vending machine side.
[0029]
In addition, in the case of a see-through vending machine, it does not look good if the product is not stored in the front row of the spiral rack, so if a missing item is detected, the spiral may be automatically rotated to place the product in the front row. . In addition to this, it is also possible to take measures to prohibit sales in the case where omission is detected. The detection switch may be provided at any part of the spiral pitch.
[0030]
Also, According to the present invention In the vending machine, the vending machine is provided between the spiral pitches, controls the missing product detection means for detecting missing products and outputs the missing product information, the XY transport mechanism and the bucket unit, And control means for performing control based on the product missing information with respect to the power source provided in the bucket unit when the product missing occurs.
[0031]
When the missing product detection means detects a missing product, the missing product information is sent to the control means, and the control means controls the power source based on this missing product information. Specifically, a micro switch, an A / D converter, or the like is used as the commodity omission detection means, and these are installed between the spiral pitches to detect omission of the product. The position where the missing product detection means is installed may be any part of the spiral pitch.
[0032]
For example, when it is installed in the third part from the foremost part and detects a missing product, the control means can recognize that there is no product between the third pitch, so when it falls under this third The feed may be controlled by rotating the spiral excessively. In addition to the position sensor such as a micro switch, various sensors such as an optical sensor and a force sensor can be used as the commodity omission detection means.
[0033]
Also, According to the present invention In the vending machine, an articulated robot is provided inside the see-through vending machine, the product sent from the spiral rack is held by the holding means provided at the end of the arm, and the product is used as the outer door. It is made to carry out from the provided product outlet.
[0034]
In addition to the XY transport mechanism, an articulated robot can be used for transporting and transporting products from the spiral rack to the product outlet. Particularly, in a vending machine having a see-through structure, it is important for sales promotion to entertain a user with a mechanical and tricky operation. Therefore, in the present invention, such a requirement is satisfied by using an articulated robot.
[0035]
The product sent out from the spiral rack is held by holding means (such as a hand) of the articulated robot and is conveyed to the product take-out port. In addition, the said bucket unit can also be used as a holding means. The articulated robot can be automatically controlled, but the user can directly control the articulated robot using a joystick or the like to take out a product.
[0036]
Also, According to the present invention In the vending machine, the articulated robot is further moved by a joystick in the vending machine. If the articulated robot is moved by a joystick, a user can purchase a product while having fun.
[0037]
Also, According to the present invention The spiral rack used in the vending machine is provided with a spiral coupling that is rotated by a rotation mechanism in the column case, and a transmission coupling part that separates the power source from the spiral rack side and is coupled to an external power source to obtain power, The rotating mechanism is driven by the power obtained through the transmission coupling portion, and the product restrained between the spiral pitches is sent out by the rotation of the spiral.
[0038]
If a plurality of spiral racks are each provided with a power source and a product storage rack is constructed by these spiral racks, the cost of the vending machine increases. Therefore, in the present invention, the power source is separated from the spiral rack, and the transmission coupling portion for obtaining power from the power source provided outside the spiral rack is provided. When power is transmitted from the power source to the rotation mechanism in the state of transmission coupling, the spiral rotates, so that the product constrained between the spiral pitches can be sent out.
[0039]
Also, According to the present invention The spiral rack used in the vending machine is the same as the spiral rack used in the above vending machine, in which the plurality of spirals are arranged in the column case in the vertical direction and the product is constrained at least between the spiral pitches. The product is sent out.
[0040]
In the present invention, the spiral is arranged in the vertical direction, and the product is restrained between the spiral pitches and, depending on the state, between the spiral pitches and the inner surface of the column case. By arranging the spiral in the vertical direction, the product can be accommodated in the vertical direction.
[0041]
Also, According to the present invention In the spiral rack used in the vending machine, an operating pusher provided outside, a slider that slides when pressed by the operating pusher, a lever that swings along a guide portion provided on the slider, Engages the claw provided on the lever, the claw wheel partly formed on the spiral shaft that engages the claw, the main gear that is also provided on the spiral shaft and lacks some teeth, and the main gear. And a power transmission unit that rotates and transmits the gear by coupling with an external power source.
[0042]
The operation of the spiral rack according to the present invention is as described above. With such a configuration, a part of the gear of the main gear can be omitted, so that the spiral shaft can be reliably stopped after one rotation. In addition, since the claw and the claw wheel are engaged by the action of the operation pusher from the outside, the slider and the lever, and the main gear is forcibly rotated, it can be rotated again by an external mechanical force. it can.
[0043]
Also, According to the present invention The spiral rack used in the vending machine is the same as the spiral rack used in the vending machine, but is further provided with a detection switch for detecting a missing product between the spiral pitches.
[0044]
When a product is replenished, forgetting to put the product between spiral pitches may cause a short sale of the product. In view of this, a detection switch is provided between the spiral pitches to detect missing products. The detection switch may be provided at any part of the spiral pitch.
[0045]
Also, According to the present invention A box rack used in a vending machine is provided with a belt carrying device in a column case for storing and arranging products, and at least the product carrying surface of the belt of the belt carrying device is made of polyurethane having a resin hardness of 70 or less. .
[0046]
Products sold by vending machines include products wrapped with resin such as sandwiches, confectionery breads and snack breads, and products packaged in resin containers such as side dishes and lunch boxes. Polyurethane having a resin hardness of 70 or less has a particularly high coefficient of friction with respect to the resin. Therefore, if the same material is used for the product carrying surface of the belt, sufficient friction with the product can be ensured. For this reason, it can convey, hold | maintaining the attitude | position of goods stably.
[0047]
Also, According to the present invention The box rack used in the vending machine is provided with a belt transport device in which at least the product transport surface of the belt is made of polyurethane having a resin hardness of 70 or less in a column case for storing products side by side, and the power source is separated from the box rack side. A transmission coupling unit that obtains power by coupling to a power source provided outside is provided, the belt conveying device is driven by the power obtained through the transmission coupling unit, and the product is sent out by movement of the belt.
[0048]
The power source is separated from the box rack and provided outside, and a transmission coupling portion that can be coupled with the power source to transmit power to the belt conveying device is provided so that the power source can be shared by a plurality of box racks. For this reason, when a product storage rack is constructed by a plurality of box racks, the cost of the vending machine can be reduced. Further, by using polyurethane having a resin hardness of 70 or less on the product carrying surface of the belt, sufficient friction with the product can be ensured. For this reason, it can convey, hold | maintaining the attitude | position of goods stably. Also, a wide variety of products can be transported.
[0049]
Also, According to the present invention The vending machine uses the above-described box rack as the box rack of the vending machine.
[0050]
Also, According to the present invention The vending machine includes the above-described box rack, a bucket unit that is located near the lower front side of the box rack, receives a product sent from the box rack, and has a conveyor at the bottom for carrying the received product, and a bucket unit. And an XY transport mechanism that moves vertically and horizontally.
[0051]
Also, According to the present invention In the vending machine, the rack support frame of the product storage rack can support both the spiral rack and the box rack. That is, it is possible to remove the spiral rack from the rack support frame and attach the box rack to the rack support frame. For this reason, compatibility is obtained between the spiral rack and the box rack.
[0052]
Also, According to the present invention In the vending machine, the XY transport mechanism is further moved by a joystick in the vending machine. According to this configuration, the user can purchase a product while enjoying it.
[0053]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
[0054]
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a perspective view showing a vending machine according to Embodiment 1 of the present invention. 2 is a front view of the vending machine shown in FIG. 1, FIG. 3 is an internal explanatory view, and FIG. 4 is a front view of the commodity storage rack. First, the configuration and operation of the present invention will be outlined from the entire vending machine, and then each part will be described in detail.
[0055]
[Overall configuration of vending machine]
The vending machine 1 has a see-through structure, and includes a product storage rack 102 for storing products in a main body case 101 serving as a heat insulating casing. Further, the vending machine 1 is provided with an outer door 104 provided with a product outlet 103 below the front surface and an inner door 105 having a heat insulating function, and among the outer door 104 and the inner door 105, a product storage rack. The transparent plates 106 and 107 are fitted in the portion facing the front surface 102, and the inside state is visible from the outside. The product storage rack 102 is composed of a plurality of spiral racks 2 arranged in the leftmost row and a plurality of box racks 3 arranged vertically and horizontally.
[0056]
Further, an XY transport mechanism 5 on which the bucket unit 4 is mounted is provided on the front surface of the commodity storage rack 102. The bucket unit 4 moves on the XY coordinates on the front surface of the product storage rack 102 by the XY transport mechanism 5. The bucket unit 4 is in a home position (a position corresponding to a product outlet) in a standby state, moves to the front of a predetermined spiral rack 2 or box rack 3 at the time of product sales, and is sent out from the racks 2 and 3 Accept. Subsequently, the bucket unit 4 moves to the product outlet 103 and carries out the product. An evaporator and a condensing unit are built in the lower part of the main body case 101 of the vending machine 1 (not shown).
[0057]
Further, the spiral rack 2 and the box rack 3 are supported in the main body case 101 so as to be drawable by a rack support frame 108. The product is replenished with the box rack 3 or the spiral rack 2 pulled out along the rack support frame 108. The rack support frame 108 can support both the spiral rack 2 and the box rack 3. For this reason, the merchandise storage rack 102 can be configured by attaching the spiral rack 2 to other than the left row. In the box rack 3, the product is restrained and accommodated by a column case, whereas in the spiral rack 2, the product is restrained and accommodated between spiral pitches (all details will be described later).
[0058]
Further, a power source such as a drive motor and a solenoid is separated from the box rack 3 and provided on the bucket unit 4 side. Therefore, when the bucket unit 4 accesses the designated box rack 3, power is transmitted from the bucket unit 4 to the box rack 3 via the transmission coupling portion of the box rack 3. Note that a vending machine having such a configuration has already been invented by the present applicant and disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-302140.
[0059]
On the other hand, the spiral rack 2 has a structure in which a power source is provided for each rack. For this reason, it can operate independently, without receiving power supply from the bucket unit 4. The box rack 3 is suitable for storing canned beverage products, beverage products in paper packs and the like, and the spiral rack 2 is non-wrapping for confectionery bread, bag confectionery, etc. Suitable for containing regular items or non-food items such as paperback books and toothpaste sets.
[0060]
Since the spiral rack 2 can accommodate not only non-standard products but also standard products, the product storage rack 102 can be configured by only the spiral rack 2. Similarly, half of the bucket unit 4 has a structure that can accept a regular product sent from the box rack 3, and the other half has a non-standard product sent from the spiral rack 2. It has an acceptable structure.
[0061]
A sales operation panel 109 is disposed on the right front portion of the outer door 104. The sales operation panel 109 is provided with a product selection button 110 composed of a plurality of buttons corresponding to product numbers assigned to each rack, and a liquid crystal display 111 for displaying sales information. In addition, a currency processing mechanism 115 including a coin mechanism 112, a bill validator 113, and a change return lever 114 is disposed on the sales operation panel 109. A change return port 116 is provided below the sales operation panel 109.
[0062]
A wide variety of products are stored in the product storage rack 102, and the user actually sees and selects the products through the transparent plates 106 and 107 of the main body case 101, and stamps them on the racks 2 and 3 that store the products. A product selection button 110 having a certain number is pressed. As a result, the XY transport mechanism 5 accesses the front surfaces of the racks 2 and 3 containing the products for which the bucket unit 4 is selected, and the bucket unit 4 receives the products sent from the racks 2 and 3. When the bucket unit 4 receives the merchandise, the bucket unit 4 moves to the home position and carries the merchandise to the merchandise outlet 103. The user takes out the product from the product outlet 103. This series of processes can be visually observed by the user through the transparent plates 106 and 107.
[0063]
Note that the XY transport mechanism 5 may be moved by a joystick (not shown). Specifically, a joystick is provided on the sales operation panel 109, and when the product is purchased, the user selects whether to operate with the joystick or the product selection button 110. In this case, a series of operations from product selection (by accessing the bucket unit to a predetermined rack) to product delivery may be performed with a joystick, or only product selection is performed with a joystick, and product delivery is automatically performed. You may make it carry out.
[0064]
[Structure of spiral rack]
FIG. 5 is a perspective view showing the spiral rack shown in FIG. 6 is a top view of the spiral rack shown in FIG. 5, FIG. 7 is a view as viewed from A, FIG. 8 is a rear view, and FIG. 9 is a rear view. The spiral rack 2 has a configuration in which two metal spirals 202 are arranged in the longitudinal direction in a column case 201 made of sheet metal. One end of each spiral 202 is fixed to the spiral shaft 204 by a spiral mounting flange 203, and the other end is released on the front side of the rack. The spiral 202 is held at a correct position by a mountain-shaped guide portion 205 provided on the bottom surface of the column case 201.
[0065]
Further, the column case 201 is provided with a rail member 206 that penetrates through the spiral 202 and bends the belt-like plate. One end of the rail member 206 is fixed to the front end edge of the column case 201, and the other end is fixed to a disk 207 provided to be rotatable with respect to the spiral shaft 204. Since the tip of the spiral 202 passes under the rail member 206 and the end of the rail member 206 is fixed to the disk 207, the spiral 202 does not interfere with the rail member 206.
[0066]
A spur gear 208 is fixed to each spiral shaft 204, and one spur gear 208 and the other spur gear 208 are connected via two intermediate wheels 209. One of the intermediate wheels 209 is engaged with a gear 211 of a driving motor 210 as a power source, and the rotation of the driving motor 210 gives both spur gears 208 rotations in opposite directions. The drive motor 210, the intermediate wheel 209, and the spur gear 208 are accommodated in a power box 212 provided on the back side of the column case 201. A servo motor is used as the drive motor 210. A drive motor 210 may be provided for each spiral shaft 204. Further, without using the intermediate wheel 209, a timing belt may be passed from the gear 211 of the drive motor 210 to the spur gear 208 of each spiral shaft 204 to transmit the rotation.
[0067]
A product detection switch 214 (limit switch) having a hinge lever 213 is disposed at the front portion of the column case 201. Since the product detection switch 214 detects the presence / absence of a product between the spiral pitches 202p in the front row, at least the hinge lever 213 needs to be positioned between the spiral pitches 202p. As shown in the figure, when the products in the second row from the front are detected, the drive motor 210 is rotated one extra turn so that the products are always positioned in the front row at the time of sale. In addition, when the products in the front row are detected, the driving motor 210 is rotated excessively at the time of selling or waiting for the products so that the products are positioned in the front row.
[0068]
A detection signal from the product detection switch 214 is output to the outside via the connector 215. A cord 216 connecting the product detection switch 214 and the connector 215 is wired on the bottom surface of the column case 201. A cord 217 for supplying power to the drive motor 210 is also wired on the bottom surface of the column case 201, and its end is connected to the connector 215. When the column case 201 is inserted into the rack support frame 108, the connector 215 is connected to a cable (not shown) extending from the inside of the main body case 101 in order to obtain power and control signals.
[0069]
In addition to the product detection switch 214, a proximity switch capable of non-contact detection may be used. Further, the product detection switch 214 is not provided, and the drive motor 210 is rotated once more by an operation from the sales operation panel 109 or a product non-detection signal from a product detection switch of the bucket unit 4 described later. May be.
[0070]
The product G is restrained between the pitches 202p of the opposing spirals 202 (see FIG. 6). By using the spiral rack 2, it is possible to store and send out products whose packaging itself or packaging is non-standard. A guide wheel 218 that runs on the rack support frame 108 is provided on the bottom surface of the column case 201. In addition, you may make it comprise so that the space | interval of the parallel spiral 202 can be adjusted. In this way, it is possible to accommodate even more types of products. The width of the spiral rack 2 is twice the width of the box rack 3 described later. For this reason, two box racks 3 can be removed from the rack support frame 108, and one spiral rack 2 can be attached thereto.
[0071]
In the above configuration, when the user selects a product, the spiral 202 of the spiral unit 2 containing the product rotates and sends out one product G by sending it one pitch. The commodity G is received by the bucket unit 4 waiting under the spiral rack 2 and is conveyed to the commodity outlet 103. The bucket unit 4 is controlled to move by the XY transport mechanism 5, while the spiral 202 obtains power from the drive motor 210, so that each power source exists separately. For this reason, it is possible to rotate the spiral 202 before the bucket unit 4 reaches below the front surface of the spiral rack 2. In this way, the time until product acceptance can be shortened.
[0072]
[Box rack structure]
FIG. 10 is a perspective view showing the box rack shown in FIG. 11 is a front view (a) and a side view (b) of the box rack shown in FIG. The box rack 3 is disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-302140 by the applicant of the present application, and has a structure in which a commodity delivery mechanism 302 with a power source separated is provided in a column case 301. The product dispensing mechanism 302 includes a gate mechanism 303 that positions the product at the front end of the column case 301 and a pusher mechanism 304 that pushes the tail of the product and sends the product.
[0073]
The gate mechanism 303 mainly includes a rectangular gate plate 305 and a swing mechanism 306 that swings the gate plate 305. The gate plate 305 may have an appropriate shape other than the shape shown in the figure, for example, an L shape (not shown). The swing mechanism 306 includes a cylindrical cam 307 provided at one end of the gate plate 305 and a slider 308. The cylindrical cam 307 has a cam groove 309 that is rotatably supported on the side surface of the column case 301 and is twisted 45 degrees around the rotation axis.
[0074]
The slider 308 has a cam projection 310 that engages with the cam groove 309 of the cylindrical cam 307. Further, the slider 308 is linearly moved backward in the side surface of the column case 301 by being pushed in by the pin pusher 405 of the bucket unit 4. Further, since the return spring 311 is provided on the slider 308, the slider 308 can be returned to the original position after the pin pusher 405 is detached.
[0075]
The box rack 3 closes the gate plate 305 and restrains and holds the product at a predetermined position when waiting for sale. At the time of sale, the product is released from the restraint by the gate plate 305. When the bucket unit 4 moves substantially in front of the box rack 3 and a pin pusher 405, which will be described later, protrudes toward the box rack 3, the pin pusher 405 is received at the end face and the slider 308 is pushed in. When the slider 308 is pushed in, the cam groove 309 follows the cam projection 310, and the cylindrical cam 307 rotates. As the cylindrical cam 307 rotates, the gate plate 305 opens upward (indicated by a chain line in the figure).
[0076]
On the other hand, when one product is sent out and the pin pusher 405 is retracted into the bucket unit 4, the slider 308 is returned to the original position by the return spring 311, so that the gate plate 305 is closed by the action of the cylindrical cam 307. The product is restrained again by closing the gate plate 305. The gate mechanism 303 exposes the slider end surface 308a to the front surface of the rack and is protected by a cover 312.
[0077]
The pusher mechanism 304 includes a pusher 313 that presses against the end of the product G accommodated in the box rack 3, and a belt mechanism 314 that attaches the pusher 313. The belt mechanism 314 includes a belt 315 (timing belt) provided on the bottom surface of the column case 301 along the longitudinal direction, two pulleys 316 that are arranged at the front end portion and the rear end portion of the column case 301 and stretch the belt 315, The rack gear 317 is provided on the pulley shaft at the front end of the column case 301 and serves as a power transmission unit. The rack gear 317 is located on the side of the column case 301 and below the slider 308, and meshes with the connecting gear built in the bucket unit 4 to obtain power when the product G is sent out. Further, since the rack gear 317 needs to be coupled to the bucket unit 4, the rack gear 317 is exposed from the cover 312 on the front surface of the rack.
[0078]
The pusher 313 stands upright with respect to the belt surface, and a clip 318 is provided on the back surface thereof. The clip 318 has a swing shaft 319 and a torsion coil spring 320 on the back surface of the pusher 313, and urges the leg pieces 321 against the belt surface. The pusher 313 has leg claw portions 322 that engage with the teeth of the belt 315 on the belt back surface side.
[0079]
The pusher 313 is slid to the tail end of the product accommodated with the clip 318 released, and after determining the position, the leg claw 322 and the legs of the clip 318 are engaged with the leg claw 322 and the teeth of the belt 315 engaged. The belt 315 is sandwiched between the pieces 321 and fixed. When the product G is replenished, the clip 318 is removed and the pusher 313 is slid. The pusher 313 is not limited to the above structure as long as the pusher 313 can be fixed and released. In addition, rails 323 on which products are placed are provided on both sides of the belt 315 in the longitudinal direction of the column case 301.
[0080]
In this configuration, when power is transmitted from the bucket unit 4 side to the rack gear 317, the pulley 316 provided coaxially with the rack gear 317 rotates. As a result, the pusher 313 moves forward together with the belt 315, and the foremost product G is sent out from the box rack 3. The delivered product is received by the bucket unit 4 located below the front of the rack. The pusher mechanism 304 operates in conjunction with the gate mechanism 303, details of which will be described later.
[0081]
[Bucket unit structure]
FIG. 12 is a configuration diagram illustrating the bucket unit illustrated in FIG. 1. FIG. 13 is a configuration diagram showing a bucket unit for a box rack, and FIG. 14 is a configuration diagram showing a bucket unit for a spiral rack. The box rack bucket unit 41 has a partially opened front surface, and a flapper 402 is attached to cover the opening 401. The structure of the box rack bucket unit 41 is substantially the same as that disclosed in the above-mentioned JP-A-10-302140 by the applicant of the present application.
[0082]
The flapper 402 is rotatably supported so as to be openable and closable at the top, and is urged against the periphery of the front opening 401 by a torsion coil spring 403. A part of the flapper 402 has a protrusion shape, and a flapper opening / closing detection switch 403a is provided so as to face the protrusion shape. In addition, the box rack bucket unit 41 is also open at the upper surface and a part of the rear surface thereof, and receives goods sent from the box rack 3 through the opening 404. The box rack bucket unit 41 includes a pin pusher mechanism 42, a drive mechanism 43, a posture control mechanism 44, and a conveyor 45.
[0083]
The pin pusher mechanism 42 includes a pin pusher 405 that protrudes toward the box rack 3, a napier screw mechanism 406 that holds the pin pusher 405 and moves forward and backward, and a pusher motor 407 that drives the napier screw mechanism 406. The napier screw mechanism 406 includes a nut portion 408 and a screw portion 409, a pin pusher 405 is attached to the nut portion 408, and an end gear 410 of the screw portion 409 meshes with a gear 411 of the pusher motor 407. A dog 414 that engages with a swinging plate 413 that pivotally supports a connecting gear 412 described below is provided below the nut portion 408. An ordinary screw may be used in place of the napier screw mechanism 406.
[0084]
Next, in the drive mechanism 43, a drive motor 416 having a speed reduction mechanism 415 is disposed on the bottom surface of the bucket unit 4. In addition, a belt 420 (timing belt) is stretched between the pulley 417 provided on the output shaft of the speed reduction mechanism 415 and the pulley 419 of the guide roller 418 disposed in the rear middle of the bucket unit 4 so as to transmit the rotational force. I have to. The guide roller 418 is provided with a drive gear 421, and a coupling gear 412 that meshes with the drive gear 421 and swings around the guide roller 418 is provided. The connecting gear 412 is pivotally supported on a swing plate 413 that swings around a guide roller 418.
[0085]
A part of the swing plate 413 is provided with a protrusion 422 that engages with a dog 414 provided on the nut portion 408 of the napier screw mechanism 406. In addition, a spring 424 is provided between the swing plate 413 and the bucket unit housing 423. A guide roller 425 is provided on the output shaft of the speed reduction mechanism 415. Further, the output shaft of the speed reduction mechanism 415 protrudes on both the box rack bucket unit 41 side and the spiral rack bucket unit 46 side, and the drive motor 416 is shared by the box rack and the spiral rack. It has become.
[0086]
In the pin pusher mechanism 42, the screw portion 409 of the napier screw mechanism 406 rotates by driving the pusher motor 407. As a result, the nut portion 408 moves and the pin pusher 405 protrudes from the bucket unit 4. Since the protruding pin pusher 405 pushes the slider 308 of the box rack 3, the gate plate 305 of the box rack 3 is opened. Further, the movement of the nut portion 408 causes the dog 414 of the nut portion 408 and the protrusion 422 of the swing plate 413 to engage, and the swing plate 413 swings as the nut portion 408 moves.
[0087]
As a result, the connecting gear 412 meshes with the rack gear 317 of the box rack 3, and the power of the driving motor 416 is transmitted to the box rack 3. On the other hand, when the pin pusher 405 is retracted by driving the pusher motor 407, the slider 308 returns to the original position, and the gate plate 305 is closed. At the same time, since the meshing between the connecting gear 412 and the rack gear 317 is released, the power transmission is interrupted.
[0088]
The posture control mechanism 44 includes a drive motor 416, guide rollers 418, 425, and 426 provided at the front upper and lower stages and the rear middle stage so as to cross the bucket unit housing 423, and three guide rollers 418, 425, A belt 420 (timing belt) bridged between pulleys 419, 417, and 427 of 426. The posture control mechanism 44 has a function of controlling the product in a standing posture after the product is sent out from the box rack 3, and the operation thereof will be described later.
[0089]
Further, a conveyor 45 is disposed on the bottom surface of the bucket unit housing 423 so as to be slightly inclined forward. A conveyor belt 428 (timing belt) of the conveyor 45 is stretched between a front lower guide roller 425 driven by a driving motor 416 and the other guide roller 429. The conveyor belt 428 is preferably made of a material having a high friction coefficient, such as polyurethane, silicon, soft PVC, or the like having a resin hardness of 70 or less.
[0090]
Further, a product detection switch 430 for detecting a product sent out from the box rack 3 is provided in the vicinity of the opening 404 entrance of the box rack bucket unit 41. The detection lever 431 of the product detection switch 430 is positioned so as to cross the entrance of the opening 404 and is in contact with the delivered product. With the above configuration, a regular product can be held in a good posture and conveyed to the product take-out port 103.
[0091]
On the other hand, the spiral rack bucket unit 46 is coupled in parallel with the box rack bucket unit 41 and shares the drive motor 416 of the conveyors 47 and 45. The conveyor 47 has a structure in which a conveyance belt 434 (timing belt) is stretched between a guide roller 432 arranged in the front lower stage and a guide roller 433 arranged in the rear middle stage. Compared with the conveyor 45, it arrange | positions more inclined and the width | variety is also large. As with the box rack conveyor 45, the conveyor belt 434 is preferably made of a material having a high coefficient of friction, such as polyurethane, silicon and soft PVC having a resin hardness of 70 or less.
[0092]
The front lower guide roller 432 is coupled to the rotation shaft of the speed reduction mechanism 415. The bucket unit housing 423 has a partially opened front surface, and a flapper 436 is attached to cover the opening 435. The flapper 436 is biased against the periphery of the front opening by a torsion coil spring 437. A part of the flapper 436 has a protruding shape, and a flapper opening / closing detection switch 438 is provided so as to face the protruding shape.
[0093]
The upper surface of the bucket unit housing 423 also has an opening 439, which is slightly larger than the box rack bucket unit 41. A product detection switch 440 is provided in the upper surface opening 439. The detection lever 441 of the product detection switch 440 crosses the center of the opening 439. With the above configuration, it becomes possible to receive non-standard products and transport them to the product outlet.
[0094]
FIG. 15 is a perspective view showing a joint portion with the rotation shaft of the speed reduction mechanism. Since the spiral rack bucket unit 46 shares a power source with the box rack bucket unit 41, power is obtained from the speed reduction mechanism 415 of the drive motor 416 via the joint 442. The joint 442 has a structure in which a cylindrical shaft 444 having a key groove 443 and a real shaft 446 provided with a key 445 projecting from the outer periphery are abutted and joined. In addition to the joint 442, this joint part can also use a meshing clutch.
[0095]
FIG. 16 is an explanatory diagram showing operations of the box rack and the bucket unit. First, the bucket unit 4 is accessed from the home position to the substantially front surface of the box rack 3 by the XY transport mechanism 5 as shown in FIG. When the pin pusher mechanism 42 is operated at this position and the pin pusher 405 protrudes from the bucket unit 4 side, the pin pusher 405 hits the slider 308 of the box rack 3 and pushes in the slider 308 as shown in FIG. When the slider 308 is pushed in, the gate plate 305 is opened upward by the action of the cylindrical cam 307 and the restraint of the product G is released on the front surface of the rack.
[0096]
Further, as the pin pusher 405 protrudes, the dog 414 provided on the nut portion 408 engages with the protrusion 422 of the swing plate 413. For this reason, the connecting gear 412 swings and meshes with the rack gear 317 of the box rack 3, and a power transmission path is formed between the drive motor 416 and the rack gear 317. Here, when the drive motor 416 is driven, the rotation is transmitted to the connection gear 412 via the speed reduction mechanism 415, the belt 420, the guide roller 418, and the drive gear 421, and the connection gear 412 starts to rotate in the arrow direction in the figure.
[0097]
As a result, the rack gear 317 rotates and the belt 315 is fed forward on the bottom surface of the column case 301. The product G is pushed out by the pusher 313 driven by the belt 315 and is sent out from the box rack 3. The delivered product G is received by the bucket unit 4. At this time, the product detection switch 430 provided in the opening 404 detects the entry of the product G. In the bucket unit 4, the drive motor 416 is stopped with a slight delay in timing based on this detection signal, and the delivery of the product G is stopped.
[0098]
When the product G is sent out, the pin pusher 405 is retracted as shown in FIG. When the pin pusher 405 is retracted, the slider 308 returns to the original position by the spring force, and the gate plate 305 is closed by the action of the cylindrical cam 307. Thereby, the commodity G is restrained again on the front surface of the rack. As the pin pusher 405 is retracted, the swing plate 413 supported by the dog 414 is released, and the connecting gear 412 is detached from the rack gear 317 by the spring force.
[0099]
As a result, the power transmission path from the drive motor 416 to the rack gear 317 is blocked. On the other hand, the delivered product G is once supported at the lower part by the rack front end edge and leans against the front upper guide roller 426 in a forward tilted posture, but by slightly raising the bucket unit 4 As shown in the figure, the lower part is supported by a rear middle guide roller 418.
[0100]
Subsequently, as shown in FIG. 4D, when the drive motor 416 is started, the guide rollers 426 and 418 at the front upper stage and the rear middle stage of the attitude control mechanism 44 rotate, and the product G is moved from the forward inclined attitude. Change to a standing posture and land on the conveyor 45. Next, the bucket unit 4 that has received the product G is transported to the product take-out port 103 by the XY transport mechanism 5, and the product G is unloaded at this position.
[0101]
Specifically, as shown in FIG. 5E, the conveyor 45 provided at the bottom is driven to carry out the commodity G from the bucket unit 4. The flapper 402 is pushed by the product itself to open. When the flapper 402 is closed, the drive motor 416 is stopped by a signal from the flapper opening / closing detection switch 403a and enters a standby state. The user opens the flapper at the product outlet 103 of the outer door 104 and takes out the product.
[0102]
As a modification of the posture control mechanism 44, a guide bar is provided instead of the front upper guide roller 426, and a timing belt is stretched between the rear middle guide roller 418 and the front rear guide roller 425. It may be constructed (not shown). In this case, the posture of the product leaning on the guide bar in a forward leaning posture is controlled by the rear middle guide roller 418.
[0103]
FIG. 17 is an explanatory diagram showing operations of the spiral rack and the bucket unit. As shown in FIG. 2A, first, the bucket unit 4 is accessed from the home position to the substantially front surface of the spiral rack 2 by the XY transport mechanism 5. When the driving motor 210 of the spiral rack 2 is driven at this position, the spiral 202 rotates and the pitch 202p is sent to the front of the rack. Thereby, the product G restrained between the pitches 202p is sent out from the spiral rack 2. When the product G is sent out, it falls as it is and is received in the bucket unit housing 423 from the upper opening 439 of the spiral rack bucket unit 46.
[0104]
The receipt of the product G by the bucket unit 4 is detected by a product detection switch 440 provided in the upper opening 439. The XY transport mechanism 5 transports the bucket unit 4 to the product outlet 103 with a slight delay with reference to the detection signal of the product detection switch 440. Then, as shown in FIG. 6B, the product G is carried out while driving the conveyor 47 at the bottom by the driving motor 416 to push open the flapper 436. When the flapper 436 is closed, the drive motor 416 is stopped by a signal from the flapper opening / closing detection switch 438 and enters a standby state. The user opens the flapper at the product outlet 103 of the outer door 104 and takes out the product G.
[0105]
[Structure of XY transport mechanism]
FIG. 18 is a perspective view showing the structure of the XY transport mechanism shown in FIG. The XY transport mechanism 5 includes an X-axis transport unit 51 and a Y-axis transport unit 52. The X-axis transport unit 51 has the bucket unit 4 mounted thereon, an X guide rail 501 provided in the X direction, an X-axis servo motor 502 that moves the bucket unit 4 in the X-axis direction, and rotation of the X-axis servo motor 502. It comprises a timing belt (not shown) that transmits to the bucket unit 4.
[0106]
The Y-axis transport unit 52 is provided along the Y-axis servo motor 503 that moves the X guide rail 501 in the Y direction, the Y guide rail 504 that moves the X guide rail 501 in the Y direction, and the Y guide rail 504. The Y timing belt 505, the shaft 506 that transmits the rotation of the Y-axis servo motor 503 to the left and right Y timing belts 505, and the balancer 507 that balances the X guide rail 501. In the X-axis transport unit 51, limit switches that perform an emergency stop of the X-axis servomotor 502 are arranged at the left and right ends in the X direction (not shown). Similarly, the Y-axis transport unit 52 is provided with limit switches (not shown) for performing an emergency stop of the Y-axis servomotor 503 at the upper and lower ends in the Y direction.
[0107]
[Configuration of control unit]
FIG. 19 is a block diagram showing a control system of the vending machine shown in FIG. The control unit 601 has a memory 602 for storing various data and programs, and based on input signals from the product selection button 110, the coin mechanism 112, and the bill validator 113, the XY transport mechanism 5, the spiral rack 2, and the bucket unit. 4 is controlled. The XY transport mechanism 5 is controlled to rotate the X-axis servo motor 502 and the Y-axis servo motor 503 and receive an emergency stop signal from limit switches on the guide rails 501 and 504, and the X-axis servo motor 502 and The Y-axis servomotor 503 is controlled to stop.
[0108]
For the spiral rack 2, the rotation of the driving motor 210 is controlled, the product detection switch 214 receives the product missing signal, the driving motor 210 is rotated excessively, and the spiral pitch 202 p is sent. For the bucket unit 4, the pusher motor 407 is driven to control the operation of the pin pusher mechanism 42, the product detection signal from the product detection switch 430 is received, the rotation of the drive motor 416 is controlled, and the attitude control mechanism 44 and The conveyor 45 is controlled. In addition, the drive motor 416 is stopped in response to a product carry-out signal from the flapper opening / closing detection switches 403a and 438. Needless to say, the control unit 601 performs control necessary for the normal vending machine 1 in addition to the above.
[0109]
(Embodiment 2)
FIG. 20 is an explanatory view showing the structure of a spiral rack according to the second embodiment of the present invention. Unlike the first embodiment, the spiral rack 12 has a structure in which the power source is disconnected and power is obtained from the bucket unit 14 described later. First, the structure of the spiral rack 12 will be described. The spiral rack 12 is characterized in that the spiral 202 is rotated by the spiral rotating mechanism 220, and the other configuration is the same as that of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted. A spur gear 221 that is not partially provided with teeth is fixed to the rear stage of the spiral mounting flange 203 of one spiral shaft 204.
[0110]
Further, the spur gear 221 is provided with a second spur gear 222 at the meshing position thereof, and a bevel tooth 223 for bending the transmission path at a right angle coaxially with the spur gear 222. The shaft 224 of the bevel gear 223 is rotatably supported by the side surface portion of the column case 201, and a pulley 225 is provided at an intermediate position thereof. A belt 227 (timing belt) is stretched between the pulley 225 and a pulley 226 provided at the front of the rack. Further, the pulley shaft 228 at the front of the rack is rotatably supported by the side surface of the column case 201. A rack gear 229 that meshes with the coupling gear 412 on the bucket unit 14 side is fixed to a portion of the pulley shaft 228 that protrudes from the side surface portion.
[0111]
On the other hand, a claw wheel 231 having a wave-shaped claw portion 230 is fixed to the spiral shaft 204. A lever 232 that swings about the spiral shaft 204 is provided at the rear stage of the hook wheel 231. An end of the lever 232 is provided with a swingable rod-like claw 233, and the tip of the claw 233 is engaged with the claw portion 230 of the claw wheel 231. A slider 234 that slides along the longitudinal direction of the column case 201 is provided on the side surface of the column case 201. A groove 235 is provided obliquely at the rear of the slider 234, and a protrusion 236 provided at the end of the lever 232 is engaged with the groove 235.
[0112]
The slider 234 can slide on a slider sliding portion 237 provided on the side surface of the rack, but is normally biased forward of the rack by a return spring 238 provided between the slider 234 and the side surface of the rack. Further, the front portion of the slider 234 is bent to receive the pin pusher 405 on the bucket unit 14 side. A large spur gear 239 is provided at the last stage of the spiral shaft 204 and meshes with a spur gear 240 provided on the other spiral shaft 204.
[0113]
Note that a cover 241 for protecting the slider 234 and the like is provided on the side of the rack on which the slider 234 is provided. In addition, on the lower surface of the column case 201, a wiring 216 from the product detection switch 214 provided at the front of the rack is laid. The connector 215 at the end of the wiring 216 is fixed to the lower part of the case 242 of the spiral rotating mechanism 220.
[0114]
FIG. 21 is an explanatory diagram showing the structure of the bucket unit according to the second embodiment of the present invention. This bucket unit 14 is provided with a pin pusher mechanism 48 in the spiral rack bucket unit 46 of the first embodiment, and further provided with a drive gear 450 and a connecting gear 451 for transmitting power to the spiral rack 12 shown in FIG. There are features. Since other configurations are substantially the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted (some components are not shown for convenience of description).
[0115]
First, the pin pusher mechanism 48 has the same configuration as that of the first embodiment, and includes a pin pusher 452 protruding toward the spiral rack 12, a napier screw mechanism 453 that holds the pin pusher 452 and moves forward and backward, and a napier screw mechanism 453. And a pusher motor 454 to be driven. The napier screw mechanism 453 includes a nut portion 455 and a screw portion 456, and a pin pusher 452 is attached to the nut portion 455. Further, the end gear 457 of the screw portion 456 meshes with the gear 458 of the pusher motor 454. A dog 460 that engages with a swing plate 459 that pivotally supports the connecting gear 451 is provided below the nut portion 455.
[0116]
The drive gear 450 is fixed to the shaft of a guide roller 418 provided at the rear middle stage of the box rack bucket unit 41 and receives power from a drive motor 416 provided in the box rack bucket unit 41. Further, in order to drive the rack gear 229 on the spiral rack 12 side, a connecting gear 451 that meshes with the drive gear 450 and swings about the axis of the guide roller 418 is provided. The connecting gear 451 is pivotally supported on a swing plate 459 that swings about the axis of the guide roller 418. A part of the swing plate 459 is provided with a protrusion 461 that engages with a dog 460 provided on the nut portion 455.
[0117]
Further, a coil spring 462 is provided between the swing plate 459 and the bucket unit housing 423. According to such a configuration, since the power source is disconnected from the spiral rack 12 and the power sources of all the spiral racks 12 are provided on the bucket unit 14 side, the control can be simplified and the cost of the vending machine 1 can be reduced due to the smaller power source. Can be reduced.
[0118]
FIG. 22 is an explanatory diagram showing the operation of the spiral rotation mechanism. In the sales standby state, as shown in FIG. 5A, the mesh with the second spur gear 222 is disengaged in the portion 221a where the teeth of the spur gear 221 are not provided, and the claw 233 of the lever 232 and the claw The claw portion 230 of the car 231 is in an engaged state. Next, after the bucket unit 14 accesses the lower front surface of the predetermined spiral rack 12, the pin pusher mechanism 48 is operated. First, when the nut portion 455 of the pin pusher mechanism 48 moves, the connecting gear 451 swings together with the swing plate 459 and meshes with the rack gear 229 on the spiral rack 12 side, as shown in FIG.
[0119]
Thus, a transmission path is formed from the drive motor 416 on the bucket unit 14 side to the second spur gear 222 via the rack gear 229, the pulley 226, the timing belt 227, and the bevel gear 223. Next, when the pin pusher 452 pushes in the slider 234, the projection 236 in the groove 235 moves downward and the lever 232 swings as shown in FIG. Thereby, the claw 233 of the lever 232 pushes the claw portion 230 of the claw wheel 231 to slightly rotate the claw wheel 231. By this rotation, the teeth of the spur gear 221 mesh with the second spur gear 222. Thereby, the power transmission path from the drive motor 416 on the bucket unit 14 side to the spiral shaft 204 is completed.
[0120]
In this state, the power is transmitted from the drive motor 416, whereby the spiral shaft 204 continues to rotate ((d) in the figure). When the spiral shaft 204 rotates approximately once, the portion 221a where the teeth of the spur gear 221 are not provided again comes to the second spur gear 222 side. Thereby, power transmission is interrupted and the rotation of the spiral shaft 204 is stopped (FIG. 1A). The product is sent out from the spiral rack 2 by the rotation of the spiral shaft 204 and dropped into the bucket unit 14 from the upper opening 439. The drive motor 416 stops operating based on the product detection signal of the product detection switch 440 that accompanies receipt of the product. When the commodity is conveyed to the commodity outlet 103 by the bucket unit 14, the conveyor 47 is driven by the driving motor 416, and the commodity is unloaded from the bucket unit 14 (not shown).
[0121]
When the spiral shaft 204 is rotated again, the connecting gear 451 and the rack gear 229 are engaged with each other and the slider 234 is pushed again by the pin pusher 452. According to the spiral rotation mechanism 220, the spiral shaft 204 can be reliably stopped after one rotation. Since the operation on the box rack side is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted.
[0122]
The spiral rotation mechanism 220 is configured to reliably stop the spiral shaft 204 after one rotation using the slider 234, the claw wheel 231 and the like. However, such a configuration may be omitted. That is, the slider 234, the lever 232, and the claw wheel 231 are omitted, and the teeth of the spur gear 221 provided on the spiral shaft 204 are provided over the entire circumference. Accordingly, the pin pusher 452 of the pin pusher mechanism 48 on the bucket unit 14 side becomes unnecessary. However, the napier screw mechanism 453 and the pusher motor 454 are necessary to swing the connecting gear 451.
[0123]
(Embodiment 3)
FIG. 23 is an explanatory diagram showing the structure of the bucket unit according to the third embodiment of the present invention. The bucket unit 24 is obtained by integrating the box rack bucket unit 41 and the spiral rack bucket unit 46 according to the first embodiment. The basic structure is the same as that of the box rack bucket unit 41, but the inclination angle of the conveyor 49 provided on the bottom surface can be changed, and the lateral size is increased to be approximately the same size as the spiral rack bucket unit 46. Is different.
[0124]
According to this configuration, the bucket unit 24 can be made compact. The commodity detection switch 430 is shared between the case where the box rack 3 is used and the case where the spiral rack 2 is used. Hereinafter, the description of the same part as Embodiment 1 is abbreviate | omitted, and a different part is demonstrated.
[0125]
An inclination angle changing mechanism 470 is provided on the side surface of the bucket unit 24 in order to change the inclination angle of the conveyor 49. FIG. 24 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the tilt angle changing mechanism shown in FIG. The conveyor 49 has a frame 471 that supports the rotating shaft of the pulley 425. The frame 471 is always pulled upward by a coil spring 472. In addition, a support member 474 that is bent in a U-shape and has a long hole 473 in its foot is provided at the top of the frame 471. A positioning pin 475 is passed through the long hole 473 of the support member 474, and the positioning pin 475 is biased toward the frame 471 by a coil spring 476.
[0126]
The positioning pin 475 is provided on the side surface of the bucket unit 24 and penetrates an arcuate guide groove 478 having a key portion 477 and projects to the side surface of the bucket unit housing 423. Further, the pulley shaft of the conveyor 49 also protrudes from an arc-shaped groove provided on the side surface of the casing (not shown), and a gear 479 is fixed to the end thereof. The gear 479 is provided with a reduction wheel train 480, and a long projection 482 is formed on a part of the driven vehicle 481. The protrusion 482 interferes with the positioning pin 475 when the driven wheel 481 rotates. On the other hand, a cam projection 483 having an elephant nose shape is formed on the swinging plate 413 that pivotally supports the connecting gear 412.
[0127]
FIG. 25 is an explanatory diagram showing the operation of the conveyor tilt angle changing mechanism. First, as shown in FIG. 5A, when the conveyor 49 receives goods sent from the spiral rack 2, the inclination angle of the conveyor 49 is the same as the spiral rack conveyor 47 of the first embodiment. It is set tightly. When the commodity from the spiral rack 2 is received, since the conveyor 49 is driven without operating the napier screw mechanism 406, the inclination angle changing mechanism 470 does not operate.
[0128]
Next, when receiving goods from the box rack 3, it is necessary to change the conveyor 49 to the same inclination angle as the box rack conveyor 45 of the first embodiment. First, when the pin pusher mechanism 42 is operated to project the pin pusher 405, the nut portion 408 of the napier screw mechanism 406 engages with the protrusion 422 of the swing plate 413, and the swing plate 413 swings. Since this operation is the same as that of the first embodiment, the illustration is omitted. Subsequently, the cam protrusion 483 interferes with the positioning pin 475 due to the swinging of the swinging plate 413, and the positioning pin 475 follows the cam protrusion 483 ((b) in the figure). The conveyor 49 relaxes its inclination angle as the positioning pin 475 moves downward along the guide groove 478.
[0129]
Subsequently, when the cam protrusion 483 further rotates, the positioning pin 475 is carried to the lower end of the guide groove 478 as shown in FIG. Pushed in. Since the positioning pin 475 is movable along the long hole 473 of the support member 474 and is urged toward the frame 471, the positioning pin 475 is engaged with the key portion 477 of the guide groove 478 as shown in FIG. It stops.
[0130]
Next, when the pin pusher mechanism 42 is operated again and the pin pusher 405 is retracted, the cam protrusion 483 returns to the original position together with the swing plate 413. Since the positioning pin 475 is locked to the key portion 477, it does not interfere with the cam protrusion 483. When the commodity is received in the bucket unit 4 and conveyed to the commodity outlet 103, the conveyor 49 starts to operate. When the conveyor 49 is operated, the driven wheel 481 of the reduction gear train 480 starts to rotate. The reduction ratio of the reduction gear train 480 is such that the driven vehicle 481 makes one rotation when the pulley 429 rotates more than the number of rotations necessary for the pulley 429 to completely carry out the goods on the conveyor 49. Set to.
[0131]
When the driven wheel 481 rotates, the projection 482 interferes with the positioning pin 475 as shown in FIG. As a result, the positioning pin 475 is pushed out from the key portion 477 ((f) in the figure). When the positioning pin 475 loses engagement with the key portion 477, the conveyor 49 is lifted upward by a coil spring 472 provided on the conveyor 49, as shown in FIG. Thereby, the conveyor 49 returns to the state which receives the goods sent out from the spiral rack 2.
[0132]
Since the positioning pin 475 on the guide groove 478 is located outside the locus of the tip of the protrusion 482, it does not interfere with the protrusion 482 when the conveyor is operated. In this way, the inclination angle of the conveyor 49 can be kept tight when the spiral rack is used, and the inclination angle of the conveyor 49 can be kept loose when the box rack is used. Since other basic operations are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted. In addition to the above configuration, an actuator for changing the inclination angle of the conveyor 49 may be provided separately. For example, the inclination angle of the conveyor 49 may be changed by driving a motor.
[0133]
(Embodiment 4)
FIG. 26 is a perspective view showing a spiral rack of the vending machine according to the fourth embodiment of the present invention. 27 is a front view of the spiral rack shown in FIG. 26, and FIG. 28 is a plan view of the spiral rack shown in FIG. The spiral rack 23 has a configuration in which two metal spirals 252 are vertically arranged in a longitudinal direction in a column case 251 made of sheet metal. One end of each spiral 252 is fixed to the spiral shaft 254 by a spiral mounting flange 253, and the other end is released on the front side of the rack.
[0134]
The lower spiral 252 is held at a correct position by a chevron-shaped guide portion 255 provided on the bottom surface of the column case 251. The upper spiral 252 is in contact with and supported by a guide bar 256 provided from the rear upper part to the front part of the column case 251 (the spiral 252 is suspended by the guide bar 256). The front end portion of the guide bar 256 is bent so as not to interfere with the product, and is fixed on both side surfaces of the front portion of the column case 251.
[0135]
A spur gear 257 is fixed to the end of each spiral shaft 254, and one spur gear 257 and the other spur gear 257 are connected via two intermediate wheels 258. One of the intermediate wheels 258 is engaged with a gear 260 of a driving motor 259 that serves as a power source, and the rotation of the driving motor 259 causes both spur gears 257 to rotate in opposite directions. The drive motor 259, the intermediate wheel 258, and the spur gear 257 are accommodated in a power box 261 provided on the back side of the column case.
[0136]
The product G is restrained between the pitch 252p of the upper and lower spirals 252 and the side surface of the column case 251 (see FIGS. 27 and 28). By using this spiral rack 23, a long product can be accommodated and sent out. A guide wheel 262 that travels on the rack support frame 108 is provided on the bottom surface of the column case 251. The rotation of the driving motor 259 may be transmitted to the spiral shaft 254 by a belt instead of the intermediate wheel 258. Further, the interval between the spirals 252 may be adjusted according to the length of the product G. Further, three or more spirals 252 may be arranged vertically.
[0137]
In the above configuration, when the user selects the product G, the spiral 252 of the spiral unit 23 that stores the product G rotates, and the product G is sent out from the spiral rack 23 by sending 1/2 pitch (spiral 252). Product G is restrained to the left and right of The commodity G is received by the bucket unit 4 waiting under the spiral rack 23 and is conveyed to the commodity outlet 103.
[0138]
Similarly to the first embodiment, the spiral 252 may be rotated before the bucket unit 4 reaches the lower front side of the spiral rack 2. In this way, the time until product acceptance can be shortened. Further, as shown in the second embodiment, the power source may be disconnected from the spiral rack 23 and supplied with power from the bucket unit 4 side. In this way, control can be simplified and the cost of the vending machine can be reduced.
[0139]
(Embodiment 5)
FIG. 29 is a perspective view showing a box rack of a vending machine according to the fifth embodiment of the present invention. 30 is a cross-sectional view of the box rack shown in FIG. This box rack has substantially the same configuration as that shown in the first embodiment, but is characterized in that the pusher 313 is not provided and the product is sent out only by the transport belt 330. First, pulleys 332 are provided at the front and rear portions of the column case 331, and the conveyor belt 330 is stretched between these pulleys 332. The rear pulley 332 is provided with a coil spring 333 that adjusts the tension of the conveyor belt 330. A plurality of support rollers 334 for supporting the conveyor belt 330 on the back surface are arranged on the conveyor side of the conveyor belt 330.
[0140]
On the other hand, a rack gear 335 is provided on the front pulley shaft. Power is obtained from the drive motor 416 when the rack gear 335 meshes with the connecting gear 412 of the bucket unit 4. Since the gate mechanism 303 is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted. Rails 336 are provided on the bottom surface of the column case 331 and on both sides of the transport belt 330, and the rails 336 are positioned slightly lower than the top surface of the transport belt 330.
[0141]
The conveyor belt 330 may be a flat belt or a timing belt. In addition, the material of the belt is required to have a large coefficient of friction on the conveying surface. Specific examples of materials that can be used include polyurethane, silicon, and soft PVC having a hardness of 70 or less. A polyurethane having a hardness of 70 or less is most preferable from the viewpoints of wear resistance, durability, cost, and the like. In particular, it is extremely effective in the case of resin compared to the case where the material on the product side is metal or paper. In other words, this box rack is suitable for transporting products wrapped in resin such as sandwiches and confectionery breads, and products made of resin containers such as side dishes and lunch boxes.
[0142]
When the friction coefficient between the conveyance belt 330 and the product is large, the product can be conveyed while maintaining the posture during loading. Further, even if water droplets or dust adheres to the product conveyance surface of the conveyance belt 330, the posture of the product being conveyed is unlikely to change. As a result, the products can be reliably sent one by one, and the products are not damaged. On the bucket unit 4 side, based on the product detection signal from the product detection switch 430, the pin pusher 405 is retracted to interrupt power transmission, and the rotation of the drive motor 416 is stopped.
[0143]
The box rack 13 according to the fifth embodiment can be used in combination with the box rack 3 according to the first embodiment. Further, since the transport belt 330 is used, a wide variety of products can be transported. For this reason, the commodity storage rack 102 can be configured by only the box rack 13. Further, the spiral racks 2 and 12 according to the first or second embodiment can be used together. Further, since the size of the box rack 13 is the same as that of the box rack 3 of the first embodiment, it can be attached to the same rack support frame 108.
[0144]
(Embodiment 6)
FIG. 31 is an explanatory diagram showing a vending machine according to the sixth embodiment of the present invention. The vending machine 1 uses a vertical articulated robot 7 in place of the XY transport mechanism 5. The robot 7 is installed on the front surface of the commodity storage rack 102 in the main body case 101, and its control is performed by the control unit 601. A servo motor and a speed reducer are attached to the joint portion 701. Further, the bucket unit 4 shown in the above embodiment is attached to the pivot 702 at the distal end of the link. The bucket unit 4 is moved by the robot 7 on the front surface of the commodity storage rack 102 having the XY plane coordinates. Although the robot 7 having three degrees of freedom is shown in the figure, a robot having four or more degrees of freedom, which is preferable for work in a plane, may be used.
[0145]
The robot 7 can be manually operated with a joystick 703 provided on the sales operation panel 109 of the vending machine 1. Normally, the product is selected by the product selection button 110 and the robot 7 automatically picks up the selected product. However, when the manual operation button 704 is pressed, the user operates the robot 7 directly to operate the product. Can be taken out. Specifically, as shown in FIG. 32A, when the user presses the manual operation button 704, the manual operation mode is entered. The liquid crystal display panel 111 displays that the manual operation mode has been entered.
[0146]
Next, as shown in FIG. 2B, the user operates the joystick 703 to place the bucket unit 4 provided at the tip of the robot 7 approximately on the front surface of the predetermined spiral rack 2 or box rack 3. On the liquid crystal display panel 111, the rack number that the bucket unit 4 faces is always displayed. When the user presses the confirm button 705 on the head of the joystick 703 in this state, the automatic operation mode is entered again, and the control unit 601 adjusts the error of the position of the bucket unit 4 ((c) in the figure).
[0147]
At this time, the liquid crystal display panel 111 displays the rack number facing the bucket unit 4 and the fact that the automatic operation mode has been entered, and the direction indicator lamp 706 on the product operation panel 109 lights up the error adjustment state. . Since the operation after the access of the bucket unit 4 is the same as that of the above embodiment, the description is omitted. When the bucket unit 4 receives the commodity, the robot 7 automatically moves the bucket unit 4 to the commodity outlet 103. In addition, you may make it perform operation | movement after accepting goods by manual operation.
[0148]
【The invention's effect】
As described above, the present invention According to the vending machine Since a box rack and a spiral rack are used together, a wide variety of products can be sold.
[0149]
In addition, this invention According to the vending machine Since the plurality of spirals are arranged in the column case in the vertical direction and the product is constrained at least between the spiral pitches, the size of the spiral rack can be reduced in the horizontal direction.
[0150]
In addition, this invention According to the vending machine Since the product is transported and transported by the bucket unit with the carry-out conveyor at the bottom and the XY transport mechanism, it is possible to prevent damage to the product and to impress that the product is handled carefully in the see-through vending machine be able to.
[0151]
In addition, this invention According to the vending machine Since the spiral rack bucket unit and the box rack bucket unit are integrated, the configuration is simplified. In particular, when the entire mechanism is made common, there is no restriction on the position of the spiral rack.
[0152]
In addition, this invention According to the vending machine Since the vending machine is configured by the X-Y transport mechanism, the bucket unit, and the spiral rack in which a plurality of spirals are arranged in the horizontal direction or the vertical direction, a wide variety of products can be sold.
[0153]
In addition, this invention According to the vending machine Since the power source is separated from the spiral rack side and provided on the bucket unit side, only one power source is required. For this reason, cost can be reduced.
[0154]
In addition, this invention According to the vending machine Since the power source is separated from the spiral rack side and the box rack side and provided on the bucket unit side, and the power source for driving the spiral rack and the box rack is shared, the cost can be further reduced.
[0155]
In addition, this invention According to the vending machine The spiral can be reliably stopped by one rotation, and can be rotated again by an external mechanical force.
[0156]
In addition, this invention According to the vending machine Since the spiral is rotated before the bucket unit is positioned near the lower front side of the spiral rack, the product can be sent out in a short time.
[0157]
In addition, this invention According to the vending machine Since the detection switch for detecting the omission of the product is provided between the spiral pitches, the short sale of the product can be prevented.
[0158]
In addition, this invention According to the vending machine Since the missing goods detection means is provided between the spiral pitches, the missing goods are detected and the missing goods information is output, and the power source provided in the bucket unit is controlled based on the missing goods information. Short selling can be prevented.
[0159]
In addition, this invention According to the vending machine Since the commodity is taken out using the articulated robot, the user can be entertained.
[0160]
In addition, this invention According to the vending machine Since the articulated robot is moved by the joystick, the user can purchase the product while enjoying it.
[0161]
In addition, this invention According to the spiral rack used in vending machines Since the power source is separated from the spiral rack side and provided on the bucket unit side, only one power source is required, and the cost can be reduced.
[0162]
In addition, this invention According to the spiral rack used in vending machines Since the plurality of spirals are arranged in the column case in the vertical direction, the product is restrained between the spiral pitches, and the product is sent out by the rotation of the spiral, the product can be accommodated in the vertical direction.
[0163]
In addition, this invention According to the spiral rack used in vending machines The spiral can be reliably stopped by one rotation, and can be rotated again by an external mechanical force.
[0164]
In addition, this invention According to the spiral rack used in vending machines In addition, since a detection switch for detecting missing goods is provided between the spiral pitches, it is possible to prevent short sales of the goods.
[0165]
In addition, this invention According to the box rack used for vending machines Since at least the product carrying surface of the belt of the belt carrying device is made of polyurethane having a resin hardness of 70 or less, it is possible to carry the belt while maintaining a stable posture because friction against the product can be sufficiently secured.
[0166]
In addition, this invention According to the box rack used for vending machines Since the power source is separated from the box rack side and provided outside, only one power source is required. For this reason, cost can be reduced. Further, since polyurethane having a resin hardness of 70 or less is used for the product carrying surface of the belt, the belt can be carried while the posture of the product is stably maintained.
[0167]
In addition, this invention According to the vending machine As a box rack of the above vending machine, the above Using a box rack Of this invention According to the vending machine ,the above Vending machine box rack A bucket unit which is located near the lower front side of the box rack and receives a product sent from the box rack and carries a received product at the bottom, and an XY transport that moves the bucket unit up, down, left and right And a mechanism. For this reason, it is possible to carry the belt while stably maintaining the posture of the product. In addition, a wide variety of products can be transported.
[0168]
Next, the present invention According to the vending machine Since compatibility is obtained between the spiral rack and the box rack, the combination pattern of racks can be increased. For this reason, it can respond to various goods.
[0169]
Next, the present invention According to the vending machine Since the XY transport mechanism is moved by the joystick, the user can purchase the product while enjoying it.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a vending machine according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view of the vending machine shown in FIG.
FIG. 3 is an internal explanatory diagram of the vending machine shown in FIG. 1;
4 is a front view of the product storage rack of the vending machine shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a perspective view showing the spiral rack shown in FIG. 1;
6 is a top view of the spiral rack shown in FIG. 5. FIG.
7 is a view A of the spiral rack shown in FIG. 5. FIG.
8 is a rear view of the spiral rack shown in FIG. 5. FIG.
9 is a rear view of the spiral rack shown in FIG. 5. FIG.
10 is a perspective view showing the box rack shown in FIG. 1. FIG.
11 is a front view and a side view of the box rack shown in FIG.
12 is a block diagram showing the bucket unit shown in FIG. 1. FIG.
13 is a configuration diagram showing a box unit for the box rack shown in FIG. 1; FIG.
14 is a block diagram showing a bucket unit for the spiral rack shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 15 is a perspective view showing a joint portion with a rotation shaft of a speed reduction mechanism.
FIG. 16 is an explanatory diagram showing the operation of the box rack and the bucket unit.
FIG. 17 is an explanatory diagram showing the operation of the spiral rack and the bucket unit.
18 is a perspective view showing a structure of the XY transport mechanism shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 19 is a block diagram showing a control system of the vending machine shown in FIG. 1;
FIG. 20 is an explanatory diagram showing the structure of a spiral rack according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 21 is an explanatory view showing the structure of a bucket unit according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 22 is an explanatory diagram showing the operation of the spiral rotation mechanism.
FIG. 23 is an explanatory diagram showing the structure of the bucket unit according to the third embodiment of the present invention.
24 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the tilt angle changing mechanism shown in FIG. 23. FIG.
FIG. 25 is an explanatory diagram showing the operation of the conveyor tilt angle changing mechanism.
FIG. 26 is a perspective view showing a spiral rack of the vending machine according to the fourth embodiment of the present invention.
27 is a front view of the spiral rack shown in FIG. 26. FIG.
28 is a plan view of the spiral rack shown in FIG. 26. FIG.
FIG. 29 is a perspective view showing a box rack of a vending machine according to a fifth embodiment of the present invention.
30 is a cross-sectional view of the box rack shown in FIG. 29. FIG.
FIG. 31 is an explanatory diagram showing a vending machine according to a sixth embodiment of the present invention.
32 is an explanatory diagram showing an operation of the robot shown in FIG. 31;
[Explanation of symbols]
1 Vending machine
101 Body case
102 Product storage rack
103 Product outlet
104 Outer door
105 Inner door
106, 107 Transparent plate
108 Rack support frame
109 Sales operation panel
2 Spiral rack
201 Column case
202 spiral
206 Rail member
208 spur gear
209 Intermediate car
210 Driving motor
211 gear
214 Product detection switch
3 Box rack
301 Column case
302 Commodity delivery mechanism
303 Gate mechanism
304 Pusher mechanism
305 Gate plate
306 Swing mechanism
307 Cylindrical cam
308 Slider
313 pusher
314 Belt mechanism
315 belt
4 bucket units
41 Bucket unit for box rack
42 Pin pusher mechanism
43 Drive mechanism
44 Attitude control mechanism
45, 47 conveyor
405 Pin pusher
406 Napier Screw Mechanism
407 pusher motor
412 Connecting gear
413 Swing plate
414 Dog
416 Driving motor
418, 425, 426 Guide rollers
420 belt
421 Drive gear
442 Fitting
5 XY transport mechanism
51 X-axis transport unit
52 Y-axis transport unit
601 Control unit
602 memory

Claims

A spiral rack that arranges a plurality of spirals rotated by a rotation mechanism in a column case in a horizontal direction or a vertical direction, restrains the product at least between the spiral pitches, and sends the product by rotating the spiral;
A bucket unit that is located near the lower front side of the spiral rack and receives a product sent out from the spiral rack, and a conveyor that carries the received product at the bottom;
An XY transport mechanism for moving the bucket unit vertically and horizontally;
A drive source provided in the bucket unit;
An operating pusher provided in the bucket unit;
A spiral shaft fixed to the spiral of the spiral rack;
A slider that is provided in the spiral rack and slides when pushed by the operating pusher at the access position of the bucket unit relative to the spiral rack;
A claw wheel fixed to the spiral shaft and having a claw portion on the outer peripheral portion;
A main gear fixed to the spiral shaft and having a portion with no teeth on the outer periphery;
It has a claw and is arranged so that it can swing along the guide part provided on the slider when the slider slides, and when the slider slides, the claw wheel is pushed by pushing the claw part through the claw. A lever to rotate,
The gear that meshes with the main gear until it reaches the part where the teeth are not provided when the toothed wheel is rotated by the swing of the lever while the meshing with the main gear is disengaged in the part where the teeth are not provided in the sales standby state A power transmission unit that rotates the main gear by the power source of the bucket unit in a state in which the gear is engaged with the main gear.
Vending machine, characterized in that it comprises a.

A box rack that moves by a linear motion mechanism in a column case that stores and arranges the products, and pushes the end of the product row with the moving pusher to send out the products;
Means for transmitting and coupling the power source of the bucket unit and the linear motion mechanism of the box rack at the access position of the bucket unit with respect to the box rack, and transmitting power from the power source to the linear motion mechanism;
The vending machine according to claim 1, further comprising:

3. The vending machine according to claim 2, wherein a power source that transmits power to the box rack and a power source that transmits power to the spiral rack are shared .

2. The vending machine according to claim 1 , wherein the spiral unit is rotated before the bucket unit is positioned near the lower front side of the spiral rack .

2. The vending machine according to claim 1 , further comprising a detection switch for detecting a missing product between the spiral pitches .

Product missing detection means provided between the spiral pitches for detecting product missing and outputting product missing information;
Control means for controlling the XY transport mechanism and the bucket unit, and for controlling the power source provided in the bucket unit based on the product dropout information when the product dropout occurs.
The vending machine according to claim 1 , further comprising:

The vending machine according to claim 2 , wherein the rack support frame of the commodity storage rack can support both a spiral rack and a box rack .

The vending machine according to claim 1 , wherein the XY transport mechanism is moved by a joystick .

A spiral that is provided in the column case and sends out a product constrained between the spiral pitches when rotated by a rotation mechanism;
A transmission coupling for obtaining power for rotating the spiral by coupling with an external power source;
With
The transmission coupling part
A spiral shaft fixed to the spiral of the spiral rack;
A slider that is provided in the spiral rack and slides when pushed in from the outside,
A claw wheel fixed to the spiral shaft and having a claw portion on the outer peripheral portion;
A main gear fixed to the spiral shaft and having a portion with no teeth on the outer periphery;
It has a claw and is arranged so that it can swing along the guide part provided on the slider when the slider slides, and when the slider slides, the claw wheel is pushed by pushing the claw part through the claw. A lever to rotate,
The gear that meshes with the main gear until it reaches the part where the teeth are not provided when the toothed wheel is rotated by the swing of the lever while the meshing with the main gear is disengaged in the part where the teeth are not provided in the sales standby state A power transmission unit that rotates the main gear by the power source of the bucket unit in a state in which the gear is engaged with the main gear.
Spiral rack used for vending machines characterized by comprising

The spiral rack used in the vending machine according to claim 9, wherein a plurality of spirals are arranged in the column case in the vertical direction, the product is constrained at least between the spiral pitches, and the product is sent out by rotating the spiral.

The spiral rack used for the vending machine according to claim 9, wherein a detection switch for detecting a missing product is provided between the spiral pitches.