JP2018112792A - 滑り検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】硬貨処理装置の硬貨搬送機構等で、硬貨等の詰まりが生じて滑り状態が生じた場合に、これを確実に検知し、釣り銭硬貨の未排出の問題を解消する滑り検知装置を提供する。
【解決手段】滑り検知装置は、駆動プーリ１４の回転駆動力を搬送ベルト１２に伝え、この搬送ベルト１２を例えば環状のルートに沿って移動させる構成において、駆動プーリ１４と搬送ベルト１２の間に発生する滑りを、駆動プーリ１４の回転量と従動プーリ１２の移動量とを比較することにより検知することによって構成される。
【選択図】図２

Description

本発明は滑り検知装置に関し、特に、硬貨処理装置等に組み込まれた搬送機構により硬貨等を搬送する場合に好適な滑り検知装置に関するものである。

自動券売機等に組み込まれた硬貨処理装置では、釣り銭が生じた場合に釣り銭用硬貨を用意する機構、および、当該硬貨を案内・搬送して釣り銭硬貨の排出口から排出するための搬送機構（または搬送ガイド機構）を備える。硬貨処理装置は、通常的に、自動券売機の紙幣投入口等から投入された紙幣等の金額と、購入しようとする切符の入力情報と、演算手段で計算された釣り銭情報とに基づいて、必要な返却用の釣り銭硬貨を準備し、搬送機構で釣り銭硬貨を搬送し、釣り銭硬貨の排出口より釣り銭用の硬貨を排出する。釣り銭用の硬貨は、各種硬貨の硬貨ホッパー（図示せず）の放出口から下方に放出され、硬貨搬送用の搬送ベルト上に落下し、当該搬送ベルトにより搬送され、釣り銭硬貨の排出口まで移動し、外部へ排出される。搬送ベルトは、その水平部分で、上方に配置された硬貨ホッパーの放出口から放出された硬貨を受ける。落下した硬貨は、通常、横倒しになり、搬送ベルト上で横倒しの状態で搬送される。

硬貨処理装置において釣り銭硬貨の排出口は相対的に装置の上方位置に設けられているため、上記の硬貨の搬送機構は、水平搬送の部分と、垂直搬送の部分を有している。搬送機構の搬送ベルトは、環状の形態を有しており、少なくとも２つの環状搬送ベルトがそれぞれの配置位置にて駆動プーリ（または駆動ローラ）および複数の従動プーリ（または従動ローラ）の周りに掛け渡されている。搬送ベルトの垂直搬送の部分では、２つの搬送ベルトは、密着状態で重ね合わされることにより互いに接触する部分を形成し、硬貨を２つの搬送ベルトで挟み込まれた状態にし、当該硬貨を上方に移動させ、排出口まで搬送するように構成されている。

滑り検知に関する公知文献として下記の特許文献１，２を挙げることができる。特許文献１は、硬貨処理装置に関するものであり、当該硬貨処理装置において、搬送ベルトやプーリの外周にゴミや異物が付着するのを防止する構成を備え、ベルト滑りの搬送異常を防止する構成を開示している。特許文献２は、ベルト式無段変速機に関するものであるが、プーリの回転速度とベルトの速度とに基づきプーリとベルトの間での滑りの発生を検知する滑り検知手段について記載されている。

特開２０１１−１０７９４０号公報 特開２０１０−２７６０８３号公報（請求項１等）

従来の硬貨処理装置の釣り銭硬貨の搬送機構では、搬送ベルトで搬送される硬貨に関して詰まりの問題が起き、釣り銭硬貨を排出できないという問題が存在した。硬貨の詰まりの現象としては、搬送ベルトの移動動作が完全に停止する場合、および、搬送ベルトは完全に停止せず、駆動プーリと搬送ベルトの間に滑り現象が生じた状態で不完全な状態で移動する場合の２つの場合が生じる。前者の場合の不具合は例えば駆動モータへの負荷状態を確実に検知することができるので、当該不具合に対処することができる。これに対して、後者の場合の不具合には、今までこの状態を有効に検知する手段が存在せず、対処することができなかった。この不具合は、搬送ベルトは移動動作を行っているものの、硬貨詰まりが生じているので、最終的に釣り銭硬貨を硬貨排出口まで搬送することができない。そのため、結果として自動券売機等の利用者は釣り銭の硬貨を得ることができないという問題を提起する。

本発明の目的は、上記の課題に鑑み、自動券売機等に組み込まれた硬貨処理装置の硬貨搬送機構等で、硬貨等の詰まりが生じて滑り状態が生じた場合に、これを確実に検知し、釣り銭硬貨の未排出の問題を解消することができるようにした滑り検知装置を提供することにある。

本発明に係る滑り検知装置は、上記の目的を達成するため、次のように構成される。

第１の滑り検知装置（請求項１に対応）は、回転手段の回転力を被駆動手段に伝え、この被駆動手段を例えば環状のルートに沿って移動させる構成において、回転手段と被駆動手段の間に発生する滑りを、回転手段の回転量と被駆動手段の移動量とを比較することにより検知することによって構成される。

上記の滑り検知装置では、駆動プーリ等の回転手段と搬送ベルト等の被駆動手段との間で生じる滑りの有無を、回転手段の回転量と被駆動手段の移動量を比較し、回転量と移動量とが量的に一致するか否かに基づいて検知するようにしたため、当該滑りを精度良く検知することができ、滑りに起因する問題やトラブルを適切に解消することが可能となる。

第２の滑り検知装置（請求項２に対応）は、上記の構成において、好ましくは、回転手段の回転数を検知する回転数検知手段と、被駆動手段の移動に対応して回転する従動プーリの回転数を検知する回転数検知手段とを備え、回転手段の回転数と従動プーリの回転数とを比較して滑りを検知することを特徴とする。この構成では、回転駆動力を被駆動手段へ伝える回転手段の回転数と、被駆動手段を支持し当該被駆動手段の移動量に対応して回転する従動プーリの回転数とを比較することにより、所定の回転数でない場合には滑りが生じたとして判断するように構成される。

第３の滑り検知装置（請求項３に対応）は、上記の構成において、好ましくは、滑りが検知されたとき、警報を発する警報手段を備えることを特徴とする。警報手段による警報に基づいて、係員は自動券売機の硬貨処理装置の硬貨詰まりの不具合に迅速に対応することが可能となる。

第４の滑り検知装置（請求項４に対応）は、上記の構成において、好ましくは、被駆動手段は硬貨搬送ベルトであり、硬貨処理装置に適用されることを特徴とする。

本発明によれば、自動券売機等の硬貨処理装置に組み込まれた硬貨搬送装置等において、搬送ベルトで釣り銭用の硬貨を搬送するとき、駆動モータの回転動力で回転する駆動プーリ等の回転手段と、これにより搬送方向に直進動作する搬送ベルト等との間で生じる滑りの有無を、回転手段の回転量と搬送ベルト等の移動量を比較し、回転量と移動量とが量的に一致するか否かに基づいて検知するようにしたため、当該滑りを精度良く検知することができ、警報を迅速に発して、係員を通して滑りに起因する釣り銭不排出の問題やトラブルを適切に解消することができる。

硬貨処理装置の硬貨搬送機構を示す側面図である。 硬貨搬送機構の要部（Ａ）を拡大して示した側面図である。 駆動プーリと搬送ベルトと従動プーリの動作関係を示す図である。 光学的回転検知センサの一例を示す斜視図である。 滑り検知の判断・警告プロセスを示すフローチャートである。 滑り検知の他の実施形態に係る構成を示す図である。

以下に、本発明の好適な実施形態（実施例）を添付図面に基づいて説明する。

本実施形態では、一例として、自動券売機に組み込まれた硬貨処理装置の硬貨用搬送機構の例に基づいて説明する。本発明に係る滑り検知装置の適用例は、硬貨処理装置の硬貨用搬送機構に限定されない。

図１〜図５を参照して、本発明に係る滑り検知装置の第１実施形態を説明する。

図１において、硬貨処理装置１０は硬貨ホッパー部１１を備えている。硬貨ホッパー部１１は、５００円玉、１００円玉、５０円玉、１０円玉の各硬貨を収容した個別の硬貨ホッパーを内蔵している。硬貨ホッパー部１１の下部に示された４つの部分１１ａは、各硬貨ホッパーの硬貨放出口である。制御部（図示せず）の釣り銭演算部等に基づいて算出された釣り銭の硬貨は、硬貨ホッパー部１１内の４つの硬貨ホッパーの硬貨放出口１１ａのいずれかから下方へ放出される。

硬貨処理装置１０内の下部の箇所で、硬貨ホッパー部１１の下側の位置に第１の搬送ベルト１２が配置されている。第１の搬送ベルト１２は環状（またはループ状）の形態を有しており、図１中の下部左端のプーリ１３と、右側上端の駆動プーリ１４と、水平搬送移動と垂直搬送移動の間の移動方向変更部に含まれるプーリ１５およびこれに類する複数のプーリ（図１中フレーム部材に隠れて見えない位置に存する。）と、搬送ルートを定めるためのその他の複数のプーリ１６〜１８等との間に掛け渡されている。なお「プーリ」は「ローラ（回転体）」と同じ概念である。駆動プーリ１４の軸心部は、図示しない駆動モータの駆動軸につながっている。環状の搬送ベルト１２は、ループ状の搬送ルートを形成し、駆動プーリ１４が時計回りに回転すると、駆動プーリ１４、プーリ１６、プーリ１５、プーリ１３、プーリ１７，１８等の順序で時計回りにループ状の搬送ルートに沿って全体として直進的に移動する。駆動プーリ１４以外の他の複数のプーリ１３，１５，１６，１７，１８等は搬送ベルト１２を支持し、かつ、搬送ベルト１２の移動に伴って回転する「従動プーリ」である。従って、以下の説明では、必要に応じて例えば「従動プーリ１６」等と記す。第１の搬送ベルト１２に基づいて作られる搬送路は、図１で明らかなように、水平搬送路と垂直搬送路とから成っている。水平搬送路は、プーリ１３とプーリ１５等の間の搬送路である。垂直搬送路は、駆動プーリ１４とプーリ１５等の間の搬送路である。水平搬送路の搬送ベルト１２は、図１中、右方へ直進的に進行する上段部分と、左方へ直視的に進行する下段部分を有する。垂直搬送路の搬送ベルト１２は、図１中、上方に進行する左側部分と、下方に進行する右側部分を有する。搬送ベルト１２の水平搬送路は、硬貨ホッパー部１１の下方の位置に設定されている。このため、硬貨ホッパー１１の各硬貨ホッパーの硬貨放出口１１ａから放出された硬貨は搬送ベルト１２の水平搬送路（上段部分）の上に落下する。搬送ベルト１２の水平搬送路上に落下した硬貨は、図１中右方に搬送される。

硬貨処理装置１０内の図１中右側部分には第２の搬送ベルト１９が配置されている。第２の搬送ベルト１９は、環状（またはループ状）の形態を有しており、前述の駆動プーリ１４、図１中上側に位置する２つのプーリ２０，２１、下端側の折り返し用のプーリ（図１中フレーム部材に隠れて見えない位置に存する。）、搬送ルートを定めるためのその他の複数のプーリ１７，１８等との間に掛け渡されている。プーリ２０，２１および下端のプーリ等は、搬送ベルト１９の移動に伴って回転する従動プーリである。プーリ１７，１８は、第１の搬送ベルト１２と共用されている。第２の搬送ベルト１９は、下端の図示しないプーリと、上方に位置する駆動プーリ１４との間の移動範囲では、第１の搬送ベルト１２と接触しかつ所要の圧力で密着するように設けられている。第２の搬送ベルト１９は、第１の搬送ベルト１２との密着状態に基づいて、第１の搬送ベルトの搬送移動に伴って、駆動プーリ１４、プーリ１７，１８，２０，２１等で形成された環状のルートで、反時計回りに回転するように設けられている。

第１の搬送ベルト１２によって水平搬送路を右端まで搬送されてきた硬貨は、第１の搬送ベルト１２と第２の搬送ベルト１９に挟み込まれた状態で、上方に移動し、垂直搬送路にて搬送される。その後、駆動プーリ１４を通過した時点で、第１の搬送ベルト１２は下方に進行し、第２の搬送ベルト１９は上方向に進行するので、硬貨は挟み込み状態から解放され、釣り銭用硬貨の硬貨排出口２２から排出されることとになる。

駆動プーリ１４の近くに配置されたプーリ１６の近傍には、滑り検知に用いられる検知センサ２３が設けられている。検知センサ２３は、好ましくは、後述するように、光学的回転検知センサである。検知センサ２３は、プーリ１６の回転数等を検知する。

図２は、図１中の一点鎖線の円で示した箇所Ａの部分を拡大して示した図である。図２を参照して、駆動プーリ１４の周辺部の構成を説明する。

駆動プーリ１４は、環状の第１の搬送ベルト１２の上端折り返しの位置に配置されている。駆動プーリ１４の軸心部は、駆動モータ（図示せず）の駆動軸に連結されている。駆動プーリ１４は、搬送実行時、駆動モータの回転駆動に基づいて、時計回りの方向に回転する。駆動プーリ１４によって駆動される搬送ベルト１２は、垂直搬送路において、矢印２４，２５に示すように、プーリ１７，１８に案内されて上方に進行し、駆動プーリ１４の周りで折り返され、プーリ１６に案内されて下方に進行する。また第２の搬送ベルト１９は、搬送ベルト１２に接触した状態で、矢印２６，２７に示すように、駆動プーリ１４およびプーリ１７，１８，２１に案内されて上方に移動し、プーリ２１およびプーリ２０によって方向を変更され、その後、下方に進行する。垂直搬送路において、搬送対象である硬貨２８は、第１および第２の搬送ガイド１２，１９で挟み込まれ、上方に搬送され、駆動プーリ１４を過ぎた後、硬貨排出口２２へ放出される。

上記の構成において、駆動プーリ１４と搬送ベルト１２の間で滑り現象が生じない正常な動作では、駆動プーリ１４の回転量（回転に基づく距離、回転数等）は、搬送ベルト１２の移動量（進行量）と同じになり、一致する。このとき、搬送ベルト１２を支持して回転する従動プーリ１６，１７，１８等の回転量（回転に基づく距離等）は、搬送ベルト１２の移動量と同じになり、一致する。さらに、第２の搬送ベルト１９の移動量、およびその従動プーリ２０，２１の回転量も、搬送ベルト１２の移動量と同じになり、一致する。

他方、硬貨詰まりに起因して駆動プーリ１４と搬送ベルト１２の間で滑り現象が生じた異常な動作では、駆動プーリ１４の回転量（回転に基づく距離等）と、搬送ベルト１２の移動量（進行量）、従動プーリ１６，１７，１８等の回転量（回転に基づく距離等）、第２の搬送ベルト１９の移動量、その従動プーリ２０，２１の回転量の各々との間で、上記滑りに起因した差異が生じる。

なお、上記の「回転量」として、駆動プーリ１４の回転数と従動プーリ１６の回転数を比較する場合、上記の正常動作では、駆動プーリ１４と従動プーリ１６の径が等しいときには両回転数は等しくなり（回転数の比としては１：１）、径が異なるときには径の比に基づき決まる所定の回転数比となる。また滑りが生じた異常の動作では、駆動プーリ１４と従動プーリ１６の径が等しいときには従動プーリ１６の回転数が駆動プーリ１４の回転数よりも少なくなり、径が異なるときには径の比に応じた上記の所定の回転数比と異なる他の回転数比となる。

前述した通り、プーリ１６の近くには、プーリ１６の回転状態を検知し、その回転量を計測するための検知センサ２３が設けられる。検知センサ２３は、好ましくは光学的回転検知センサであり、プーリ１６の回転数を検知する。

図３に駆動プーリ１４と従動プーリ１６と検知センサ２３の配置関係を拡大して示し、図４に光学的回転検知を行う検知センサ２３と従動プーリ１６との作用関係を示している。従動プーリ１６は、その軸心方向において、搬送ベルト１２に接触しこれを支持する部分（搬送ベルト支持部）と、検知センサ２３からの光線Ｌが照射される部分（光線被照射部１６Ａ）とから形成されている。光線被照射部１６Ａのみを図４に示す。従動プーリ１６の光線被照射部１６Ａに対して、例えば下方に配置された検知センサ２３の発光部２３ａから光線Ｌが照射される。他方、光線被照射部１６Ａの外周面の面領域は、円周方向において、同じ面積で２分割され、光反射面１６Ａ−１と光非反射面１６Ａ−２が形成されている。従動プーリ１６の一部として回転する光線被照射部１６Ａは、検知センサ２３から光線Ｌを照射されると、その外周面の光反射面１６Ａ−１のみで光線Ｌを反射し、検知センサ１６の受光部２３ｂに戻すことになる。この結果、検知センサ２３の受光部２３ｂでの光線Ｌの受光に関するオン・オフの情報に基づいて従動プーリ１６の回転数を計測することが可能となる。

検知センサ２３から出力された検知情報は、図示しない制御部の演算部に供給される。制御部の演算部では、従動プーリ１６の回転数（Nf）の演算、または回転に基づく距離等の演算が行われる。「回転に基づく距離」は、従動プーリ１６の径に基づき円周の長さを求め、当該円周の長さに回転数を掛けて得られる数値である。こうして、検知センサ２３の検知情報に基づいて従動プーリ１６の回転数または回転に基づく距離を求めることが可能となる。

他方、駆動プーリ１４の回転数（駆動回転数（Nd））は、駆動プーリ１４を回転駆動する駆動モータ（図示せず）に付設されている回転数センサから得ることができる。また、制御部の演算部では、取得した駆動プーリ１４の回転数に基づいて、さらに駆動プーリ１４の径および円周長の情報を用いて、駆動プーリ１４の「回転に基づく距離（回転量）」を算出することもできる。

次に図５のフローチャートに参照して、滑り検知の判断・警告プロセスを説明する。このプロセスは、硬貨処理装置１０内に設けられた前述の制御部の判断部で実行される。

図５に示した判断プロセスでは、駆動プーリ１４の回転数（Nd）と従動プーリ１６の回転数（Nf）の比較に基づいて滑りの発生の有無を判断する。図２で明らかなように、駆動プーリ１４の径と従動プーリ１６の径は異なるために、滑りがない状態では、前述の通り径の比に応じた「所定の回転数比」となっている。従って、駆動プーリ１４の回転数（Nd）と従動プーリ１６の回転数（Nf）を比較することにより、すなわち、両回転数の比（Nf/Nd）を「所定の回転数比」と比較することにより、滑りの発生の有無を検知し、判断することが可能となる。

図５において、最初、駆動モータの回転数センサの出力信号に基づき駆動プーリ１４の回転数に係る駆動回転数（Nd）を入力する（ステップＳ１１）。その後、従動プーリ１６の回転数（Nf）を検知センサ２３から出力される情報に基づいて検知する（ステップＳ１２）。２つのステップＳ１１，Ｓ１２の順序は逆でもよく、同時でもよい。次の判断ステップＳ１３では、両回転数の比（Nf/Nd）が「所定の回転数比」と一致するか否かを判断する。判断ステップＳ１３において、ＹＥＳの場合には「滑り無し」としてステップＳ１１に戻り、ＮＯの場合には「滑り有り」として次のステップＳ１４に移行する。ステップＳ１４ではアラームを発生し、硬貨処理装置１０の硬貨搬送装置で異常があることを知らせる。その後、硬貨搬送装置１０の硬貨搬送装置の動作を停止する（ステップＳ１５）。すなわち、駆動モータの動作を停止し、駆動プーリ１４の回転動作を停止する。なお２つのステップＳ１４，Ｓ１５の順序は逆でもよく、同時でもよい。

図５で示したフローチャートに基づく滑り検知の判断・警告プロセスによれば、判断ステップＳ１３において、駆動回転数と従動プーリ１６の回転数との比に基づいて比較するようにしたが、これに限定されない。駆動プーリ１４の回転に基づく距離と従動プーリ１６の回転に基づく距離の比較（一致または不一致）によって滑り現象の有無を判断するように構成することもできる。

図６を参照して、滑り検知の他の実施形態に係る構成を説明する。図６は、図３と同様な図である。図６に示した要素について、図３と説明した要素と同じ要素には同一の符号を付している。この実施形態の構成では、搬送ベルト１２に対して検知センサ２９を配置した構成となっている。検知センサ２９は、搬送ベルト１２の移動量を検知・計測することができるセンサである。具体的な構成としては、搬送ベルト１２の一面に移動量を計測するためのマークを付し、当該マークの移動を検知センサ２９が光学的に検知することにより、搬送ベルト１２の移動量を計測する。この構成では、例えば単位時間当たりの駆動プーリ１４の回転に基づいて生じる距離と、検知センサ２９で得られた直進する搬送ベルト１２の移動量とを比較し、その一致または不一致に基づいて、滑り状態の有無を判断するように構成される。

以上の実施形態で説明された構成、形状、大きさおよび配置関係については本発明が理解・実施できる程度に概略的に示したものにすぎず、また数値および各構成の組成（材質）等については例示にすぎない。従って本発明は、説明された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。

本発明に係る滑り検知装置は、自動券売機等に組み込まれた硬貨処理装置で釣り銭用硬貨を搬送する搬送機構に利用され、硬貨詰まりを迅速に検出し、警告を発し、釣り銭未排出のトラブルに対応することに利用される。

１０ 硬貨処理装置
１１ 硬貨ホッパー部
１１ａ 硬貨放出口
１２ 搬送ベルト
１３ プーリ
１４ 駆動プーリ
１５，１６ プーリ
１７，１８ プーリ
１９ 搬送ベルト
２０，２１ プーリ
２２ 硬貨排出口
２３ 検知センサ
２８ 硬貨
２９ 検知センサ

Claims (4)

1. 回転手段の回転駆動力を被駆動手段に伝え、前記被駆動手段を移動させる構成において、前記回転手段と前記被駆動手段の間に発生する滑りを、前記回転手段の回転量と前記被駆動手段の移動量とを比較することにより検知することを特徴とする滑り検知装置。
2. 前記回転手段の回転数を検知する回転数検知手段と、前記被駆動手段の移動に対応して回転する従動プーリの回転数を検知する回転数検知手段とを備え、前記回転手段の回転数と前記従動プーリの回転数とを比較して前記滑りを検知することを特徴とする請求項１記載の滑り検知装置。
3. 前記滑りが検知されたとき、警報を発する警報手段を備えることを特徴とする請求項１または２記載の滑り装置。
4. 前記被駆動手段は硬貨搬送ベルトであり、硬貨処理装置に適用されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の滑り検知装置。
   
   

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