JP2750440B2

JP2750440B2 - 自動販売機の商品搬送機構保護装置

Info

Publication number: JP2750440B2
Application number: JP1034649A
Authority: JP
Inventors: 誠松上
Original assignee: Shibaura Engineering Works Co Ltd
Current assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Priority date: 1989-02-13
Filing date: 1989-02-13
Publication date: 1998-05-13
Anticipated expiration: 2013-05-13
Also published as: JPH02212997A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、自動販売機の商品搬送機構保護装置に関す
るものである。

［従来の技術と発明が解決しようとする課題］従来より自動販売機においては、商品を収納している
コラムから自動販売機前面の取出口へ、商品を搬送する
機構には、商品が横になったりして搬送路で詰った場合
に備えて、この商品の詰りを検知する装置が設けられて
いる。

たとえば、その一つとして商品詰りタイマとモータ停
止装置とよりなる検知装置が知られている。この検知装
置は、モータによって商品の搬送が開始されると商品詰
りタイマが作動を開始し、この商品詰りタイマがタイム
アウトするまでの設定時間（例えば、４秒）に、商品が
取出口に到達すればモータ停止装置は作動しない。逆
に、タイムアウトするまでに商品が詰まって搬送メカが
所定の位置まで移動していない場合には、モータ停止装
置がモータの駆動を停止させるようになっていた。

しかしながら、この検知装置であると、商品が詰まる
と搬送メカが動かず、モータは最大４秒の間回転が停止
させられている状態となり、この間モータに過電流が流
れて、モータが加熱して焼損したり、ギア等の搬送メカ
が破損するという問題があった。

［発明の目的］本発明は、モータや搬送メカの破損を防止する自動販
売機の商品搬送機構保護装置を提供するものである。

［課題を解決するための手段］本発明は、商品を搬送するＭ個（Ｍ＞１）の搬送メカ
と、これら搬送メカをそれぞれ動かすＭ個のモータとを
備えた搬送機構と、前記Ｍ個のモータの一端の線をＮ個
（Ｍ＞Ｎ）の送出しグループに分けて、各送出しグルー
プ毎に一本の送出し線を接続し、かつ、前記Ｍ個のモー
タの他端の線を前記送出しグループの分け方とは異なる
Ｐ個（Ｍ＞Ｐ）の引込みグループに分けて、各引込みグ
ループ毎に一本の引込み線を接続することにより、前記
複数のモータ、前記送出し線及び前記引込み線をマトリ
クス状に接続した送出し引込み手段と、前記Ｎ個の送出
しグループのうち一の送出しグループに接続された一本
の送出し線と、前記Ｐ個の引込みグループのうち一の引
込みグループに接続された一本の引込み線を選択して、
この選択された１本の送出し線から１本の引込み線へ駆
動電流Ｉを流すことにより、前記Ｍ個のモータのうち一
のモータを駆動させる電流供給手段と、前記駆動電流Ｉ
を検出する検出手段と、駆動電流Ｉと設定値とを比較し
駆動電流Ｉが設定値以上である場合に過電流検出信号Ｊ
を前記電流供給手段に出力する比較手段と、前記電流供
給手段が過電流検出信号Ｊを検出した場合に駆動電流Ｉ
の供給を停止するように停止手段とよりなることを特徴
とする自動販売機の商品搬送機構保護装置である。

［作用］上記構成の自動販売機の商品搬出機構保護装置におい
て、まず、商品が詰まっていない通常の状態における商
品搬送機構保護装置の動作を説明する。

Ｍ個の搬送メカのうち、商品を搬送したい搬送メカを
動かすためのモータに駆動電流Ｉを電流供給手段が流
す。この場合に、Ｍ個のモータとＮ個の送り出す線とＰ
個の引込み線とはマトリックス状に接続された送出し引
込み手段を形成しているため、一本の送出し線と一本の
引込み線を選択することにより、目的のモータに駆動電
流Ｉを流すことができる。また、駆動電流Ｉが検出手段
によって検出され比較手段に入力される。比較手段にお
いて駆動電流Ｉと設定値とが比較されて、駆動電流が設
定値以下であると、過電流検出信号Ｊは電流供給手段に
出力されない。そのため、駆動電流Ｉの供給は続けら
れ、モータは回転を続ける。

次に、商品が詰まって搬送メカの動きとモータの回転
が止められ、定格以上の駆動電流Ｉが流れた場合の商品
搬送機構保護装置の動作を説明する。

定格以上の過電流の駆動電流Ｉが比較手段に入力され
る。比較手段において駆動電流Ｉと設定値とが比較され
て、駆動電流Ｉが設定値以上であるため、過電流検出信
号Ｊが電流供給手段に出力される。そのため、駆動電流
Ｉの供給は、停止手段によって停止されてモータの回転
は停止する。

［実施例］以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る自動販売機の商品
搬送機構保護装置（10）のブロック図である。

この自動販売機には60個のコラム（12）が設けられて
おり、それぞれに煙草等の固形の商品が収納されてい
る。

（14）はコラム（12）毎に設けられた商品の販売ボタ
ンであって、自動販売機の前面に合計60個設けられてい
る。

（16）は商品をコラム（12）から自動販売機の前面に
ある商品の取出口に搬送するギア等よりなる搬送メカで
あって、コラム（12）毎に設けられている。

（18）は搬送メカ（16）を動かすモータであって、コ
ラム（12）毎に１個設けられ、合計60個設けられてい
る。第２図の場合には、コラム１にはモータ１が対応
し、以下、同様にコラムｋにはモータｋが対応し、コラ
ム60にはモータ60が対応する。

（20）は搬送路に設けられた位置検出センサであっ
て、搬送メカ（16）が商品を取出口まで搬送して搬送メ
カ（16）のギア等が所定の位置に移動しているかどうか
を検出し、それを検出した場合には検出信号KSを出力す
る。

（22）は詰り表示ランプであって、搬送路で商品が詰
った場合に点灯させるランプである。

（24）はマイクロコンピュータ（以下、マイコンとい
う。）であって、内部に入出力ポート（26）（以下、I/
Oという。）、中央処理装置（28）（以下、CPUとい
う。）、メモリ（30）及び２個のクロック部（32）（3
4）を有するワンチップである。

I/O（26）には60個の販売ボタン（14）からの信号
線、位置検出センサ（20）、詰り表示ランプ（22）、モ
ータ（18）に駆動電流Ｉを送る送出し回路（36）、駆動
電流Ｉの引込み回路（38）及び比較回路（40）が接続さ
れている。

CPU（28）は商品搬出制御部の働きをするものであっ
て、販売ボタン（14）からの販売信号BSによってそれに
対応するモータ（18）を、送出し回路（36）と引込み回
路（38）を経て駆動させる。CPU（28）は１個のモータ
（18）を駆動させるか、または連動コラムを用いる場合
には２個のモータ（18）を一度に駆動させることができ
る。

第１クロック部（32）は、従来の詰りタイマの働きを
するものであって、モータ（18）が搬送を開始したのと
同時に作動し、メモリ（30）が記憶している設定時間
（例えば、４秒）内に位置検出センサ（20）から検出信
号KSが入力されるとそのままタイムアウトしてモータ
（18）の制御には関与しない。しかしながら、設定時間
内に位置検出センサ（20）から検出信号KSが入力されな
いでタイムアウトすると、モータ（18）の駆動を停止す
るようになっている。

第２クロック部（34）は、モータ（18）が搬送を開始
したのと同時に作動し、メモリ（30）が記憶している設
定時間（例えば、0.5秒）の間はCPU（28）が比較回路
（40）からの比較信号HSをモニタしないようにするため
のものである。この第２クロック部（34）は、モータ
（18）の始動時には定格の駆動電流Ｉより大きい突入電
流が流れるため、この渦電流による誤動作を防止するた
めのものである。

送出し回路（36）、引込み回路（38）、比較回路（4
0）については、第２図の回路図に基づいて説明する。

送出し回路（36）は、マイコン（24）からの送出し信
号OSによって、モータ（18）に駆動電流Ｉを送出す回路
であって、PNPダーリントントランジスタよりなる。

引込み回路（38）は、マイコン（24）からの引込み信
号PSによって、モータ（18）に駆動電流Ｉを引込む回路
であって、NPNプレーナ型トランジスタよりなる。

送出し回路（36）は、駆動電流Ｉの供給のための直流
電圧＋V0に接続され、入力端子（46）はマイコン（24）
のI/O（26）と接続されている。また、送出し回路（3
6）の８個の出力端子（48）には、駆動電流Ｉの８本の
送出し線（37）の一端がそれぞれ接続されている。

引込み回路（38）の入力端子（50）に、マイコン（2
4）のI/O（26）と接続されている。引込み回路（38）の
出力端子（54）には、抵抗値R1の抵抗器（56）、抵抗値
R2の抵抗器（58）及び抵抗値R3の抵抗器（60）の一端が
並列に接続されている。抵抗器（56）の他端は接地され
ている。また、引込み回路（38）の８個の入力端子（5
2）には、駆動電流Ｉの８本の引込み線（39）の一端が
それぞれ接続されている。

８本の送出し線（37）と引込み線（39）と60個のモー
タ（18）とがマトリクスに接続されている。そのため、
８本の送出し線（37）と引込み線（39）とをそれぞれ１
本選択し任意のモータを回転させることができる。すな
わち、マイコン（24）によって送出し回路（36）内部の
トランジスタの１個をオンするとともに、引込み回路
（38）内部のトランジスタの１個をオンすることによ
り、送出し回路（36）から引込み回路（38）へ駆動電流
Ｉを流せば、60個のモータの内、任意のモータを回転さ
せることができる。

コンパレータ（62）の反転入力端子（64）には、抵抗
器（58）の他端が接続されているとともに、容量C1のコ
ンデサ（66）を介して接地されている。なお、抵抗器
（58）とコンデンサ（66）は積分回路を形成している。
非反転入力端子（68）には、抵抗値R4の抵抗器（70）を
介して、直流電源＋V0に接続されていると共に、抵抗値
R5の抵抗器（72）を介して接地されている。出力端子
（74）は、I/O（26）に接続されておりCPU（28）に比較
信号HSを出力する。

コンパレータ（76）の反転入力端子（78）は、抵抗器
（60）の他端が接続されているとともに、容量C2のコン
デサ（80）を介して接地されている。なお、抵抗器（6
0）とコンデンサ（80）は積分回路を形成している。非
反転入力端子（82）は、抵抗値R6の抵抗器（84）を介し
て、直流電源＋V0に接続されていると共に、抵抗値R7の
抵抗器（86）を介して接地されている。出力端子（88）
は、I/O（26）に接続されておりCPU（28）に比較信号HS
を出力する。

上記回路の動作状態を下記に説明する。

販売ボタン（14）が押下されると、販売信号BSはマイ
コン（24）のI/O（26）を通してCPU（28）に入力され
る。CPU（28）は、その販売ボタン（14）に対応するコ
ラム（12）の番号のモータ（18）を駆動させる送出し信
号OSと引込み信号PSをI/O（26）を通して送出し回路（3
6）と引込み回路（38）に出力する。この場合に、マイ
コン（24）は８ピットの送出し信号Osと引込み信号PSを
送出し回路（36）と引込み回路（38）にそれぞれ出力す
れば任意のモータ（18）を駆動させることができる。

たとえば、モータ（18）を１個回転させる場合には、
マイコン（24）は送出し回路（36）へ１本の送出し線
（37）から駆動電流Ｉを出力する指令の送出し信号OSを
出力し、引込み回路（38）へ１本の引込み線（39）から
駆動電流Ｉを入力するような指令の引込み信号PSを出力
すれば、モータ（18）に駆動電流Ｉが流れて回転する。
引込み回路（38）の出力端子（54）からは１個分のモー
タ（18）の駆動電流Ｉが出力される。

また、連動コラムを用いることによりモータ（18）を
２個回転させる場合には、１本の送出し線（37）から駆
動電流Ｉを出力するとともに、２本の引込み線（39）
（39）から駆動電流Ｉを入力すれば、２個のモータ（1
8）に駆動電流Ｉがそれぞれ流れてモータ（18）は回転
する。引込み回路（38）の出力端子（54）からは２個分
のモータ（18）の駆動電流すなわち駆動電流Ｉの２倍の
電流が出力される。

駆動電流Ｉが抵抗器（56）に流れると、抵抗器（56）
の電圧V1は（ｉ）式のようになる。

V1＝Ｉ×R1 ……（ｉ）コンパレータ（62）の反転入力端子（64）には、V1の
電圧がかかる。しかしながら、駆動電流Ｉが急激に変化
したりしても、コンパレータ（62）の反転入力端子（6
4）にかかるV1は、抵抗器（58）とコンデンサ（66）の
積分回路によって、その急激な電圧の変化が伝達されな
いようになっている。

コンパレータ（62）の非反転入力端子（68）の電圧V2
は（ii）式のようになる。

この場合に、直流電圧V0の電圧値、抵抗値R4及びR5の
見積りは、１個のモータ（18）が回転するための定格の
駆動電流ｉが流れた場合に発生するV1と、（ii）式より
決まるV2とが若干余裕をもって等しくなるように見積
る。

そして、コンパレータ（62）は、V2≧V1の場合にはＬ
レベル出力を行ない、V2＜V1の場合にはＨレベル出力を
行なう。すなわち、このコンパレータ（62）は、モータ
（18）が１個回転している場合に駆動電流Ｉが正常であ
るかどうかを比較するものであって、正常の場合にはＬ
レベルの出力を行ない、渦電流の場合にはＨレベルの出
力を行なう。

コンパレータ（76）の反転入力端子（78）にも、V1の
電圧がかかる。しかしながら、抵抗器（60）とコンデン
サ（80）の積分回路によって、駆動電流Ｉが急激に変化
してもその急激な電圧の変化が伝達されないようになっ
ている。

コンパレータ（76）の非反転入力端子（82）の電圧V3
は（iii）式のようになる。

この場合に、直流電圧V0の電圧値、抵抗値R6及びR7の
見積りは、１個のモータ（18）が回転するための定格の
駆動電流Ｉの２倍の電流が流れた場合に発生するV1と、
（iii）式より決まるV3とが若干の余裕をもって等しく
なるように見積る。

そして、コンパレータ（76）は、V3≧V1の場合にはＬ
レベル出力を行ない、V3＜V1の場合にはＨレベル出力を
行なう。すなわち、このコンパレータ（76）は、モータ
（18）が２個回転している場合に駆動電流Ｉが正常であ
るかどうかを比較するものであって、正常の場合にはＬ
レベルの出力を行ない、過電流の場合にはＨレベルの出
力を行なう。

上記２つのコンパレータ（62）（76）の出力と駆動電
流Ｉとの関係は第１表のようになる。

マイコン（24）のCPU（28）は、コンパレータ（62）
（76）からの２つの出力すなわち比較信号HSによって、
駆動電流Ｉが正常値であるか過電流であるかどうかを判
断して、過電流である場合には、送出し回路（36）と引
込み回路（38）への送出し信号OSと引込み信号PSの出力
を中止してモータ（18）の回転を停止する。

次に、マイコン（24）の動作状態を第３図のフローチ
ャートに基づいて説明する。

マイコン（24）は、硬貨が投入されて販売ボタン（1
4）が押下されると搬送モードとなる。

ステップ１では、第１クロック部（42）をブリセット
して、ステップ２に進む。

ステップ２では、第２クロック部（44）をブリセット
して、ステップ３に進む。

ステップ３では、押下された販売ボタン（14）に対応
するモータ（18）の送出し信号OS及び引込み信号PSを出
力する。

ステップ４では、第２クロック部（44）がタイムアウ
トしたどうかを判断して、タイムアウトしていればステ
ップ５に進み、タイムアウトしていなければ引き続きス
テップ４の動作をする。

ステップ５においては、比較回路（40）からの比較信
号HSをモニタして、駆動電流Ｉが正常であればステップ
６に進み、過電流であればステップ８に進む。

ステップ６においては、第１クロック部（42）がタイ
ムアウトしたどうかを判断して、タイムアウトしていれ
ばステップ８に進み、タイムアウトしていなければステ
ップ７の動作をする。

ステップ７においては、位置検出センサ（20）から検
出信号KSが入力されたかどうかを判断して、入力されて
いればステップ９に進み、まだ、入力されていなければ
ステップ５に戻る。

ステップ８においては、商品の詰りフラグをセットす
る。

ステップ９においては、モータ（18）の回転を停止さ
せて、ステップ10に進む。

ステップ10においては、詰りグラフがセットされてい
るかどうかを判断し、セットされていればステップ11に
進み、セットされていなければ商品の販売待ちのモード
となる。

ステップ12においては、詰り表示ランプ（22）を表示
させて搬送モードを終了する。

上記のような商品搬送機構保護装置（10）であると、
コンパレータ（62）（74）がリアルタイムで駆動電流Ｉ
を監視しているため、商品が転倒したりして搬送路で詰
り駆動電流に過電流が発生すると、モータ（18）の回転
がただちに停止するため、モータ（18）や搬送メカ（1
6）が破損することがない。

［発明の効果］本発明の自動販売機の商品搬送機構保護装置は、上記
により、比較手段がリアルタイムで駆動電流を設定値と
比較しているため、商品が詰まってモータの駆動電流が
過電流となると、直ちに過電流検出信号Ｊが出力され
て、駆動電流の供給が停止され、モータの回転が止まる
ため、モータや搬送メカが破損することがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例に係る自動販売機の構成を示
すブロック図、第２図は、送出し回路、引込み回路及び比較回路の回路
図、第３図は、マイコンの搬送機構保護モードにおけるフロ
ーチャートを示す。符号の説明Ｉ……駆動電流Ｊ……過電流検出信号２……搬送機構４……電流供給手段６……比較手段 10……搬送機構保護装置 16……搬送メカ 18……モータ 24……マイコン 36……送出し回路 38……引込み回路 40……比較回路

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】商品を搬送するＭ個（Ｍ＞１）の搬送メカ
と、これら搬送メカをそれぞれ動かすＭ個のモータとを
備えた搬送機構と、前記Ｍ個のモータの一端の線をＮ個（Ｍ＞Ｎ）の送出し
グループに分けて、各送出しグループ毎に一本の送出し
線を接続し、かつ、前記Ｍ個のモータの他端の線を前記
送出しグループの分け方とは異なるＰ個（Ｍ＞Ｐ）の引
込みグループに分けて、各引込みグループ毎に一本の引
込み線を接続することにより、前記複数のモータ、前記
送出し線及び前記引込み線をマトリクス状に接続した送
出し引込み手段と、前記Ｎ個の送出しグループのうち一の送出しグループに
接続された一本の送出し線と、前記Ｐ個の引込みグルー
プのうち一の引込みグループに接続された一本の引込み
線を選択して、この選択された１本の送出し線から１本
の引込み線へ駆動電流Ｉを流すことにより、前記Ｍ個の
モータのうち一のモータを駆動させる電流供給手段と、前記駆動電流Ｉを検出する検出手段と、駆動電流Ｉと設定値とを比較し駆動電流Ｉが設定値以上
である場合に過電流検出信号Ｊを前記電流供給手段に出
力する比較手段と、前記電流供給手段が過電流検出信号Ｊを検出した場合に
駆動電流Ｉの供給を停止するように停止手段とよりなることを特徴とする自動販売機の商品搬送機構保護装置。