JP3620141B2 - カップ飲料の自動販売機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、とくにカップの移動装置や、カップの把持と、客に供するための提供台（以下、販売ステージという）への載置をおこなうための構造を改善したカップ飲料の自動販売機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近の自動販売機で販売される飲料は、コーヒーや紅茶、ココア、クリーム、砂糖などの粉末原料と、各種の清涼飲料の液体原料（原液）が用いられる。粉末原料の場合には、指令に基づく１または２以上の種類の粉末をカップに供給した後、ホットなら湯を注入し、コールドなら湯と氷を注入し、スクリュー形の攪拌機で攪拌・調理して仕上げる。原液の場合には、指令に基づく種類の原液をカップに供給した後に炭酸水と氷を注入し、攪拌機で攪拌・調理して仕上げる。粉末原料の場合は、それぞれを収容するとともに、指令に基づきその定量を送出するユニットが、移動するカップより上側の位置に並設され、原液の場合は、それぞれの容器が配置上の都合で大抵、移動するカップより下側の位置に並設され、パイプで攪拌・調理箇所まで送られる。氷の収容・送出ユニットや、湯と炭酸水の各容器も攪拌・調理箇所の近くに設置される。氷は攪拌・調理箇所に置かれたカップに落下・投入され、湯と炭酸水はそれぞれパイプで攪拌・調理箇所に置かれたカップまで送られる。
【０００３】
カップの移動経路を単純にする、つまり移動装置の構造を簡単にするには、カップ供給や粉末原料の収容・送出の各ユニットを一列に並設するのが良いが、とくにユニットの個数が最近のように多くなると、一列では長くなって広いスペースを要するから、Ｌ字形に並べてスペースを減縮する方式がとられる。したがって、そのための移動装置として、以下に述べるような、カップを把持する走行台をＸＹの直交２軸に沿って移動させる方式のものが用いられた。
【０００４】
図２０は従来の直交２軸移動装置の斜視図である。なお、この従来例は特願平８−２４９７７に記載の装置で、さらに前の従来例を改善した装置であるから、やや詳しく説明する。図２０において、カップ把持用の把持ユニット１６を搭載する走行台３１は、Ｘ移動部３２を介してＸ方向に移動する。Ｘ移動部３２は、Ｘ方向を軸線とする角棒状の移動機構ユニットであって、走行台３１のＸ方向移動を案内するガイド機構と駆動用モータ４２を備える。Ｙ移動部３３は、Ｙ方向を軸線とする角棒状の移動機構ユニットで、Ｘ移動部３２とその中間部で直交するとともに、Ｘ移動部３２をＹ方向へ平行移動を案内するガイド機構と駆動用モータ４３を備える。Ｘ移動部３２とＹ移動部３３の直交箇所には、Ｙ移動部３３の軸線方向に案内されるテーブル３５が介在され、これにＸ移動部３２が固定される形をとる。Ｘ移動部３２の左側の端部に一対のローラ３６がＹ方向に並設される。方形枠状のベース３４が水平に設置され、その左手前辺部の上面にＹ方向に伸びる案内レール３７が付設される。この案内レール３７にローラ３６が転動可能に係合する。またＹ移動部３３は、その両端を介して、図５を参照しながら後述するように、軸線の回りに揺動可能にベース３４に支えられる。ここで、両端ではなく中間の２箇所で揺動可能に支える構成にすることもでき、そうすることによりベース３４の横幅を短くすることができて（Ｙ移動部３３の有効長は変更しない）、隣接装置との関係で配置上好都合になる利点がある。
【０００５】
図２１は従来例の要部の分解斜視図である。図において、Ｙ移動部３３の両端には（図は右手前端部を示す）それぞれ支軸３８が突設され、これを回転可能に支持する、上下二つ割り形式の軸受３９が、ベース３４の右手前辺部と左向こう辺部の所定箇所に固定される。
したがって、図２０に戻り、走行台３１は、Ｘ移動部３２（モータ４２を含む） によってその軸線方向つまりＸ方向に移動することができ、またＸ移動部３２とともに、Ｙ移動部３３（モータ４３を含む） によってＹ方向に平行移動することができる。しかもＸ移動部３２は、Ｙ移動部３３の軸線の回りにその両端の各支軸３８とベース３４側の対応する軸受３９を介して揺動可能であり、同時にローラ３６を介してベース３４の案内レール３７に沿って転動可能であるから、Ｙ移動部３３とベース３４が軽量化とコスト低減の目的で板金構造をとり、これに起因して直線度や平行度が低下していたとしても、Ｘ移動部３２がＹ方向に平行移動するときに、Ｙ移動部３３が軸線の回りに揺動して逃げる自由度があるから、Ｙ移動部３３の軸線の回りに無理なモーメントＡがかかることがなく円滑な動きが保証される。したがって、走行台３１についても同様に円滑な動きが保証される。言い換えれば、板金構造をとりながら、これに起因してＹ移動部３３とベース３４の直線度や平行度の低下があっても、なお走行台３１の動きを円滑にすることができ、また従来例におけるのと異なって、走行台３１の円滑な動きが阻害されないように直線度や平行度の低下を吸収・補償するため、Ｘ移動部３２とＹ移動部３３の直交箇所に、弾性や遊隙をもつ機構を介在させる必要がなく、それだけ構造的に簡素化されコスト低減が支援される。なお、従来例におけるテーブル３５は、前記の弾性や遊隙をもつ機構ではなく、Ｘ移動部３２とＹ移動部３３を直交結合するための単なる接合部材である。
【０００６】
ところで、この従来例が自動販売機に組み込まれるときには、たとえば走行台３１のＸ方向移動の経路上に、粉末原料の収容・送出ユニットが並設され、Ｙ方向移動の経路上に、カップ供給ユニットや攪拌・調理箇所（ここに氷や湯、炭酸水などが送られる）、飲料入りカップを客に供するための販売ステージ等が並設される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の直交２軸移動装置には、軽量化とコスト低減のために案内機構やベースが板金構造をとりながら、つまり板金構造に起因する各移動部の直線度や平行度の低下があっても、走行台の動きを円滑にすることができる長所の反面、▲１▼スペースの有効利用のため装置の下方に複数個の原液容器を設置した場合に、Ｘ移動部を一方の側に移動させたとしても、Ｙ移動部があるために、原液容器の初期の設置や、その後の補給、交換などの保守作業が困難になる、▲２▼直交２軸移動装置は、動作が確実な反面、本質的に構造が複雑でコスト低減を阻害する、という問題点がある。
【０００８】
なお、▲２▼に関連して、次の（１），（２），（３） の先行技術がある。
（１） 実開昭６２−１３８２８４：軸を水平にしたプーリに平ベルトの面を水平にして巻き掛けたベルトコンベヤの全周に、カップ受台を間隔を置いて並べ、その上面側の水平部分で、カップ供給・原料投入・湯などの注入と調理・客への提供などの各工程を順次おこなう方式。
【０００９】
（２） 実開昭５９−４０９８０：平板状のリンクを用いたチエーンコンベヤを前項（１） と同様に利用する方式。
（３） 実開昭６４−３７６８９：軸を垂直にしたプーリに平ベルトの面を垂直にして巻き掛けたベルトコンベヤの全周に、カップ把持具を間隔を置いて並べ、その片側の直線部分で、カップ供給・原料投入・湯などの注入と調理・客への提供などの各工程を順次おこなう方式。
【００１０】
しかし、（１） の方式には、移動が一方向だけであり、かつ移動時のカップ姿勢が不安定になる恐れがある。（２） の方式には、前項の問題点で後段は解消されるが、前段が残る。（３） の方式には、Ｌ字経路に沿って移動するように巻き掛けることはできるが、各種寸法のカップに対応しうる開閉構造の把持具を、多数個準備する必要があり、構造が複雑になる。
【００１１】
また、カップを把持する走行台の構造は、図２０と図２１では簡略に図示してあるが、実際には飲料の種類に応じて異なる寸法のカップが用いられるので、定置された販売ステージに置くには把持部分を昇降させる機構が必要になる。この把持部分には、一対のカップ把持具を開閉させる機構が含まれているから、全体を昇降させるには相当の強度を要し、▲３▼走行台は大形で重量のある複雑な構造体になり、したがって直交２軸移動装置の構造にも強度・剛性の面で影響を及ぼす、という問題点がある。ここで、販売ステージの方を昇降させる方式もとれるが、全体的に見れば複雑になる点では同じである。なお、▲３▼の問題点に対する解決手段として、特開平３−２７３４８６の先行技術がある。これは、カップ把持部と、カップ底を下から支えるバー状の支持部とを備え、カップの寸法に応じて支持部を昇降させることでカップの上下位置を一定に調整し、販売ステージに側方から送り込む形で載置する。販売ステージには切り込みを設けておき、カップ送り込みのときの支持部の動きを妨げないようにする。しかし、この先行技術には次のような欠点がある。もし、なんらかの原因で、その飲料入りカップが販売ステージに載置されたまま残留して次の販売を妨げる事態が生じたときに、このカップを再び把持・移動して廃棄しなければならないが、支持部があるためにカップの落下・廃棄が阻害される。
【００１２】
この発明が解決しようとする課題は、従来の技術がもつ以上の問題点を解消して、▲１▼直交２軸移動装置の下方に飲料原液の容器を取り出し容易に設置できるようにする、▲２▼移動装置の構造を本質的に簡単化する、▲３▼各種寸法のカップを把持し、客に供するために販売ステージに載置する構造を簡単化する、カップ飲料の自動販売機を提供することにある。なお、この課題▲１▼，▲２▼，▲３▼は、前記の問題点▲１▼，▲２▼，▲３▼にそれぞれ対応する。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、飲料用カップを走行台に把持させて水平移動させる直交２軸移動装置を備える自動販売機であって、
その直交２軸移動装置は、走行台をＸ方向に移動させるＸ移動部と；このＸ移動部と直交するとともに、これをＹ方向に移動させるＹ移動部と；Ｙ移動部をＸ方向の所定の第１箇所で軸線の回りに揺動可能に所定の２箇所、たとえば両側の各端部で支えるとともに、Ｘ方向の所定の第２箇所まで手動で平行移動させることができ、Ｘ移動部の一端部をＹ方向に転動可能に支えるとともにＹ方向の所定箇所でＸ方向に手動でずらせることができる方形枠状のベースと；を備え、Ｙ移動部の第１箇所から第２箇所までの移動と、Ｘ移動部の一端部がＹ方向の所定箇所でＸ方向にずれることとが対応する、という構成である。
【００１４】
請求項２に係る発明は、移動装置に搭載されて水平移動するとともに、その過程で供給されたカップを把持し、これに飲料を収容して、客に供するための提供台に載置する把持・移動ユニットを備える自動販売機において、
把持・移動ユニットは、開度が固定された一対の把持具を上下させる昇降機構を備え、提供台は、一対の把持具が上下に通過可能な形状・寸法をとる、たとえば把持具の内部空間に含まれるような形状・寸法をとったり、または把持具の投影面積より若干大きい切り込みをもつ、という構成である。
【００１８】
したがって、請求項１に係る発明では、走行台は、Ｘ移動部によってその軸線方向つまりＸ方向に移動するとともに、運転時にＸ方向の第１箇所に位置するＹ移動部によってＹ方向に平行移動することができる。さらに、Ｘ移動部をその一端部がＹ方向の所定箇所、たとえば右側終端箇所に位置するように手動で移動させた後に、Ｙ移動部を第１箇所から第２箇所までずらせるように平行移動させることができる。このＸ移動部とＹ移動部のずらし移動によって、方形枠状のベースの内部空間の広い領域を、Ｘ移動部とＹ移動部によって塞がれないで露出させることになる。しかも、運転時にＹ移動部がＸ方向の第１箇所に位置し、Ｘ移動部がＹ方向に平行移動するとき、各転動箇所およびＹ移動部との各直交箇所に、ＸＹ平面に垂直な方向の位置変動があっても、それに起因してＸ移動部にＹ移動部の軸線の回りのモーメントがかかるのが従来例におけるのと同じ理由で避けられる。
【００１９】
請求項２に係る発明では、販売指令（のカップ寸法情報）に基づき所定位置で供給されたカップは、その寸法に応じたレベル位置をとって、開度が固定された把持具に挿入される形で把持される。工程を経て飲料を収容したカップは、移動装置によって提供台の真上まで移動する。そこで、把持具が昇降機構によって下降するとともに、まずカップを提供台に載置し、次に下方に抜く形をとってカップを解放する。そのとき、提供台は、一対の把持具が上下に通過可能な形状・寸法をとるから抜く動作に支障はない。その後に、把持・移動ユニットは移動装置によって水平方向に移動し、提供台から離れ次の販売の待機に移る。飲料入りカップが提供台に載置されたまま残って次の販売を妨げる事態が生じたときの緊急処置は次のようにとられる。すなわち、載置のときと逆な把持具と移動装置の動きによって、まず把持具が飲料入りカップの下方から上昇し、これを掬い取る形で把持し、提供台から廃棄位置まで移動する。そこで把持具は、カップとともに昇降機構によって下降し、廃棄位置に設けられたストッパにカップを付き当て、落下させて廃棄する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態として、実施例を以下に図を参照しながら説明する。図１は実施例に格納された直交２軸移動装置の運転時の斜視図、図２はその直交２軸移動装置の保守時の斜視図、図３はその直交２軸移動装置の要部の分解斜視図である。図１において、この直交２軸移動装置が図２０と図２１に示した従来例と異なる点は、方形枠状のベース４４の右手前側と左向こう側の各短辺部にレール４５を設け、左手前側の長辺部の右終端近くに突出板４８を設け、ベース４４の内部空間の下方に３個の原液容器４９を設置したことである。図３に、レール４５の周辺を詳しく示してあり、角棒状部材であるレール４５の上面の２箇所に各軸受凹部４５ａ，４５ｂ が設けられ、Ｙ移動部３３の両端部にある支軸４６を選択的に受ける。これらレール４５と支軸４６はカバー４７によって覆われて保護される。各軸受凹部４５ａ，４５ｂ は、それぞれ発明における第１，第２の各箇所に対応する。図１に戻って、Ｘ移動部３２の端部に設けられたローラ３６は、案内レール３７の右終端部から外れて突出板４８の上をＸ方向にずれることができる。
【００２４】
運転時には、図１と図３に示すようにＹ移動部３３の支軸４６をレール４５の軸受凹部４５ａ に嵌合させて位置決めし、原液容器４９の上方を通過する形で、Ｘ移動部３２をＹ方向に平行移動させ、走行台３１をＸ移動部３２の軸線方向（Ｘ方向）に移動させることができる。
原液容器４９の原液補給や容器交換などの保守時には、図２に示すようにＸ移動部３２をその一端部がＹ方向の右側終端箇所に位置するように手動で移動させた後に、Ｙ移動部３３をＸ方向に手動で平行移動させて、支軸４６をレール４５の軸受凹部４５ｂ に嵌合させる（図３参照）。このＸ移動部３２とＹ移動部３３の手動による移動によって、ベース４４の内部空間の広い領域を露出させることになり、直交２軸移動装置の下方に設置された原液容器４９に接近できる。したがって、その設置作業やその後の補給や交換などの保守作業が容易になる。図には、原液容器４９の一つが取り出される様子が破線で表示されている。
【００２５】
図４は直交２軸移動装置の周辺に飲料用の各種ユニットを配した斜視図で、Ｙ方向に３個の原料粉末収容・送出ユニット５１が並設され、Ｘ方向にカップ供給ユニット５０と調理ユニット５２が並設され、手前側に販売ステージ２７が設置される。なお、カップ供給ユニット５０は、ここでは１個だけが図示されているが、飲料に応じて用いられる寸法のカップの個数だけ、たとえば大・中・小の３個が並設される。原料粉末収容・送出ユニット５１は、コーヒーやクリーム、砂糖などを収容し、販売指令に基づきスクリューコンベヤでそれぞれ定量を送出し、下方の漏斗状の符号を付けてない導出筒を介して、それぞれの位置に到来したカップに投入する。カップ供給ユニット５０は、カップ１を積層収容するとともに、指令に基づきその位置の下方に到来した把持ユニット１６に、カップ１を１個ずつ切り出して落下させる（供給する）。調理ユニット５２は、図では昇降可能な攪拌機５３だけが代表して図示されるが、その他に各種原液とともに、氷や湯、炭酸水がパイプを介して集中され、ここで最終的に攪拌・調理されて飲料が完成する。指令に基づいて把持ユニット１６は、まず対応するカップ供給ユニット５０の下方に位置決めされ、積層収容されたものから１個ずつ切り出されて落下するカップを受ける（把持する）。次に、原料粉末を用いた飲料のときには、対応する原料粉末収容・送出ユニット５１の下方に位置決めされて、指令に基づく原料粉末の投入を受けた後に、調理ユニット５２の箇所で、湯や氷が供給され攪拌されて飲料が完成する。原液を用いた飲料のときには、調理ユニット５２の箇所で、原液や氷、炭酸水が供給され攪拌されて飲料が完成する。次いで、飲料入りカップ１は販売ステージ２７の箇所に移動し、載置方法については詳しく後述するが、ここに載置されて客に供される。
【００２６】
別の実施例に格納されたベルト式移動装置について、その平面図である図５、その側面図である図６を参照しながら説明する。図５において、このベルト式移動装置は、それぞれＬ字形の内側ユニット６０と外側ユニット８０からなる。内側、外側の各ユニット６０，７０ は、円形断面のベルト（丸ベルト）の巻掛け機構で、各ベルトのＬ字形の縦横の各直線部同士が、カップの開口直径に対応する距離で平行に相対するように組み合わされる。
【００２７】
図５において、内側ユニット６０は２層構造をなし、大きいＬ字形の基板６１が１層目、やや小さいＬ字形の可動基板６２が２層目に相当する。基板６１には、各プーリ６３Ａ，６４Ｄ，６３Ｃ がそれぞれ符号を付けてない支柱などを介して（図６参照）配設され、また２箇所に可動基板６２用の案内枠６７が設置される。可動基板６２には、一対のローラ６８が二つ設置され、一対のローラ６８で案内枠６７を厚さ方向に挟む形をとって右上方向に直進可能に案内される。この直進動作は各種カップ１に対応するためであり、これについてはさらに詳しく後述する。また、可動基板６２には、各プーリ６４Ａ，６４Ｂ，６４Ｃ がそれぞれ符号を付けてない支柱を介して（図６参照）配設される。一点鎖線表示のカップ１を挟んで移動するための一方のベルト６５が、各プーリ６３Ａ，６４Ｄ，６３Ｃ，６４Ｃ，６４Ｂ，６４Ａ の順にＬ字形ループ状に巻掛けられる。ベルト６５の駆動は、基板６１に取付枠７１を介して取り付けられた、プーリ６３Ａ に直結のモータ６９による（図６参照）。
【００２８】
図５において、外側ユニット８０は基板８１に支柱を介して配設されたプーリ群から構成され、カップ１を挟んで移動するための他方のベルト８５が、各プーリ８３Ａ，８４Ａ，８４Ｂ，８２，８４Ｃ，８４Ｄ，８３Ｄ，８４Ｅの順にＬ字形ループ状に巻掛けられる。ここで、内側ユニット６０から外側ユニット８０への伝動は、図６に示すように、プーリ６３Ａ と同軸のプーリ６３Ｂ と、プーリ８３Ａ と同軸のプーリ８３Ｂ に巻掛けられたベルト６６による。また、ベルト８５はＬ字の隅部に食い込むように巻掛けられ、さらに各プーリ８６Ａ，８６Ｂ の間にベルト８８を巻掛けて、その一方の直線部でカップ移動を補助させる（図６の断面ＡＡ参照）。つまり、ベルト８５のＬ字の隅部をカップ１が渡り移動するのを、ベルト８８の左下側の直線部によってベルト８５より若干低い位置でカップ１を右上側から押す形で支援することができる。カップ１がＬ字の隅部を一点鎖線群で示したような軌跡で移動するためには、補助用のベルト８８の移動速度をベルト８５の移動速度の約４倍にする必要がある。そのために、プーリ８６Ａ と同軸にプーリ８７を（図６の断面ＡＡ参照）、またプーリ８３Ａ と同軸にプーリ８３Ｃ を（図６参照）設け、各プーリ８７，８３Ｃの間にベルト８９が巻掛けられる。
【００２９】
ところで、ベルト式移動装置で、各ベルト６５，８５ の相対するＬ字形部分の間隔を、カップ１の種類（直径）に応じて調節する必要がある。そのために、図５において、外側ユニット８０に対し、内側ユニット６０を全体的に右上と左下の方向に斜めに微小移動させる。その移動の案内は既に述べたように、基板６１に設置された案内枠６７と、可動基板６２に設置されたローラ６８に基づいておこなわれ、その動力は、基板６１側に固定されたモータ７０に基づき、動力の可動基板６２への伝達は、モータ７０の軸に切られた符号を付けてない送りネジと、可動基板６２に切られた符号を付けてないナットの螺合による。
【００３０】
ベルト式移動装置において、各ベルト６５，８５ の相対するＬ字形の縦部分に、図４に示したと同様な各種の原料粉末収容・送出ユニット５１が、同じくＬ字形の横部分に、右から順にカップ供給ユニット５０と調理ユニット５２と販売ステージ７２が並設される。飲料入りカップ１は最終的に販売ステージ７２の上方で停止し、次いで販売ステージ７２が上昇してカップ１を所定位置に押し上げ、客に供することになる。この販売ステージ７２の昇降機構についての図示は省略する。また、原液容器４９の原液補給や容器交換などの保守時には（図２参照）、図５において、内側ユニット６０を、プーリ６３Ａ の軸位置を中心に、上から見て反時計方向に旋回させることによって、各ベルト６５，８５ のＬ字形の縦部分に相当する空間を広げ、その下方に設置された原液容器４９に接近可能にする。
【００３１】
カップを把持し、移動して販売ステージに載置するための第１の把持・移動ユニット（１） について、図７〜図１０を参照しながら説明する。図７は把持・移動ユニット（１） の側面図、図８はその正面図、図９はその平面図、図１０は図７でＢ方向から見た平面図である。図７において、把持・移動ユニット（１） は、上位にあるカップ把持部と、下位にあるカップ受部とからなる。カップ把持部は、一点鎖線のカップ１を両側（紙面の手前側と向こう側）から挟む形をとる一対の把持具１０ａ，１０ｂ と、それぞれの右側の箇所で開閉移動を案内する紙面に直角な２個の案内軸１２（図９参照）と、開閉駆動するためのモータ１４と、その出力軸に直結されるピニオン１３と、各把持具１０ａ，１０ｂ の右側に固着され共通なピニオン１３と噛み合うラック１１ａ，１１ｂ （図９参照）とからなる。一対の把持具１０ａ，１０ｂ は、それぞれのラック１１ａ，１１ｂ と共通なピニオン１３との噛み合いによって運動拘束され、カップ１の軸線を通り案内軸１２と直角な水平線に関して左右対称に互いに相対して接近したり離れたりする、つまり平行移動して開閉動作をする。さて、図示は省略するが、把持具１０ａ，１０ｂ の開閉用モータ１４に代えて、把持具１０ａ，１０ｂ を閉じる引張バネと、開く方向に働くアクチュエータとしてのソレノイドを用いることができる。
【００３２】
図７において、カップ受部は、受具６（受具基部６ａと受具先端部６ｂからなる）と、受具基部６ａの昇降を案内する垂直な２個の案内軸５（図１０参照）と、昇降駆動するためのモータ２と、その動力を受部基部６ａに伝えるベルト伝動機構３および送りねじ４とからなる。つまり、受具基部６ａは、案内軸５によって昇降可能に案内されるとともに、受具基部６ａの符号を付けてないナット部分と螺合する送りねじ４を介して昇降駆動される。カップ１を下から支える受具先端部６ｂは、その右端部で受具基部６ａの左端部と軸７を介して回転可能に連結されるとともに、軸７の箇所に設けた、図示してない捩りバネによってカップ１の底の中央位置にくるように（図１０の実線位置を参照）、上から見て時計方向に付勢される。また受具先端部６ｂの右端面にローラ８が設けられる。このローラ８は、受具基部６ｂの下降によって、下方に固定されたカム９（図８参照）の斜面状輪郭と当接し、その輪郭に沿ってローラ８の中心が位置Ｐ１ から位置Ｐ２ まで移動する。その移動過程で、受具先端部６ｂは、軸７の回りに旋回することによってカップ１の底から外方に移動し（図１０の二点鎖線位置を参照）、カップの受け止めを解除される。
【００３３】
把持・移動ユニット（１） の動作は次のとおりである。図４において、販売指令のカップ寸法に係る情報に基づき、対応するカップ供給ユニット５０から供給されたカップ１は、その外周の中間部で把持具１０ａ，１０ｂ によって横倒れが防がれる程度に緩く把持され、カップ底が受具先端部６ｂ（図７参照）によって受け止められる。その後の工程を経てカップ１は、その中で飲料が調理され最終的に販売ステージ２７の真上まで移動する。そこで、図７に戻って、受具６の下降とともに飲料入りカップ１も下降し、一点鎖線の販売ステージ２７に当接する形で載置される。このとき受具先端部６ｂは、販売ステージ２７の符号を付けてない溝（図４参照）を通過して下降が妨げられることはない。カップ１を販売ステージ２７に載置した後に、把持具１０ａ，１０ｂ が開かれる。図７に示すように、把持・移動ユニット（１） が移動装置によって右方向に、把持具１０ａ，１０ｂ の側方開口をカップ１の外周がすり抜けるように水平移動し、販売ステージ２７から離れて次の販売の待機に移る。
なんらかの原因で、その飲料入りカップ１が販売ステージ２７に載置されたまま残って次の販売を妨げる事態が生じたときには、次のような緊急処置をとる。載置のときと逆な把持具１０ａ，１０ｂ と受具６と移動装置の動きによって、残留したカップ１を緩くを把持して販売ステージ２７から持ち上げ、所定の廃棄位置、つまり図４の販売ステージ２７の右側に位置する符号を付けてない廃棄ボックスまで移動する。そこで、受具６をさらに下降させる。下降の過程で、ローラ８とカム９の係合を介して受具先端部６ｂが、軸軸の回りに旋回し（図７、図８、図１０参照）、カップ底の受け止めが外されてカップ１が落下し廃棄される。
【００３４】
把持・移動ユニットの変形例である第２の把持・移動ユニット（２） について、図１１〜図１５を参照しながら説明する。図１１はその側面図、図１２はその平面図、図１３（ａ） は第１の固定カムを用いたものの正面図、同図（ｂ） は第２の固定カムを用いたものの正面図、である。この把持・移動ユニット（２） は、カップ把持部を昇降駆動し、カムを介して昇降動作と連動して把持部を開閉する、という構成である。図１１と図１２において、カップ把持部は、把持・移動ユニット（１） と同じように、図示してないカップを両側から挟む形をとる一対の把持具１０ａ，１０ｂ と、それぞれの右側の箇所でこれらの開閉移動を案内する２個の案内軸１２と、軸位置を固定したピニオン１３と、各把持具１０ａ，１０ｂ に固着されてピニオン１３と噛み合うラック１１ａ，１１ｂ と、各把持具１０ａ，１０ｂ の間に張設される引張バネ２０とからなり、全体として昇降台１５に載置され固定される。各把持具１０ａ，１０ｂ は、それぞれのラック１１ａ，１１ｂ と共通なピニオン１３との噛み合いによって運動拘束され、互いに相対して接近したり離れたり、つまり平行移動して開閉することができ、同時に引張バネ２０によって接近する方向、つまり閉じる方向に付勢される。
【００３５】
図１１において、昇降台１５は、把持・移動ユニット（１） におけるのと同じように（図７参照）、２個の案内軸５と、昇降駆動するためのモータ２と、その動力をカップ把持部に伝えるベルト伝動機構３および送りねじ４とからなる。つまり昇降台１５は、案内軸５によって昇降可能に案内されるとともに、内設された符号を付けてないナット部分と螺合する送りねじ４を介して昇降駆動される。各把持具１０ａ，１０ｂ の右端部には、それぞれローラ１７ａ，１７ｂ が、図１３（ａ） に示すように、固定カム１８を左右両側から挟むように配されて固着される。この各ローラ１７ａ，１７ｂ と固定カム１８を介し、昇降台１５の昇降動作と連動して、把持具１０ａ，１０ｂ が開閉動作する。
【００３６】
図１３（ａ） において、固定カム１８の両側の対称な輪郭は、上位の階段部１８ａ と、下位の傾斜部１８ｂ と、符号を付けてない中間の直線部とからなる。上位の階段部１８ａ の二つの各段階部分と、中間の直線部の上端箇所とで大・中・小の三つの異なった寸法のカップを把持することができ、下位の傾斜部１８ｂ で各カップを共通に解放することができる。また、固定カム１８に代えて、図１３（ｂ） に示すように、別の固定カム１９を用いることができる。固定カム１９は、上位，下位の各輪郭がそれぞれ傾斜部１９ａ，１９ｂ と中間直線部とからなる。上位の傾斜部１９ａ の二つの各箇所（階段部１８ａ の二つの各段階部分に対応する箇所）と、中間直線部の上端箇所とで大・中・小の三つの異なった寸法のカップを把持し、下位の傾斜部１８ｂ で各カップを共通に解放する。
【００３７】
把持・移動ユニット（２） の動作について、固定カム１８を用いた場合を例に、次の図１４を参照しながら説明する。図１４はカップ（大）１Ａを処理するときの動作に関し、（ａ） 〜（ｄ） は各工程における正面図である。図１４の（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ） は以下の説明の各項（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ） にそれぞれ対応する。
（ａ） 販売指令に基づき所定位置で供給されたカップ１Ａが、把持具１０ａ，１０ｂ によって引張バネ２０の付勢力で把持される。つまり、把持具１０ａ，１０ｂ は、昇降台１５を介して上位位置をとり、固定カム１８の階段部１８ａ の最上段（最大幅）の箇所に各ローラ１７ａ，１７ｂ（方形の略図で図示） が位置決めされ、カップ１Ａに対応した開度をとるからである。
【００３８】
（ｂ） 工程を経て飲料を収容したカップ１Ａは、移動装置によって図示してない販売ステージの真上まで移動する。そこで把持具１０ａ，１０ｂ がカップ１Ａを把持したまま下降する。各ローラ１７ａ，１７ｂ は固定カム１８の輪郭から離れた状態である。
（ｃ） まず、カップ１Ａが販売ステージ２８に当接し（載置され）、把持具１０ａ，１０ｂ がカップ１Ａの外周面に沿い、その把持力（引張バネ２０の付勢力）による摩擦力に抗して摺動しながら下降を続ける。各ローラ１７ａ，１７ｂ は固定カム１８の輪郭から離れた状態である。ここで、販売ステージ２８は、その寸法・形状にとくに制約はなく、把持・移動ユニット（１） の場合の販売ステージ２７が、受具６が通過可能な溝を必要としたり、次に述べるように把持・移動ユニット（３） の場合の販売ステージ２９が、把持具２１の内部空間を通過する必要がある（図１７参照）のと異なる。
【００３９】
（ｄ） カップ１Ａが販売ステージ２８に載置された状態で、把持具１０ａ，１０ｂ が下降し続ける。把持具１０ａ，１０ｂ は、販売ステージ２８に当接する前に、ローラ１７ａ，１７ｂ が固定カム１８の下位の傾斜部１８ｂ と係合し外方に移動するのに応じて開き、カップ１Ａを解放する。その後、把持具１０ａ，１０ｂ は移動装置によって紙面の向こう側に水平移動し、カップ１Ａを販売ステージ２８の上に載置させたまま離れて、次の販売の待機に移る。もし、飲料入りカップ１Ａが販売ステージ２８に載置されたまま残り、次の販売を妨げる事態が生じたときには、載置のときと逆な動きによって、飲料入りカップ１Ａを把持して販売ステージ２８から持ち上げ、所定の廃棄位置まで移動する。そこで、把持具１０ａ，１０ｂ は下位の所定位置をとり、固定カム１８を介し開度が解放用になって、カップ１Ａを解放し廃棄する。
【００４０】
把持・移動ユニット（２） の動作について、固定カム１９を用いた場合を例に、次の図１５を参照しながら説明する。図１５はカップ（中）１Ｂを処理するときの動作に関し、（ａ） 〜（ｄ） は各工程における正面図である。図１５は大筋で前記の図１４と同じであるから、異なる点を主に述べる。図１５の（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ） は以下の説明の各項（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ） にそれぞれ対応する。
【００４１】
（ａ） 所定位置で供給されたカップ１Ｂを把持する把持具１０ａ，１０ｂ は、固定カム１８の階段部１８ａ の中間段（中間幅）の箇所に各ローラ１７ａ，１７ｂ が位置決めされ、カップ１Ｂに対応した開度をとる。
（ｂ） 工程を経て飲料を収容したカップ１Ｂは、移動装置によって図示してない販売ステージの真上まで移動し、そこで把持具１０ａ，１０ｂ がカップ１Ｂを把持したまま下降する。各ローラ１７ａ，１７ｂ は固定カム１８の輪郭から離れた状態である。
【００４２】
（ｃ） まず、カップ１Ｂが販売ステージ２８に当接し載置され、次に把持具１０ａ，１０ｂ は、そのローラ１７ａ，１７ｂ が固定カム１８の傾斜部１８ｂ に少しかかって開き、カップ１Ｂを少しだけ解放する。
（ｄ） カップ１Ｂが販売ステージ２８に載置された状態で、さらに把持具１０ａ，１０ｂ は下降し続け、販売ステージ２８に当接する前に、ローラ１７ａ，１７ｂ が固定カム１８の傾斜部１８ｂ と係合し外方に移動するのに応じて次第に大きく開き、カップ１Ｂを完全に解放する。その後の動きについては前と同じであるから省略する。
【００４３】
なお、カップ（小）の処理について図示は省略するが、固定カム１８の中間に位置する長い直線部の上端箇所にローラ１７ａ，１７ｂ が位置したとき、把持具１０ａ，１０ｂ がカップ（小）を把持することになる。以降の動作は前と同じである。
把持・移動ユニットの別の変形例である第３の把持・移動ユニット（３） について、図１６〜図１９を参照しながら説明する。図１６はその側面図、図１７はその平面図である。この把持・移動ユニット（３） は、把持部の開度を一定に固定し、カップをその寸法（直径）に応じた異なったレベルで把持して昇降させ、販売ステージに載置させる、という構成である。図１６において、把持具２１は昇降台２２に固定され、この昇降台２２は、把持・移動ユニット（２） で述べたようにモータ２、ベルト伝動機構３、送りねじ４および案内軸５からなる昇降機構によって昇降駆動される。図１７において、カップ把持用の把持具２１は開度が一定で、その円形の内部空間を販売ステージ２９が相対的に上下に通過することができる。ここで、要するに販売ステージ２９は、把持具２１が上下に通過可能な形状・寸法をとればよいから、図１７の形状・寸法の他に、たとえば把持具２１の投影面積より若干大きい切り込みを入れる構造にすることも可能である。
【００４４】
把持・移動ユニット（３） の動作について、次の図１８と図１９を参照しながら説明する。図１８は把持・移動ユニット（３） で各寸法のカップを把持したときの正面図を示し、（ａ） はカップ（大）１Ａのとき、（ｂ） はカップ（中）１Ｂのとき、（ｃ） はカップ（小）１Ｃのときである。図１９は各寸法のカップを販売ステージ２９に載置したときの正面図を示し、（ａ） はカップ（大）１Ａのとき、（ｂ） はカップ（中）１Ｂのとき、（ｃ） はカップ（小）１Ｃのときである。なお、カップ１Ａは１６ｏｚ（オンス）用、カップ１Ｂは９ 〜１２ｏｚ用、カップ１Ｃは６．５ 〜８ｏｚ 用である。
【００４５】
販売指令に基づき所定位置で供給されたカップは、その寸法に応じたレベル位置をとって、開度が固定された把持具２１に挿入される形で把持される。つまり、カップ１Ａは、その上縁部が把持具２１から高く突出し（図１８（ａ） 参照）、カップ１Ｂは中程度に突出し（図１８（ｂ） 参照）、カップ１Ｃは突出することなく上縁部の下側で（図１８（ｃ） 参照）、それぞれ把持される。
【００４６】
工程を経て飲料を収容したカップは大・中・小いずれの寸法の場合でも、移動装置によって提供台の真上まで移動する。そこで、把持具２１が昇降機構によって下降するとともに、まずカップを販売ステージ２９に載置し、次に下方に抜く形でカップを解放する（図１９（ａ），（ｂ），（ｃ） 参照） 。そのとき、販売ステージ２９は把持具２１が上下に通過可能な形状・寸法をとるから下方に抜く動作に支障はない。その後に、図示してない移動装置によって水平方向に移動し、販売ステージ２９から離れ次の販売の待機に移る。なんらかの原因で、その飲料入りカップが販売ステージ２９に載置されたまま残り、次の販売を妨げる事態が生じたときには、載置のときと逆な把持具２１と移動装置の動きによって、まず把持具２１が飲料入りカップの下方から上昇し、これを掬い取る形で把持し、販売ステージ２９から所定の廃棄位置まで移動する。そこで把持具２１が、カップを把持したまま下降し、廃棄位置に設けられたストッパにカップを付き当て、落下させて廃棄する。
【００４７】
【発明の効果】
この発明によれば、次のような優れた効果が期待できる。
請求項１に係る発明においては、直交２軸移動装置の下方に複数個の飲料原液容器を設置する場合に、その設置作業やその後の補給、交換などの保守作業が容易になる。その要因は、Ｘ移動部とＹ移動部のずらし移動によって、方形枠状のベースの内部空間の広い領域を露出させることができ、飲料原液容器に接近可能になるからである。
【００４８】
請求項２に係る発明においては、カップを把持し最終的に提供台に載置する構造と動作がさらに簡素になって、さらに進んだ軽量化とコスト低減を実現できる。その要因は、把持具開度を固定し、カップ把持具を昇降させるモータだけを備えた構成をとったからである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る実施例に格納された直交２軸移動装置の運転時の斜視図
【図２】その直交２軸移動装置の保守時の斜視図
【図３】その直交２軸移動装置の要部の分解斜視図
【図４】その直交２軸移動装置の周辺に飲料用の各種ユニットを配した斜視図
【図５】この発明に係る別の実施例に格納されたベルト式移動装置の平面図
【図６】そのベルト式移動装置の側面図（含む断面ＡＡ）
【図７】実施例における第１の把持・移動ユニット（１） の側面図
【図８】把持・移動ユニット（１） の正面図
【図９】把持・移動ユニット（１） の平面図
【図１０】図７でＢ方向から見た把持・移動ユニット（１） の平面図
【図１１】実施例における第２の把持・移動ユニット（２） の側面図
【図１２】把持・移動ユニット（２） の平面図
【図１３】把持・移動ユニット（２） に関し、（ａ） は第１の固定カムを用いた正面図、（ｂ） は第２の固定カムを用いた正面図
【図１４】第１固定カムを用いた把持・移動ユニット（２） でカップ（大）を処理するときの動作に関し、（ａ） 〜（ｄ） は各工程における正面図
【図１５】第１固定カムを用いた把持・移動ユニット（２） でカップ（中）を処理するときの動作に関し、（ａ） 〜（ｄ） は各工程における正面図
【図１６】実施例における第３の把持・移動ユニット（３） の側面図
【図１７】把持・移動ユニット（３） の平面図
【図１８】把持・移動ユニット（３） で各寸法のカップを把持したときを示し、（ａ） はカップ（大）の正面図、（ｂ） はカップ（中）の正面図、（ｃ） はカップ（小）の正面図
【図１９】把持・移動ユニット（３） で各寸法のカップを販売ステージに載置したときを示し、（ａ） はカップ（大）の正面図、（ｂ） はカップ（中）の正面図、（ｃ） はカップ（小）の正面図
【図２０】従来の直交２軸移動装置の斜視図
【図２１】同じくその要部の分解斜視図
【符号の説明】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ カップ
２ モータ
３ ベルト伝動機構
４ 送りねじ
５ 案内軸
６ 受具
６ａ 受具基部
６ｂ 受具先端部
７ 軸
８ ローラ
９ カム
１０ａ，１０ｂ 把持具
１１ａ，１１ｂ ラック
１２ 案内軸
１５ 昇降台
１７ａ，１７ｂ ローラ
１８，１９ 固定カム
１８ａ 階段部
１８ｂ，１９ａ，１９ｂ 傾斜部
２０ 引張バネ
２１ 把持具
２２ 昇降台
２７，２８，２９ 販売ステージ
３１ 走行台
３２ Ｘ移動部
３３ Ｙ移動部
３６ ローラ
３７ 案内レール
４４ ベース
４５ レール
４５ａ，４５ｂ 軸受凹部（第１箇所，第２箇所）
４６ 支軸
４７ カバー
４８ 突出板
４９ 原液容器
５０ カップ供給ユニット
５１ 原料粉末収容・送出ユニット
５２ 調理ユニット
５３ 攪拌機
６０ 内側ユニット
６１ 基板
６２ 可動基板
６３Ａ〜６３Ｃ，６４Ａ〜６４Ｄ プーリ
６５ ベルト（カップ移動用）
６６ ベルト（伝動用）
６７ 案内枠
６８ ローラ
６９，７０ モータ
７１ 取付枠
７２ 販売ステージ
８０ 外側ユニット
８１ 基板
８２，８３Ａ〜８３Ｃ，８４Ａ〜８４Ｅ プーリ
８５ ベルト（カップ移動用）
８６Ａ，８６Ｂ プーリ
８７ プーリ
８８，８９ ベルト（伝動用）

Claims (2)

1. 飲料用カップを走行台に把持させて水平移動させる直交２軸移動装置を備える自動販売機であって、
   その直交２軸移動装置は、
   走行台をＸ方向に移動させるＸ移動部と；
   このＸ移動部と直交するとともに、これをＹ方向に移動させるＹ移動部と；
   Ｙ移動部をＸ方向の所定の第１箇所で軸線の回りに揺動可能に所定の２箇所で支えるとともにＸ方向の所定の第２箇所まで手動で平行移動させることができ、Ｘ移動部の一端部をＹ方向に転動可能に支えるとともにＹ方向の所定箇所でＸ方向に手動でずらせることができる方形枠状のベースと；を備え、
   Ｙ移動部の第１箇所から第２箇所までの移動と、Ｘ移動部の一端部がＹ方向の所定箇所でＸ方向にずれることとが対応することを特徴とするカップ飲料の自動販売機。
2. 移動装置に搭載されて水平移動するとともに、その過程で供給されたカップを把持し、これに飲料を収容して、客に供するための提供台に載置する把持・移動ユニットを備える自動販売機において、
   把持・移動ユニットは、開度が固定された一対の把持具を上下させる昇降機構を備え、
   提供台は、一対の把持具が上下に通過可能な形状・寸法をとる、
   ことを特徴とするカップ飲料の自動販売機。

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