JP4100348B2 - 自動販売機 - Google Patents

Description

本発明は、自動販売機、特に、商品搬送ユニットに載置されて搬送される商品列からバケットへ先頭商品を受け渡し販売する自動販売機に関する。

自動販売機には、商品列を載置してこれを先頭商品側へ搬送するための複数の商品搬送ユニットと、当該複数の商品搬送ユニットが搬送方向と直交する方向に装着された商品棚と、当該商品搬送ユニットの開口部から先頭商品を順次取得するためのバケットとを備えたものがある。ここで、商品搬送ユニットは、例えば、その基台に駆動プーリ及び従動プーリが設けられ、当該２つのプーリに対して、商品列を搬送するためのベルトが張架されてなるものである。また、バケットは、例えば、搬送方向と直交する方向に移動可能であって、商品搬送ユニットの開口部と所定間隙を介して対向する商品取得口を有してなるものである。このバケットは、例えば商品搬送ユニットの駆動プーリに固設された歯車と噛合して当該駆動プーリを回動させることによって当該商品搬送ユニットのベルトを移動させるものである。ここで、商品列の搬送方向と直交する方向のうち、例えば当該商品列どうしが横列する方向をＸ方向、自動販売機の上下方向をＹ方向とし、商品列の搬送方向をＺ方向とする（＋Ｚが前方、−Ｚが後方）。

従来の自動販売機のバケットには、例えば、Ｙ方向に移動可能な適宜な機構に支持されたＸ方向に延在する案内レールに沿って移動するための適宜な機構を備えたものがある。また、従来の自動販売機のバケットには、商品搬送ユニットのＸ方向位置を特定する光センサ等の位置検出手段を備えたものがある。このようなバケットは、例えば、商品棚に商品搬送ユニットが新たに装着された後、この位置検出手段によって各商品搬送ユニットのＸ方向位置を検出しつつ移動する。このようにして検出された各商品搬送ユニットのＸ方向位置は適宜な記憶部に記憶され、商品販売時には、指定された商品搬送ユニットのＸ方向位置が、既に固定されているＹ方向位置とともに当該適宜な記憶部から読み出され、バケットは、このＸＹ方向位置に向かって移動するようになっている。
特開２０００−１５５８６６号公報

しかしながら、従来の自動販売機においては、商品棚における複数の商品搬送ユニットの装着等の変更にともなってそのＸ方向位置が一旦検出されると、商品販売時には、バケットはこの検出されたＸ方向位置に基づいて待機位置から指定された商品搬送ユニットまで移動していた。このため、もし位置検出時と商品販売時とで、商品棚における商品搬送ユニットのＸ方向位置が異なる場合には、バケットは当該商品搬送ユニットに対して正確に対向できなくなる虞がある。
また、従来の自動販売機においては、商品搬送ユニットのＹ方向位置はバケットによって検出されることなく、固定されたデータである商品棚のＹ方向位置が用いられていた。一方、商品棚に対する商品搬送ユニットのＹ方向位置の変化は、例えば、商品棚に載置された商品の数がその販売によって減少し、当該商品の荷重が変化すること等により生じ得る。このような商品搬送ユニットの位置の変化はＹ方向のみならずＸ方向についても生じ得るし、商品が長年にわたって繰り返し載置されることによる商品棚や商品搬送ユニットの経時変化によっても生じ得る。このため、バケットは商品搬送ユニットに対して正確に対向できなくなる虞がある。以上、バケットが商品搬送ユニットに対して正確に対向できないとき、当該バケットの歯車機構と当該商品搬送ユニットの歯車との噛合が良好でなくなる。このとき、商品搬送ユニットのベルトは円滑に移動せず、バケットへ商品が確実に受け渡されない虞が生じる。

本発明はかかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、商品を円滑に搬送できる自動販売機を提供することにある。

前記課題を解決するための発明は、商品列を先頭商品側へ搬送する複数の商品搬送ユニットと、前記複数の商品搬送ユニットが前記商品列の搬送方向と直交する方向へ一定間隔又は異なる間隔で装着される商品棚と、前記複数の商品搬送ユニットの前記先頭商品側と選択的に対向する商品取得口を有し、前記搬送方向と直交する方向へ移動して対向する前記商品搬送ユニットの前記商品列の先頭商品を取得するバケットと、を備えた自動販売機において、前記バケットの前記搬送方向と直交する水平方向の停止位置を算出するための垂直辺と、前記バケットの前記搬送方向と直交する垂直方向の停止位置を算出するための水平辺と、を有し、前記複数の商品搬送ユニットの前記先頭商品側に固定される複数のユニット識別部材と、前記バケットの前記商品取得口の側に固定され、前記バケットが前記搬送方向と直交する方向を移動するとき、前記複数のユニット識別部材の有無を検出する非接触センサと、前記非接触センサが指定された前記商品搬送ユニットの前記ユニット識別部材の前記垂直辺を検出したときの検出位置を基点として、前記バケットの水平方向の停止位置を算出し、前記非接触センサが指定された前記商品搬送ユニットの前記ユニット識別部材の前記水平辺を検出したときの検出位置を基点として、前記バケットの垂直方向の停止位置を算出する停止位置演算部と、を備え、前記バケットは、前記停止位置演算部の算出結果に基づいて、指定された前記商品搬送ユニットと対向して停止することを特徴とする。
この自動販売機によれば、商品棚に装着された複数の商品搬送ユニットのそれぞれの先頭商品側にユニット識別部材が固定されているため、非接触センサによって当該ユニット識別部材の有無を検出しつつ移動するバケットは、商品棚における各商品搬送ユニットの位置（検出位置）を検出できる。このようにして検出位置が予め検出されていれば、指定された商品搬送ユニットに対して、当該商品搬送ユニットに対応する検出位置まで移動することによって、バケットはその商品取得口を当該商品搬送ユニットの開口部と略対向させることができる。また、例えば、商品棚における各商品搬送ユニットの検出位置から、当該各商品搬送ユニットに対してバケットが対向すべき停止位置までの距離が停止位置演算部によって算出されていれば、バケットは、指定された商品搬送ユニットに略対向した後、前記算出結果の分だけ更に移動することによって、当該指定された商品搬送ユニットと正確に対向できる。前記停止位置と前記検出位置との間の距離（Ｄ１）は、当該検出位置と例えばバケットの待機位置との間の距離（Ｄ２）に比べて短いために、Ｄ１にはバケットの移動毎の誤差が生じ難い。よって、予め定められたＤ１＋Ｄ２分だけバケットを移動させるのではなく、商品搬送ユニットに略対向したバケットを予め定められたＤ１分だけ移動させた方が、当該バケットの移動毎に生じる誤差が少ない。これにより、商品搬送ユニットからバケットへ商品が確実に受け渡され、よって本発明の自動販売機は、商品が円滑に搬送される自動販売機となる。この自動販売機によれば、バケットの非接触センサがユニット識別部材の垂直辺を検出すれば、この検出位置を基点として、当該バケットの水平方向の停止位置を求めることができる。よって、商品棚の撓み等によって商品搬送ユニットの位置がずれても、バケットは当該商品搬送ユニットに確実に対向できる。また、垂直辺及び非接触センサの水平方向の幅を、前記検出位置の精度を向上させるように設定でき、よってバケットが商品搬送ユニットに対して正確に対向できる。更に、バケットの非接触センサがユニット識別部材の水平辺を検出すれば、この検出位置を基点として、当該バケットの垂直方向の停止位置を求めることができる。よって、商品棚の撓み等によって商品搬送ユニットの位置がずれても、バケットは当該商品搬送ユニットに確実に対向できる。また、水平辺及び非接触センサの垂直方向の幅を、前記検出位置の精度を向上させるように設定でき、よってバケットが商品搬送ユニットに対して正確に対向できる。

また、かかる自動販売機において、前記バケットが前記搬送方向と直交する方向を移動中であるとき、所定周波数のパルスを発生するパルス発生器、を備え、前記停止位置演算部は、単一の前記パルスに対応する距離を単位として、前記バケットの停止位置を算出することが好ましい。この自動販売機によれば、例えば、商品棚における各商品搬送ユニットの検出位置から、当該各商品搬送ユニットに対してバケットが対向すべき停止位置までの距離が、停止位置演算部によってパルスの数として算出される。これにより、バケットは、指定された商品搬送ユニットに略対向した後、パルス発生器が前記数のパルスを発生する分だけ更に移動することによって、当該指定された商品搬送ユニットと正確に対向できる。

また、かかる自動販売機において、前記バケットは、前記商品取得口と当該商品取得口の反対側の商品払出口との間に前記商品列の先頭商品を載置する載置面、を有し、前記非接触センサは、前記載置面の下部に配置されることが好ましい。この自動販売機によれば、非接触センサがバケットの載置面の下部に配置されていることにより、ユニット識別部材も商品搬送ユニットの例えば搬送面の下部に設けることができる。これにより、非接触センサ及びユニット識別部材ともに、それぞれバケット及び商品搬送ユニットに対して、商品の搬送を妨害しないように固定できる。また、非接触センサ及びユニット識別部材がこのように配設されれば、当該非接触センサ及び当該ユニット識別部材どうしの対向を、バケット及び商品搬送ユニットどうしの対向とできる。よって、商品搬送ユニットからバケットへ商品が確実に受け渡される。

また、かかる自動販売機において、前記商品棚に対する前記複数の商品搬送ユニットの装着位置を記憶する装着位置記憶部、を備え、前記バケットは、前記装着位置記憶部の読み出し内容に基づいて、指定された前記商品搬送ユニットに向かって移動することが好ましい。この自動販売機によれば、商品棚に対する複数の商品搬送ユニットの装着位置を、当該各商品搬送ユニットに対してバケットが対向すべき停止位置とすれば、当該バケットは、商品の販売の都度に非接触センサを動作させて指定された商品搬送ユニットの位置を検出することなく、当該指定された商品搬送ユニットと正確に対向できる。よって、商品の販売に要する時間を各商品搬送ユニットの位置を検出しない分だけ短縮しつつ、商品搬送ユニットからバケットへ商品を確実に受け渡すことができる。

また、かかる自動販売機において、前記装着位置記憶部の記憶内容は、自動販売機の前扉が開放する都度、又は、前記自動販売機が所定数の商品を販売する都度、前記非接触センサを用いて更新されることが好ましい。尚、装着位置記憶部の記憶内容の更新とは、装着位置の変更がない場合を含むものとする。例えば前扉を閉じた後に各商品搬送ユニット対するバケットの第１回目の販売アクセスがあったとき、本発明を実施して、商品棚の撓み等を考慮した当該バケットの停止位置を求め、装着位置記憶部における記憶内容をこの停止位置を用いて更新することができる。そして、第２回目の販売アクセスからは、この更新された記憶内容に基づいて、バケットを移動させればよい。
ところで、一般に商品棚に載置された商品の数が当該商品の販売によって減少すると、荷重の減少により当該商品棚の撓み等が変化し、よって商品搬送ユニットの装着位置も変化する。そこで、自動販売機が販売する商品の前記所定数を前記装着位置が変化するような商品数とする。そして、更に上記の更新に加え、所定数販売毎に繰り返す。つまり、この所定数販売後に各商品搬送ユニットに対するバケットの例えば第１回目の販売アクセスがあったとき、本発明を実施して、商品棚の撓み等を考慮した当該バケットの停止位置を再度求め、装着位置記憶部における記憶内容をこの停止位置を用いて再度更新することができる。そして、所定数販売後の第２回目の販売アクセスからは、この更新された記憶内容に基づいて、バケットを移動させればよい。尚、これは所定数の商品が販売されるまで行われる。以上から、バケットは商品搬送ユニットに対して常に正確に対向できる。

本発明によれば、商品を円滑に搬送できる自動販売機を提供できる。

＝＝＝自動販売機の構成＝＝＝
図１の正面図に例示されるように、本実施の形態の自動販売機は、例えば、缶、ビン、ペットボトル、紙パックに封入された飲料、カップ等の容器に収容された乳製品や菓子等、様々な形状及び大きさを有する商品４０を販売できるものである。本実施の形態の自動販売機の外観構成は、主として、筐体１０と、当該筐体１０の前面に開閉可能に設けられた扉式の前面パネル１３（前扉）とからなっている。また、本実施の形態の自動販売機は、所謂シースルー型であるため、前面パネル１３には透明板が組み込まれていて顧客が自動販売機の内部に収納されている商品４０や当該商品４０の販売動作等を外から透視できるようになっている。更に、前面パネル１３の透明板以外の部分には、購買しようとする商品４０の選択に際して顧客が操作する操作パネル１４、紙幣及びコインの収受を行う金銭収受装置１６、顧客が商品４０を取り出すための商品払出部１７、釣銭を返却するための釣銭払出部１８、施錠装置１９、等が設けられている。

自動販売機の内部の商品収納室は、上下（Ｙ方向）にわたる複数の収納棚５０から形成されている。各収納棚５０には、自動販売機の前後方向（Ｚ方向）に摺動可能に商品ケース３０（商品棚）が収納されている。この商品ケース３０の内部には、当該商品ケース３０内の空間を左右方向（Ｘ方向）に仕切る仕切板６５が設けられ、当該仕切板６５によって、商品４０を収納するためのスペースである複数の商品コラム３９が形成されている。商品４０は、商品コラム３９に前後方向に縦列された状態で収容されている。また、前面パネル１３と収納棚５０の前端との間の空間内には、この空間内をＸＹ方向に移動し、商品４０を商品払出部１７の位置まで搬送するためのバケット９０が設けられている。

＜＜＜商品搬送ユニット＞＞＞
図２は、前述した商品ケース３０及びその周辺部の構成を前方側斜め上方から見た分解斜視図である。商品ケース３０は、主として、略長方形状をなす底面板３１と、当該底面板３１の後端部に形成された所定高さの背板３２と、当該底面板３１の両端部に形成された所定高さの側板３３とからなる。前述した仕切板６５は、略長方形状をなし、その前後方向（Ｚ方向）に、商品ケース３０の奥行長と略同じ長さを有する。また、仕切板６５には、下端の所定位置にてＬ字状の鍵部６６が形成され、後方端にて突板部６７が形成されている。更に、仕切板６５は、商品ケース３０の底面板３１に設けられているスリット３５に鍵部６６を挿入し、且つ、商品ケース３０の背板３２に形成されているスリット３４に突板部６７を挿入することにより商品ケース３０に装着されるようになっている。このような構成により、仕切板６５は、商品ケース３０の任意の位置に容易に装着可能となっている。

また、図２に示されるように、商品コラム３９の底部には、商品４０を前後方向（Ｚ方向）に移動させるためのコンベアユニット４１（商品搬送ユニット）が装着されている。

このコンベアユニット４１は、前後方向に駆動される無端（エンドレス）のベルト４３と、当該ベルト４３を支持するコンベア基台４５とを有している。ベルト４３は、商品４０を載置して前方（＋Ｚ方向）に搬送するためのものであり、合成繊維の帯状織布が環状に繋がれ、その両端部に沿って、例えば後述する背凭れ板６０を当該ベルト４３の所定位置に固定するためのスプロケット穴４４が一定の間隔で設けられたものである。このベルト４３は、コンベア基台４５の前端側及び後端側にそれぞれ設けられている駆動プーリ５４及び従動プーリ５５に張架されている。また、コンベア基台４５の下部にはＬ字状の鍵部４２が設けられ、当該鍵部４２を商品ケース３０のスリット３５に嵌入させることにより、コンベアユニット４１は、商品ケース３０の底面板３１に装着可能となっている。つまり、コンベアユニット４１は、商品４０の大きさや商品４０の種類等に応じて商品ケース３０の任意の位置に装着可能となっている。以上から、本実施の形態においては、商品ケース３０に対して一定間隔又は異なる間隔で複数のコンベアユニット４１を装着できることとなる。

また、コンベアユニット４１の前端部に設けられた駆動プーリ５４には、これと同軸に、バケット９０側からベルト４３を駆動させる動力を受けるベルト用歯車５３が固設されている。このベルト用歯車５３は、バケット９０に設けられている歯車機構９９（図５及び図６）と噛合されて、ベルト４３を動かすための動力を当該バケット９０から伝達するものである。また、コンベアユニット４１の前端部には、従列の先頭をなす商品４０（先頭商品）をコンベアユニット４１の前端位置にて停止させるための可動ストッパ７０が、後述する受渡部材７１を介して設けられている。尚、図２においては、可動ストッパ７０が商品４０を位置規制すべく上側（＋Ｙ側）に位置した状態が例示されている。

背凭れ板６０は、直立した状態でコンベア基台４５に装着されて、当該背凭れ板６０からの押出力によって商品４０を前方側（＋Ｚ側）に繰り出すものである。この背凭れ板６０は、その底部にて突起部（不図示）を有し、当該突起部をベルト４３のスプロケット穴４４に嵌入することにより、コンベア基台４５に装着されるものである。また、背凭れ板６０は、商品列の最後尾に載置された商品４０に当接しつつ、ベルト４３の駆動にともなって前方向に移動する。これにより、商品４０は、確実に自動販売機の前方側に繰り出される。

更に、収納棚５０の両側部からＹ方向に立設する側板５１ａ、５１ｂは、商品ケース３０を摺動自在に保持するものである。つまり、商品ケース３０は、＋Ｚ方向に引き出されるとともに−Ｚ方向に収納されることとなる。一方の側板５１ａは、−Ｘ方向に突出する突片５１ｃを有する。突片５１ｃは、収納棚５０に収納された状態の商品ケース３０の垂直位置を検出するためのものである。Ｘ方向に延在する鉛直移動機構８１は、電動モータ９１５の駆動力が伝達されることにより、Ｙ方向を移動するものである。これにより、鉛直移動機構８１の案内レール８１ａ上に装着されるバケット９０は、Ｘ方向およびＹ方向を自在に移動することとなる。
また、鉛直移動機構８１は、Ｙ方向を移動する過程において、商品棚５０の突片５１ｃの有無を非接触で検出する位置検出センサ８１ｂ（非接触センサ）を有する。位置検出センサ８１ｂは、光信号（例えば赤外光）を発光する発光素子８１ｃと、この光信号を受光する受光素子８１ｄとを有しており、Ｙ方向を移動する過程において突片５１ｃが発光素子８１ｃと受光素子８１ｄの間の信号経路に介在する位置に固定される。つまり、受光素子８１ｄが発光素子８１ｃからの光信号を受光不可能である場合、突片５１ｃが発光素子８１ｃと受光素子８１ｄの間の信号経路に介在して当該信号経路を遮断しており、収納棚５０に収納された状態の商品ケース３０の垂直位置を検出することが可能となる（図３（ａ）参照）。一方、受光素子８１ｄが発光素子８１ｃからの光信号を受光可能である場合、突片５１ｃが発光素子８１ｃと受光素子８１ｄの間の信号経路に介在していない（図３（ｂ）参照）。

図４の正面図に例示されるように、前述した受渡部材７１は、駆動プーリ５４を覆うように凹形状をなして、コンベアユニット４１の前端部に固定されるものである。この受渡部材７１の正面には、可動ストッパ７０を支持する支持面７２ａとともに、当該支持面７２ａの下側（−Ｙ側）に後述する反射面７２ｈ（ユニット識別部材）が形成されている。この反射面７２ｈは略正方形状をなし、垂直辺Ｐがコンベアユニット４１のＸ方向の検出位置及びバケット９０のＸ方向の停止位置を規定する基点となるものであり、水平辺Ｈがコンベアユニット４１のＹ方向の検出位置及びバケット９０のＹ方向の停止位置を規定する基点となるものである。

＜＜＜バケット＞＞＞
図５は、バケット９０を商品取得口側から見た斜視図である。バケット９０は、コンベアユニット４１からベルト４３によって前面方向（＋Ｚ方向）に押し出された商品４０が収容される空間をなす収容部９１を備えている。また、バケット９０は、可動ストッパ７０をコンベアユニット４１の下方側に退避させるためのレバー機構９５を備えている。このレバー機構９５は、図５の収容部９１の下側（−Ｙ側）に示される、略正方形状の板材からなるレバー部材９３を有し、当該レバー部材９３をレバー部材用軸部９３ａの周りに回動（図５の矢印）させつつ同図の右側（−Ｘ側）に移動させるものである。また、バケット９０は、当該バケット９０がコンベアユニット４１の前端に位置している際にコンベアユニット４１のベルト用歯車５３に噛合される歯車機構９９と、この歯車機構９９を駆動するための適宜な電動モータ（不図示）とを備えている。また、バケット９０は、収容部９１に収容された商品４０を商品払出部１７（図１）に払い出す際にバケット用ベルト９２（載置面）を駆動するためのバケット用ベルト駆動機構（不図示）等を備えている。また、バケット９０は、バケット用ベルト９２の下側中央部に位置検出センサ９０２（非接触センサ）を備え、コンベアユニット４１の受渡部材７１の反射面７２ｈと対向して投光し、当該反射面７２ｈからの反射光を受光するようになっている。

図６に示されるように、本実施の形態の歯車機構９９は、バケット９０の商品取得口の下側（−Ｙ側）から突出してコンベアユニット４１のベルト用歯車５３に噛合し、商品４０の搬送後には当該バケット９０の下側に退避するようになっている。このような歯車機構９９の動作によって、歯車機構９９とベルト用歯車５３との間には、搬送方向（Ｚ方向）の力が作用しないようになっている。尚、図６は、バケット９０がコンベアユニット４１に対向したときの当該バケット９０及びコンベアユニット４１の配置を示す側面図である。

また、図６に示されるように、本実施の形態の位置検出センサ９０２は、発光素子９０２ａと、当該発光素子９０２ａからの反射光を受光する受光素子９０２ｂとから構成されている。この発光素子９０２ａ及び受光素子９０２ｂは、同一のＸ方向位置において互いに異なるＹ方向位置に並設されている。これにより、発光素子９０２ａから投光された赤外光（図６におけるＩＬ）が受渡部材７１の反射面７２ｈにて反射され、且つ当該反射された赤外光が受光素子９０２ｂに受光されたときに、位置検出センサ９０２は検出信号を出力するようになっている。ここで、位置検出センサ９０２が反射面７２ｈのみを選択的に検出するために、発光素子９０２ａ及び受光素子９０２ｂの対は、反射面７２ｈと平行になるように傾斜して配設されている。

一方、前述したように、自動販売機の前面パネル１３と収納棚５０の前端との間の空間内において、バケット９０は、ＸＹ方向、即ち、複数のコンベアユニット４１の前面側全体にわたって移動するようになっている（図１参照）。つまり、自動販売機の筐体１０内には、バケット９０を自動販売機の幅方向（Ｘ方向）に移動させる後述する水平移動機構と、当該バケット９０を上下（Ｙ方向）に移動させる後述する鉛直移動機構８１とが設けられ、当該バケット９０はこれらの機構によって支持されている。

図７及び図８に示されるように、バケット９０は、当該バケット９０に設けられた回転自在の４つのローラ９５０が案内レール８１ａにおいて転がることにより、Ｘ方向に可動となっている。ここで、図７（ｂ）は、図７（ａ）に示されるバケット９０の下部の拡大図である。

また、図７（ｂ）に示されるように、バケット９０には、バケット用ベルト９２の下側（−Ｙ側）に電動モータ９１０が設けられている。電動モータ９１０の回転駆動力は、同じくバケット用ベルト９２の下側に設けられ互いに噛合するピニオン機構部によってギア９１２からギア９１８ａまで伝達される。ここで、図８に示されるピニオン９１８ｂは、図７（ｂ）に示されるギア９１８ａに対して同軸に固設され、ともに回転するものである。よって、電動モータ９１０の回転駆動力はピニオン９１８ｂまで伝達される。図８に示されるように、ピニオン９１８ｂは案内レール８１ａに敷設されたラック８１０と噛合している。これにより、本実施の形態においては、電動モータ９１０が所定回数だけ回転すると、前述した駆動力伝達によってピニオン９１８ｂも所定回数だけ回転し、バケット９０が案内レール８１ａに対してＸ方向に所定距離だけ移動するようになっている。

更に、図７（ｂ）に示されるように、バケット９０には、ギア９１４と対向してパルスエンコーダ９２０（パルス発生器）が設けられている。このパルスエンコーダ９２０は、放射状をなしてエンコーダ用スリット９２０ｂが穿設された回転子９２０ａと、当該エンコーダ用スリット９２０ｂを通過する光を検出する毎にパルス信号を発生するエンコーダ用光検出器９２０ｃとから構成されている。尚、本実施の形態の電動モータ９１０の回転量に応じた数をもってパルス信号はパルスエンコーダ９２０によって出力されるが、これに限定されるものではない。例えば、図７（ｂ）に示される電動モータ９１０がステッピングモータであれば、当該ステッピングモータが自身の回転量に応じた数をもってパルス信号を出力する機能を有することとなる。よって、この場合、パルス用エンコーダ９２０を特に設ける必要はない。前述した水平移動機構の構成により、バケット９０は、案内レール８１ａの上をＸ方向に前記のパルス信号数に相当する距離だけ移動可能となる。一方、鉛直移動機構８１も、水平移動機構と同様、電動モータ９１５（図１参照）の回転動作によってＹ方向に所定距離だけ移動するものであって、適宜なパルスエンコーダ９９０（パルス発生器、図９参照）を備えている。

＜＜＜停止位置演算部＞＞＞
図９は、本実施の形態におけるコンベアユニット４１の位置を検出するための制御手段の一例を説明するブロック図である。同図に示される制御部２００は、位置検出センサ９０２からの反射面７２ｈの有無を示す検出信号を受信し、更にパルスエンコーダ９２０からのバケット９０のＸ方向位置に相当するパルス信号を受信し、これにより、バケット９０のＸ方向の動作を制御する。同様に、制御部２００は、位置検出センサ８１ｂからの突片５１ｃの有無を示す検出信号を受信し、更にパルスエンコーダ９９０からのバケット９０のＹ方向位置に相当するパルス信号を受信し、これにより、バケット９０のＹ方向の動作を制御する。尚、本実施の形態の制御部２００は、バケット９０を移動させて商品ケース３０におけるコンベアユニット４１の位置を検出する検出制御を行うとともに、商品４０を販売するために当該バケット９０の商品取得口をコンベアユニット４１の開口部まで移動させて販売機構２０２を制御する販売制御を行うものである。また、後述するように、本実施の形態の制御部２００は、販売制御時にコンベアユニット４１に対向するためのバケット９０の停止位置と、検出制御時における位置検出センサ９０２によるコンベアユニット４１の検出位置との間の距離を、前述したパルスエンコーダ９２０、９９０から発生されるパルスの数として算出する停止位置演算部としての動作も行うものである。

ＲＡＭ２０４は、前述した検出制御時にコンベアユニット４１の位置に対応するパルス信号数等を記憶するものであり、ＲＯＭ２０６は、前述した制御部２００を動作させる適宜なプログラムを記憶するものである。尚、制御部２００が前述した停止位置演算部としての動作を行うための適宜なプログラムは、ＲＯＭ２０６に記憶されている。また、この適宜なプログラムの動作によって得られたバケット９０の停止位置と、例えば当該バケット９０の待機位置との間の距離（装着位置）は、前述したパルスの数に換算されて、装着位置記憶部としてのＲＡＭ２０４に記憶されている。尚、ＲＯＭ２０６は、データを製造工程で焼き付け固定するマスクＲＯＭ、データを紫外線消去することによりデータを繰り返し書き込み／読み出しできるＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性記憶素子で構成される。また、ＲＡＭ２０４は、ＳＲＡＭ等の揮発性素子により構成される。本実施の形態においては、ＲＡＭ２０４のデータはバックアップ電源により保持されている。

リモコン２１０は、例えば、自動販売機の出荷時や商品変更時等に、商品ケース３０におけるコンベアユニット４１の位置が変更になったとき、例えば作業員が、当該変更された位置に関するデータを制御部２００に入力するための端末をなすものである。リモコン２１０は、制御部２００に対して前述した検出制御を要求する要求信号を入力するための検出釦２１２を備えている。

＝＝＝商品搬送ユニットの位置検出動作＝＝＝
前述した構成を有する自動販売機の制御手段が、バケット９０を移動させてコンベアユニット４１の位置を検出する動作について、図１１乃至図１３を参照しつつ説明する。

図１０は、本実施の形態の自動販売機の商品ケース３０とバケット９０との関係を説明するための平面図である。図１０に示される商品ケース３０には、Ｘ方向に例えば８列のコンベアユニット４１１、４１２、４１３、４１４、４１５、４１６、４１７、４１８が並設されるものとする。尚、本実施の形態においては、各コンベアユニット４１１乃至４１８がＸ方向に一定の幅を有するように、商品ケース３０が仕切板６５にて仕切られている。しかし、商品ケース３０に対するコンベアユニット４１１乃至４１８の装着位置はこれに限定されるものではなく、仕切板６５とともにＸ方向の異なる位置に装着可能である。案内レール８１ａにおけるバケット９０のＸ方向位置は、バケット９０の図１０における右端（ＢＲ）から左側に向かって増大するパルスエンコーダ９２０からのパルス信号数によって表される。ここで、例えば、バケット９０が案内レール８１ａ上に設けられた右限スイッチ８１ｅを押下することによって、前記の右端（ＢＲ）にてバケット９０のＸ方向の移動を停止させるものとする。同様に、例えば、バケット９０が案内レール８１ａ上に設けられた左限スイッチ８１ｆを押下することによって、前記の左端（ＢＬ）にてバケット９０のＸ方向の移動を停止させるものとする。前記のＢＲからＢＬの範囲内でバケット９０がＸ方向に移動するとき、前述した位置検出センサ９０２は、その受光素子９０２ｂが所定の閾値以上の受光強度をもって光を感知したとき、検出信号を制御部２００（図１０）に出力する。

また、図１０の“ＢＣ”に示される例においては、バケット９０は、当該バケット９０の商品取得口がコンベアユニット４１４の開口部と対向する位置にある。このとき、位置検出センサ９０２は、受光素子９０２ｂがコンベアユニット４１４の受渡部材７１の反射面７２ｈからの反射光を受光することによって、検出信号を制御部２００に出力する。この検出信号を受信した制御部２００は、パルスエンコーダ９２０からの電動モータ９１０の回転数に相当するパルス信号数をＲＡＭ２０４に記憶させる。

図１１は、コンベアユニット４１８からコンベアユニット４１１までバケット９０が右端の初期位置から−Ｘ方向に移動するときの位置検出センサ９０２からの検出信号と、パルスエンコーダ９２０からのパルス信号とを示す図である。尚、バケット９０が右端から左端に移動する際の右端の初期位置において、パルスエンコーダ９２０のパルス信号の値はその都度リセットされる。
同図によれば、例えば検出信号Ｃ４は、パルス信号が９００パルス目でローレベル（low level）からハイレベル（high level）となり、パルス信号が９４２パルス目でハイレベルからローレベルとなる。換言すると、位置検出センサ９０２が反射板７２ｈの図４右側の垂直辺Ｐの位置まで移動して反射光を受光したとき、検出信号Ｃ４はローレベルからハイレベルへ変化し、一方、位置検出センサ９０２が反射板７２ｈの図４左側の垂直辺Ｐの位置まで更に移動して反射光を予め定められた閾値以上で受光できなくなったとき、検出信号Ｃ４はハイレベルからローレベルへ変化する。本実施の形態においては、Ｘ方向にてバケット９０の歯車機構９９がコンベアユニット４１のベルト用歯車５３に正確に噛合する際の位置検知センサ９０２のＸ方向位置は、図４右側の垂直辺Ｐから９パルス分だけ左側であるものとする。制御部２００は、ＲＯＭ２０６に記憶された適宜なプログラムに基づいて、例えば、前記の“９００パルス”を、コンベアユニット４１４が図１０における商品ケース３０の左端から“４番目”に装着されたものであることと関連付けて、ＲＡＭ２０４に例えば“（４、９００）”と対応付けて記憶させる。

図１２において、より具体的に示されるように、コンベアユニット４１の位置に関するデータ（検出位置）は、８段分の商品ケース３０について取得される。同図は、本実施の形態の自動販売機によるコンベアユニット４１の検出動作におけるバケット９０の移動経路の一例を示す図である。例えば作業員によって前面パネル１３が解放され、例えば当該前面パネル１３の背面側に設けられたリモコン２１０の検出釦２１２が押下されたものとする。待機位置にあったバケット９０の垂直移動、水平移動、及び対角移動は、電動モータ９１５（図１）による鉛直移動機構８１のＹ方向の移動と、電動モータ９１０（図７）によるバケット９０のＸ方向の移動によって実現される。

図１３は、コンベアユニット４１をＸ方向位置及びＹ方向位置で特定した位置に関するデータの一例を示す図である。このデータはＲＡＭ２０４に記憶される。一例として、コンベアユニット４１４を特定する検出データは、当該コンベアユニット４１４が図１２において上から数えて第１段目の商品ケース３０の左端から４番目に位置するために、“１４”とされる。これに対して、Ｘ方向位置に相当するパルスエンコーダ９２０からのパルス信号数は、例えば前述した“９００”である。

一方、図１３に示されるように、本実施の形態においては、Ｙ方向位置に相当するパルスエンコーダ９９０からのパルス信号数は“１８１０”としている。この“１８１０”は、鉛直移動機構８１における位置検出センサ８１ｂの信号経路が最上段の収納棚５０から突出する突片５１ｃにて遮断された位置に対応する、パルスエンコーダ９９０のパルス信号数である。本実施の形態においては、Ｙ方向にてバケット９０の歯車機構９９がコンベアユニット４１のベルト用歯車５３に正確に噛合する際の位置検知センサ９０２のＹ方向位置は、図４下側の水平辺Ｈの位置であるものとする。

以上から、コンベアユニット４１４を特定するバケット９０の位置データは、“（１４、９００、１８１０）”である。

＝＝＝バケットの停止動作＝＝＝
本実施の形態の自動販売機の制御手段が、バケット９０を移動させてコンベアユニット４１と対向して停止する動作について、図１４乃至図１８を参照しつつ説明する。

本実施の形態においては、バケット９０によって各コンベアユニット４１のＲＡＭ２０４に記憶されるべきデータとしての位置が検出され、当該商品４０の販売時には当該バケット９０は当該位置に基づいて停止する。つまり、各コンベアユニット４１の位置検出後は、商品４０の販売の都度、バケット９０は、その位置検出センサ９０２を動作させて、例えば図１３に示される位置データに基づいて、指定されたコンベアユニット４１まで移動し正確に対向する。従って、商品４０が販売されて、ある商品ケース３０内の当該商品４０の残存数が満載時の例えば半数になったときでも、後述するように、バケット９０は、前述した位置データに基づいて移動し、指定されたコンベアユニット４１の位置を検出して当該コンベアユニット４１に正確に対向する。

以下、図１４及び図１５を参照しつつ、例えば商品４０満載時と半数時とにおけるコンベアユニット４１の位置の変位について説明する。

図１４に示されるように、コンベアユニット４１が装着された商品ケース３０には商品４０が最初は満載されており、その後、当該商品４０が例えば半数分だけ販売されたものとする。図１４は商品ケース３０の正面を模式的に示した図であり、（ａ）満載時の商品ケース３０は下方（−Ｙ方向）に撓んでいるが、（ｂ）半数時の商品ケース３０の下方の撓みは無視できるものとする。図１４（ｂ）に示されるように、半数時のコンベアユニット４１４の受渡部材７１の反射面７２ｈにおける垂直辺Ｐ２は、商品ケース３０の撓みがなくなった分だけ、満載時のＰ１より左側（−Ｘ側）に変位し、半数時のコンベアユニット４１４の受渡部材７１の反射面７２ｈにおける水平辺Ｈ２は、商品ケース３０の撓みがなくなった分だけ、満載時のＨ１より上側（＋Ｙ側）に変位している。

図１５は、バケット９０のＸＹ方向の位置を前述したパルスエンコーダ９２０、９９０からのパルス信号として示し、これに対して、図１４に示された２つ垂直辺Ｐ１、Ｐ２及び水平辺Ｈ１、Ｈ２の配置を示した図である。同図によれば、満載時の垂直辺Ｐ１に対して半数時の垂直辺Ｐ２は、１パルス分だけ左側（−Ｘ側）に変位し、満載時の水平辺Ｈ１に対して半数時の水平辺Ｈ２は、２パルス分だけ上側（＋Ｙ側）に変位している。従って、半数時のコンベアユニット４１４のＸ方向の検出位置は、満載時から１パルス分だけ左側に変位し、よって当該コンベアユニット４１４に対するバケット９０のＸ方向の停止位置も、満載時から１パルス分だけ左側に変位する。また、半数時のコンベアユニット４１４のＹ方向の検出位置は、満載時から２パルス分だけ上側に変位し、よって当該コンベアユニット４１４に対するバケット９０のＹ方向の停止位置も、満載時から２パルス分だけ上側に変位する。

図１６乃至図１８は、バケット９０が前述したコンベアユニット４１４に正確に対向するために、当該コンベアユニット４１４の位置を検出する動作を説明するためのそれぞれ（ａ）平面図及び（ｂ）側面図である。

例えば、図１６（ａ）の場合から図１６（ｂ）の場合にかけて、コンベアユニット４１４の反射面７２ｈの右側（＋Ｘ側）垂直辺Ｐ２がＰ１よりも左側（−Ｘ側）に１パルス分だけ変位したものとする（図１５）。図１６（ｂ）に示されるように、図１６（ａ）において垂直辺Ｐ１が検出された位置Ａ１は、垂直辺Ｐ２よりも右側（＋Ｘ側）に１パルス分だけずれている。バケット９０は、ＲＡＭ２０４の位置データに基づいてＲＯＭ２０６に記憶された適宜なプログラムの適宜な動作により、検出位置（９００パルス）から＋Ｘ方向に１８パルス分だけ手前の位置Ａ２まで直接移動して停止する（図１６（ｂ）、Ｓ１０１）。この１８パルスは、隣接するコンベアユニット４１５に由来する位置検出センサ９０２の動作の恐れがない値として設定されている。次にバケット９０は、位置検出センサ９０２を動作させつつ、位置Ａ２から左側（−Ｘ側）に移動を開始する。

図１６（ｃ）に示されるように、位置検出センサ９０２は、位置Ａ２から１９パルス分左側（−Ｘ側）に移動して垂直辺Ｐ２を検出する（位置Ａ３、Ｓ１０２）。

例えば、図１７（ａ）の場合から図１７（ｂ）の場合にかけて、コンベアユニット４１４の反射面７２ｈの下側（−Ｙ側）水平辺Ｈ２がＨ１よりも上側（＋Ｙ側）に２パルス分だけ変位したものとする（図１５）。図１７（ｂ）に示されるように、図１７（ａ）において水平辺Ｈ１が検出された位置Ｂ１は、水平辺Ｈ２よりも下側（−Ｙ）側に２パルス分だけずれている。バケット９０は、ＲＡＭ２０４の位置データに基づいてＲＯＭ２０６に記憶された適宜なプログラムの適宜な動作により、検出位置（１８１０パルス）としての位置Ｂ２まで直接移動して停止する（図１７（ｂ）、Ｓ２０１）。尚、このバケット９０の移動動作は、前述したステップＳ１０１とともに行われる。次にバケット９０は、位置検出センサ９０２を動作させつつ、位置Ｂ２から下側（−Ｙ側）に移動を開始する。

図１７（ｃ）に示されるように、位置検出センサ９０２は、位置Ｂ２から８パルス分下側（−Ｙ側）に移動して水平辺Ｈ２を検出する（位置Ｂ３、Ｓ２０２）。

図１８に示されるように、バケット９０は、（ａ）Ｘ方向にＡ３から更に９パルス分加算した停止位置としての位置Ａ４（＝９１０パルス）と、（ｂ）Ｙ方向にＢ３から更に０パルス分加算した停止位置としての位置Ｂ４（＝１８０２パルス）とに停止し、コンベアユニット４１４に対向する（Ｓ１０３、Ｓ２０３）。この場合、位置検出センサ９０２は動作しない。

以上、ステップＳ１０１乃至Ｓ１０３及びＳ２０１乃至Ｓ２０３の動作を、変位後の反射面７２ｈ（実線）に対するバケット９０のＸＹ方向の軌跡として図１９に模式的に示す。変位前の反射面７２ｈ（点線）に対しても、バケットの最初の停止位置（Ａ２、Ｂ２）は共通である。尚、本実施の形態においては、この動作は商品販売毎に行われる。

本実施の形態の自動販売機によれば、商品ケース３０に装着された複数のコンベアユニット４１のそれぞれの先頭商品側４０に反射面７２ｈが固定されているため、位置検出センサ９０２によって当該反射面７２ｈの有無を検出しつつ移動するバケット９０は、商品ケース３０における各コンベアユニット４１の位置（例えばＡ３、Ｂ３）を正確に検出できる。これにより、コンベアユニット４１からバケット９０へ商品４０が確実に受け渡され、よって本実施の形態の自動販売機は、商品４０が円滑に搬送されるものとなる。尚、ここで、バケットの移動毎の誤差として、バケット９０の移動に伴う振動に誘起される商品ケース３０の位置のずれも挙げられる。

また、図１５に示されるように、商品ケース３０に載置される商品４０の数が当該商品４０の販売によって減少すれば、当該商品４０全体の荷重が減少するために、当該商品ケース３０におけるコンベアユニット４１の装着位置が変化する。よって、商品ケース３０における商品４０の残存数が満載時の例えば半数となったときに上記の装着位置が例えば（Ａ１、Ｂ１）から（Ａ３、Ｂ３）に更新されることによって、バケット９０はコンベアユニット４１に対して常に正確に対向できる。

＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
前述した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。

例えばコンベアユニット４１の装着作業後に当該各コンベアユニット４１の検出位置が求められた場合には、前述した、バケット９０がコンベアユニット４１の位置を再検出しその停止位置を求めＲＡＭ２０４に記憶させる（装着位置を更新する）動作は、前面パネル１３（図１）が閉じられた後に、各コンベアユニット４１に対するバケット９０の第１回目の販売アクセスがあったときに実施されてもよい。そして、第２回目の販売アクセスからは、この更新された位置に関するデータに基づいて、バケット９０を移動させればよい。また、上記の更新に加え、商品３０の残存数が所定数（例えば満載時の半数）になったときに前述した実施の形態の更新の動作が行われてもよい。この場合、更新は所定数販売毎に繰り返されてもよい。ここで、この更新とは、装着位置の変更がない場合を含むものであってよい。以上から、バケットは商品搬送ユニットに対して常に正確に対向できる。

本実施の形態のシースルー型自動販売機の外観構成を示す図である。 本実施の形態の商品ケースを前方斜め上方から見た分解斜視図である。 本実施の形態のＹ方向の位置検出センサを示す図である。 本実施の形態の受渡部材の正面図である。 本実施の形態のバケットを商品取得口側から見た斜視図である。 本実施の形態のバケット及びコンベアユニットの側面図である。 本実施の形態のバケット及び案内レールの斜視図である。 本実施の形態のバケット及び案内レールのもう一つの斜視図である。 本実施の形態の制御機構を示すブロック図である。 本実施の形態のコンベアユニットとバケットとの関係を説明するための平面図である。 本実施の形態のバケット移動時の位置検出センサからの検出信号とパルスエンコーダからのパルス信号とを示す図である。 本実施の形態のコンベアユニットの位置検出時のバケットの移動経路の一例を示す図である。 本実施の形態のコンベアユニットの位置に関するデータの一例を示す図である。 本実施の形態の商品ケースの正面図である。 本実施の形態の反射面の正面図である。 コンベアユニットとバケットとのＸ方向の配置を示す平面図である。 コンベアユニットとバケットとのＹ方向の配置を示す側面図である。 コンベアユニットとバケットとの配置を示す図である。 反射面に対するバケットの軌跡を示す模式図である。

符号の説明

１３ 前面パネル
３０ 商品ケース
４０ 商品
４１ コンベアユニット
７２ｈ 反射面
９０ バケット
９２ バケット用ベルト
２００ 制御部
２０４ ＲＡＭ
２０６ ＲＯＭ
８１ｂ、９０２ 位置検出センサ
８１ｃ、９０２ａ 発光素子
８１ｄ、９０２ｂ 受光素子
９１０、９１５ 電動モータ
９２０、９９０ パルスエンコーダ

Claims (5)

1. 商品列を先頭商品側へ搬送する複数の商品搬送ユニットと、
   前記複数の商品搬送ユニットが前記商品列の搬送方向と直交する方向へ一定間隔又は異なる間隔で装着される商品棚と、
   前記複数の商品搬送ユニットの前記先頭商品側と選択的に対向する商品取得口を有し、前記搬送方向と直交する方向へ移動して対向する前記商品搬送ユニットの前記商品列の先頭商品を取得するバケットと、
   を備えた自動販売機において、
   前記バケットの前記搬送方向と直交する水平方向の停止位置を算出するための垂直辺と、前記バケットの前記搬送方向と直交する垂直方向の停止位置を算出するための水平辺と、を有し、前記複数の商品搬送ユニットの前記先頭商品側に固定される複数のユニット識別部材と、
   前記バケットの前記商品取得口の側に固定され、前記バケットが前記搬送方向と直交する方向を移動するとき、前記複数のユニット識別部材の有無を検出する非接触センサと、
   前記非接触センサが指定された前記商品搬送ユニットの前記ユニット識別部材の前記垂直辺を検出したときの検出位置を基点として、前記バケットの水平方向の停止位置を算出し、前記非接触センサが指定された前記商品搬送ユニットの前記ユニット識別部材の前記水平辺を検出したときの検出位置を基点として、前記バケットの垂直方向の停止位置を算出する停止位置演算部と、を備え、
   前記バケットは、前記停止位置演算部の算出結果に基づいて、指定された前記商品搬送ユニットと対向して停止することを特徴とする自動販売機。
2. 前記バケットが前記搬送方向と直交する方向を移動中であるとき、所定周波数のパルスを発生するパルス発生器、を備え、
   前記停止位置演算部は、単一の前記パルスに対応する距離を単位として、前記バケットの水平方向及び垂直方向の停止位置を算出することを特徴とする請求項１に記載の自動販売機。
3. 前記バケットは、前記商品取得口と当該商品取得口の反対側の商品払出口との間に前記商品列の先頭商品を載置する載置面、を有し、
   前記非接触センサは、前記載置面の下部に配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の自動販売機。
4. 前記商品棚に対する前記複数の商品搬送ユニットの装着位置を記憶する装着位置記憶部、を備え、
   前記バケットは、前記装着位置記憶部の読み出し内容に基づいて、指定された前記商品搬送ユニットに向かって移動することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の自動販売機。
5. 前記装着位置記憶部の記憶内容は、自動販売機の前扉が開放する都度、又は、前記自動販売機が所定数の商品を販売する都度、前記非接触センサを用いて更新されることを特徴とする請求項４に記載の自動販売機。

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