JP4171287B2 - 自動販売機の商品搬出装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、商品を下位で受け、この商品を外扉の中間ほどに位置する商品取出部に向かって搬送する、いわゆる商品中取出を可能とする自動販売機の商品搬出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、商品中取出を可能とする自動販売機の商品搬出装置として、例えば特開２００１−１１８１３６号公報に記載されたものが知られている。
【０００３】
この商品搬出装置は、自動販売機の外扉と内扉（商品収納ラックの前面扉）との間に設置されており、内扉に形成された商品の搬出口を通過した商品を外扉に形成された商品取出部に搬送する構造となっている。この搬送手段として、自動販売機内で左右に延在された水平搬送装置と、この水平搬送装置を上下方向に昇降させる昇降装置とを有しており、次のような動作で商品収納ラック内の商品を商品取出部に搬送する。
【０００４】
即ち、購入者により商品選択ボタンが押されたときは、商品収納ラックの商品が内扉の搬出口を通じて下位にある水平搬送装置に搬送される。次いで、水平搬送装置を駆動して商品を左右一方の端に向かって搬送する。この搬送中の振動により商品の姿勢が調整され、水平搬送装置の一方の端に移動する間に適正な姿勢となる。商品が水平搬送装置の一方の端に至ったときは、昇降装置を駆動し水平搬送装置を商品取出部の高さ位置まで上昇させる。しかる後、水平搬送装置を駆動して商品を商品取出部に向かって搬送する。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−１１８１３６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記商品搬出装置では、水平搬送装置は商品取出部の後方に位置しているため、水平搬送装置の上面に受容された商品を商品取出部に向かって案内する案内部材が必要となる。
【０００７】
そこで、この商品搬出装置では、水平搬送装置の商品取出部側に搬送方向に向かって斜めに交叉した（商品が商品取出部に向かって斜めに移動するよう交叉した）払出板を設けている。これにより、商品取出部の近くにまで搬送された商品が払出板に当たって斜めに移動し、商品取出部に搬出される。
【０００８】
ところで、払出板を用いる商品案内構造では、水平搬送装置の幅方向に対して商品幅の占める割合が大きい商品（缶商品では大径商品）が搬送されているときは、商品幅が大きい分、払出板に当たって間もなく水平搬送装置の上面の軌道から外れて商品取出部に搬送される。一方、水平搬送装置の幅方向に対して商品幅の占める割合が小さい商品（缶商品では小径商品）が搬送されているときは、商品幅が小さい分、払出板に当たった後しばらくして水平搬送装置の上面の軌道から外れて商品取出部に搬送される。
【０００９】
このように、前記商品案内構造では、大径商品では搬出までの移動距離が短く、小径商品では搬出までの移動距離が長くなるめ、この両商品を受け入れる商品取出部の搬入口を必要以上に大きく形成する必要があった。これに対して、商品取出部の搬出口（購入者の取出口）は大径商品に対応するよう形成されているため、前後で幅の異なる商品取出部を形成しなければならず、商品取出部の構造が複雑化するという問題点を有していた。
【００１０】
また、近年、自動販売機では缶商品のみならず、ペットボトル商品を始めとする各種異形状の商品を販売しなければならない。しかしながら、前記商品案内構造では、払出板の直前まで適正姿勢で搬送されていた商品でも払出板に当たって搬送商品の姿勢が崩れるおそれがある。これにより、商品取出部の搬入口周縁と水平搬送装置との間に挟まり、搬出不良を起こすおそれがあった。
【００１１】
本発明の目的は前記従来の問題点に鑑み、商品が搬送姿勢を崩すことなく商品取出部に搬送され、また、商品取出部の構造が複雑化することがない自動販売機の商品搬出装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記課題を解決するため、請求項１の発明は、自動販売機本体の下位にあり搬出される商品が通過する搬出口と、搬出口よりも上方にあり商品が払い出される商品取出部と、搬出口から搬出された商品を上面で受け商品を左右方向に搬送可能な水平搬送手段と、水平搬送手段が支持され下位の搬出口と上位の商品取出部との間で水平搬送手段を昇降可能とする昇降手段とを備え、水平搬送手段で受けた商品を昇降手段で商品取出部の高さ位置まで上昇させ、更に水平搬送手段で商品を商品取出部に向かって搬送する自動販売機の商品搬出装置において、昇降手段は水平搬送手段の案内部材を内在して搬出口と商品取出部との間で水平搬送手段を案内する案内レール部を有し、案内レール部は、案内部材を介して水平搬送手段を搬出口と商品取出部近傍との間で上下方向に案内する昇降案内レール部と、昇降案内レール部の上端に連通するとともに水平搬送手段の上面が商品取出部に向かって傾斜するよう案内部材を商品取出部に向かって斜めに案内する傾斜案内レール部とを有する構造となっている。
【００１３】
請求項１の発明によれば、昇降手段を駆動するとき商品を受容した水平搬送手段は昇降案内レール部に案内されながら商品取出部の高さ位置に上昇する。次いで、水平搬送手段を駆動して商品を商品取出部の位置に搬送する。しかる後、昇降手段を駆動して水平搬送手段を上方に移動させるとき、水平搬送手段が傾斜案内レール部に沿って移動し、水平搬送手段の上面が商品取出部に向かって傾斜する。これにより、水平搬送手段の上面に載っていた商品が商品取出部に向かって滑走し、商品取出部に搬入される。
【００１４】
請求項２の発明は、請求項１に係る自動販売機の商品搬出装置において、商品取出部に上昇した水平搬送手段の上方には、立ち状態で搬送される商品に当たって商品を傾倒させる傾倒部材を設けた構造となっている。
【００１５】
請求項２の発明によれば、商品取出部の高さ位置に上昇した水平搬送手段により商品が商品取出口に向かって搬送される際、商品が立ち上がった状態（商品姿勢の不良状態）となっているときでも、商品の搬送中に商品の上部が傾倒部材に当たって倒れる。これにより、商品が水平搬送手段の上面に横倒しとなって適正な姿勢となるため、商品の搬出不良を起こすことがない。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１乃至図１８は本発明に係る自動販売機の商品搬出装置の一実施形態を示すもので、図１は自動販売機の外観斜視図、図２は商品搬出装置の設置状態を示す斜視図、図３は商品搬出装置の要部斜視図、図４は水平搬送装置と昇降装置との連結構造を示す組立斜視図、図５は水平搬送装置の商品検知部を示す正面図、図６は商品の搬出制御回路を示すブロック図、図７は商品の搬出制御のフローチャート、図８は第１搬送口から通過した商品の第１搬送工程を示す斜視図、図９は第１搬送口から通過した商品の第２搬送工程を示す斜視図、図１０は第１搬送口から通過した商品の第３搬送工程を示す斜視図、図１１は第１搬送口から通過した商品の第４搬送工程を示す斜視図、図１２は第１搬送口から通過した商品の第４搬送工程時の正面図、図１３は第１搬送口から通過した商品の第４搬送工程時の側面断面図、図１４は第１搬送口から通過した商品の第５搬送工程時の正面図、図１５は第１搬送口から通過した商品の第５搬送工程時の側面断面図、図１６は第４搬送口から通過した商品の第１搬送工程を示す斜視図、図１７は第４搬送口から通過した商品の第２搬送工程を示す斜視図、図１８は立ち上がり商品の傾倒状態を示す側面図である。
【００１７】
まず、本発明に係る商品搬送装置が設置された自動販売機の外観構造に関して、図１を参照して説明する。自動販売機本体１の前面開口を開閉する外扉２には、その前面に商品取出部３、コイン投入口４、返却レバー５、手すり６、商品選択ボタン７等を備えている。ここで、商品取出部３は外扉２の上下方向略中央に設置しており、身体障害者、高齢者等でも腰をかがめることなく商品を取り出すことができ、また、手すり６も商品購入時にこれらの購入者の補助部材として機能している。また、商品取出部３は図１３及び図１５に示すように取出ボックス３１を有し、取出ボックス３１の前面には商品Ａ１の取出口３１ａが形成され、後面には商品Ａ１の搬入口３１ｂが形成されている。取出口３１ａを開閉する取出扉３１ｃを開放することにより商品Ａ１が取り出され、また、搬入口３１ｂを開閉する搬入扉３１ｄを開放することにより商品Ａ１が搬入される。
【００１８】
このような自動販売機１において、商品搬出装置１０は図２に示すように設置されている。即ち、商品搬出装置１０は外扉２と商品収納ラック（図示しない）の前面を開閉する内扉８（図２の２点鎖線で示した）との間に設置されている。ここで、内扉８の下部には商品収納ラック内の商品Ａ１を通過させる第１〜第４搬出口８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄが形成され、第１搬出口８ａ及び第２搬出口８ｂは図２に向かって右側に設置され、第３搬出口８ｃ及び第４搬出口８ｄは左側に設置されている。なお、前記商品取出部３との位置関係では第１搬出部８ａが真下となっている。商品搬出装置１０は、図２及び図３に示すように、装置本体を覆う外枠１１０と、外枠１１０の左右方向に延在された水平搬送装置１２０と、水平搬送装置１２０を上下方向に昇降する昇降装置１３０と、立ち上がった商品Ａ１を傾倒する傾倒部材１４０とを備えている。この外枠１１０は、図２に示すように、四角形状の枠体にて形成されており、この枠体を介して外扉２の裏面に設置されている。
【００１９】
水平搬送装置１２０は図３に示すように、左右方向に延在されたコンベア装置１２１を有している。コンベア装置１２１は上面開口のコンベアケーシング１２１ａ内にコンベアベルト１２１ｂを配置し、これを図６に示す可逆転駆動モータ（第１モータという）１２１ｃで左右方向に方向に走行させるようになっている。また、コンベアベルト１２１ｂの表面には商品かき出し棒１２１ｄが設置されており、コンベアベルト１２１ｂの上面に載置された商品Ａ１を走行方向にかき出しできるようになっている。また、コンベアケーシング１２１ａの左右の側板１２１ｅは上方に向かって延在されており、側板１２１ｅの上部には商品検知部１２２が設置されている。
【００２０】
この商品検知部１２２は上端を軸として回動自在に吊り下げられた検知板と、検知板の内側に配置された検知スイッチを有している。ここで、図３に向かって左側の検知板及び検知スイッチを第１検知板１２２ａ及び第１スイッチ１２２ｂとし、右側の検知板及び検知スイッチを第２検知板１２２ｃ及び第２スイッチ１２２ｄとして、図５及び図１２を参照して説明する。即ち、各検知板１２２ａ，１２２ｃはその上端が軸１２１ｊで軸支されるとともに、軸１２１ｊにはバネ１２１ｋが巻回されており、各検知板１２２ａ，１２２ｃは常時は互いに対向する他方の各検知板１２２ｃ，１２２ａに向かって付勢されている。一方、商品Ａ１が各検知板１２２ａ，１２２ｃに向かって移動して各検知板１２２ａ，１２２ｃを押圧するときは、各スイッチ１２２ｂ，１２２ｄがオンするようになっている。これにより、コンベアケーシング１２１ａ上の商品Ａ１が第１検知板１２２ａ側に搬送されたか、或いは、第２検知板１２２ｃ側に搬送されたかが検知される。
【００２１】
また、コンベアケーシング１２１ａの各側板１２１ｅの外面にはローラブラケット１２３がねじ止めされており、このローラブラケット１２３の上下位置に案内ローラ１２４ａ，１２４ｂが軸支されている。
【００２２】
図４を参照して、各案内ローラ１２４ａ，１２４ｂのうち、下方に位置する案内ローラ１２４ｂの連結状態を説明する。まず、側板１２１ｅ及びローラブラケット１２３には貫通孔１２５ａ，１２５ｂが形成されている。各貫通孔１２５ａ，１２５ｂ及び案内ローラ１２４ｂの軸孔１２５ｃには回転軸１２６が回動自在に貫通している。また、回転軸１２６はそれぞれ３個のＥリング１２７によって側板１２１ｅ、ローラブラケット１２３及び案内ローラ１２４ｂから外れないよう固定されている。更に、回転軸１２６の先端が昇降装置１３０の連結ブロック１３３に連結されている。
【００２３】
昇降装置１３０は外枠１１０の上下に設置された、上部タイミングプーリ１３１ａと下部タイミングプーリ１３１ｂとを有し、各タイミングプーリ１３１ａ，１３１ｂにタイミングベルト１３２が架け渡されている。また、タイミングベルト１３２は連結ブロック１３３を介して案内ローラ１２４ｂの回転軸１２６に連結されている。更に、上部タイミングプーリ１３１ａの駆動軸１３４には可逆転駆動モータ（第２モータという）１３５が連結されており、第２モータ１３５の可逆転駆動により駆動軸１３４が回転し、タイミングベルト１３２が上下方向に走行するようになっている。更にまた、タイミングベルト１３２にはバランサー１３６が取り付けられている。これらの部材が外枠１１０の左右に配置されており、これにより、水平搬送装置１２０の両側が昇降装置１３０に連結され、水平搬送装置１２０が上下に案内されるようになっている。
【００２４】
このように構成された昇降装置１３０は本実施形態の特徴的構成である、昇降案内レール部１３７と傾斜案内レール部１３８とを有している。各レール部１３７，１３８はそれぞれ外枠１１０の左右に上下に延在されたもので、水平搬送装置１２０の案内ローラ１２４ａ，１２４ｂが転動自在な状態で内在されている。昇降案内レール部１３７は図２に示すように外枠１１０の左右の立枠１１１に下端から上部に向かって設置されている。また、傾斜案内レール部１３８は昇降案内レール部１３７の上端から連続するように形成され、その先端が外扉２に向くよう湾曲した状態となっている。
【００２５】
傾倒部材１４０は図２及び図１８に示すように外枠１１０の上枠１１２に設置されており、上枠１１２に取り付けられた取付板１４１に邪魔板１４２を回動自在に垂下するとともに、この邪魔板１４２に対してバネ１４３により立ち商品Ａ１の前方（商品取出部３側）への搬送を抑制するようになっている。
【００２６】
なお、図３に示す１５０は上死点検知スイッチ、１５１は下死点検知スイッチであり、外枠１１０に設置されている。この各検知スイッチ１５０，１５１により水平搬送装置１２０の異常搬送を防止するようになっている。
【００２７】
次に、本実施形態に係る商品搬出装置１０の商品搬出制御回路を図６のブロック図に基づき説明する。商品搬出装置１０はマイクロコンピュータ（以下、マイコン）１６０により制御されるもので、商品選択ボタン７、第１スイッチ１２２ｂ及び第２スイッチ１２２ｄからの信号に基づき駆動回路１６１を通じて第１モータ１２１ｃ及び第２モータ１３５を駆動するようになっている。
【００２８】
この各モータ１２１ｃ，１３５の駆動制御を図７のフローチャート及び図８〜図１８の各工程図を参照して説明する。先ず、商品選択ボタン７により商品Ａ１が選択されたか否かを監視する（Ｓ１）。ここで、商品Ａ１が選択されたと判定したときは、選択された商品Ａ１が第１搬出口８ａ或いは第２搬出口８ｂ（図２に向かって右側の搬出口）から搬出される商品であるか否かを監視する（Ｓ２）。なお、各搬出口８ａ〜８ｄの何れを通過するかの判定は、各商品収納ラックと各搬出口８ａ〜８ｄが各々対応しているため、商品選択ボタン７の選択信号に基づきこれを判定することができる。
【００２９】
ここで、第１搬出口８ａ或いは第２搬出口８ｂから商品Ａ１が搬出されたと判定されたときは（この実施形態では第１搬出口８ａ）、図８に示すように、水平搬送装置１２０のコンベアベルト１２１ｂの上面右側に商品Ａ１が搬出される（第１搬送工程）。このような場合は、図９に示すように、第１モータ１２１ｃが正転する（Ｓ３）。これにより、コンベアベルト１２１ｂが商品Ａ１を左側の検知板１２２ａに向けて搬送する。この商品Ａ１の搬送力は第１検知板１２２ａに当たった際、第１検知板１２２ａの回転力として付与される。この第１検知板１２２ａの回転で第１スイッチ１２２ｂがオンするか否かを監視し（Ｓ４）、第１スイッチ１２２ｂがオンしたときは第１モータ１２１ｃを停止する（Ｓ５）（第２搬送工程）。しかる後、第２モータ１３５が回転数Ｎ１に亘って駆動される（Ｓ６）。この第２モータ１３５の駆動により、水平搬送装置１２０が昇降案内レール部１３７で案内されながら上昇する（図１０に示す状態）（第３搬送工程）。ここで、回転数Ｎ１は水平搬送装置１２０が商品取出部３の近傍の所定高さ位置に移動するよう予め設定されている回転数である。その高さ位置を具体的に説明すれば、図１３に示すように、上位の案内ローラ１２４ａが昇降案内レール部１３７の上端に達した位置となっている。なお、第２モータ１３５をパルスモータで構成するときは、この回転数Ｎ１をパルス出力により制御する。
【００３０】
このように、水平搬送装置１２０が所定高さ位置となったときは、第１モータ１２１ｃを逆転する（Ｓ７）。これにより、図１１に示すように、商品Ａ１が第２検知板１２２ｃに向かって搬送される。この商品Ａ１の搬送力は第２検知板１２２ｃに当たった際、図１２に示すように、第２検知板１２２ｃの回転力として付与される。ここで、第２検知板１２２ｃの回転で第２スイッチ１２２ｄがオンするか否かを監視し（Ｓ８）、第２スイッチ１２２ｄがオンしたときは第１モータ１２１ｃを停止する（Ｓ９）（第４搬送工程）。この第１モータ１２１ｃが停止の後、図１４及び図１５に示すように、第２モータ１３５が回転数Ｎ２に亘って駆動される（Ｓ１０）。ここで、回転数Ｎ２は、図１５に示すように、水平搬送装置１２０が上部の案内ローラ１２４ａが傾斜案内レール部１３８の先端に移動し、かつ、下部の案内ローラ１２４ｂが昇降案内レール部１３７の上端に移動するよう予め設定されている回転数である。これにより、図１４及び図１５に示すように、水平搬送装置１２０が商品取出部３に向かって傾斜し、コンベアベルト１２１ｂ上の商品Ａ１が商品取出部３に向かって転動（滑走）する。この商品Ａ１の滑走力で商品取出部３の搬入口３１ｂを閉鎖している搬入扉３１ｄが開放し、取出ボックス３１内に商品Ａ１が搬出される（第５搬送工程）。その後は、購入者が取出扉３１ｃを開き商品Ａ１を取り出せばよい。
【００３１】
一方、ステップＳ１で、図２及び図１６に示すように、第３搬出口８ｃ又は第４搬出口８ｄから商品Ａ１が搬出されたときは（この実施形態では第４搬出口８ｄ）、図１６に示すように、水平搬送装置１２０のコンベアベルト１２１ｂの上面左側に商品Ａ１が搬出される（第１搬送工程）。このような場合は、第１モータ１２１ｃが逆転する（Ｓ１１）。これにより、図１７に示すように、コンベアベルト１２１ｂは商品Ａ１を右側の第２検知板１２２ｃに向けて搬送する。この商品Ａ１の搬送力は第２検知板１２２ｃに当たった際、第２検知板１２２ｃの回転力として付与される。この第２検知板１２２ｃの回転で第２スイッチ１２２ｄがオンするか否かを監視し（Ｓ１２）、第２スイッチ１２２ｄがオンしたときは、ステップＳ３に戻って第１モータ１２１ｃを正転し、商品Ａ１を第１検知板１２２ａに向けて搬送する（第２搬送工程）。このように、第３搬出口８ｃ又は第４搬出口８ｄから商品Ａ１が搬出されたとき、一旦商品Ａ１を逆方向に移動して商品Ａ１の搬送距離を長くしており、これにより、商品Ａ１の取り込みを確実に行うとともに、商品Ａ１の搬送姿勢を適正な姿勢（コンベアベルト１２１ｂの上面長手方向に沿って倒れた姿勢）が確保される。その後の動作は第１搬出口８ａ又は第２搬出口８ｂから商品Ａ１が搬出されたときと同様である。
【００３２】
以上のような商品Ａ１の搬出動作において、水平搬送装置１２０上の商品Ａ１が立ち上がった状態となっているときがある。このような場合は、水平搬送装置１２０が商品取出部３に向かって商品Ａ１を搬送する際、図１８に示すように、傾倒装置１４０の邪魔板１４２に当たる。ここで、邪魔板１４２にかかっているバネ１４３の付勢力が商品Ａの移動方向（白抜き矢印方向）とは逆方向になっているため、１点鎖線で示すように商品Ａ１が傾き、更に商品Ａ１が移動することにより２点鎖線で示すように商品Ａ１が倒れ、適正な姿勢となって商品取出部３に搬送されることとなる。
【００３３】
本実施形態によれば、商品Ａ１を商品取出部３に搬出する際、商品Ａ１を商品取出部３と対向する位置まで搬送し、しかる後に商品Ａ１を商品取出部３に搬出するため、商品取出部３の搬入口３１ｂは大径商品Ａ１に対応するよう形成すれば良く、従来の如く、必要以上に大きな搬入口３１ｂを形成する必要がない。
【００３４】
また、商品取出部３に商品Ａ１を搬出する際、水平搬送装置１２０を傾斜させて商品Ａ１を搬出するようになっているため、各種異形状の商品であっても確実に商品取出部３に搬出することができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、商品を商品取出部３に搬出する際、商品を商品取出部と対向する位置まで搬送し、しかる後に商品を商品取出部に搬出できるため、商品取出部の搬入部分は大径商品に対応するよう形成すれば良く、従来の如く、必要以上に大きな搬入部分を形成する必要がないし、また、商品を商品取出部に搬送する際に、商品姿勢が崩れることもない。更に、商品取出部に商品を搬出する際、水平搬送手段を傾斜させて商品を搬出するようになっているため、各種異形状の商品であっても確実に商品取出部に搬出することができる。
【００３６】
請求項２の発明によれば、商品取出部の高さ位置に上昇した水平搬送手段により商品が商品取出口に向かって搬送される際、商品が立ち上がった状態（商品姿勢の不良状態）となっているときでも、商品の搬送中に商品の上部が傾倒部材に当たって商品が横倒しとなって適正な商品姿勢となるため、商品の搬出不良を起こすことがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動販売機の外観斜視図
【図２】商品搬出装置の設置状態を示す斜視図
【図３】商品搬出装置の要部斜視図
【図４】水平搬送装置と昇降装置との連結構造を示す組立斜視図
【図５】水平搬送装置の商品検知部を示す正面図
【図６】商品の搬出制御回路を示すブロック図
【図７】商品の搬出制御のフローチャート
【図８】第１搬送口を通過した商品の第１搬送工程を示す斜視図
【図９】第１搬送口を通過した商品の第２搬送工程を示す斜視図
【図１０】第１搬送口を通過した商品の第３搬送工程を示す斜視図
【図１１】第１搬送口を通過した商品の第４搬送工程を示す斜視図
【図１２】第１搬送口を通過した商品の第４搬送工程時の正面図
【図１３】第１搬送口を通過した商品の第４搬送工程時の側面断面図
【図１４】第１搬送口から通過した商品の第５搬送工程時の正面図
【図１５】第１搬送口から通過した商品の第５搬送工程時の側面断面図
【図１６】第４搬送口から通過した商品の第１搬送工程を示す斜視図
【図１７】第４搬送口から通過した商品の第２搬送工程を示す斜視図
【図１８】立ち上がり商品の傾倒状態を示す側面図
【符号の説明】
１…自動販売機本体、３…商品取出部、８ａ〜８ｄ…搬出口、１２０…水平搬送装置、１３０…昇降手段、１３７…昇降案内レール部、１３８…傾斜案内レール部、１４０…傾倒装置、Ａ１…商品。
【発明の属する技術分野】
本発明は、商品を下位で受け、この商品を外扉の中間ほどに位置する商品取出部に向かって搬送する、いわゆる商品中取出を可能とする自動販売機の商品搬出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、商品中取出を可能とする自動販売機の商品搬出装置として、例えば特開２００１−１１８１３６号公報に記載されたものが知られている。
【０００３】
この商品搬出装置は、自動販売機の外扉と内扉（商品収納ラックの前面扉）との間に設置されており、内扉に形成された商品の搬出口を通過した商品を外扉に形成された商品取出部に搬送する構造となっている。この搬送手段として、自動販売機内で左右に延在された水平搬送装置と、この水平搬送装置を上下方向に昇降させる昇降装置とを有しており、次のような動作で商品収納ラック内の商品を商品取出部に搬送する。
【０００４】
即ち、購入者により商品選択ボタンが押されたときは、商品収納ラックの商品が内扉の搬出口を通じて下位にある水平搬送装置に搬送される。次いで、水平搬送装置を駆動して商品を左右一方の端に向かって搬送する。この搬送中の振動により商品の姿勢が調整され、水平搬送装置の一方の端に移動する間に適正な姿勢となる。商品が水平搬送装置の一方の端に至ったときは、昇降装置を駆動し水平搬送装置を商品取出部の高さ位置まで上昇させる。しかる後、水平搬送装置を駆動して商品を商品取出部に向かって搬送する。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−１１８１３６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記商品搬出装置では、水平搬送装置は商品取出部の後方に位置しているため、水平搬送装置の上面に受容された商品を商品取出部に向かって案内する案内部材が必要となる。
【０００７】
そこで、この商品搬出装置では、水平搬送装置の商品取出部側に搬送方向に向かって斜めに交叉した（商品が商品取出部に向かって斜めに移動するよう交叉した）払出板を設けている。これにより、商品取出部の近くにまで搬送された商品が払出板に当たって斜めに移動し、商品取出部に搬出される。
【０００８】
ところで、払出板を用いる商品案内構造では、水平搬送装置の幅方向に対して商品幅の占める割合が大きい商品（缶商品では大径商品）が搬送されているときは、商品幅が大きい分、払出板に当たって間もなく水平搬送装置の上面の軌道から外れて商品取出部に搬送される。一方、水平搬送装置の幅方向に対して商品幅の占める割合が小さい商品（缶商品では小径商品）が搬送されているときは、商品幅が小さい分、払出板に当たった後しばらくして水平搬送装置の上面の軌道から外れて商品取出部に搬送される。
【０００９】
このように、前記商品案内構造では、大径商品では搬出までの移動距離が短く、小径商品では搬出までの移動距離が長くなるめ、この両商品を受け入れる商品取出部の搬入口を必要以上に大きく形成する必要があった。これに対して、商品取出部の搬出口（購入者の取出口）は大径商品に対応するよう形成されているため、前後で幅の異なる商品取出部を形成しなければならず、商品取出部の構造が複雑化するという問題点を有していた。
【００１０】
また、近年、自動販売機では缶商品のみならず、ペットボトル商品を始めとする各種異形状の商品を販売しなければならない。しかしながら、前記商品案内構造では、払出板の直前まで適正姿勢で搬送されていた商品でも払出板に当たって搬送商品の姿勢が崩れるおそれがある。これにより、商品取出部の搬入口周縁と水平搬送装置との間に挟まり、搬出不良を起こすおそれがあった。
【００１１】
本発明の目的は前記従来の問題点に鑑み、商品が搬送姿勢を崩すことなく商品取出部に搬送され、また、商品取出部の構造が複雑化することがない自動販売機の商品搬出装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記課題を解決するため、請求項１の発明は、自動販売機本体の下位にあり搬出される商品が通過する搬出口と、搬出口よりも上方にあり商品が払い出される商品取出部と、搬出口から搬出された商品を上面で受け商品を左右方向に搬送可能な水平搬送手段と、水平搬送手段が支持され下位の搬出口と上位の商品取出部との間で水平搬送手段を昇降可能とする昇降手段とを備え、水平搬送手段で受けた商品を昇降手段で商品取出部の高さ位置まで上昇させ、更に水平搬送手段で商品を商品取出部に向かって搬送する自動販売機の商品搬出装置において、昇降手段は水平搬送手段の案内部材を内在して搬出口と商品取出部との間で水平搬送手段を案内する案内レール部を有し、案内レール部は、案内部材を介して水平搬送手段を搬出口と商品取出部近傍との間で上下方向に案内する昇降案内レール部と、昇降案内レール部の上端に連通するとともに水平搬送手段の上面が商品取出部に向かって傾斜するよう案内部材を商品取出部に向かって斜めに案内する傾斜案内レール部とを有する構造となっている。
【００１３】
請求項１の発明によれば、昇降手段を駆動するとき商品を受容した水平搬送手段は昇降案内レール部に案内されながら商品取出部の高さ位置に上昇する。次いで、水平搬送手段を駆動して商品を商品取出部の位置に搬送する。しかる後、昇降手段を駆動して水平搬送手段を上方に移動させるとき、水平搬送手段が傾斜案内レール部に沿って移動し、水平搬送手段の上面が商品取出部に向かって傾斜する。これにより、水平搬送手段の上面に載っていた商品が商品取出部に向かって滑走し、商品取出部に搬入される。
【００１４】
請求項２の発明は、請求項１に係る自動販売機の商品搬出装置において、商品取出部に上昇した水平搬送手段の上方には、立ち状態で搬送される商品に当たって商品を傾倒させる傾倒部材を設けた構造となっている。
【００１５】
請求項２の発明によれば、商品取出部の高さ位置に上昇した水平搬送手段により商品が商品取出口に向かって搬送される際、商品が立ち上がった状態（商品姿勢の不良状態）となっているときでも、商品の搬送中に商品の上部が傾倒部材に当たって倒れる。これにより、商品が水平搬送手段の上面に横倒しとなって適正な姿勢となるため、商品の搬出不良を起こすことがない。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１乃至図１８は本発明に係る自動販売機の商品搬出装置の一実施形態を示すもので、図１は自動販売機の外観斜視図、図２は商品搬出装置の設置状態を示す斜視図、図３は商品搬出装置の要部斜視図、図４は水平搬送装置と昇降装置との連結構造を示す組立斜視図、図５は水平搬送装置の商品検知部を示す正面図、図６は商品の搬出制御回路を示すブロック図、図７は商品の搬出制御のフローチャート、図８は第１搬送口から通過した商品の第１搬送工程を示す斜視図、図９は第１搬送口から通過した商品の第２搬送工程を示す斜視図、図１０は第１搬送口から通過した商品の第３搬送工程を示す斜視図、図１１は第１搬送口から通過した商品の第４搬送工程を示す斜視図、図１２は第１搬送口から通過した商品の第４搬送工程時の正面図、図１３は第１搬送口から通過した商品の第４搬送工程時の側面断面図、図１４は第１搬送口から通過した商品の第５搬送工程時の正面図、図１５は第１搬送口から通過した商品の第５搬送工程時の側面断面図、図１６は第４搬送口から通過した商品の第１搬送工程を示す斜視図、図１７は第４搬送口から通過した商品の第２搬送工程を示す斜視図、図１８は立ち上がり商品の傾倒状態を示す側面図である。
【００１７】
まず、本発明に係る商品搬送装置が設置された自動販売機の外観構造に関して、図１を参照して説明する。自動販売機本体１の前面開口を開閉する外扉２には、その前面に商品取出部３、コイン投入口４、返却レバー５、手すり６、商品選択ボタン７等を備えている。ここで、商品取出部３は外扉２の上下方向略中央に設置しており、身体障害者、高齢者等でも腰をかがめることなく商品を取り出すことができ、また、手すり６も商品購入時にこれらの購入者の補助部材として機能している。また、商品取出部３は図１３及び図１５に示すように取出ボックス３１を有し、取出ボックス３１の前面には商品Ａ１の取出口３１ａが形成され、後面には商品Ａ１の搬入口３１ｂが形成されている。取出口３１ａを開閉する取出扉３１ｃを開放することにより商品Ａ１が取り出され、また、搬入口３１ｂを開閉する搬入扉３１ｄを開放することにより商品Ａ１が搬入される。
【００１８】
このような自動販売機１において、商品搬出装置１０は図２に示すように設置されている。即ち、商品搬出装置１０は外扉２と商品収納ラック（図示しない）の前面を開閉する内扉８（図２の２点鎖線で示した）との間に設置されている。ここで、内扉８の下部には商品収納ラック内の商品Ａ１を通過させる第１〜第４搬出口８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄが形成され、第１搬出口８ａ及び第２搬出口８ｂは図２に向かって右側に設置され、第３搬出口８ｃ及び第４搬出口８ｄは左側に設置されている。なお、前記商品取出部３との位置関係では第１搬出部８ａが真下となっている。商品搬出装置１０は、図２及び図３に示すように、装置本体を覆う外枠１１０と、外枠１１０の左右方向に延在された水平搬送装置１２０と、水平搬送装置１２０を上下方向に昇降する昇降装置１３０と、立ち上がった商品Ａ１を傾倒する傾倒部材１４０とを備えている。この外枠１１０は、図２に示すように、四角形状の枠体にて形成されており、この枠体を介して外扉２の裏面に設置されている。
【００１９】
水平搬送装置１２０は図３に示すように、左右方向に延在されたコンベア装置１２１を有している。コンベア装置１２１は上面開口のコンベアケーシング１２１ａ内にコンベアベルト１２１ｂを配置し、これを図６に示す可逆転駆動モータ（第１モータという）１２１ｃで左右方向に方向に走行させるようになっている。また、コンベアベルト１２１ｂの表面には商品かき出し棒１２１ｄが設置されており、コンベアベルト１２１ｂの上面に載置された商品Ａ１を走行方向にかき出しできるようになっている。また、コンベアケーシング１２１ａの左右の側板１２１ｅは上方に向かって延在されており、側板１２１ｅの上部には商品検知部１２２が設置されている。
【００２０】
この商品検知部１２２は上端を軸として回動自在に吊り下げられた検知板と、検知板の内側に配置された検知スイッチを有している。ここで、図３に向かって左側の検知板及び検知スイッチを第１検知板１２２ａ及び第１スイッチ１２２ｂとし、右側の検知板及び検知スイッチを第２検知板１２２ｃ及び第２スイッチ１２２ｄとして、図５及び図１２を参照して説明する。即ち、各検知板１２２ａ，１２２ｃはその上端が軸１２１ｊで軸支されるとともに、軸１２１ｊにはバネ１２１ｋが巻回されており、各検知板１２２ａ，１２２ｃは常時は互いに対向する他方の各検知板１２２ｃ，１２２ａに向かって付勢されている。一方、商品Ａ１が各検知板１２２ａ，１２２ｃに向かって移動して各検知板１２２ａ，１２２ｃを押圧するときは、各スイッチ１２２ｂ，１２２ｄがオンするようになっている。これにより、コンベアケーシング１２１ａ上の商品Ａ１が第１検知板１２２ａ側に搬送されたか、或いは、第２検知板１２２ｃ側に搬送されたかが検知される。
【００２１】
また、コンベアケーシング１２１ａの各側板１２１ｅの外面にはローラブラケット１２３がねじ止めされており、このローラブラケット１２３の上下位置に案内ローラ１２４ａ，１２４ｂが軸支されている。
【００２２】
図４を参照して、各案内ローラ１２４ａ，１２４ｂのうち、下方に位置する案内ローラ１２４ｂの連結状態を説明する。まず、側板１２１ｅ及びローラブラケット１２３には貫通孔１２５ａ，１２５ｂが形成されている。各貫通孔１２５ａ，１２５ｂ及び案内ローラ１２４ｂの軸孔１２５ｃには回転軸１２６が回動自在に貫通している。また、回転軸１２６はそれぞれ３個のＥリング１２７によって側板１２１ｅ、ローラブラケット１２３及び案内ローラ１２４ｂから外れないよう固定されている。更に、回転軸１２６の先端が昇降装置１３０の連結ブロック１３３に連結されている。
【００２３】
昇降装置１３０は外枠１１０の上下に設置された、上部タイミングプーリ１３１ａと下部タイミングプーリ１３１ｂとを有し、各タイミングプーリ１３１ａ，１３１ｂにタイミングベルト１３２が架け渡されている。また、タイミングベルト１３２は連結ブロック１３３を介して案内ローラ１２４ｂの回転軸１２６に連結されている。更に、上部タイミングプーリ１３１ａの駆動軸１３４には可逆転駆動モータ（第２モータという）１３５が連結されており、第２モータ１３５の可逆転駆動により駆動軸１３４が回転し、タイミングベルト１３２が上下方向に走行するようになっている。更にまた、タイミングベルト１３２にはバランサー１３６が取り付けられている。これらの部材が外枠１１０の左右に配置されており、これにより、水平搬送装置１２０の両側が昇降装置１３０に連結され、水平搬送装置１２０が上下に案内されるようになっている。
【００２４】
このように構成された昇降装置１３０は本実施形態の特徴的構成である、昇降案内レール部１３７と傾斜案内レール部１３８とを有している。各レール部１３７，１３８はそれぞれ外枠１１０の左右に上下に延在されたもので、水平搬送装置１２０の案内ローラ１２４ａ，１２４ｂが転動自在な状態で内在されている。昇降案内レール部１３７は図２に示すように外枠１１０の左右の立枠１１１に下端から上部に向かって設置されている。また、傾斜案内レール部１３８は昇降案内レール部１３７の上端から連続するように形成され、その先端が外扉２に向くよう湾曲した状態となっている。
【００２５】
傾倒部材１４０は図２及び図１８に示すように外枠１１０の上枠１１２に設置されており、上枠１１２に取り付けられた取付板１４１に邪魔板１４２を回動自在に垂下するとともに、この邪魔板１４２に対してバネ１４３により立ち商品Ａ１の前方（商品取出部３側）への搬送を抑制するようになっている。
【００２６】
なお、図３に示す１５０は上死点検知スイッチ、１５１は下死点検知スイッチであり、外枠１１０に設置されている。この各検知スイッチ１５０，１５１により水平搬送装置１２０の異常搬送を防止するようになっている。
【００２７】
次に、本実施形態に係る商品搬出装置１０の商品搬出制御回路を図６のブロック図に基づき説明する。商品搬出装置１０はマイクロコンピュータ（以下、マイコン）１６０により制御されるもので、商品選択ボタン７、第１スイッチ１２２ｂ及び第２スイッチ１２２ｄからの信号に基づき駆動回路１６１を通じて第１モータ１２１ｃ及び第２モータ１３５を駆動するようになっている。
【００２８】
この各モータ１２１ｃ，１３５の駆動制御を図７のフローチャート及び図８〜図１８の各工程図を参照して説明する。先ず、商品選択ボタン７により商品Ａ１が選択されたか否かを監視する（Ｓ１）。ここで、商品Ａ１が選択されたと判定したときは、選択された商品Ａ１が第１搬出口８ａ或いは第２搬出口８ｂ（図２に向かって右側の搬出口）から搬出される商品であるか否かを監視する（Ｓ２）。なお、各搬出口８ａ〜８ｄの何れを通過するかの判定は、各商品収納ラックと各搬出口８ａ〜８ｄが各々対応しているため、商品選択ボタン７の選択信号に基づきこれを判定することができる。
【００２９】
ここで、第１搬出口８ａ或いは第２搬出口８ｂから商品Ａ１が搬出されたと判定されたときは（この実施形態では第１搬出口８ａ）、図８に示すように、水平搬送装置１２０のコンベアベルト１２１ｂの上面右側に商品Ａ１が搬出される（第１搬送工程）。このような場合は、図９に示すように、第１モータ１２１ｃが正転する（Ｓ３）。これにより、コンベアベルト１２１ｂが商品Ａ１を左側の検知板１２２ａに向けて搬送する。この商品Ａ１の搬送力は第１検知板１２２ａに当たった際、第１検知板１２２ａの回転力として付与される。この第１検知板１２２ａの回転で第１スイッチ１２２ｂがオンするか否かを監視し（Ｓ４）、第１スイッチ１２２ｂがオンしたときは第１モータ１２１ｃを停止する（Ｓ５）（第２搬送工程）。しかる後、第２モータ１３５が回転数Ｎ１に亘って駆動される（Ｓ６）。この第２モータ１３５の駆動により、水平搬送装置１２０が昇降案内レール部１３７で案内されながら上昇する（図１０に示す状態）（第３搬送工程）。ここで、回転数Ｎ１は水平搬送装置１２０が商品取出部３の近傍の所定高さ位置に移動するよう予め設定されている回転数である。その高さ位置を具体的に説明すれば、図１３に示すように、上位の案内ローラ１２４ａが昇降案内レール部１３７の上端に達した位置となっている。なお、第２モータ１３５をパルスモータで構成するときは、この回転数Ｎ１をパルス出力により制御する。
【００３０】
このように、水平搬送装置１２０が所定高さ位置となったときは、第１モータ１２１ｃを逆転する（Ｓ７）。これにより、図１１に示すように、商品Ａ１が第２検知板１２２ｃに向かって搬送される。この商品Ａ１の搬送力は第２検知板１２２ｃに当たった際、図１２に示すように、第２検知板１２２ｃの回転力として付与される。ここで、第２検知板１２２ｃの回転で第２スイッチ１２２ｄがオンするか否かを監視し（Ｓ８）、第２スイッチ１２２ｄがオンしたときは第１モータ１２１ｃを停止する（Ｓ９）（第４搬送工程）。この第１モータ１２１ｃが停止の後、図１４及び図１５に示すように、第２モータ１３５が回転数Ｎ２に亘って駆動される（Ｓ１０）。ここで、回転数Ｎ２は、図１５に示すように、水平搬送装置１２０が上部の案内ローラ１２４ａが傾斜案内レール部１３８の先端に移動し、かつ、下部の案内ローラ１２４ｂが昇降案内レール部１３７の上端に移動するよう予め設定されている回転数である。これにより、図１４及び図１５に示すように、水平搬送装置１２０が商品取出部３に向かって傾斜し、コンベアベルト１２１ｂ上の商品Ａ１が商品取出部３に向かって転動（滑走）する。この商品Ａ１の滑走力で商品取出部３の搬入口３１ｂを閉鎖している搬入扉３１ｄが開放し、取出ボックス３１内に商品Ａ１が搬出される（第５搬送工程）。その後は、購入者が取出扉３１ｃを開き商品Ａ１を取り出せばよい。
【００３１】
一方、ステップＳ１で、図２及び図１６に示すように、第３搬出口８ｃ又は第４搬出口８ｄから商品Ａ１が搬出されたときは（この実施形態では第４搬出口８ｄ）、図１６に示すように、水平搬送装置１２０のコンベアベルト１２１ｂの上面左側に商品Ａ１が搬出される（第１搬送工程）。このような場合は、第１モータ１２１ｃが逆転する（Ｓ１１）。これにより、図１７に示すように、コンベアベルト１２１ｂは商品Ａ１を右側の第２検知板１２２ｃに向けて搬送する。この商品Ａ１の搬送力は第２検知板１２２ｃに当たった際、第２検知板１２２ｃの回転力として付与される。この第２検知板１２２ｃの回転で第２スイッチ１２２ｄがオンするか否かを監視し（Ｓ１２）、第２スイッチ１２２ｄがオンしたときは、ステップＳ３に戻って第１モータ１２１ｃを正転し、商品Ａ１を第１検知板１２２ａに向けて搬送する（第２搬送工程）。このように、第３搬出口８ｃ又は第４搬出口８ｄから商品Ａ１が搬出されたとき、一旦商品Ａ１を逆方向に移動して商品Ａ１の搬送距離を長くしており、これにより、商品Ａ１の取り込みを確実に行うとともに、商品Ａ１の搬送姿勢を適正な姿勢（コンベアベルト１２１ｂの上面長手方向に沿って倒れた姿勢）が確保される。その後の動作は第１搬出口８ａ又は第２搬出口８ｂから商品Ａ１が搬出されたときと同様である。
【００３２】
以上のような商品Ａ１の搬出動作において、水平搬送装置１２０上の商品Ａ１が立ち上がった状態となっているときがある。このような場合は、水平搬送装置１２０が商品取出部３に向かって商品Ａ１を搬送する際、図１８に示すように、傾倒装置１４０の邪魔板１４２に当たる。ここで、邪魔板１４２にかかっているバネ１４３の付勢力が商品Ａの移動方向（白抜き矢印方向）とは逆方向になっているため、１点鎖線で示すように商品Ａ１が傾き、更に商品Ａ１が移動することにより２点鎖線で示すように商品Ａ１が倒れ、適正な姿勢となって商品取出部３に搬送されることとなる。
【００３３】
本実施形態によれば、商品Ａ１を商品取出部３に搬出する際、商品Ａ１を商品取出部３と対向する位置まで搬送し、しかる後に商品Ａ１を商品取出部３に搬出するため、商品取出部３の搬入口３１ｂは大径商品Ａ１に対応するよう形成すれば良く、従来の如く、必要以上に大きな搬入口３１ｂを形成する必要がない。
【００３４】
また、商品取出部３に商品Ａ１を搬出する際、水平搬送装置１２０を傾斜させて商品Ａ１を搬出するようになっているため、各種異形状の商品であっても確実に商品取出部３に搬出することができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、商品を商品取出部３に搬出する際、商品を商品取出部と対向する位置まで搬送し、しかる後に商品を商品取出部に搬出できるため、商品取出部の搬入部分は大径商品に対応するよう形成すれば良く、従来の如く、必要以上に大きな搬入部分を形成する必要がないし、また、商品を商品取出部に搬送する際に、商品姿勢が崩れることもない。更に、商品取出部に商品を搬出する際、水平搬送手段を傾斜させて商品を搬出するようになっているため、各種異形状の商品であっても確実に商品取出部に搬出することができる。
【００３６】
請求項２の発明によれば、商品取出部の高さ位置に上昇した水平搬送手段により商品が商品取出口に向かって搬送される際、商品が立ち上がった状態（商品姿勢の不良状態）となっているときでも、商品の搬送中に商品の上部が傾倒部材に当たって商品が横倒しとなって適正な商品姿勢となるため、商品の搬出不良を起こすことがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動販売機の外観斜視図
【図２】商品搬出装置の設置状態を示す斜視図
【図３】商品搬出装置の要部斜視図
【図４】水平搬送装置と昇降装置との連結構造を示す組立斜視図
【図５】水平搬送装置の商品検知部を示す正面図
【図６】商品の搬出制御回路を示すブロック図
【図７】商品の搬出制御のフローチャート
【図８】第１搬送口を通過した商品の第１搬送工程を示す斜視図
【図９】第１搬送口を通過した商品の第２搬送工程を示す斜視図
【図１０】第１搬送口を通過した商品の第３搬送工程を示す斜視図
【図１１】第１搬送口を通過した商品の第４搬送工程を示す斜視図
【図１２】第１搬送口を通過した商品の第４搬送工程時の正面図
【図１３】第１搬送口を通過した商品の第４搬送工程時の側面断面図
【図１４】第１搬送口から通過した商品の第５搬送工程時の正面図
【図１５】第１搬送口から通過した商品の第５搬送工程時の側面断面図
【図１６】第４搬送口から通過した商品の第１搬送工程を示す斜視図
【図１７】第４搬送口から通過した商品の第２搬送工程を示す斜視図
【図１８】立ち上がり商品の傾倒状態を示す側面図
【符号の説明】
１…自動販売機本体、３…商品取出部、８ａ〜８ｄ…搬出口、１２０…水平搬送装置、１３０…昇降手段、１３７…昇降案内レール部、１３８…傾斜案内レール部、１４０…傾倒装置、Ａ１…商品。
Claims (2)
- 自動販売機本体の下位にあり搬出される商品が通過する搬出口と、該搬出口よりも上方にあり商品が払い出される商品取出部と、該搬出口から搬出された商品を上面で受け該商品を左右方向に搬送可能な水平搬送手段と、該水平搬送手段が支持され下位の該搬出口と上位の商品取出部との間で該水平搬送手段を昇降可能とする昇降手段とを備え、該水平搬送手段で受けた商品を該昇降手段で該商品取出部の高さ位置まで上昇させ、更に該水平搬送手段で商品を該商品取出部に向かって搬送する自動販売機の商品搬出装置において、
前記昇降手段は前記水平搬送手段の案内部材を内在して前記搬出口と前記商品取出部との間で前記水平搬送手段を案内する案内レール部を有し、
前記案内レール部は、
前記案内部材を介して前記水平搬送手段を前記搬出口と前記商品取出部近傍との間で上下方向に案内する昇降案内レール部と、
前記昇降案内レール部の上端に連通するとともに前記水平搬送手段の上面が前記商品取出部に向かって傾斜するよう前記案内部材を前記商品取出部に向かって斜めに案内する傾斜案内レール部とを有する
ことを特徴とする自動販売機の商品搬出装置。 - 前記商品取出部に上昇した前記水平搬送手段の上方には、立ち状態で搬送される商品に当たって商品を傾倒させる傾倒部材を設けた
ことを特徴とする請求項１記載の自動販売機の商品搬出装置。
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