JP4311731B2 - 原料供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、原料容器から原料を所定の吐出量ずつ吐出する原料供給装置に関する。

従来、カップ内に飲料を調合して販売するカップ式飲料自動販売機では、カップ内に粉末状の原料を供給するとともに、湯や冷水などの希釈液を供給し、カップ内で飲料を攪拌調合している。

原料の供給に用いられる原料供給装置は、原料を収納する原料容器を有し、この原料容器の底部に原料を吐出する吐出手段が設けられており、この吐出手段の動作時間に応じて原料の吐出量が略定まっている。

また、カップ式飲料自動販売機では、１回の飲料販売毎に、カップに原料を供給したときの質量を測定し、カップに所定量の原料が入っているか確認し、原料不足が発生するのを防止するようにした構成がある（例えば、特許文献１参照。）。
特許第３２０８１７１号公報（第２−４頁、図１−３）

しかしながら、従来、１回の飲料販売毎に、カップに原料を供給したときの質量を測定し、カップに所定量の原料が入っているか確認しているが、１回の原料の吐出量は例えば１０ｇ程度の少量であるので、吐出量に多少の誤差が生じていたとしても、高精度の測定器を用いなければ、誤差が発生しているかどうかは測定できない。この原料の吐出量の誤差は、飲料の風味が損なわれたり、原料の装填量に対する販売杯数にばらつきが生じるため、原料の吐出量の誤差を少なくすることが求められている。

また、減量の吐出量の誤差を検知した場合には、次回の吐出時の吐出量を補正することが考えられるが、１回の飲料販売毎に補正をかけたのでは補正処理に時間がとられ、販売間隔が長くなり、利用者を待たせたり販売機会を損なうなどの問題が生じる。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、高精度の測定器を用いなくても高い精度で誤差を求めることができ、１回の吐出動作毎に補正処理に時間をとられることがなく、補正処理にかかる時間の影響を少なくできる原料供給装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の原料供給装置は、原料を収納するとともに原料を吐出する吐出手段を有する原料容器と、この原料容器の質量を測定する測定部と、単位吐出量あたりの吐出動作時間の基準値に基づいて前記原料容器の吐出手段を所定の時間ずつ動作させて原料を所定の吐出量ずつ吐出させる原料吐出制御手段と、所定の期間毎および所定の吐出回数毎のいずれかの動作単位毎に、前記測定部で測定される原料容器の質量変化量をＡとするとともに吐出手段の累積吐出動作時間をＢとし、単位吐出量あたりの吐出動作時間の基準値Ｙ＝Ｂ／Ａを求め、求めた基準値Ｙを次回の動作単位における前記原料吐出制御手段の新たな基準値として補正する補正手段とを具備しているものである。

そして、所定の期間毎および所定の吐出回数毎のいずれかの動作単位毎に、測定部で測定される原料容器の質量変化量をＡとするとともに吐出手段の累積吐出動作時間をＢとし、単位吐出量あたりの吐出動作時間の基準値Ｙ＝Ｂ／Ａを求め、求めた基準値Ｙを次回の動作単位における原料吐出制御手段の新たな基準値として補正するので、高精度の測定器を用いなくても高い精度で誤差が求められ、１回の吐出動作毎に補正処理に時間がとられることがなく、補正処理にかかる時間の影響が少なくなる。

請求項１記載の原料供給装置によれば、所定の期間毎および所定の吐出回数毎のいずれかの動作単位毎に、測定部で測定される原料容器の質量変化量をＡとするとともに吐出手段の累積吐出動作時間をＢとし、単位吐出量あたりの吐出動作時間の基準値Ｙ＝Ｂ／Ａを求め、求めた基準値Ｙを次回の動作単位における原料吐出制御手段の新たな基準値として補正するので、高精度の測定器を用いなくても高い精度で誤差を求めることができ、１回の吐出動作毎に補正処理に時間をとられることがなく、補正処理にかかる時間の影響を少なくできる。

以下、本発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。

カップ内に飲料を調合して販売するカップ式飲料自動販売機は、飲料入りカップを取り出す取出口を有する機体を有し、この機体内に、カップを供給するカップ供給装置、飲料の原料をカップ内に供給する複数の原料供給装置、湯、冷水および炭酸水などの希釈液をカップ内に供給する希釈液供給装置、氷をカップ内に供給する氷供給装置、カップ供給装置からカップを受け取って原料、希釈液および氷が供給される各供給位置に搬送するとともに飲料が調合されたカップを取出口に搬送するカップ搬送装置などが配設されている。

図３および図４に原料供給装置11を示し、この原料供給装置11は、飲料の粉末状の原料を収納する原料容器12、およびこの原料容器12から原料を吐出する吐出手段13を有している。

原料容器12は、容器本体14を有し、この容器本体14の上面に原料を補給する開口部が形成され、この開口部を開閉可能に蓋体15が取り付けられている。容器本体14の底部の一端には原料を吐出する吐出口16が形成されている。

容器本体14の底部には吐出手段13のスクリュー17が回転可能に軸支され、このスクリュー17の回転によって原料を吐出口16へ向けて送って吐出させる。このスクリュー17の他端には容器本体14の外部に突出する継手18が設けられている。

容器本体14内には、スクリュー17に連動回転して原料を攪拌する複数の回転体19が回転可能に取り付けられているとともに、回転体19の回転に連動して揺動し原料を攪拌するワイヤ状の攪拌部材20が取り付けられている。

カップ式飲料自動販売機の機体内には原料容器12が着脱可能に取り付けられる原料容器取付部23が設けられ、この原料容器取付部23には、継手18が着脱可能に連結される駆動軸24を有する駆動機構25が設けられ、この駆動機構25の原料モータ26の駆動によって駆動軸24および継手18を介してスクリュー17が回転する。なお、吐出手段13には、スクリュー17の他、駆動機構25の原料モータ26なども含まれる。また、原料容器取付部23には、この原料容器取付部23に取り付けられる原料容器12が載置されて原料容器12の質量を測定する測定部27が配設されている。

また、図１に原料供給装置11のブロック図を示し、原料供給装置11を制御する制御部31を有し、この制御部31は、測定部27から測定値が入力され、原料モータ26を制御する。

制御部31は、原料容器12の吐出手段13を制御して原料を所定の吐出量ずつ吐出させる原料吐出制御手段32の機能、所定の期間毎および所定の吐出回数毎のいずれかの動作単位毎に、測定部27で測定される原料容器12の質量から原料の吐出量の誤差を求め、求めた誤差に基づき原料吐出制御手段32による原料容器12からの原料の吐出量の制御を補正する補正手段33の機能を有している。

補正手段33の具体的な機能では、所定の期間毎および所定の吐出回数毎のいずれかの動作単位毎に、測定部27で測定される動作単位の原料容器12の質量変化量をＡとするとともに動作単位の吐出手段13の累積吐出動作時間をＢとし、単位吐出量あたりの吐出動作時間の基準値Ｙ＝Ｂ／Ａを求め、求めた基準値Ｙを次回の動作単位における原料吐出制御手段32の新たな基準値として補正する。

次に、本実施の形態の動作を説明する。

飲料販売時には、利用者により貨幣が投入され、飲料種類が選択されることにより、まず、カップ供給装置から供給されるカップをカップ搬送装置に受け取り、このカップ搬送装置でカップを適宜移動させながら、原料供給装置から供給される粉末原料をカップに受け入れ、湯や冷水などの希釈液をカップに受け入れ、カップ内に攪拌具を入れて攪拌し、飲料を調合する。飲料を調合したカップを機体の取出口に搬送し、利用者が飲料入りのカップを取り出す。

そして、原料供給装置11による原料の吐出量の補正について説明する。

初期設定では、原料の吐出量と吐出手段13の吐出動作時間との関係が２ｇ／１秒であって、単位吐出量あたりの吐出動作時間が０．５秒／１ｇ、つまり基準値が０．５秒である場合、原料の１回の吐出量が１０ｇであれば、１回の吐出動作時間が１０×０．５＝５秒となる。動作単位は、所定の吐出回数であって、例えば１００杯毎とする。

図２に示すように、１杯目を販売したとき、測定部27で測定される原料容器12の実際の質量変化量は１０ｇとなり、理論吐出動作時間は要求量１０ｇ×基準値０．５秒×杯数１杯＝５秒、理論質量変化量は要求量１０×杯数１杯＝１０ｇとなる。

２杯目を販売したとき、測定部27で測定される原料容器12の実際の質量変化量は２０ｇとなり、理論吐出動作時間は要求量１０ｇ×基準値０．５秒×杯数２杯＝１０秒、理論質量変化量は要求量１０×杯数２杯＝２０ｇとなる。

このように販売を繰り返し、補正をかける動作単位である１００杯目を販売したときに、測定部27で測定される原料容器12の実際の質量変化量は１１００ｇとなり、理論吐出動作時間は要求量１０ｇ×基準値０．５秒×杯数１００杯＝５００秒、理論質量変化量は要求量１０×杯数１００杯＝１０００ｇとなる。

この場合、実際の質量変化量は１１００ｇであるのに対して理論質量変化量は１０００ｇで、誤差は１１００／１０００＝１．１となり、実際の吐出量が理論上より誤差１．１分だけ多くなっている。つまり、実際には、原料の吐出量と吐出手段13の吐出動作時間との関係が（２ｇ×１．１）／１秒＝２．２ｇ／１秒であって、単位吐出量あたりの吐出動作時間が０．４５秒／１ｇであったことになる。

１００杯目までの原料容器12の質量変化量Ａ＝１１００ｇ、１００杯目までの吐出手段13の累積吐出動作時間Ｂ＝５００秒であり、これらから単位吐出量あたりの吐出動作時間の基準値Ｙ＝Ｂ／Ａ＝５００／１１００＝０．４５を求める。求めた基準値Ｙ＝０．４５を次回の動作単位つまり１０１杯目〜２００杯目における新たな基準値として補正する。

そのため、１０１杯目を販売したとき、測定部27で測定される原料容器12の実際の質量変化量は１０ｇとなり、理論吐出動作時間は要求量１０ｇ×基準値０．４５秒×杯数１杯＝４．５秒、理論質量変化量は要求量１０×杯数１杯＝１０ｇとなる。なお、動作単位毎に、実際の質量変化量、理論吐出動作時間、理論質量変化量を新たに求めている。

仮に、２００杯目を販売したとき、測定部27で測定される原料容器12の実際の質量変化量が１０００ｇとなり、理論吐出動作時間は要求量１０ｇ×基準値０．４５秒×杯数１００杯＝４５０秒、理論質量変化量は要求量１０×杯数１００杯＝１０００ｇあるとした場合、原料の吐出量の誤差は０であり、単位吐出量あたりの吐出動作時間の基準値Ｙ＝Ｂ／Ａ＝４５０／１０００＝０．４５であるため、次回の動作単位つまり２０１杯〜３００杯における基準値にもＹ＝０．４５を継続して使用する。

このように、動作単位毎に、原料の吐出量の誤差を求めて補正するので、すなわち、動作単位毎に、測定部27で測定される原料容器12の質量変化量をＡとするとともに吐出手段13の累積吐出動作時間をＢとし、単位吐出量あたりの吐出動作時間の基準値Ｙ＝Ｂ／Ａを求め、求めた基準値Ｙを次回の動作単位における新たな基準値として補正するので、高精度の測定器を用いなくても高い精度で誤差を求めることができ、補正によって原料の吐出量の誤差を少なくできるとともに、１回の吐出動作毎に補正処理に時間をとられることがなく、補正処理にかかる時間の影響つまり販売間隔が長くなるなどの影響を少なくできる。

なお、動作単位は、所定の吐出回数毎にかぎらず、所定の期間毎、例えば、所定の時間毎や、１日毎などでもよい。

また、原料容器12に原料を補給して原料供給装置11をリセットした時点から、所定の期間および所定の吐出回数のいずれかの範囲において、原料の吐出量の誤差を求めて補正し、その補正値を次の原料補給時に原料供給装置11がリセットされるまで継続するようにしてもよく、すなわち、１回の原料補給に対して１回だけ補正をかけるようにしてもよく、この場合、補正処理にかかる時間の影響をより少なくできる。

本発明の一実施の形態を示す原料供給装置のブロック図である。 同上原料供給装置の販売杯数と補正との関係を示す説明図である。 同上原料供給装置の断面図である。 同上原料供給装置の正面図である。

11 原料供給装置
12 原料容器
13 吐出手段
27 測定部
32 原料吐出制御手段
33 補正手段

Claims (1)

1. 原料を収納するとともに原料を吐出する吐出手段を有する原料容器と、
   この原料容器の質量を測定する測定部と、
   単位吐出量あたりの吐出動作時間の基準値に基づいて前記原料容器の吐出手段を所定の時間ずつ動作させて原料を所定の吐出量ずつ吐出させる原料吐出制御手段と、
   所定の期間毎および所定の吐出回数毎のいずれかの動作単位毎に、前記測定部で測定される原料容器の質量変化量をＡとするとともに吐出手段の累積吐出動作時間をＢとし、単位吐出量あたりの吐出動作時間の基準値Ｙ＝Ｂ／Ａを求め、求めた基準値Ｙを次回の動作単位における前記原料吐出制御手段の新たな基準値として補正する補正手段と
   を具備していることを特徴とする原料供給装置。

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