JP4374523B2 - シート状商品の自動払出装置 - Google Patents
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Description
【発明が属する技術分野】
本発明は、シート状商品を自動的に1つずつ送り出すための払出装置に関する。
詳しくは、湾曲したシート状商品を一つずつ送り出す払出装置に関する。
【0002】
本明細書で使用する「シート状商品」は、シート状袋に商品を封入したもの、及びカード等を含んでいる。
「シート状袋」は、材質が樹脂、アルミ箔、紙等であって、実質的に通気性を有しない。
「カード」は、商品見本を封入したカード状体、テレフォンカード、プリペイドカード、キャラクターカード、ブロマイド、ICカード等を含んでいる。
【0003】
【従来の技術】
第1の従来技術として、積み上げられている最上位のシート状商品が吸引装置によって吸着された後、吸着によって接触している運搬装置により払出口へ送り出されるものが知られている。(例えば、特許文献1及び2参照。)
第2の従来技術として、積み上げた最下のカードをローラによって送り出した後、二枚だし防止用ゲートを通って払い出されるものが知られている。(例えば、特許文献3参照)
第3の従来技術として、積み上げた最下のカードを押出体によって押し出した後、二枚だし防止用ゲートを通って払い出されるものが知られている。(例えば、特許文献4参照)
【0004】
【特許文献1】
米国特許第6311867号(図6、8、9)
【特許文献2】
特開2001−118137(図6、8、9、第4―5頁)
【特許文献3】
米国特許第4993587号(図1、2、5)
【特許文献4】
米国特許第5542571号(図3、7)
【0005】
ところで、種々のカードの中には、異なる材質のシートを張り合わせたものがある。
このカードの場合、温度、湿度、又は加工法等の影響によって異なるシートの収縮率が大きく異なり、二種の金属を張り合わせたバイメタルのように大きく湾曲するものがある。
【0006】
このように大きく湾曲したシート状商品を前述の払い出し装置によって払い出す場合、第1の従来技術において、運搬装置によって搬送されるシート状商品の先端がシート通路から外れているため、払出口に案内できない。
これを防止するため、シート状商品を所定の間隔で配置した一対のガイド板で案内することが考えられる。
しかし、この場合、ガイド板とシート状商品の間の摩擦抵抗が大きいため、搬送力の大きな運搬装置にせねばならず、装置が大型化すると共にコスト高になり、安易に採用できない。
【0007】
第2の従来技術において、シート状商品の湾曲のため、ローラがシート状商品に接触せず、送り出すことが出来ない。
第3の従来技術において、押出体がシート状商品の端部を押すことにより、湾曲を増長し、送り出すことが出来ない。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の第1の目的は、湾曲しているシート状商品を一枚ずつ分離して送り出すことができるシート状商品の自動払出装置を提供することである。
本発明の第2の目的は、湾曲しているシート状商品を一枚ずつ分離して送り出すことができるシート状商品の自動払出装置を安価に提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため本発明は、一列に積み上げたシート状商品を支持するテーブルと、前記積み上げたシート状商品の上方に配置され最上のシート状商品を吸着する吸引装置と、前記吸引装置に吸着された前記シート状商品を前記シート状商品の積み上げ方向に対し横方向に延在する通路を通って払出口へ向けて搬送する運搬装置と、前記運搬装置によって搬送されるシート状商品の先端が前記シート状商品の面に対して前記通路から所定距離外れた場合前記シート状商品の先端を前記通路に偏向させる偏向装置と、を備えるシート状商品の自動払出装置である。
【0010】
この構成において、シート状商品は吸引装置によって吸着された状態で、運搬装置によって払出口に向けて搬送される。
そして、シート状商品の先端が通路から外れている場合、払出口の前位において偏向装置によって通路に積極的に案内される。
この案内によって、シート状商品の先端は通路に戻された後、払出口を通って払い出される。
したがって、湾曲しているシート状商品であっても、払出口から払い出すことができる利点がある。
【0011】
本発明は、前記通路の上側に固定されている前記吸引装置及び前記運搬装置と、前記通路の下側に位置する前記偏向装置を備えることが好ましい。
この構成において、回転手段等を備える吸引装置及び運搬装置が固定され、シート状商品の通路を挟んで反対側に配置した偏向装置で通路から外れたシート状商品の先端を通路に戻す。
シート状商品の湾曲の凸側を吸引装置で吸着しつつ運搬装置で払出口へ向けて搬送する場合、シート状商品の先端は偏向装置によって通路へ移動される。
【0012】
先端の通路への移動によって、シート状商品は姿勢が変化する。
そのシート状商品の姿勢変化は、吸引装置に吸引保持されている部分が転がるように移動することによりなされる。
したがって、シート状商品の凸側は常に吸引装置で吸着保持され、かつ、運搬装置に接触して搬送されるので、湾曲しているシート状商品であっても、払出口から払い出すことができる利点がある。
【0013】
本発明は、前記偏向装置が一部に突起を有し、かつ、前記通路)側部分が前記払出口側に向けて進行する移動体であることが好ましい。
シート状商品の先端は、通路側部が払出口側に向かって進行する移動体の突起と係合した後、その突起によって通路へ強制的に移動される。
そして、通路において、移動体の払出口側に向かう移動によって払出口へ送られる。
さらに、通路へ案内されたシート状商品は、移動体と接触して払出口へ向けて搬送されるので、通路から外れることなく払出口へ案内される。
したがって、偏向装置が移動体の突起という簡単な構造のため、安価である利点を有する。
【0014】
本発明は、前記移動体が、突起を有する円筒形の偏向ローラであることが好ましい。
この構成において、偏向ローラの回転によって突起がシート状商品の先端と係合し、シート状商品が通路へ強制的に案内された後、払出口へ払い出される。
さらに、通路へ案内されたシート状商品は、偏向ローラと接触して払出口へ向けて搬送されるので、通路から外れることなく払出口へ案内される。
したがって、移動体が突起を有する偏向ローラという簡単な構造のため、安価である利点を有する。
【0015】
本発明は、さらに、前記通路を挟んだ反対側に前記偏向ローラと周面を接触しつつ回転する挟持ローラを備えることが好ましい。
この構成において、シート状商品は偏向ローラの突起によって通路に戻された後、この偏向ローラと挟持ローラによってニップされて搬送され、払出口から払い出される。
したがって、シート状商品は偏向ローラとニップローラによって挟まれて搬送されるので、シート状商品の払い出しがスピーディであると共に通路から外れること無く払い出される利点がある。
【0016】
【発明の実施の形態】
図1は、実施例の偏向装置を備えたシート状商品の自動払出装置の斜視図である。
図2は、実施例の偏向装置を備えたシート状商品の自動払出装置の左サイドカバーを取り外した状態の斜視図である。
図3は、実施例の偏向装置を備えたシート状商品の自動払出装置の送り出し装置の要部断面図である。
図4は、本発明の実施例の偏向ローラの斜視図である。
【0017】
図1において、シート状商品10の自動払出装置12は、払出部14と貯留部16を備える。
図3に示すように、払出部14は払出ユニット18と二枚出し検知装置20を備える。
払出ユニット18は、吸引装置22および運搬装置24を含んでいる。
【0018】
吸引装置22は、シート状商品10を吸引気流で吸着する機能を有している。
吸引装置22は、誘導筒26と吸引気流生成装置28を備える。
誘導筒26は、吸引気流を誘導する機能を有し、中空部が上下方向に延びる矩形筒型であり、サイドフレーム30に固定されている。
誘導筒26の下端開口が吸引口32である。
【0019】
吸引気流生成装置28は、吸引口32から吸引する気流を生成する。
吸引気流生成装置28は、出力軸にファンを固定した電気モータ34を備える。
電気モータ34は、誘導筒26の上端部に固定されている。
モータ34が回転したとき、ファンによって誘導筒26内に上方へ向かう気流が生成され、吸引口32から空気を吸込む。
吸引気流生成装置28は、エジェクタ効果により吸引気流を生成する方式を採用することができる。
さらに、吸引気流生成装置28はエアモータによりファンを回転させてもよい。
【0020】
次に運搬装置24を説明する。
運搬装置24は、吸引装置22に吸引されているシート状商品10を横方向に搬送する機能を有する。
運搬装置24は、誘導筒26内に配置された第1運搬装置36と、誘導筒26の側方に配置された第2運搬装置38を備える。
【0021】
第1運搬装置36の周面は、吸引口32に吸着されたシート状商品10を第2運搬装置38に搬送するため、吸引口32から僅かに下方へ突出している。
実施例において、第1運搬装置36は、誘導筒26の側壁に水平に回転自在に取り付けられた回転軸40に固定した第1ローラ42である。
しかし、シート状商品10を第2運搬装置38へ搬送する機能を有している場合、ベルト式搬送装置等の他の機構を採用することができる。
【0022】
第1ローラ42は、シート状商品10とのスリップを少なくするため、周面がゴムで覆われている。
第1運搬装置36は、ローラに代えて第2運搬装置38方向に移動するベルト等を用いることができる。
【0023】
第2運搬装置38は、第1運搬装置36から送られたシート状商品10を払出口44に搬送する。
実施例において、第2運搬装置38は一対のローラを含んでいる。
サイドフレーム30に回転自在に支持され、回転軸40と並行に配置した第2回転軸46に第2ローラ48が固定されている。
第2ローラ48の周面は、シート状商品10とのスリップを少なくするため、周面がゴムで覆われている。
この第2ローラ48が挟持ローラ50である。
【0024】
挟持ローラ50の下方に、第3ローラ52が配置されている。
この第3ローラ52が偏向ローラ54である。
偏向ローラ54は、シート状商品10の払出口44への通路74を外れたシート状商品10の先端部を通路74に戻す機能を有している他の機構に変更することが出来る。
したがって、変更ローラ54は、偏向装置55の一態様である。
【0025】
偏向ローラ54は、リング状に対摩耗性のゴム、例えばEPDMで形成され、かつ、周面に周方向へ突出する突起62を有している。
この突起62は、偏向ローラ54の周面に少なくとも1つ配置すれば良いが、図4に示す実施例においては軸60に対し対称に2つ配置してある。
また、突起62の頂部には、シート状商品10が引っかかるように複数の溝64が形成してある。
さらに、偏向ローラ54の後述のシート状商品10の通路74に面する部位は、払出口44に向かって移動している移動体57である。
【0026】
偏向ローラ54は、二個配置してあるが、一個であってもよい。
軸60は、サイドフレーム30に固定された固定軸56に回動可能なレバー58に両端を支持されている。
レバー58は、スプリング(図示せず)により回動され、偏向ローラ54を挟持ローラ50に接触させる。
第2電気モータ66は、回転軸40および第2回転軸46の上方に配置され、サイドフレーム30に固定されている。
【0027】
第2電気モータ66の出力軸に固定したプーリおよび回転軸40および第2回転軸46に固定したプーリにベルト68を巻きかけてある。
ベルト68は、図3において反時計方向へ回動する。
第2運搬装置38は、一対のベルトの間にシート状商品10を挟んで搬送するようにしてもよい。
挟持ローラ50の側方に払出検知センサ70が取り付けられ、その接触子72がシート状商品10の移動通路74に位置している。
【0028】
二枚出し検知装置20は、レバー58の位置が所定位置にあるときに二枚出し信号を出力する。
すなわち、一度に2枚のシート状商品10が挟持ローラ50と偏向ローラ54との間に挟まれた場合、レバー58が通常よりも時計方向に回動されることを図示しないセンサによって検知し、二枚出し信号を出力する。
【0029】
第2固定軸76に回動自在に支持されるシャッタ78は、第2運搬装置38と払出口44との間の移動通路74に配置されている。
シャッタ78は、通常、図示しないスプリングにより図3において反時計方向に回動され、移動通路74に位置している。
シート状商品10が移動通路74上を進行した場合、シャッタ78はシート状商品10により押されて時計方向へ回動され、移動通路74から外れる。
そして、シート状商品10は払出口44へ到達する。
【0030】
次にシート状商品10の貯留部16を説明する。
貯留部16は、上下方向に延びる貯留室80と、シート状商品10を移動させるテーブル82と、テーブル82の移動装置84を備える。
貯留室80は、サイドフレーム30により囲まれ、吸引装置22の下方において縦方向に伸びる角柱状空間である。
蓋86の下端部が、サイドフレーム30に回動可能、かつ、着脱可能に取り付けられ、その上端部がロック装置88によってサイドフレーム30にロックされる。
シート状商品10は、蓋86を外してテーブル82に積み上げられる。
【0031】
テーブル82は、矩形板状であり、貯留室80内の誘導筒26の下方において誘導筒26に接近及び離隔するよう移動可能である。
すなわち、テーブル82は上下方向に移動可能である。
テーブル82上のシート状商品10は、テーブル82の移動によって、誘導筒26に近づけられ、かつ、離隔される。
テーブル82は、シート状商品10を移動させる機能を有している。
したがって、この機能を有していれば、他の機構を採用することができる。
【0032】
次に移動装置84を説明する。
移動装置84は、駆動装置90と伝達装置92を備える。
駆動装置90は、吸引装置22の側方に配置され、かつ、サイドフレーム30に固定された減速機94と、減速機94に固定され、かつ、減速機94を駆動する第3電気モータ96と、減速機94の出力軸に固定された駆動ギヤ(図示せず)と、サイドフレーム30に回転自在に支持された回転軸98と、この回転軸98に固定され、かつ、前記駆動ギヤに噛み合う被動ギヤ100と、回転軸98のサイドフレーム30から突出した左右端部に固定したギヤ102を有する(右側のギヤは図示されていない)。
【0033】
駆動装置90は、伝達装置92を介してテーブル82を吸引装置22に接近又は離隔する機能を有している。
したがって、同じ機能を有していれば、他の機構を採用することができる。
【0034】
次に伝達装置92を説明する。
サイドフレーム30の左右に同一構造の伝達装置92が配置されているが、図示されている左側の伝達装置92の構造を説明する。
テーブル82から側方に突出するステー104に、ラック106の下端がピン108によって回転自在に取り付けられている。
【0035】
ラック106は、フレキシブルな樹脂により成型され、可撓性を有している。
ラック106の中間部は、ギヤ102に噛み合っている。
ラック106は、サイドフレーム30から突出する固定軸110に回転自在に支持されるピンチローラ112により背面を押され、ギヤ102との噛み合いを保持される。
ラック106の先端部は、サイドフレーム30の側面に固定された倒立J字状のパイプ114に挿入され、テーブル82側に戻される。
フレキシブルなラック106を使用してJ又はU状に配置することにより、伝達装置92をコンパクトに構成でき、小型化に適している。
【0036】
実施例における移動装置84は、テーブル82を上下に移動させるので、昇降装置116である。
移動装置84は、吸引装置22とシート状商品10とを所定の距離に変更する機能を有していればよい。
したがって、テーブル82を固定し、払出ユニット18を移動させてもよい。
【0037】
しかし、払出ユニット18を移動させた場合、払出口44の位置が変わるので、テーブル82を移動させることが好ましい。
また、駆動装置90と伝達装置92を一体化することができる。
例えば、リニアモータのマグネットプレートをサイドフレーム30の側方に立設し、コイルプレートにテーブルを連結して移動装置84を構成してもよい。
【0038】
次に位置センサ118を説明する。
位置センサ118は、サイドフレーム30の間に水平に配置されているベースボード120に固定されている。
位置センサ118の接触子122は、貯留室80の上部空間に配置され、その下端は吸引口32よりも下位に位置している。
シート状商品10によって接触子122が僅かに押し上げられたとき、位置センサ118がon信号を出力する。
【0039】
このとき、最上位のシート状商品10と吸引口32との間には所定の間隔があるよう接触子122の位置が定められる。
すなわち、最上位のシート状商品10が払い出された後、次のシート状商品10が吸引装置22によって吸着されないようにしてある。
したがって、位置センサ118は、図3において上下方向に位置調整可能に取り付けられている。
位置センサ118は、光電式センサ等他方式のセンサを使用することができる。
しかし、実施例のように接触子122を用いるメカニカルセンサを用いることにより、定期クリーニング等のメンテナンスを必要とせず、かつ、安価である。
【0040】
次に、本実施例の作動を説明する。
払出指示信号が出力された場合、まず移動装置84の第3モータ96が逆転される。
第3モータ96の回転により、減速機94、被動ギヤ100および回転軸98を介してギヤ102が図3において時計方向へ回転される。
【0041】
これにより、ラック106が下方へ移動されるので、テーブル82及びテーブル82上のシート状商品10も下降する。
下方動によって、シート状商品10により押し上げられている接触子122は下方へ移動し、位置センサ118はオフ信号offを出力する。
このオフ信号によって、第3モータ96は停止した後、正転される。
【0042】
この正転により、ギヤ102が図3において反時計方向へ回転されるので、ラック106が上方へ移動し、結果としてテーブル82が上方へ移動される。
テーブル82の上方動により、シート状商品10が上昇し、接触子122を押し上げ、位置センサ118がonになり上位置信号を出力する。
この上位置信号によって、第3モータ96が停止される。
これによりテーブル82、したがって、最上位のシート状商品10の位置は、吸引口32から所定距離離れた最も好ましい位置になる。
【0043】
次に、吸引気流生成装置28の電気モータ34と運搬装置24の第2電気モータ66が回転される。
電気モータ34の回転により、図示しないファンが回転され、吸引口32から吸い込む吸引気流が発生する。
【0044】
第2電気モータ66の回転により、ベルト68及び回転軸40を介して第1運搬装置36のローラ42及び回転軸46を介して第2運搬装置38の挟持ローラ50が図3において反時計方向へ回転される。
最上位のシート状商品10が前記吸引気流によって吸い上げられ、吸引口32に吸着される。
【0045】
シート状商品10が図3において実線で示すように、上側に凸になるよう湾曲している場合、その凸の頂部が吸引口32に吸着され、第1運搬装置36に接触している。
これは、シート状商品10が吸引口32において吸着されているため、吸引口32に相対するシート状商品10が最も吸引口32に引き寄せられるためである。
したがって、吸着されたシート状商品10は、第1ローラ42との摩擦接触によって吸引口32との間の摩擦抵抗に打ち勝って第2運搬装置38へ送られる。
【0046】
この移動過程において、シート状商品10の吸引口32との相対位置がずれる。
すなわち、シート状商品10の先端部が吸引口32から外れるため、シート状商品10の中間部が多く吸引力を受ける。
結果として図3に鎖線で示すように、シート状商品10は吸引口32との接触部がずれ、その接触部を支点に回動した状態になる。
換言すれば、シート状商品10の先端部が図3において下方へ移動し、通路74から大きく離れる。
【0047】
その状態でシート状商品10の先端は偏向ローラ54の周面に接触する。
偏向ローラ54は、挟持ローラ50と周面が接触しているため、図3において挟持ローラ50の反時計方向の回転によって、時計方向に回転している。
この時計方向の回転により、突起62がシート状商品10の先端と係合し、図3において上方へ押し上げて通路74に戻す。
【0048】
戻されたシート状商品10の先端部は、挟持ローラ50と偏向ローラ54との周面間に挟持され、挟持ローラ50の回転によって払出口44へ送り出される。
この途上、シート状商品10は、シャッタ78を時計方向へ回動させる。
【0049】
シート状商品1は、第2運搬装置24の挟持ローラ50と偏向ローラ54とに挟まれて搬送されるので、第2運搬装置24と払出口44との間の通路74は、ガイド板によって囲って送り出し抵抗が増大しても、払出口44へ送り出すことが出来る。
シート状商品10が挟持ローラ50と偏向ローラ54との間に位置するとき、偏向ローラ54は、シート状商品10の厚みにより下方へ移動する。
すなわち、レバー58が図3において時計方向へ回動される。
【0050】
シート状商品10が一枚の場合、レバー58の回動量は所定の量以内であり、シート状商品10が二枚重なっている場合、所定量以上回動される。
したがって、レバー58の所定量以上の回動を検知した場合、二枚出しであるので二枚出し信号が出力される。
この異常信号に基づいて払い出し停止信号と、アラーム信号を出力する。
これらの信号により、自動払出装置12は停止され、かつ、アラームを発する。
【0051】
さらに、シート状商品10は第2運搬装置38を通過する際に接触子72を押し上げるので、払出センサ70は払出信号を出力する。
シート状商品10が第2運搬装置38を通過したとき、接触子72が下方へ移動し、払出センサ70はoff信号を出力する。
このoff信号によって、モータ34及び66が停止される。
すなわち、吸引流生成装置28が停止し、吸引装置22の吸引機能が停止する。
また、第1ローラ42及び挟持ローラ50の回転が停止する。
換言すると、運搬装置24の搬送機能が停止する。
【0052】
次に、位置センサ118がonの場合、すなわち、最上位のシート状商品10が接触子122を押し上げている場合、第3モータ96が逆転される。
これにより、前記同様ラック106を介してテーブル82が下降される。
【0053】
すなわち、最上位のシート状商品10が払い出された後、次の最上位のシート状商品10が接触子122を押し上げている場合、最上位のシート状商品10が吸引装置22の慣性運転により吸着され、かつ、運搬装置24の慣性運動により払出口44へ搬送される恐れがある。
テーブル82、したがって、シート状商品10を前記のように下降させることにより、吸引装置22による吸着が出来ないようにし、不要な払い出しを回避する。
【0054】
次に第3モータ96が正転され、テーブル82が上昇される。
次に最上位のシート状商品10が接触子122を押し上げることによる位置センサ118からの上位置信号を判別した場合、第3モータ96が停止され、最上位のシート状商品10が吸引装置22に対して最適な間隔を確保されて次の払い出し信号を待つ。
【0055】
なお、上記説明中の上下及び左右の用語は、説明の便宜のために用いたものである。
したがって、実施例装置を横倒しにして使用することができる。
【0056】
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、実施例の偏向装置を備えたシート状商品の自動払出装置の斜視図である。
【図2】図2は、実施例の偏向装置を備えたシート状商品の自動払出装置の左サイドカバーを取り外した状態の斜視図である。
【図3】図3は、実施例の偏向装置を備えたシート状商品の自動払出装置の送り出し装置の要部断面図である。
【図4】図4は、本発明の実施例の偏向ローラの斜視図である。
【符号の説明】
10 シート状商品
22 吸引装置
24 運搬装置
44 払出口
50 挟持ローラ
54 偏向ローラ
55 偏向装置
57 移動体
62 突起
74 通路
82 テーブル
Claims (5)
- 一列に積み上げたシート状商品(10)を支持するテーブル(82)と、
前記積み上げたシート状商品の上方に配置され最上のシート状商品を吸着する吸引装置(22)と、
前記吸引装置に吸着された前記シート状商品を前記シート状商品の積み上げ方向に対し横方向に延在する通路(74)を通って払出口(44)へ向けて搬送する運搬装置(24)と、
前記運搬装置によって搬送されるシート状商品の先端が前記シート状商品の面に対して前記通路から所定距離外れた場合前記シート状商品の先端を前記通路に偏向させる偏向装置(55)と、
を備えるシート状商品の自動払出装置。 - 前記通路(74)の上側に固定されている前記吸引装置(22)及び前記運搬装置(24)と、前記通路(74)の下側に位置する前記偏向装置(55)を備える請求項1に記載のシート状商品の自動払出装置。
- 前記偏向装置(55)が一部に突起(62)を有し、かつ、前記通路(74)側部分が前記払出口(44)側に向けて進行する移動体(57)である請求項2に記載のシート状商品の自動払出装置。
- 前記移動体(57)が、突起(62)を有する円筒形の偏向ローラ(54)である請求項3に記載のシート状商品の自動払出装置。
- さらに、前記通路(74)を挟んだ反対側に前記偏向ローラ(54)と周面を接触しつつ回転する挟持ローラ(50)を備える請求項4のシート状商品の自動払出装置。
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