JP5994442B2

JP5994442B2 - 商品検出装置

Info

Publication number: JP5994442B2
Application number: JP2012154097A
Authority: JP
Inventors: 剛史堀口; 史基市原
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2012-07-09
Filing date: 2012-07-09
Publication date: 2016-09-21
Anticipated expiration: 2032-07-09
Also published as: JP2014016834A

Description

本発明は、商品の検出領域を通過する態様で発光部から受光部に向けて光を照射し、受光部に対する光の入射状態に基づいて商品の有無を検出する商品検出装置に関するものである。

商品の販売を行う自動販売機には、商品収納庫の商品収納棚に収納された商品を搬送トレイに繰り出した後、搬送トレイによって搬送して商品取出領域に払い出すようにしたものがある。

この種の自動販売機には、搬送トレイに商品を検出するための検出手段が設けられている。検出手段は、商品収納棚から搬送トレイに対して商品が繰り出されたか否かを検出するためのもので、発光素子及び受光素子を備え、発光素子から照射された光が搬送トレイの上方を通過して受光素子に入射するように設けられている。

上記のように構成された自動販売機では、搬送トレイに商品が存在する場合、発光素子から受光素子への入射が商品によって遮られることになり、受光素子での入射状態に変化が生じる。従って、受光素子の入射状態を監視することで、商品収納棚から商品が繰り出されたか否かを検出することができるようになる（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−６００１４号公報

上述した検出手段にあっては、発光素子から照射される光が拡散することなく受光素子に到達すれば、反射光の影響を考慮する必要がなく、商品を高い精度で検出することが可能となる。しかしながら、直進性の高い発光素子は一般に高価であり、商品検出装置の製造コストに多大な影響を及ぼす場合が多い。このため、商品検出装置の製造コストを抑えた上で正確な検出を行うには、発光素子から照射された光の拡散による影響を考慮する必要がある。

すなわち、発光素子から照射された光には、直接受光素子に入射されるもの（以下、「直接光」という場合がある）ばかりでなく、受光素子から拡散して照射され、搬送トレイの上面で反射した後に受光素子に入射するもの（以下、「反射光」という）もある。この反射光は、直接光とは受光素子に至る光路が異なるため、受光素子に対して直接光の入射が遮られた状態においても受光素子に入射する場合がある。例えば、商品収納棚から繰り出された商品と搬送トレイの上面との間に隙間がある場合には、直接光が商品によって遮られていても、反射光は搬送トレイの上面で反射して受光素子に入射し得る。このような場合には、商品収納棚から商品が繰り出されたにも関わらず、検出手段においては継続して受光素子に光が入射することになり、正確な検出を行うことが困難となる。

こうした反射光の影響は、搬送トレイの上面から離隔した位置に発光素子及び受光素子を配設することで解決することが可能である。すなわち、発光素子の配設位置を高く設定すれば、発光素子から照射された光が搬送トレイの上面で反射した場合の光路が変更されるため、受光素子での誤検出を防止することができるようになる。

しかしながら、発光素子及び受光素子の配設位置を高く設定した場合には、商品が、発光素子から受光素子に至る直接光を遮ることのできる外形寸法を有している必要があり、検出対象に著しい制限が加えられることになる。

本発明は、上記実情に鑑みて、検出対象の外形寸法に大きな制限を加えることなく、商品の検出精度を向上させることのできる商品検出装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る商品検出装置は、商品の検出領域を通過する態様で発光部から受光部に向けて光を照射し、前記受光部に対する光の入射状態に基づいて商品の有無を検出する商品検出装置において、前記商品の検出領域は、底壁部の両側に互いに対向する側壁部をそれぞれ立設するとともに、前記発光部からの照射光が前記底壁部の上方を通過する態様で前記側壁部に前記発光部及び前記受光部を配設することによって前記底壁部の上面に構成したものであり、前記底壁部の上面においてそれぞれの側壁部から等距離となる中点領域に中央溝部を設けるとともに、前記中央溝部の両側にそれぞれ側方溝部を形成することにより、これら中央溝部と側方溝部との間に、前記発光部から前記受光部に対して直接光の入射を許容する一方、反射光の入射を遮る遮光部を設けたことを特徴とする。

本発明によれば、遮光手段によって受光部に対する反射光の入射を遮るようにしているため、発光部及び受光部の配設位置を高く設定せずとも、反射光が受光部に入射することがなく、商品の外形寸法に関わらず、これを正確に検出することが可能となる。

図１は、本発明の実施の形態である商品検出装置を適用した自動販売機の外観正面図である。図２は、図１に示した自動販売機の外扉を開いた斜視図である。図３は、図１に示した自動販売機の要部断面側面図である。図４−１は、図１に示した自動販売機において搬送トレイが回転している状態の要部断面側面図である。図４−２は、図１に示した自動販売機において搬送トレイがさらに回転している状態の要部断面側面図である。図５は、図１に示した自動販売機に適用する取出ガイドの断面図である。図６は、図１に示した自動販売機に適用する昇降装置を示した斜視図である。図７−１は、図１に示した自動販売機に適用する昇降装置を模式的に示した図である。図７−２は、図１に示した自動販売機に適用する昇降装置を模式的に示したもので、図７−１よりも搬送トレイが上昇した状態の図である。図８は、図１に示した自動販売機の要部を示す拡大断面側面図である。図９−１は、図１に示した自動販売機の要部を示す拡大断面側面図である。図９−２は、図１に示した自動販売機の要部を示すもので、搬送トレイが回転した状態を示す拡大断面側面図である。図９−３は、図１に示した自動販売機の要部を示すもので、搬送トレイがさらに回転した状態を示す拡大断面側面図である。図９−４は、図１に示した自動販売機の要部を示すもので、搬送トレイがさらに回転した状態を示す拡大断面側面図である。図９−５は、図１に示した自動販売機の要部を示すもので、搬送トレイがさらに回転した状態を示す拡大断面側面図である。図９−６は、図１に示した自動販売機の要部を示すもので、搬送トレイがさらに回転した状態を示す拡大断面側面図である。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る商品検出装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。

図１〜図４−２は、本発明の実施の形態である商品検出装置を適用した自動販売機を示したものである。ここで例示する自動販売機は、容器入り商品や箱入り商品等の定形商品、あるいは袋入り商品等の不定形商品を販売対象とする汎用のもので、本体キャビネット１０及び外扉２０を備えている。

本体キャビネット１０は、前面が開口した箱状を成すものである。外扉２０は、厚さ寸法の大きな平板状を成すもので、本体キャビネット１０の前面開口を開閉する態様で本体キャビネット１０の一側部に保持させてある。図には明示していないが、本体キャビネット１０及び外扉２０は、それぞれ断熱機能を有しており、本体キャビネット１０の前面開口を外扉２０によって閉塞した場合に、本体キャビネット１０の内部に断熱空間となる商品収納庫１１を構成する。

本体キャビネット１０の商品収納庫１１には、上下方向に沿って複数段の商品収納棚１２が設けてある。商品収納棚１２は、前後方向に沿って複数の商品を収納する収納コラム１２ａを左右に複数並設することによって構成したもので、各商品収納棚１２の前端が同一の鉛直面（以下、「払出面」という）に位置する状態で商品収納庫１１に配設してある。商品収納棚１２は、商品収納庫１１の任意の高さ位置に配置することが可能であり、互いに高さが異なるように設定することができる。また、各商品収納棚１２にあっては、収納コラム１２ａの左右方向に沿った幅を任意に設定することができる。商品収納棚１２に設定された収納コラム１２ａは、個別に動作し、収納した商品を順次前方に繰り出すことにより最前列に位置するものを払出面を介して下方に落下させることが可能である。本実施の形態では、図３に示すように、スパイラルの回転によって収納コラム１２ａの商品を順次前方に繰り出すように構成した、いわゆるスパイラルラックと称される商品収納棚１２を例示している。

尚、商品収納棚１２としては、必ずしもスパイラルの回転によって商品を繰り出すものに限らず、例えば、搬送コンベアの駆動によって商品を前方に繰り出すように構成したものを適用することも可能である。

図１に示すように、外扉２０には、窓部２１及び商品取出口２２が設けてある。窓部２１は、複層ガラス等の透明、かつ断熱性を有した面材２３を配設することによって構成したもので、本体キャビネット１０の前面開口が外扉２０によって閉塞された場合にも、すべての商品収納棚１２の収納コラム１２ａにおいて最前列に収納された商品を外部から視認させることが可能である。尚、図には明示していないが、収納コラム１２ａには識別番号が設定してあるとともに、収納コラム１２ａの前端には窓部２１を通じて視認可能となるように識別番号が表示してある。

商品取出口２２は、利用者が購入商品を受け取るための開口であり、外扉２０において窓部２１よりも下方となる位置に形成してある。図３からも明らかなように、商品取出口２２の開口上縁２２ａは、最下段に配設された商品収納棚１２よりもさらに下方に位置するように設定してある。この商品取出口２２は、外扉２０に設けた取出蓋２４によって常時閉塞された状態にあり、取出蓋２４を内側に向けて押し回すことで開放することができる。取出蓋２４は、左右方向に沿った開閉軸２４ａにより、上端部を介して外扉２０に支持させたものである。図には明示していないが、外扉２０において商品取出口２２の周囲に位置する部分には、商品取出口２２を通じて商品収納庫１１の内部雰囲気と外気とが流通するのを防止するガスケットが取出蓋２４と対向する部分の全周に配設してある。

また、自動販売機の外扉２０には、図１に示すように、窓部２１の側方となる部位に操作部３０が集約して設けてある。操作部３０は、利用者が自動販売機を利用する際に操作するためのもので、紙幣挿入口３１、硬貨投入口３２、返却レバー３３、硬貨返却口３４、入力部３５、表示部３６を備えている。紙幣挿入口３１は紙幣を受け入れるための開口であり、硬貨投入口３２は硬貨を受け入れるための開口である。返却レバー３３は、貨幣の返却を行う場合に操作するものである。硬貨返却口３４は、返却硬貨や釣り銭が払い出される部分である。入力部３５は、購入する商品を指示するためのものである。本実施の形態では、貨幣が投入された場合に有効となり、購入商品を収納した収納コラム１２ａの識別番号を直接入力するテンキーを備えて入力部３５を構成している。表示部３６は、入力部３５から入力された入力情報や、販売中、投入金額、釣り銭切れ、お札中止といった自動販売機を利用する際に必要となる各種情報を表示するためのものである。

図３〜図４−２に示すように、商品収納庫１１の前端部には、商品取出領域１１Ａ及び搬送領域１１Ｂが確保してある。商品取出領域１１Ａは、利用者の購入した商品が最終的に搬送される最下方の空間であり、外扉２０が閉塞した状態にある場合に商品取出口２２の上縁以下となる部位に構成してある。搬送領域１１Ｂは、商品収納棚１２の各収納コラム１２ａから繰り出された商品を商品取出領域１１Ａに搬送するための空間であり、商品取出領域１１Ａの上方に連続するように設けてある。搬送領域１１Ｂの前後寸法及び左右寸法は、いずれも商品取出領域１１Ａとほぼ同等となるように構成してある。

商品取出領域１１Ａには、取出ガイド４０が配設してある。取出ガイド４０は、商品取出領域１１Ａに払い出された商品を受け取るための皿状部材であり、図２〜図４−２に示すように、底壁部４１及び左右一対の側壁部４２を備えて構成してある。底壁部４１は、外扉２０に近接した平坦な前半部分４１ａと、外扉２０から離隔した平坦な後半部分４１ｂとの間に、外扉２０に近接する従って漸次低くなるように傾斜した傾斜部分４１ｃを有したもので、その上面に商品が払い出された場合、傾斜部分４１ｃの傾斜作用により商品を外扉２０に近接した前半部分４１ａに案内するように機能する。一対の側壁部４２は、底壁部４１の両側から互いに平行となるように立設した平板状部材である。

この取出ガイド４０には、図３〜図５に示すように、互いに対向配置された発光素子（発光部）５０ａ及び受光素子（受光部）５０ｂを備えた商品検出装置５０が設けてあり、さらに底壁部４１には遮光部４３が設けてある。商品検出装置５０は、発光素子５０ａから受光素子５０ｂに向けて光を照射し、受光素子５０ｂに対する光の入射状態に基づいて商品の有無を検出するもので、一対の側壁部４２の互いに異なる複数箇所に配設してある。特に、本実施の形態では、図３〜図４−２に示すように、底壁部４１の前半部分４１ａにおいて傾斜部分４１ｃに近接した部分の上方域を検出領域として４対の発光素子５０ａ及び受光素子５０ｂが配設してある。より具体的には、図４に示すように、底壁部４１の前半部分４１ａに沿って前後に並設した第１商品検出装置５０及び第２商品検出装置５０が設けてあり、さらにこれらの間に上下に並設した第３商品検出装置５０及び第４商品検出装置５０が設けてある。尚、対となる発光素子５０ａと受光素子５０ｂとが互いに対向していれば、どちらの側壁部４２に設けても良いが、隣接する商品検出装置５０の間においては、互いに逆の態様で発光素子５０ａ及び受光素子５０ｂを設けることが好ましい。すなわち、第１商品検出装置５０の発光素子５０ａを正面向かって左側の側壁部４２に配設したのであれば、第２商品検出装置５０の発光素子５０ａは正面向かって右側の側壁部４２に配設すると良い。このような配置をとれば、受光素子５０ｂに入射する光の照射元が、対となる発光素子５０ａに限定される。

遮光部４３は、図５に示すように、各商品検出装置５０の発光素子５０ａから照射された光が、底壁部４１で反射して受光素子５０ｂに入射するのを遮るためのものである。本実施の形態では、前半部分４１ａ、傾斜部分４１ｃ及び後半部分４１ｂに渡る底壁部４１の上面において両側壁部４２から等距離となる中点領域Ｃに中央溝部４４を形成するとともに、中央溝部４４の両側に側方溝部４５を形成することにより、中央溝部４４と側方溝部４５との間に上方に突出した遮光部４３を設けるようにしている。遮光部４３として横断面が三角形状のものを例示しているが、中央溝部４４の内底面において発光素子５０ａ及び受光素子５０ｂの中点に対応する位置と発光素子５０ａとの間を結ぶ直線Ｎに対して交差し、かつ発光素子５０ａ及び受光素子５０ｂの間を直接結ぶ直線Ｇとは交差しない高さを有していれば、その他の横断面形状であっても構わない。

上記のように取出ガイド４０の底壁部４１に遮光部４３を設けた商品検出装置５０によれば、発光素子５０ａとして比較的直進性に乏しいものを適用した場合にも、発光素子５０ａからの反射光が対となる受光素子５０ｂに入射することがない。従って、発光素子５０ａ及び受光素子５０ｂを底壁部４１の上面に近接して配置し、第１商品検出装置５０及び第２商品検出装置５０の検出領域を底壁部４１の上面に近い位置に設定した場合にも反射光の影響による誤検出を招来する恐れがなくなる。これにより、底壁部４１からの突出高さが小さい商品であってもこれを正確に検出することが可能となる。尚、本実施の形態では、上述したように第１商品検出装置５０及び第２商品検出装置５０として両側壁部４２のそれぞれ発光素子５０ａを配設する構成をとっているため、遮光部４３を中点領域Ｃの両側に設けるようにしている。しかしながら、一方の側壁部４２にのみ発光素子５０ａを設ける構成であれば、これに対応した遮光部４３を中点領域Ｃの一方側に設ければ十分である。

一方、商品収納庫１１の前端部に確保した搬送領域１１Ｂには、搬送トレイ６０及び昇降装置７０が配設してある。搬送トレイ６０は、一対の側板６１の間に中央板６２を配設することによって構成したもので、中央板６２の左右方向に沿った寸法が商品収納棚１２の全幅とほぼ同じに設定してある。

搬送トレイ６０の中央板６２は、基準部６２ａ、湾曲部６２ｂ及び案内部６２ｃを一体に成形したものである。基準部６２ａは、側板６１が図３中の実線で示す受入姿勢に配置された場合に、水平方向に沿って延在する先端縁が外扉２０に近接するように配置された平板状部分であり、外扉２０から離隔するに従って漸次上方に傾斜するように設けてある。湾曲部６２ｂは、基準部６２ａの後端部から漸次上方に向けて湾曲状に延在する曲面部分である。案内部６２ｃは、湾曲部６２ｂの端縁部から上方に向けて漸次商品収納棚１２に近接するように傾斜延在する部分である。

昇降装置７０は、図７−１〜図８に示すように、商品収納庫１１の搬送領域１１Ｂにおいて搬送トレイ６０を上下方向に沿って移動させるためのもので、搬送トレイ６０の側板６１にそれぞれ昇降体７１，７２及び姿勢規定ローラ７３を設ける一方、本体キャビネット１０に左右一対の昇降ガイドレール７４，７５を設けることによって構成してある。昇降体７１，７２は、搬送トレイ６０の側板６１に対して左右方向に沿った回転軸６１ａを中心に回転可能となるように支持させたもので、それぞれが上下一対のガイドローラ７１ａ，７２ａを備えている。姿勢規定ローラ７３は、左右方向に沿った軸心回りに回転可能となる態様で搬送トレイ６０の側板６１に配設したものである。昇降ガイドレール７４，７５は、主案内路７４ａ，７５ａを介して昇降体７１，７２のガイドローラ７１ａ，７２ａを長手方向に沿った直線上に案内する長尺部材であり、搬送領域１１Ｂの両側となる位置に上下方向に沿う態様で本体キャビネット１０に取り付けてある。また、一方の昇降ガイドレール７４には、受入姿勢にある側板６１の姿勢規定ローラ７３を案内する補助案内路７４ｂが設けてある。補助案内路７４ｂは、主案内路７４ａに平行となるように並設したもので、側板６１の姿勢規定ローラ７３を上下方向に沿って案内するように機能する。

図６〜図７−２に示すように、この昇降装置７０には、一方の昇降ガイドレール７４にスプロケット７６が付設してある。スプロケット７６は、図には明示していないが、電動モータ等の回転アクチュエータによって正転／逆転するもので、軸心が昇降ガイドレール７４の上方域で左右方向に沿って水平となる状態で本体キャビネット１０に取り付けてある。このスプロケット７６には、タイミングチェーン７７が巻回してある。タイミングチェーン７７は、一方の端部が搬送トレイ６０の一方の端部に設けた昇降体７１の上端面に接続してあり、かつ他方の端部がバランスウエイト７８の上端面に接続してある。以下、２つの昇降体７１，７２を区別する場合には、タイミングチェーン７７を介してバランスウエイト７８に接続したものを「主昇降体７１」と称し、もう一方を「従昇降体７２」と称する。

これに対して、もう一方の昇降ガイドレール７５には、スプロケット７６やタイミングチェーン７７に相当する構成を設けておらず、先のバランスウエイト７８と従昇降体７２との間が唯一プルケーブル７９によって接続してある。プルケーブル７９は、シース７９ａの内部に金属製のインナワイヤーを配設したもので、シース７９ａを介して本体キャビネット１０の開口上縁２２ａ部に保持させてある。プルケーブル７９の両端部は、それぞれ下方に向けて延在しており、シース７９ａの各端部から延出したインナワイヤー７９ｂの端部が従昇降体７２の上端面及びバランスウエイト７８の上端面に接続してある。インナワイヤー７９ｂの長さは、途中で弛むことなく従昇降体７２とバランスウエイト７８との間を接続できる長さに設定してある。

上記のように構成した昇降装置７０を適用する自動販売機によれば、スプロケット７６を回転させると、タイミングチェーン７７の繰り出し長さが変化し、図７−１及び図７−２に示すように、主昇降体７１を介して搬送トレイ６０を上下方向に沿って移動させることができる。このとき、タイミングチェーン７７のもう一方の端部に接続したバランスウエイト７８は、搬送トレイ６０とは逆方向に上下に移動するため、プルケーブル７９のインナワイヤー７９ｂによって接続された従昇降体７２がバランスウエイト７８とは逆方向に上下に移動することになる。つまり、従昇降体７２については、スプロケット７６、タイミングチェーン７７、バランスウエイト７８を必要とすることなく、唯一プルケーブル７９を設けることで主昇降体７１と同期して上下に移動する。このため、昇降ガイドレール７４，７５に対していずれの位置に配置された場合にも、搬送トレイ６０の左右の高さが常に同じとなり、かつ姿勢が常時水平に維持されることになる。搬送トレイ６０が上下に移動する間、搬送トレイ６０の側板６１に設けた姿勢規定ローラ７３が常に昇降ガイドレール７４の補助案内路７４ｂによって直線上を案内されるため、側板６１が受入姿勢に維持され、かつ昇降体７１，７２に対して搬送トレイ６０が相対的に回転することはない。従って、商品収納棚１２に対して搬送トレイ６０を位置決め停止させれば、中央板６２の案内部６２ｃが左右方向の全長に渡って同じ高さに配置されることになり、収納コラム１２ａのいずれから商品が繰り出されたとしても、側板６１の間の基準部６２ａに確実に受け入れることができるようになる。

一方、本体キャビネット１０には、図８に示すように、昇降体７１，７２に対して搬送トレイ６０を左右方向に沿った回転軸６１ａを中心として相対的に回転させるための姿勢制御レール８１が設けてある。姿勢制御レール８１は、合成樹脂材から成るレール構成部材８０に設けた案内部材である。この姿勢制御レール８１は、昇降ガイドレール７４の補助案内路７４ｂに連続する態様で構成してあり、搬送トレイ６０が下方に向けて移動し、所定の姿勢変更開始位置に到達した以降に側板６１の姿勢規定ローラ７３に係合することが可能である。すなわち、搬送トレイ６０が姿勢変更開始位置を超えて下方に移動すると、図９−１〜図９−６に示すように、姿勢規定ローラ７３が補助案内路７４ｂから姿勢制御レール８１に移行し、姿勢制御レール８１の作用により、姿勢規定ローラ７３の位置が外扉２０から順次離隔する方向に移動され、搬送トレイ６０の案内部６２ｃが商品収納棚１２から離隔するように側板６１が回転される。姿勢規定ローラ７３が姿勢制御レール８１の終端に達した場合には、図３中の二点鎖線及び図９−６で示すように、搬送トレイ６０が１８０°回転して天地が逆の払出姿勢となる。従って、商品収納棚１２の収納コラム１２ａから搬送トレイ６０の中央板６２に繰り出された商品は、確実に取出ガイド４０の上面に払い出されることになる。

この払出姿勢に姿勢変更された搬送トレイ６０は、中央板６２の案内部６２ｃが商品取出口２２のほぼ中央となる高さ位置に配置される。姿勢変更開始位置とは、図３中の一点鎖線で示す位置を超えて搬送トレイ６０が下方に移動した位置であれば良い。図３中の一点鎖線で示す搬送トレイ６０の位置は、最下段の商品収納棚１２から商品が繰り出された場合にこれを中央板６２に受け入れることができる位置である。

ここで、搬送トレイ６０が図３中の二点鎖線で示す位置で払出姿勢となった場合には、案内部６２ｃが外扉２０に向けてほぼ水平となるように突出し、商品取出領域１１Ａから商品収納棚１２へ通じる空間を遮るように配置されることになる。従って、商品取出領域１１Ａから商品収納棚１２へ通じる空間を狭めるように別途防盗板等の邪魔板を配設せずとも、商品取出口２２を介した盗難を有効に防止することができるようになる。しかも、商品取出領域１１Ａから商品収納棚１２へ通じる空間が狭められることがないため、搬送トレイ６０を取出ガイド４０の上面にごく近接する位置まで移動させることが可能となる。従って、商品を取出ガイド４０に払い出す際の衝撃を可及的に低減でき、比較的衝撃に強くない商品に対してもこれに損傷を来すことなく販売することが可能となる。

取出ガイド４０に払い出された商品が発光素子５０ａから受光素子５０ｂに照射されていた光を遮ると、商品検出装置５０によって商品の払い出しが検出されることになる。但し、搬送トレイ６０を単に受入姿勢から払出姿勢に姿勢変更することで商品取出領域１１Ａに商品を払い出すようにした自動販売機にあっては、同じ種類の商品を払い出す場合であっても、搬送トレイ６０から商品が払い出されるタイミングや払い出される位置が常に一定となるとは限らないため、わずか４対の商品検出装置５０を設けただけでは、取出ガイド４０に払い出された商品を検出できない事態が生じ得る。

そこで、この自動販売機では、搬送トレイ６０に規制板６３を設けるとともに、規制板６３を動作させるための規制制御レール８２を姿勢制御レール８１と同じレール構成部材８０に設けるようにしている。規制板６３は、搬送トレイ６０の側板６１において基準部６２ａの先端縁よりもさらに外扉２０に近接する部位に揺動軸６３ａを介して揺動可能に配設した平板状部材であり、左右方向に沿った寸法が中央板６２とほぼ同じに形成してある。この規制板６３は、図３中の実線及び一点鎖線で示すように、基準部６２ａの先端縁から上方に向けて屈曲状に突出した逸脱防止姿勢に配置された場合、一対の側板６１の間において基準部６２ａの先端延長域を閉塞するように機能する。この状態から、図３中の二点鎖線で示すように、揺動軸６３ａを中心として先端縁が中央板６２の案内部６２ｃから離隔する方向に揺動して規制板６３が通過許容姿勢に配置された場合には、基準部６２ａの先端部延長域を開放することができる。

この規制板６３には、図９−１に示すように、アーム６３ｂを介して第１リンク部材９０の一端部が枢止してある。第１リンク部材９０は、左右方向に沿った第１枢止軸９１を介して規制板６３のアーム６３ｂに接続したもので、その他端部が第２リンク部材９２の一端部に回転可能に接続してある。第２リンク部材９２は、姿勢規定ローラ７３及び回転軸６１ａを適宜迂回して延在し、他端部が側板６１の上方部において左右方向に沿った第２枢止軸９３を介して側板６１に接続してある。第１リンク部材９０と第２リンク部材９２との接続部には、上述したレール構成部材８０の規制制御レール８２に係合する規制制御ローラ９４が配設してある。規制制御レール８２は、昇降ガイドレール７４の主案内路７４ａに連続する態様で設けたもので、搬送トレイ６０が下方に向けて移動し、上述した姿勢変更開始位置に到達した以降に規制制御ローラ９４に係合することが可能である。すなわち、搬送トレイ６０が姿勢変更開始位置よりも上方に配置されている場合、規制制御ローラ９４は、昇降ガイドレール７４の主案内路７４ａによって上下方向に案内されることになり、側板６１に対して相対的に移動しない。規制制御ローラ９４が主案内路７４ａに配置されている場合、規制板６３は、上述した逸脱防止姿勢に保持されており、受入姿勢にある搬送トレイ６０の基準部６２ａに対してその先端から上方に向けて屈曲状に突出した状態にある。

搬送トレイ６０が姿勢変更開始位置を超えて下方に移動すると、規制制御ローラ９４が主案内路７４ａから規制制御レール８２に移行し、規制制御レール８２の作用により、図９−１〜図９−６に示すように、側板６１に対する規制制御ローラ９４の位置を順次変更し、規制板６３を上述した通過許容姿勢に向けて移動させる。規制板６３が通過許容姿勢となり、中央板６２に受け入れた商品の払い出しが可能となるのは、搬送トレイ６０が図９−５に示す開放姿勢となった時点であり、規制板６３の先端縁が取出ガイド４０に配設した４対の商品検出装置５０の上方域となるように設定してある。

以下、自動販売機において商品を販売する際の一連の動作について説明し、併せて本発明の特徴部分について詳述する。

まず、自動販売機が販売待機状態にある場合には、搬送トレイ６０が図３中の二点鎖線で示す位置において払出姿勢に維持されるとともに、搬送トレイ６０の規制板６３が通過許容姿勢に維持されている。この状態においては、中央板６２の案内部６２ｃが外扉２０に向けてほぼ水平となるように突出し、商品取出領域１１Ａから商品収納棚１２へ通じる空間を遮るように配置されるため、この案内部６２ｃが邪魔板となって機能することにより、悪意のあるものが取出蓋２４を押し開いたとしても、商品収納棚１２の収納コラム１２ａに手が届くことはなく、商品取出口２２を介した盗難を有効に防止することができるようになる。

この販売待機状態から外扉２０の操作部３０を通じて商品の購入操作が行われ、収納コラム１２ａが指示されると、スプロケット７６が回転することによって搬送トレイ６０が上方に移動し、該当する商品収納棚１２に対して位置決め配置される。この間、搬送トレイ６０の上昇に伴い、最下段の商品収納棚１２に到達するまでの間に姿勢規定ローラ７３が姿勢制御レール８１から昇降ガイドレール７４の補助案内路７４ｂに移行し、かつ規制制御ローラ９４が規制制御レール８２から主案内路７４ａに移行する。従って、搬送トレイ６０が受入姿勢に姿勢変更し、かつ規制板６３が逸脱防止姿勢に姿勢変更した状態となる。これにより、収納コラム１２ａが動作して最前列から商品が繰り出されれば、この商品が搬送トレイ６０の案内部６２ｃを介して中央板６２の上面に受け入れられる。

ここで、搬送トレイ６０の中央板６２は、案内部６２ｃと基準部６２ａとの間を湾曲状の湾曲部６２ｂによって連続させるように構成したものである。このため、商品収納棚１２の収納コラム１２ａから繰り出された商品は、途中で停止することなく案内部６２ｃ及び湾曲部６２ｂを進行して基準部６２ａを通過することになり、商品収納棚１２からの商品の繰り出し不良を招来する恐れがない。しかも、基準部６２ａの先端延長域に配設した規制板６３が逸脱防止姿勢に保持された状態にあるため、基準部６２ａに案内された商品が搬送トレイ６０から逸脱する事態を確実に防止することができ、面材２３に衝突する事態を招来する恐れがない。

また、一方の昇降ガイドレール７４にのみスプロケット７６、タイミングチェーン７７、バランスウエイト７８を設けるようにしているものの、プルケーブル７９によって従昇降体７２とバランスウエイト７８との間を接続しているため、従昇降体７２を主昇降体７１と同期して上下に移動させることが可能である。従って、搬送トレイ６０が商品収納棚１２に位置決め配置された場合には、中央板６２の案内部６２ｃが左右方向の全長に渡って同じ高さに配置されることになり、商品収納棚１２のいずれの収納コラム１２ａから商品が繰り出されたとしても、側板６１の間の中央板６２に確実に受け入れることが可能となる。

しかも、昇降装置７０においては、スプロケット７６、タイミングチェーン７７、バランスウエイト７８を配置するためのスペースを商品収納庫１１の一方側にのみ確保すれば良いため、その分だけ商品が通過可能となる開口幅を大きく確保することができる。従って、両側にスプロケット７６、タイミングチェーン７７、バランスウエイト７８を配置するためのスペースを確保した自動販売機に比べて商品の収納数を増やすことが可能となる。

収納コラム１２ａが動作して所定の時間が経過すると、スプロケット７６が回転することで搬送トレイ６０が下方に向けて移動し、上述した販売待機状態に復帰する。この間、搬送トレイ６０においては、姿勢規定ローラ７３が昇降ガイドレール７４の補助案内路７４ｂから姿勢制御レール８１に移行することで回転軸６１ａを中心として回転し、受入姿勢から払出姿勢に姿勢が変更される。これと同時に規制制御ローラ９４が主案内路７４ａから規制制御レール８２に移行し、逸脱防止姿勢から通過許容姿勢に姿勢が変更されるため、中央板６２に受け入れた商品が取出ガイド４０の上面に払い出されることになり、取出蓋２４を押し開けば、商品取出口２２を介して購入商品を受け取ることが可能となる。

上述した動作の間、この自動販売機によれば、姿勢制御レール８１と規制制御レール８２を一体のレール構成部材８０に設けているため、自動販売機を組み立てる際に誤差が生じたとしても、その影響を受けることなく規制板６３が逸脱防止姿勢から通過許容姿勢に変更されるタイミングが搬送トレイ６０の姿勢に応じて一義的に決定されることになる。これにより、商品を払い出すタイミングや商品を払い出す位置を正確に制御することが可能となり、商品取出領域１１Ａに多数の商品検出装置５０を設けることなく搬送トレイ６０からの商品の払い出しを確実に検出することができるようになる。

しかも、取出ガイド４０の底壁部４１に遮光部４３を設けているため、反射光が要因となる誤検出を防止することができ、商品検出装置自体の検出精度も高まることになる。これらの結果、収納コラム１２ａの動作終了後、所定の時間が経過した時点で商品の払い出しが検出できない場合には、収納コラム１２ａの商品が売り切れていると正確に判断することが可能となり、収納コラム１２ａごとに売り切れを検知するための手段を設ける必要がなくなる。

さらに、上述したように、商品取出領域１１Ａから商品収納棚１２へ通じる空間に、防盗性を確保するための構成を別途設ける必要がないため、搬送トレイ６０を取出ガイド４０の上面に近接する位置まで移動させることが可能となり、商品を取出ガイド４０に払い出す際の衝撃を低減できる。これにより、比較的衝撃に強くない商品に対しても、これに損傷を来すことなく販売することが可能となる。

尚、上述した実施の形態では、商品取出領域に払い出された商品を検出するための商品検出装置を例示しているが、本発明は必ずしもこれに限定されない。例えば、搬送トレイにおいて商品収納棚からの商品の繰り出しを検出するものに適用しても良い。

また、上述した実施の形態では、底壁部４１の上面に中央溝部４４及び側方溝部４５を形成することによってこれらの間に遮光部４３を構成するようにしているが、上面に突出するように遮光部を設けても構わない。

４０取出ガイド
４１底壁部
４１ａ前半部分
４１ｂ後半部分
４１ｃ傾斜部分
４２側壁部
４３遮光部
４４中央溝部
４５側方溝部
５０商品検出装置
５０ａ発光素子
５０ｂ受光素子
Ｃ中点領域

Claims

商品の検出領域を通過する態様で発光部から受光部に向けて光を照射し、前記受光部に対する光の入射状態に基づいて商品の有無を検出する商品検出装置において、
前記商品の検出領域は、底壁部の両側に互いに対向する側壁部をそれぞれ立設するとともに、前記発光部からの照射光が前記底壁部の上方を通過する態様で前記側壁部に前記発光部及び前記受光部を配設することによって前記底壁部の上面に構成したものであり、
前記底壁部の上面においてそれぞれの側壁部から等距離となる中点領域に中央溝部を設けるとともに、前記中央溝部の両側にそれぞれ側方溝部を形成することにより、これら中央溝部と側方溝部との間に、前記発光部から前記受光部に対して直接光の入射を許容する一方、反射光の入射を遮る遮光部を設けたことを特徴とする商品検出装置。