JPH02157991A - 自動販売機のカップステーション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は調理したものをカップに入れて販売する形態の
自動販売機に関するものである。

従来の技術 従来のカップ式自動販売機は、第１６図に示すように構
成されている。販売動作は、商品取出口に臨む位置に設
けられたカップステーション１へ最初にカブプディスベ
ンサ２がカップ３を払い出し、次に原料槽４Ａ〜４Ｃか
らミキシングボール５へ一回分の原料Ａ１〜Ａ３が投入
され、同じミキシングボール５へ給湯器の温水タンク６
から一回分の温水Ｂが注がれる、ミキシングボール５の
中で原料Ａ１〜Ａ３を温水Ｂで溶かして、溶けた液体Ｃ
をカップ・ステーション１のカップ３に注いで、注ぎ終
わることによって一回の販売動作を終了している。より
具体的には、コーヒの自動販売機ではＡＩがコーヒの粉
末、Ａ２がクリームの粉末、Ａ３が砂糖である。

このような従来の構成では、原料を温水で溶かすために
ミキシングボール５ならびにミキシングボール５からカ
ップ３への配管７が必須の構成要件であり、衛生の点で
好ましくない、つまり、長期にわたって使用していると
ミキシングボール５の内側、配管７の内側に汚れが付着
し、ミキシングボール５からカップ３へ流れる液体Ｃが
この汚れで汚染される。

そこで、上記のような汚染のない調理方法としては、次
のような新規なものが考えられる。これはカップデイス
ペンサによって払い出されたカップをロボットハンドが
受は取って、ロボットハンドが受は取ったカップをそれ
ぞれの位置に持ち回って、原料槽と給湯器から原料と温
水を直接にカップに入れてミキシングして調理するもの
である。

このような調理を実行するためには、ロボットハンドで
保持したカップをカップステーションへ受は渡すことが
必要である。

この場合に、平面内の二次元移動のロボットハンドであ
りながらカップをスムーズにカップステーションへ渡す
ことができる方法として、第１７図に示すものが考えら
れる。

これは、ロボットハンド１０Ｃがカップステーション１
の直前位置に達すると、扉１６を第１７図（ａ）に示す
ように開放し、その後に、ロボットハンド１０Ｃがカッ
プステーション１に進入する。ロボットハンド１０Ｃが
カップステーション１に到着すると、最初は第１７図（
ａ）に示すように初期位置にあるカップ受台１４を、第
１７図（１１）〜（ｄ）に示すように昇降させる。第１
７図（ｄ）に示すようにカップ受台１４が上昇すると、
ロボットハンド１０Ｃに保持されていたカップ３がカッ
プ受台１４で持ち上げられる。このようにカップ受台１
４でカップ３が持ち上げられている状態で、ロボットハ
ンド１０Ｃを開放させ、ロボットハンド１０Ｃをカップ
ステーション１から後退させる。次にカップ受台１４が
第１７図（ｄ）に示す初期位置に復帰するとともに扉１
６が閉じて商品取出口１５への商品の払い出しが完了す
る。

利用者は商品取出口１５から商品を取り出すことができ
る。

発明が解決しようとする課題 この第１７図に示すようなカップ受は渡し方法では、扉
の開閉とカップ受台の昇降駆動に連動した制御が゛必要
である。さらに扉の駆動用の第１のモータ、カップ受台
の駆動用の第２のモータとの２個のモータが必要である
。

本発明は単一のモータによってカップステーションの扉
とカップ受台を駆動できるカップステーション装置を堤
供することを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明のカップステーション装置は、カップステーショ
ンと自動販売機の内部との間に昇降扉を設け、前記昇降
扉の回転駆動軸に第１の歯車を設け、カップステーショ
ンに昇降受台を設け、前記昇降受台にラックを設け、モ
ータに連結する出力軸に前記第１の歯車に噛合する第２
の歯車と前記ラックに噛合する第３の歯車を設け、前記
出力軸が一回転以内に、第２の歯車が待機位置から所定
角度にわたって第１の歯車に噛合して昇降扉を開放し、
待機位置から前記所定角度付近からこの所定角度以上に
回動して第３の歯車が前記ラックに噛合して受台を上昇
させることを特徴とする。

作用 この構成によると、出力軸によって第２、第３の歯車が
１回転する間に、待機位置から所定角度までは第２の歯
車と第１の歯車が噛合して扉が開放される。所定角度付
近からこの所定角度以上に回動すると、第３の歯車とラ
ックが噛合して昇降受台が上昇駆動される。

実施例 以下、本発明の一実施例を第１図〜第１５図に基づいて
説明する。なお、従来例を示す第１６図、および第１７
図と同様の作用をなすものには同一の符号を付けて説明
する。

第１０図と第１１図は本発明のカップステーション装置
を搭載したカップ式自動販売機を示す。外装ケース８の
内部には、カップデイスペンサ２Ａ。

２Ｂ、２Ｃが並べられたカブプストッ力テーブル９と、
原料槽４Ａ〜４Ｃと、給湯器の温水タンク６などの他に
、カップハンドリング装置としてのＸテーブル１０Ａと
Ｙテーブル１０Ｂならびにカップを掴むロボットハンド
１０Ｃが設けられている。

ここではカップデイスペンサ２Ａには７オンスの小カッ
プ、カップデイスペンサ２Ｂ、２Ｃには９オンスと１２
オンスの中カップ、大カップが積み重ねてセットされて
いる。

販売実行指示を検出すると、そのときに与えられている
調理データに基づいてカップデイスペンサ２Ａ〜２Ｃの
うちの何れのカップを使用するかを判定して、Ｘ、Ｙテ
ーブル１０Ａ、　１０Ｂき駆動するパルスモータに駆動
パルスを印加して待機位置にあるロボットハンドＩＯＣ
を目的位置へ移動させる。

ここで使用するカップが７オンスカツプであるとすると
、ロボットハンド１０Ｃが第１０図と第１１図に示すよ
うにカップデイスペンサ２Ａの下方位置に移動し、払い
出されたカップ３をロボットハンド１０Ｃが受は取る。

カップデイスペンサ２Ａのカップ払い出しが終了すると
、カップ３を受は取ったロボットハンド１０Ｃを、第１
２図に示すように原料槽４Ａから払い出された原料Ａ１
を受ける第１の原料投入位置へ移動させるに必要な駆動
パルス数をパルスモータＭｌ、Ｍ２に印加する。この駆
動パルスの印加が終了すると、原料槽４Ａの払い出しモ
ータを規定時間だけ運転して、ロボットハンド１０Ｃで
保持されているカップ３に原料Ａ１を投入する。原料Ａ
１の払い出し運転が終了すると、調理データに基づいて
、クリーム、砂糖などの原料Ａ２．Ａ３が調理に必要な
場合には、第１の原料投入位置から原料槽４Ｂの払い出
し原料を受ける第２の原料投入位置、第２の原料投入位
置から原料槽４Ｃの払い出し原料を受ける第３の原料投
入位置へロボットハンド１０Ｃを移動させ、ロボットハ
ンド１０Ｃが第２の原料投入位置に到着すると原料槽４
Ｂの払い出しモータを運転し、第３の原料投入位置に到
着すると原料槽４Ｃの払い出しモータを運転する。ここ
では原料槽４Ａ〜４Ｃの各原料Ａ１〜Ａ３を用いて調理
する場合を例に挙げて説明しているが、原料槽４Ａ〜４
Ｃの１つあるいは２つの原料投入位置を通過する場合も
ある。

調理に必要な原料のすべての投入が完了すると、第１〜
第３の原料投入位置のうちのそのときのロボットハンド
１０Ｃの位置から、給湯管１１の先端の下方位置〔第２
の位置〕へロボットハンド１０Ｃを移動させるに必要な
駆動パルス数をパルスモータＭｌ、Ｍ２に印加する。

給湯管１１の基端部は加圧タンク〔図示せず〕を介して
温水タンク６に連結されており、第１３図に示すように
ロボットハンド１０Ｃが第２の位置に到着すると、カッ
プ３へ温水を勢いよく注ぐ、この際の温水の注入の勢い
によってカップ３内の各種原料Ａ１〜Ａ３が撹拌されな
がら温水に溶は込んで行く。温水の注入の終了によって
調理が完了する。第２の位置にあって調理の終了した液
体の入ったカップ３を保持しているロボットハンド１０
Ｃは、第２の位置からカップステーション１の第３の位
置へ憂勤させる。

第１図〜第９図はカップステーション装置を示す、第１
図と第２図は昇降扉としての扉１６が閉じて、しかも昇
降受台としてのカップ受台１４が降下した下限位置にあ
る待機状態を示す。

カップステーション本体１７の後部開口には、ガイドロ
ーラ１８Ａ〜１８Ｃ付きの扉１６が昇降方向にスライド
自在に係合している。カップステーション本体１７の内
部には、ガイドローラ１９Ａ〜１９Ｃ付きのカップ受台
１４が昇降方向にスライド自在に係合している。カップ
ステーション本体１７の外側面には、パルスモータ２０
と減速機２１が取り付けられており、減速機２１の出力
軸２２には第２．第３の歯車としての欠歯ギヤー２３が
取り付けられている。この欠歯ギヤー２３は第２の歯車
として作用する外側歯部２３Ａよりも、第３の歯車とし
て作用する内側歯部２３Ｂの方が大きな角度にわたって
歯が形成されており、欠歯ギヤー２３が待機位置から所
定角度以上に回動した位置の外側歯部２３Ａには、歯が
設けられていない欠歯部分となっている。外側歯部２３
Ａに噛合する第１の歯車２４は回転自在にカップステー
ション本体１７の側から支持されている軸２５に固定さ
れている。軸２５の一端にはレバー２６の基端部が固定
されており、レバー２６の先端には、扉１６の上端部に
取り付けられたスライド消２７に係合するガイドローラ
２８が設けられている。内側歯部２３Ｂは、欠歯ギヤー
２３が待機位置から所定角度以上に回転したときに、カ
ップ受台１４の背面に固定されたラック２９に噛合する
。

このように構成したため、ロボットハンド１０Ｃがカッ
プステーション１に接近してくると、パルスモータ２０
には欠歯ギヤー２３を所定角度だけ回動させるに必要な
数のｌＳ＠動パルスが印加される。これによって欠歯ギ
ヤー２３が第３図に示すように矢印１方向へ回転を始め
て、欠歯ギヤー２３の外側歯部２３Ａに噛合している第
１の歯車２４が矢印■方向へ回動し、レバー１６が軸２
５を中心に矢印■方向に回動するため、レバー２６によ
って扉１Ｇが次第に下方へ向って開放される。第４図は
待機位置から前記所定角度の手前位置まで欠歯ギヤー２
３が回動して、カップステーション本体１７の後部開口
が半分まで開かれた状態を示す、この状態では第５図に
示すように外側歯部２３Ａには第１の歯車２４がまだ噛
合している。欠歯ギヤー２３が前記所定角度だけ回転し
てパルスモータ２０が停止している状態では、第６図に
示すように外側歯部２３Ａと第１の歯車２４の噛合が外
れて軸２５がフリー回転して扉１６が全開状態となって
いる。この状態で第１７図（ａ）に示すようにロボット
ハンド１０Ｃがカップステーション１に進入すると、パ
ルスモータ２０には欠歯ギヤー２３を前記矢印１方向へ
回転させるように駆動パルスが印加され、欠歯ギヤー２
３の内側歯部２３Ｂが第７図に示すようにラック２９に
噛合して、欠歯ギヤー２３の回動に伴ってカップ受台１
４が次第に上昇し、ロボットハンド１０Ｃ″Ｃ″保持し
ているカップ３が次第に押し上げられる。さらにラック
２９が矢印Ｉｖ力方向駆動されると第８図に示すように
カップ受台１４が上端位置まで上昇して、第１７図（ｂ
）に示したようにカップ３がロボットハンド１０Ｃから
浮きあがってカップ受台１４で支持された状態になる。

この状態でパルスモータ２０が一時停止しており、ロボ
ットハンド１０Ｃが全開して第１７図（Ｃ）に示したよ
うにカップステーション１からロボットハンド１０Ｃが
後退する。

ロボットハンド１０Ｃの後退が完了すると、パルスモー
タ２０には矢印下方向とは逆方向に欠歯ギヤー２３を回
転させるように駆動パルスが印加されて、ラック２９が
下方向に駆動されてカップ受台１４が降下を始める。そ
して第１の歯車２４が欠歯ギヤー２３の外側歯部２３Ａ
に噛合すると、第１の歯車２４が矢印■方向とは逆方向
に回動して、レバー２６を介して扉１６が次第に持ち上
げられて、扉１６が上限位置に達したことをマイクロス
イッチ〔図示せず〕で検出するとパルスモータ２０の駆
動を終了し、第１７図（ｄ）に示した状態となる。

このように１つのパルスモータ２０によって扉１６の開
閉駆動とカップ受台１４の昇降駆動とを同期して行える
。

なお、上記実方艶例では扉１６が完全に開いてからカッ
プ受台１４が上昇駆動されたが、扉１６が完全に開くま
でにカップ受台１４の上昇駆動を開始しても同様である
。

発明の効果 以上のように本発明によれば、出力軸に設けられた第２
．第３の歯車と昇降扉、昇降受台の側の第１の歯車、ラ
ックとの噛合する区間を待機位置から所定角度にわたる
回動区間と前記所定角度の付近からこの所定角度以上の
回動区間とにしたため、単一のモータで昇降扉と昇降受
台を同期して駆動することができ、２個のモータを使用
して別々に駆動する場合に比べて構成を簡潔なものとで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の側面図、第２図は同装置の
平面図、第３図と第４図は同装置の昇降扉の開放過程の
概略正面図、第５図は第４図のＸ−Ｘ′矢視図、第６図
は昇降扉の全開状態の概略正面図、第７図と第８図は昇
降受台の上昇駆動状態の概略正面図、第９図は第８図の
Ｙ−Ｙ′矢視図、第１０図と第１１図は同装置を実装し
た自動販売機の水平断面図と縦断面図、第１２図〜第１
５図は上記自動販売機の調理工程を示す水平断面図、第
１６図は従来の自動販売機の縦断正面図、第１７図はカ
ップステーション装置のカップ受は渡し工程図である。 １・・・カップステーション、３・・・カップ、１０Ｃ
・・・ロボットハンド、１４・・・カップ受台〔昇降受
台〕、１５・・・商品取出口、１６・・・扉〔昇降扉〕
、２０・・・パルスモータ、２１・・・減速機、２２・
・・出力軸、２３・・・欠歯ギャ−、２３Ａ・・・外側
歯部〔第２の歯車）、２３Ｂ・・・内側歯部〔第３の歯
車〕、２４・・・第１の歯車、２６・・・レバー、２９
・・・ラック。 代理人　　　森　　本　　義　　弘 第３ 図 第２ 図 Ｎ４図 第７図 第１図 第１／図 第１り図 第ｔ２図 第７３図 第１夕図 第１４図 第１を図 （Ｃン １７図 〔ｂ） （ｄン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、カップステーションと自動販売機の内部との間に昇
   降扉を設け、前記昇降扉の回転駆動軸に第１の歯車を設
   け、カップステーションに昇降受台を設け、前記昇降受
   台にラックを設け、モータに連結する出力軸に前記第１
   の歯車に噛合する第２の歯車と前記ラックに噛合する第
   ３の歯車を設け、前記出力軸が一回転以内に、第２の歯
   車が待機位置から所定角度にわたつて第１の歯車に噛合
   して昇降扉を開放し、待機位置から前記所定角度付近か
   らこの所定角度以上に回動して第３の歯車が前記ラック
   に噛合して受台を上昇させるカップステーション装置。