JPH05108946A

JPH05108946A - カツプ式飲料自動販売機のカツプ搬送装置

Info

Publication number: JPH05108946A
Application number: JP9224791A
Authority: JP
Inventors: Ryuzo Fujimoto; 龍三藤本; Yoshito Kimura; 義人木村
Original assignee: Matsushita Refrigeration Co
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1991-04-23
Filing date: 1991-04-23
Publication date: 1993-04-30

Abstract

(57)【要約】【目的】カップ搬送手段に、高い加工精度と複雑な機
構が要求される直動機構を使用することなく、低コスト
で信頼性を高くし、また自動販売機内の構成機器の設置
自由度を大きくし、省スペース化を図り、さらに飲料調
合時の撹拌性能を高くする。【構成】カップ搬送手段を、水平回動可能な主旋回機
構16と、この主旋回機構16上に水平回動可能に設けられ
た副旋回機構18と、この副旋回機構18に設けられ、かつ
カップ回転機構40を備えたカップ保持器21とから構成
し、カップ搬送手段を直動機構より構成が比較的簡単
で、動作範囲が狭い旋回機構にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カップ内でコーヒー，
ココア等の粉末原料に湯，水，氷を加えて飲料調合して
販売に供するカップ式飲料自動販売機のカップ搬送装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、カップ式飲料自動販売機におい
て、味覚の向上や衛生上の向上に対する要求が強まって
きており、カップ内の直接飲料調合する方式が種々提案
されている。これを実現するには、カップを搬送する技
術が重要となってきており、例えば特開平２−150993号
公報で知られるようなカップ式飲料自動販売機が提案さ
れている。

【０００３】図６は従来のカップ式飲料自動販売機の機
内構成配置を示す平面図である。１は自動販売機のキャ
ビネットであり、その前面には商品取出口２aが開口し
ており、この商品取出口２aに臨む位置に、カップ２を
載置して販売に供するためのベンドステージ２bが設け
られている。また、キャビネット１の内部には、カップ
を供給するカップディスペンサ３a，３b，３cと、飲料
原料を供給す原料槽４a，４b，４cと、図示しない給湯
器からカップ２に湯を注入する給湯ノズル５が設けられ
ている。また、これらの下方には、カップ搬送装置６が
設けられており、カップ２を掴むロボットハンド10をＸ
方向に駆動するＸステージ11aと、Ｘステージ11a全体を
Ｙ方向に駆動するＹステージ11bとから構成されてい
る。12a，12bは各ステージの駆動モータを示す。

【０００４】次に、以上のように構成されたカップ式飲
料自動販売機の動作を説明する。

【０００５】販売指令が入るとＸステージ11a，Ｙステ
ージ11bが駆動され、ロボットハンド10は、指令の内容
に応じた任意のカップディスペンサ３a〜３cの下方まで
移動し、カップ２を受け取る。カップ受け取りが終了す
ると、再びＸステージ11a，Ｙステージ11bが駆動され、
ロボットハンド10は、指令の内容に応じた任意の原料槽
４a〜４cの下方まで移動し、飲料原料がカップ２内に供
給される。同様にして、給湯ノズル５下方で給湯されて
飲料調合が終了すると、カップ２は、再び同様にしてベ
ンドステージ２b上まで搬送され、ロボットハンド10が
解除されることによりベンドステージ２b上に載置され
た状態となる。客がカップ２の商品取出口２aから取り
出すると、Ｘステージ11a，Ｙステージ11bが駆動され、
ロボットハンド10が元の位置に戻って一連の販売動作は
完了する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成では、カップ２を搬送する手段としてＸ−Ｙ
ステージ11a，11bを用いるため、機構が複雑でコスト高
となっていた。すなわちＸステージ11a上のロボットハ
ンド10の移動やＹステージ11b上のＸステージ11aの移動
を行うためには、これらの接続部は全て直線駆動機構を
必要とするので、接続部の機構が複雑となる上、Ｘ−Ｙ
ステージ11a，11bの摺動部，接続部ともに極めて高い直
線精度，直角精度，平行精度が要求され、コストが高い
といった問題があった。

【０００７】またＸステージ11a，Ｙステージ11bとも、
ほぼ全長にわたって摺動部を有する上に、摺動部を直接
シールすることが不可能なため、自動販売機内部での飲
料飛散や埃が付着し易く、動作不良の原因となってい
た。そのうえＸステージ11aは、Ｙステージ11bから最も
遠いところにあるもの(この場合給湯ノズル５)を基準に
長さを決めてあるので、Ｙステージ11bに近いもの(この
場合カップディスペンサ３a〜３cや原料槽４a〜４c)に
対してロボットハンドル10を動作させる場合でも、余分
な長さをもったＸステージ11aをＹステージ11bに沿って
移動することになるので、機内にＸステージ11aのため
の無駄なスペースが必要となるうえ、上下方向の駆動装
置を有していないため、機内の構成機器の設置高さを揃
える必要があり、配置自由度が制限されていた。

【０００８】さらにロボットハンド10には、カップ２を
搬送する機能しか持たず飲料調合時に飲料原料入りカッ
プに給湯する際には、カップ２が固定的に保持されてい
るため、給湯ノズル５からの湯は、カップ２内の同じ位
置にしか当たらず、従って飲料原料の溶け残りを生じ易
く、味覚が落ちるといった問題もあった。

【０００９】これの問題を解決するためには、給湯中に
ロボットハンド10をＸまたはＹ方向に往復動させるとい
ったことが考えられるが、慣性力によって飲料飛散のお
それがあるため適当ではない。

【００１０】本発明の目的は、上記の課題に鑑み、低コ
ストで動作信頼性が高く、メンテナンスが容易であり、
しかも機内の構成機器の配置自由度を大きくとれ、さら
に飲料原料の溶け残りが生じないカップ式飲料自動販売
機のカップ搬送装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を解決するた
めに、本発明のカップ式自動販売機の搬送装置は、カッ
プ供給手段から供給されたカップを、カップ搬送手段に
より原料供給手段から商品取出口に臨むベンドステージ
へ至る搬送経路に沿って搬送し、その搬送経路の途上で
原料を供給し、さらに前記ベンドステージ上で圧送湯の
供給、希釈用水の供給、飲料撹拌、氷供給を行って飲料
調合するようにしたカップ式飲料自動販売機において、
前記カップ搬送手段を、一端を支点として第１のアーム
を水平方向に旋回させる主旋回機構と、前記第１のアー
ムの他端を支点として前記主旋回機構と相対的に第２の
アームを水平方向に旋回させる副旋回機構とを組み合わ
せて構成すると共に、前記第２のアームの他端にはカッ
プ回転機構を備えたカップ保持器を設けている。また前
記主旋回機構又は前記副旋回機構又はカップ保持器に昇
降機構を設けている。さらには前記カップ回転機構を、
カップを両側より支持及び開放する一対の開閉式フラッ
プと、この開閉式フラップにおけるカップを回転動作す
る駆動ローラと、この駆動ローラと共にカップを回転支
持する複数個の従動ローラとから構成している。

【００１２】

【作用】上記の構成によれば、カップ搬送手段を旋回機
構で構成してあるので、機構が簡単であり、コストの低
減化が図れる。また摺動部が回転部分のみであって完全
にシールすることができるので、飲料や埃の付着を防ぐ
ことができ動作信頼性が高い。さらに必要最低範囲のみ
の領域だけ搬送装置を移動させることが可能である。

【００１３】また昇降機構を備えることにより、機内の
構成機器の異なる設置高さに応じて上下駆動も行えるの
で、構成機器の設置自由度が大きくとれて設置効率が高
い。

【００１４】さらにローラによって飲料調合時にカップ
自体を回転させることにより、給湯された湯は、旋回流
となってカップ内飲料原料の隅ずみまで撹拌するので、
溶け残りを生じることはなく、味覚が落ちることはな
い。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。尚、図６で説明した従来例の構成部材に対応する
ものについては同一の符号を付して説明する。

【００１６】図１は本発明のカップ式自動販売機のカッ
プ搬送装置の一実施例における平面状態の説明図、図２
は図１の装置の側面図、図３は図１のカップ保持器の要
部拡大平面図、図４は図３の要部側面図、図５は図３の
フラップの開状態の説明図である。

【００１７】図において、16は第１のアーム17の一端17
aを支点として、その支点の回りで第１のアーム17を矢
印Ｐ方向に旋回させる主旋回機構、18は第１のアーム17
の他端17bを支点として、第２のアーム19を第１のアー
ム17に対して相対的に矢印Ｑ方向に旋回させる副搬送機
構、20は第１のアーム17を平行に昇降させるための昇降
機構である。また第２のアーム19の他端19aにはカップ
を保持するためのカップ保持器21を設けてある。

【００１８】前記主旋回機構16は、図２に示したよう
に、昇降機構20に固定したステッピングモータ等の第１
の駆動モータ23と、ギア24a，24bからなる減速機構24か
ら構成され、減速機構24の出力軸25に前記第１のアーム
17が嵌合されている。同様に副旋回機構18は、第１のア
ーム17に固定した第２の駆動モータ18aとギア26a，２６
ｂからなる減速機構２６から構成され、減速機構26の出
力軸27が第１のアーム17を通って第２のアーム19に嵌合
されている。

【００１９】前記昇降機構20は、上下駆動体28aと、こ
の上下駆動体28aに上下方向に形成したラック28bと、こ
のラック28bと噛合し、かつキャビネットのベース30に
固定されている第３の駆動モータ28cにより、上下駆動
体28aを上下方向に駆動させるギア機構28dから構成され
ている。上下駆動体28aは、上部に前記出力軸25を回動
自在に受ける軸受29が形成され、また下部にキャビネッ
トのベース30に固定した断面が矩形の支柱31と上下方向
のみに摺動自在な支柱受31bが形成されている。

【００２０】前記カップ保持器21にはカップ回転機構40
が装備されている。図３，図４のようにカップ回転機構
40は、一対のフラップ41a，41bと、これらのフラップ41
a，41bのカップ保持側に回転自在に取り付けられた駆動
ローラ42および従動ローラ43a，43b，43cから構成され
ている。フラップ41aは、第２のアーム19に接合したベ
ース板44に支軸45を介して固定的に取り付けられてお
り、またフラップ41bは支軸45を中心に水平方向に回動
自在に取り付けられている。フラップ41bの支軸45を中
心としてカップ保持側の反対側には、ベース板44に固定
したソレノイド46のプランジャ47が係合しており、ソレ
ノイド46への通電時にプランジャ47が吸引されるとフラ
ップ41bは支軸45を中心に反時計回りに回動されて開く
(開状態：図５)。

【００２１】また常時、フラップ41a，41bはトグルばね
48により閉方向に付勢されている。駆動ローラ42は、ベ
ース板44に固定されたギヤードモード49により連動ギア
50を介して、所定の速度で回転駆動される。さらに駆動
ローラ42，従動ローラ43a〜43cは、カップ２のテーパと
逆テーパ形状に形成してあり、フラップ41a，41bの閉状
態で上方向から挿入されたカップ２を保持できるように
なっている。

【００２２】なお第１のアーム17や第２のアーム19の旋
回位置の検出、上下駆動体28aの上下位置の検出、及び
第１の駆動モータ23，第２の駆動モータ18a，第３の駆
動モータ28cの停止位置制御を行うために、各出力軸2
5，27にポテンショメータが設けられ、また各駆動モー
タ18a，23，28cにはエンコーダ等が設けられており、制
御指令によって、予め設定した位置にカップ保持器21が
搬送される。

【００２３】またＴはカップ保持器21の移動軌跡を示
し、移動軌跡Ｔ上には図示されていないカップディスペ
ンサからのカップ供給地点ａ１，ａ２、原料槽(図示せ
ず)からの飲料原料供給地点ｂ１，ｂ２、及び商品取出
口２aに臨み給湯タンクからの給湯、飲料撹拌及び氷タ
ンクからの氷供給を行って飲料調合を完了し販売に供す
る取出地点ｃが設定されている。

【００２４】次に、以上のように構成された実施例の動
作について説明する。

【００２５】販売待機状態では図１の一点鎖線ｆ１で示
す位置に第１のアーム17および第２のアーム19が停止し
て待機している。ここで販売指令が送られると第１のア
ーム17，第２のアーム19ともに時計回り方向に駆動さ
れ、カップ保持器21を指令内容に応じた任意のカップ供
給地点ａ１又はａ２の下方に移動して一旦停止する。次
にカップディスペンサからカップ２が、搬送されて閉状
態にある一対のフラップ41a，41bの間に受け渡され、駆
動ローラ42及び従動ローラ43a〜43cのテーパ面で保持さ
れる。保持が完了すると再び第１のアーム17，第２のア
ーム19ともに回転駆動され、カップ保持器21を指令内容
に応じて飲料原料供給地点ｂ１，ｂ２に順次移動し、カ
ップ内に飲料原料の供給を行う(図１の一点鎖線位置ｆ
２，実線位置ｆ３)、飲料原料の供給が終了すると再び
第１のアーム17，第２のアーム19ともに回転駆動され、
カップ保持器21をｃ地点の上方まで移動する。

【００２６】この位置で指令内容に応じて給湯、飲料撹
拌を行うが、このときギヤードモータ49に通電され駆動
ローラ42は回転駆動される。駆動ローラ42の回転により
保持されたカップ２も回転し、カップ２が回転しながら
給湯ノズル５から給湯、撹拌される。撹拌が終了すると
駆動ローラ42の回転駆動は停止され、これに伴ってカッ
プ２の回転も停止する。その後、氷供給や希釈水供給が
行われて飲料調合が完了すると、カップ保持器21は、昇
降機構20により下方へ駆動されてカップ２の底面がベン
ドステージ２bに当接し、さらにカップ保持器21が下方
に駆動され、次にカップ２が駆動ローラ42と従動ローラ
43a〜43cの保持から離れた時点、カップ保持器21は停止
する(図１の一点鎖線位置ｆ４)。

【００２７】次にソレノイド46に通電されてプランジャ
47が吸引され、フラップ41bが開いてカップ２の支持が
完全に開放されると、再びカップ保持器21は、上方に駆
動され元の販売待機位置に戻って、フラップ41bが閉
じ、客が飲料入りカップを商品取出口２aから取り出す
と一連の販売が完了する。

【００２８】このように水平方向の搬送構成は旋回機構
の組み合わせのみで構成しており、複雑な直動機構を用
いていないので機構が簡単になり、コストの低い搬送装
置を実現できる。また回転部の摺動面長さは、回転軸の
外周長さに限定されるため、直動機構に比較して極めて
機内の飛散飲料が埃が付着しにくく動作信頼性が高い。
また各供給装置の供給高さが異なる場合でも、上下駆動
体28aによりカップ保持器21が各高さに応じて移動可能
であるので、構成機器の配置自由度が特に上下方向に対
して大きくなる。

【００２９】さらに仮に商品取出口２aが図１中のｃ２
にある場合、搬送軌跡はＴ２となるが、このとき搬送装
置がｂ２，ｃ２を結ぶ線上から右方にはみ出すことなく
カップ保持器21を搬送することができる。これが従来の
Ｘ−Ｙステージであれば、カップ保持器21の搬送軌跡は
Ｔ２であるにも拘らず、ＸステージはＴ２より右方には
み出して移動する。すなわち、この場合、本実施例では
従来例に比べｂ２，ｃ，ｃ２で囲まれた面積分スペース
の効率化が可能となり、機内構成機器の設置自由度の向
上、あるいは自動販売機自体の省スペース化に寄与する
ものである。

【００３０】またカップ２への給湯時にはカップ２を回
転させるため、給湯された湯が回転方向の旋回流を生じ
るため、カップ２内の飲料原料の隅ずみまで撹拌効果が
及ぶため、溶け残りを生じることがなく十分撹拌された
味覚にすぐれた飲料を提供できるものである。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のカップ式
飲料自動販売機のカップ搬送装置によれば、カップ搬送
手段を、一端を支点として第１のアームを水平方向に旋
回させる主旋回機構と、前記第１のアームの他端を支点
とし前記主旋回構成と相対的に第２のアームを水平方向
に旋回させる副旋回機構とを組み合わせて構成すると共
に、前記第２のアームの他端にはカップ回転機構を備え
たカップ保持器を設けているので、機構が簡単になり、
低コスト化が可能になり、また回転部の摺動面長さは、
回転軸の外周長に限定されるため直動機構に比較して、
機内の飛散飲料や埃が極めて付着しにくく、動作信頼性
が高い。そのうえ、スペースの効率化が可能となり、機
内構成機器の設置自由度の向上、あるいは自動販売機自
体の省スペース化に寄与できる。

【００３２】また主旋回機構又は副旋回機構又はカップ
保持器に昇降機構を設けることにより、各供給装置の供
給高さが異なる場合でも、昇降機構によりカップ保持器
が各高さに応じて移動可能であるので、構成機器の配置
自由度が特に上下方向に対して大きくなり、設計自由度
の高い自動販売機を実現できる。

【００３３】さらにカップ回転機構を、カップを両側よ
り支持および開放する一対の開閉式フラップとこの開閉
式フラップにおけるカップを回転駆動する駆動ローラ
と、この駆動ローラと共にカップを回転支持する複数個
の従動ローラとから構成することにより給湯された湯が
回転方向の旋回流を生じるため、カップ内の飲料原料の
隅ずみまで撹拌効果が及ぶため、溶け残りを生じること
がなく十分撹拌されて味覚にすぐれた飲料を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカップ式飲料自動販売機のカップ搬送
装置の一実施例の平面状態における説明図である。

【図２】図１の装置の側面図である。

【図３】図１におけるカップ保持器部分の拡大平面図で
ある。

【図４】図３におけるカップ保持器部分の拡大側面図で
ある。

【図５】図３における開閉式フラップの開状態の説明図
である。

【図６】従来のカップ式飲料自動販売機の機内構成を示
す平面図である。

【符号の説明】

16…主旋回機構、 17…第１のアーム、 18…副旋回機
構、19…第２のアーム、20…昇降機構、 21…カップ保
持器、 28…上下駆動機構、 40…カップ回転機構、
41a，41b…開閉式フラップ、 42…駆動ローラ、 43a
〜43c…従動ローラ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カップ供給手段から供給されたカップ
を、カップ搬送手段により原料供給手段から商品取出口
に臨むベンドステージへ至る搬送経路に沿って搬送し、
その搬送経路の途上で原料を供給し、さらに前記ベンド
ステージ上で圧送湯の供給、飲料撹拌、希釈用水の供
給、氷供給を行って飲料調合するようにしたカップ式飲
料自動販売機において、前記カップ搬送手段を、一端を
支点として第１のアームを水平方向に旋回させる主旋回
機構と、前記第１のアームの他端を支点とし前記主旋回
機構と相対的に第２のアームを水平方向に旋回させる副
旋回機構とを組み合わせて構成すると共に、前記第２の
アームの他端にはカップ回転機構を備えたカップ保持器
を設けたことを特徴とするカップ式飲料自動販売機のカ
ップ搬送装置。
【請求項２】前記主旋回機構又は副旋回機構又はカッ
プ保持器に昇降機構を設けたことを特徴とする請求項１
のカップ式飲料自動販売機のカップ搬送装置。
【請求項３】前記カップ回転機構を、カップを両側よ
り支持及び開放する一対の開閉式フラップと、この開閉
式フラップにおけるカップを回転駆動する駆動ローラ
と、この駆動ローラと共にカップを回転支持する複数個
の従動ローラとから構成したことを特徴とする請求項１
又は請求項２のカップ式飲料自動販売機のカップ搬送装
置。