KR20100083723A - 자동 판매기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 과제는, 상품 수용고의 조명에 유연하게 대응하면서, 에너지 절감화를 도모할 수 있는 자동 판매기를 제공하는 데 있다.
상기의 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 각각이 복수의 상품 수납 칼럼(21)을 좌우방향을 따라 병설(竝設)하여 이루어지는 상품 랙(20)과, 상품 랙(20)의 전방영역을 이동가능하도록 설치되며, 임의의 상품 수납 칼럼(21)에 대해 대향 배치된 경우에 상품 수납 칼럼(21)과의 사이에서 상품의 전달이 가능해지는 버킷(bucket ; 40)과, 전달을 행할 상품 수납 칼럼(21)이 지정된 경우에, 버킷(40)을 구동시킴으로써 해당하는 상품 수납 칼럼(21)에 대해 버킷(40)을 대향 배치시키는 버킷 구동 수단(30)을 단열구조를 가지는 상품 수용고(11)에 구비하며, 상품 수용고(11)의 내부를 육안으로 확인가능하도록 한 자동 판매기로서, 상품 수용고(11)는, 좌우 한 쌍의 측판의 전단부(前端部)에 상하방향을 따라 소정의 간격으로 병설되며, 또한 상기 상품 수용고(11)의 내부를 조명하는 복수의 광원(14)을 구비하고 있다.

Description

자동 판매기{VENDING MACHINE}

본 발명은, 자동 판매기에 관한 것이며, 보다 상세하게는, 상품을 수납하는 상품 수납 칼럼과, 상품을 반송하는 버킷을 단열구조를 가지는 상품 수용고에 구비하여 구성하고, 상품 수납 칼럼에 수납된 상품을 판매하는 자동 판매기에 관한 것이다.

자동 판매기에는, 상품을 수납하는 상품 수납 칼럼과, 상품을 반송하는 버킷을 단열구조를 가지는 상품 수용고에 구비하여 구성한 것이 있다. 상품 수납 칼럼은, 복수의 상품을 정렬한 상태로 수납하는 한편, 상품 배출 기구가 구동되었을 경우에는 그 전단부로부터 상품을 1개씩 배출하는 것이다. 일반적인 자동 판매기에서는, 상품 랙에 복수의 상품 수납 칼럼이 좌우방향을 따라 병설되며, 또한 상기 상품 랙이 좌우 한 쌍의 랙 지지 측판 사이에 상하방향을 따라 복수 단으로 설치되어 있다. 버킷은, 상품 수납 칼럼과의 사이에서 상품의 전달을 행하는 것으로, 상품 랙의 전방영역을 이동가능하도록 설치되어 있다. 보다 상세히 설명하자면, 버킷은, 버킷 구동 수단에 의해 상품 랙의 전방영역을 상하좌우로 이동가능하게 설치되어 있다.

버킷 구동 수단은, 버킷을 좌우방향을 따라 이동시킬 수 있는 X축 반송기구와, 상기 X축 반송기구를 포함하는 상기 버킷을 상하방향을 따라 이동시키는 Y축 반송기구를 구비하여 구성되어 있다. 그리고, 상기 Y축 반송기구는, 상품 랙을 지지하는 한 쌍의 랙 지지 측판의 서로 대향하는 면과 반대측에 설치되어 있다.

이와 같은 자동 판매기에서는, 전면(前面)을 구성하는 외부 도어에 투광성 패널이 설치되어 있어, 이러한 투광성 패널을 통해 전면측으로부터 상품 수용고의 내부를 육안으로 확인할 수 있도록 되어 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조).

[특허문헌 1] 일본 특허공개공보 H10-302140호

그런데, 상술한 특허문헌 1에는 명확히 기재되어 있지 않지만, 이러한 자동 판매기에서는, 자동 판매기의 외부 도어에 상품 수용고의 내부를 조명하기 위한 형광등이 설치되어 있는 것이 알려져 있다. 이러한 형광등은, 상품 수용고의 내부 전체를 조명하는 것이 가능하다. 그러나, 최근에는 에너지 절감화의 요청이 강할 뿐만 아니라, 자동 판매기의 설치장소에 따라서는 상품 수용고의 내부를 필요 이상으로 조명할 필요가 없어, 상품 수용고의 조명에 유연한 대응이 요망되고 있다.

본 발명은, 상기와 같은 실정을 감안하여 이루어진 것으로서, 상품 수용고의 조명에 유연하게 대응하면서, 에너지 절감화를 도모할 수 있는 자동 판매기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 청구항 1에 따른 자동 판매기는, 각각이 복수의 상품 수납 칼럼을 좌우방향을 따라 병설(竝設)하여 이루어지며, 좌우 한 쌍의 랙 지지 측판 사이에 상하방향을 따라 복수 단(段)으로 설치된 상품 랙과, 상기 상품 랙의 전방영역을 이동가능하도록 설치되며, 임의의 상품 수납 칼럼에 대해 대향 배치된 경우에 상기 상품 수납 칼럼과의 사이에서 상품의 전달이 가능해지는 버킷(bucket)과, 전달을 행할 상품 수납 칼럼이 지정된 경우에, 상기 버킷을 구동시킴으로써 해당하는 상품 수납 칼럼에 대해 버킷을 대향 배치시키는 버킷 구동 수단을 단열구조를 가지는 상품 수용고에 구비하며, 전면을 구성하는 도어체의 투광성 패널을 통해 상기 상품 수용고의 내부를 육안으로 확인가능하도록 한 자동 판매기로서, 상기 상품 수용고는, 좌우 한 쌍의 측판의 전단부(前端部)에 상하방향을 따라 소정의 간격으로 병설되며, 또한 상기 상품 수용고의 내부를 조명하는 복수의 조명수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 상품 수용고는, 좌우 한 쌍의 측판의 전단부에 상하방향을 따라 소정의 간격으로 병설되며, 또한 상기 상품 수용고의 내부를 조명하는 복수의 조명수단을 구비하였으므로, 필요한 부분에만 조명을 비추는 것이 가능해져, 상품 수용고의 조명에 유연하게 대응하면서, 에너지 절감화를 도모할 수 있는 효과를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 실시형태인 자동 판매기를 나타낸 정면도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태인 자동 판매기의 내부구조를 나타낸 사시도이다.
도 3은 상품 수용고의 내부구조를 모식적으로 나타낸 사시도이다.
도 4는 버킷을 전방측에서 보았을 경우를 나타낸 사시도이다.
도 5는 버킷을 후방측에서 보았을 경우를 나타낸 사시도이다.
도 6은 버킷을 구성하는 핀부재의 퇴피이동을 설명하는 설명도이다.
도 7은 자동 판매기의 제어 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 8은 내부 도어의 주요부를 확대하여 나타낸 측단면도이다.
도 9는 상품 수용고를 모식적으로 나타낸 설명도이다.
도 10은 버킷의 정지동작을 설명하기 위한 설명도이다.
도 11은 버킷의 배출이동을 모식적으로 나타낸 측면도이다.
도 12는 버킷의 배출이동을 모식적으로 나타낸 측면도이다.
도 13은 버킷의 배출이동을 모식적으로 나타낸 측면도이다.

이하에서는, 첨부도면을 참조하면서, 본 발명에 따른 자동 판매기의 바람직한 실시형태에 대해 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2는, 각각 본 발명의 실시형태에 따른 자동 판매기를 나타낸 것으로서, 도 1은 정면도, 도 2는 내부구조를 나타낸 사시도이다. 여기서 예시하는 자동 판매기는, 예컨대 캔 음료, 페트병 음료, 종이 팩 음료 등의 상품을 냉각, 혹은 가열한 상태로 판매하는 것으로서, 본체 캐비닛(10)을 구비하고 있다.

본체 캐비닛(10)은, 전면이 개구된 직육면체 형상을 이루는 것으로서, 내부가 2개로 구획되어 상측이 상품 수용고(11), 하측이 기계실(12)로 되어 있다. 상품 수용고(11)는, 그 내부를 미리 설정된 온도상태로 유지시키는 챔버이며, 상품 수용고(11)를 구성하는 벽부재는 각각 단열재에 의해 구성되어 있다. 또한, 도면에는 명시되어 있지 않지만, 냉동 사이클을 구성하는 증발기 등과 같은 내부 분위기를 냉각하기 위한 냉각수단이나, 전열 히터 등과 같은 내부 분위기를 가열하기 위한 가열수단이 설치되어 있다. 한편, 기계실(12)에는, 상기 증발기와 함께 냉동 사이클을 구성하는 냉동기(13; 압축기 및 응축기)나, 각종 제어기기 등이 설치되어 있다.

이러한 상품 수용고(11)의 좌우 한 쌍의 측판의 전단부(前端部)에는, 상하방향을 따라 소정의 간격으로 복수의 광원(14)이 병설되어 있다. 이들 광원(14)은, 예컨대 LED 등의 발광소자를 내장하는 것이며, 자신의 주변을 조명하는 조명수단이다.

상기 본체 캐비닛(10)의 전면에는, 외부 도어(1) 및 내부 도어(2)가 설치되어 있다. 내부 도어(2)는, 단열유리 등의 투명판재(3)를 끼워넣어 형성한 도어체이며, 상품 수용고(11)의 전면을 덮기에 충분한 크기를 가지고 있다. 상기 내부 도어(2)는 닫힘이동하여 상품 수용고(11)의 전면을 폐쇄할 경우에는, 상기 상품 수용고(11)의 전면을 구성하는 단열부재이다.

상기 내부 도어(2)의 투명판재(3)의 중앙부 하방영역에는, 직사각형 형상의 상품 반출구(4)가 형성되는 동시에, 상기 상품 반출구(4)를 개폐하기 위한 반출 플랩퍼(5; flapper)가 설치되어 있다. 반출 플랩퍼(5)는, 하단이 자유단이 되는 양태로 전후방향으로 요동가능하게 축지지되며, 보통의 상태에서는 자신의 자중(自重)에 의해 상품 반출구(4)를 폐쇄하는 것이다.

또한, 내부 도어(2)의 상품 반출구(4)의 수직 상부에는, 돌기부재(6)가 돌출설치되어 있다. 상기 돌기부재(6)는, 금속성 재료에 의해 구성된 것으로, 내부 도어(2)의 후면으로부터 돌출되는 양태로 설치되어 있으며, 보다 상세하게는, 내부 도어(2)가 상품 수용고(11)의 전면을 폐쇄할 경우에 후방을 향해 돌출되는 양태로 설치되어 있다.

외부 도어(1)는, 본체 캐비닛(10)의 전면개구를 개폐하기 위한 것으로, 필요에 따라 단열재를 이용하여 구성되어 있으며, 단열유리 등의 투명판재를 끼워넣어 이루어지는 윈도우(7; window)를 가지고 있다. 따라서, 상기 자동 판매기는 외부 도어(1)의 윈도우(7)를 통해 내부를 육안으로 확인가능한, 이른바 '뷰 타입(view type)'이다. 또한, 외부 도어(1)의 전면에는, 판매 상품을 선택하기 위한 선택 스위치(8)나, 화폐를 투입하기 위한 투입구(9) 등, 상품을 자동판매할 때 필요한 구성이 설치되어 있다. 참고로, 이하의 본 명세서에서, 좌측방향은, 자동 판매기를 정면에서 보았을 경우의 좌측방향을 나타내며, 우측방향은, 자동 판매기를 정면에서 보았을 경우의 우측방향을 나타낸 것으로서 설명한다.

도 3은, 상기 상품 수용고(11)의 내부구조를 모식적으로 나타낸 사시도이다. 이하에서는, 상기 도 3도 적당히 이용하여 상품 수용고(11)에 대해 설명한다. 상품 수용고(11)에는, 상품 랙(20)과 버킷 구동 수단(30)이 설치되어 있다. 상품 랙(20)은, 복수의 상품 수납 칼럼(21)을 좌우방향을 따라 병설함으로써 구성한 것이며, 각각의 상품 수납 칼럼(21)에 구획된 상품 수납 통로(22)에 복수의 상품을 전후방향으로 정렬한 상태로 수납하는 것이 가능하다. 이러한 상품 랙(20)은, 상품 수용고(11)에 있어서 좌우 한 쌍이 되는 양태로 부착시킨 랙 지지 측판(23) 사이에 건너질러 놓이는 양태로 상하방향을 따라 복수 단으로 설치되어 있다.

상기 상품 랙(20)을 지지하는 랙 지지 측판(23)은, 예컨대 판금 등을 적당히 가공하여 구성한 길다란 판형상체이며, 서로의 일면(내면)이 대향하는 양태로 설치되어 있다. 구체적으로는, 상품 수용고(11)를 구성하는 천정판나 바닥판 등에, 예컨대 나사 등의 부착부재를 통해 부착설치되어 있다.

이러한 랙 지지 측판(23)에 지지된 상품 랙(20)의 각 상품 수납 칼럼(21)은, 도면에는 명시되어 있지 않지만, 전후로 평행하게 배치된 롤러에 이음매없는 형상의 벨트를 걸어감은 반송기구를 구비하며, 반송 벨트의 상면에 상품을 올려놓아 수납한다. 이러한 각 상품 수납 칼럼(21)의 전단부에는 상품의 배출을 제어하는 상품 배출 기구가 설치되어 있다. 상품 배출 기구는, 구동 모터, 솔레노이드 등의 동력원으로부터 분리된 구동부를 가지지 않는 것으로서, 후술하는 버킷(40)이 지정된 상품 수납 칼럼(21)에 대향 배치되었을 경우에 버킷(40)에 내장되는 전동식 구동기구(411; 도 7 참조)로부터의 동력이 전달되어 구동되는 것이다.

버킷 구동 수단(30)은, X축 반송기구(31)와 Y축 반송기구(32)의 조립체로서 구성된 것이다. X축 반송기구(31)는, 본체 캐비닛(10)의 내부이면서 상품 랙(20)의 전방영역에서 좌우방향을 따라 연장되는 레일부재(311)를 구비하며, X축 모터(312; 도 7 참조)의 구동에 의해 레일부재(311)의 연장방향(좌우방향)을 따라 탑재되는 버킷(40)을 이동시키는 것이다.

X축 모터(312)는, 예컨대 PWM(Pulse Width Modulation)구동되는 것이다. 여기서 PWM구동이란, 모터의 구동전압을 간헐적으로 온(ON)·오프(OFF)하는 것으로서, 온(ON)의 듀티가 클수록 해당 모터는 고속회전하고, 오프(OFF)의 듀티가 클수록 해당 모터는 저속회전한다. 이러한 X축 반송기구(31)의 구조 자체는 주지된 것이므로, 여기서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.

버킷(40)은, 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 좌우 한 쌍의 측부(41)와, 지지부재(42)와, 재치부재(43)를 구비하여 구성되어 있다. 여기서 도 4 및 도 5는, 각각 버킷(40)을 나타낸 것이며, 도 4는 전방측에서 보았을 경우를 나타낸 사시도, 도 5는 후방측에서 보았을 경우를 나타낸 사시도이다.

측부(41)는, 서로의 내면이 대향하는 양태로 설치되어 있다. 이들 측부(41)는, 수지제의 하우징 내에 여러 기기가 수용되어 있으며, 일례를 들면 전동식 구동기구(411)를 수용하고 있다. 전동식 구동기구(411)는, 지정된 상품 수납 칼럼(21)에 버킷(40)이 대향 배치된 경우에, 해당 상품 수납 칼럼(21)의 전단부의 상품 배출 기구에 구동력을 전달하여 구동력을 부여하는 것이다. 또한, 이들 측부(41) 사이에 끼어 있는 영역은, 상품을 수용하는 수용영역(44)이 되며, 이에 따라 측부(41)는, 수용영역(44)을 구획하는 것이다.

지지부재(42)는, 금속성 재료로 형성되며, 한 쌍의 측부(41) 사이에 설치되어 있다. 상기 지지부재(42)는, 평판형상의 베이스부(421)와, 상기 베이스부(421)의 양단으로부터 각각 후방을 향해 연장되는 후방연장부(422)를 구비하고 있다. 이들 후방연장부(422)의 단부, 즉 후단부(後端部)가 각각 측부(41)에 축지지되는 결과, 지지부재(42)는, 측부(41)에 대해 요동가능하게 설치되어 있다.

재치부재(43)는, 한 쌍의 측부(41) 사이에 요동가능하게 설치되어 있다. 상기 재치부재(43)는, 전면부(431)와, 측벽부(432)와, 재치부(433)를 구비하고 있다. 전면부(431)는, 직사각형상의 개구를 가지고 이루어진다. 상기 개구를 통해, 지지부재(42)에 설치된 핀부재(424)가 전방으로 돌출되어 있다.

여기서 핀부재(424)는, 지지부재(42)에 좌우방향을 따라 설치된 축부(425)의 축심 둘레로 요동가능한 양태로 설치되며, 스프링 부재(426; 가압수단)에 가압됨으로써, 도 6의 (a)에 나타낸 바와 같이, 전방영역을 향해, 즉 내부 도어(2)측을 향해 돌출되어 있다. 이러한 핀부재(424)는, 도 6의 (b)에 나타낸 바와 같이, 선단부가 상방으로부터 가압되었을 경우에는, 스프링부재(426)의 가압력에 대항하여 하방을 향해 요동하여, 도 6의 (c)에 나타낸 바와 같이 전방영역으로부터 퇴피(退避)이동하도록 구성되어 있다.

측벽부(432)는, 서로의 내면이 대향하는 양태로 전면부(431)의 양단으로부터 각각 후방을 향해 연장되는 것이다. 이들 측벽부(432)는, 도면에서는 명확히 도시되어 있지 않지만, 각각 지지부재(42)의 후방연장부(422)와 동축상에 축지지되어 측부(41)에 요동가능하게 지지되어 있다. 재치부(433)는, 좌우 한 쌍이 되는 측벽부(432)의 후단 하부 사이에 축형상부(도시 생략)를 통해 요동가능하게 설치된 것으로서, 전방 끝단(자유단)측이 버킷(40)의 하우징에 의해 지지되어 이루어지며, 상품을 올려놓기 위한 것이다. 상기 재치부(433)는 측벽부(432)의 요동에 연동하여 전방으로 다가오면서 전측으로 기울어지도록 구성되어 있다.

Y축 반송기구(32)는, 좌우 한 쌍의 반송 지지 프레임(도시 생략)에 설치되어 있다. 이들 반송 지지 프레임의 상단부 근방에는 풀리(321)가 회전가능한 양태로 설치되어 있다. 상기 풀리(321)에는, 길다란 로프형상의 벨트(322)가 걸어감겨 있으며, 상기 벨트(322)의 일단에는 웨이터(weighter; 323)가 접속되고, 타단에는 상기 레일부재(311)를 유지시키기 위한 유지부재(도시 생략)가 접속되어 있다. 그리고, Y축 반송기구(32)는, Y축 모터(324)의 구동에 의해 풀리(321)가 회전되며, 이에 따라 유지부재에 유지되는 레일부재(311) 및 탑재되는 버킷(40)을 상하방향을 따라 이동시키는 것이다. 여기서 Y축 모터(324)는, 상술한 X축 모터(312)와 마찬가지로 PWM구동되는 것으로 한다.

이러한 버킷 구동 수단(30)은, X축 정지 위치 검출판(331), X축 위치 확인판(332), Y축 정지 위치 검출판(341), Y축 위치 확인판(342), X축 정지 위치 센서(351), X축 위치 확인 센서(352), X축 위치 보정 센서(353), Y축 정지 위치 센서(361), Y축 위치 확인 센서(362) 및 Y축 위치 보정 센서(363)를 구비하고 있다.

X축 정지 위치 검출판(331) 및 X축 위치 확인판(332)은, 레일부재(311)에 인접한 양태로 설치되어 있다. 이들 X축 정지 위치 검출판(331) 및 X축 위치 확인판(332)은, 각각 길다란 판형상 부재이며, 좌우방향이 길이방향이 되는 양태로 설치되어 있다. X축 정지 위치 검출판(331)에는 정지표지로서의 슬릿형상 노치홈(331a; 이하, '정지 노치홈'이라고도 함)이 상품 수납 칼럼(21)의 좌우방향의 간격과 동일 피치로 형성되어 있다. X축 위치 확인판(332)에는, 확인표지로서의 슬릿형상 노치홈(332a; 이하, '확인 노치홈'이라고도 함)이 상품 수납 칼럼(21)의 좌우방향의 간격과 동일 피치로 형성되어 있다. 여기서, 정지 노치홈(331a)이 확인 노치홈(332a)보다 약간 전측, 즉 약간 우측에 형성되어 있다.

Y축 정지 위치 검출판(341) 및 Y축 위치 확인판(342)은, 반송 지지 프레임에 인접하는 양태로 설치되어 있다. 이들 Y축 정지 위치 검출판(341) 및 Y축 위치 확인판(342)은, 각각 길다란 판형상 부재이며, 상하방향이 길이방향이 되는 양태로 설치되어 있다. Y축 정지 위치 검출판(341)에는 정지표지로서의 슬릿형상 노치홈(341a; 이하, '정지 노치홈'이라고도 함)이 상품 수납 칼럼(21)의 상하방향의 간격과 동일 피치로 형성되어 있다. Y축 위치 확인판(342)에는, 확인표지로서의 슬릿형상 노치홈(342a; 이하, '확인 노치홈'이라고도 함)이 상품 수납 칼럼(21)의 상하방향의 간격과 동일 피치로 형성되어 있다. 여기서, 정지 노치홈(341a)이 확인 노치홈(342a)보다 약간 전측, 즉 약간 하측에 형성되어 있다.

X축 정지 위치 센서(351), X축 위치 확인 센서(352) 및 X축 위치 보정 센서(353)는, 각각 버킷(40)의 우측 측부(41)의 하부에 설치되어 있다. X축 정지 위치 센서(351)는, X축 정지 위치 검출판(331)을 끼운 양태로 발광소자와 수광소자를 조합시킨 포토인터럽터(photo-interrupter), 즉 근접 센서이다. 상기 X축 정지 위치 센서(351)는, 정지 노치홈(331a) 이외의 위치에서는, 발광소자로부터 사출된 광이 X축 정지 위치 검출판(331)에 의해 차단되고, 상기 정지 노치홈(331a)의 위치에서는, 발광소자로부터 사출된 광이 수광소자에 수광되며 그러한 취지의 신호를 제어부(후술됨)에 부여하는 것이다.

X축 위치 확인 센서(352)는, X축 위치 확인판(332)을 끼운 양태로 발광소자와 수광소자를 조합시킨 포토인터럽터, 즉 근접 센서이다. 상기 X축 위치 확인 센서(352)는, 확인 노치홈(332a) 이외의 위치에서는, 발광소자로부터 사출된 광이 X축 위치 확인판(332)에 의해 차단되고, 상기 확인 노치홈(332a)의 위치에서는, 발광소자로부터 사출된 광이 수광소자에 수광되며 그러한 취지의 신호를 제어부에 부여하는 것이다.

X축 위치 보정 센서(353)는, X축 정지 위치 검출판(331)을 끼운 양태로 발광소자와 수광소자를 조합시킨 포토인터럽터, 즉 근접 센서이다. 상기 X축 위치 보정 센서(353)는, 정지 노치홈(331a) 이외의 위치에서는, 발광소자로부터 사출된 광이 X축 정지 위치 검출판(331)에 의해 차단되고, 상기 정지 노치홈(331a)의 위치에서는, 발광소자로부터 사출된 광이 수광소자에 수광되며 그러한 취지의 신호를 제어부에 부여하는 것이다. 이러한 X축 위치 보정 센서(353)는, X축 정지 위치 센서(351)보다도 우측에 설치되어 있어, X축 정지 위치 센서(351)보다 지연되어 정지 노치홈(331a)을 검지하는 것이다.

Y축 정지 위치 센서(361), Y축 위치 확인 센서(362) 및 Y축 위치 보정 센서(363)는, 각각 레일부재(311)의 측부분에 설치되어 있다. Y축 정지 위치 센서(361)는, Y축 정지 위치 검출판(341)을 끼운 양태로 발광소자와 수광소자를 조합시킨 포토인터럽터, 즉 근접 센서이다. 상기 Y축 정지 위치 센서(361)는, 정지 노치홈(341a) 이외의 위치에서는, 발광소자로부터 사출된 광이 Y축 정지 위치 검출판(341)에 의해 차단되고, 상기 정지 노치홈(341a)의 위치에서는, 발광소자로부터 사출된 광이 수광소자에 수광되며 그러한 취지의 신호를 제어부에 부여하는 것이다.

Y축 위치 확인 센서(362)는, Y축 위치 확인판(342)을 끼운 양태로 발광소자와 수광소자를 조합시킨 포토인터럽터, 즉 근접 센서이다. 상기 Y축 위치 확인 센서(362)는, 확인 노치홈(342a) 이외의 위치에서는, 발광소자로부터 사출된 광이 Y축 위치 확인판(342)에 의해 차단되고, 상기 확인 노치홈(342a)의 위치에서는, 발광소자로부터 사출된 광이 수광소자에 수광되며 그러한 취지의 신호를 제어부에 부여하는 것이다.

Y축 위치 보정 센서(363)는, Y축 정지 위치 검출판(341)을 끼운 양태로 발광소자와 수광소자를 조합시킨 포토인터럽터, 즉 근접 센서이다. 상기 Y축 위치 보정 센서(363)는, 정지 노치홈(341a) 이외의 위치에서는, 발광소자로부터 사출된 광이 Y축 정지 위치 검출판(341)에 의해 차단되고, 상기 정지 노치홈(341a)의 위치에서는, 발광소자로부터 사출된 광이 수광소자에 수광되며 그러한 취지의 신호를 제어부에 부여하는 것이다. 이러한 Y축 위치 보정 센서(363)는, Y축 정지 위치 센서(361)보다도 하측에 설치되어 있어, Y축 정지 위치 센서(361)보다 지연되어 정지 노치홈(341a)을 검지하는 것이다.

도 7은, 본 발명의 실시형태인 자동 판매기의 제어 시스템을 나타낸 블록도이다. 여기서는 본 발명의 특징적인 것만을 나타내고 있다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 자동 판매기는, 상술한 X축 모터(312), Y축 모터(324), 전동식 구동기구(411), X축 정지 위치 센서(351), X축 위치 확인 센서(352), X축 위치 보정 센서(353), Y축 정지 위치 센서(361), Y축 위치 확인 센서(362), Y축 위치 보정 센서(363) 이외에, 입력수단(50), 마이크로 스위치(51), 제어부(60)를 구비하고 있다.

입력수단(50)은, 예컨대 리모컨과 같은 것이며, 제어부(60)에 대해 여러 가지 명령 등을 부여할 수 있는 입력수단(50)이다. 또한 상기 입력수단(50)에는, 표시부가 마련되어 있어, 제어부(60)로부터 주어진 정보를 표시할 수 있다.

마이크로 스위치(51)는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 내부 도어(2)의 전방측에 설치되어 있다. 상기 마이크로 스위치(51)는, 반출 플랩퍼(5)의 개방도를 검지하기 위한 개방도 검지 수단으로서, 검지신호를 제어부(60)에 부여하는 것이다. 여기서 반출 플랩퍼(5)는, 상세한 것은 후술하겠지만, 버킷(40)이 하방을 향해 배출이동하였을 경우에, 버킷(40)의 핀부재(424)가 돌기부재(6)에 맞닿는 결과, 버킷(40)을 구성하는 재치부재(43)가 경도(傾倒) 자세가 되고, 이와 같이 경도 자세가 되는 재치부재(43)에 맞닿아 전방을 향해 요동하는 것이다.

제어부(60)는, 버킷(40)의 이동, 및 광원(14)의 점등에 관하여 기억부(70)에 기억되어 프로그램이나 데이터에 근거하여 통괄적으로 제어를 행하는 것이다. 참고로, 여기서 말하는 제어부(60)는, 자동 판매기의 판매 동작, 즉 상품선택이나 금전처리 등의 동작을 제어하는 제어수단과는 별개의 것이다.

기억부(70)는, 여러 가지 프로그램이나 데이터를 기억하는 것이다. 보다 상세히 설명하자면, 자동 판매기의 운전 시작시(전원 투입시)에 행해지는 주지된 클리닝 동작에 의해, 도 9에 나타낸 바와 같이 각 상품 수납 칼럼(21)의 위치정보 및 번호에 관한 정보를 기억하는 동시에, 미리 정해진 중계위치(가), 대기위치(나), 경유위치(다)를 기억하고 있다.

중계위치(가)는, 돌기부재(6)의 수직상방영역에 미리 정해져 있다. 상기 중계위치(가)의 위치 검출은, 도 3에 나타낸 중계위치(가)를 나타내는 표지가 되는 전용의 노치홈(80, 81)을 검지함으로써 이루어진다. 이에 따라 중계위치(가)의 수직하방영역에 내부 도어(2)에 돌출설치된 돌기부재(6)가 위치하게 된다(도 9에서, 돌기부재(6)의 위치를 부호 (라)로 나타낸다).

대기위치(나)는, 우측 하부의 위치, 즉 도 9의 예에서는, 칼럼번호 49의 상품 수납 칼럼(21)과 대향하는 위치에 미리 정해져 있다. 경유위치(다)는, 예컨대 2개가 정해져 있으며, 하나는 중계위치(가)의 우측, 다른 하나는 중계위치(가)의 좌측에 미리 정해져 있다. 여기서, 우측의 경유위치(다)는, 대기위치(나)를 기준으로 4분할된 도 9의 D영역에 위치하는 버킷(40)이 A영역으로 이동할 경우에 경유하는 것이며, 좌측의 경유위치(다)는, C영역에 위치하는 버킷(40)이 B영역으로 이동할 경우에 경유하는 것이다.

도 9의 부호 15는, 단열 간막이판이며, 단열 간막이판(15)의 상방영역은 예컨대 가열영역, 단열 간막이판(15)의 하방영역은 냉각영역이 된다. 이 경우, 칼럼번호 1∼14의 상품 수납 칼럼(21)은, 가열영역에 위치하며, 칼럼번호 15∼49의 상품 수납 칼럼(21)은, 냉각영역에 위치함이 기억부(70)에 기억되어 있다. 또한, 이와 같이 단열 간막이판(15)의 상방영역을 가열영역, 하방영역을 냉각영역으로 함으로써, 기억부(70)에는, Y축 모터(324)는 높은 온도 환경하에 위치함이 기억된다. 그리고, 이러한 기억부(70)에는, Y축 모터(324) 및 X축 모터(312)의 설치환경하의 온도에 따라서 정지 위치 센서(351, 361)가 정지 노치홈(331a, 341a)을 검지하고 나서 각 모터(312, 324)에 구동 정지 명령을 부여할 때까지의 설정시간이 기억되어 있다. 구체적으로는, 각 모터의 설치환경하가 고온 분위기이면, 설정시간을 예컨대 0.01초간으로 하고, 각 모터의 설치환경하가 저온 분위기이면, 설정시간을 예컨대 0.1초간으로 하고 있다.

이상과 같은 구성을 가지는 자동 판매기의 동작에 대해 설명하면 다음과 같다. 판매 대기 상태에서, 선택 스위치(8)를 통해 상품의 선택정보 및 투입구(9)를 통해 투입된 화폐의 입금정보가 각각 소정의 판매조건을 충족하면, 판매 명령이 제어부(60)에 부여된다. 여기서는, 칼럼번호 1의 상품 수납 칼럼(21)에 수납된 상품이 선택된 것으로 하여 설명한다.

제어부(60)는, X축 모터(312) 및 Y축 모터(324)에 구동명령을 부여하여 이들을 구동시킨다. 이 경우, 도 9에 나타낸 바와 같이 D영역에 위치하는 버킷(40)을 A영역으로 이동시키게 되므로, 제어부(60)는, 버킷(40)을 우측 경유위치(다)를 경유하여 이동시키고, 칼럼번호 1의 상품 수납 칼럼(21)에 대해 대향 배치시킨다. 이 때, 제어부(60)는, 칼럼번호 1의 상품 수납 칼럼(21)에 근접한 광원(14)만 점등시켜도 된다.

이에 대해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. 제어부(60)는, 대기위치(나)에 위치하는 버킷(40)을 칼럼번호 1의 상품 수납 칼럼(21)으로 이동시킬 때, 미리 정해진 출력으로 모터를 구동시킨다. 예컨대 Y축 정지 위치 센서(361)에 의해 대기위치(나)보다 1단(段) 위의 위치를 검지하였다는 취지의 신호가 주어질 때까지는 Y축 모터(324)를 구동하는 듀티를 예컨대 70%로 하고, 또한 Y축 위치 센서에 의해 2단 위의 위치를 검지하였다는 취지의 신호가 주어지면, 모터를 구동하는 듀티를 100%로 하여 상기 모터를 전속회전시킨다. 그리고, 칼럼번호 1의 상품 수납 칼럼(21)의 1단 아래의 위치를 검지하였다는 취지의 신호가 주어지면, 모터를 구동하는 듀티를 예컨대 30%로 하는 PWM제어를 행한다. 참고로, 여기서는, Y축 모터(324)의 구동에 대해 기술하였지만, X축 모터(312)의 구동에 대해서도 마찬가지로 PWM제어를 행한다.

그리고, 목표로 하는 상품 수납 칼럼(21; 칼럼번호 1의 상품 수납 칼럼(21))에 버킷(40)을 정지시킬 경우에는, 다음과 같이 한다. 여기서는 설명의 편의상, Y축 모터(324)의 구동에 대해 기술한다. 전제로서, Y축 모터(324)가 고온 분위기에 설치되어 있음은, 기억부(70)에 기억되어 있다.

도 10에 나타낸 바와 같이, Y축 모터(324)를 구동시켜 버킷(40)을 상방을 향해 이동시키면, Y축 정지 위치 센서(361)는 정지 노치홈(341a)을 검지하고, Y축 위치 확인 센서(362)는 확인 노치홈(342a)을 검지한다. 또한, Y축 위치 보정 센서(363)는, Y축 정지 위치 센서(361)가 검지한 후에, 동일한 정지 노치홈(341a)을 검지하게 된다. 그리고, 목표로 하는 상품 수납 칼럼(21; 칼럼번호 1의 상품 수납 칼럼(21))에 대응하는 정지 노치홈(y3; 341a)을 검지하였다는 취지의 신호를 Y축 정지 위치 센서(361)로부터 받은 제어부(60)는, 미리 정해진 설정시간(ΔT; Y축 모터(324)는 고온분위기로 설정되어 있으므로 설정시간이 예컨대 0.01초간임)만큼 대기하고, 이러한 설정시간(ΔT)이 경과한 후에 Y축 모터(324)에 구동 정지 명령을 주어 버킷(40)의 상방으로의 이동을 정지시킨다. 이 때, Y축 위치 확인 센서(362)가 칼럼번호 1의 상품 수납 칼럼(21)에 대응하는 확인 노치홈(Y3; 342a)을 검지하였다는 취지의 신호가 부여되면, 제어부(60)는, 버킷(40)이 목표로 하는 상품 수납 칼럼(21)에 대향 배치되었음을 인식할 수 있다.

여기서, Y축 위치 확인 센서(362)가 확인 노치홈(Y3; 342a)을 검지하였다는 취지의 신호가 부여되지 않을 경우, 제어부(60)는, Y축 위치 보정 센서(363)로부터 정지 노치홈(y3; 341a)을 검지하였다는 취지의 신호가 부여되었는지의 여부를 확인하고, 상기 신호가 부여되었을 경우에는, 버킷(40)의 정지 위치가, 목표로 하는 상품 수납 칼럼(21)보다도 상방측으로 지나치게 이동한 것으로 인식할 수 있다. 이 경우에는, Y축 모터(324)를 정해진 시간만큼 역회전시켜 버킷(40)을 하방을 향해 이동시킨다. 그리고, Y축 위치 확인 센서(362)로부터 확인 노치홈(Y3; 342a)을 검지하였다는 취지의 신호가 부여되면, 버킷(40)이 목표로 하는 상품 수납 칼럼(21)에 대향 배치되었음을 인식할 수 있다. 이 때, 제어부(60)는, 역회전시킨 시간을 설정시간(ΔT)으로부터 감산하고, 산출된 시간을 새로운 설정시간으로서 기억부(70)에 기억한다.

한편, Y축 위치 보정 센서(363)로부터 정지 노치홈(y3; 341a)을 검지하였다는 취지의 신호가 부여되지 않은 경우에는, 버킷(40)의 정지 위치는, 목표로 하는 상품 수납 칼럼(21)보다 하측에 있어, 이동 부족으로 인식될 수 있다. 이 경우에는, Y축 모터(324)를 정해진 시간만큼 동일방향으로 추가 회전시켜 버킷(40)을 상방을 향해 이동시킨다. 그리고, Y축 위치 확인 센서(362)로부터 확인 노치홈(Y3; 342a)을 검지하였다는 취지의 신호가 부여되면, 버킷(40)이 목표로 하는 상품 수납 칼럼(21)에 대향 배치되었음을 인식할 수 있다. 이 때, 제어부(60)는, 추가 회전시킨 시간을 설정시간(ΔT)에 가산하고, 산출된 시간을 새로운 설정시간으로서 기억부(70)에 기억한다.

여기서는 Y축 모터(324)의 구동에 대해 설명하였으나, X축 모터(312)의 구동에 대해서도 마찬가지로 상기 X축 모터(312)의 온도환경하에 따라 설정시간이 정해지며, 이러한 설정시간이 경과된 후에 제어부(60)가 구동 정지 명령을 부여한다.

버킷(40)이 목표로 하는 상품 수납 칼럼(21)에 대향 배치되면, 제어부(60)는, 전동식 구동기구(411)에 구동명령을 부여한다. 이에 따라, 전동식 구동기구(411)가 해당하는 상품 수납 칼럼(21)의 상품 배출 기구를 구동시킨다. 이에 따라 1개의 상품만이 버킷(40)으로 이동하고, 재치부(433)에 놓여진 양태로 수용영역(44)에 수용된다. 버킷(40)이 상품을 수용하면, 제어부(60)는, X축 모터(312) 및 Y축 모터(324)에 구동명령을 부여하여, 중계위치(가)를 향해 이동시킨다. 이 때에도 제어부(60)는, 모터의 구동에 대해서는 미리 정해진 출력으로 행하는 PWM제어를 한다.

그리고, 버킷(40)이 중계위치(가)에 위치하고 있음을 검지하면, 제어부(60)는, Y축 모터(324)만을 구동시켜 배출이동시킨다. 그리고, 제어부(60)는, 상기 배출이동하는 도중에 미리 설정된 시간(예컨대 1초간)만큼 Y축 모터(324)의 구동을 정지시킨다. 이에 따라 버킷(40)은, 관성(惰性)에 의해 하방으로 배출이동된다. 이러한 시간이 경과된 후, 제어부(60)는, Y축 모터(324)를 구동시켜 버킷(40)을 하방을 향해 배출이동시킨다. 이러한 배출이동시에도 제어부(60)는, 모터의 구동에 대해서는 미리 정해진 출력으로 행하는 PWM제어를 한다.

여기서 배출이동에 대해 설명하면 다음과 같다. 도 11에 나타낸 바와 같이, 중계위치(가)에 위치하는 버킷(40)을 배출이동시키면, 도 12에 나타낸 바와 같이 버킷(40)의 핀부재(424)가 돌기부재(6)에 맞닿는다. 이와 같이 핀부재(424)가 돌기부재(6)에 맞닿으면, 지지부재(42)가 상방으로 요동하고, 상기 핀부재(424)에 맞닿은 재치부재(43)도 상방을 향해 요동한다. 상기 재치부재(43)의 요동에 따라 재치부(433)도 전방으로 다가오면서 도 13에 나타낸 바와 같이 전측으로 기울어진 자세가 된다. 이에 따라, 재치부재(43)의 바닥면이 크게 개구되어 재치부(433)에 놓여있던 상품이 기울어 넘어지므로 버킷(40)으로부터 상품이 배출된다. 버킷(40)으로부터 배출된 상품은 반출 플랩퍼(5)에 맞닿아 상기 반출 플랩퍼(5)를 밀어 개방한 다음, 개방된 상품 반출구(4)를 통해 소정의 상품인출실에 도달한다. 이후, Y축 모터(324)를 일단 구동정지시키면, 버킷(40)은 관성에 의해 하방을 향해 이동한다. 그러면, 핀부재(424)의 선단이 돌기부재(6)의 천정면(연직방향의 평면(수평면))에 맞닿아 지지부재(42)와 재치부재(43)에 있어서의 전면부(431) 및 측벽부(432)의 경도 자세를 유지시키게 되어, 상품이 버킷(40)으로부터 확실하게 배출되는 것을 보증한다.

이러한 자동 판매기에서는, 상술한 클리닝 동작시에, 마이크로 스위치(51)를 통해 반출 플랩퍼(5)의 개방도를 검지하고, 마이크로 스위치(51)를 통해 검지한 개방도가 미리 설정된 기준값(문턱값)을 하회할 경우에는, 제어부(60)가 '개방도 불충분'으로 판정하여, 그 취지를 입력수단(50)에 부여하고, 상기 입력수단(50)의 소정의 표시부에 '개방도 불충분'이라는 취지를 표시시켜 알리도록 해도 좋다. 이에 따라, 작업자가 핀부재(424)와 돌기부재(6) 간의 접촉불량을 인식할 수 있고, 이들 양자의 위치를 수정하여 양호한 위치관계를 유지시킬 수 있다.

이상과 같은 자동 판매기에서는, 제어부(60)가, 선택된 상품이 미리 설정된 상품 수납 칼럼(21)에 수납되어 있을 경우, 즉 선택된 상품을 수납하는 상품 수납 칼럼(21)이 소정의 영역에 위치할 경우에는, 대기위치(나)에 위치하는 버킷(40)을, 중계위치(가)의 우측에 설정된 가상의 경유위치(다)를 경유한 후에, 목표로 하는 상품 수납 칼럼(21)에 대향 배치시키므로, 이러한 이동시에 버킷(40)의 핀부재(424)가 돌기부재(6)에 맞닿을 우려가 없다. 따라서, 버킷(40)의 핀부재(424)가 내부 도어(2)의 돌기부재(6)에 간섭하는 일이 없어, 버킷(40)을 원하는 상품 수납 칼럼(21)으로 이동시킬 수 있다.

또한 핀부재(424)는, 상방으로부터 가압된 경우에는, 스프링부재(426)의 가압력에 대항하여 자신의 축심 주변으로 요동시켜서 돌출하는 전방영역으로부터 퇴피이동하므로, 전원투입시 등과 같이 버킷(40)의 위치정보가 아직 얻어지지 않은 단계에서의 버킷(40)의 이동에 대해서도, 상기 버킷(40)을 하방으로부터 상측을 향해 이동시킬 수 있으며, 이때, 핀부재(424)가 돌기부재(6)에 접촉하여 파손될 우려는 없다.

상기 자동 판매기에 따르면, 구동용 모터(X축 모터(312) 및 Y축 모터(324))의 설치환경에 따라 정지 위치 센서(351, 361)가 정지 노치홈(331a, 341a)을 검지하고나서의 설정시간에 폭을 두어 해당 모터(312, 324)의 정지 타이밍을 가변시켰으므로, 상술한 바와 같이 근접 센서와 검지판의 간단한 조합으로도 확실하게 원하는 위치에 버킷(40)을 정지시킬 수 있어, 비용 절감, 및 부품의 공통화를 도모할 수 있다.

또한, 상기 자동 판매기에 따르면, 제어부(60)가 미리 정해진 출력으로 X축 모터(312) 및 Y축 모터(324)의 구동을 행하는 PWM제어를 실시하므로, 벨트(322) 등에 작용하는 부하를 감소시키는 동시에, 모터(312, 324)의 사용 수명의 연장을 도모할 수 있다.

또한, 상기 자동 판매기에 따르면, 상품 수용고(11)의 좌우 한 쌍의 측판의 전단부에는, 상하방향을 따라 소정의 간격으로 복수의 광원(14)이 병설되어 있으므로, 버킷(40)을 목표로 하는 상품 수납 칼럼(21)으로 이동시킬 때 해당 상품 수납 칼럼(21)에 근접한 광원(14)만 점등시킬 수 있다. 따라서, 상품 수용고(11)의 조명에 유연하게 대응하면서, 에너지 절감화를 도모할 수 있다.

또한, 상기 자동 판매기에 따르면, 버킷(40)의 배출이동을 미리 설정된 시간만큼 정지시키므로, 상기 버킷(40)은 관성에 의해 하방으로 이동하여, 버킷(40)이 경도 자세로 있는 시간을 연장시킬 수 있어, 상품을 확실하게 배출할 수 있다.

4 : 상품반출구 5 : 반출 플랩퍼
6 : 돌기부재 10 : 본체 캐비닛
11 : 상품 수용고 14 : 광원
20 : 상품 랙 21 : 상품 수납 칼럼
22 : 상품 수납 통로 30 : 버킷 구동 수단
31 : X축 반송기구 311 : 레일부재
312 : X축 모터 32 : Y축 반송기구
324 : Y축 모터 331 : X축 정지 위치 검출판
332 : X축 위치 확인판 341 : Y축 정지 위치 검출판
342 : Y축 위치 확인판 351 : X축 정지 위치 센서
352 : X축 위치 확인 센서 353 : X축 위치 보정 센서
361 : Y축 정지 위치 센서 362 : Y축 위치 확인 센서
363 : Y축 위치 보정 센서 40 : 버킷
424 : 핀부재 51 : 마이크로 스위치
60 : 제어부 70 : 기억부

Claims (1)

1. 각각이 복수의 상품 수납 칼럼을 좌우방향을 따라 병설(竝設)하여 이루어지며, 좌우 한 쌍의 랙 지지 측판 사이에 상하방향을 따라 복수 단(段)으로 설치된 상품 랙,
   상기 상품 랙의 전방영역을 이동가능하도록 설치되며, 임의의 상품 수납 칼럼에 대해 대향 배치된 경우에 상기 상품 수납 칼럼과의 사이에서 상품의 전달이 가능해지는 버킷(bucket), 및
   전달을 행할 상품 수납 칼럼이 지정된 경우에, 상기 버킷을 구동시킴으로써 해당하는 상품 수납 칼럼에 대해 버킷을 대향 배치시키는 버킷 구동 수단을 단열구조를 가지는 상품 수용고에 구비하며, 전면을 구성하는 도어체의 투광성 패널을 통해 상기 상품 수용고의 내부를 육안으로 확인가능하도록 한 자동 판매기로서,
   상기 상품 수용고는, 좌우 한 쌍의 측판의 전단부(前端部)에 상하방향을 따라 소정의 간격으로 병설되며, 또한 상기 상품 수용고의 내부를 조명하는 복수의 조명수단을 구비한 것을 특징으로 하는 자동 판매기.

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