(57)【要約】製品送達システムのための制御システム及び制御方法が提供されている。【選択図】図１
2013512513.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
製品を貯蔵区域から小出し供給区域へ送達するための製品送達システムにおいて、
前記製品と選択的に結合させるための製品保持装置と、
前記製品保持装置を動かすための、当該製品保持装置に連結されているロボット腕位置決め構造と、
前記製品保持装置及び前記位置決め構造を制御するための制御システムと、を備えており、
前記制御システムは、前記製品保持装置が製品に結合したかどうか、及び製品がいつ解放されたか、を監視し、
前記制御システムは、前記位置決め構造の精確な回転方向配置を提供するために当該位置決め構造の回転方向についての閉ループフィードバック監視機構を備えており、
前記制御システムは、製品が意図せず解放されたときの前記位置決め構造の前記精確な回転方向配置を記録するためのデータログを含んでいる、製品送達システム。
【請求項２】
前記製品保持装置は、内蔵型モータ駆動式回転真空生成組立体を含んでおり、前記製品保持装置は、前記製品を当該製品が置かれている区分け棚内部から精確に選択的に拾い上げるために細長くコンパクトである、請求項１に記載の製品送達システム。
【請求項３】
前記制御システムは、前記製品保持装置がいつ製品に結合したか、及び製品がいつ解放されたか、を判定するために前記真空生成組立体の電流引き出しを監視する、請求項２に記載の製品送達システム。
【請求項４】
前記制御システムは、前記ロボット腕位置決め構造の複数の腕分節のそれぞれの駆動システム及び／又はモータ駆動式リールへ送達されるパワーを、それぞれの腕分節の回転運動の監視と関連付けて調整を取りながら、販売サイクル時間を縮め販売成功を最大化するように増加又は減少させる、請求項１に記載の製品送達システム。
【請求項５】
前記制御システムは、当該制御システムの較正、プログラミング、及び／又は再プログラミングに役立てるべく、前記製品保持装置の前記電流引き出しの監視及び／又は前記ロボット腕位置決め構造の前記複数の腕分節のそれぞれの前記回転運動の監視を利用する、請求項１に記載の製品送達システム。
【請求項６】
前記プログラミングは、顧客仕様の製品拾い上げ場所のプログラミングを含んでいる、請求項５に記載の製品送達システム。
【請求項７】
製品を貯蔵区域から小出し供給区域へ送達するための方法において、
前記製品を精確に選択的に拾い上げるための、細長でコンパクトな製品保持装置を提供する段階と、
前記製品保持装置に担持される内蔵型モータ駆動式回転真空生成器を提供する段階と、
ロボット腕位置決めシステム上の前記製品保持装置を利用して前記製品を移送する段階と、
製品が意図せず解放されたときの前記位置決め構造の前記精確な回転方向配置をデータログに記録する段階と、を備えている方法。
【請求項８】
製品を顧客に小出し供給するための自動販売機であって、貯蔵区域と小出し区域を有する自動販売機において、
前記製品を前記貯蔵区域から前記小出し供給区域へ動かすための、当該製品と結合させるための製品保持装置であって、内蔵型モータ駆動式回転真空生成組立体が取り付けられていて、前記製品を精確に選択的に拾い上げるために細長でコンパクトである、製品保持装置と、
前記製品保持装置を動かすための、当該製品保持装置に連結されているロボット腕位置決め構造と、
製品が意図せず解放されたときの前記位置決め構造の前記精確な回転方向配置を記録するためのデータログを含んでいる制御システムと、を備えている自動販売機。
【請求項９】
製品を貯蔵区域から小出し供給区域へ送達するための製品送達システムにおいて、
前記製品と選択的に結合させるための製品保持装置と、
前記製品保持装置を動かすための、当該製品保持装置に連結されているロボット腕位置決め構造と、
前記製品保持装置及び前記位置決め構造を制御するための制御システムと、を備えており、
前記制御システムは、当該制御システムの較正、プログラミング、及び／又は再プログラミングに役立てるべく、前記製品保持装置の電流引き出しの監視及び／又は前記ロボット腕位置決め構造の複数の腕分節のそれぞれの回転運動の監視を利用する、製品送達システム。
【請求項１０】
前記プログラミングは、顧客仕様の製品拾い上げ場所のプログラミングを含んでいる、請求項９に記載の製品送達システム。
【請求項１１】
前記制御システムは、前記ロボット腕位置決め構造を較正点に位置決めし、当該ロボット腕位置決め構造の構成要素と関連付けられているそれぞれのエンコーダについて当該位置における数的データを記録し、それらの数値を前記制御システムが後で利用できるように当該制御システムがアクセスできる記憶場所にゼロ値として割り当てる、ことによって較正される、請求項９に記載の製品送達システム。
【請求項１２】
製品を貯蔵区域から小出し供給区域へ送達するための製品送達システムにおいて、
前記製品と選択的に結合させるための製品保持装置と、
前記製品保持装置を動かすための、当該製品保持装置に連結されているロボット腕位置決め構造と、
前記製品保持装置及び前記位置決め構造を制御するための制御システムと、
前記製品保持装置に取り付けられている、逆反射エネルギー用のセンサと、を備えている製品送達システム。
【請求項１３】
前記制御システムは、前記製品保持装置を、複数の事前にプログラムされている区分け棚場所のそれぞれの真上の、その様な場所から上へ所定の高さのところへ動かし、前記逆反射センサを起動させてそれぞれの区分け棚の製品の高さを測定させる、請求項１２に記載の製品送達システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
[0001]本出願は、２００９年１１月２５日に出願されている同時係属米国仮特許出願第６１／２６４，３１８号に対する優先権を主張し、その教示全体をここに参考文献として援用する。
【０００２】
[0002]本発明は、概括的には、製品送達システムに関する。より詳しくは、本発明は、自動販売機などの様な製品送達システム、及び当該製品送達システムの制御システム及び制御方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
[0003]販売のための小出し供給プロセスは、用途により様々である。例えば、瓶詰又は缶詰飲料自動販売機でよく用いられている小出し供給プロセスは、振動子を回転させるためのモータを有しており、振動子を起動させて、回転の位置と角度に従って容器（缶又は瓶）を小出し供給させている。他の瓶缶自動販売機では、台車が水平方向及び垂直方向に操縦されて、販売されようとする瓶又は缶の前方に位置決めされる。瓶又は缶が解放されて台車の中へ落ちると、台車は落下口へ操縦され、そこで当該瓶又は缶は小出し供給区域の中へ落とされる。
【０００４】
[0004]冷凍食品販売では、小出し供給機構を起動させるのに必要な構成要素の幾つかが冷凍庫区画に囲われている場合が多く、それら構成要素が動作を強いられる環境は過酷なものとなることから、特有の課題が持ち上がる。代わりのやり方では、小出し供給機構の全ての構成要素を、販売サイクル中以外は常時冷凍庫区画から隔離している。冷凍及び非冷凍食品小出し供給環境では、製品を区分け棚から持ち上げ、小出し供給のための落下口へ当該製品を動かすのに、米国特許第７，０４４，３３０号、同第６，５４７，０９６号、及び同第５，２４０，１３９号、並びに米国特許出願公開第２００８／００９３３７１号に開示されている様な真空システムが使用されており、前記特許及び特許出願の開示全体をここに参考文献として援用する。その様なシステムは、冷凍環境に関して特に有用であり、というのも、典型的に小出し供給機構が販売サイクル中以外は常時冷凍庫区画から隔離されているからである。
【０００５】
[0005]米国特許出願公開第２００８／００９３３７１号は、先行技術の真空システムよりも効率性が高く複雑性と煩雑性が軽減された真空システムを開示している。米国特許出願公開第２００８／００９３３７１号に開示されている真空システムは、多関節ロボット腕を利用して内蔵型モータ駆動式回転真空生成組立体を位置決めし、販売される製品を区分け棚から拾い上げさせ、製品を小出し供給区域へ搬送させ、そして製品を小出し供給させるようにしている。米国特許出願公開第２００８／００９３３７１号の真空システムは、制御システムについて先行技術に勝る様々な有益な特徴を含んでいる。例えば、当該制御システムは、製品がいつ把持されたか及びそれをいつ真空によって解放させるかを判定するべく真空生成組立体の電流引き出しを監視する。これは、製品が実際に機械から小出し供給されたか否かをシステムが評価するのに助けとなる。その上、米国特許出願公開第２００８／００９３３７１号の制御システムは、販売サイクル中、真空生成組立体を精確に位置決めするためにロボット腕の諸分節の回転運動を監視する。これらの特徴が先行技術に勝る改良を提供しているにもかかわらず、米国特許出願公開第２００８／００９３３７１号の制御システムは、他にも不都合はあるが中でも特に、制御システムの較正、プログラミング、及び／又は再プログラミングのための簡易手段を提供しておらず、また販売失敗を低減する及び／又は監視するための手段を提供していない。よって、先行技術の上記並びに他の不都合を克服する制御システムを提供するのが望ましいであろう。
【０００６】
[0006]典型的な自動販売機では、製品は、（販売運営者のために働く）ルートドライバーによって足され、基準レベル（満）まで充填（補充）され、この同じルートドライバーが、前回機械を補充して以後なされた購買に基づいて機械に入っている現金を取り出す。補充プロセスに関するデータは、多くの場合、手持ち式記録器又はテレメトリ機器を用いて捕捉され、当該機器は折り返しデータを機械所有者／管理者（「運営者」）がアクセスする中央サーバへ送信する。その様なデータを送信するためのトリガ事象は、典型的には、機械内の開閉スイッチを介して作動されるドアの開閉である。
【０００７】
[0007]このプロセスには、固有のエラー要因がある。ルートドライバーがドアを閉じると、システムは、機械が基準値まで充填された、或いは機械に満であることが分かっているレベルまで充填されたものと思い込んでしまう。ルートドライバーによって補充された後の機械の中の実際の製品レベル又は実際の製品数量は知られずじまいで、ドアの閉鎖前又は閉鎖後にドライバーによって改ざんされる恐れがある。これでは、ルートドライバーに、製品を基準レベルまで補充せずに在庫管理制御システムに機械は満であると思いこませることによって、システムを「欺き」、製品を盗むがままにさせることになる。従って、機械運営者が、機械が補充される度に毎回、機械の中へ充填される製品の実際の数量を追認できるようにする、方法及びシステムを提供するのが有益であろう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国仮特許出願第６１／２６４，３１８号
【特許文献２】米国特許第７，０４４，３３０号
【特許文献３】米国特許第６，５４７，０９６号
【特許文献４】米国特許第５，２４０，１３９号
【特許文献５】米国特許出願公開第２００８／００９３３７１号
【発明の概要】
【０００９】
[0008]本発明は、自動販売機用途などでの、改良された製品送達システムと製品送達システムのための制御システム及び制御方法を備えている。本発明の制御システムは製品送達システムの一部であって、当該製品送達システムは位置決めシステムと製品保持装置と製品送達プロセスを制御する制御装置（制御システム）とを含んでいる。本発明の制御システムを組み込むことのできる製品送達システムの好適な実施形態は米国特許出願公開第２００８／００９３３７１号に示され、記載されており、前記特許出願の開示全体をここに参考文献として援用する。とはいえ、本発明の制御システムは、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、これまでに知られているか又は今後開発される様々な製品送達システム及び／又は自動販売機（限定するわけではないが、多関節腕又はデカルトレール組立体又はその他の位置決め方式を有するロボット工学的位置決めシステム、並びに真空又は非真空保持／把持装置を含む）へ組み込むこともできることが理解されよう。
【００１０】
[0009]幾つかの好適な実施形態では、位置決めシステム（ここでは、ロボットマニピュレータと呼称）は、回転関節によって接合された腕分節から構成されているロボットリンクである。それぞれの回転関節は、駆動システムが隣接する腕分節を他方の腕分節に対して回転させることによって駆動され、ロボットマニピュレータに一定の自由度を提供している。幾つかの好適な実施形態では、製品保持装置は、真空ピッカーヘッドであり、ロボットマニピュレータの一方の先端に接合されている。ロボットマニピュレータの他方の先端は、自動販売機設備のキャビネットなどの内部の構造部材に、回転関節の様な適した構造によって固定されている。
【００１１】
[0010]幾つかの好適な実施形態では、真空ピッカーヘッドは、真空ポンピング機構を収容するハウジングと、モータの様な真空ポンプ駆動機構と、吸引カップと、を備える内蔵型エアバキュームポンプ組立体である。幾つかのその様な実施形態では、真空ピッカーヘッドは、自動販売機内の１つ又はそれ以上の区分け棚へ挿入したりそこから引っ込めたりできる寸法と形状である。
【００１２】
[0011]或る好適な実施形態では、位置決めシステムは、ロボットマニピュレータの位置に対して真空ピッカーヘッドを昇降させるケーブル・リール装置を含んでいる。真空ピッカーヘッドを上昇させる場合、ケーブルはリール上に巻き取られ、真空ピッカーヘッドを下降させる場合、ケーブルは巻き戻される。１つの実施形態では、ケーブルは、真空ピッカーヘッドに電気的パワーを送り、且つ真空ピッカーヘッドと制御装置の間の制御信号を送信する、１つ又はそれ以上の導体を含んでいる。別の実施形態では、ケーブルは、その軸方向長さに沿って概ね非弾性の材料で構成されている。非弾性材料を使用すれば、ケーブルがリールに巻かれたり或いは巻き戻されたりする際にケーブルの全長に概ね変化がないことから、ピッカーヘッドの位置決め精度が上がる。
【００１３】
[0012]好適な実施形態では、本発明の制御装置は、ロボットマニピュレータ腕分節の回転、真空ピッカーヘッドの昇降、そして真空ピックヘッド内に収容されている真空ポンプの起動と動作停止、を制御する。制御装置は、真空ポンプが稼働している間、製品が真空ポンプによって保持されているかどうかを判定するために真空ポンプの電流引き出しを監視する。真空ポンプの電流引き出しに上昇が検出されると、それが制御システムによって利用され、真空は生成されていて、従って製品は真空ピッカーによって保持されていると判定される。制御装置は、真空ポンプの電流引き出しをそれぞれの腕分節の回転運動と関連付けて監視し、製品が落下する（又は販売失敗が起こる）ときの真空ポンプの精確な場所と方向を判定することができる。これにより、制御装置は、販売失敗の原因を、調節したり、補正したり、或いはそれ以外のやり方で克服を図ることができる。好適な実施形態では、制御装置は、それぞれの腕分節の駆動システムへ送達されるパワーを、それぞれの腕分節の回転運動の監視と関連付けて調整を取りながら、販売サイクル時間を縮め販売成功を最大化するように増加又は減少させることもできる。好適な実施形態では、制御装置は、当該制御システムの較正、プログラミング、及び／又は再プログラミングに役立てるために、真空ポンプの電流引き出しの監視及び／又はロボットマニピュレータのそれぞれの腕分節の回転運動の監視を利用する。
【００１４】
[0013]幾つかの好適な実施形態では、逆反射エネルギー用センサが、製品保持／把持装置上に搭載されていて、動作可能に制御装置に接続されている。幾つかの実施形態では、センサは超音波振動子を備えている。本発明の逆半反射エネルギー用センサは、センサが、製品区分け棚内に置かれている製品の、製品区分け棚の周囲に隣接して置かれている保持／把持装置の「ホーム」位置に対する深さを感知できるように、保持／把持装置に取り付けられている。ドアが閉められたとき、本発明の制御装置は、その様な閉鎖を、制御装置に動作可能に接続されている開／閉スイッチを介して感知し、すると制御装置は、以下の制御アルゴリズムを実行してゆく。
【００１５】
・ドア閉鎖が感知されると、制御装置は、制御装置がアクセスできるデータベースへ事前にプログラムされているそれぞれの製品区分け棚場所（即ち、区分け棚場所Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３他）を増分的に索引付けしてゆく。制御装置は、保持／把持装置を、事前にプログラムされている区分け棚場所のそれぞれの真上の、その様な場所から上へ所定の高さのところ（それぞれの区分け棚場所上方の「ホーム」位置）へ動かしてゆく。保持／把持装置が、区分け棚場所上方の自身の位置に到達すると、本発明の逆反射センサを制御装置が使用して、当該特定の製品区分け棚の製品の高さ（又は、センサ／ホームと当該区分け棚内に置かれている製品の最上面の間の距離）を読み出す。当該値は、制御装置によって、当該特定の区分け棚用の表（データベース）に保存される。
【００１６】
・第１区分け棚製品読み出しが完了すると、制御装置は、次の事前にプログラムされている位置に索引付けし、上述のプロセスを繰り返し、そうして全ての区分け棚が読み出され適切な表に記録されるまで、それぞれの区分け棚場所を進んでゆく。
【００１７】
・製品が小出し供給されると、制御装置は、或る時間の間にどれだけの数の製品が小出し供給されたかを厳密に知り（即ち、データベースに記録し、及び／又は運営者へ報告／送信し）、するとそれぞれの表の製品の送達が更新される（即ち、それぞれの区分け棚について製品の実際の数量がデータベースに記憶され、すると制御装置は或る特定の区分け棚の数量を、当該区分け棚から製品が販売される度に１だけ減らすか、或いは代わりに、制御装置は、機械の点検と点検の間にそれぞれの区分け棚から販売された製品の数を数える区分け棚用のカウンタを維持する）。
【００１８】
・ルートドライバーが次の機械点検のために到着したとき、制御装置には、前回の点検以後どれだけの数の製品が（それぞれの区分け棚から、また機械全体から）売れたか、そしてどれほどの現金が機械に取り込まれたか、が厳密に分かっている（即ち、データベースに記憶及び／又は運営者に報告／送信している）ものであり、以上がドアスイッチによってトリガされる。
【００１９】
[0014]或る好適な実施形態の制御装置には、メニュー駆動型プログラミング／セットアップ機能がある。このプログラミング機能は、機械の設置又はセットアップ時に、技術者（運営者又は運営者の機械設置者）が、他にもパラメータはあるが中でも特に、区分け棚場所、製品の価格、選択番号、及び区分け棚高さを定義することを必要とする。プログラミング機能は、更に、技術者が、「製品の深さ」、即ち区分け棚が（背の高い区分け棚か背の低い区分け棚かを問わず）満たされているときに区分け棚内部に収容されている、又は収容されているはずの／収容することのできる「製品の数」、を定義することを必要とする。製品の「深さ」を定義すること、又は満杯時の区分け棚に納まる製品の数を定義することによって、制御装置は、ドアが閉じられたときに、製品センサを使用して機械の中のホーム位置から当該区分け棚の製品の深さ（最上面）までの高さの差を読み出し、次いでそれぞれの区分け棚に合計してどれだけの数の製品があるかを（区分け棚高さを利用して）計算する。センサと制御アルゴリズムのこの組合せは、運営者に、充填の度に毎回、製品数量についての確証を与える。それは、訪問の都度ドアが閉鎖されたときの厳密な製品計数を提供することによる閉ループシステムを与え、在庫管理システムを「欺く」ための付け入る隙を作らせない。
【００２０】
[0015]上記及び他の目的は、本発明を説明することを意図しており、制限を課す意味を持つものではない。次に続く明細書部分及びその一部を成す図面を考察すれば、本発明の多くの考えられ得る実施形態を作り出すことができるであろうし、その様な実施形態が容易に明らかとなることであろう。本発明の様々な特徴及び副次的組合せは、それらを他の特徴及び副次的組合せとは無関係に採用することができる。本発明の他の目的及び利点は、次に続く説明を添付図面と関連付けて考察することから自明となることであり、図面には、説明を目的に一例として本発明の或る実施形態及びその様々な特徴を示している。
【００２１】
[0016]出願人が原理の適用を構想した最適形態を示している本発明の或る好適な実施形態を、次に続く説明の中で述べ、図面に示しており、付随の特許請求の範囲では特定的且つ示差的に指摘し述べている。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の制御システム及び制御方法を真空ピッカーロボットマニピュレータと関連付けて利用している自動販売機の部分斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
[0018]要求に応じ、本発明の詳細な実施形態をここに開示するものであるが、但し、開示されている実施形態は本発明の原理の例示にすぎず、本発明の原理は様々な形式に具現化され得るものと理解されたい。従って、ここに開示されている特定の構造上及び機能上の詳細事項は、制限を課すものとの意に解釈されてはならず、特許請求の範囲の根拠として、そしてまた当業者に本発明を様々に採用することを実際に何らかの適切に詳述された構造で教示する上での代表的な基本形として、解釈されたい。
【００２４】
[0019]図１を参照すると、自動販売機の部分斜視図が示されている。自動販売機は、開口している内部キャビティを画定している、上壁、下壁、側壁、及び後壁を有する略矩形のハウジング（又はキャビネット）を含んでいる。ドアが、自動販売機の内部キャビティのための取り外しできる（又は部分的に取り外しできる）前壁として機能している。送達システム２００は、ロボットマニピュレータに連結されている真空ピッカーヘッド組立体２１０を含んでいるものであって、内部キャビティ内の取付台２１１を介して自動販売機の後壁に取り付けられている。送達システム２００のロボットマニピュレータは、取付台２１１に連接していて回転関節２１９周りに枢動して或るヨー回転範囲を提供する主腕分節２１２を含んでいる。主腕分節には、第２腕分節２１３が連接されていて、追加の回転関節２２０周りに枢動して主腕分節２１２とは独立の或るヨー回転範囲を提供する。この様にして、ロボットマニピュレータは、真空ピッカーヘッド２１０を、自動販売機の内部キャビティの水平方向断面全体に亘る何れの適した位置へも位置決めするべく、長い到達範囲へ延びたり自身の方へ折り返したりすることができる。ロボットマニピュレータは、更に、腕分節２１２及び２１３の回転を発生させるために、滑車２１６、ベルト２１５、及びモータ２１７、２１８を含んでいる。ロボットマニピュレータは、更に、モータ駆動式リール２１４を含んでおり、当該リールにはケーブル２０７が巻き取られる。ケーブル２０７は、案内２２２を通って延びていて、そのリール２１４とは反対側の端がピッカー２１０に取り付けられている。ケーブル２０７は、真空ピッカーヘッド２１０を自動販売機の内部キャビティ内に置かれている区分け棚の中へ又は他の接触点へ下降させる場合は、リール２１４から巻き戻される。ピッカーヘッド２１０は、区分け棚内に置かれている製品を拾い上げられるためにそれぞれの区分け棚の底まで下降させることのできる寸法と形状である。
【００２５】
[0020]本発明の制御システム及び制御方法を、ここでは、図１に示されている自動販売機であって、その内部キャビティ内の送達システム２００の下方に様々な大きさの複数の区分け棚が置かれている自動販売機に関連付けて説明してゆくことにする。とはいえ、本発明のシステム及び方法は、如何なる適した自動販売機のための送達システムと関連付けて使用されてもよいし、数多くの自動販売機エンクロージャ寸法、様式、及び構成の何れを含んでいてもよいものと理解しておきたい。更に、代わりの送達システム（限定するわけではないが、真空又は非真空ピッカーヘッド、及び多関節腕ロボット又はデカルトロボットを含む）が利用されてもよいし、当該送達システムは、限定するわけではないが冷蔵食品、冷凍食品、非冷蔵食品、及び包装されていない製品、或いは限定するわけではないが袋類や箱類などの様な何らかの適した包装が施されている製品を含め、如何なる適した製品についてもそれを移動させるために使用することができるものと理解しておきたい。本発明のシステムは、自動販売機用途以外にも広範な用途を有するものであることを理解しておきたい。例えば、送達システムは、限定するわけではないが組立作業の様な用途に広範な産業的利用を有することであろう。また、送達システムは如何なる適した用途にも利用することができるものと理解しておきたい。更には、送達システムは、如何なる適した数のロボットマニピュレータ、マニピュレータ腕分節、及び／又は如何なる適した数のピッカーヘッド、或いはそれらの何らかの組合せを利用することもできる。また、本発明の制御システムは、ピッカーヘッドとロボットマニピュレータが如何なる顧客フィードバックもなしに販売サイクルを完了させる完全自動式販売を提供するように構成されていてもよいし、又は送達システムは、顧客又はユーザーによる（即ち、プログラミング、修理、娯楽を目的とする）完全手動動作型又は一部手動動作型となるように構成されていてもよいものと理解しておきたい。
【００２６】
[0021]或る好適な実施形態では、制御システムは、制御システムの論理をプログラムするファームウェア／ソフトウェアに定義されている各種動作を行うための、マイクロプロセッサ又は他の適したコンピュータプロセッサを含んでいる。マイクロプロセッサは、限定するわけではないがＲＯＭ、ＲＡＭ、磁気ディスクドライブなどを含む１つ又はそれ以上の記憶媒体を含んでいるか、又は別のやり方でその様な記憶媒体に接続されており、その様な記憶媒体では、制御システムのためのファームウェア、ソフトウェア、及び／又は制御システムによって収集或いは生成されたデータが、活用されたり、アクセスされたり、記憶されたりする。マイクロプロセッサは、自動販売機の全ての動作機能／構成要素に接続され、及び／又はそれらを制御しており、その様な動作機能／構成要素には、限定するわけではないが、送達システムの運動／制動／較正／制御；製品貯蔵区域（例えば、冷凍自動販売機の冷凍庫の蓋など）の自動化された開／閉；ユーザー／購買者によるユーザーインターフェース（キーボードなど）を介した入力／製品選択決定；機械運営者（即ち、製品を仕入れ機械を保守している人物）からのユーザーインターフェース（キーボードなど）を介した入力；支払い機構（即ち、硬貨／トークン機構、紙幣／クーポン引受器、クレジットカード読取機など）を介した支払いの確認／回収／払い戻し；機械在庫管理、利用、不具合などに関するデータの（機械側のユーザーインターフェースを介すか、又は代わりに、別設のコンピュータ又はアクセスデバイスへの、ＷｉＦｉ、電話回線、ケーブル、ＷＡＮ、ＬＡＮ、などの様なテレメトリを通してのデータの通信を介した）収集、記憶、及び報告；ユーザーによってプログラムされた区分け棚配列及び製品情報、が含まれる。
【００２７】
[0022]図１に示されている自動販売機のための制御システムは、販売サイクル中、プログラミング中、試験中、実演中、診断中、セットアップ／構成中、及びロボットマニピュレータが操縦されることになるその他の時間に、モータ２１７及び２１８とモータ駆動式リール２１４とに送達されるパワーを制御する。販売サイクル中、制御システムは、モータ２１７、２１８、並びに２１４にパワー供給して、ピッカーヘッドを位置決めして、区分け棚内から製品を拾い上げさせ、製品を区分け棚から取り出させ、製品を自動販売機のドアに設けられている小出し供給口へ搬送させ、そして製品を小出し供給口から小出し供給させる。制御システムは、更に、ピッカーヘッド２１０内の真空モータへ送達されるパワーを制御しており、好適な実施形態では、真空ピッカーの望ましくない回転運動を最小限に抑えるのを支援するべく真空ピッカーの真空ポンプへ供給されるパワーを立ち上げたり立ち下げたりする（即ち、真空ポンプの起動時にはパワーを立ち上げ、真空ピッカーの動作停止時にはパワーを立ち下げる）ための機構を含んでいる。制御システムは、ロボットマニピュレータ腕分節とピッカーヘッドの回転運動の位置フィードバックを取得し（即ち、腕分節及びピッカーヘッドに関連付けられていてマイクロプロセッサ制御装置へ接続されている磁気回転エンコーダ又は他の適したセンサを通して取得し）、そして位置フィードバックを活用して、腕分節及び／又はピッカーヘッドを必要に応じ又は所望通り精確に位置決めする。制御システムは、更に、真空ポンプモータによる電流引き出しを監視しており（即ち、モータに関連付けられていてマイクロプロセッサ制御装置へ接続されているアンペア計又は他の適したセンサを通して監視しており）、電流引き出しは、製品が真空ピッカーヘッドによって保持されることで吸引が引き起こされたときは増加する。電流引き出し増加が検出されれば、制御装置の論理的シーケンスの条件が満たされ、製品が真空ピッカーによって把持されていることが示される。
【００２８】
[0023]本発明の制御システムは、真空ポンプの電流引き出しと、それぞれの腕分節及びロボットマニピュレータのリールの回転運動と、を同時に監視する。制御システムの制御論理は、製品落下が起こったかどうかを判定し、且つ同時に、落下の起こった時点での送達システム諸構成要素の場所及び／又は方向を判定し、製品落下時点での当該構成要素の場所と方向に関するデータを、制御装置がアクセスできる記憶媒体に記憶し、前記データを、販売失敗の原因を調節したり、補正したり、或いはそれ以外のやり方で克服を図るために活用する。
【００２９】
[0024]好適な実施形態では、本発明の制御装置は、Austria Micro Systems、www.austriamicrosystems.comによって提供されているAS5040 １０ビットプログラム可能磁気回転エンコーダの様な回転エンコーダに接続されている。第１の回転エンコーダが回転関節２１９と関連付けられて、腕分節２１２の取付台２１１に対する角度方向を表す数値が制御装置のプロセッサへ提供されるようにしている。第２の回転エンコーダが回転関節２２０と関連付けられて、腕分節２１３の腕分節２１２に対する角度方向を表す数値が制御装置のプロセッサへ提供されるようにしている。好適な実施形態では、第３のエンコーダ（回転式、又は代わりに線形パルスエンコーダ）がモータ駆動式リール２１４（又は、ケーブル２０７かピッカーヘッド２１０）と関連付けられ、ピッカーヘッドの腕分節２１３に対する高さを表すデータが制御装置のプロセッサへ提供されるようにしている。
【００３０】
[0025]制御装置が、エンコーダのデータ取得対象とされるそれぞれの構成要素の、自動販売機のキャビティ又はキャビネット内での実際の場所を判定するためには、システムは先ず較正されなくてはならない。本発明の或る好適な実施形態のシステムは、ロボットマニピュレータをキャビネット内の較正点に位置決めし、それぞれのエンコーダについて当該場所における数的データを記録し、それらの数値を制御シーケンスの後段で利用できるように（制御システムがアクセスできるデータベース又は他の記憶場所に）「ゼロ値」として割り当てることによって較正される。これにより、新しい機械の初期設営時か又は既存機械のロボットマニピュレータの取替時或いは既存機械を較正し直す場合の何れかのときに、ロボットマニピュレータを機械のキャビネットに対して素早く簡単に較正できるようになる。
【００３１】
[0026]（上述の様に）ロボットマニピュレータの可動部分上の様々な場所又は当該可動部分に関連付けられている様々な場所に搭載されているそれぞれのエンコーダには、固有の電子エンコーダシリアル番号が割り当てられている。それぞれのエンコーダのこのシリアル番号は、制御システムによるアクセスに備えてデータベース（又は他の記憶場所）に記憶されている。制御システムは、それぞれのエンコーダ毎に、当該エンコーダが接続されている制御システムの特定の入力場所に基づいて、特定の記憶場所（例えば、特定のデータベースセル）を指定している。自動販売機の制御システムがブートアップしたときはいつでも、制御システムは、当該制御システムに接続されているそれぞれのエンコーダから固有シリアル番号を取得し、当該シリアル番号が記憶されていること及び当該エンコーダについて「ゼロ値」が適切な記憶場所に記憶されていることを確認する。ロボットマニピュレータが、新しい機械に設置されようとしている場合又は既存機械での取替である場合であって、従ってブート中に、何らのエンコーダシリアル番号も異なったシリアル番号も一切認知されない場合は、制御システムは較正モードに入る。較正モードでは、制御システムに接続されているディスプレイスクリーン（例えば、機械前面の購買者選択／入力装置の一部であるＬＣＤスクリーン、又は代わりに、機械キャビネット内に設けられているか或いは代わりに機械運営者／技術者によって機械に有線又は無線接続されている、別設の入力及び／又は出力装置の一部であるスクリーンなど）が、機械運営者／技術者に機械を較正するように指図するメッセージ又はコードを表示する。運営者／技術者は、ロボットマニピュレータを（手作業で物理的に腕を押すことによるか、又は遠隔的にジョイスティックやキーパッドの様な入力装置を利用して腕の運動を制御することによるかの何れかで）、自動販売機のキャビネットの中に位置する較正点まで動かす。較正点は、機械の中の固定された一定の既知の場所である。例えば、図１に示されている機械では、腕回転関節２１９と２２０の較正点は、機械の後方の、腕分節２１２と２１３の両方がキャビネット内で物理的に進行できる限界点にあるときの位置である。ロボットマニピュレータが機械の較正点に位置付けられると、運営者／技術者は、制御システムへの入力装置を通して、ロボットマニピュレータがいつでも較正できる態勢にあることを確認する。制御システムは、次いで、それぞれのエンコーダから数的位置値を取得し、それらの値を後でロボットマニピュレータの動作中に使用できるようにゼロ値として記録する。制御システムは、更に、今後の較正確認のために、それぞれのエンコーダについてシリアル番号を記録する。
【００３２】
[0027]較正（又は再較正）中、本発明の制御システムは、１つ又はそれ以上の製品拾い上げ場所又は製品落下場所についてのエンコーダ数値が記憶されているかもしれない１つ又はそれ以上のデータベース（又は他の記憶場所）をチェックする。製品拾い上げ（又は落下）場所は、機械の製造時に制御システムファームウェア又はソフトウェアへプログラムされる事前構成型プログラムであってもよいし、製造後に機械運営者／技術者によってプログラムされた顧客仕様の拾い上げ（又は落下）場所であってもよい。図１に示されている機械では、拾い上げ（又は落下）場所は、自動販売機のｘ軸（自動販売機の左右方向）とｙ軸（自動販売機の前後方向）に沿った場所を含む区分け棚場所であってもよいし、どの区分け棚も使用しない任意の場所としてもよい。図１に示されている機械の或る好適な実施形態では、拾い上げ場所データは、機械キャビネットの特定のｘｙ場所の最大深さ、並びに製品が置かれたときの期待深さ（即ち、区分け棚が満杯になった場合、製品の期待深さは、区分け棚の最上部のｚ場所となろう）に関するデータも含んでいる。製品拾い上げ（又は落下）場所値が記憶されている場合、制御システムは、製品拾い上げ（又は落下）場所値を更新するためのオフセット係数を計算する。オフセット係数は、各エンコーダ毎に、それまでに記憶された数的エンコーダゼロ値と新しい数的エンコーダゼロ値の差を取得することによって計算される。次にこの差（オフセット係数）が製品拾い上げ（又は落下）場所値に適用され、新しい製品拾い上げ（又は落下）場所値が、販売中又は機械の他の関連動作中の使用に備えて記憶される。
【００３３】
[0028]或る好適な実施形態では、較正モードを出るに先立ち、制御システムは、運営者／技術者にメッセージを表示して、運営者／技術者に全ての製品拾い上げ（又は落下）場所を確認させる。運営者／技術者は、確認を起こすために必要な／要求されている入力を入れると、ロボットマニピュレータは確認プロセスを開始する。制御システムは、適切なモータにパワー供給して、マニピュレータをそれぞれのプログラムされた製品拾い上げ（又は落下）場所へ動かす。図１に示されている機械の或る好適な実施形態では、制御システムは、ロボットマニピュレータをｘｙ場所へ動かすと、次いで制御システムの或る特定の入力（例えば指定されたボタンを押すなど）が起こされることによって、運営者／技術者がピッカーヘッドを下へ（即ち、最大深さまで、又は何か他の所望の深さまで）動かすことができるようにする。制御システムは、次いで、運営者／技術者が確認を入力して拾い上げ（又は落下）位置が正しいことを追認するか、又はそうでなければ、（入力装置の使用か又は手作業を通して）ロボットマニピュレータを正しい位置に動かした上で当該位置を追認すること、を要求するメッセージを表示する。運営者／技術者が、追認に先立ってロボットマニピュレータを異なった位置へ動した場合、制御システムは当該の新しい場所の数的場所値をエンコーダから取得し、それらの値を、それまでに記憶されている位置値の代わりに記録する。制御システムは、それぞれの製品拾い上げ（又は落下）場所についての確認プロセスを、全ての場所が追認されてしまうまで、或いは運営者／技術者が追認プロトコルを打ち切るコードを入力するまで、続行する。
【００３４】
[0029]本発明の幾つかの実施形態では、制御システムは、図１に示されている機械の販売サイクル時の製品拾い上げ（又は落下）場所をプログラムするモードであって、運営者／技術者が任意の区分け棚又は他の製品拾い上げ又は落下場所を規定されたユーザー／購買者入力（又は他の所望の／プログラムされた指標―即ち、或る特定の落下場所を規定された拾い上げ場所と関連付ける指標）に関連付けてプログラムできるようにするモードを含んでいる。１つのその様な実施形態では、運営者／技術者は、ロボットマニピュレータに「フリーホイール」させるように選択することができる。この実施形態では、運営者／技術者が、フリーホイールを選定すれば、制御システムは、何れのブレーキ又はモータブレーキも切断し、或いはそうでなければ適切なクラッチ又は他の解放機構を起動させて、腕分節２１２及び２１３が手動で運営者／技術者によって最小の摩擦抵抗又は他の抵抗で位置決めさせられるようにする。このモードでは、ひとたび運営者／技術者がマニピュレータを所望の場所に位置決めすれば、運営者／技術者は適切な入力コマンドを制御システムに入れて当該場所を設定する。制御システムは、適切なエンコーダの数的場所値を記録し、運営者／技術者に、場所との所望の関連付けを入力するようにメッセージ又はコードを表示する。場所が製品拾い上げ場所である場合、或る例示としての関連付けは、運営者／技術者が、自動販売機の当該場所に貯蔵されている製品について販売サイクルを開始させるのに必要なユーザー／購買者入力（ユーザーが機械の前面のユーザー入力装置を介して押す特定のボタン又は文字や数字の特定の組合せ）を入力することである。ひとたび運営者／技術者が所望の関連付けを入力すれば、制御システムは当該関連付けを、後で動作中に制御システムが利用できるように、規定された場所値と併せて（又は関連付けて）記憶する。別の実施形態では、或いは上述の実施形態であるが但し運営者／技術者がフリーホイール機構を利用することを望まない場合には、運営者／技術者は、ロボットマニピュレータの運動を、制御システムへの入力装置を使用して（例えばキーボードの矢印ボタンを１回押すことが或る特定の方向への増分的進行に相当する場合では矢印ボタンを押して）、適切なモータ又は複数モータへパワー供給させることによって操縦する。
【００３５】
[0030]或る好適な実施形態では、本発明の制御システムは、閉フィードバックループを利用して、継続的に、エンコーダから数的場所値を取得、更新し、ロボットマニピュレータの様々な構成要素（又はそれらの諸部分）の回転進行速度及び／又は線形進行速度を計算し、１つの場所から別の場所への運動中はパワーをそれぞれのモータに相応に調節する。別の好適な実施形態では、制御システムは、同時に、製品が把持されているのか把持されていないのか、及び／又は落下されたか、を監視すると共に、製品が最初に把持されたところ及び製品が落下されたところに関する数的場所データを記録する。
【００３６】
[0031]動作時、購買者が図１の機械前面の入力ボタンを介して製品選択を入力すると、制御システムは、支払いがなされたこと（或いは、そうでなければ、無料販売、クーポン、又は販売促進モードの様に支払いが必要でないこと）の確認をした後、ロボットマニピュレータの現在場所を求めるべくエンコーダから数値を取得し、購買者の選択入力と関連付けられている（単数又は複数の）拾い上げ場所の所在位置に関して記憶されている数値にアクセスする。制御システムは、次いで、現在場所から拾い上げ場所への全体的な進行経路を求め、ロボットマニピュレータを拾い上げ場所へ動かし、製品を拾い上させ、拾い上げ場所から製品引き渡し場所（即ち、自動販売機のドアの引き渡し口／落下口又は落とし）への全体的な進行経路を求め、ロボットマニピュレータを引き渡し場所へ動かし、そして製品を引き渡し場所で解放させて販売サイクルを完了する。或る好適な実施形態では、大凡の進行経路には、現在場所と拾い上げ場所（又は落下場所）の間の１つ又はそれ以上の中間点が含まれ、ロボットマニピュレータは意図される目的地へ到着する前に先ず中間点まで進められる。或る好適な実施形態では、中間場所は、事前にプログラムされているか、又はそうでなければ、制御システムによって、自動販売機キャビネット内の既知の障害となる場所、例えばキャビネット内のガセット板や電球など、に基づいて計算されているか、何れかである。
【００３７】
[0032]典型的には、販売動作時の図１のロボットマニピュレータの進行点は、１）引き渡し場所から中間点、２）中間点から製品拾い上げ場所、３）製品拾い上げ場所（製品を把持した状態で）から中間点（上記段階２による中間点と同じであっても異なった場所であってもよい）、４）段階３の中間点から製品引き渡し場所、である。とはいえ、本発明の精神及び範囲から逸脱することなしに、代わり又は追加の進行点が利用されてもよいものと理解しておきたい。例えば、自動販売機が非活動の期間中、制御システムはロボットマニピュレータを格納場所へ（例えば、キャビネット内の較正点へ）動かしてもよいであろう。図１に示されているロボットマニピュレータの１つの実施形態では、それぞれの進行点について、以下の論理ステップが制御システムによって行われる。
【００３８】
１．それぞれの「関節」（肩又は肘）が進行しなくてはならない距離（回転エンコーダのティック数で）を計算する。
２．それぞれの関節について最大速度を計算する。両方の関節をそれらの目的地へ時間的に互いに接近して到着させようとの企図から、より遠くへ進行しなくてはならない関節にはより高い最大速度が割り当てられる。
【００３９】
３．両方の関節に関連付けられているモータを同時に低パワー設定で始動させる。
[0033]それぞれの関節について並行して、
４．関節がその目標から４５度を上回っているとき、
速度が最大未満であれば―関節へのパワーを僅かに上げ、
速度が最大を超えていれば―パワーを僅かに下げる。
【００４０】
５．関節が目標から４５度未満であるとき、
最大速度は毎秒約３０度に固定される。製品落下（販売失敗）を低減するために、製品不同伴での目標速度は製品同伴での目標速度より僅かに高いのが好ましい。
【００４１】
６．上記（４）及び（５）に記載されている速度制御を、関節が当該関節についての目標目的地の１度内に入るまで継続する。
７．当該関節用のモータを惰力進行に設定する。
【００４２】
８．制御システムが、約１／１０秒の期間に亘って、関節が目標の１度以内にあるとの読み出しを複数回取得した場合―ブレーキを掛ける。
９．ブレーキが掛かった状態で、制御システムによる読み出しが１／１０秒の間に亘って目標の１度内に留まっていた場合―この関節は到着済みである。
【００４３】
１０．関節が目標を外れて流されていた場合―正しい位置へ戻すことを所定の回数だけ試みる。幾つかの実施形態では、制御システムは、関節を正しい位置へ戻そうとする場合には下げられた速度（即ち、当該関節について計算されている最大速度より遥かに低い速度）を利用する。
【００４４】
１１．両方の関節が、正しい時間量に亘って同時に制動モードに入っていたら、運動は完結である。
[0034]或る好適な実施形態では、上述の論理シーケンス中、位置センサ（即ちエンコーダ）は、制御システムによって毎秒４０回読み出され、速度／パワーは毎秒１０回調節される。別の好適な実施形態では、運動の速度とパワー調節の頻度は、制御装置によって、製品が保持されているときには製品が保持されていないとき（即ち、ロボットマニピュレータが製品を拾い上げるために拾い上げ場所へ動いてゆくとき）より低く設定される。別の好適な実施形態では、制御装置は、それぞれの腕分節の駆動システム及び／又はモータ駆動式リールへ送達されるパワーを、それぞれの腕分節の回転運動の監視と関連付けて調整を取りながら、販売サイクル時間を縮め販売成功を最大化するように増加又は減少させる。
【００４５】
[0035]上述の様に、動作時、制御システムは、角度センサ（即ちエンコーダ）からの読み出しを利用して腕を所望の製品上方に位置決めしたら、次に、制御システムは真空システムへのパワー供給を開始する。制御システムは、真空グリッパヘッド組立体を拾い上げようとする製品に向けて下降させてゆく際、パワーを真空モータのフルパワー近くまで徐々に立ち上げてゆくのが好適である。上述の様に、制御システムは、製品がグリッパによって拾い上げられたかどうかを判定するために電流を監視する。これは、最初に、真空部がフルパワーになったときの真空部への電流を測定することによって遂行されるが、但しこれは、制御システムが、製品が何も把持されていないこと又はピッカーヘッドの先端に触れていないこと（例えば、制御システムによるアクセスに備えて記憶されている深さ値であって、何れの区分け棚でもよいが区分け棚の最上部上方の或る高さとされている深さ値など）を把握していて、当該値を利用すれば、対象が真空部によって把持されたときに制御システムが測定すると期待される電流の増加を計算できる場所において測定される。制御システムは、次に、リールモータを制御して、真空部を製品に向けて動かし、電流に計算されたほどの変化が測定されるまで電流を監視する。
【００４６】
[0036]或る好適な実施形態では、或る特定の拾い上げ場所に置かれている製品の高さに関する情報は、制御システムがアクセスできるデータベース（又は他の適した記憶場所）に記憶されている。１つのその様な実施形態では、最大積み重ね高さが制御システムへプログラムされており、運営者／技術者が機械を開けて、補充コードを機械へ入力すると、制御システムは、デフォルトとなり、即ち製品が最大高さまで充填されていると見なす。別の実施形態では、それぞれの区分け棚についての実際の製品高さ（製品深さ）情報は、逆反射エネルギーセンサを使用して求められ、制御システムがアクセスできるデータベースに記録される。幾つかの実施形態では、製品の種類に関する高さ情報及び／又は数量情報は、入力され、制御システムによるアクセスに備えて記憶されるので、制御システムは、製品が拾い上げ場所の最上部から持ち去られた後の次の製品の期待高さを計算することができる。計算された期待高さは、販売サイクル中の制御システムによるアクセスに備えてデータベース（又は他の適した場所）に記憶される。別の好適な実施形態では、制御システムは、上述の様に真空部への電流に増加が測定されたときのピッカーヘッドが置かれている高さを記録、記憶し、この値を、次回販売時に当該拾い上げ場所についての製品の近似期待高さとして使用する。
【００４７】
[0037]制御システムが期待製品高さのデータベースにアクセスする上述の実施形態では、制御システムは、ピッカーヘッドを比較的速い速度で下向きに、ピッカーヘッドが製品があると期待されている高さに接近するまで進められ、接近するところまで進行した時点で、降下速度を減少させる。期待製品高さが記憶されていない場合には、制御システムは、何らかの不具合を避けるためにピッカーヘッドをより遅い降下速度で下降させてゆく。
【００４８】
[0038]制御システムは、真空部について電流引き出しの期待される変化が測定されるまでピッカーヘッドを下ろしてゆく。変化が測定された時点で、制御システムはピッカーヘッドの降下を止め、当該高さに１秒間（又は真空グリップを一杯に係合させるのに適した何か他の時間に亘って）保持し、次にリールモータを逆転させてグリッパを引き上げ、区分け棚から外へ出す。制御システムがグリッパを上げてゆく際、制御システムは電流引き出しを監視／測定し続ける。電流引き出しが、突然、（所定の又は計算された期待パーセンテージ又は期待量だけ）減少したら、制御システムはこれを落下として認知し、落下が起こった場所（高さ、ｘｙ座標に加えｚ座標、又はそれらに匹敵する角度等量）を、制御システムがアクセスできるデータベースに記録する。１つの実施形態では、制御システムは、データベースに、進行経路に関する情報（必ずしも限定するわけではないが、落下が起こった場合についての拾い上げ場所と落下場所を含む）も記録する。
【００４９】
[0039]製品落下が起こった場所を知ることにより、制御システムは、当該場所情報を利用して、製品を再度販売し且つそれ以上の失敗を避けようとの企図から、進行させる経路を調節する。例えば、新風ピッカーヘッドがまだ区分け棚内にある間に製品が落下した場合、ピッカーヘッドを区分け棚内でより精度よく中心合わせしようとの企図から、ピッカーヘッドのｘｙ場所が僅かに調節される。本発明の制御システムは、毎回同じパラメータ又は測定値（即ち、場所とモータ電流引き出し）を利用し、選択された製品の販売の試行を、試行の度に進行経路又は何か他のパラメータを変更しながら、所定の回数行う。パラメータ変化の別の例として、制御システムが製品の掴み損ね（即ち、真空部が製品まで下ろされたときに電流が増加し、次いで、真空部が上昇し始めるとたちまち減少する）を測定すると、制御システムはピッカーヘッドを上昇させて区分け棚から外へ出し、真空部をオフにし、その後真空部を再開し、次に、ピッカーヘッドを下降させてゆき、再度、製品を把持しようと試みる。別の実施例として、製品が落下する時点で製品が既に引き上げられて区分け棚から外へ出されていたなら、制御システムは別の製品を拾い上げ、異なった進行経路を利用して当該製品を引き渡し口まで持ってくる。別の実施例として、複数の区分け棚が一体に「連鎖」されていることもあり、すると制御システムがアクセスするデータは、単一の購買者入力が２つ以上の製品拾い上げ場所と関連付けられていることを示す。そうであれば、１つの区分け棚から販売失敗が起こった場合、制御システムは別の区分け棚から製品を販売しようとするであろう。
【００５０】
[0040]或る好適な実施形態では、所定回数分の販売試行が全て販売失敗という結果になった場合、購買者は払い戻しを受けるか、そうでなければ代わりの選択をするように要求される。
【００５１】
[0041]或る好適な実施形態では、制御システムは、全ての販売失敗に関するデータを記録し、データベース（又は他の適した場所）に記憶する。区分け棚が一体に連鎖されている状況では、１つ又はそれ以上（いくつでもプログラムされている数）の販売失敗が特定の区分け棚から起こったとき、制御システムは当該区分け棚に関連付けて問題発生コードを記録する。更に、制御システムが、区分け棚が空であると（即ち、区分け棚から販売された製品の数に基づく、或いは直近の販売高さなどに基づく、などにより）判定したときは、区分け棚空きコードが記録される。販売失敗に関する全てのデータ又は問題発生コードは、ディスプレイ装置を通してシステム運営者によって検討されることになる。或る好適な実施形態では、制御システムは、運営者が制御システムの点検又は装填モードに入ると、問題発生コードを表示する。或る好適な実施形態では、運営者が点検又は装填モードを出ると、制御システムは全てのトラブルが片付いたと見なして、全てのトラブルコードはメモリから自動的に消去される。
【００５２】
[0042]或る好適な実施形態では、制御システムが製品が何も把持されていないと知っている又は見なしている場合（即ち、真空部が下ろされて製品に接触する以前）、制御システムは真空モータに関して取得されている全ての電流引き出し測定値に関するデータを記録する。制御システムは、このデータをプロファイルして、或る特定の予期される問題に対応するべく周期的且つ動的に調節を行う。例えば、真空モータが暖まると、より効率が良くなり、同時により多くの電流を引き出す。電流が或る規定された絶対値より上に上昇すると、真空モータは過熱状態になりつつあると見なされるため、制御システムは当該モータをシャットダウンする。或る好適な実施形態では、シャットダウンは、モータを冷まさせる時間についてユーザーフレンドリーであり、「お待ちください」、「較正しています」などと書かれた、購買者へのメッセージを含んでいる。幾つかの実施形態では、制御システムは、更に、監視対象のモータの外の温度（即ち、自動販売機キャビネット内の温度）も監視しており、その様な情報を利用して、モータを冷まさせる時間を計算する。他の実施形態では、制御システムは、モータ冷却を支援する送風機又は他の冷却装置を起動させてもよい。
【００５３】
[0043]図１示されている自動販売機の動作の１つの実施例は、とりわけ、冷凍製品の小出し供給において、製品が、通常、蓋を含んでいる冷凍庫の様な櫃に貯蔵されていて、冷凍櫃内には異なった製品の区分け棚が左右前後マス目配置に組まれ、それぞれの区分け棚内には製品一種が垂直向きの方式で貯蔵されている、その様な冷凍製品の小出し供給に適用できる。この実施例では、送達システムは製品区分け棚の上方に置かれている。システムは、次の様に動作し、即ち、開始位置から、制御装置によって、ロボットマニピュレータ腕分節を回転関節周りに回転させて、真空ピッカーヘッドを所望の製品貯蔵用区分け棚の上方に位置決めする。制御装置は、冷凍庫の蓋が開いているか閉じているかを判定する。蓋が閉じられていれば、制御装置は、蓋開／閉装置と関連付けられているモータを起動させる。制御装置は、真空ポンプを起動させ、リールを巻き戻し、それによりケーブルを延ばして、真空ピッカーヘッドを冷凍庫内の区分け棚の中へ下降させる。真空ピッカーヘッドの吸引カップが製品に接触し、吸引力を生じさせて製品を保持する。制御装置が真空ポンプの電流引き出しの変化を検出し、よって製品が保持されているという条件が満たされる。制御装置は、次いで、リールを巻き取り、それによりケーブルを引き込み、真空ピッカーヘッドを区分け棚から上昇させる。制御装置は、ロボットマニピュレータ腕分節を、真空ピッカーヘッドが小出し供給口に又は小出し供給口の上方に配置されるように位置決めし直す。制御装置は、次いで、リールを巻き戻してケーブルを延ばし、真空ピッカーヘッドを小出し供給口の中へ下降させる。制御装置は、製品を解放させるために真空ポンプへのパワーを切ると、製品が小出し供給口の中へ落下する。制御装置はリールを巻き取ってケーブルを引き込み、真空ピッカーヘッドを上昇させる。ロボットマニピュレータは、次に、その開始位置か又は何か他の適した位置へ移され、モータを起動させて冷凍庫の蓋を閉じさせる。複数の販売サイクルが同時に又はほぼ同時に起こり得る状況では、制御システムは、冷凍庫の蓋を開いたままにして、引き渡し口から次の製品販売サイクルのための次の区分け棚場所へ直進するようにプログラムされていてもよい。
【００５４】
[0044]本発明の記述上の観点から（特に、次に続く特許請求の範囲の観点から）、英語の冠詞「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」の対訳で、「一」、「或る」、及び「当該」という用語の使用及び類似の言及は、ここで別途指示されていない限り、或いは文脈によって明確に否認されていない限り、単数及び複数の両方を対象として含むものと解釈されたい。「備えている」、「有している」、「含んでいる」、及び「含有している」は、別途指摘されていない限り、制約のない用語（即ち、「限定するわけではないが〜を含んでいる」を意味する）と解釈されたい。ここで値の範囲が引用されている場合、それは、ここで別途指示されていない限り、当該範囲の内に入るそれぞれ別々の値に個別に言及する速記法として便宜を図ることを意図しているにすぎず、それぞれ別々の値は、それがここで個別に引用されているかのごとく、明細書の中に組み入れられる。ここに説明されている全ての方法は、ここに別途指示されていない限り、或いは別途文脈によって明確に否認されていない限り、如何なる適した順序で施行することもできる。ここに提供されているありとあらゆる例、又は例示を表す言い回し（例えば、〜の様な）の使用は、本発明をより分かり易く説明することを意図したものにすぎず、別途主張されていない限り、本発明の範囲に対し制限を課すものではない。明細書の中の言い回しはどれも、それが何らかの特許請求されていない要素を本発明の実践にとって不可欠なものとして指し示しているとの意に解釈されてはならない。
【００５５】
[0045]以上の説明では、簡潔さ、明瞭さ、及び明解さを期して、或る特定の用語を使用してきたが、但し、その様な用語は記述を目的としたものであって広範に解釈されることを意図するものであるから、それら用語の使用からは先行技術の必要条件を超越する何らの無用な制限も示唆されるものではない。その上、本発明の説明及び図示は例示であり、本発明の範囲は示され説明されている厳密な詳細事項に制限されない。
【００５６】
[0046]本発明についての以上の詳細な説明は或る例示としての実施形態を参照して記述しており、また本発明の実施するための考えられる最適な形態を示し説明してきたが、上記発明の具現化及びその構成においては、ここで具体的に示されているもの以外に、或る種の変更、修正、又は変型がなされる得る余地があり、それらは当業者によって本発明の精神及び範囲から逸脱することなく実現され得るものであり、その様な変更、修正、或いは変型は、本発明の全体としての範囲の内にあると見なされるものであることを理解しておきたい。従って、本発明、並びに、ここに開示され特許請求されている根幹となる原理の精神及び範囲の中に入るありとあらゆる変更、修正、変型、及び等価物は、対象として含まれるものと考える。故に、本発明の範囲は、付随の特許請求の範囲によってのみ限定されるものとし、以上の説明に包含され添付図面に示されている全ての事物は、説明目的と解釈されるべきであり、制限を課す意味に解釈されてはならない。
【００５７】
[0047]ここまで本発明の特徴、発見、及び原理を説明してきたが、発明が構成され使用される方式、構成の特性、そして、得られる有利で新規で有用な成果、即ち新規で有用な構造、装置、要素、配列、部分、組合せは、付随の特許請求の範囲に示している。
【００５８】
[0048]更に理解しておきたいこととして、次に続く特許請求の範囲は、ここに記載されている本発明の一般的な特徴と特定的な特徴は全てそれらを対象として含むことを意図しており、本発明の範囲の全ての表明事項は、言葉上、それらの間に入ると言えるであろう。
【符号の説明】
【００５９】
２００  送達システム
２０７  ケーブル
２１０  真空ピッカーヘッド組立体
２１１  取付台
２１２  主腕分節
２１３  第２腕分節
２１４  モータ駆動式リール
２１５  ベルト
２１６  滑車
２１７、２１８  モータ
２１９  回転関節
２２０  追加の回転関節
２２２  案内
【図１】
2013512513.tif 000003
【国際調査報告】
2013512513.tif 000004