(57)【要約】【課題】機内にＸ−Ｙ搬送機構を装備して商品ラックから払出した商品を商品取出口に搬出する自動販売機を対象に、簡単な補充作業で商品の先入れ・先出し方式に対応できるように機内構造を改良する。【解決手段】本体キャビネット１の商品収納庫３に、商品９を前後一列に並べて収納する複数のコラム４ａを上下段，左右列に組合せて構築した商品ラック４、および商品ラックの背後に配備したＸ−Ｙ搬送機構７に搭載した商品キャッチ機構８（真空式の吸着パッド１９、および吸着パッドを前進，後退操作するパンタグラフ式の伸縮リンク機構１８）を装備し、販売指令に基づき商品キャッチ機構８を待機位置Ｉから商品ラックの指定コラム位置IIにアクセスして該コラムの最後列に並ぶ商品９をキャッチした後に待機位置Ｉに戻り、この位置でキャッチ機構から放出した商品９を搬出シュータ６ａを経て前面扉２に設けた商品取出口６へ搬出すようにする。また、商品の補充は、前面扉２を開いた上で前方から商品ラック４のコラムに補充商品を押込み装填する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面扉付き本体キャビネットの内部に画成した商品収納庫内に、商品を前後一列に並べて収納する複数のコラムを上下段，左右列に組合せて構築した商品ラック、および商品キャッチ機構を搭載して前記商品ラックの背後に配置したＸ−Ｙ搬送機構を装備し、販売指令に基づき前記商品キャッチ機構を待機位置から商品ラックの選択したコラムにアクセスして該コラムの最後列に並ぶ商品をキャッチして切り出した後に待機位置に戻り、この待機位置で前記商品キャッチ機構から商品を放出して前記扉に設けた商品取出口へ搬出すようにしたことを特徴とする自動販売機。
【請求項２】
請求項１に記載の自動販売機において、商品キャッチ機構が真空吸着式の吸着パッド、および該吸着パッドを前進，後退操作する移動機構を備え、前記吸着パッドをコラム上に並ぶ最後列の商品に当てて吸着保持するようにしたことを特徴とする自動販売機。
【請求項３】
請求項２に記載の自動販売機において、吸着パッドの移動機構をパンタグラフ式の伸縮リンク機構で構成したことを特徴とする自動販売機。
【請求項４】
請求項１ないし３に記載の自動販売機において、本体キャビネットの前面扉に庫内透視用の断熱ガラスを布設したことを特徴とする自動販売機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前面扉を備えた本体キャビネットの庫内に、商品を前後一列に並べて収納する複数のコラムを上下段，左右列に組合せて構築した商品ラック、およびＸ−Ｙ搬送機構を装備し、販売時には前記搬送機構を選択したコラムにアクセスして切り出した商品を機内搬送して前面扉の商品取出口に送出するようにした自動販売機の機内構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
頭記の自動販売機として、前面に透視ガラス付き扉を備えた本体キャビネットの内部に商品収納庫を画成した上で、該商品収納庫の庫内にはコラムごとに商品（缶，ビン，紙パック入りの飲料商品など）を前後一列に並べて収納するコラム（コンベア機構および切り出しゲート機構付き）を上下段，左右列に組合せて構築した商品ラック、および該商品ラックの前方に配したＸ−Ｙ搬送機構に搭載して上下，左右に移動する商品の搬送バケットを装備し、販売指令に基づき前記搬送バケットを待機位置から選択したコラムにアクセスして該コラムから前方に払出した商品を受容した後に待機位置に戻り、この位置で搬送バケットに受容した商品を前面扉に設けた商品取出口に向けて搬出するようにした自動販売機が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記自動販売機の販売動作は特許文献１に詳しく述べられており、販売指令に基づいてＸ−Ｙ搬送機構に搭載した搬送バケットが待機位置から選択したコラムにアクセスすると、該コラムの前端に設けたゲートを開いた上でコンベア機構を始動してコラム上に並ぶ商品を一括して前方にピッチ送りして、コラムの最前列に並ぶ商品をその前方に待機している搬送バケットに受け渡す。続いて商品を受容した搬送バケットを待機位置に戻し、この位置で搬送バケットに受容していた商品を放出して商品取出口に搬出する。
【特許文献１】特開平１０−３０２１４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前記した機内搬送方式の自動販売機では、商品ラックに商品を補充する際のローディング作業に手間のかかる問題がある。すなわち、飲料商品などを販売する自動販売機では、賞味期間の過ぎた商品が利用者に販売されるのを防ぐために、所謂先入れ・先出しを原則として商品の補充，在庫管理を行うようにしている。
【０００５】
そこで、商品ラックに商品を補充する場合には、前面扉を開いて庫内から商品ラックを前方に引き出した上で、コラム上に残っている商品の後ろ側に新たに補充する商品（賞味期間の新しい商品）を順に装填する。あるいはコラム上に残っている商品を一旦外部に取り出した上で補充する商品を前方から順に押込み装填し、最後に前部側に残した空きスペースに前もって取り出しておいた商品（賞味期間の古い商品）を並べて装填するようにしている。
【０００６】
このために、ルートマンが自動販売機のロケーション先で行う商品の補充が煩雑で作業に手間が掛かる。なお、この作業を怠って補充商品を前方から押し込み装填してコラム上に残っていた古い商品を後列側に繰り下げると、商品の先入れ・先出しが守られずに後から補充した商品が先に販売されて、賞味期間の古い商品が後から販売されるといった問題が発生する。
【０００７】
また、前記の自動販売機では、商品ラックに収納した商品を前面扉の透視ガラスを通して機外前方から目視できるようにするために、コラムごとにコンベア機構を装備しておき、販売動作時には収納商品を前方へピッチ送りして最前列の商品が常にコラムの前端位置に待機位置するようにしている。このために商品ラックの構造が複雑化するほか、コンベア機構の制御システムも含めて製品がコスト高となる。
【０００８】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的は簡単な補充作業で商品の先入れ・先出しの管理が適正に行え、しかもコラムから従来のコンベヤ機構を排除して商品ラックの構造簡略化が図れるように機内構造を改良した自動販売機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明によれば、前面扉付き本体キャビネットの内部に画成した商品収納庫の庫内に、コラムごとに商品を前後一列に並べて収納する複数のコラムを上下段，左右列に組合せて構築した商品ラック、および商品キャッチ機構を搭載して前記商品ラックの背後に配置したＸ−Ｙ搬送機構を装備し、販売指令に基づき前記商品キャッチ機構を待機位置から商品ラックの指定コラムにアクセスして該コラムの最後列に並ぶ商品をキャッチして切り出した後に待機位置に戻り、この位置で前記商品キャッチ機構から商品を放出して前記扉に設けた商品取出口へ搬出すようにするものとし（請求項１）、具体的には次記のような態様で構成する。
（１）前記の商品キャッチ機構が真空吸着式の吸着パッド、および該吸着パッドを前進，後退操作する移動機構を備え、前記吸着パッドをコラム上に並ぶ最後列の商品に当てて商品を吸着保持するようにする（請求項２）。
（２）前記吸着パッドの移動機構をパンタグラフ式の伸縮リンク機構で構成する（請求項３）。
（３）本体キャビネットの前面扉には、前方から商品ラックに収納した商品が見えるように庫内透視用の断熱ガラスを布設している（請求項４）。
【発明の効果】
【００１０】
上記構成によれば、従来の自動販売機とは逆に、商品ラックのコラム上に並ぶ商品は最後列から順に切り出して商品ラックから搬出されることになる。したがって、商品補充時には商品ラックを前方に引き出したり、あるいはコラム上に残っている在庫商品を一旦取り出して補充商品の前方に並び替えるといった面倒な手間を要することなく、新しい補充商品を前方から順に押込み装填することで残っていた商品は後列側に移動して商品の先入れ・先出しが行え、これにより商品補充作業が大幅に簡単となる。
【００１１】
しかも、コラムの最前列に並ぶ商品は最後の一個までその位置に留まっていて機外前方から商品を容易に目視できる。したがって、従来のように販売動作ごとに収納商品を前方にピッチ送りするコンベア機構は必要なく、商品ラックの構造を大幅に簡略化できる。
【００１２】
また、Ｘ−Ｙ搬送機構に搭載する商品キャッチ機構を、真空吸着式の吸着パッドと該吸着パッドを前進，後退操作する移動機構を組合せて構成し、ここで前記移動機構を簡易なパンタグラフ式の伸縮リンク機構を採用することにより、選択したコラムへのアクセス位置でパンタグラフ式の伸縮リンク機構を伸ばして吸着パッドをコラム上に並ぶ最後列の商品に押し当てることにより、缶，ビン，紙パックなどの各種商品でも簡単にキャッチ（吸着）して１個ずつ切り出すことができ、さらにＸ−Ｙ搬送機構との連係操作により商品ラックのコラムからキャッチして切り出した商品を待機位置から商品取出口に向けて送り出すことかできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図７に示す実施例に基づいて説明する。なお、図１（ａ），（ｂ）は自動販売機の機内構造を表す縦断側面図，および横断平面図、図２は自動販売機の正面図、図３は前面扉を開放した状態の外観図、図４は商品キャッチ機構の斜視図、図５（ａ），（ｂ）は図４の側面図および平面図、図６，図７は図４の商品キャッチ機構を搭載して商品ラックの背後側に装備したＸ−Ｙ搬送機構の詳細構造図である。
【００１４】
まず、図１〜図３において、１は自動販売機の本体キャビネット、２は前面扉、３は前面を除く周壁を断熱壁として本体キャビネット１の内方に画成した商品収納庫、４は多数のＵチャンネル形のコラム４ａを上下段，左右列に組み合わせて構築した商品ラック、５は機外前方から商品収納庫３の庫内が見えるように前面扉２に嵌め込んだ透明断熱ガラス（例えば、２枚の透明ガラスを組合せてその間を真空引きした断熱構造のガラス）、６は商品収納庫３の側方位置に対応して前面扉２の下部コーナーに設けた商品取出口である。
【００１５】
ここで、Ｘ−Ｙ搬送機構７（Ｘ−Ｙ搬送機構の構造については図７で説明する）は、従来構造（特許文献１参照）とは逆に、商品収納庫３の背壁に沿って商品ラック４の背後側に配備しており、このＸ−Ｙ搬送機構７に搭載した後記の商品キャッチ機構８を後方から商品ラック４のコラム４ａにアクセスし、前後一列に並べてコラム上に収納した商品９を１個ずつ切り出して機内搬送するようにしている。
【００１６】
なお、１０は商品収納庫３の庫内底部に配した冷却器（冷凍機のエバポレータ）、１１は本体キャビネット１の底部に設置した冷凍機のコンデンシングユニット、１２は前面扉２に配した操作パネル、１３はビルバリデータ、１４はコインメック、１５は扉ロックである。また、本体キャビネット１の内部には商品収納庫３の右側方にスペースを画成してここに商品搬出シュータ６ａを設置し、前記の商品キャッチ機構８から放出した商品を商品取出口６に送り出すようにしている。
【００１７】
次に、Ｘ−Ｙ搬送機構７に搭載した商品キャッチ機構８の詳細構造を図４および図５（ａ），（ｂ）に示す。すなわち、商品キャッチ機構８は、ベースフレーム１６と、可動フレーム１７と、ベースフレーム１６／可動フレーム１７の間を連結するパンタグラフ式の伸縮リンク機構１８と、可動フレーム１７の前面に配した真空式の吸着パッド１９と、真空ポンプ２０との組立体からなる。ここで、伸縮リンク機構１８は駆動モータ１８ａおよび送りねじ機構１８ｂの操作により前後方向（矢印Ｐ）に伸縮して可動フレーム１７に取付けた吸着パッド１９を前進，後退移動させる。また、吸着パッド１９は支持アーム１９ａに取付け、該支持アーム１９ａの上端を可動フレーム１７の前面に配した支軸１７ａに軸支して前後方向に揺動可能に支持し、導圧チューブ１９ｂを介して真空ポンプ２０に接続されている。なお、支持アーム１９ａは付勢ばね（不図示）で可動フレーム１７から多少前方に突き出すように支持し、かつ支持アーム１９ａに対峙して可動フレーム１７には支持アームの揺動位置を検知するリミットスイッチ２１を備えている。また、ベースフレーム１６の側面にはＵ形の移動ブラケット１６ａを結合し、ガイドローラ１６ｂを介して後記するＸ−Ｙ搬送機構７のＹ軸レールに沿って上下方向へ自走可能に案内支持している。なお、２２は自走用の駆動モータ、２２ａはＹ軸レールのラックに噛み合うピニオンである。
【００１８】
一方、図６および図７（ａ）〜（ｃ）で示すように、Ｘ−Ｙ搬送機構７は商品収納庫の庫内天井，および床面に敷設した上下一対のＸ軸レール２３，２４と、該Ｘ軸レール２３と２４との間に跨がって左右方向（矢印Ｘ）へ移動可能に案内支持したＹ軸レール２５との組立体からなり、このＹ軸レール２５に前記の商品キャッチ機構８を搭載し、次記のように駆動モータとラック／ピニオン機構を介して上下（矢印Ｙ），左右（矢印Ｘ）へ移動操作するようにしている。
【００１９】
すなわち、Ｙ軸レール２５の上下端はガイドローラ２５ａ，２５ｂを介してＸ軸レール２３，２４の長手方向へ走向可能に案内保持されている。また、Ｘ軸レール２３，２４およびＹ軸レール２５にはその長手方向に沿ってラック２３ａ，２４ａ，および２５ｃを敷設しており、Ｙ軸レール２５および商品キャッチ機構８の移動ブラケット１６ａに装備の駆動モータ（ステッピングモータ）２６，２２にそれぞれ連結したピニオン２６ａ，２６ｂ，２２ｂを前記ラック２３ａ，２４ａ，および２５ｃに噛み合わせて伝導連結している。この構成で駆動モータ２２，２６に移動指令を与えると、その指令に対応して商品キャッチ機構８が指定のＸ−Ｙ位置に移動する。
【００２０】
次に、上記構成による商品販売動作を説明する。まず、自動販売機の販売待機時にはＸ−Ｙ搬送機構７に搭載した商品キャッチ機構８が図１の待機位置Ｉに停止している。また、商品キャッチ機構８は伸縮リンク機構１８を折り畳んで吸着パッド１９を後退位置に保持している。なお、この待機位置Ｉでは、商品搬出シュータ６ａに通じる商品収納庫３の商品払出し口にフラッパ式の開閉扉を設けて庫内から冷気が漏出するのを防ぐようにしている。
【００２１】
上記の販売待機状態から販売指令が与えられると、Ｘ−Ｙ搬送機構７が始動して商品キャッチ機構８を待機位置Ｉから商品ラック４の指定したコラム４ａの位置IIに移動する。次いで、このアクセス位置IIで商品キャッチ機構８の駆動モータ１８ａを正転させることにより、伸縮リンク機構１８を伸ばして吸着パッド１９をコラム４ａの最後列に並ぶ商品９に押し当て、真空ポンプ２０により真空引きして商品９を吸着する。なお、この動作過程で吸着パッド１９を商品９に押し当てると支持アーム１９が傾動してリミットスイッチ２１が応動動作し、このスイッチ動作信号で駆動モータ１８ａを一時停止させて伸縮リンク機構１８の伸長操作を停止させる。
【００２２】
次に、伸縮リンク機構１８の駆動モータ１８ａを逆転してパンタグラフを折り畳み、商品９を吸着保持したまま吸着パッド１９を後退移動して最後列に並ぶ商品９をコラム４ａから背後に切り出す。続いてＸ−Ｙ搬送機構７を始動して商品キャッチ機構８を元の待機位置Ｉに復帰させる。そして、この待機位置Ｉでは商品キャッチ機構８の駆動モータ１８ａを再び正転させ、伸縮リンク機構１８を伸ばしてキャッチした商品９を商品収納庫の払出し口から前方に突き出して駆動モータ１８ａを一旦停止した後に真空ポンプ２０の運転を停止し、いままで吸着パッド１９に吸着保持していた商品９を放出する。これにより、商品９は搬出シュータ６ａの上を滑動して商品取出口６の中に落ち込む（位置III）。次いで商品キャッチ機構８の駆動モータ１８ａを逆転して伸縮リンク機構１８を折り畳み、商品キャッチ機構８を元の待機位置Ｉに復帰させて一連の商品販売動作が終了する。
【００２３】
上記した販売動作の説明で判るように、商品キャッチ機構８により前後一列に並べて商品ラック４のコラム４ａに収納した商品９を最後列の商品から順に切り出した上で、Ｘ−Ｙ搬送機構７との共同操作により商品ラック４の背後側を機内搬送して商品取出口６に送出する。したがって、販売が進んで商品の在庫数が減少しても、コラム４ａの最前列に並ぶ商品９は最後の１個まで当初の位置に留まっており、前面扉２の透視断熱ガラス５を透視して機外前方から庫内の商品を容易に目視できる。したがって、従来構造のように商品ラック４のコラムに収納商品をピッチ送りするコンベア機構が必要ない。
【００２４】
また、商品ラック４に商品を補充する場合には、図３のように前面扉２を開いた上で、コラム４ａに残る在庫商品は残したまま、前方から新しい補充商品を押込み装填することにより、商品９を先入れ・先出しに対応した順序に並べて収納できる。これにより、従来構造のように商品補充時に商品ラック４を前方に引き出して補充商品を後列側に装填したり、在庫商品を一旦取り出して補充商品を後列側に装填するといった面倒な手間が必要なくて商品補充作業が楽に行える。
【００２５】
なお、図示実施例の形態では、吸着パッド１９の移動機構として伸縮リンク機構１８を採用しているが、この伸縮リンク機構を送りねじ機構，あるいはラック／ピニオン機構に代えて実施することもできる。また、図示実施例では庫内を保冷してコールド商品を販売するものについて説明したが、庫内を加温してホット商品を販売するもの、さらには庫内に保冷室と加温室を画成してコールド商品とホット商品を併売する自動販売機にも適用することができ、本発明は図示の実施形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施例による自動販売機の機内構造図で、（ａ），（ｂ）はそれぞれ自動販売機の縦断側面図，および横断平面図
【図２】図１の正面図
【図３】図２の前面扉を開放した状態の外観図
【図４】図１における商品キャッチ機構の外観斜視図
【図５】図４の詳細構造図で、（ａ），（ｂ）はそれぞれ側面図，および平面図
【図６】図４の商品キャッチ機構を搭載して商品ラックの背後側に装備したＸ−Ｙ搬送機構の全体構造を表す斜視図
【図７】図６の要部構造図で、（ａ）は一部切欠正面図、（ｂ），（ｃ）はそれぞれ（ａ）の側視断面図，および平面図
【符号の説明】
【００２７】
１    本体キャビネット
２    前面扉
３    商品収納庫
４    商品ラック
４ａ  コラム
５    透視断熱ガラス
６    商品取出口
６ａ  搬出シュータ
７    Ｘ−Ｙ搬送機構
８    商品キャッチ機構
９    商品
１８    伸縮リンク機構
１９    吸着パッド
２０    真空ポンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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