JP3778097B2

JP3778097B2 - Cup vending machine lid mounting device

Info

Publication number: JP3778097B2
Application number: JP2002027466A
Authority: JP
Inventors: 登千木良; 一芳石井
Original assignee: Fuji Electric Retail Systems Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Retail Systems Co Ltd
Priority date: 2002-02-04
Filing date: 2002-02-04
Publication date: 2006-05-24
Anticipated expiration: 2022-02-04
Also published as: JP2003228764A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コーヒーやジュースなどの飲料をカップに注ぎ入れて販売するカップ式自動販売機の内部に設けられ、購入者への飲料の提供前に、その飲料の入ったカップに自動的にリッド（ふた）を装着するカップ式自動販売機のリッド装着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のリッド装着装置として、飲料入りカップの上端部の開口を、フィルム状の樹脂製シートでシールするものが知られている（例えば特開２００１−２２９４５１号公報）。このリッド装着装置は、ロール状に巻かれた長尺の樹脂製シートを、カップ搬送経路上のシール位置に引き出した状態でセットするシートセット機構と、シール位置に到達した飲料入りカップを、樹脂製シートの下側で昇降させるカップ昇降機構と、樹脂製シートを、カップの開口周縁部との間で上下から挟みながら、カップの開口周縁部に熱圧着させてシールするシール機構とを備えている。
【０００３】
このようなリッド装着装置により、飲料入りカップの開口をシールすることで、例えば、購入者がそのカップ飲料を持ち運ぶ際や、テーブルなどの上でカップを誤って倒した場合であっても、カップ内の飲料はこぼれることがない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のようにふたのされたカップ飲料では、樹脂製シートがカップの開口から一旦剥がされると、その樹脂製シートで、再度、カップにふたをすることはできない。このため、飲み掛けのカップを誤って倒した場合には飲料がこぼれてしまい、また、飲み掛けのまま、しばらくの間置いておきたい場合にカップをそのまま放置しておくと、カップ内にほこりなどが入ってしまうおそれがあり、さらに、カップ内の飲料がホット飲料である場合、再び飲もうとしたときには、その飲料が既に冷めてしまっていることもある。
【０００５】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、着脱自在のリッドを飲料入りカップに自動的に装着できるカップ式自動販売機のリッド装着装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係るカップ式自動販売機のリッド装着装置は、販売時に、飲料入りのカップにリッドを装着するカップ式自動販売機のリッド装着装置であって、上下方向に貫通した開口を有し、リッドを開口に係止した状態で保持するためのリッド保持機構と、このリッド保持機構の上方に配置されたリッド装着機構と、リッド保持機構に保持されたリッドに向かって下方から、カップを上昇させることにより、カップを介して押し上げられたリッドを、リッド装着機構に当接させながらカップに装着するカップ上昇手段と、を備え、リッド保持機構は、開口を有し且つ水平面内で移動可能な遊びを有するように設けられたリッド保持リングを備えていることを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、販売時に、リッド保持機構の開口に係止された状態で保持されたリッドに対して下方から、カップ上昇手段により、飲料入りのカップを上昇させる。そうすると、そのリッドは、カップによって押し上げられ、上方のリッド装着機構に当接しながら、カップに装着される。このようにして、上記構成のリッド装着装置により、着脱自在のリッドを、飲料入りカップに自動的に装着することができる。また、リッド保持機構のリッド保持リングが、水平面内で移動可能な遊びを有しているので、リッドをカップに装着する際に、カップの開口の中心とリッドの中心を互いに合致させるように、リッド保持リングが水平面内で若干移動することができる。これにより、カップの開口の中心とリッドの中心とを自動的に合致させながら、リッドをカップに適正に且つ容易に装着させることができる。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１のカップ式自動販売機のリッド装着装置において、リッド装着機構は、カップで押し上げられることにより当接したリッドを、上方から押圧するためのリッド押圧体と、このリッド押圧体を上下方向に移動自在に支持する支持部材と、リッド押圧体を下方に付勢する付勢手段と、を有していることを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、リッドがリッド装着機構のリッド押圧体に当接した後もさらにカップを上昇させると、リッド押圧体は、付勢手段に抗して押し上げられる。これにより、リッドは、リッド押圧体に次第に強く押し当てられ、上方からの適度な押圧力で無理なくカップに装着される。
【００１０】
請求項３に係る発明は、販売時に、飲料入りのカップにリッドを装着するカップ式自動販売機のリッド装着装置であって、上下方向に貫通した開口を有し、リッドを開口に係止した状態で保持するためのリッド保持機構と、このリッド保持機構の上方に配置されたリッド装着機構と、リッド保持機構に保持されたリッドに向かって下方から、カップを上昇させることにより、カップを介して押し上げられたリッドを、リッド装着機構に当接させながらカップに装着するカップ上昇手段と、を備え、カップ上昇手段は、カップを載置した状態で支持するカップ支持部材と、カップへのリッドの装着の際に、カップ支持部材を上方に駆動することにより、カップを上昇させる駆動機構と、この駆動機構を制御する制御手段と、を有しており、制御手段は、カップ支持部材の上昇速度を、カップとともに上昇するリッドがリッド装着機構の付近の第１所定高さに到達するまで、第１所定速度に制御し、その後は、第１所定速度よりも遅い第２所定速度に制御することを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、前記請求項１と同様に、販売時に、リッド保持機構の開口に保持されたリッドに対して下方から、飲料入りのカップを上昇させると、そのリッドは、カップによって押し上げられ、上方のリッド装着機構に当接しながら、カップに装着される。これにより、着脱自在のリッドを、飲料入りカップに自動的に装着することができる。また、駆動機構により、カップ支持部材が上方に駆動されると、これに載置されたカップは上昇し、リッド保持機構に保持されたリッドをリッド装着機構に向かって押し上げる。この場合、カップ支持部材の上昇速度は、リッドがリッド装着機構の付近の第１所定高さに到達するまで、第１所定速度に制御され、その後は、第１所定速度よりも遅い第２所定速度に制御される。これらの第１および第２所定速度をそれぞれ適切に設定することにより、リッドがリッド装着機構に接近する第１所定高さまでは、カップを速く上昇させることで、販売時間の短縮を図ることができる一方、その後は、カップをゆっくり上昇させることで、カップへのリッドの装着を適正に行うことができる。
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項３のカップ式自動販売機のリッド装着装置において、リッド保持機構は、開口を有し且つ水平面内で移動可能な遊びを有するように設けられたリッド保持リングを備えていることを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、上記リッド保持リングが、水平面内で移動可能な遊びを有しているので、リッドをカップに装着する際に、カップの開口の中心とリッドの中心を互いに合致させるように、リッド保持リングが水平面内で若干移動することができる。これにより、カップの開口の中心とリッドの中心とを自動的に合致させながら、リッドをカップに適正に且つ容易に装着させることができる。
【００１４】
請求項５に係る発明は、請求項３または４のカップ式自動販売機のリッド装着装置において、上昇していない状態でのカップ支持部材の所定の基準部位とリッド装着機構との間の上下方向の距離を測定する測定手段と、この測定手段で測定された距離に応じて、第１所定高さを算出する算出手段と、をさらに備えていることを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、測定手段により、上昇していない状態でのカップ支持部材の所定の基準部位とリッド装着機構との間の上下方向の距離を測定し、これに応じて、算出手段により、第１所定高さを算出するので、カップ支持部材とリッド装着機構との相互距離の製造上のばらつきや、これらの使用あるいはメンテナンスに伴う変化を吸収しつつ、第１所定高さを適正に求めることができる。この第１所定高さに応じて、カップの上昇速度を適切に制御することにより、カップへのリッドの適正な装着をより確実に行うことができる。
【００１６】
請求項６に係る発明は、請求項３ないし５のいずれかのカップ式自動販売機のリッド装着装置において、リッド装着機構は、カップで押し上げられることにより当接したリッドを、上方から押圧するためのリッド押圧体と、このリッド押圧体を上下方向に移動自在に支持する支持部材と、リッド押圧体を下方に付勢する付勢手段と、リッド押圧体が第２所定高さまで上昇したか否かを検出する検出手段と、を有しており、制御手段は、検出手段により、リッド押圧体が第２所定高さまで上昇したことが検出されたときに、カップ支持部材の上昇を停止させるように、駆動機構を制御することを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、リッドがリッド装着機構のリッド押圧体に当接した後もさらにカップを上昇させると、リッド押圧体は、付勢手段に抗して押し上げられる。そして、検出手段により、リッド押圧体が第２所定高さまで上昇したことが検出されると、駆動機構によるカップ支持部材の上昇が停止し、これに伴い、カップの上昇も停止する。したがって、リッドがリッド押圧体に次第に強く押し当てられ、上方からの適度な押圧力で無理なくカップに装着されることに加えて、リッド押圧体を第２所定高さに押し上げる位置まで、カップ支持部材が上昇することで、リッドの装着をより確実に行えるとともに、リッドの装着終了後、カップを無理に上昇させることがないので、カップやリッドの変形を確実に防止することができる。
【００１８】
請求項７に係る発明は、請求項２または６のカップ式自動販売機のリッド装着装置において、リッド押圧体は、支持部材に上下方向に移動自在に且つ鉛直軸線回りに回転自在に支持されたローラホルダと、このローラホルダに、その径方向に水平に延びる複数の軸線回りにそれぞれ回転自在に支持され、開口に臨む複数のローラと、を有しており、リッド装着機構は、カップへのリッドの装着時に、ローラホルダを、支持部材を介して回転駆動するホルダ駆動モータを、さらに有していることを特徴とする。
【００１９】
この構成によれば、カップへのリッドの装着時に、ホルダ駆動モータにより、ローラホルダが支持部材を介して回転駆動されると、各ローラは、支持部材を中心に鉛直軸線回りに回転する。すなわち、各ローラは、リッドの上方を、その上面周縁部に沿って転動可能に回転する。そして、カップに押し上げられたリッドは、ローラに当接し、このローラがリッド上を転動する。この場合、リッドのカップにしっかりと装着されていない部分が、他の部分に比べて高くなることで、リッドの姿勢が水平面に対して傾斜しても、その高い部分が、ローラで繰り返し押圧される。これにより、リッドは、その姿勢が水平になるように修正されながら、カップに装着され、これにより、リッドが適正な姿勢でカップに装着される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態によるリッド装着装置を内蔵したカップ式自動販売機を示し、図２〜図５は、その内部構造を示している。この自動販売機１は、コーヒーやジュースなどの飲料をカップに注ぎ入れて販売するものであり、リッド装着装置２により、着脱自在のリッドＬを飲料の入ったカップＣに装着し、ふた付きのカップ飲料Ｄを購入者に提供できるものである。
【００２１】
図１に示すように、自動販売機１は、前面が開口した縦長ボックス状の販売機本体３と、この販売機本体３の前面を開閉するメインドア４とを備えている。メインドア４の中央部には、購入者が商品であるカップ飲料Ｄを取り出すための商品取出し部５が設けられている。この商品取出し部５は、ある程度の奥行き寸法を有し、メインドア４の上半部よりも前方に若干突出した水平なステージ５ａを有している。ステージ５ａの中央部には、販売時に、カップ飲料Ｄが上昇しながら出てくる販売口５ｂが設けられている。この販売口５ｂは、常時は閉鎖しており、販売時にカップ飲料Ｄがステージ５ａ上に出る際に開口するようになっている。なお、ステージ５ａの下方は、正面形状が半楕円形に形成されるとともに、メインドア４の他の部分よりも前方に若干張り出したデザインになっている。
【００２２】
また、いずれも図示しないが、この自動販売機１のメインドア４には、一般的なカップ式自動販売機と同様に、商品選択ボタン、金銭投入口および釣銭返却口などが設けられている。さらにこれらに加えて、メインドア４には、カップ飲料にリッドＬを装着するか否かを、購入者が自ら選択するためのリッド装着ボタンも設けられている。したがって、例えば、通常の販売ではリッドＬを装着せず、購入時にリッド装着ボタンが押されたときだけリッドＬを装着するように、自動販売機１が設定されている場合、リッドＬが不要な購入者は、一般的なカップ式自動販売機と同様にしてカップ飲料を購入することができる一方、リッドＬが必要な購入者は、購入時にリッド装着ボタンを押すことによって、ふた付きカップ飲料Ｄを得ることができる。
【００２３】
さらにまた、メインドア４には、提供されたふた付きカップ飲料ＤのリッドＬが、カップＣに適正に装着されているか否かを購入者に報知するための表示部（図示せず）が設けられている。この表示部には、後述するリッド適正装着検出部によって、リッドＬの装着が不適正であると検出されると、その旨が表示される。これにより、購入者に対し、ふた付きカップ飲料Ｄの取り扱いの注意を喚起することができる。なお、表示部の代わりに、あるいはこれとともに、音声で警告を発するようにしてもよい。
【００２４】
図２に示すように、販売機本体３には、上記リッド装着装置２の他、多数のカップＣを収納するとともに、販売時にカップＣを１個ずつ落下させ、後述するカップ供給位置に供給するカップディスペンサ６や、各種の原料がそれぞれ収納された複数（本実施形態では６つ）のキャニスタ７などが内蔵されている。カップディスペンサ６は、円筒状に形成され、上下方向に互いに積み重なった多数のカップＣを複数列、収納するカップ収納器６ａと、販売時に、選択された商品に応じたカップ列の最下位のカップＣを、それよりも上側の他のカップと切り離し、落下させるカップドロッパ６ｂとを有している。
【００２５】
一方、各キャニスタ７には、互いに異なる粉末あるいは顆粒状の原料、例えばコーヒや紅茶、ココア、さらにはジュースなどの原料が収納されており、販売時に、選択された商品に応じた原料が、原料シュート７ａを介してミキシングボウル８に所定量吐出されるようになっている。なお、ミキシングボウル８に吐出された原料は、湯あるいは水とともに攪拌され、その混合液が、飲料チューブ９およびその先端部の飲料ノズル１０（図５参照）を介して、後述する飲料供給位置に搬送されたカップＣに供給される。
【００２６】
次に、リッド装着装置２について詳述する。このリッド装着装置２は、上下方向に積み重なった状態の多数のリッドＬを収納するリッドストッカ１１と、販売時にリッドストッカ１１から１つずつリッドＬを取り出すとともに、所定位置まで移送するリッド取出し・移送装置１２と、カップＣを前後方向および上下方向に搬送するカップ搬送装置１３と、このカップ搬送装置１３とによって、リッドＬを上方から押圧するようにカップＣに嵌め込むリッド押圧装置１４（リッド装着機構）と、これらを制御するマイクロコンピュータを有する図示しない制御装置（制御手段、算出手段）などを備えている。
【００２７】
なお、本実施形態に使用するリッドＬおよびカップＣは、例えば図６に示すように形成されている。具体的には、リッドＬは、厚さの薄いプラスチックからなり、同図（ａ）に示すように、平面形状が円形で且つある程度の高さを有し、下面が開口している。また、リッドＬの上部には、直径がカップＣの下端部のそれとほぼ同じ大きさの凹部１６が形成されている。これにより、ふた付きカップ飲料Ｄの凹部１６に、他のカップ飲料のカップの下端部を嵌め込むことが可能であり、そうすることにより、複数のカップ飲料を持ち運ぶ際に、それらを互いに積み重ねて持ち運ぶこともできる。また、リッドＬの側部には、カップＣの後述するカール部１８に嵌合する、外方に凸の嵌合部１７が形成されている。この嵌合部１７の直径は、カップＣのカール部１８の直径よりも若干小さくなっており、したがって、リッドＬは、カップＣの上端部の開口にスナップ嵌めでしっかりと装着でき、装着した状態では、カップＣから外れにくくなる。
【００２８】
一方、カップＣは、一般的な紙カップであり、上端部の開口周縁部がカール状に形成されている（カール部１８）。そして、このカール部１８に、上述したように、リッドＬの嵌合部１７が嵌合することによって、リッドＬがカップＣにしっかりと装着される。これにより、飲料の入ったカップＣを傾けたり、倒したりしても、飲料がカップＣからこぼれることがない。なお、図６（ａ）の２点鎖線で示すように、リッドＬの上面に、開口１９を形成してもよく、この場合には、開口１９を、飲み口として、あるいはストローの挿入口として利用することができる。
【００２９】
図３および図４に示すように、リッドストッカ１１は、縦長のストッカフレーム２１と、上下方向に延びるとともに、ストッカフレーム２１に、鉛直軸線を中心として回転自在に支持されたリッド収納器２２と、ストッカフレーム２１の上部に取り付けられ、リッド収納器２２を所定角度、回転させるためのストッカ駆動機構２３などを有している。
【００３０】
ストッカフレーム２１は、上下方向に延びるフレーム本体２１ａを有しており、このフレーム本体２１ａの下端部および上端部にそれぞれ、前方に水平に延びるベースプレート２４および支持プレート２５が設けられている。図８および図９に示すように、ベースプレート２４の所定位置には、リッドＬの外径よりも一回り大きなリッド取出し孔２４ａが形成されている。一方、支持プレート２５には、取付金具２５ａを介して、ストッカ駆動機構２３が取り付けられている。そして、これらのベースプレート２４および支持プレート２５の間に、リッド収納器２２が回転自在に支持されている。
【００３１】
リッド収納器２２は、図７〜図９に示すように、上下方向に延びる３つの筒状の収納ドラム２６を有しており、これら収納ドラム２６の各々に、上下方向に積み重なった状態の多数のリッド（リッド列）が収納される。また、これらの収納ドラム２６は互いに、上下方向に延びる回転軸２２ａを中心に対称に配置されている。各収納ドラム２６は、平面形状がリッドＬの外径よりも一回り大きな蜂の巣状に形成されており、回転軸２２ａの反対側の半部が開閉扉２７によって開閉されるようになっている。この開閉扉２７は、上下に２分割されており、各々の戸当たり側には、マグネット２８が取り付けられている。したがって、各開閉扉２７のマグネット２８がそれに対応する位置の吸着用プレート２９に着脱することにより、各収納ドラム２６へのリッド列の補充の際に、開閉扉２７を簡単に開閉することができる。なお、この開閉扉２７には、複数の縦長のスリット２７ａが形成されており、これにより、メインドア４の開放時には、開閉扉２７を開放することなく、収納ドラム２６内のリッドＬの残量を外部から容易に視認することができる。
【００３２】
また、リッド収納器２２の回転軸２２ａの上端部には、ギヤ２２ｂが固定されており、このギヤ２２ｂがストッカ駆動機構２３によって回転駆動されることによって、リッド収納器２２が所定角度回転する。ストッカ駆動機構２３は、モータ３１と、ギヤボックス３２を介して、モータ３１により回転駆動される駆動軸３３などを有している。この駆動軸３３には、その下端部に、リッド収納器２２の上記ギヤ２２ｂにかみ合うギヤ部３４が設けられる一方、上端部に、リッド収納器２２の回転角度を制御するための円板状の制御板３５が設けられている。また、この制御板３５の付近には、光センサからなるストッカセンサ３６が配置されており、このストッカセンサ３６により、制御板３５の所定位置に形成されたスリット３５ａの位置が検出される。この検出結果に基づき、モータ３１の作動が制御されることによって、リッド収納器２２が所定角度、回転する。
【００３３】
図１０は、図４に示すリッド装着装置２からリッドストッカ１１を省略した部分を拡大して示しており、図１１はその上面図の一部を示している。これらの図および図９に示すように、リッドストッカ１１の下側、より具体的には、ベースプレート２４のリッド取出し孔２４ａの下側には、リッド列のうちの最下位のリッドＬを、それよりも上側のリッドと切り離すためのリッドセパレータ４１が取り付けられている。なお、以下の説明では、リッド列のうちの最下位のリッドＬおよびそのすぐ上のリッドＬをそれぞれ、適宜、「装着リッドＬ１」および「次装着リッドＬ２」と称呼する。
【００３４】
図１２に示すように、リッドセパレータ４１は、リッド取出し孔２４ａとほぼ同じ大きさで同心に位置するリッド支持孔４２を有する、平面形状がリング状のケース４３と、互いに等角度で、リッド支持孔４２に臨むようにケース４３内に配置され、装着リッドＬ１の支持および切離しを行うための複数（本実施形態では６個）のリッドカム４４と、これら全てのリッドカム４４を、同期して所定角度、回転させるためのリングギヤ４５と、このリングギヤ４５を所定角度、回転させるためのセパレータモータ４６と、リングギヤ４５の回転位置を検出するための２つのリングギヤセンサ４７、４７などを有している。
【００３５】
ケース４３は、互いに上下対称な上ケース４３ａおよび下ケース４３ｂを上下に組み合わせて構成されており、これら上下のケース４３ａ、４３ｂにそれぞれ、各リッドカム４４が鉛直軸線を中心として回転自在に支持されている。各リッドカム４４は、図１２（ｃ）に示すように、上下方向に延びる回転軸４４ａを間にして、互いに反対方向に水平に突出した一対の凸部４４ｂ、４４ｂを、上下２段で有している。同図（ａ）に示すように、各リッドカム４４の一対の凸部４４ｂ、４４ｂが、ケース４３のリッド支持孔４２の半径方向に向いているときには、内側の凸部４４ｂによって、装着リッドＬ１の下面周縁部が下側から支持される。また、各リッドカム４４の下部には、上記リングギヤ４５にかみ合うギヤ部４４ｃが設けられている。なお、各リッドカム４４の下段の一対の凸部４４ｂ、４４ｂは、上段のそれによって、装着リッドＬ１を誤って支持できなかったときの予備として設けられている。
【００３６】
リングギヤ４５は、ケース４３の外径よりも一回り小さく形成されており、内周部に、６個のリッドカム４４のギヤ部４４ｃにそれぞれかみ合う多数の歯が形成されている。また、リングギヤ４５には、図１２（ａ）および図１３に示すように、半径方向に延びる駆動用および回転位置検出用の長孔４５ａ、４５ｂがそれぞれ、所定位置に形成されている。駆動用長孔４５ａには、所定形状のクランク４８の一端部が摺動自在に挿入されており、そのクランク４８の他端部がセパレータモータ４６の回転軸４６ａに固定されている。
【００３７】
一方、回転位置検出用の長孔４５ｂは、リングギヤ４５の駆動用の長孔４５ａの向い側の位置に形成されており、リングギヤ４５が図１３（ａ）に示す位置にあるときに、一方のリングギヤセンサ４７（４７Ａ）で検出されるようになっている。この一方のリングギヤセンサ４７Ａおよび他方のリングギヤセンサ４７Ｂはいずれも光センサからなり、またこれらは互いに、所定距離、離隔して配置されている。
【００３８】
このように構成されたリッドセパレータ４１では、リングギヤ４５およびリッドカム４４が図１２（ａ）および図１３（ａ）に示す状態にあるときには、６つのリッドカム４４のリッド支持孔４２の中心に向いた各凸部４４ｂによって、装着リッドＬ１の下面周縁部を下側から支持する。この状態から、セパレータモータ４６が作動し、クランク４８が図１３（ａ）の矢印Ａに示す方向に所定角度（約８０度）、回転することによって、リングギヤ４５が矢印Ｂに示す方向に回転し、これに伴い、回転位置検出用の長孔４５ｂが移動し、他方のリングギヤセンサ４７Ｂで検出されたときに、セパレータモータ４６が停止する。これにより、リングギヤ４５は、矢印Ｂに示す方向に所定角度（約５度）、回転する一方、これに伴い、６つのリッドカム４４はそれぞれ、図１３（ｂ）に示すように、約９０度回転し、これにより、装着リッドＬ１の支持が解除される。
【００３９】
なお、図１３（ｂ）に示す状態において、クランク４８が上記矢印Ａと逆方向（矢印Ａ’）に所定角度（約８０度）、回転することにより、リングギヤ４５が矢印Ｂ’に示す方向に回転し、これにより、リングギヤ４５およびリッドカム４４が同図（ａ）に示す状態に復帰する。
【００４０】
また、リッドセパレータ４１のケース４３には、リッド支持孔４２内のリッドＬの有無を検出するリッド有無センサ４９が設けられている。このリッド有無センサ４９は、互いに間隔を存し且つ水平に対向するように配置された発光素子４９ａおよび受光素子４９ｂからなる光センサで構成されている。発光素子４９ａからの光がリッド支持孔４２内のリッドＬで遮られたときには、リッドＬがリッド支持孔４２内に存在しており、図示しない上記制御装置により、リッドセパレータ４１の上方に位置するリッド収納器２２の収納ドラム２６がリッド切れではないと判定される。逆に、発光素子４９ａからの光が何ら遮られることなく、受光素子４９ｂで受光されたときには、前述の収納ドラム２６がリッド切れであると判定される。
【００４１】
以上のように構成されたリッドストッカ１１およびリッドセパレータ４１では、販売時にふた付きカップ飲料が選択されることで、リッドセパレータ４１の上方に位置するリッド収納器２２の収納ドラム２６内のリッド列が、最下位のものから順に切り離され、消費されてゆく。そして、販売時（例えば、今回の販売で最後のリッドＬを消費したとき）に、リッド有無センサ４９を介して、前述の収納ドラム２６がリッド切れであると判定されると、次回のふた付きカップ飲料の販売に備えて、リッド収納器２２が所定角度（１２０度）、回転し、これにより、リッド切れの収納ドラム２６が、リッド列を収納した新たな収納ドラム２６に切り替わる。この場合、新たな収納ドラム２６内のリッド列は、ベースプレート２４上を摺動しながら、ベースプレート２４の上記リッド取出し孔２４ａまで移動する。
【００４２】
また、このような収納ドラム２６の切替えに先立ち、後述するリッド取出し機５４が、リッド取出し孔２４ａ付近まで上昇する。具体的には、リッド取出し機５４の円柱状の本体部６１が、リッドセパレータ４１のリッド支持孔４２を下方から貫通し、リッド取出し孔２４ａの付近まで上昇する（図１７参照）。その後、上記のように収納ドラム２６が切り替えられると、新たな収納ドラム２６内のリッド列のうちの最下位の装着リッドＬ１が、リッド取出し孔２４ａを介して若干落下し、本体部６１の上端面を覆うように、これに載る。その後、リッド取出し機５４が下降し、その途中で、装着リッドＬ１がリッドセパレータ４１のリッド支持孔４２内で支持される。これにより、収納ドラム２６の切替えが終了する。
【００４３】
このように、収納ドラム２６の切替えの際に、リッド取出し孔２４ａ付近まで上昇したリッド取出し機５４の本体部６１に、装着リッドＬ１を一旦載せてからリッドセパレータ４１にセットするので、その装着リッドＬ１を、ベースプレート２４上からリッド取出し孔２４ａを介して落下させ、リッドセパレータ４１に直接セットする場合に比べて、その落下距離を非常に短くすることができる。これにより、リッドセパレータ４１へのリッド列のセットを適正に且つ安定して行うことができる。
【００４４】
なお、収納ドラム２６のリッド切れの判定において、リッド支持孔４２内にリッドＬが全く存在しない場合を、収納ドラム２６のリッド切れと判定する他、リッド有無センサ４９の上下方向の位置を、適宜、設定することによって、リッド支持孔４２内にリッドＬが１個あるいは数個存在している状態のときに、収納ドラム２６がリッド切れになったと判定するようにしてもよい。この場合には、リッド支持孔４２内に残存する最上位のリッドＬと、リッド取出し孔２４ａとの距離が短くなるため、収納ドラム２６の切替時に、新たな収納ドラム２６内のリッド列の最下位のリッドＬが、リッド取出し孔２４ａを介してそのまま落下し、残存するリッドＬに上方から積み重なる。したがってこの場合には、リッド取出し機５４を作動させなくても、リッドセパレータ４１へのリッド列のセットを適切に行うことが可能である。
【００４５】
次に、リッド取出し・移送装置１２について説明する。図１０および図１１に示すように、リッド取出し・移送装置１２は、上記リッドセパレータ４１の下方に配置されており、リッドセパレータ４１のリッド支持孔４２内で支持された装着リッドＬ１を、下方へ移動させながら取り出すリッド取出し装置５１と、これによって取り出された装着リッドＬ１を、後述するリッド受取位置からリッド装着位置まで移送するリッド移送装置５２とで構成されている。
【００４６】
リッド取出し装置５１は、図１４および図１５に示すように、上下方向に延びる１対の案内レール５３、５３によって案内される昇降自在のリッド取出し機５４を有している。このリッド取出し機５４は、上下方向に延びる円柱状の本体部６１と、この本体部６１の下部から案内レール５３、５３間に延びるベース部６２とを有しており、これら本体部６１およびベース部６２により、正面形状がほぼＬ字状に形成されている。
【００４７】
本体部６１は、上記リッドセパレータ４１のリッド支持孔４２と同心となるように位置しており、本体部６１の外径が、リッドＬの下面の開口１９よりも一回り小さく形成されている。また、本体部６１およびベース部６２の内部には、リッド把持機構６３が設けられており、このリッド把持機構６３の後述するリッド把持プレート６４が、装着リッドＬ１に内側から係合することによって、その装着リッドＬ１を掴めるようになっている。なお、図１４および図１５（ａ）に示すように、リッド取出し機５４の本体部６１の上端部には、側壁に４つの開口６１ｂを有するカバー６１ａが取り付けられており、リッド把持機構６３の後述する各リッド把持プレート６４の把持部６４ｂがそれぞれ、開口６１ｂから出没するようになっている。
【００４８】
リッド把持機構６３は、図１５および図１６に示すように、所定形状の４つのリッド把持プレート６４と、これら４つのリッド把持プレート６４を、上下方向に延びる駆動軸６５を中心に互いに対称に配置した状態で、各々を上下方向に延びる支持ピン６６を介して回動自在に支持する把持プレートホルダ６７と、４つのリッド把持プレート６４の内方に配置され、所定角度、回転することによって、各リッド把持プレート６４を回動させる所定形状のカムプレート６８と、このカムプレート６８を、上記駆動軸６５およびギヤボックス６９を介して、所定角度、回転駆動するリッド把持モータ７０などで構成されている。
【００４９】
リッド把持プレート６４は、所定形状の金属板を曲げ加工することなどで成形されており、ある程度の高さを有するとともに、平面形状がくの字状で且つその一端部が支持ピン６６に回動自在に連結されたアーム部６４ａと、このアーム部６４ａの支持ピン６６と反対側の端部に連なるとともに、アーム部６４ａに対して直角に外方に屈曲し、平面形状が矩形状の把持部６４ｂとを有している。また、各リッド把持プレート６４は、図１５（ｂ）および図１６に示すように、支持ピン６６に設けられたねじりコイルばね６６ａによって、把持部６４ｂが内方、すなわちカムプレート６８側に付勢され、これに当接している。このカムプレート６８は、平面形状がほぼ正方形で、外周が図１６に示すように形成されている。
【００５０】
図１５（ｂ）に示すように、駆動軸６５の下端部には、カムプレート６８の回転角度を制御するための円板状の制御板７１が設けられている。また、この制御板７１の付近には、光センサからなるリッド把持センサ７２が配置されており、このリッド把持センサ７２により、制御板７１の所定位置に形成された図示しないスリットの位置が検出される。この検出結果に基づき、リッド把持モータ７０の作動が制御されることによって、カムプレート６８が所定角度、回転する。
【００５１】
図１６（ａ）に示すように、各リッド把持プレート６４がカムプレート６８の辺部分に当接した状態では、把持部６４ｂの先端がカバー６１ａの開口６１ｂ付近に位置する。一方、この状態から、カムプレート６８が図１６（ｂ）に示すようにほぼ４５度回転すると、各リッド把持プレート６４は、ねじりコイルばね６６ａに抗して内方から押圧されることで回動し、把持部６４ｂが外方に若干突出する。
【００５２】
このように回動駆動されるリッド把持プレート６４では、図１６（ａ）に示す各リッド把持プレート６４の把持部６４ｂの先端を結んだときの円Ｅ１の直径は、リッドＬの嵌合部１７のそれよりも小さく、一方、図１６（ｂ）に示す円Ｅ２の直径は、リッドＬの嵌合部１７とそれとほぼ同一である。したがって、各リッド把持プレート６４が、同図（ｂ）に示す状態にあるときには、各把持部６４ｂの先端部で、リッドＬの嵌合部１７に内側から係合し、リッドＬを把持することが可能となる。逆に、各リッド把持プレート６４が、同図（ａ）に示す状態にあるときには、各把持部６４によるリッドＬの把持を解除することができる。なお、以下の説明では、図１６（ａ）および（ｂ）に示す各リッド把持プレート６４の状態をそれぞれ、「リッド解放姿勢」および「リッド把持姿勢」と称呼する。
【００５３】
以上のようなリッド把持機構６３を有するリッド取出し機５４は、図１４および図１５（ａ）に示すように、ベース部６２の端部（右部）に昇降機構７３を有している。この昇降機構７３は、エンコーダ付きのモータからなるリッド取出しモータ７４と、このモータ７４により、ギヤボックス７５を介して、水平軸線回りに回転駆動されるピニオン７６と、上下方向に延び、ピニオン７６にかみ合うラック７７とを有している。また、昇降機構７３の付近には、リッド取出し機５４の待機位置を検出するための光センサからなる待機位置センサ７８が配置されている。
【００５４】
図１７は、リッド取出し機５４の上端、すなわち本体部６１の上端を基準とするリッド取出し機５４の昇降位置を示している。同図に示すように、リッド取出し機５４は、待機位置Ｈ１と上限位置Ｈmaxとの間で昇降できるようになっており、また、これら待機位置Ｈ１および上限位置Ｈmaxに加え、これらの間のリッド把持位置Ｈ２および一時停止位置Ｈ３の２つの位置で停止できるようになっている。
【００５５】
これら４つの位置をそれぞれ具体的に説明する。まず、待機位置Ｈ１は、リッド取出し機５４の上昇開始前の位置であり、販売待機時には、この待機位置Ｈ１に、リッド取出し機５４が位置している。リッド把持位置Ｈ２は、リッド取出し機５４の上端が、リッドセパレータ４１の上端付近に位置し、リッド把持機構６３のリッド把持プレート６４がリッド把持姿勢となることで、装着リッドＬ１を把持可能な位置である。一時停止位置Ｈ３は、前述のリッド把持位置Ｈ２よりも、若干低い位置であり、その高さは、互いに積み重なった装着リッドＬ１および次装着リッドＬ２の下面間の高さとほぼ同じである。リッド上限位置Ｈmaxは、上記リッドストッカ１１のベースプレート２４とほぼ同じ高さであり、上述した収納ドラム２６の切替えの際に、リッド取出し機５４がこのリッド上限位置Ｈmaxまで上昇する。
【００５６】
図１８は、リッド移送装置５２を示している。同図に示すように、リッド移送装置５２は、ベースプレート８１と、このベースプレート８１の上側に設けられ、リッドＬを、上記リッドセパレータ４１の真下のリッド受取位置（図１８（ａ）、（ｂ）に示す位置）から、リッド装着位置（図２３に示す位置）に移送するためのリッド移送アーム８２（リッド保持機構）と、このリッド移送アーム８２を駆動するアーム駆動機構８３とを有している。
【００５７】
図１８（ａ）および（ｂ）に示すように、ベースプレート８１上の所定位置には、リッド移送アーム８２が当接することで、その可動範囲を規制するための２本のロッド８４、８５が立設されている。具体的には、ロッド８４およびロッド８５はそれぞれ、リッド移送アーム８２をリッド受取位置およびリッド装着位置に位置決めする。なお、ベースプレート８１上のロッド８４の付近には、マイクロスイッチからなる受取位置スイッチ８６が設けられており、リッド移送アーム８２がリッド受取位置に位置しているときには、この受取位置スイッチ８６がリッド移送アーム８２で押されるようになっている。
【００５８】
リッド移送アーム８２は、ある程度の厚みを有するとともに、平面形状が団扇状に形成されており、水平に延びるアーム部９１と、このアーム部９１に連なるリング状のリッド保持部９２とを有している。
【００５９】
アーム部９１は、リッド保持部９２と反対側の端部が、上下方向に延びる支持軸９３に回動自在で且つこれに沿って昇降自在に支持されている。アーム部９１の上側には、支持軸９３の上端部の軸受け９３ａとの間にコイルばね９４が設けられており、このコイルばね９４によって、リッド移送アーム８２全体が下方に付勢されている。また、アーム部９１の下部には、支持軸９３の周囲に下方に若干突出した凸部９１ａが設けられ、アーム駆動機構８３の後述するアーム駆動カム１０３にかみ合っている。
【００６０】
一方、リッド保持部９２は、二重構造になっており、アーム部９１と一体に形成されたリング部９５の内側に、リッドＬを保持するためのリッド保持リング９６を有している。図１８（ａ）、（ｃ）に示すように、リッド保持リング９６は、その内径がリッドＬの最大外径（下面の外径）よりも若干大きく形成される一方、外径がリング部９５の内径よりも若干小さくなっている。すなわち、リッド保持リング９６とリング部９５との間には、若干の隙間Ｆ（例えば２ｍｍ）が全周にわたって設けられており、これにより、リッド保持リング９６は、リング部９５に対しその半径方向に遊びを有している。
【００６１】
また、リッド保持リング９６の内周部には、その開口９６ａにリッドＬを係止するための４つのリッド係止爪９７が設けられており、これらは、開口９６ａに臨むように、リッド保持リング９６の内周に沿って互いに等角度で配置されている。各リッド係止爪９７は、図１８（ｃ）に示すように、正面形状が縦長の長方形で且つ側面形状が内側に凸のくの字状に形成され、その凸部分に、リッドＬを下側から支持した状態で係止するための係止部９７ａを有している。また、各リッド係止爪９７は、その上端部に設けられた支持軸９８に、係止部９７ａでリッドＬを係止可能なリッド係止位置（図１８（ｃ）の実線で示す位置）と、その係止を解除可能なリッド解除位置（同図の２点鎖線で示す位置）との間で回動自在に支持されている。さらに、各リッド係止爪９７は、上端部に設けられたねじりコイルばね９９によって、リッド係止位置に付勢されている。
【００６２】
アーム駆動機構８３は、図１８（ａ）、（ｂ）に示すように、リッド移送モータ１０１と、ベースプレート８１の下面に取り付けられたギヤボックス１０２を介して、リッド移送モータ１０１により回転駆動され、これにより、リッド移送アーム８２を駆動するアーム駆動カム１０３などで構成されている。なお、モータ１０１は、ベースプレート８１に形成された貫通孔８１ａを介して、上方に一部が突出した状態でギヤボックス１０２に連結されている。
【００６３】
アーム駆動カム１０３は、ベースプレート８１とリッド移送アーム８２との間に配置され、リッド移送アーム８２の支持軸９３と同心で回転自在に構成されている。また、アーム駆動カム１０３は、リッド移送アーム８２の凸部９１ａに、互いに回転不能に且つ上下方向に係脱自在にかみ合うように形成されている。このようなアーム駆動カム１０３が、ギヤボックス１０２を介して、モータ１０１により所定角度、回転駆動されると、これに伴い、リッド移送アーム８２がリッド受取位置とリッド装着位置との間で回動する。なお、アーム駆動カム１０３の付近には、光センサからなる２つの移送アームセンサ１０４、１０４が設けられており、これらのセンサ１０４、１０４および上記受取位置スイッチ８６によって、リッド移送アーム８２の位置が検出されるようになっている。
【００６４】
ここで、図１７および図１９〜図２２を参照しながら、リッド取出し装置５１により、リッドセパレータ４１から装着リッドＬ１を取り出し、それをリッド移送装置５２のリッド移送アーム８２に受け渡す一連の動作について順に説明する。なお、リッド取出し装置５１の作動開始前においては、リッド取出し機５４は、図１７に実線で示す待機位置Ｈ１に位置している。またこの場合、リッドセパレータ４１のリッドカム４４はいずれも、図１９（ａ）に示すように、凸部４４ｂがリッド支持孔４２の半径方向に向いている。
【００６５】
まず、リッド取出し機５４は、待機位置Ｈ１からリッド把持位置Ｈ２まで上昇する（図１９（ｂ））。そして、リッド把持機構６３の各リッド把持プレート６４は、リッド把持姿勢となり、装着リッドＬ１の嵌合部１７に内側から係合する（図１９（ｃ））。次いで、図２０（ａ）に示すように、リッドカム４４はいずれも、約９０度回転し、リッドカム４４の凸部４４ｂによる装着リッドＬ１の支持が解除される。その後、リッド取出し機５４が下降し、一時停止位置Ｈ３に停止する（図２０（ｂ））。そして、リッドカム４４は、反対回りに回転することで、図２０（ｃ）に示すように、元の位置に戻り、凸部４４ｂで次装着リッドＬ２を支持する。これにより、装着リッドＬ１は、リッドカム４４による支持が解除されるとともに、次装着リッドＬ２からの切り離しが可能な状態となる。
【００６６】
次いで、図２１（ａ）に示すように、リッド把持機構６３のリッド把持プレート６４が、リッド把持姿勢からリッド解放姿勢に戻り、これにより、装着リッドＬ１は、リッド取出し機５４の本体部６１のカバー６１ａ上に単に載置された状態となる。その後、一時停止位置Ｈ３のリッド取出し機５４は、再度下降し（図２１（ｂ））、待機位置Ｈ１に戻る。なお、リッド取出し機５４が一時停止位置Ｈ３から若干下降してから、リッド把持姿勢のリッド把持プレート６４をリッド解放姿勢に戻すようにしてもよい。この場合には、装着リッドＬ１をリッド把持プレート６４で把持したまま、リッド取出し機５４が若干下降するので、装着リッドＬ１を次装着リッドＬ２から確実に切り離すことができる。
【００６７】
このようにしてリッドセパレータ４１から取り出された装着リッドＬ１は、リッド取出し機５４の一時停止位置Ｈ３から待機位置Ｈ１への下降の途中に、図２２（ａ）および（ｂ）に順に示すように、リッド移送アーム８２の４つのリッド係止爪９７に係止される。以上のようにして、装着リッドＬ１がリッド移送アーム８２に受け渡され、この装着リッドＬ１は、図２３に示すように、リッド移送アーム８２によって、リッド受取位置からリッド装着位置に移送される。
【００６８】
次に、図２４、図２５を参照して、カップ搬送装置１３について説明する。上述したように、このカップ搬送装置１３は、カップディスペンサ６から受け取ったカップＣを、前後方向（図２４の左右方向）および上下方向に搬送するものであり、後述するそれぞれの所定位置で、カップＣへの飲料供給、そのカップＣへのリッドＬの装着、および購入者へのふた付きカップ飲料Ｄの提供が行われる。
【００６９】
カップ搬送装置１３は、カップＣを前後方向および上下方向にそれぞれ搬送する前後搬送装置１１１および上下搬送装置１１２で構成されている。前後搬送装置１１１は、前後方向に延びるとともに、上下搬送装置１１２の側部が摺動自在に係合する前後搬送フレーム１１３と、この前後搬送フレーム１１３の前端部および後端部にそれぞれ回転自在に設けられた前プーリ１１４および後プーリ１１５と、これらのプーリ１１４、１１５に巻き掛けられるとともに、上下搬送装置１１２の側部に連結されたタイミングベルト１１６と、後プーリ１１５を回転駆動するパルスモータからなる前後搬送モータ１１７と、上下搬送装置１１２の下端部のローラ１１２ａが転動自在に係合し、上下搬送装置１１２を前後方向に案内する案内レール１１８と、上下搬送装置１１２が、後述する飲料供給位置Ｐ２およびカップ飲料提供位置Ｐ４にそれぞれ到達したか否かを検出する２つの前後位置センサ１１９、１１９とを有している。なお、前後搬送フレーム１１３および案内レール１１８は、販売機本体３内の内壁や所定のフレーム３ａ（図２〜４参照）などに固定されている。
【００７０】
このような前後搬送装置１１１において、前後搬送モータ１１７で後プーリ１１５が回転駆動されると、タイミングベルト１１６が所定方向に回転し、これに伴い、上下搬送装置１１２が前後方向に移動するとともに、次の４つの所定位置、具体的には、カップ供給位置Ｐ１、飲料供給位置Ｐ２、リッド装着位置Ｐ３およびカップ飲料提供位置Ｐ４にそれぞれ停止するように制御される。
【００７１】
まず、カップ供給位置Ｐ１は、カップディスペンサ６からカップＣが供給される位置であり、カップドロッパ６ｂの真下の位置である。また、飲料供給位置Ｐ２は、カップＣに飲料を供給する位置であり、飲料ノズル１０の真下の位置である。また、リッド装着位置Ｐ３は、飲料が供給されたカップＣにリッドＬを装着する位置であり、カップ供給位置Ｐ１と飲料供給位置Ｐ２との間の位置である。また、カップ飲料提供位置Ｐ４は、カップ入り飲料を購入者に提供する位置であり、前後搬送フレーム１１３の前端付近の位置である。
【００７２】
なお、上述したように、上下搬送装置１１２は、２つの前後位置センサ１１９、１１９でそれぞれ検出されることによって、飲料供給位置Ｐ２およびカップ飲料提供位置Ｐ４に停止制御される。一方、カップ供給位置Ｐ１およびリッド装着位置Ｐ３における上下搬送装置１１２の停止制御は、前後位置センサ１１９、１１９で検出される飲料供給位置Ｐ２およびカップ飲料提供位置Ｐ４を基準としたときの、前後搬送モータ１１７に与えるパルス数で行われる。
【００７３】
図２５は、上下搬送装置１１２の内部構造を示している。この上下搬送装置１１２は、カップＣを昇降させるカップ昇降機構１２１（カップ上昇手段）と、カップＣを側方から軽く掴むように保持するカップ保持機構１２２とを有している。
【００７４】
カップ昇降機構１２１は、上端部にカップＣを載置するためのカップ台１２３（基準部位）を上端部に有するとともに、側面形状がＬ字状のカップ昇降アーム１２４（カップ支持部材）と、互いに間隔を存して上下方向に平行に延びるとともに、カップ昇降アーム１２４に螺合し、このカップ昇降アーム１２４を上下方向に移動させるための一対の送りねじ１２５、１２５と、これら送りねじ１２５、１２５の下端部間に配置された駆動ギヤ１２６と、この駆動ギヤ１２６を回転駆動するパルスモータからなるカップ昇降モータ１２７と、一対の送りねじ１２５、１２５の下端部にそれぞれ固定され、いずれも駆動ギヤ１２６にかみ合う２つのギヤ１２８、１２８と、カップ昇降アーム１２４の下限位置を検出する昇降アーム下限センサ１２９とを有している。
【００７５】
このように構成されたカップ昇降機構１２１では、カップ昇降モータ１２７により駆動ギヤ１２６が所定方向に回転駆動されると、これにかみ合うギヤ１２８、１２８をそれぞれ有する一対の送りねじ１２５、１２５が、互いに同一方向に回転する。そして、これらの送りねじ１２５、１２５に螺合するカップ昇降アーム１２４は、上下方向に移動し、これに伴い、カップ昇降アーム１２４のカップ台１２３に載置されたカップＣが昇降する。
【００７６】
なお、カップ昇降アーム１２４の昇降位置の制御は、昇降アーム下限センサ１２９で検出された下限位置（図２５（ｂ）に示す位置）を基準としたときの、カップ昇降モータ１２７に与えるパルス数で行われる。また、カップ昇降アーム１２４の昇降速度の制御は、カップ昇降モータ１２７の回転速度を制御することで行われる。
【００７７】
一方、カップ保持機構１２２は、上記送りねじ１２５、１２５の上端付近に設けられたカップハンドフレーム１３１と、このカップハンドフレーム１３１に端部が固定され、互いに間隔を存し、水平且つ平行に延びる一対の支持軸１３２、１３２と、この一対の支持軸１３２、１３２に摺動自在に支持されるとともに、カップＣを左右から挟むように掴むカップハンド１３３と、カップハンドフレーム１３１に取り付けられ、カップハンド１３３を駆動する、エンコーダ付きのカップハンドモータ１３４とを有している。
【００７８】
カップハンド１３３は、平面形状がほぼＬ字状に形成され、互いに向かい合うように配置された左右２つのハンド１３５、１３５を有している。これら２つのハンド１３５、１３５の基端部（図２５（ａ）の左端部）にはそれぞれ、互いに対向し且つ支持軸１３２に沿って平行に延びるように形成されたラック１３５ａ、１３５ａを有している。そして、これらのラック１３５ａ、１３５ａは、上記カップハンドモータ１３４によって回転駆動されるピニオン１３６にかみ合っている。また、２つのハンド１３５、１３５の先端部（図２５（ａ）の右端部）にはそれぞれ、互いに向き合う円弧状のホルダ部１３５ｂ、１３５ｂを有している。
【００７９】
このように構成されたカップ保持機構１２２では、カップハンドモータ１３４により、ピニオン１３６が所定方向に所定回転数、回転駆動されると、そのピニオン１３６にかみ合うラック１３５ａ、１３５ａをそれぞれ有するハンド１３５、１３５が、互いに接近する。そして、カップ台１２３に載置されたカップＣを、ハンド１３５、１３５のそれぞれのホルダ部１３５ｂ、１３５ｂで、左右から挟むように軽く掴む。なお、上記ピニオン１３６が上記と反対方向に回転駆動されると、ハンド１３５、１３５が互いに離れ、これにより、カップＣが解放される。
【００８０】
次に、図２６を参照して、リッド押圧装置１４について説明する。上述したように、このリッド押圧装置１４は、上記カップ搬送装置１３によるカップＣの上方への移動に伴い、リッドＬを相対的に上方から押圧しながら、カップＣに嵌め込むものであり、上記リッド移送アーム８２がリッド装着位置に回動したときのリッド保持部９２よりも若干上方に配置されている。このリッド押圧装置１４は、モータ１４１（ホルダ駆動モータ）と、上下方向に延び、モータ１４１により、ギヤボックス１４２を介して回転駆動される駆動軸１４３（支持部材）と、この駆動軸１４３の下端部に取り付けられ、駆動軸１４３の回転に伴って回転しながらリッドＬを押圧する回転押圧体１４４（リッド押圧体）とを有している。
【００８１】
回転押圧体１４４は、互いに等角度で放射状に延びる３つの水平軸線回りにそれぞれ回転自在の３つのローラ１４５と、平面形状が円形に形成され、各ローラ１４５を回転自在に支持するローラホルダ１４６と、ローラホルダ１４６の上側に、駆動軸１４３に固定された状態で設けられ、上記駆動軸１４３の回転をローラホルダ１４６に伝達するための、下向きコ字状の動力伝達板１４７とを有している。
【００８２】
ローラホルダ１４６は、駆動軸１４３に沿って、上下方向に若干移動可能な状態で、駆動軸１４３に取り付けられている。また、ローラホルダ１４６の上部には、図２６（ｂ）、（ｃ）に示すように、互いに間隔を存し、平行に延びる一対の溝１４８、１４８が形成されており、これらの溝１４８、１４８に、動力伝達板１４７の下部が遊挿されている。さらに、ローラホルダ１４６の上部には、上面が開口した一対のばね挿入孔１４９、１４９が設けられており、これらのばね挿入孔１４９、１４９にそれぞれ、圧縮ばね１５０、１５０（付勢手段）が挿入されている。これらの圧縮ばね１５０、１５０は、上端が動力伝達板１４７の下面に当接しており、したがって、これらの圧縮ばね１５０、１５０により、３つのローラ１４５を保持するローラホルダ１４６が下方に付勢されている。
【００８３】
また、ローラホルダ１４６の上部の外周縁部は、上方に突出するように形成されており、この突出した突出部１４６ａの付近に、光センサからなるローラセンサ１５１（検出手段）が設けられている。このローラセンサ１５１は、ローラホルダ１４６の上昇位置を検出することで、ローラ１４５が所定距離（例えば２〜３ｍｍ：第２所定高さ）、上昇したか否かを検出する。
【００８４】
次に、以上のように構成されたリッド装着装置２を有する自動販売機１の販売時の動作について、カップＣへのリッドＬの装着を中心に説明する。なお、販売待機時には、図２〜図５に示すように、カップ搬送装置１３の上下搬送装置１１２は、カップ供給位置Ｐ１に位置するとともに、カップ台１２３が下限位置に位置している。また、リッド取出し・移送装置１２のリッド取出し機５４は、待機位置Ｈ１に位置する一方、リッド移送アーム８２は、リッド受取位置に位置している。
【００８５】
販売時に、購入者が、自動販売機１に金銭を投入し、所望の商品選択ボタンおよびリッド装着ボタンを押すと、まず、カップディスペンサ６から、最下位のカップＣが切り離され、カップ搬送装置１３（上下搬送装置１１２）のカップ台１２３上に落下する。そして、そのカップＣは、カップ保持機構１２２のカップハンド１３３により、左右から軽く掴まれた状態となる。また、このような上下搬送装置１１２へのカップＣの供給と同時に、購入者の選択した飲料が、ミキシングボウル８内で調理される。
【００８６】
次いで、カップＣを保持する上下搬送装置１１２は、図２４に示すように、後方の飲料供給位置Ｐ２に移動する。そして、ミキシングボウル８内の飲料が、飲料チューブ９および飲料ノズル１０を介して、カップＣに注がれる。カップＣへの飲料供給終了後、上下搬送装置１１２は前方のリッド装着位置Ｐ３に移動する。また、以上のように、カップＣがカップディスペンサ６からリッド装着位置Ｐ３に搬送されるまでの間に、リッド取出し・移送装置１２により、リッドストッカ１１から、最下位のリッドＬ（装着リッドＬ１）が、リッド装着位置まで移送される。
【００８７】
すなわち、図１９〜図２３を参照して上述したように、リッド取出し装置５１のリッド取出し機５４が、待機位置Ｈ１からリッド把持位置Ｈ２まで一旦上昇した後、リッド取出し機５４のリッド把持機構６３、およびリッドセパレータ４１が作動し、装着リッドＬ１を次装着リッドＬ２から切り離す。その後、リッド取出し機５４が、一時停止位置Ｈ３から待機位置Ｈ１まで下降し、その途中で、装着リッドＬ１が、リッド移送アーム８２のリッド保持リング９６内にリッド係止爪９７で係止される。そして、リッド移送アーム８２が、リッド受取位置からリッド装着位置に回動し、これにより、装着リッドＬ１がリッド装着位置、より具体的には、リッド装着位置Ｐ３に搬送されたカップＣの上方で、且つリッド押圧装置１４のローラ１４５の下側に移送される（図２７（ａ）参照）。
【００８８】
ここで、図２７および図２８を参照して、リッド装着位置におけるカップＣへの装着リッドＬ１の装着を順に説明する。まず、リッド装着位置Ｐ３に位置する上下搬送装置１１２のカップ昇降アーム１２４が上昇し、図２７（ａ）に示す下限位置のカップ台１２３に載置されたカップＣが、装着リッドＬ１に下方から当接する（図２７（ｂ）参照）。そして、カップ昇降アーム１２４がさらに上昇することで、カップＣが装着リッドＬ１を持ち上げ、この装着リッドＬ１の上端が回転押圧体１４４のローラ１４５の付近に到達する（第１所定高さ）。ここまでの上昇区間では、カップ昇降アーム１２４は高速（例えば５０ｍｍ／ｓ：第１所定速度）で上昇する。その後、カップ昇降アーム１２４の上昇速度が低速（例えば５ｍｍ／ｓ：第２所定速度）に切り替わり、カップ昇降アーム１２４がゆっくりとさらに上昇し、装着リッドＬ１が、回転している回転押圧体１４４の３つのローラ１４５に下方から当接する。
【００８９】
一方、装着リッドＬ１の上方のリッド押圧装置１４では、カップ昇降アーム１２４の上昇速度が切り替わるタイミングよりも少し前から、回転押圧体１４４が、鉛直軸線回りに所定の回転速度（例えば３秒で２回転）で回転する。
【００９０】
装着リッドＬ１がローラ１４５に当接した後も、カップ昇降アーム１２４がゆっくりとさらに上昇する。これにより、装着リッドＬ１は、下側のカップＣによって、上側の回転押圧体１４４のローラ１４５に次第に強く押し当てられる。そして、この装着リッドＬ１は、スナップ嵌めによって、カップＣに適正に且つしっかりと装着される（図２７（ｃ）、図６（ｃ）参照）。
【００９１】
このように、装着リッドＬ１がカップＣに適正に且つしっかりと装着されるのは、主に、リッド移送アーム８２におけるリッド保持リング９６の遊び、カップ昇降アームの上昇速度、および回転押圧体１４４の回転による。例えば、図２９（ａ）に示すように、カップＣの上端部の開口の中心と、装着リッドＬ１の下端部の開口の中心とが、数ｍｍ程度ずれている場合に、カップＣが装着リッドＬ１に下方から当接すると、同図（ｂ）に示すように、装着リッドＬ１がカップＣの水平な上面に対し、若干傾斜することがある。
【００９２】
しかし、本実施形態のリッド装着装置２においては、装着リッドＬ１を保持するリッド移送アーム８２のリッド保持リング９６が、その遊びによって、水平面内で若干移動し、また、装着リッドＬ１に当接したカップＣがゆっくりと上昇し、さらに、回転押圧体１４４が回転することで、３つのローラ１４５が装着リッドＬ１の上面周縁部をスムーズに押圧する。したがって、装着リッドＬ１およびカップＣの開口の中心が互いにずれている場合であっても、前述のようにして、それらの中心を合致させながら、装着リッドＬ１をカップＣに装着させるので、装着リッドＬ１をカップＣに適正に且つしっかりと装着することができる。
【００９３】
以上のようにして、装着リッドＬ１がカップＣに装着され、図２７（ｃ）に示すように、回転押圧体１４４のローラホルダ１４６が、圧縮ばね１５０、１５０に抗して、所定高さ（例えば２〜３ｍｍ）上昇したことが、ローラセンサ１５１で検出されると、カップ昇降アーム１２４の上昇が停止する。その後、逆に、カップ昇降アーム１２４が下降し、図２８（ａ）に示すように、回転押圧体１４４が元の高さに戻ったところで、カップ昇降アーム１２４の下降が停止する。
【００９４】
図２８（ａ）に示すように、この状態のまま、カップ昇降アーム１２４が下降すると、装着リッドＬ１の下面周縁部がリッド移送アーム８２のリッド係止爪９７で係止され、そのために、リッド装着済みカップＣが宙づりになってしまうことがある。そこで、リッド係止爪９７による装着リッドＬ１の係止を解除すべく、図２８（ｂ）に示すように、リッド移送アーム８２を若干上昇させる。
【００９５】
具体的には、図２３および図３０（ａ）に示すように、リッド装着位置に位置するリッド移送アーム８２を、リッド受取位置（図２３（ａ）の２点鎖線で示す位置）と反対方向に回動させるように、アーム駆動機構８３を短時間作動させる。この場合、リッド移送アーム８２は、ロッド８５に当接し、これを越えて回動することはできない。しかし、アーム駆動機構８３のアーム駆動カム１０３が所定角度、回転すると、アーム駆動カム１０３とこれにかみ合っていたリッド移送アーム８２の凸部９１ａとのかみ合いがはずれ、そのかみ合い高さの分、アーム駆動カム１０３がコイルばね９４に抗して、リッド移送アーム８２を持ち上げる。これにより、リッド移送アーム８２は、アーム駆動カム１０３とのかみ合い高さと同じ高さＧだけ上昇する。
【００９６】
またこの場合、リッド装着済みカップＣは、そのリッドＬ１の上面が回転押圧体１４４に当接しているため、上昇したリッド移送アーム８２に対し、相対的に下降する。そうすると、リッド移送アーム８２の各リッド係止爪９７は、リッドＬ１により、ねじりコイルばね９９に抗して押圧され、リッド係止位置から外方のリッド解除位置に回動する。これにより、リッド装着済みカップＣのリッドＬ１の係止が解除される。
【００９７】
その後、停止していたカップ昇降アーム１２４が下降し、図２８（ｃ）に示すように、下限位置で停止する。以上により、カップＣへの装着リッドＬ１の装着が完了する。なお、カップ昇降アーム１２４が下限位置に到達すると、リッド装着位置のリッド移送アーム８２が、次回の販売に備えて、リッド受取位置に戻る。
【００９８】
以上のようにして、カップＣにリッドＬが装着された後、リッド装着位置Ｐ３の上下搬送装置１１２は、図３１に示すように、前方のカップ飲料提供位置Ｐ４まで移動する。そして、同図に２点鎖線で示すように、カップ昇降アーム１２４が上昇し、ふた付きカップ飲料Ｄを、商品取出し部５のステージ５ａまで持ち上げる。これにより、ふた付きカップ飲料Ｄの販売が終了する。なお、ふた付きカップ飲料Ｄが、商品取出し部５から購入者に取り出されると、上昇していたカップ昇降アーム１２４が下限位置まで下降し、上下搬送装置１１２が、次回の販売に備えて、カップ供給位置Ｐ１に戻る。
【００９９】
次に、図３２を参照して、上記のようにしてリッドＬが装着されたふた付きカップ飲料Ｄにおいて、そのリッドＬがカップＣに適正に装着されているか否かを検出するリッド適正装着検出部について説明する。このリッド適正装着検出部は、例えば発光素子１６１および受光素子１６２を有する赤外線変位センサ１６３を備えている。この赤外線変位センサ１６３の発光素子１６１は、例えば、上下搬送装置１１２の上端部に設けられる一方、受光素子１６２は、カップ台１２３を間にして、発光素子１６１に水平に対向するように設けられている。また、これらの素子１６１、１６２は、赤外線Ｒの高さが、所定の高さになるように配置されている。すなわち、リッドＬがカップＣに適正に装着されたふた付きカップ飲料Ｄが、下限位置のカップ台１２３に載置されたときのリッドＬの上端までの高さよりも若干高い位置Ｓに、赤外線Ｒが通るように、発光素子１６１および受光素子１６２が配置されている。
【０１００】
したがって、カップＣへのリッドＬの装着完了後、カップ台１２３が下限位置まで下降したときに、上記赤外線変位センサ１６３による赤外線Ｒが遮断されたときには、リッドＬが、カップＣの上端部の水平な開口に対し傾斜しているとして、カップＣに適正に装着されていないと判定される。そして、このように、カップＣへのリッドＬの装着が不適正であるときには、その旨が、メインドア４の表示部に表示される。これにより、購入者は、提供されたふた付きカップ飲料ＤのリッドＬの装着が不十分であることを知ることができる。
【０１０１】
また、リッド適正装着検出部としてさらに、カップ昇降アーム１２４のカップ台１２３を鉛直軸線回りに回転するように構成するとともに、上記赤外線変位センサ１６３によるリッドＬの検出の際に、カップ台１２３を図示しないモータで所定角度、回転駆動するようにしてもよい。この場合、カップ台１２３を、少なくとも１８０度回転させることにより、リッドＬがどの方向に傾斜していても、そのリッドＬの上端が、カップ台１２３からの高さＳを上回るか否かを確実に検出でき、これにより、リッドＬがカップＣに適正に装着されているか否かを、より確実に判定することができる。
【０１０２】
さらに、以上のようにふた付きカップ飲料ＤのリッドＬが適正に装着されているか否かを検出する他、カップＣへのリッドＬの装着が不適正であるときには、再度、リッドＬをカップＣに装着するようにしてもよい。この場合、ふた付きカップ飲料Ｄから、装着が不適正のリッドＬを取り除くための適当なリッド除去装置（図示せず）を設け、このリッド除去装置によってリッドＬが取り除かれたカップＣに対し、新たなリッドＬを、上述した一連の装着動作と同様にして、再度、装着する。つまり、１回でリッドＬが適正に装着されなかったときには、再度、リッドＬを装着する。これにより、リッドＬが適正に装着されたふた付きカップ飲料Ｄを、より確実に提供することができる。
【０１０３】
次に、図３３を参照して、カップ昇降アーム１２４の高速上昇区間の設定について説明する。本設定は、例えば、自動販売機１の電源を入れた際の初期設定時や、リッド装着装置２のメンテナンス終了時などに、自動的に、あるいはオペレータが所定のボタンなどを操作することによって行われる。
【０１０４】
本設定ではまず、上下搬送装置１１２がリッド装着位置Ｐ３（図２４参照）に移動する。次いで、下限位置のカップ昇降アーム１２４が上昇する。そして、カップ台１２３が上方の回転押圧体１４４のローラ１４５に当接し、カップ昇降アーム１２４がさらに若干上昇することで、ローラホルダ１４６がカップ台１２３で押し上げられる。そのことがローラセンサ１５１に検出されると、カップ昇降アーム１２４は上昇を停止し、下限位置まで下降する。
【０１０５】
このように、カップ昇降アーム１２４が、リッド装着位置Ｐ３において昇降することにより、そのときのカップ昇降モータ１２７のパルス数に基づいて、下限位置のカップ台１２３から、回転押圧体１４４のローラ１４５までの距離Ｗが求められる。そして、この距離Ｗに加えて、リッドＬをカップＣに適正に装着したときのふた付きカップ飲料Ｄの高さＸ、およびリッドＬをローラ１４５に当接させる際に、カップ昇降アーム１２４をゆっくりと上昇させるべき距離Ｚに基づいて、上記図示しない制御装置により、カップ昇降アーム１２４の高速上昇区間Ｙ（＝Ｗ−（Ｘ＋Ｚ））が算出される。つまり、カップ昇降アーム１２４を高速上昇から低速上昇に切り替えるべき高さ（以下「速度切替え高さ」という）が求められる。
【０１０６】
この速度切替え高さ（第１所定高さ）は、リッド装着位置Ｐ３におけるカップ昇降アーム１２４と回転押圧体１４４との相互距離の製造上のばらつきや、使用あるいはメンテナンスに伴う変化を吸収しつつ、適正に求められる。したがって、カップＣへのリッドＬの装着時に、この速度切替え高さに応じて、カップ昇降アーム１２４の上昇速度を制御することにより、すなわち、下限位置から速度切替え高さまでは高速（例えば５０ｍｍ／ｓ）で上昇させ、速度切替え高さに到達後は、低速（例えば５ｍｍ／ｓ）で上昇させることにより、カップＣへのリッドＬの適正な装着をより確実に行うことができる。
【０１０７】
以上詳述したように、本実施形態のリッド装着装置２によれば、購入者への提供前に、着脱自在のリッドＬを飲料の入ったカップＣに自動的に装着するので、購入者は、カップ飲料Ｄをこぼすことなく、しかも複数のカップ飲料であっても、容易に且つ安全に持ち運ぶことができる。また、ふた付きカップ飲料Ｄをテーブルなどの上で誤って倒した場合であっても、カップＣから飲料がこぼれないので、テーブルを汚すことがない。さらに、購入者は、カップＣから一旦取り外したリッドＬを、再度簡単に取り付けることができるので、飲み掛けのカップＣにふたをしておくことで、その飲料を衛生に保つことができるとともに、飲料がホット飲料である場合に、それを冷め難くすることもできる。
【０１０８】
また、リッド装着装置２では、水平面内の遊びを有するリッド保持リング９６や回転する回転押圧体１４４などによって、リッドＬおよびカップＣの中心を互いに合致させながら、しかも適度な押圧力でゆっくりと装着を行うので、リッドＬをカップＣに適正に且つしっかりと装着することができる。
【０１０９】
なお、本発明は、説明した上記実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。また、実施形態で示したリッド装着装置２の細部の構成などは、あくまで例示であり、本発明の趣旨の範囲内で適宜、変更することができる。
【０１１０】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明のカップ式自動販売機のリッド装着装置は、着脱自在のリッドを飲料入りカップに自動的に装着できるなどの効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるリッド装着装置を内蔵したカップ式自動販売機を示す斜視図である。
【図２】図１のカップ式自動販売機の内部を示す斜視図である。
【図３】カップディスペンサを省略したカップ式自動販売機の内部を示す斜視図である。
【図４】カップディスペンサを省略したカップ式自動販売機の内部を示す正面図である。
【図５】リッドストッカおよびリッド取出し・移送装置を省略したカップ式自動販売機の内部を示す右側面図である。
【図６】リッドおよびカップを示す図であり、（ａ）はリッドの上面図、（ｂ）は一部を裁断したリッドの側面図、（ｃ）はカップの側面図を示す。
【図７】ストッカフレームを省略したリッドストッカの上端部を示す斜視図である。
【図８】ストッカフレームの上部の支持プレートを省略したリッドストッカを示す上面図である。
【図９】リッドストッカのベースプレートの周辺を示す斜視図である。
【図１０】図４に示すリッド装着装置からリッドストッカを省略した部分を拡大して示す正面図である。
【図１１】図１０の上面図の一部を示している。
【図１２】リッドセパレータを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）はリッドカムを示している。
【図１３】リッドセパレータのリッドカムの動作を説明するための図であり、（ａ）は各リッドカムがリッドを係止するときの状態、（ｂ）はリッドを切り離すときの状態を示している。
【図１４】リッド取出し・移送装置のリッド取出し装置を示す斜視図である。
【図１５】（ａ）は、図１５のリッド取出し装置を示す正面図であり、（ｂ）は（ａ）の１点鎖線で囲んだ部分の内部構造を示す図である。
【図１６】リッド把持プレートを示す上面図であり、（ａ）は待機時およびリッド解放の状態を示し、（ｂ）はリッド把持の状態を示す。
【図１７】リッド取出し機の昇降位置を説明するための説明図である。
【図１８】リッド取出し・移送装置を示す図であり、（ａ）はその上面図、（ｂ）は（ａ）の正面図、（ｃ）は（ａ）のＩ−Ｉ線でリッド移送アームを切断した断面図である。
【図１９】リッド取出し機によるリッドセパレータからのリッドの取出しを順に説明するための説明図である。
【図２０】図１９に続く説明図である。
【図２１】図２０に続く説明図である。
【図２２】図２１に続く説明図である。
【図２３】リッド移送アームがリッド装着位置に位置するリッド移送装置を示す図であり、（ａ）はその上面図、（ｂ）は（ａ）の正面図である。
【図２４】カップ搬送装置を示す側面図である。
【図２５】上下搬送装置の内部構造を示す図であり、（ａ）はその上面図、（ｂ）は正面図である。
【図２６】リッド押圧装置を示す図であり、（ａ）はその正面図、（ｂ）は（ａ）の１点鎖線で囲んだ部分を拡大して示す一部裁断図、（ｃ）は（ａ）のII−II線の矢視図である。
【図２７】リッド装着位置におけるカップへのリッドの装着を説明するための図であり、（ａ）はカップが上昇する前の状態、（ｂ）はリッドにカップが当接した状態、（ｃ）はカップがさらに上昇し、リッドがカップにしっかりと嵌った状態を示している。
【図２８】図２７に続く説明図であり、（ａ）はカップに装着されたリッドの下面外周部がリッド移送アームのリッド係止爪に係止された状態、（ｂ）はリッド移送アームを上昇させ、リッド係止爪によるリッドの係止を解除した状態、（ｃ）はカップを下降させた状態を示している。
【図２９】カップの中心と装着リッドの中心とがずれた状態におけるカップへのリッドの装着を説明するための説明図である。
【図３０】リッド装着位置でリッド移送アームを上昇させることで、リッド係止爪によるリッドの係止解除を説明するための説明図である。
【図３１】カップ飲料提供位置における上下搬送装置の動作を説明するための説明図である。
【図３２】ふた付きカップ飲料において、リッドが適正に装着されているか否かを検出するリッド適正装着検出部について説明するための説明図である。
【図３３】カップ昇降アームの高速上昇区間の設定について説明するための説明図である。
【符号の説明】
１自動販売機
２リッド装着装置
１３カップ搬送装置
１４リッド押圧装置（リッド装着機構）
８２リッド移送アーム（リッド保持機構）
８３アーム駆動機構
９６リッド保持リング
９６ａ開口
１１１前後搬送装置
１１２上下搬送装置
１２３カップ台（基準部位）
１２１カップ昇降機構（カップ上昇手段）
１２４カップ昇降アーム（カップ支持部材）
１４１モータ（ホルダ駆動モータ）
１４３駆動軸（支持部材）
１４４回転押圧体（リッド押圧体）
１４５ローラ
１４６ローラホルダ
１５０圧縮ばね（付勢手段）
１５１ローラセンサ（検出手段）
Ｃカップ
Ｄカップ飲料
Ｌリッド[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is provided inside a cup-type vending machine that pours and sells beverages such as coffee and juice into a cup and automatically lids the cup containing the beverage before providing the beverage to the purchaser. The present invention relates to a lid mounting device for a cup-type vending machine for mounting a (lid).
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as this type of lid mounting device, there is known a device that seals the opening at the upper end of a beverage-containing cup with a film-like resin sheet (for example, JP-A-2001-229451). This lid mounting device is configured to set a sheet-setting mechanism for setting a long resin sheet wound in a roll shape in a state where the sheet is pulled out to a seal position on the cup conveyance path, and a beverage-containing cup that has reached the seal position. A cup lifting mechanism that lifts and lowers the lower side of the manufactured sheet, and a sealing mechanism that seals the resin sheet by thermocompression bonding to the opening peripheral edge of the cup while sandwiching the resin sheet from above and below the opening peripheral edge of the cup. Yes.
[0003]
With such a lid mounting device, the opening of the cup with beverage is sealed, for example, even when the purchaser carries the cup beverage or when the cup is accidentally overturned on a table or the like, the cup The beverage inside does not spill.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the cup beverage with the lid as described above, once the resin sheet is peeled off from the opening of the cup, the cup cannot be capped again with the resin sheet. For this reason, if you accidentally knock down a drinking cup, the beverage will spill, and if you want to leave it for a while while drinking it, if you leave the cup as it is, dust will accumulate in the cup. In addition, when the beverage in the cup is a hot beverage, the beverage may already be cooled when trying to drink again.
[0005]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a lid mounting device for a cup-type vending machine capable of automatically mounting a detachable lid on a beverage-containing cup. To do.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
 A lid mounting device for a cup-type vending machine according to claim 1 of the present invention is a lid mounting device for a cup-type vending machine for mounting a lid on a cup containing beverages at the time of sale, and is an opening penetrating vertically. A lid holding mechanism for holding the lid in a state of being locked in the opening, a lid mounting mechanism disposed above the lid holding mechanism, and from below toward the lid held by the lid holding mechanism And a cup raising means for attaching the lid pushed up through the cup to the cup while abutting the lid attachment mechanism by raising the cup.The lid holding mechanism includes a lid holding ring provided with an opening and having play that is movable in a horizontal plane.It is characterized by that.
[0007]
 According to this configuration, at the time of sale, the cup containing the beverage is raised from below by the cup raising means with respect to the lid held in a state of being locked to the opening of the lid holding mechanism. Then, the lid is pushed up by the cup, and is attached to the cup while being in contact with the upper lid attachment mechanism. In this way, the detachable lid can be automatically mounted on the beverage-containing cup by the lid mounting device having the above configuration.In addition, since the lid holding ring of the lid holding mechanism has play that is movable in a horizontal plane, when the lid is attached to the cup, the center of the opening of the cup and the center of the lid are aligned with each other. The lid retaining ring can move slightly in the horizontal plane. Thus, the lid can be appropriately and easily attached to the cup while automatically matching the center of the opening of the cup with the center of the lid.
[0008]
 The invention according to claim 2 is the lid mounting device of the cup type vending machine according to claim 1,The lid mounting mechanism includes a lid pressing body for pressing the lid abutted by being pushed up by the cup from above, a support member that supports the lid pressing body so as to be movable in the vertical direction, and the lid pressing body downward. Having a biasing means for biasingIt is characterized by.
[0009]
 According to this configuration,When the cup is further raised after the lid comes into contact with the lid pressing body of the lid mounting mechanism, the lid pressing body is pushed up against the biasing means. Accordingly, the lid is gradually pressed strongly against the lid pressing body, and is attached to the cup without difficulty with an appropriate pressing force from above.
[0010]
 The invention according to claim 3A lid mounting device for a cup-type vending machine for mounting a lid on a cup containing beverages at the time of sale, having an opening penetrating in the vertical direction and holding the lid in a state of being locked to the opening Mechanism, a lid mounting mechanism arranged above the lid holding mechanism, and a lid lifted through the cup by raising the cup from below toward the lid held by the lid holding mechanism. A cup raising means for attaching the cup to the cup while being in contact with the attachment mechanism, the cup raising means supporting the cup in a state where the cup is placed, and supporting the cup when the lid is attached to the cup. It has a drive mechanism which raises a cup by driving a member upward, and a control means which controls this drive mechanism, and the control means is a cup support member The rising speed is controlled to the first predetermined speed until the lid that rises together with the cup reaches a first predetermined height near the lid mounting mechanism, and then controlled to a second predetermined speed that is slower than the first predetermined speed. To doIt is characterized by.
[0011]
 According to this configuration,In the same manner as in the first aspect, at the time of sale, when a cup containing beverage is raised from below with respect to the lid held in the opening of the lid holding mechanism, the lid is pushed up by the cup, and the upper lid mounting mechanism It is attached to the cup while abutting on the cup. Thereby, the detachable lid can be automatically attached to the cup containing beverage. Further, when the cup support member is driven upward by the drive mechanism, the cup placed thereon rises and pushes up the lid held by the lid holding mechanism toward the lid mounting mechanism. In this case, the ascending speed of the cup support member is controlled to the first predetermined speed until the lid reaches the first predetermined height near the lid mounting mechanism, and thereafter, the second predetermined speed is lower than the first predetermined speed. Controlled by speed. By appropriately setting the first and second predetermined speeds, the sales time can be shortened by raising the cup quickly at the first predetermined height where the lid approaches the lid mounting mechanism. On the other hand, after that, by slowly raising the cup, the lid can be properly attached to the cup.
[0012]
 The invention according to claim 4 is claimed in claim3In the lid mounting device of the cup type vending machineThe lid holding mechanism has a lid holding ring provided with an opening and having play that is movable in a horizontal plane.It is characterized by.
[0013]
 According to this configuration,Since the lid retaining ring has play that is movable in a horizontal plane, when the lid is mounted on the cup, the lid retaining ring is aligned with the center of the opening of the cup and the center of the lid. Can move slightly within. Thus, the lid can be appropriately and easily attached to the cup while automatically matching the center of the opening of the cup with the center of the lid.
[0014]
 The invention according to claim 5 is claimed in claim3 orIn the lid mounting device of the cup type vending machine of 4, the measuring means for measuring the vertical distance between the predetermined reference portion of the cup support member and the lid mounting mechanism in a state where it is not raised, and the measuring means And calculating means for calculating the first predetermined height according to the distance measured in step (1).
[0015]
According to this configuration, the measuring unit measures the vertical distance between the predetermined reference portion of the cup support member and the lid mounting mechanism in a state where the cup supporting member is not raised, and accordingly, by the calculating unit, Since the first predetermined height is calculated, the first predetermined height is appropriately obtained while absorbing variations in manufacturing of the mutual distance between the cup support member and the lid mounting mechanism, and changes due to their use or maintenance. be able to. By appropriately controlling the ascending speed of the cup according to the first predetermined height, it is possible to more reliably attach the lid to the cup.
[0016]
 The invention according to claim 6 is the claimAny of 3 to 5In the lid mounting device of the cup type vending machine, the lid mounting mechanism includes a lid pressing body for pressing the lid abutted by being pushed up by the cup from above, and the lid pressing body is movable in the vertical direction. A supporting member for supporting the lid, a biasing means for biasing the lid pressing body downward, and a detecting means for detecting whether or not the lid pressing body has been raised to a second predetermined height. Is characterized in that when the detection means detects that the lid pressing body has been raised to the second predetermined height, the drive mechanism is controlled so as to stop the rise of the cup support member.
[0017]
According to this configuration, when the cup is further raised even after the lid comes into contact with the lid pressing body of the lid mounting mechanism, the lid pressing body is pushed up against the biasing means. When the detection means detects that the lid pressing body has been raised to the second predetermined height, the rise of the cup support member by the drive mechanism is stopped, and accordingly, the rise of the cup is also stopped. Accordingly, the lid is pressed against the lid pressing body gradually and is attached to the cup with a moderate pressing force from above, and in addition to the cup support to the position where the lid pressing body is pushed up to the second predetermined height. By raising the member, it is possible to more reliably mount the lid, and it is possible to reliably prevent the cup and the lid from being deformed because the cup is not forcibly raised after the end of the mounting of the lid.
[0018]
 The invention according to claim 7 is the claim2In the lid mounting device of the cup type vending machine of 6 or 6, the lid pressing body includes a roller holder supported by the support member so as to be movable in the vertical direction and rotatable about the vertical axis, and a diameter of the roller holder. A plurality of rollers that are rotatably supported around a plurality of axes extending horizontally in the direction and facing the opening, and the lid mounting mechanism is configured to support the roller holder when the lid is mounted on the cup. It further has a holder drive motor that is rotationally driven through the.
[0019]
According to this configuration, when the roller holder is rotationally driven via the support member by the holder drive motor when the lid is attached to the cup, each roller rotates about the vertical axis around the support member. That is, each roller rotates above the lid so as to be rollable along the peripheral edge of the upper surface. The lid pushed up by the cup comes into contact with the roller, and the roller rolls on the lid. In this case, the portion of the lid that is not firmly attached to the cup is higher than the other portions, so that even if the posture of the lid is inclined with respect to the horizontal plane, the high portion is repeatedly pressed by the roller. The Accordingly, the lid is mounted on the cup while the posture is corrected so as to be horizontal, and thus the lid is mounted on the cup in an appropriate posture.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a cup type vending machine incorporating a lid mounting device according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 to 5 show its internal structure. The vending machine 1 sells beverages such as coffee and juice by pouring them into a cup. A lid mounting device 2 attaches a detachable lid L to a cup C containing beverages, and has a lid. The cup beverage D can be provided to the purchaser.
[0021]
As shown in FIG. 1, the vending machine 1 includes a vertically long vending machine main body 3 having an open front surface, and a main door 4 that opens and closes the front surface of the vending machine main body 3. In the central part of the main door 4, a product take-out unit 5 for the purchaser to take out the cup beverage D as a product is provided. The product take-out portion 5 has a horizontal stage 5 a having a certain depth and slightly protruding forward from the upper half of the main door 4. In the central part of the stage 5a, a sales port 5b through which the cup beverage D rises at the time of sale is provided. The sales outlet 5b is normally closed, and is opened when the cup beverage D comes out on the stage 5a at the time of sales. In addition, below the stage 5a, the front shape is formed in a semi-elliptical shape, and is designed to slightly protrude forward from the other parts of the main door 4.
[0022]
Although not shown, the main door 4 of the vending machine 1 is provided with a product selection button, a money slot, a change return port, and the like, as in a general cup type vending machine. In addition to these, the main door 4 is also provided with a lid mounting button for the purchaser to select whether or not the lid L is to be mounted on the cup beverage. Therefore, for example, when the vending machine 1 is set so that the lid L is not attached in normal sales and the lid L is attached only when the lid attachment button is pressed at the time of purchase, the lid L is unnecessary. The purchaser can purchase a cup beverage in the same manner as a general cup-type vending machine, while the purchaser who needs the lid L presses the lid mounting button at the time of purchase, so that the cup beverage D with a lid can be purchased. Can be obtained.
[0023]
Furthermore, the main door 4 is provided with a display unit (not shown) for notifying the purchaser whether or not the lid L of the provided cup beverage D with lid is properly attached to the cup C. It has been. When the lid proper attachment detection unit described later detects that the lid L is improperly mounted, this display unit displays that fact. Thereby, the attention of the handling of the cup drink D with a lid can be alerted to a purchaser. Note that a warning may be issued by voice instead of or together with the display unit.
[0024]
As shown in FIG. 2, the vending machine body 3 stores a number of cups C in addition to the lid mounting device 2, and drops the cups C one by one at the time of sale, and supplies them to a cup supply position to be described later. A cup dispenser 6 and a plurality of (six in this embodiment) canisters 7 each containing various raw materials are incorporated. The cup dispenser 6 is formed in a cylindrical shape, and stores a plurality of cups C stacked in the vertical direction in a plurality of rows, a cup container 6a, and the lowest cup in the cup row corresponding to the selected product at the time of sale. A cup dropper 6b that separates C from other cups above it and drops it is provided.
[0025]
On the other hand, each canister 7 contains different powder or granular raw materials, such as coffee, tea, cocoa, and juice, etc., and at the time of sale, the raw materials according to the selected product are used as raw materials. A predetermined amount is discharged to the mixing bowl 8 through the chute 7a. In addition, the raw material discharged to the mixing bowl 8 is stirred together with hot water or water, and the mixed solution passes through the beverage tube 9 and the beverage nozzle 10 (see FIG. 5) at the tip thereof to a beverage supply position to be described later. It is supplied to the conveyed cup C.
[0026]
Next, the lid mounting device 2 will be described in detail. The lid mounting device 2 includes a lid stocker 11 that stores a large number of lids L that are stacked in the vertical direction, and takes out the lid L one by one from the lid stocker 11 at the time of sale, and also takes out and transfers the lid to a predetermined position. A device 12, a cup transport device 13 for transporting the cup C in the front-rear direction and the vertical direction, and a lid pressing device 14 (lid mounting) that fits the cup C so as to press the lid L from above by the cup transport device 13. Mechanism) and a control device (control means, calculation means) (not shown) having a microcomputer for controlling them.
[0027]
Note that the lid L and the cup C used in the present embodiment are formed, for example, as shown in FIG. Specifically, the lid L is made of a thin plastic, and has a circular planar shape and a certain height as shown in FIG. In addition, a concave portion 16 having a diameter substantially the same as that of the lower end portion of the cup C is formed in the upper portion of the lid L. Thereby, it is possible to fit the lower end part of the cup of another cup drink in the recessed part 16 of the cup drink D with a lid, and when carrying a plurality of cup drinks, they are stacked on each other. Can be carried around. Further, on the side portion of the lid L, an outwardly protruding fitting portion 17 that is fitted to a curled portion 18 described later of the cup C is formed. The diameter of the fitting portion 17 is slightly smaller than the diameter of the curled portion 18 of the cup C. Therefore, the lid L can be firmly attached to the opening of the upper end portion of the cup C by a snap fit, and is attached. Then, it becomes difficult to remove from the cup C.
[0028]
On the other hand, the cup C is a general paper cup, and the opening peripheral edge part of the upper end part is formed in a curl shape (curl part 18). Then, the lid L is firmly attached to the cup C by fitting the fitting portion 17 of the lid L to the curled portion 18 as described above. Thereby, even if the cup C containing the beverage is tilted or tilted, the beverage does not spill from the cup C. 6A, an opening 19 may be formed on the upper surface of the lid L. In this case, the opening 19 is used as a drinking mouth or a straw insertion opening. Can be used.
[0029]
As shown in FIGS. 3 and 4, the lid stocker 11 includes a vertically long stocker frame 21, a lid container 22 that extends in the vertical direction and is supported on the stocker frame 21 so as to be rotatable about a vertical axis, A stocker drive mechanism 23 is attached to the upper part of the stocker frame 21 and rotates the lid storage device 22 by a predetermined angle.
[0030]
The stocker frame 21 has a frame main body 21a extending in the vertical direction, and a base plate 24 and a support plate 25 extending horizontally forward are provided at a lower end portion and an upper end portion of the frame main body 21a, respectively. As shown in FIGS. 8 and 9, a lid extraction hole 24 a that is slightly larger than the outer diameter of the lid L is formed at a predetermined position of the base plate 24. On the other hand, the stocker drive mechanism 23 is attached to the support plate 25 via a mounting bracket 25a. A lid container 22 is rotatably supported between the base plate 24 and the support plate 25.
[0031]
As shown in FIGS. 7 to 9, the lid storage device 22 has three cylindrical storage drums 26 extending in the vertical direction, and many of the storage drums 26 are stacked in the vertical direction. The lid (lid row) is stored. Further, these storage drums 26 are arranged symmetrically around a rotation shaft 22a extending in the vertical direction. Each storage drum 26 is formed in a honeycomb shape whose planar shape is slightly larger than the outer diameter of the lid L, and the half on the opposite side of the rotating shaft 22 a is opened and closed by an opening / closing door 27. The open / close door 27 is vertically divided into two, and a magnet 28 is attached to each door contact side. Therefore, when the magnet 28 of each opening / closing door 27 is attached to or detached from the suction plate 29 at the corresponding position, the opening / closing door 27 can be easily opened / closed when the storage drum 26 is refilled with the lid row. . The open / close door 27 is formed with a plurality of vertically long slits 27a, so that when the main door 4 is opened, the remaining amount of the lid L in the storage drum 26 is not opened without opening the open / close door 27. Can be easily visually recognized from the outside.
[0032]
Further, a gear 22b is fixed to the upper end portion of the rotating shaft 22a of the lid storage device 22, and when the gear 22b is rotationally driven by the stocker drive mechanism 23, the lid storage device 22 rotates by a predetermined angle. The stocker drive mechanism 23 includes a motor 31 and a drive shaft 33 that is rotationally driven by the motor 31 via a gear box 32. The drive shaft 33 is provided with a gear portion 34 that engages with the gear 22b of the lid housing 22 at the lower end portion, and a disk-like shape for controlling the rotation angle of the lid housing 22 at the upper end portion. A control plate 35 is provided. In addition, a stocker sensor 36 composed of an optical sensor is disposed near the control plate 35, and the position of the slit 35 a formed at a predetermined position of the control plate 35 is detected by the stocker sensor 36. Based on the detection result, the operation of the motor 31 is controlled, so that the lid container 22 rotates by a predetermined angle.
[0033]
FIG. 10 is an enlarged view of a portion in which the lid stocker 11 is omitted from the lid mounting device 2 shown in FIG. 4, and FIG. 11 shows a part of a top view thereof. As shown in these drawings and FIG. 9, the lowermost lid L in the lid row is placed on the lower side of the lid stocker 11, more specifically, on the lower side of the lid outlet hole 24 a of the base plate 24. A lid separator 41 for separating from the upper lid is attached. In the following description, the lowermost lid L in the lid row and the lid L immediately above the lid L are appropriately referred to as “mounting lid L1” and “next mounting lid L2”, respectively.
[0034]
As shown in FIG. 12, the lid separator 41 has a lid support hole 42 that is substantially the same size and concentrically as the lid take-out hole 24a, and a lid 43 that supports the lid at an equal angle to the ring-shaped case 43. A plurality of (six in this embodiment) lid cams 44 arranged in the case 43 so as to face the hole 42 and for supporting and separating the mounting lid L1, and all these lid cams 44 are synchronized at a predetermined angle. , A ring gear 45 for rotating, a separator motor 46 for rotating the ring gear 45 by a predetermined angle, and two ring gear sensors 47 and 47 for detecting the rotational position of the ring gear 45.
[0035]
The case 43 is configured by combining an upper case 43a and a lower case 43b that are vertically symmetrical with each other, and the lid cams 44 are supported by the upper and lower cases 43a and 43b so as to be rotatable about the vertical axis. Yes. As shown in FIG. 12C, each lid cam 44 has a pair of convex portions 44b and 44b that protrude horizontally in opposite directions with a rotating shaft 44a extending in the vertical direction in two steps. ing. As shown in FIG. 5A, when the pair of convex portions 44b, 44b of each lid cam 44 faces in the radial direction of the lid support hole 42 of the case 43, the inner convex portion 44b causes the mounting lid L1 to The lower surface periphery is supported from below. A gear portion 44 c that meshes with the ring gear 45 is provided below each lid cam 44. A pair of convex portions 44b, 44b on the lower stage of each lid cam 44 is provided as a spare when the mounting lid L1 cannot be erroneously supported by that on the upper stage.
[0036]
The ring gear 45 is formed to be slightly smaller than the outer diameter of the case 43, and a large number of teeth that mesh with the gear portions 44 c of the six lid cams 44 are formed on the inner peripheral portion. Further, as shown in FIGS. 12A and 13, the ring gear 45 is formed with elongated holes 45a and 45b for driving and rotational position detection extending in the radial direction at predetermined positions, respectively. One end of a crank 48 having a predetermined shape is slidably inserted into the driving long hole 45 a, and the other end of the crank 48 is fixed to a rotating shaft 46 a of the separator motor 46.
[0037]
On the other hand, the long hole 45b for detecting the rotational position is formed at a position opposite to the long hole 45a for driving the ring gear 45, and when the ring gear 45 is at the position shown in FIG. It is detected by the ring gear sensor 47 (47A). The one ring gear sensor 47A and the other ring gear sensor 47B are both optical sensors, and they are spaced apart from each other by a predetermined distance.
[0038]
In the lid separator 41 configured as described above, when the ring gear 45 and the lid cam 44 are in the state shown in FIGS. 12A and 13A, each of the six lid cams 44 facing the center of the lid support hole 42. The lower surface peripheral edge portion of the mounting lid L1 is supported from below by the convex portion 44b. From this state, the separator motor 46 operates and the crank 48 rotates in the direction indicated by the arrow A in FIG. 13A by a predetermined angle (about 80 degrees), whereby the ring gear 45 rotates in the direction indicated by the arrow B. Along with this, the rotation hole detecting long hole 45b moves, and when it is detected by the other ring gear sensor 47B, the separator motor 46 stops. As a result, the ring gear 45 rotates by a predetermined angle (about 5 degrees) in the direction indicated by the arrow B, and accordingly, the six lid cams 44 rotate about 90 degrees as shown in FIG. 13B. As a result, the support of the mounting lid L1 is released.
[0039]
In the state shown in FIG. 13B, the crank gear 48 rotates in a direction opposite to the arrow A (arrow A ′) by a predetermined angle (about 80 degrees), so that the ring gear 45 moves in the direction shown by the arrow B ′. As a result, the ring gear 45 and the lid cam 44 are returned to the state shown in FIG.
[0040]
The case 43 of the lid separator 41 is provided with a lid presence sensor 49 that detects the presence or absence of the lid L in the lid support hole 42. The lid presence / absence sensor 49 is composed of an optical sensor including a light emitting element 49a and a light receiving element 49b that are spaced apart from each other and are horizontally opposed to each other. When the light from the light emitting element 49a is blocked by the lid L in the lid support hole 42, the lid L exists in the lid support hole 42 and is positioned above the lid separator 41 by the control device (not shown). It is determined that the storage drum 26 of the lid storage device 22 is not out of lid. On the other hand, when the light from the light emitting element 49a is received by the light receiving element 49b without being blocked, it is determined that the storage drum 26 is out of the lid.
[0041]
In the lid stocker 11 and the lid separator 41 configured as described above, the lid row in the storage drum 26 of the lid storage device 22 positioned above the lid separator 41 is selected by selecting a cup beverage with a lid at the time of sale. It is cut off from the lowest one and consumed. When it is determined at the time of sale (for example, when the last lid L is consumed in the current sale) that the storage drum 26 is out of the lid through the lid presence sensor 49, the next lid is attached. In preparation for the sale of the cup beverage, the lid storage device 22 rotates by a predetermined angle (120 degrees), whereby the storage drum 26 with the lid cut is switched to a new storage drum 26 storing the lid row. In this case, the lid row in the new storage drum 26 moves to the lid extraction hole 24 a of the base plate 24 while sliding on the base plate 24.
[0042]
Prior to such switching of the storage drum 26, a lid take-out machine 54, which will be described later, rises to the vicinity of the lid take-out hole 24a. Specifically, the columnar main body 61 of the lid take-out machine 54 passes through the lid support hole 42 of the lid separator 41 from below and rises to the vicinity of the lid take-out hole 24a (see FIG. 17). Thereafter, when the storage drum 26 is switched as described above, the lowermost mounting lid L1 in the lid row in the new storage drum 26 slightly falls through the lid take-out hole 24a, and the It is placed on this to cover the end face. Thereafter, the lid take-out machine 54 is lowered, and the mounting lid L1 is supported in the lid support hole 42 of the lid separator 41 in the middle thereof. Thereby, the switching of the storage drum 26 is completed.
[0043]
In this way, when the storage drum 26 is switched, the mounting lid L1 is once placed on the main body 61 of the lid unloading machine 54 that has risen to the vicinity of the lid unloading hole 24a and then set on the lid separator 41. Compared with the case where L1 is dropped from the base plate 24 through the lid take-out hole 24a and set directly on the lid separator 41, the drop distance can be made very short. Thereby, the setting of the lid row | line | column to the lid separator 41 can be performed appropriately and stably.
[0044]
In determining whether the storage drum 26 is out of lid, when the lid L is not present in the lid support hole 42, it is determined that the storage drum 26 is out of lid, and the vertical position of the lid presence sensor 49 is appropriately set. By setting, when one or several lids L are present in the lid support hole 42, it may be determined that the storage drum 26 has run out of the lid. In this case, since the distance between the uppermost lid L remaining in the lid support hole 42 and the lid take-out hole 24a is shortened, when the storage drum 26 is switched, the top of the lid row in the new storage drum 26 is changed. The lower lid L falls as it is through the lid take-out hole 24a and is stacked on the remaining lid L from above. Therefore, in this case, it is possible to appropriately set the lid row to the lid separator 41 without operating the lid take-out machine 54.
[0045]
Next, the lid removing / transferring device 12 will be described. As shown in FIGS. 10 and 11, the lid take-out / transfer device 12 is disposed below the lid separator 41, and the mounting lid L 1 supported in the lid support hole 42 of the lid separator 41 is moved downward. It comprises a lid take-out device 51 that is taken out while being moved, and a lid transfer device 52 that carries the take-out lid L1 thus taken out from a lid receiving position, which will be described later, to a lid attachment position.
[0046]
As shown in FIGS. 14 and 15, the lid take-out device 51 has a lift take-out machine 54 that can be raised and lowered and is guided by a pair of guide rails 53, 53 extending in the vertical direction. The lid take-out machine 54 has a cylindrical main body 61 extending in the vertical direction and a base 62 extending from the lower part of the main body 61 to the guide rails 53, 53. Due to the portion 62, the front shape is substantially L-shaped.
[0047]
The main body 61 is positioned so as to be concentric with the lid support hole 42 of the lid separator 41, and the outer diameter of the main body 61 is formed to be slightly smaller than the opening 19 on the lower surface of the lid L. A lid gripping mechanism 63 is provided inside the main body 61 and the base 62, and a lid gripping plate 64 (to be described later) of the lid gripping mechanism 63 is engaged with the mounting lid L1 from the inside. The mounting lid L1 can be grasped. As shown in FIGS. 14 and 15A, a cover 61a having four openings 61b on the side wall is attached to the upper end of the main body 61 of the lid take-out machine 54, and the lid gripping mechanism 63 A gripping portion 64b of each lid gripping plate 64, which will be described later, is projected and retracted from the opening 61b.
[0048]
As shown in FIGS. 15 and 16, the lid gripping mechanism 63 is arranged with four lid gripping plates 64 having a predetermined shape and these four lid gripping plates 64 symmetrically with respect to a drive shaft 65 extending in the vertical direction. In this state, a gripping plate holder 67 that rotatably supports each via a support pin 66 extending in the vertical direction and four lid gripping plates 64 are disposed inward and rotated by a predetermined angle. A cam plate 68 having a predetermined shape for rotating the lid gripping plate 64 and a lid gripping motor 70 for rotating the cam plate 68 at a predetermined angle through the drive shaft 65 and the gear box 69 are configured. .
[0049]
The lid gripping plate 64 is formed by bending a metal plate having a predetermined shape, has a certain height, has a square shape in a planar shape, and one end thereof is freely rotatable to the support pin 66. The arm portion 64a connected to the arm portion 64a and the end portion on the opposite side of the support pin 66 of the arm portion 64a and bent outward at a right angle with respect to the arm portion 64a, and the holding portion 64b having a rectangular planar shape And have. Further, as shown in FIGS. 15B and 16, each lid gripping plate 64 is biased inwardly, that is, toward the cam plate 68 by a torsion coil spring 66 a provided on the support pin 66. It is in contact with this. This cam plate 68 has a substantially square planar shape and an outer periphery formed as shown in FIG.
[0050]
As shown in FIG. 15B, a disc-shaped control plate 71 for controlling the rotation angle of the cam plate 68 is provided at the lower end portion of the drive shaft 65. Further, a lid grip sensor 72 made of an optical sensor is disposed in the vicinity of the control plate 71, and the position of a slit (not shown) formed at a predetermined position of the control plate 71 is detected by the lid grip sensor 72. The Based on the detection result, the operation of the lid gripping motor 70 is controlled, so that the cam plate 68 rotates by a predetermined angle.
[0051]
As shown in FIG. 16A, in the state where each lid gripping plate 64 is in contact with the side portion of the cam plate 68, the tip of the gripping portion 64b is positioned near the opening 61b of the cover 61a. On the other hand, when the cam plate 68 rotates approximately 45 degrees from this state as shown in FIG. 16B, each lid gripping plate 64 rotates by being pressed from the inside against the torsion coil spring 66a. The gripping portion 64b slightly protrudes outward.
[0052]
In the lid gripping plate 64 that is rotationally driven in this manner, the diameter of the circle E1 when the tip of the gripping portion 64b of each lid gripping plate 64 shown in FIG. On the other hand, the diameter of the circle E2 shown in FIG. 16B is substantially the same as that of the fitting portion 17 of the lid L. Therefore, when each lid gripping plate 64 is in the state shown in FIG. 6B, the lid L is engaged with the fitting portion 17 of the lid L from the inside at the tip end of each gripping portion 64b. Is possible. On the contrary, when each lid gripping plate 64 is in the state shown in FIG. 5A, the gripping of the lid L by each gripping portion 64 can be released. In the following description, the states of the respective lid gripping plates 64 shown in FIGS. 16A and 16B are referred to as “lid releasing posture” and “lid gripping posture”, respectively.
[0053]
As shown in FIGS. 14 and 15A, the lid take-out machine 54 having the lid gripping mechanism 63 as described above has an elevating mechanism 73 at the end portion (right portion) of the base portion 62. The elevating mechanism 73 includes a lid take-out motor 74 composed of a motor with an encoder, a pinion 76 that is driven to rotate about a horizontal axis line via a gear box 75 by the motor 74, and extends vertically to the pinion 76. And an engaging rack 77. Further, a standby position sensor 78 including an optical sensor for detecting the standby position of the lid take-out machine 54 is disposed in the vicinity of the elevating mechanism 73.
[0054]
FIG. 17 shows the lift position of the lid unloader 54 with reference to the upper end of the lid unloader 54, that is, the upper end of the main body 61. As shown in the figure, the lid take-out machine 54 can move up and down between the standby position H1 and the upper limit position Hmax, and in addition to the standby position H1 and the upper limit position Hmax, the lid between these It can be stopped at two positions, a gripping position H2 and a temporary stop position H3.
[0055]
Each of these four positions will be specifically described. First, the standby position H1 is a position before the lid take-out machine 54 starts to rise, and the lid take-out machine 54 is located at this standby position H1 at the time of sales standby. The lid gripping position H2 is a position at which the upper end of the lid take-out machine 54 is positioned near the upper end of the lid separator 41, and the lid gripping plate 64 of the lid gripping mechanism 63 is in the lid gripping position so that the mounting lid L1 can be gripped. It is. The temporary stop position H3 is slightly lower than the above-described lid gripping position H2, and the height thereof is substantially the same as the height between the bottom surfaces of the mounting lid L1 and the next mounting lid L2 that are stacked on each other. The lid upper limit position Hmax is substantially the same height as the base plate 24 of the lid stocker 11, and the lid take-out machine 54 rises to the lid upper limit position Hmax when the storage drum 26 is switched.
[0056]
FIG. 18 shows the lid transfer device 52. As shown in the figure, the lid transfer device 52 is provided on the base plate 81 and the upper side of the base plate 81, and the lid L is placed at a lid receiving position directly below the lid separator 41 (FIGS. 18A and 18B). ) To a lid mounting position (position shown in FIG. 23), and an arm drive mechanism 83 for driving the lid transfer arm 82. .
[0057]
As shown in FIGS. 18A and 18B, two rods 84 and 85 for restricting the movable range are set up by the lid transfer arm 82 coming into contact with a predetermined position on the base plate 81. It is installed. Specifically, the rod 84 and the rod 85 respectively position the lid transfer arm 82 at the lid receiving position and the lid mounting position. A receiving position switch 86 made of a micro switch is provided in the vicinity of the rod 84 on the base plate 81. When the lid transfer arm 82 is positioned at the lid receiving position, the receiving position switch 86 is moved to the lid. It is pushed by the arm 82.
[0058]
The lid transfer arm 82 has a certain degree of thickness and a planar shape formed in a fan shape. The lid transfer arm 82 includes an arm portion 91 extending horizontally and a ring-shaped lid holding portion 92 connected to the arm portion 91. Yes.
[0059]
The arm portion 91 has an end opposite to the lid holding portion 92 supported by a support shaft 93 extending in the vertical direction and capable of moving up and down along the support shaft 93. On the upper side of the arm portion 91, a coil spring 94 is provided between the upper end portion of the support shaft 93 and a bearing 93a. The coil spring 94 urges the entire lid transfer arm 82 downward. A projecting portion 91 a that slightly protrudes downward is provided around the support shaft 93 at the lower portion of the arm portion 91, and meshes with an arm drive cam 103 described later of the arm drive mechanism 83.
[0060]
On the other hand, the lid holding portion 92 has a double structure, and has a lid holding ring 96 for holding the lid L inside a ring portion 95 formed integrally with the arm portion 91. As shown in FIGS. 18A and 18C, the lid holding ring 96 is formed so that its inner diameter is slightly larger than the maximum outer diameter (the outer diameter of the lower surface) of the lid L, while the outer diameter is the ring portion 95. It is slightly smaller than the inner diameter. That is, a slight gap F (for example, 2 mm) is provided over the entire circumference between the lid holding ring 96 and the ring portion 95, so that the lid holding ring 96 is in the radial direction with respect to the ring portion 95. Have fun.
[0061]
Further, four lid locking claws 97 for locking the lid L to the opening 96a are provided on the inner peripheral portion of the lid holding ring 96, and these hold the lid so as to face the opening 96a. Along the inner periphery of the ring 96, they are arranged at an equal angle to each other. As shown in FIG. 18 (c), each lid locking claw 97 is formed in the shape of a vertically elongated rectangle and the shape of a side surface protruding inward, and the lid L is placed on the protruding portion. It has the latching | locking part 97a for latching in the state supported from the side. Each lid locking claw 97 has a lid locking position at which the lid L can be locked by a locking portion 97a on a support shaft 98 provided at the upper end thereof (position indicated by a solid line in FIG. 18C). And a lid release position (a position indicated by a two-dot chain line in the figure) that can release the locking. Further, each lid locking claw 97 is urged to a lid locking position by a torsion coil spring 99 provided at the upper end portion.
[0062]
As shown in FIGS. 18A and 18B, the arm drive mechanism 83 is rotationally driven by the lid transfer motor 101 via the lid transfer motor 101 and the gear box 102 attached to the lower surface of the base plate 81. Accordingly, the arm driving cam 103 that drives the lid transfer arm 82 is formed. The motor 101 is connected to the gear box 102 through a through hole 81a formed in the base plate 81 with a part protruding upward.
[0063]
The arm drive cam 103 is disposed between the base plate 81 and the lid transfer arm 82, and is configured to be rotatable concentrically with the support shaft 93 of the lid transfer arm 82. Further, the arm drive cam 103 is formed so as to mesh with the convex portion 91a of the lid transfer arm 82 so that they cannot rotate with respect to each other and can be freely engaged and disengaged in the vertical direction. When such an arm drive cam 103 is rotated by a predetermined angle by the motor 101 via the gear box 102, the lid transfer arm 82 rotates between the lid receiving position and the lid mounting position. To do. In the vicinity of the arm drive cam 103, two transfer arm sensors 104, 104 comprising optical sensors are provided, and the position of the lid transfer arm 82 is determined by these sensors 104, 104 and the receiving position switch 86. It is to be detected.
[0064]
Here, with reference to FIGS. 17 and 19 to 22, a series of operations of taking out the mounting lid L 1 from the lid separator 41 by the lid take-out device 51 and delivering it to the lid transfer arm 82 of the lid transfer device 52. These will be described in order. Prior to the start of the operation of the lid take-out device 51, the lid take-out machine 54 is located at a standby position H1 indicated by a solid line in FIG. In this case, the lid cam 44 of the lid separator 41 has the convex portion 44b facing the radial direction of the lid support hole 42 as shown in FIG.
[0065]
First, the lid take-out machine 54 rises from the standby position H1 to the lid gripping position H2 (FIG. 19B). Each lid gripping plate 64 of the lid gripping mechanism 63 assumes a lid gripping posture and engages with the fitting portion 17 of the mounting lid L1 from the inside (FIG. 19C). Next, as shown in FIG. 20A, all of the lid cams 44 rotate about 90 degrees, and the support of the mounting lid L1 by the convex portions 44b of the lid cam 44 is released. Thereafter, the lid take-out machine 54 descends and stops at the temporary stop position H3 (FIG. 20B). Then, as shown in FIG. 20C, the lid cam 44 returns to its original position by rotating in the opposite direction, and the next mounting lid L2 is supported by the convex portion 44b. As a result, the mounting lid L1 is released from the support by the lid cam 44 and can be detached from the next mounting lid L2.
[0066]
Next, as shown in FIG. 21A, the lid gripping plate 64 of the lid gripping mechanism 63 returns from the lid gripping posture to the lid releasing posture, whereby the mounting lid L1 is attached to the main body 61 of the lid unloader 54. It is simply placed on the cover 61a. Thereafter, the lid take-out machine 54 at the temporary stop position H3 descends again (FIG. 21B) and returns to the standby position H1. Note that the lid gripping plate 64 in the lid gripping posture may be returned to the lid releasing posture after the lid take-out machine 54 is slightly lowered from the temporary stop position H3. In this case, the lid take-out machine 54 is slightly lowered while the mounting lid L1 is gripped by the lid gripping plate 64, so that the mounting lid L1 can be reliably separated from the next mounting lid L2.
[0067]
As shown in FIGS. 22A and 22B, the mounting lid L1 thus taken out from the lid separator 41 is in the middle of the lid take-out machine 54 descending from the temporary stop position H3 to the standby position H1. The lid is locked by the four lid locking claws 97 of the lid transfer arm 82. As described above, the mounting lid L1 is transferred to the lid transfer arm 82, and the mounting lid L1 is transferred from the lid receiving position to the lid mounting position by the lid transfer arm 82 as shown in FIG.
[0068]
Next, the cup transport device 13 will be described with reference to FIGS. 24 and 25. As described above, the cup transporting device 13 transports the cup C received from the cup dispenser 6 in the front-rear direction (left-right direction in FIG. 24) and in the up-down direction. The beverage is supplied to C, the lid L is attached to the cup C, and the cup beverage D with a lid is provided to the purchaser.
[0069]
The cup transport device 13 includes a front-rear transport device 111 and a vertical transport device 112 that transport the cup C in the front-rear direction and the up-down direction, respectively. The front-rear transport device 111 extends in the front-rear direction, and is rotatable to a front-rear transport frame 113 in which the side portions of the upper-lower transport device 112 are slidably engaged, and a front end portion and a rear end portion of the front-rear transport frame 113, respectively. From the provided front pulley 114 and rear pulley 115, a timing belt 116 wound around these pulleys 114 and 115 and connected to the side of the vertical conveying device 112, and a pulse motor that rotationally drives the rear pulley 115 The front and rear transport motor 117 and the roller 112a at the lower end of the vertical transport device 112 are rotatively engaged, and a guide rail 118 for guiding the vertical transport device 112 in the front and rear direction, and the vertical transport device 112 are beverages to be described later. Two front and rear position sensors for detecting whether or not each of the supply position P2 and the cup beverage provision position P4 has been reached. And a 119, 119. The front / rear transport frame 113 and the guide rail 118 are fixed to an inner wall of the vending machine main body 3, a predetermined frame 3a (see FIGS. 2 to 4), and the like.
[0070]
In such a front-rear transport device 111, when the rear pulley 115 is rotationally driven by the front-rear transport motor 117, the timing belt 116 rotates in a predetermined direction, and accordingly, the vertical transport device 112 moves in the front-rear direction, Control is performed to stop at the following four predetermined positions, specifically, the cup supply position P1, the beverage supply position P2, the lid mounting position P3, and the cup drink supply position P4.
[0071]
First, the cup supply position P1 is a position where the cup C is supplied from the cup dispenser 6, and is a position directly below the cup dropper 6b. The beverage supply position P 2 is a position at which a beverage is supplied to the cup C, and is a position directly below the beverage nozzle 10. The lid attachment position P3 is a position where the lid L is attached to the cup C to which the beverage is supplied, and is a position between the cup supply position P1 and the beverage supply position P2. In addition, the cup beverage provision position P4 is a position where the beverage containing the cup is provided to the purchaser, and is a position near the front end of the front and rear transport frame 113.
[0072]
As described above, the vertical transport device 112 is controlled to stop at the beverage supply position P2 and the cup beverage provision position P4 by being detected by the two front and rear position sensors 119 and 119, respectively. On the other hand, the stop control of the vertical transport device 112 at the cup supply position P1 and the lid mounting position P3 is the front / rear transport when the beverage supply position P2 and the cup beverage provision position P4 detected by the front / rear position sensors 119, 119 are used as a reference. This is performed with the number of pulses applied to the motor 117.
[0073]
FIG. 25 shows the internal structure of the vertical transfer device 112. The vertical transport device 112 includes a cup lifting mechanism 121 (cup lifting means) that lifts and lowers the cup C, and a cup holding mechanism 122 that holds the cup C so as to be lightly gripped from the side.
[0074]
The cup raising / lowering mechanism 121 has a cup base 123 (reference part) for placing the cup C on the upper end part at the upper end part, and a cup raising / lowering arm 124 (cup support member) having an L-shaped side surface, A pair of feed screws 125 and 125 for extending in parallel in the vertical direction with a space therebetween, screwing into the cup lifting arm 124 and moving the cup lifting arm 124 in the vertical direction, and these feed screws 125 and 125 A drive gear 126 disposed between the lower end portions of the first and second cups, a cup elevating motor 127 composed of a pulse motor that rotationally drives the drive gear 126, and a pair of feed screws 125, 125 are respectively fixed to the lower end portions of the feed screws 125, 125. Two gears 128 engaged with 126, and a lift arm lower limit sensor 12 that detects a lower limit position of the cup lift arm 124. And it has a door.
[0075]
In the cup elevating mechanism 121 configured as described above, when the drive gear 126 is rotationally driven in a predetermined direction by the cup elevating motor 127, a pair of feed screws 125, 125 each having gears 128, 128 meshing with each other are mutually connected. Rotate in the same direction. And the cup raising / lowering arm 124 screwed to these feed screws 125, 125 moves in the vertical direction, and accordingly, the cup C placed on the cup base 123 of the cup raising / lowering arm 124 moves up and down.
[0076]
The control of the raising / lowering position of the cup raising / lowering arm 124 is based on the number of pulses given to the cup raising / lowering motor 127 when the lower limit position (position shown in FIG. 25B) detected by the raising / lowering arm lower limit sensor 129 is used as a reference. Done. The raising / lowering speed of the cup raising / lowering arm 124 is controlled by controlling the rotation speed of the cup raising / lowering motor 127.
[0077]
On the other hand, the cup holding mechanism 122 has a cup hand frame 131 provided in the vicinity of the upper ends of the feed screws 125 and 125, and ends thereof are fixed to the cup hand frame 131, and extend horizontally and parallel to each other. A pair of support shafts 132, 132, a cup hand 133 that is slidably supported by the pair of support shafts 132, 132 and that holds the cup C sandwiched from the left and right, and a cup hand frame 131 attached to the cup hand frame 131. And a cup hand motor 134 with an encoder for driving the hand 133.
[0078]
The cup hand 133 has two left and right hands 135 and 135 which are formed so as to have a substantially L-shape in plan and are arranged so as to face each other. The base ends (the left end in FIG. 25A) of these two hands 135 and 135 have racks 135a and 135a formed so as to face each other and extend in parallel along the support shaft 132, respectively. ing. The racks 135a and 135a mesh with a pinion 136 that is rotationally driven by the cup hand motor 134. Further, the tip portions of the two hands 135 and 135 (the right end portion in FIG. 25A) respectively have arc-shaped holder portions 135b and 135b facing each other.
[0079]
In the cup holding mechanism 122 configured as described above, when the pinion 136 is rotationally driven in a predetermined direction by a cup hand motor 134, the hands 135 and 135 each have racks 135a and 135a that engage with the pinion 136, respectively. But approach each other. Then, the cup C placed on the cup base 123 is lightly gripped by the holder portions 135b and 135b of the hands 135 and 135 so as to be sandwiched from the left and right. When the pinion 136 is rotationally driven in the opposite direction, the hands 135 and 135 are separated from each other, whereby the cup C is released.
[0080]
Next, the lid pressing device 14 will be described with reference to FIG. As described above, the lid pressing device 14 is fitted into the cup C while relatively pressing the lid L from above as the cup C is moved upward by the cup transport device 13. The lid transfer arm 82 is disposed slightly above the lid holding portion 92 when it is rotated to the lid mounting position. The lid pressing device 14 includes a motor 141 (holder drive motor), a drive shaft 143 (support member) that extends in the vertical direction and is rotationally driven by the motor 141 via the gear box 142, and a lower end of the drive shaft 143. And a rotary pressing body 144 (lid pressing body) that presses the lid L while rotating with the rotation of the drive shaft 143.
[0081]
The rotary pressing body 144 includes three rollers 145 that are rotatable around three horizontal axes extending radially at equal angles with each other, and a roller holder 146 that is formed in a circular shape and supports each roller 145 rotatably. A downwardly U-shaped power transmission plate 147 provided on the upper side of the roller holder 146 and fixed to the drive shaft 143 for transmitting the rotation of the drive shaft 143 to the roller holder 146. Yes.
[0082]
The roller holder 146 is attached to the drive shaft 143 so as to be slightly movable in the vertical direction along the drive shaft 143. In addition, as shown in FIGS. 26B and 26C, a pair of grooves 148 and 148 extending in parallel with each other are formed on the upper portion of the roller holder 146. These grooves 148, In 148, the lower part of the power transmission plate 147 is loosely inserted. Further, a pair of spring insertion holes 149 and 149 whose upper surfaces are opened are provided in the upper part of the roller holder 146, and compression springs 150 and 150 (biasing means) are provided in these spring insertion holes 149 and 149, respectively. Has been inserted. The upper ends of the compression springs 150 and 150 are in contact with the lower surface of the power transmission plate 147. Accordingly, the compression holders 150 and 150 urge the roller holder 146 holding the three rollers 145 downward. ing.
[0083]
Further, the outer peripheral edge of the upper portion of the roller holder 146 is formed so as to protrude upward, and a roller sensor 151 (detection means) comprising an optical sensor is provided in the vicinity of the protruding protrusion 146a. . The roller sensor 151 detects whether or not the roller 145 has been raised by a predetermined distance (for example, 2 to 3 mm: second predetermined height) by detecting the raised position of the roller holder 146.
[0084]
Next, the operation at the time of sale of the vending machine 1 having the lid mounting device 2 configured as described above will be described focusing on the mounting of the lid L to the cup C. 2 to 5, the upper and lower transport device 112 of the cup transport device 13 is positioned at the cup supply position P1 and the cup base 123 is positioned at the lower limit position during the sales standby. The lid take-out machine 54 of the lid take-out / transfer device 12 is located at the standby position H1, while the lid transfer arm 82 is located at the lid receiving position.
[0085]
At the time of sale, when the purchaser inserts money into the vending machine 1 and presses a desired product selection button and lid mounting button, first, the lowest cup C is separated from the cup dispenser 6, and the cup transport device 13. It falls on the cup base 123 of the (upper and lower conveying device 112). Then, the cup C is lightly gripped from the left and right by the cup hand 133 of the cup holding mechanism 122. Simultaneously with the supply of the cup C to the vertical conveying device 112, the beverage selected by the purchaser is cooked in the mixing bowl 8.
[0086]
Next, as shown in FIG. 24, the vertical transport device 112 that holds the cup C moves to the rear beverage supply position P2. Then, the beverage in the mixing bowl 8 is poured into the cup C via the beverage tube 9 and the beverage nozzle 10. After the beverage supply to the cup C is completed, the vertical transport device 112 moves to the front lid mounting position P3. Further, as described above, by the time the cup C is transported from the cup dispenser 6 to the lid mounting position P3, the lowermost lid L (the mounting lid L1) is removed from the lid stocker 11 by the lid take-out / transfer device 12. Is transferred to the lid mounting position.
[0087]
That is, as described above with reference to FIG. 19 to FIG. 23, after the lid take-out machine 54 of the lid take-out device 51 once rises from the standby position H 1 to the lid hold position H 2, the lid hold mechanism 63 of the lid take-out machine 54. , And the lid separator 41 is operated, and the mounting lid L1 is separated from the next mounting lid L2. Thereafter, the lid take-out machine 54 is lowered from the temporary stop position H3 to the standby position H1, and the mounting lid L1 is locked in the lid holding ring 96 of the lid transfer arm 82 by the lid locking claw 97. . Then, the lid transfer arm 82 rotates from the lid receiving position to the lid mounting position, whereby the mounting lid L1 is moved to the lid mounting position, more specifically, above the cup C conveyed to the lid mounting position P3. And it is transferred to the lower side of the roller 145 of the lid pressing device 14 (see FIG. 27A).
[0088]
Here, with reference to FIGS. 27 and 28, the mounting of the mounting lid L1 on the cup C at the lid mounting position will be described in order. First, the cup raising / lowering arm 124 of the vertical transport device 112 located at the lid attachment position P3 is raised, and the cup C placed on the cup base 123 at the lower limit position shown in FIG. Abut (see FIG. 27B). Then, when the cup lifting arm 124 is further raised, the cup C lifts the mounting lid L1, and the upper end of the mounting lid L1 reaches the vicinity of the roller 145 of the rotary pressing body 144 (first predetermined height). In the ascending section so far, the cup elevating arm 124 rises at a high speed (for example, 50 mm / s: first predetermined speed). Thereafter, the ascending speed of the cup elevating arm 124 is switched to a low speed (for example, 5 mm / s: second predetermined speed), the cup elevating arm 124 is further slowly raised, and the mounting lid L1 is rotated by the rotating pressing body 144. It abuts on the three rollers 145 from below.
[0089]
On the other hand, in the lid pressing device 14 above the mounting lid L1, the rotary pressing body 144 is rotated about a predetermined rotational speed around the vertical axis (for example, 2 in 3 seconds) slightly before the timing at which the rising speed of the cup lifting arm 124 is switched. Rotate).
[0090]
Even after the mounting lid L1 comes into contact with the roller 145, the cup raising / lowering arm 124 slowly rises further. Accordingly, the mounting lid L1 is gradually and strongly pressed against the roller 145 of the upper rotary pressing body 144 by the lower cup C. And this mounting lid L1 is mounted | worn appropriately and firmly to the cup C by snap fitting (refer FIG.27 (c), FIG.6 (c)).
[0091]
In this way, the mounting lid L1 is properly and securely mounted on the cup C mainly due to the play of the lid holding ring 96 in the lid transfer arm 82, the ascending speed of the cup lifting arm, and the rotation pressing body 144. By rotation. For example, as shown in FIG. 29 (a), when the center of the opening at the upper end of the cup C and the center of the opening at the lower end of the mounting lid L1 are shifted by about several millimeters, the cup C is attached to the mounting lid. When coming into contact with L1 from below, the mounting lid L1 may be slightly inclined with respect to the horizontal upper surface of the cup C as shown in FIG.
[0092]
However, in the lid mounting device 2 of the present embodiment, the lid holding ring 96 of the lid transfer arm 82 that holds the mounting lid L1 moves slightly in the horizontal plane due to the play, and abuts against the mounting lid L1. As the cup C slowly rises and the rotary pressing body 144 rotates, the three rollers 145 smoothly press the peripheral edge of the upper surface of the mounting lid L1. Therefore, even when the centers of the opening of the mounting lid L1 and the cup C are shifted from each other, the mounting lid L1 is mounted on the cup C while matching the centers as described above. L1 can be properly and securely attached to the cup C.
[0093]
As described above, the mounting lid L1 is mounted on the cup C, and as shown in FIG. 27C, the roller holder 146 of the rotary pressing body 144 resists the compression springs 150 and 150 to a predetermined height ( For example, when the roller sensor 151 detects that the height has risen, the raising of the cup raising / lowering arm 124 stops. Then, conversely, when the cup lifting arm 124 is lowered and the rotary pressing body 144 returns to the original height as shown in FIG. 28A, the lowering of the cup lifting arm 124 stops.
[0094]
As shown in FIG. 28A, when the cup raising / lowering arm 124 is lowered in this state, the lower peripheral edge portion of the mounting lid L1 is locked by the lid locking claw 97 of the lid transfer arm 82. The attached cup C may be suspended. Therefore, as shown in FIG. 28 (b), the lid transfer arm 82 is slightly raised to release the locking of the mounting lid L1 by the lid locking claw 97.
[0095]
Specifically, as shown in FIGS. 23 and 30 (a), the lid transfer arm 82 located at the lid mounting position is opposite to the lid receiving position (the position indicated by the two-dot chain line in FIG. 23 (a)). The arm drive mechanism 83 is actuated for a short time so as to be rotated. In this case, the lid transfer arm 82 abuts on the rod 85 and cannot rotate beyond this. However, when the arm drive cam 103 of the arm drive mechanism 83 is rotated by a predetermined angle, the engagement between the arm drive cam 103 and the convex portion 91a of the lid transfer arm 82 engaged with the arm drive cam 103 is disengaged. The drive cam 103 lifts the lid transfer arm 82 against the coil spring 94. As a result, the lid transfer arm 82 rises by the same height G as the meshing height with the arm drive cam 103.
[0096]
In this case, the lid-mounted cup C is lowered relative to the raised lid transfer arm 82 because the upper surface of the lid L1 is in contact with the rotary pressing body 144. Then, each lid locking claw 97 of the lid transfer arm 82 is pressed against the torsion coil spring 99 by the lid L1, and rotates from the lid locking position to the outer lid releasing position. As a result, the locking of the lid L1 of the lid-mounted cup C is released.
[0097]
Thereafter, the stopped cup raising / lowering arm 124 is lowered and stopped at the lower limit position as shown in FIG. Thus, the mounting of the mounting lid L1 on the cup C is completed. When the cup lifting arm 124 reaches the lower limit position, the lid transfer arm 82 at the lid mounting position returns to the lid receiving position in preparation for the next sale.
[0098]
As described above, after the lid L is mounted on the cup C, the vertical transport device 112 at the lid mounting position P3 moves to the front cup beverage providing position P4 as shown in FIG. Then, as shown by a two-dot chain line in the figure, the cup elevating arm 124 rises and lifts the lidded cup beverage D to the stage 5 a of the product take-out unit 5. Thereby, the sale of the cup beverage D with a lid ends. When the cup drink D with the lid is taken out from the product take-out unit 5 by the purchaser, the raised cup raising / lowering arm 124 is lowered to the lower limit position, and the vertical conveying device 112 prepares the cup for the next sale. Return to the supply position P1.
[0099]
Next, with reference to FIG. 32, in the lidded cup beverage D to which the lid L is mounted as described above, whether or not the lid L is properly mounted on the cup C is detected. The part will be described. The lid proper attachment detection unit includes an infrared displacement sensor 163 having a light emitting element 161 and a light receiving element 162, for example. The light emitting element 161 of the infrared displacement sensor 163 is provided, for example, at the upper end portion of the vertical conveying device 112, while the light receiving element 162 is provided so as to face the light emitting element 161 horizontally with the cup base 123 therebetween. ing. Further, these elements 161 and 162 are arranged so that the height of the infrared ray R becomes a predetermined height. That is, the lid beverage L with the lid L properly attached to the cup C is placed at a position S slightly higher than the height up to the upper end of the lid L when placed on the cup base 123 at the lower limit position. The light emitting element 161 and the light receiving element 162 are arranged so that.
[0100]
Therefore, when the infrared ray R is blocked by the infrared displacement sensor 163 when the cup base 123 is lowered to the lower limit position after the attachment of the lid L to the cup C is completed, the lid L is placed horizontally at the upper end portion of the cup C. It is determined that it is not properly attached to the cup C because it is inclined with respect to the opening. When the lid L is not properly attached to the cup C as described above, the fact is displayed on the display unit of the main door 4. Thereby, the purchaser can know that mounting | wearing of the lid L of the provided cup drink D with a lid | cover is inadequate.
[0101]
Further, the cup mount 123 of the cup raising / lowering arm 124 is configured to rotate about the vertical axis as the lid proper mounting detection unit, and the cup mount 123 is illustrated when the lid L is detected by the infrared displacement sensor 163. Alternatively, the motor may be rotated at a predetermined angle. In this case, by rotating the cup base 123 by at least 180 degrees, it is ensured that the upper end of the lid L exceeds the height S from the cup base 123 no matter which direction the lid L is inclined. Thus, it can be more reliably determined whether or not the lid L is properly attached to the cup C.
[0102]
Furthermore, in addition to detecting whether or not the lid L of the cup beverage D with lid is properly attached as described above, when the attachment of the lid L to the cup C is inappropriate, the lid L is again connected to the cup C You may make it mount on. In this case, an appropriate lid removing device (not shown) for removing the lid L that is improperly mounted is provided from the lidded cup beverage D, and the cup C from which the lid L has been removed by the lid removing device is provided. A new lid L is mounted again in the same manner as the above-described series of mounting operations. That is, when the lid L is not properly mounted at one time, the lid L is mounted again. Thereby, the cup drink D with the lid | cover with which the lid L was mounted | worn appropriately can be provided more reliably.
[0103]
Next, with reference to FIG. 33, the setting of the high-speed raising section of the cup lifting arm 124 will be described. This setting is performed, for example, automatically at the time of initial setting when the vending machine 1 is turned on or at the end of the maintenance of the lid mounting device 2, or by the operator operating a predetermined button or the like. Is called.
[0104]
In this setting, first, the vertical conveying device 112 moves to the lid mounting position P3 (see FIG. 24). Subsequently, the cup raising / lowering arm 124 at the lower limit position is raised. Then, the cup base 123 comes into contact with the roller 145 of the upper rotary pressing body 144 and the cup raising / lowering arm 124 further rises slightly, so that the roller holder 146 is pushed up by the cup base 123. When this is detected by the roller sensor 151, the cup lifting arm 124 stops rising and descends to the lower limit position.
[0105]
As described above, when the cup lifting arm 124 moves up and down at the lid mounting position P3, from the cup base 123 at the lower limit position to the roller 145 of the rotary pressing body 144 based on the number of pulses of the cup lifting motor 127 at that time. The distance W is obtained. Then, in addition to this distance W, when the lid L is properly attached to the cup C, the height X of the cup beverage D with the lid, and when the lid L is brought into contact with the roller 145, the cup elevating arm 124 is slowly moved. Based on the distance Z to be raised, the high-speed raising section Y (= W− (X + Z)) of the cup lifting arm 124 is calculated by the control device (not shown). That is, the height at which the cup lifting arm 124 should be switched from high speed to low speed (hereinafter referred to as “speed switching height”) is required.
[0106]
This speed switching height (first predetermined height) while absorbing manufacturing variations in the mutual distance between the cup lifting arm 124 and the rotary pressing body 144 at the lid mounting position P3, and changes associated with use or maintenance, Appropriately required. Therefore, when the lid L is attached to the cup C, the ascending speed of the cup lifting arm 124 is controlled according to the speed switching height, that is, the speed switching height from the lower limit position is high (for example, 50 mm / s). ) And after reaching the speed switching height, the lid L can be properly attached to the cup C more reliably by raising at a low speed (for example, 5 mm / s).
[0107]
As described above in detail, according to the lid mounting device 2 of the present embodiment, the detachable lid L is automatically mounted on the cup C containing the beverage before being provided to the purchaser. The cup beverage D can be easily and safely carried without spilling the cup beverage D. Even if the cup drink D with the lid is accidentally overturned on a table or the like, the drink does not spill from the cup C, so the table is not soiled. Furthermore, since the purchaser can easily re-attach the lid L once removed from the cup C, by keeping the lid on the drinking cup C, the beverage can be kept hygienic, If the beverage is a hot beverage, it can be made difficult to cool.
[0108]
Further, in the lid mounting device 2, the lid L and the cup C are matched with each other by a lid holding ring 96 having a play in a horizontal plane, a rotating rotary pressing body 144, and the like, and slowly mounted with an appropriate pressing force. Therefore, the lid L can be properly and securely attached to the cup C.
[0109]
In addition, this invention can be implemented in various aspects, without being limited to the said embodiment described. Further, the detailed configuration of the lid mounting device 2 shown in the embodiment is merely an example, and can be appropriately changed within the scope of the gist of the present invention.
[0110]
【The invention's effect】
As described above in detail, the lid mounting device of the cup type vending machine of the present invention has an effect that a detachable lid can be automatically mounted on a cup containing beverage.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a cup type vending machine incorporating a lid mounting device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing the inside of the cup type vending machine of FIG.
FIG. 3 is a perspective view showing the inside of a cup-type vending machine in which a cup dispenser is omitted.
FIG. 4 is a front view showing the inside of a cup-type vending machine in which a cup dispenser is omitted.
FIG. 5 is a right side view showing the inside of a cup-type vending machine in which a lid stocker and a lid take-out / transfer device are omitted.
6A and 6B are views showing a lid and a cup, wherein FIG. 6A is a top view of the lid, FIG. 6B is a side view of the lid partially cut, and FIG. 6C is a side view of the cup.
FIG. 7 is a perspective view showing an upper end portion of a lid stocker in which a stocker frame is omitted.
FIG. 8 is a top view showing a lid stocker in which a support plate on the upper part of the stocker frame is omitted.
FIG. 9 is a perspective view showing the periphery of the base plate of the lid stocker.
10 is an enlarged front view showing a portion in which the lid stocker is omitted from the lid mounting device shown in FIG. 4;
FIG. 11 shows a part of the top view of FIG.
12A and 12B are views showing a lid separator, where FIG. 12A is a plan view, FIG. 12B is a side view, and FIG. 12C is a lid cam.
13A and 13B are diagrams for explaining the operation of the lid cam of the lid separator, where FIG. 13A shows a state when each lid cam engages the lid, and FIG. 13B shows a state when the lid is cut off.
FIG. 14 is a perspective view showing a lid removing device of the lid removing / transferring device.
15A is a front view showing the lid take-out device of FIG. 15, and FIG. 15B is a view showing an internal structure of a portion surrounded by a one-dot chain line of FIG. 15A.
FIGS. 16A and 16B are top views showing a lid gripping plate, in which FIG. 16A shows a standby state and a lid release state, and FIG. 16B shows a lid gripping state;
FIG. 17 is an explanatory diagram for explaining a lift position of a lid take-out machine.
18A and 18B are views showing a lid take-out / transfer device, in which FIG. 18A is a top view thereof, FIG. 18B is a front view of FIG. 18A, and FIG. It is sectional drawing which cut | disconnected.
FIG. 19 is an explanatory diagram for sequentially explaining the removal of the lid from the lid separator by the lid take-out machine.
FIG. 20 is an explanatory diagram following FIG. 19;
FIG. 21 is an explanatory diagram following FIG. 20;
FIG. 22 is an explanatory diagram following FIG. 21;
23A and 23B are diagrams showing a lid transfer device in which a lid transfer arm is located at a lid mounting position, in which FIG. 23A is a top view thereof, and FIG. 23B is a front view of FIG.
FIG. 24 is a side view showing the cup transport device.
FIGS. 25A and 25B are views showing the internal structure of the vertical transfer apparatus, wherein FIG. 25A is a top view and FIG. 25B is a front view.
26A and 26B are diagrams showing a lid pressing device, wherein FIG. 26A is a front view thereof, FIG. 26B is a partially cutaway view showing an enlarged portion surrounded by a one-dot chain line in FIG. It is an arrow view of the II-II line of (a).
FIGS. 27A and 27B are diagrams for explaining the mounting of the lid on the cup at the lid mounting position, where FIG. 27A is a state before the cup is raised, FIG. 27B is a state where the cup is in contact with the lid, and FIG. ) Shows a state where the cup is further raised and the lid is firmly fitted to the cup.
FIG. 28 is an explanatory diagram following FIG. 27, in which (a) shows a state in which the outer peripheral portion of the lower surface of the lid attached to the cup is locked by the lid locking claw of the lid transfer arm, and (b) shows the lid transfer arm. And (c) shows a state where the cup is lowered.
FIG. 29 is an explanatory diagram for explaining the mounting of the lid on the cup in a state where the center of the cup and the center of the mounting lid are displaced.
FIG. 30 is an explanatory diagram for explaining unlocking of the lid by the lid locking claw by raising the lid transfer arm at the lid mounting position.
FIG. 31 is an explanatory diagram for explaining the operation of the vertical conveying device at the cup beverage providing position.
FIG. 32 is an explanatory diagram for explaining a lid proper mounting detection unit that detects whether or not a lid is properly mounted in a cup beverage with a lid;
FIG. 33 is an explanatory diagram for describing setting of a high-speed rising section of the cup lifting arm.
[Explanation of symbols]
1 Vending machine
2 Lid mounting device
13 Cup conveyor
14 Lid pressing device (lid mounting mechanism)
82 Lid transfer arm (lid holding mechanism)
83 Arm drive mechanism
96 lid retaining ring
96a opening
111 Front and rear transfer device
112 Vertical transfer device
123 Cup stand (reference part)
121 Cup lifting mechanism (cup lifting means)
124 Cup lifting arm (cup support member)
141 Motor (holder drive motor)
143 Drive shaft (support member)
144 Rotating pressing body (lid pressing body)
145 Laura
146 Roller holder
150 Compression spring (biasing means)
151 Roller sensor (detection means)
C cup
D cup beverage
L lid

Claims

A lid mounting device for a cup-type vending machine that mounts a lid on a cup containing beverages at the time of sale,
A lid holding mechanism having an opening penetrating in the vertical direction and holding the lid in a state of being locked to the opening;
A lid mounting mechanism disposed above the lid holding mechanism;
A cup that is mounted on the cup while the lid pushed up through the cup is brought into contact with the lid mounting mechanism by raising the cup from below toward the lid held by the lid holding mechanism. Ascent means,
Equipped with a,
The lid holding device of the cup type vending machine, wherein the lid holding mechanism includes a lid holding ring that has the opening and is provided with play that is movable in a horizontal plane .

The lid mounting mechanism is
A lid pressing body for pressing the lid abutted by being pushed up by the cup from above;
A support member that supports the lid pressing body in a vertically movable manner;
Biasing means for biasing the lid pressing body downward;
Lid mounting apparatus of the cup type automatic vending machine according to claim 1, characterized in that it has a.

A lid mounting device for a cup-type vending machine that mounts a lid on a cup containing beverages at the time of sale,
A lid holding mechanism having an opening penetrating in the vertical direction and holding the lid in a state of being locked to the opening;
A lid mounting mechanism disposed above the lid holding mechanism;
A cup that is mounted on the cup while the lid pushed up through the cup is brought into contact with the lid mounting mechanism by raising the cup from below toward the lid held by the lid holding mechanism. Ascent means,
With
The cup raising means includes a cup support member that supports the cup in a state of being placed,
A drive mechanism that raises the cup by driving the cup support member upward when the lid is attached to the cup;
Control means for controlling the drive mechanism,
The control means controls the rising speed of the cup support member to a first predetermined speed until the lid rising together with the cup reaches a first predetermined height near the lid mounting mechanism, and thereafter A lid mounting device for a cup-type vending machine, wherein the second predetermined speed is controlled to be lower than the first predetermined speed .

The cup-type vending machine according to claim 3 , wherein the lid holding mechanism includes a lid holding ring that has the opening and is provided with play that is movable in a horizontal plane. Lid mounting device.

Measuring means for measuring a vertical distance between a predetermined reference portion of the cup support member and the lid mounting mechanism in a state where the cup support member is not raised;
Calculating means for calculating the first predetermined height according to the distance measured by the measuring means;
The lid mounting device for a cup type vending machine according to claim 3 or 4, further comprising:

The lid mounting mechanism includes a lid pressing body for pressing the lid that is in contact by being pushed up by the cup from above,
A support member that supports the lid pressing body in a vertically movable manner;
Biasing means for biasing the lid pressing body downward;
Detecting means for detecting whether or not the lid pressing body has risen to a second predetermined height,
The control means controls the drive mechanism so as to stop the rise of the cup support member when the detection means detects that the lid pressing body has been raised to the second predetermined height. The lid mounting device for a cup-type vending machine according to any one of claims 3 to 5 .

The lid pressing body is a roller holder supported by the support member so as to be movable in the vertical direction and rotatable about a vertical axis;
The roller holder includes a plurality of rollers that are rotatably supported around a plurality of axes that extend horizontally in the radial direction, and that face the opening.
The lid attachment mechanism, when mounting the lid to the cup, the roller holder, the holder driving motor for rotating through said supporting member, it has further to claim 2 or 6, characterized in The lid mounting device of the described cup-type vending machine.