JP2004240654A - カップ式自動販売機のリッド装着装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】販売時に、飲料入りのカップCにリッドLを装着するカップ式自動販売機のリッド装着装置1であって、リッドLを搬送し、カップC上に載置するリッド搬送手段4、7と、弾性を有するリッド押さえ用ばね63を有し、このリッド押さえ用ばね63を、カップC上に載置されたリッドLの中央部に上方から当接させることにより、リッド押さえ用ばね63の弾性によってリッドLをカップC上に保持するリッド保持手段と、ローラ61を有し、このローラ61をカップC上に保持されたリッドLの周縁部に沿って回転させながら、ローラ61でリッドLの周縁部を上方から押圧することにより、リッドLをカップCに装着するリッド装着手段と、を備えている。
【選択図】 図1
Description
【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、この種のカップ式自動販売機のリッド装着装置として、特許文献1に記載のものが知られている。このリッド装着装置は、多数のリッドを積み重なった状態で収納するリッド収納器と、販売時にリッド収納器から切り離された最下位のリッドを、傾斜面を滑らせながら所定位置まで搬送するリッドシュートと、その所定位置にリッドを保持するリッド保持機と、このリッド保持機の下方に配置され、飲料入りのカップを載置した状態で昇降可能なカップステージなどで構成されている。リッド保持機は、互いに左右方向にスライド可能な左右一対のスライド部材を有している。これら左右のスライド部材は、互いに接近した状態で且つこれらにリッドがまたがった状態で、リッドを所定位置に保持する一方、互いに離れることにより、保持していたリッドを下方のカップ上に落下させるようになっている。
【0003】
このリッド装置装置では、販売時に次のようにして、リッドをカップに装着する。まず、リッド収納器から最下位のリッドを切り離し、そのリッドを、リッドシュートを介して搬送し、リッド保持機で所定位置に保持する。またこれと同時に、購入者によって選択された飲料をカップに供給し、その飲料入りのカップをカップステージに搬送する。次いで、リッド保持機の左右のスライド部材が互いに離れるようにスライドし、これにより、保持されていたリッドがカップ上に落下し、載置される。その後、一旦離れた左右のスライド部材が、互いに再度接近した後、下方のカップステージが上昇し、カップ上のリッドが両スライド部材の下面に下方から押し付けられる。これにより、カップ上のリッドは、両スライド部材からの反力によって上方から押圧された状態となり、カップ上面の開口部(以下、本明細書において「カップ開口部」という)に装着される。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−222462号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記のリッド装着装置では、カップ上に落下して載置されたリッドの中心とカップ開口部の中心とが合致していれば、リッドをカップに適正に装着させることは可能である。しかし、このリッド装着装置では、リッドをカップ上に載置させるために、そのリッドを単にカップ上に落下させているので、比較的軽量のリッドは、落下時に空気抵抗を受けやすく、そのため、リッドの中心がカップ開口部の中心に対してずれやすい。また、カップステージ上に搬送された飲料入りカップの位置が、適正な位置に対してずれている場合には、リッドを適正な位置に落下させることができたとしても、リッドの中心がカップ開口部の中心からずれてしまう。
【0006】
このように、リッドの中心がカップ開口部の中心に対して、例えば数mmずれると、カップ上のリッドは、そのカップの上面に対して若干傾斜した状態となる。そのような状態のまま、カップを上昇させ、リッドを両スライド部材の下面に押し付けると、その傾斜したリッドは、最も高い部位が両スライド部材の下面に最初に当接することで、カップ上で揺動し、リッドの中心がカップ開口部の中心に対して却ってずれてしまうこともある。そのため、リッドをカップに適正に装着できず、さらにはリッド自体やカップ開口部が変形してしまうおそれもある。
【0007】
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、飲料入りのカップに適正かつ確実に装着することが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。
【0008】
【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、リッドを搬送し、カップ上に載置するリッド搬送手段と、弾性を有する押さえ部材を有し、この押さえ部材を、カップ上に載置されたリッドの中央部に上方から当接させることにより、押さえ部材の弾性によってリッドをカップ上に保持するリッド保持手段と、第1押圧部材を有し、この第1押圧部材をカップ上に保持されたリッドの周縁部に沿って回転させながら、第1押圧部材でリッドの周縁部を上方から押圧することにより、リッドをカップに装着するリッド装着手段と、を備えていることを特徴とする。
【0009】
この構成によれば、販売時に、リッド搬送手段により、リッドを搬送し、飲料入りのカップ上に載置する。次いで、弾性を有する押さえ部材を、カップ上のリッドの中央部に上方から当接させ、その押さえ部材の弾性によってリッドをカップ上に保持する。そして、カップ上に保持されたリッドの周縁部に沿って、第1押圧部材を回転させながら、その第1押圧部材でリッドの周縁部を上方から押圧する。このように、カップ上に載置されたリッドに対し、その中央部を押さえ部材の弾性によって上方から軽く押さえた状態で保持しながら、リッドの周縁部を上方から押圧するので、従来と異なり、カップ上でのリッドの揺動を抑制しながら、リッドの装着を行うことができる。しかも、第1押圧部材をリッドの周縁部に沿って回転させながら、リッドの押圧を行うので、その周縁部を全周に亘って上方からバランス良く徐々に押圧することができる。したがって、上記構成のリッド装着装置によれば、着脱自在のリッドを、飲料入りのカップに適正かつ確実に装着することができる。
【0010】
本発明の請求項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、リッドは、上面の中央部に円形の凹部を有しており、押さえ部材は、上下方向に延び、凹部に遊嵌されるコイルばねであり、リッド保持手段は、コイルばねを、その軸線を中心に回転させながらリッドの凹部に遊嵌させるように駆動するコイルばね駆動機構を、さらに有していることを特徴とする。
【0011】
この構成によれば、上下方向に延びるコイルばねを押さえ部材とし、このコイルばねでカップ上のリッドを保持する際に、コイルばね駆動機構により、コイルばねを、その軸線を中心に回転させながら、カップ上のリッドの凹部に遊嵌させる。この場合、コイルばねを、カップ開口部と同心状に配置することにより、そのコイルばねを、回転させながらリッド上面の凹部に遊嵌させることで、リッドの中心を、コイルばねの軸線、すなわちカップ開口部の中心に合致させるいわゆる心出しを行うことができる。このように、リッドの中心とカップ開口部の中心とを合致させた状態で、カップ上に保持されたリッドを上方から押圧することにより、リッドをより適正かつ確実にカップに装着することができる。
【0012】
本発明の請求項3に係る発明は、請求項2のカップ式自動販売機のリッド装着装置において、コイルばね駆動機構は、コイルばねの駆動時に、コイルばねの上方から見たときの巻き方向と反対方向に、コイルばねを回転させることを特徴とする。
【0013】
この構成によれば、コイルばねの駆動時に、そのコイルばねの上方から見たときの巻き方向と反対方向にコイルばねを回転させることにより、そのコイルばねをリッドの凹部に円滑に挿入し、上述した心出しをより安定して行うことができる。このような安定した心出しを行えるのは、次の理由からである。すなわち、コイルばねが上記方向に回転し、その下端部がリッドの凹部の内面に当接すると、両者の間に摩擦が生じる。この摩擦と、コイルばね駆動機構によるコイルばねの回転トルクとにより、コイルばねに対して、その巻きをきつくするように、すなわち外径を小さくするように力が作用する。したがって、コイルばねに対して、リッドが同心上から多少ずれていたために、コイルばねをリッドの凹部に挿入した際にコイルばねがリッドの凹部内面に当接したとしても、上記作用によりコイルばねの外径が縮むので、コイルばねをリッドの凹部に円滑に挿入でき、それにより、リッドの心出しを良好に行うことができる。
【0014】
本発明の請求項4に係る発明は、請求項2または3のカップ式自動販売機のリッド装着装置において、コイルばねの下端部の先端は、下端部の他の部分に固定されていることを特徴とする。
【0015】
この構成によれば、コイルばねの下端部の先端が、その下端部の他の部分に固定されているので、コイルばねが回転しながらリッドに当接しても、コイルばねの下端部の先端がリッドの凹部の内面に当たることがなく、リッドの損傷を確実に防止することができる。
【0016】
本発明の請求項5に係る発明は、請求項1ないし4のカップ式自動販売機のリッド装着装置において、第1押圧部材によりリッドがカップに所定の押圧力で押圧されたか否かを検出する押圧検出手段を、さらに備え、リッド装着手段は、第1押圧部材を下降させることによってリッドを押圧するように構成されるとともに、リッドが所定の押圧力で押圧されたことが検出されたときに、第1押圧部材をさらに下降させることを特徴とする。
【0017】
この構成によれば、リッドが所定の押圧力で押圧されたことが検出されたとき、すなわちカップへのリッドの装着が概ねできたときに、第1押圧部材をさらに下降させるので、リッドをよりしっかりとカップに装着することができる。
【0018】
本発明の請求項6に係る発明は、請求項5のカップ式自動販売機のリッド装着装置において、リッド搬送手段は、リッドを、所定の第1速度で搬送し、カップ上に載置するように構成され、リッド装着手段は、リッド搬送手段によりリッドがカップ上に載置された後、第1押圧部材を、第1速度よりも小さな所定の第2速度で下降させるように構成され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、リッドを、所定の第1速度で搬送して、カップ上に載置した後、第1速度よりも小さな所定の第2速度で第1押圧部材を下降させながら、カップ上のリッドを押圧する。この場合、比較的大きな第1速度でリッドを搬送することにより、カップへのリッドの装着時間を短縮できる一方、比較的遅い第2速度で第1押圧部材を下降させることにより、リッドの変形や損傷を防止することができる。
【0020】
本発明の請求項7に係る発明は、請求項1ないし6のカップ式自動販売機のリッド装着装置において、リッド装着手段は、カップ上に保持されたリッドの周縁部を第1押圧部材で押圧する前に、リッドの中央部を上方から押圧することにより、リッドの周縁部をカップからの反力によって外方に反らせた状態でリッドをカップに装着させるための、下方に突出した第2押圧部材をさらに有することを特徴とする。
【0021】
この構成によれば、カップ上に保持されたリッドの周縁部を上記第1押圧部材で押圧する前に、そのリッドの中央部を、下方に突出した第2押圧部材で上方から押圧する。これにより、カップ上のリッドは、その周縁部がカップからの反力によって外方に反った状態となる。このように、リッドを、その周縁部を外方に反らせた状態でカップに装着することにより、リッドおよびカップの製造上の不可避的な寸法のばらつきなどによって、カップへのリッドの装着が比較的きつい場合であっても、カップへのリッドの装着を適切に行うことができ、またその装着性を高めることができる。
【0022】
本発明の請求項8に係る発明は、請求項1ないし7のカップ式自動販売機のリッド装着装置において、リッド搬送手段は、上下方向に貫通し、供給されたリッドを受け取る開口部と、この開口部に受け取られたリッドを係止する複数の係止部と、を有し、リッドを開口部で受け取るリッド受取位置と、開口部にカップが下方から挿入された状態で、リッドをカップ上に載置するリッド載置位置との間で移動自在のリッド搬送部材と、このリッド搬送部材を、リッド受取位置とリッド載置位置との間で駆動するリッド搬送駆動機構と、このリッド搬送駆動機構の動作を制御する制御手段と、を有しており、制御手段は、販売時に、リッド搬送部材を、リッド受取位置に駆動することにより開口部にリッドを受け取らせた後、リッド載置位置に駆動することによりリッドをカップ上に載置させた後、リッド搬送部材をリッドおよびカップから離すために、リッド搬送部材をリッド載置位置から上昇させるように構成されていることを特徴とする。
【0023】
この構成によれば、制御手段で動作が制御されるリッド搬送駆動機構により、販売時にまず、リッド搬送部材をリッド受取位置に駆動することにより、供給されたリッドを、係止部を介して開口部に受け取らせる。次いで、リッド搬送部材をリッド載置位置に駆動することにより、開口部にカップが下方から挿入された状態で、開口部のリッドをカップ上に載置する。その後、リッド搬送部材を、リッドおよびカップから離すために、リッド載置位置のリッド搬送部材を上昇させる。このように、上記構成のリッド搬送手段では、カップがリッド搬送部材の開口部に下方から挿入された状態となるリッド載置位置に、リッド搬送部材を駆動することによって、リッドをカップ上に載置するので、リッドを落下させてカップ上に載置する従来と異なり、リッドをカップ上に安定して載置することができる。
【0024】
本発明の請求項9に係る発明は、請求項8のカップ式自動販売機のリッド装着装置において、リッド搬送部材のリッド載置位置への下降の際にカップを開口部に対して心合わせするために、リッド搬送部材の開口部の下部に、開口部の内方に向かって前上がりに傾斜したテーパ部が設けられていることを特徴とする。
【0025】
この構成によれば、リッド搬送部材がリッド載置位置へ下降する際に、カップの上端部をテーパ部で案内することにより、カップをリッド搬送部材の開口部に対して心合わせするように、カップの位置が調整される。それにより、カップを、リッド搬送部材の開口部に受け取られたリッドに対しても心合わせすることができ、その状態でカップへのリッドの装着を行うことにより、リッドをより適正かつ確実にカップに装着することができる。
【0026】
本発明の請求項10に係る発明は、請求項9のカップ式自動販売機のリッド装着装置において、制御手段は、リッド搬送部材をリッド載置位置へ下降させる際に、テーパ部の下端がカップの上端付近に到達してから、テーパ部の上端がカップの上端付近に到達するまで、リッド搬送部材を、第1速度よりも小さな所定の第3速度で下降させるように構成されていることを特徴とする。
【0027】
この構成によれば、リッド搬送部材をリッド載置位置へ下降させる際に、テーパ部の下端がカップの上端付近に到達してから、テーパ部の上端がカップの上端付近に到達するまで、リッド搬送部材を、上記第1速度よりも小さな所定の第3速度で下降させるので、その第3速度を比較的遅い速度に設定し、リッド搬送部材をゆっくりと下降させることにより、カップに飲料が供給されることで、その飲料入りのカップが比較的重くなった場合であっても、テーパ部によるカップの位置調整を適切に行うことができる。
【0028】
本発明の請求項11に係る発明は、請求項8ないし10のカップ式自動販売機のリッド装着装置において、リッドは、その周縁部に垂下した垂下部を有し、複数の係止部の各々は、開口部に突出し、リッドを、垂下部を介して下方から係止する係止位置と、開口部から退避し、リッドの係止を解除する係止解除位置との間で移動自在に構成されており、リッド搬送部材がリッド載置位置から上昇する前に、各係止部を係止解除位置に駆動する係止部駆動手段を、さらに備えていることを特徴とする。
【0029】
この構成によれば、複数の係止部の各々が、開口部に突出した係止位置に位置することにより、リッド周縁部の垂下部を介してリッドを係止するので、そのリッドを開口部に確実に係止することができる。一方、各係止部が、開口部から対比した係止解除位置に位置することにより、開口部におけるリッドの係止を簡単に解除することができる。また、リッド搬送部材がリッド載置位置から上昇する前に、係止部駆動手段によって、各係止部を係止解除位置に駆動するので、リッド搬送部材の上昇時に、各係止部がリッドの垂下部に引っ掛ることなく、リッド搬送部材を円滑に上昇させることができる。
【0030】
本発明の請求項12に係る発明は、請求項11のカップ式自動販売機のリッド装着装置において、各係止部は、係止位置と解除位置との間で、上部を中心に回動自在に構成されており、リッド搬送部材には、各係止部の付近に、係止解除位置に位置する係止部よりも開口部の内側に突出する突出部が設けられ、突出部は、リッド搬送部材がリッド載置位置から上昇する際におけるリッドの垂下部への係止部の引っ掛りを阻止するために、開口部の内方に向かって前下がりに傾斜した引っ掛り阻止面を有していることを特徴とする。
【0031】
この構成によれば、各係止部が、係止位置と係止解除位置との間で、上部を中心に回動自在に構成されているので、例えば、各係止部を直線的に進退するように構成する場合に比べて、係止部の進退方向の可動スペースを小さくできるとともに、リッドの係止およびその解除を単純な構成で容易に実現することができる。また、突出部は、開口部の内方に向かって前下がりに傾斜した引っ掛り阻止面を有しているので、リッド搬送部材がリッド載置位置から上昇する際に、引っ掛り阻止面をリッドのガイド面として利用でき、各係止部がリッドの垂下部に引っ掛ることを確実に阻止することができる。
【0032】
【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1〜3は、本発明の一実施形態によるカップ式自動販売機のリッド装着装置を示している。このリッド装着装置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カップ式自動販売機に内蔵され、購入者への飲料の提供前に、その飲料の入ったカップに着脱自在のリッドを装着するものである。
【0033】
図1〜図3に示すように、リッド装着装置1は、ボックス状に形成されたフレーム2と、飲料入りのカップCが載置されるカップステージ3と、カップステージ3の上方にリッドLを搬送するリッド搬送機4と、カップC上に載置されたリッドLを上方から押圧するリッド押圧機5と、リッド搬送機4およびリッド押圧機5を支持する昇降フレーム6を介して、これらのリッド搬送機4およびリッド押圧機5を昇降駆動する昇降機7と、これら各機器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)などを備えている。
【0034】
なお、本実施形態で使用するリッドLおよびカップCは、例えば図4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)、(b)に示すように、平面形状が円形でか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の上面の中央部には、所定の直径を有する円形の凹部11が形成され、その周囲に、所定幅を有しかつ上方に凸の環状部12が形成されている。この環状部12では、一方の半部(図4では右半部)の上面が平坦に形成され、他方の半部(同図では左半部)の上面が、若干高くなるように、緩やかに傾斜した状態に形成されている。そして、環状部12の最も高い部分に、貫通した飲み口12aが形成されている。さらに、リッドLの周縁部には、カップCの後述するカール部14に嵌合する所定形状の嵌合部13が形成されるとともに、この嵌合部13に連なり垂下した垂下部13aが形成されている。嵌合部13の直径は、カップCのカール部14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の上面の開口部、すなわちカップ開口部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。
【0035】
一方、カップCは、一般的な紙カップであり、カップ開口部の周縁部がカール状に形成されている(カール部14)。そして、このカール部14に、上述したように、リッドLの嵌合部13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。
【0036】
フレーム2は、所定形状の金属板を折曲げ加工することなどによって、前面および上面が開口したボックス状に形成されている。また、カップステージ3は、フレーム2の前面下部に設けられた下部プレート2aの前面に、上面のカップ載置面3aが水平になるように、ねじ止めされている。なお、本実施形態では説明を省略するが、カップCは、図示しないカップ搬送装置によって搬送され、購入者によって選択された飲料が注がれた後、カップステージ3のカップ載置面3a上に載置される。
【0037】
また、フレーム2内の上部には、上下方向に積み重なった多数のリッドを収納したリッドストッカ(図示せず)から供給されたリッドLを、リッド搬送機4の後述するリッド搬送アーム22に案内するためのリッドシュート8が設けられている。このリッドシュート8は、すり鉢状に形成されており、内側に上下方向に貫通しかつ下方に向かってテーパ状のリッド通路を有している。
【0038】
さらに、フレーム2内に設けられた昇降フレーム6は、互いに上下方向に所定間隔を隔てて設けられ、リッド搬送機4およびリッド押圧機5をそれぞれ支持する下側昇降フレーム6aおよび上側昇降フレーム6bと、これらを連結する連結フレーム6cで構成されている。これらの下側および上側昇降フレーム6a、6bはいずれも、昇降機7の後述する3本の送りねじ72に螺合している。
【0039】
図5は、リッド搬送機4を示している。このリッド搬送機4は、リッドストッカから供給されたリッドLを、リッドシュート8を介してリッド受取位置(図1、5などに示す位置)で受け取り、その受け取ったリッドLをリッド装着位置(図6、11などに示す位置)に搬送するものである。図5(a)、(b)に示すように、リッド搬送機4は、下側昇降プレート6aに取り付けられたベースプレート21と、このベースプレート21の上側に設けられ、リッドLを、上記リッドシュート8の真下のリッド受取位置から、リッド装着位置に搬送するためのリッド搬送アーム22(リッド搬送部材)と、このリッド搬送アーム22を駆動するアーム駆動機構23などを備えている。
【0040】
図5(a)、(b)に示すように、ベースプレート21上の所定位置には、リッド搬送アーム22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24、25が立設されている。具体的には、ロッド24、25はそれぞれ、リッド搬送アーム22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ものである。なお、ベースプレート21上のロッド24の付近には、リッド搬送アーム22がリッド受取位置に位置しているか否かを判別するための受取位置スイッチ26が設けられている。
【0041】
リッド搬送アーム22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31と、このアーム部31に連なるリング状のリッド保持部32とを有している。
【0042】
アーム部31は、リッド保持部32と反対側の端部が、上下方向に延びる支持軸33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31の上側には、支持軸33が内側に挿入された状態で、その支持軸33の上端部の軸受け33aとの間にコイルばね34が設けられている。そして、このコイルばね34により、リッド搬送アーム22全体が下方に付勢されている。また、アーム部31の下部には、支持軸33の周囲に、下方に若干突出した凸部31aが設けられ、アーム駆動機構23の後述するアーム駆動カム47にかみ合っている。
【0043】
一方、リッド保持部32は、上下方向に貫通した開口部32aを有している。この開口部32aは、その最小直径が、リッドLの下面の最大直径よりも若干大きく形成されている。また、リッド保持部32の内周部には、開口部32a内にリッドLを係止するための4つのリッド係止爪35(係止部)が設けられている。これら4つのリッド係止爪35は、リッド保持部32の内周面から若干突出した所定形状の4つの突出部30をそれぞれ覆い、かつ、開口部32aに臨むように、リッド保持部32の内周に沿って、互いに等角度で配置されている。
【0044】
各係止爪35は、図5(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開口部32aの内方に凸のくの字状に形成された爪本体部36と、この爪本体部36の上端に連なり、上方に突出したレバー部37とで構成されている。爪本体部36には、その凸部分に、リッドLを、その周縁部の垂下部13aを介して下方から係止するための係止面36aが形成され、上記突出部30に対応する中央部分に、縦長スリット36bが形成されている。また、爪本体部36の下半部には、開口部32aの内方に向かって前上がりに傾斜し、上端が上記係止面36aに連なるテーパ面36c(テーパ部)が形成されている。一方、レバー部37は、支持ピン38に回動自在に支持されるとともに、上側の取付プレート39に形成したスリット39aを介して、上方に突出している。
【0045】
このように構成された係止爪35は、上部の支持ピン38を中心に、係止面36aでリッドLを係止するリッド係止位置(係止位置、図5(c)の実線で示す位置)と、その係止を解除し、リッドLを解放するリッド解放位置(係止解除位置、同図の2点鎖線で示す位置)との間で、回動自在になっている。また、係止爪35のレバー部37の下側には、圧縮ばね41が設けられており、この圧縮ばね41により、係止爪35がリッド係止位置に付勢されている。したがって、係止爪35は、常時は、リッド係止位置に位置しており、後述する係止爪押圧部材55によって、レバー部37が圧縮ばね41に抗して上方から押圧されることにより、リッド解放位置に回動する。
【0046】
また、係止爪35がリッド解放位置に回動した状態では、図7および図8に示すように、係止爪35の係止面36aがリッド保持部32の内周面の突出部30の先端よりも若干後退する。具体的には、両図(b)に示すように、係止爪35がリッド解放位置に回動すると、突出部30が係止爪35の縦長スリット36bを介して、開口部32a側に突出した状態となる。また、この突出部30は、図8(b)に示すように、側面形状が開口部32a側に凸のくの字状に形成されており、上半部に前下がりに傾斜した傾斜面30a(引っ掛り阻止面)を有している。
【0047】
アーム駆動機構23は、図5(a)、(b)に示すように、リッド搬送モータ45と、ベースプレート21の下面に取り付けられたギヤボックス46を介して、リッド搬送モータ45により回転駆動され、これにより、リッド搬送アーム22を駆動するアーム駆動カム47などで構成されている。アーム駆動カム47は、ベースプレート21とリッド搬送アーム22との間に設けられ、リッド搬送アーム22の支持軸33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47は、リッド搬送アーム22の凸部31a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47が、ギヤボックス46を介して、リッド搬送モータ45により所定角度、回転駆動されることにより、リッド搬送アーム22がリッド受取位置とリッド装着位置との間で回動する。
【0048】
図9(a)および(b)はそれぞれ、リッド搬送アーム22がリッド装着位置に位置したときのリッド押圧機5の正面図および右側面図を示している。上述したように、リッド押圧機5は、カップC上に載置されたリッドLを上方から押圧することにより、リッドLをカップCに装着するものである。リッド押圧機5は、上側昇降フレーム6bに取り付けられており、リッド押圧モータ51と、上下方向に延び、ギヤボックス52を介してリッド押圧モータ51で回転駆動され且つ上下方向に若干スライド可能に構成された駆動軸53と、この駆動軸53の下端部に固定され、駆動軸53の回転に伴い、回転しながらリッドLを上方から押圧する回転押圧体54と、この回転押圧体54の上部および側部を覆うように配置され、4つの係止爪35を上方から押圧する係止爪押圧部材55(係止部駆動手段)と、回転押圧体54によって、リッドLが所定の押圧力で押圧されたか否かを検出するリッド押圧スイッチ56(押圧検出手段)などで構成されている。
【0049】
回転押圧体54は、互いに等角度で放射状に延びる4つの水平軸線を中心として、それぞれ回転自在の4つのローラ61(押圧部材)と、上記駆動軸53の下端部に固定されるとともに、4つのローラ61を回転自在に支持するローラホルダ62と、ローラホルダ62の下面に取り付けられ、カップC上のリッドLを上方から押さえるためのリッド押さえ用コイルばね63(押さえ部材)とを有している。
【0050】
4つのローラ61は、2つのローラ61、61同士が互いに対向し、リッドLの環状部12の外径とほぼ同じ距離隔てて配置されている。つまり、各ローラ61は、カップCへのリッドLの装着時に、リッドLの嵌合部13を上方から押圧できるように、嵌合部13で形成される円周上に配置されている。また、ローラホルダ62は、平面形状が円形に形成されるとともに、その中心部が上記駆動軸53に固定されている。そして、このローラホルダ62の下面に、リッド押さえ用コイルばね63の上端部が固定されている。
【0051】
リッド押さえ用コイルばね63(以下「押さえばね63」という)は、金属製の線材で構成されており、上述したように、上端部がローラホルダ62の下面に固定される一方、下端がローラ61よりも下方に位置している。また、この押さえばね63は、リッドLの上面の凹部11の内径よりも若干小さい外径(例えば、凹部の内径よりも1〜2mm小さい)を有し、駆動軸53と同軸線を中心に所定方向(本実施形態では押さえばね63の上方から見て時計方向)に巻かれている。さらに、押さえばね63の下端部の先端は、そのすぐ上の部分の溶接部63aで溶接固定されている。これにより、押さえばね63の下端部が、後述するように、リッドLに回転しながら当接しても、押さえばね63の下端部の先端がリッドLに突き刺さることがなく、リッドLの損傷を確実に防止することができる。
【0052】
係止爪押圧部材55は、十字状の金属板を折り曲げ加工することなどで形成されており、水平なベース部55aと、このベース部55aの所定個所、具体的には、リッド搬送アーム22がリッド装着位置に位置するときの各係止爪35に対応する個所で、下方に直角に屈曲し、上記4つの係止爪35を上方からそれぞれ押圧するための4つの押圧部55bとで構成されている。各押圧部55bは、上記押さえばね63の下端よりも若干上方の高さまで下方へ延びるとともに、下端部が内側に直角に屈曲されている。また、上記ベース部55aと上記ローラホルダ62との間には、リッド押圧用ばね64が設けられている。このリッド押圧用ばね64により、上記4つのローラ61でリッドLを上方から押圧する際に、リッドLを所定の押圧力で押圧できるようになっている。
【0053】
以上のように構成されたリッド搬送機4およびリッド押圧機5は、昇降機7によって昇降駆動される。この昇降機7は、図1〜図3に示すように、昇降モータ71と、上下方向に延びかつ上端部および下端部がフレーム2に回転自在に支持されるとともに、昇降フレーム6に螺合した3本の送りねじ72と、昇降モータ71の回転軸に固定された駆動プーリ73と、3本の送りねじ72の下端部にそれぞれ固定された3つの従動プーリ74と、これらのプーリ73、74に巻き掛けられたタイミングベルト75とを有している。なお、駆動プーリ73および従動プーリ74は、タイミングベルト75にかみ合う歯付きプーリで構成されている。また、これらのプーリ73、74に巻き掛けられたタイミングベルト75には、2つのテンションプーリ76、76によって、一定の張力が付与されている。
【0054】
この昇降機7において、昇降モータ71が作動し、駆動プーリ73が所定方向に回転するのに伴い、タイミングベルト75も同方向に回転する。これに伴い、3つの従動プーリ74が回転することで、3本の送りねじ72が互いに同期し、同方向に回転する。これにより、昇降フレーム6が昇降し、これに支持されたリッド搬送機4およびリッド押圧機5も昇降する。
【0055】
以上のように構成されたリッド装着装置1では、本発明のリッド搬送手段が、リッド搬送機4および昇降機7によって構成され、また本発明のリッド保持手段およびリッド装着手段がいずれも、リッド押圧機5および昇降機7によって構成されている。また、本発明のリッド搬送駆動機構は、アーム駆動機構23および昇降機7によって構成されている。
【0056】
次に、図10〜図17を参照して、リッド装着装置1によるカップCへのリッドLの装着動作を説明する。なお、リッド装着装置1の作動開始前においては、購入者によって選択された飲料がカップCに供給された後、その飲料入りカップCが図示しないカップ搬送装置によってカップステージ3に搬送され、図10や図13(a)などに示すように、カップ載置面3aに載置されているものとする。
【0057】
リッド装着装置1ではまず、上記カップ搬送装置によるカップCの搬送に前後して、図示しないリッドストッカから供給されたリッドLが、リッドシュート8を介して、リッド受取位置のリッド搬送アーム22に受け渡される。このリッドLは、リッド係止位置に位置する4つの係止爪35で下方から係止され、開口部32a内に保持される。
【0058】
次いで、図11および図13(b)に示すように、リッド搬送アーム22が、リッド装着位置に回動し、これにより、開口部32a内のリッドLが、カップCの真上に搬送される。この場合、リッド搬送アーム22は、アーム部31がロッド25に当接することでリッド装着位置に位置決めされるが、そのアーム部31は、ロッド25に当接する前に、連結フレーム6cに取り付けられたショックアブソーバ81に当接する。このショックアブソーバ81により、リッド搬送アーム22がロッド25に当接する際の衝撃を緩和することができ、開口部32a内のリッドLは、すべての係止爪35で適切に係止され、水平な姿勢の状態のまま、リッド装着位置に安定して搬送される。
【0059】
次いで、昇降機7が作動し、図12に示すように、昇降フレーム6を介して、リッド搬送機4およびリッド押圧機5が下降する。この場合、リッド搬送機4およびリッド押圧機5は、比較的速い所定の第1速度(例えば75mm/秒)で下降する。そして、図14(a)、(b)に順に示すように、カップCがリッド搬送アーム22の開口部32aに下方から挿入した状態となり、リッドLは、その内側の周縁部がカップCのカール部14に上方から当接し、カップC上に載置される(リッド載置位置)。また、上記のようなリッド搬送機4およびリッド押圧機5の下降開始に前後して、リッド押圧機5のリッド押圧モータ51が作動し始め、これにより、ローラホルダ62および押さえばね63が、駆動軸53の軸線を中心に矢印方向(上方から見て、反時計方向)に、ゆっくりと回転する。
【0060】
上記のように、リッドLがカップC上に載置された後、リッド搬送機4およびリッド押圧機5は、比較的遅い所定の第2速度(例えば、5.6mm/秒)で、ゆっくりとさらに下降する。そして、図14(c)に示すように、リッド搬送アーム22がリッドLから下方に離れる一方、リッド押圧機5の押さえばね63の下端部が、リッドLの凹部11に回転しながら挿入(遊挿)され、その凹部11の底面に当接する。この状態から、リッド搬送機4およびリッド押圧機5がさらに下降することにより、図15(a)に示すように、押さえばね63によって、リッドLを上方から軽く付勢した状態で押さえ、加えて、4つのローラ61が、リッドLの嵌合部13に沿って回転しながら、その嵌合部13を上方から所定の押圧力で押圧する。これにより、リッドLは、スナップ嵌めによって、カップCのカール部14に概ね装着される。
【0061】
この場合、回転押圧体54は、リッドLからの反力により、リッド押圧用ばね64に抗して若干上昇し、これに伴い、駆動軸53もその分、上昇する。そのことが、リッド押圧スイッチ56で検出された後、図15(b)に示すように、リッド搬送機4およびリッド押圧機5がさらに所定距離F(例えば3mm)だけ下降する。このように、リッド搬送機4およびリッド押圧機5を、図15(a)に示す位置から所定距離Fだけさらに下降させることにより、図15(a)に示す位置ではリッドLの装着が不十分であったとしても、そのリッドLをカップCのカール部14に完全にしっかりと装着することができる。
【0062】
このように、リッドLをカップC上に載置するまでは、リッド搬送機4およびリッド押圧機5を、比較的速い第1速度で下降させる一方、リッドLをカップC上に載置させた後は、比較的遅い第2速度で下降させるので、カップCへのリッドLの装着に要する時間の短縮と、リッドLの変形および損傷防止とを両立することができる。
【0063】
また、以上のようなリッド搬送機4およびリッド押圧機5の下降動作においては、その下降区間ごとの速度を、よりきめ細かく制御するようにしてもよい。具体的には、図13(b)に示す状態のリッド搬送機4およびリッド押圧機5を、まず上記第1速度で、図14(a)に示す位置、すなわち係止爪35の下端がカップCのカール部14付近に到達するまで下降させる。次いで、係止爪35のテーパ面36cの上端が、カップCのカール部14付近に到達、あるいは図14(b)に示す位置、すなわちカール部14を通過するまで、リッド搬送機4およびリッド押圧機5を、第1速度よりも小さくかつ第2速度よりも大きい比較的遅い所定の第3速度(例えば、11.3mm/秒)で、ゆっくりとさらに下降させる。またその後、リッド搬送機4およびリッド押圧機5を、上記第1速度で、図14(c)に示す位置、すなわち押さえばね63がリッドLの凹部11の底面に当接するまで、下降させる。その後さらに、リッド搬送機4およびリッド押圧機5を、上記第2速度で、図15(a)に示す位置まで下降させる。
【0064】
上記のように、各係止爪35のテーパ面36cが、カップCのカール部14付近を通過する際に、比較的遅い上記第3速度でゆっくりと下降することにより、上述したリッドLの装着時間の短縮、およびリッドLの変形や損傷防止の効果に加えて、リッド装着前のカップCの位置を適切に調整することができる。すなわち、カップ載置面3aに載置されたカップCが、適正な位置に対して若干ずれている場合であっても、各係止爪35のテーパ面36cでカップCのカール部14を案内することにより、カップCを開口部32aに心合わせすることができ、これにより、カップCの位置調整を適切かつ確実に行うことができる。
【0065】
次いで、図15(b)の状態から、同図(c)に示すように、リッド搬送アーム22のみを、所定高さGだけ上昇させる。図17は、リッド搬送アーム22の上昇動作を示している。同図および図6に示すように、リッド装着位置に位置するリッド搬送アーム22を、リッド受取位置と反対方向(図6(a)の時計方向)に回動させるように、アーム駆動機構23を作動させる。この場合、リッド搬送アーム22は、ロッド25に既に当接しているため、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23のアーム駆動カム47が所定角度、回転することにより、アーム駆動カム47とこれにかみ合っていたリッド搬送アーム22の凸部31aとのかみ合いがはずれ、そのかみ合い高さGの分、アーム駆動カム47がコイルばね34に抗して、リッド搬送アーム22を持ち上げる。
【0066】
このように、リッド搬送アーム22が上昇することにより、すべての係止爪35は、図15(c)に示すように、係止爪押圧部材55によって、レバー部37を介して押圧され、リッド解放位置に回動する。この場合、リッド搬送アーム22の各突出部30が、係止爪35の縦長スリット36を介して、開口部32a側に突出した状態となる。そして、この状態のまま、リッド搬送機4およびリッド押圧機5が、図16(a)に示すように、所定の速度(例えば上記第1速度と同じ速度)で、一気に上昇する。このように、リッド搬送機4およびリッド押圧機5が上昇し、リッド搬送アーム22がカップCおよびリッドLから離れる際には、すべての係止爪35がリッド解放位置に位置することで、突出部30が開口部32a側に突出した状態のままであるため、その上半部の傾斜面30aがリッドLのガイド面として作用し、これにより、リッドLの垂下部13aが係止爪35に引っ掛ることを確実に防止することができる。
【0067】
その後、上昇していたリッド搬送アーム22は、図16(b)に示すように、一旦下降し、次回販売時のリッド装着に備えて、同図(c)および図10などに示すように、リッド受取位置に戻る。
【0068】
以上により、カップCへのリッドLの装着が完了する。なお、その後、リッドLが装着されたカップCは、図示しないカップ搬送装置によって、商品取出口に搬送され、購入者に提供される。
【0069】
以上詳述したように、本実施形態のリッド装着装置1によれば、カップCへのリッド装着時に、リッドLの上方からその凹部11に、押さえばね63を回転させながら挿入することによって、リッドLを心出ししながら上方から押さえ、その状態で、リッドLの嵌合部13を、ローラ61で上方から押圧するので、着脱自在のリッドLを、カップCに適正かつ確実に装着することができる。
【0070】
次に、図18および図19を参照して、リッド押圧機の変形例について説明する。図18に示すように、この変形例のリッド押圧機90は、上記リッド押圧機5に対し、回転押圧体54の押さえばね63の内側に、リッドLの中央部を上方から押圧するための、下方に突出したリッド中央押圧部91が設けられていること、および係止爪押圧部材55の4つの押圧部55bの各々に、所定の係止爪押圧器92が設けられていることの2点が異なっている。したがって、以下の説明では、これら2点を中心に説明し、上記リッド押圧機5と同じ構成部分については同一の符号を付して、その説明を省略する。なお、図18および図19では、便宜上、4つの係止爪押圧機92のうち、2つのみを図示し、その一方(右側のもの)のみの内部構造を示している。
【0071】
リッド中央押圧部91(第2押圧部材)は、金属あるいは硬質のプラスチックなどからなり、押さえばね63の内径よりも小さい所定の直径を有し且つ所定の長さを有する円柱状に形成されている。また、このリッド中央押圧部91は、上述したように、押さえばね63の内側で上下方向に延びるように、上端部がローラホルダ62の下面中央部にねじ止めされている。このように取り付けられたリッド中央押圧部91の下端は、図18に示すように、ローラ61の下端と押さえばね63の下端との間に位置している。
【0072】
一方、各係止爪押圧器92は、係止爪押圧部材55の押圧部55bに対して上下方向にスライド自在の押圧器本体93と、この押圧器本体93を係止爪押圧部材55のベース部55aから吊り下がった状態に支持する支持ピン94と、押圧器本体93を下方に付勢するコイルばね95などで構成されている。なお、このリッド押圧器90では、上記リッド押圧器5と異なり、係止爪押圧部材55の押圧部55bの下端部が下方に真っ直ぐ延びている。
【0073】
押圧器本体93は、プラスチックなどからなり、所定形状に成形されている。具体的には、上方に開口し、所定の深さを有するばね収容穴93aが形成されており、このばね収容穴93aに上記コイルばね95の大部分が収容されている。また、押圧器本体93のばね収容穴93aの下端側には、上記支持ピン94に螺合するナット96が埋設されている。さらに、押圧器本体93の外側寄りの位置には、上下方向に貫通し、係止爪押圧部材55の押圧部55bが上方から遊挿する貫通孔93bが形成されている。
【0074】
また、支持ピン94は、所定の直径を有する頭部94aと、所定の直径および長さを有し且つ下端部に雄ねじを有する軸部94bとで構成されている。この支持ピン94は、軸部94bが、係止爪押圧部材55のベース部55aに形成された図示しない貫通孔に上方から遊挿されるとともに、押圧器本体93のばね収容穴93aに上方から挿入され、かつ、コイルばね95の内側を通った状態で、ナット96に螺合している。さらに、ばね収容穴93a内のコイルばね95は、下端がばね収容穴93aの底面に、上端が係止爪押圧部材55のベース部55aの下面に当接した状態で、圧縮されている。
【0075】
このように構成された係止爪押圧器92は、常時は、押圧器本体93が、係止爪押圧部材55のベース部55aの下面から若干離れた状態で、係止爪押圧部材55に取り付けられている。そして、押圧器本体93が、後述するように、コイルばね95に抗して下方から力を受けることにより、上方へスライドできるようになっている。
【0076】
次に、図19を参照して、上記リッド押圧機90を適用したリッド装着装置によるカップCへのリッドLの装着動作について説明する。なお、以下の説明では、上記図14〜図16と異なる部分を中心に説明するが、同じ部分については、それらの図を適宜、参照して説明する。
【0077】
まず、飲料入りのカップCがカップステージ3に搬送された後、リッド装着位置に回動したリッド搬送アーム22とともに、リッド押圧機90が下降する。この場合、リッド押圧機90のローラホルダ62、押さえばね63およびリッド中央押圧部91が、駆動軸53の軸線を中心に矢印方向にゆっくりと回転しながら下降する。
【0078】
この場合まず、押さえばね63の下端が、カップC上に載置されたリッドLの凹部11の底面に当接することにより(図14(c)参照)、リッドLを上方から軽く付勢した状態で押さえる。次いで、リッド搬送機4およびリッド押圧機90がさらに下降することにより、図19(a)、(b)に順に示すように、リッド中央押圧部91がリッドLの凹部11の底面に当接し、このリッドLの中央部を上方から押圧する。これにより、カップ上のリッドLは、その周縁部がカップCからの反力によって、外方に若干反った状態となる。このように、リッドLを、その周縁部を外方に反らせた状態でカップCに装着することにより、リッドLおよびカップCの製造上の不可避的な寸法のばらつきなどによって、カップCへのリッドLの装着が比較的きつい場合であっても、カップCへのリッドLの装着を適切に行うことができ、またその装着性を高めることができる。
【0079】
また、このようなリッド中央押圧部91によるリッドLへの上方からの押圧に加えて、図19(b)に示すように、4つのローラ61が、リッドLの嵌合部13に沿って回転しながら、その嵌合部13を上方から押圧する。これにより、リッドLは、カップCのカール部14に適正かつ確実に装着される。
【0080】
その後、図19(b)の状態から、同図(c)に示すように、リッド搬送アーム22が所定高さ分(図15の高さG)、上昇することにより、4つの係止爪35は、それぞれの上方に位置する係止爪押圧器92で上方から押圧され、リッド解放位置に回動する。
【0081】
前述したリッド押圧機5と異なり、係止爪押圧器92で係止爪35を押圧するのは以下の理由からである。すなわち、通常、4つの係止爪35と、それぞれに対応する上方の押圧部55bとの間の距離はそれぞれ、製造上あるいは組立上の誤差などから、不均一になりやすい。そのため、4つの係止爪35すべてを、均一に押圧することが困難となることがある。このため、本変形例のリッド押圧機90では、係止爪押圧部材55の4つの押圧部55bに、上述した係止爪押圧器92をそれぞれ設けることにより、上記のような誤差を吸収しながら、4つの係止爪35を適切に、すなわち図19(c)に示すようにリッド搬送アーム22を上昇させた状態では、4つの係止爪35のすべてを、上方から均一に押圧し、リッド解放位置に確実に回動させることができる。
【0082】
その後、リッド搬送アーム22およびリッド押圧機90は、図19(c)の状態のまま、前述した図16(a)〜(c)と同様に、上昇し、リッド搬送アーム22が一旦下降してから、次回の販売時のリッド装着に備えて、リッド受取位置に戻る。
【0083】
なお、本発明は、説明した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。例えば、本実施形態では、カップCを載置したカップステージ3を固定し、リッド搬送機4およびリッド押圧機5、90を下降させながら、カップCにリッドLを装着したが、逆に、リッド搬送機4およびリッド押圧機5を昇降させず、カップステージを昇降可能に構成することで、カップCを上昇させながらリッドLを装着してもよい。また、本実施形態では、押さえ部材としてコイルばね63を使用したが、これに代えて、その他の弾性を有するものを使用してもよい。また、実施形態で示したリッド搬送装置1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。
【0084】
【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、飲料入りのカップに適正かつ確実に装着することが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示す正面図である。
【図2】図1のリッド装着装置において、下部のカップステージ部を省略した状態を示す。
【図3】(a)は、図2のリッド装着装置の下部を示し、(b)は、(a)の底面図を示している。
【図4】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5】リッド移送機を示す図であり、(a)はその上面図、(b)は(a)の正面図、(c)は(a)のI−I線でリッド搬送アームを切断した状態を示す断面図である。
【図6】リッド搬送アームがリッド装着位置に位置するリッド移送機を示す図であり、(a)はその上面図、(b)は(a)の正面図である。
【図7】リッド搬送アームにおける係止爪の動作を説明するための図であり、(a)は係止爪がリッド係止位置に位置する状態、(b)は係止爪がリッド解放位置に位置する状態を示している。
【図8】(a)は図7(a)のII−II線でリッド搬送アームを切断した状態を示す断面図であり、(b)は同図(b)のIII−III線でリッド搬送アームを切断した状態を示す断面図である。
【図9】リッド搬送アームがリッド装着位置に位置したときのリッド押圧機を示す図であり、(a)はその正面図、(b)は(a)の右側面図である。
【図10】カップへのリッドの装着動作を説明するための説明図であり、リッド受取位置に位置するリッド搬送アームでリッドを受け取った状態を示している。
【図11】図10に続く説明図であり、リッド搬送アームによって、リッドをリッド装着位置に搬送した状態を示している。
【図12】図11に続く説明図であり、リッド搬送機およびリッド押圧機を下降させた状態を示している。
【図13】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説明図であり、(a)はリッド搬送アームがリッド装着位置に移動する前の状態、(b)はリッド搬送機およびリッド押圧機が下降する前の状態を示している。
【図14】図13に続く説明図であり、(a)はリッド搬送機およびリッド押圧機が下降し、係止爪の下端がカップの上面の高さに達した状態、(b)はリッドをカップ上に載置した状態、(c)は押さえばねがリッドの凹部の底面に当接した状態を示している。
【図15】図14に続く説明図であり、(a)はリッドを上方から所定の押圧力で押圧している状態、(b)はリッド搬送機およびリッド押圧機を、(a)の状態からさらに若干下降させた状態、(c)はリッド搬送アームを所定高さ上昇させることで、係止爪をリッド解放位置に回動させた状態を示している。
【図16】図15に続く説明図であり、(a)は図14(c)の状態から、リッド搬送機およびリッド押圧機が上昇し、リッド装着済みのカップから離れた状態、(b)はリッド搬送アームを下降復帰させることで、係止爪をリッド係止位置に復帰させた状態、(c)はリッド搬送アームがリッド受取位置に移動した後の状態を示している。
【図17】リッド装着位置でリッド搬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18】リッド押圧機の変形例を示す図である。
【図19】図18のリッド押圧機を適用したリッド装着装置によって、カップへのリッドの装着を説明するための説明図であり、(a)はリッド中央押圧部がリッドの凹部の底面に当接した状態、(b)は図15(a)に相当し、ローラに加えてリッド中央押圧部でリッドを上方から押圧している状態、(c)は図15(c)に相当し、係止爪が係止爪押圧器で上方から押圧されることで、リッド解放位置に回動した状態を示している。
【符号の説明】
1 リッド装着装置
3 カップステージ
4 リッド搬送機(リッド搬送手段)
5 リッド押圧機
7 昇降機
11 凹部
13 嵌合部
13a 垂下部
22 リッド搬送アーム(リッド搬送部材)
23 アーム駆動機構
30 突出部
30a 傾斜面(引っ掛り阻止面)
32a 開口部
35 係止爪(係止部)
36 爪本体部
36c テーパ面(テーパ部)
45 リッド搬送モータ
51 リッド押圧モータ
55 係止爪押圧部材(係止部駆動手段)
56 リッド押圧スイッチ(押圧検出手段)
61 ローラ(第1押圧部材)
63 リッド押さえ用コイルばね(押さえ部材)
64 リッド押圧用ばね
71 昇降モータ
90 リッド押圧機
91 リッド中央押圧部(第2押圧部材)
C カップ
L リッド
Claims (12)
- 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、
リッドを搬送し、前記カップ上に載置するリッド搬送手段と、
弾性を有する押さえ部材を有し、この押さえ部材を、前記カップ上に載置されたリッドの中央部に上方から当接させることにより、前記押さえ部材の弾性によって当該リッドを前記カップ上に保持するリッド保持手段と、
第1押圧部材を有し、この第1押圧部材を前記カップ上に保持されたリッドの周縁部に沿って回転させながら、前記第1押圧部材で当該リッドの周縁部を上方から押圧することにより、当該リッドを前記カップに装着するリッド装着手段と、
を備えていることを特徴とするカップ式自動販売機のリッド装着装置。 - 前記リッドは、上面の中央部に円形の凹部を有しており、
前記押さえ部材は、上下方向に延び、前記凹部に遊嵌されるコイルばねであり、
前記リッド保持手段は、前記コイルばねを、その軸線を中心に回転させながら前記リッドの凹部に遊嵌させるように駆動するコイルばね駆動機構を、さらに有していることを特徴とする請求項1に記載のカップ式自動販売機のリッド装着装置。 - 前記コイルばね駆動機構は、前記コイルばねの駆動時に、当該コイルばねの上方から見たときの巻き方向と反対方向に、当該コイルばねを回転させることを特徴とする請求項2に記載のカップ式自動販売機のリッド装着装置。
- 前記コイルばねの下端部の先端は、当該下端部の他の部分に固定されていることを特徴とする請求項2または3に記載のカップ式自動販売機のリッド装着装置。
- 前記第1押圧部材により前記リッドが前記カップに所定の押圧力で押圧されたか否かを検出する押圧検出手段を、さらに備え、
前記リッド装着手段は、前記第1押圧部材を下降させることによって前記リッドを押圧するように構成されるとともに、前記リッドが前記所定の押圧力で押圧されたことが検出されたときに、前記第1押圧部材をさらに下降させることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載のカップ式自動販売機のリッド装着装置。 - 前記リッド搬送手段は、前記リッドを、所定の第1速度で搬送し、前記カップ上に載置するように構成され、
前記リッド装着手段は、前記リッド搬送手段により前記リッドが前記カップ上に載置された後、前記押圧部材を、前記第1速度よりも小さな所定の第2速度で下降させるように構成されていることを特徴とする請求項5に記載のカップ式自動販売機のリッド装着装置。 - 前記リッド装着手段は、前記カップ上に保持されたリッドの周縁部を前記第1押圧部材で押圧する前に、当該リッドの中央部を上方から押圧することにより、当該リッドの周縁部を前記カップからの反力によって外方に反らせた状態で当該リッドを前記カップに装着させるための、下方に突出した第2押圧部材をさらに有することを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載のカップ式自動販売機のリッド装着装置。
- 前記リッド搬送手段は、
上下方向に貫通し、供給されたリッドを受け取る開口部と、この開口部に受け取られたリッドを係止する複数の係止部と、を有し、リッドを前記開口部で受け取るリッド受取位置と、前記開口部に前記カップが下方から挿入された状態で、リッドを前記カップ上に載置するリッド載置位置との間で移動自在のリッド搬送部材と、
このリッド搬送部材を、前記リッド受取位置と前記リッド載置位置との間で駆動するリッド搬送駆動機構と、
このリッド搬送駆動機構の動作を制御する制御手段と、
を有しており、
前記制御手段は、販売時に、前記リッド搬送部材を、前記リッド受取位置に駆動することにより前記開口部にリッドを受け取らせた後、前記リッド載置位置に駆動することにより当該リッドを前記カップ上に載置させた後、前記リッド搬送部材を前記リッドおよび前記カップから離すために、当該リッド搬送部材を前記リッド載置位置から上昇させるように構成されていることを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載のカップ式自動販売機のリッド装着装置。 - 前記リッド搬送部材の前記リッド載置位置への下降の際に前記カップを前記開口部に対して心合わせするために、前記リッド搬送部材の前記開口部の下部に、当該開口部の内方に向かって前上がりに傾斜したテーパ部が設けられていることを特徴とする請求項8に記載のカップ式自動販売機のリッド装着装置。
- 前記制御手段は、前記リッド搬送部材を前記リッド載置位置へ下降させる際に、前記テーパ部の下端が前記カップの上端付近に到達してから、当該テーパ部の上端が前記カップの上端付近に到達するまで、当該リッド搬送部材を、前記第1速度よりも小さな所定の第3速度で下降させるように構成されていることを特徴とする請求項9に記載のカップ式自動販売機のリッド装着装置。
- 前記リッドは、その周縁部に垂下した垂下部を有し、
前記複数の係止部の各々は、前記開口部に突出し、前記リッドを、前記垂下部を介して下方から係止する係止位置と、前記開口部から退避し、当該リッドの係止を解除する係止解除位置との間で移動自在に構成されており、
前記リッド搬送部材が前記リッド載置位置から上昇する前に、前記各係止部を前記係止解除位置に駆動する係止部駆動手段を、さらに備えていることを特徴とする請求項8ないし10のいずれかに記載のカップ式自動販売機のリッド装着装置。 - 前記各係止部は、前記係止位置と前記解除位置との間で、上部を中心に回動自在に構成されており、
前記リッド搬送部材には、前記各係止部の付近に、前記係止解除位置に位置する前記係止部よりも前記開口部の内側に突出する突出部が設けられ、
当該突出部は、前記リッド搬送部材が前記リッド載置位置から上昇する際における前記リッドの前記垂下部への前記係止部の引っ掛りを阻止するために、前記開口部の内方に向かって前下がりに傾斜した引っ掛り阻止面を有していることを特徴とする請求項11に記載のカップ式自動販売機のリッド装着装置。
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