JP2834539B2 - 自動飲料製造装置のカップ分配装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、ファーストフードレストランなどで完全に
自動化された方式で飲み物の注文を受け入れ、飲み物の
注文を完成してこれに蓋をし、搬出部に配列する自動飲
料製造装置のカップ分配装置に関するものである。

さらに詳しくは、本発明の主題はキャッシュレジスタ
などから飲み物の注文を受け入れ、異なる飲み物サイズ
および好み、氷の有無に対して、もし望むなら完全に蓋
をしたカップによって飲み物の注文を搬出部に配列する
自動飲料製造装置のカップ分配装置に関するものであ
る。

「従来技術および発明が解決しようとする課題」 自動飲料製造装置は、例えば、クイックサービスやフ
ァーストフード店等において、飲料物の注文に無人処理
できるように設計されたものである。

クレドルによる米国特許4319441号には、本発明に関
連のある自動飲料混合分配システムが開示されており、
これはカップ分配器がカップを分配し、ソフト飲料の材
料や氷を導いて混合するものである。自動蓋分配器は、
蓋装着器により適用されるカップには蓋を分配し、その
後蓋には指示された味に対応するマークが付けられる。
カップはカップに表示を付すための表示器によって完全
なサイクルで処理される。この表示器は、カップを保持
するポケットを端部に有する上部および下部のアームか
らなり、カップを１つの部から次の部へ動かす。クレド
ルのシステムの欠点の１つは、カップを表面をすべらせ
て運ぶので、カップが滑る表面に、飲み物がこぼれると
汚染やゴム状のべとつきを生じ、さらに、カップの滑り
を妨げる可能性があるという汚染問題を有することであ
る。多様なカップサイズに対して、ポケットは調整可能
である。カップ表示器は180°回転し、そして、カップ
の中に飲み物混合物や氷を導く充填部のポケットの一方
の位置、及びカップに蓋をする蓋装着部のポケットの他
方の位置において停止する。カップ搬出器は、蓋が付け
られた後のカップに接触する上部および下部のアームを
備えており、カップ表示器のポケットからカップを取り
去る。カップ搬出器はカップを放出するために135°の
円弧状に移動し、そして、方向変換してその原位置にも
どる。クレドルによる飲料混合分配システムは本発明の
ごとく包括的で、また、十分な自動化はされておらず、
単に一度に２つの異なる飲み物を処理することができる
にすぎず、本発明の主題に準じた７つの異なる飲み物に
比較して処理できる数が少ない。さらに、クレドルのシ
ステムは氷分配器の接続器の容量が小さく、また、キャ
ッシュレジスタから受け入れた注文の処理を直接接続す
るような完全自動化はなされていない。

クレドルのシステムは、本発明のカップ旋回式コンベ
アで提供されるようなカップを十分な量だけ格納できる
能力はない。クレドルの特許で開示されているもので
は、カップ分配装置単体はカップが積み重ねられたスタ
ックから底部のカップをフランジによって落とし、所定
位置に導く６つのカムを持っている。個々のカップ分配
装置単体は連動して回復スプリングを伴った単ソレノイ
ドにより作動する。さらに、例えば、16ozから24ozのよ
うに、カップ分配装置はカップサイズ範囲の多様さに適
応できるように調整し得るものである。

「課題を解決するための手段および作用」 本発明はカップの積み重ねられたスタックから底部の
カップを分離するカップ分配装置に関するもので、分配
されるカップのスタックを支持するカップ分配器を兼ね
備えている。カップ分配器は実質上水平なピボットに関
して中枢的に取り付けられている。これは、カップを供
給している間、積み重ねられたカップの底部を分配用円
弧経路を介して環状に動くようにするためにカップ分配
器が旋回されるようにするためである。このカップ分配
装置は、さらに、前記分配用円弧状経路に沿ったカップ
分配器中のカップスタックに対向する側に固定された対
向する一対のカップ分離部材を有している。この一対の
カップ分離部材は、カップのリムの真下の広さに実質上
等しい寸法離間されている。対向するカップ分離部材の
各々は、少なくとも一つのカップ分離ウェッジ（Ｖ字形
状部）を有している。そしてこれらウェッジは対向する
カップ分離用部材に設けられた類似のカップ分離用ウェ
ッジと対向するように設けられている。これらの対向し
て配置されたカップ分離ウェッジは、カップ分配器が分
配用円弧状経路に沿って回転されたとき移動してカップ
スタックから最底部のカップを分離する。

自動飲料製造装置は、円周上に互いに離間して配置さ
れた多数のカップホルダを有する回転可能な飲料搬送手
段を備えている。実施例に開示したものでは、飲料搬送
手段は、周方向に離間して設けられた４つの部分、すな
わち、カップ分配、氷分配、ソーダ分配、蓋装着とマー
キングを行う部分を搬送して各飲み物を調整する。幾つ
かの実施例では、蓋装着部は完全に省略されうることが
有り、そこでは、蓋のされていない容器によって最終的
な飲料物が分配される。搬送機構は、例えば、第１の部
分でカップが配られるように設計された回転コンベアで
あり、このとき、第２の部分では他のカップに氷が満た
され、第３番目の部分ではさらに他のカップにソーダが
満たされるようになっている。旋回式搬送機構の使用は
本発明のカップ分配部と蓋分配部の双方にまで広げられ
る。このシステムはあらゆる商業的応用や分割されてい
る氷分配器と接続できるように設計されるとともに、顧
客の注文の入力に直接的に答えることができるキャッシ
ュレジスタシステムとも接続できる。搬出部において、
カップは直線式昇降台（エレベーター）によって、カッ
プは旋回式搬送機構から持ち上げられる。昇降台は蓋の
装着およびマーキング処理を通してカップを上下に運
び、その後、完成した飲み物は搬出コンベア兼置き場に
送られる。

回転可能な旋回式飲料搬送機構は、カップの縁部の下
を支持しているカップホルダによって各カップを運ぶ。
この設計による１つの利点は、処理されている他の飲み
物から飲み物が溢れることによるシステムの汚染を防止
できるということである。これは、あふれた飲み物がド
レイン領域に落下するためであり、これによりシステム
の連続的操作が妨げられるのを避けることができる。

自動飲料製造装置は処理部またはカップホルダの数を
より少なく、もしくは、より多く備えることができる。
例えば、飲み物の分配は一つもしくはそれ以上のシロッ
プ分配部と、分離された炭酸水分配部に分離されること
ができる。さらに、シロップ、炭酸水、氷を含む飲料物
成分の分配する注文は多様な態様に変えられる。

１つの設計され開示された実施によれば、自動飲料製
造装置は毎分10個の完成された飲料物を分配し、最初の
ドリンクには15秒を要し、各追加ドリンクに対しては５
秒を要するように設計されている。20個に達する完成さ
れた飲料物を装置の搬出コンベアにためることができ
る。例えば、実施例のものでは、１注文当たり４個の飲
料物を伴う５つの注文を集められるが、他の実施例で
は、より多くの又はより少ない数の製造された飲料を置
いておくために延長したり短縮することができる。本発
明の実施例によれば、自動飲料製造装置のカップ分配器
は３つのカップサイズ、普通16オンスサイズと22オンス
のサイズと、販売促進プラスチックカップである32オン
スサイズのとを700カップ分収納できるように設計され
ている。しかしながら、異なるカップサイズの異なる数
は他の実施例において、実施されている。16オンス及び
22オンスのカップはカップ上部が同じ直径である。ま
た、飲料物搬送器は各寸法に合わせられた交換できるカ
ップホルダを有している。16オンスおよび22オンスは同
一の大きさであり、32オンスの販売促進カップは第２の
大きさである。16オンス及び22オンスのカップには、65
0個の蓋収納部から蓋が装着される。３種の、低カロリ
ー、紅茶、その他の飲料物であることを明らかにするた
めのマークが蓋に付けられる。

この技術に従う本発明のカップ分配器は、カップ分配
装置の中に支持されたカップのスタックの最底部のカッ
プを分離するものである。

カップ分配器には、実質的に水平のピボットによりカ
ップスタックが旋回可能に取り付けられ、このカップス
タックはカップの分離操作を通して、周期的に揺動しな
がら回転する。カップ分配器のカップスタックに対向す
る側には、１対のカップ分離部材が設けられている。こ
れらのカップ分離部材は、実質的にカップの縁の下方の
カップ幅に等しい間隔だけ離間し、また一対の相対する
カップ分離部材は、各々、少なくとも１つのカップ分離
ウェッジを備え、このカップ分離ウェッジは、相対する
カップ分離部材にそれぞれ対向するように設けられてい
る。相対する位置に設けられたカップ分離ウェッジは、
分離移動アームが旋回する前に、カップスタックから最
底部のカップを共同して分離する。一対の相対するカッ
プ分離部材の各自は、前後の２つのカップを垂直方向に
分離する際に、前後双方のカップ位置に対応する上側お
よび下側のカップ分離ウェッジを備えている。相対する
カップ分離部材は、カップ分配器の完全な２回の揺動サ
イクルの間に、カップスタックの最底部のカップを分離
するための２つの工程を行う。

好適な実施態様において、カップ分離装置は、周囲に
カップ分配器を複数個設けたカップ搬送機構を備えてい
る。これらのカップ分配器は、カップ搬送機構の上に設
けられたピボットに、旋回可能に取り付けられている。
各々のカップ分配器は、カップ搬送機構上の中立停止位
置よりも外方側に付勢された状態で設けられている。カ
ップ搬送機構はステッピングモータにより回転駆動さ
れ、駆動パルスでコントロールされる。

各々のカップ分配器にある一対の相対するカップ分離
部材は、回転するカップ搬送機構に支持されている。い
ずれかのカップ分配器は、カップ落下部署に位置させる
こともできる。さらに、このカップ分配機構では、カッ
プ落下部署で、いずれか１つのカップ分配器が動作す
る。このカップ分配機構は、カップ分配機構を制御する
制御機構により出されるパルスにより回転駆動される。

カップ分配器はステッピングモータによって回転さ
れ、この回転により分配操作を行うスライダークランク
機構と、各々のカップ分配器上のコンタクトアームの移
動する位置に設けられたスライダーバーを備えている。
さらに、スライダーバーの一端が近接した位置には誘導
センサが設けられ、スライダークランク機構が分配サイ
クルを完全に動作した後、スライダーバーが復帰するの
を検出する。

このカップ分配器にあっては、２つの駆動機構によっ
てカップ搬送機構に保持された６つのカップスタックの
うちのいかなる１つからでもカップを分配できる。第１
の駆動機構、すなわちステッピングモータは、所定のス
タックをカップ分配部のカップ分配位置に回転させるの
に用いられる。第２の駆動機構、すなわちステッピング
モータは、カップを分配するのに使用される。

本発明によるカップ分配器の独特の設計の特徴は、カ
ップスタックを分配するのに小さい揺動によってカップ
のスタックを動かす点であり、これはカップの近くの間
で移動する分割部材よりも対向する分割部材を通してカ
ップスタックを移動させるという他の従来技術の分配器
に比べて明確に異なっている。この設計思想は単純なピ
ボットの使用で済むということであり、単一の駆動機構
で全ての動きを実現できるのが特徴である。設計の本質
はパッケージサイズの最小化を可能とすることであり、
結果的に少ない移動部材でより信頼性のあるシステムと
することができる。

各自のカップスタックは、カップ搬送機構上に単純な
ピンピボットにより旋回可能に取り付けられ、カップ搬
送機構の中心軸に接近したり離れたりしてピボットの回
りを円弧状に揺れて回転する。

カップスタックの間にはスプリングが設けられ、各カ
ップスタックはそのスプリングの反発力により、中立停
止位置の外方側に付勢された状態で設けられている。こ
のスプリングは、単純に曲げられたもので、対面するカ
ップスタックが停止する外方の通常の位置の間に圧縮し
て設けられている。カップ搬送機構は外方の通常の位置
にあるカップスタックを伴って回転する。

カップ分配装置は３つの主要な要素を備えており、そ
れはカップ搬送機構、カップ搬送駆動機構、カップ分配
器駆動機構である。カップ分配器は、幾つかのサイズの
十分な量のカップを貯蔵し、ピーク需要時に多量の飲み
物を扱うレストランで再充填の必要なしに分配できるよ
うに設計されている。

カップ分配器におけるカップ搬送駆動機構には２つの
機能があり、第１は、所定サイズのカップタワーを旋回
式飲料搬送手段上のカップ分配部でカップホルダ上に位
置させることであり、第２は、カップ搬送機構の構造上
の支えとなることである。カップ搬送機構は、ステッピ
ングモータ、駆動トレイン、エンコーダディスクとセン
サ、出力軸、支持枠を有している。この部分の独特の構
造は単純で、低コストの機構およびカップタワーの位置
を見つけるエンコーダが用いられていることである。こ
の設計は、幾度となく電源を入り切りすることなしに、
システムが正しいカップタワーの位置を見つけることを
可能にする。この配置でカップコンベアはカップ搬送駆
動機構のステッピングモータによってコントローラの命
令下で回転する。カップ搬送駆動機構は、比較的簡単な
配列にすることができ、この配列ではステッピングモー
タはカップ搬送機構を回転させるプーリに接触している
ベルトにより駆動される。またカップ搬送機構の位置
は、固定的なエンコーダ・デコーダにより検出され、こ
れらは互いに関連してカップ搬送機構と共に回転するエ
ンコーダプレートに取り付けられている。

処理されるべき飲料注文のために所定のカップサイズ
を保持している所定のカップスタックが分配位置に回転
すると、カップ分配駆動機構はカップ分配サイクルを通
して駆動される。カップ分配駆動機構は、根本原理とし
てステッピングモータで駆動されるクランクアームを用
いており、このアームは旋回するように作動アームに取
り付けられてある。この作動アームはその第２の端部が
カップ搬送機構の中心軸に対して接近・離間する方向に
直線的に摺動するスライダーバーに接合されている。ア
クチュエータアームの第２の端部には、コンタクト用か
ぎ状拡張部が設けられており、このコンタクト用かぎ状
拡張部はカップスタックに当接するコンタクトアームの
後部に位置している。この機構によると、ステッピング
モータがクランクアームを１回転駆動するとき、最初の
１つのサイクルでカップ搬送機構の中心軸から離れ、そ
の後その方向にいくようにコンタクト用かぎ状拡張部が
駆動される。これは、一対の対向するカップ分離部材に
よってカップスタックが駆動されることにより生ずる。
スライダーバーは、その端部の近くに設けられた誘導セ
ンサを有しており、カップ分配モータは誘導センサが１
つの完成したサイクル、すなわち誘導センサから取り除
かれたスライダーバーによって示されたとき、またはシ
ステムの休止、中断を検出するまでパルスが供給され
る。この設計の利点は、システムが小さな中断やカップ
の詰まりによっても駆動されることである。カップ分配
器における全部の部材の設計では、一度に１つのカップ
スタックのみが移動できることが要求されるので、ステ
ッピングモータのサイズを小型化できる。

カップ分離部材は、独特の形状をなしており、カップ
スタックの最底部のカップとその上のカップとを複数の
段階を経て分離する手法が取られる。各自のカップ分離
部材は、それぞれのカップスタックの底の分離部材と相
対して、カップ分離フィンガーと、それと鏡面的に配置
された第２のカップ分離フィンガーとを備えている。こ
れらのカップ分離フィンガーは、ちょうどカップの縁の
直下の外部幅だけ離間した位置にある。カップスタック
が揺動動作されている間、カップ分離フィンガーは定位
置を維持されている。カップ搬送機構の回転中の動作に
従って動作する。カップ分離動作の最初の２つの段階で
は、カップが前後に交差する関係にある分離フィンガー
に引き出され、分離フィンガーの曲面がカップを押して
各々を離間させ、下方の２つのカップの間に、双方のカ
ップが分離できるような十分なスペースを設け、最底部
のカップをカップ保持フィンガー上に落とす。第３の分
離段階では、飲料搬送機構の上に、カップホルダが位置
した時点でカップを落とす。

要するに、カップ分離操作は段階的な２つの完全な手
順を必要としている。その１つはカップ分離機構の動作
である。これはフィンガー方式によるカップの移動によ
る。第１の段階では、フィンガーの力でカップが一部分
離される。第２の段階を通して、カップは一層分離さ
れ、最終段階の位置にてカップ落下準備を終える。この
システムでは、底部のカップは水平に移動するクランク
機構の最初の半工程の間に、非常に速やかに分離され
る。１つのカップを分離する間、そのカップの直ぐ上に
ある次のカップは、スタックから分離され得る状態にあ
る。

これら２つの分離段階を用いた手法では、２つのカッ
プの縁に力を加えずに分離することができる。これによ
ってカップ縁の損害発生と強い押圧の原因とを減少させ
ることができる。また、２つの段階での分離操作によっ
て小さな移動距離での分離が可能となり、カップ分離機
構の構造が簡略化される。

この発明の自動飲料製造装置のカップ分配機における
前述の目的および利益は、いくつかの好適な実施例の以
下の詳細な説明および添付図面を参照することによって
当業者により理解されるであろう。なお、これらの図面
において類似部分は同一符号をもって示してある。

「実施例」 第１図ないし第３図には、カウンター12上に配置され
た自動ドリンクメーカ10が詳細に描かれている。このド
リンクメーカ10は、商業的に利用できる分配する氷の給
配機14の前に配置されており、自動ドリンクメーカシス
テムのコントローラを収容するコントローラキャビネッ
ト15を含んでいる。自動ドリンクメーカは、米国特許申
請（ドケット:docket7300）に詳しく説明されかつクレ
ームされている。この自動ドリンクメーカは、第１図お
よび第２に示すように、７杯まで平行に処理できるよう
に設計された旋回式飲料（カップ）搬送手段16によって
主に構成されている。

この飲料搬送手段16は、４箇所の飲料調整位置を間欠
的に通過する円形軌道に沿ってカップを搬送する。この
飲料搬送手段16は、カップ分配部17、氷分配部18、ソー
ダ分配部20、搬出部22の４箇所の調整処理位置に、各カ
ップを円形軌道に沿って間欠的に搬送する。搬出位置22
において、カップは直線昇降搬送手段（以下、昇降台と
記す）24に移される。この昇降台24は、カップを昇降し
て蓋取り付け・マークングせしめ、ついで完成された飲
料を、押し出しまたは掃引アーム26によって搬出コンベ
アー28に移動できる適当な高さに設けられた台にカップ
を搬送する。第１図および第５図に示されている注文番
号表示部29は、押し出しコンベアー28に隣接した位置に
設けられている。この注文番号表示部29は、各完成され
た飲料の組み合わせを示す飲料注文番号を表示する。注
文番号は、搬出コンベアー28の動きに伴う権利を表示す
ると共に、完了した飲料注文が搬出コンベアー28上に載
置されていることを示す。

自動飲料メーカ10は、旋回式コップ搬送機構34を備え
ている。この旋回式コップ搬送機構34は、少なくとも２
種類、できれば３種類のサイズの異なるカップを、カッ
プ分離分配機に供給するためのものである。このカップ
分離分配機は、適当な大きさのカップを飲料搬送手段16
のカップホルダーに分配する。さらに、旋回式蓋搬送機
構56は、この蓋分配装着機に供給される蓋が積み重ねら
れてなるスタックを４組保持している。蓋分配装着機
は、蓋スタックから蓋を分離し、そしてそれを完成した
飲料カップの上に装着する。ディスプレイ19は、運転操
作員への種々のメッセージ、データ、例えば蓋やカップ
の再供給や、特定箇所の詰まりを点検を表示したり、注
文が入ったことを表示するために設けられている。また
入力ボタンは、入力命令を表示するためにも利用でき
る。あるいは蓋再供給の命令が出されたような特殊な行
為を指示するためにも利用できる。

第６図および第７図は、旋回式飲料搬送手段16の運転
システムと昇降台24の運転システムの詳細を示してい
る。旋回式飲料搬送手段16は垂直出力軸21上に装着され
ている。ステッピングモータ23は、垂直出力軸の底部に
緊密に固定されたプーリー25を、それらの間に張り渡さ
れたベルトドライブによって動かす。エンコーダープレ
ート27は、垂直出力軸21に、それと共に回転するように
緊密に固定されている。このエンコーダープレート27の
周囲には、エンコーダープレート27に隣接して配置され
たエンコーダー検出器31によって感知される広狭異なる
大きさの８つの光透過用切り込み29が形成されている。
カップ搬送手段は、要求されたカップの搬送手段に達す
るためには（例えば90度回転するためには）、所定の数
（例えば800）のパルスが出力されるステッピングモー
タ23によって動かされる。そしてその回転は、エンコー
ダー検出器31によって検知される。前記エンコーダープ
レートセンサーの信号が、システムコントローラによっ
てチェックされ、これによりON−OFF信号が正しい時期
に受信されているか否かが確認される。この装置は、同
期化されている。もし搬送手段同期エラーが検出される
と、エラーメッセージ“搬送手段点検”が表示される。
これに答えて操作員は、飲料搬送機構を点検する。そし
てボタンを押して、詰まったカップがなく搬送手段が詰
まりが解消されたことを処理装置に信号で伝える。その
信号が受信されると、この装置は、搬送手段のステッピ
ングモータを広いまたは狭いスロットの１つの位置まで
律動させる。前記切り込は、円板状エンコーダープレー
トの周方向に45度間隔で設けられている。その円板状エ
ンコーダープレートを進めスロットを通過するために要
求されたパルス数は、それが広いスロットであるか狭い
スロットであるかを示す。このシステムは、立ち往生す
る前に操作されていた時の４分円の位置を認識している
ので、その位置ろ正確に確認することができ、運転を再
開できる。

第６図は、昇降台24を示している。昇降台24はステッ
プモータ33によって、スクリュー伝動装置35を介して垂
直昇降動作される。またこの昇降台24は、垂直に張り渡
されているスライダー連結部材37によって動きを支持さ
れている。この昇降台24は、蓋閉止およびマーカ位置で
ある第４の作動位置に動く。この位置で、昇降台24は、
搬送手段から飲料を持ち上げ、蓋を閉止するための適正
高さにそれを位置させる。昇降台24のその位置は、シス
テムのスイッチが入れられた時に最初初期化される。そ
してこの時この位置はメモリーに維持され、トレースさ
れる。この昇降台は、ステッピングモータ33によって駆
動されるスクリュー伝動装置35を備えている。加えてこ
の昇降台は、昇降台が搬出コンベア28の位置にあるとき
関連したエンコーダタイプの感知器によって検知される
切欠を有する直線エンコーダプレートを備えている。パ
ルス命令が昇降台を動かすために与えられたとき、シス
テム処理装置はエンコーダセンサが変位を検知する時間
の計算と、その時の変位を求める。算出された時間に変
位が検出されない場合は、装置は同期化していない。そ
して操作員は、昇降台の問題を点検するように通告され
る。そして昇降台が点検され操作できる状態になった
後、ボタンを押すことによってそれを指示する。そし
て、この装置は、エンコーダプレートの切り込みを検出
することによってそれ自身で再び同期化する。そして通
常の操作を再開する。

まず最初、飲料搬送機構に駆動命令を出すより前に、
昇降装置が妨げない下降位置に在るように決定するため
に昇降台の位置がシステム処理装置によって常に確認さ
れる。飲料搬送手段から昇降台に引き渡される所定の大
きさのカップは、感知される。蓋装着機は、飲料搬送手
段より上方に所定間隔離れている。そして、処理装置
は、蓋を装着される容器のサイズに応じ、全種類のカッ
プ共通の標準蓋装着位置にカップを上昇させる為に必要
な垂直方向への移動量を決定する。昇降機がカップの縁
を標準蓋装着位置に上昇させた時、この蓋装着器は、装
着位置に蓋を備えた状態で最も外側の位置に予め待機し
ている。

昇降台24と飲料搬送手段16との両者の動作は、異なる
サイズのカップに対応するように、プログラムすること
ができる。飲料搬送手段16は、搬送されるカップのサイ
ズに応じて90度または45度動作できる。昇降台24は、７
インチの一動作を行うもので、異なるカップサイズに対
応してその往復運動工程の中のどのような位置でも停止
するようにプログラムされる。

２つの異なるサイズのカップのホルダー30は、第２図
に示すように、飲料搬送手段に結合されている。そして
両者は同様の方法で操作される。一方のカップホルダー
は、同一径の上部縁を有している中（16オンス）また大
（22オンス）のカップを搬送する大きさに形成されてい
る。また第２のカップホルダーは、販促用カップ（32オ
ンス）用の大きに形成されている。重要な設計的特徴
は、このカップホルダー30が受動的な装置であることで
ある。第１図および第２図に示されているように、カッ
プホルダー30は飲料調整周期を通じてカップを保持し、
搬出部22にて昇降台34によるカップ取り出しを許容す
る。このカップホルダー30の形状はカップの先細形状に
依存している。このカップホルダー30の開口は、カップ
が昇降台24によって上昇されたとき、カップがこのカッ
プホルダーから滑り出ることができる大きさであって、
かつカップがその縁部の下を支持されて搬送される時に
はその中に安定して保持される大きさに形成されてい
る。

カップ分配器17は、第８図に示すように、２つの作動
装置によって旋回式カップ搬送機構34に設けられた６つ
のスタック32のいずれか一つからカップを分配するもの
である。第１の作動装置であるステッピングモータは、
適切なスタックをカップ分配部17上にあるカップ分配部
に循環させるために使用されるカップ搬送駆動機構36の
一部である。また第２の作動装置であるステッピングモ
ータは、カップを分配するために用いられる。カップ分
配器の設計的特徴は、カップを分配するためにカップの
スタックを小さく揺動動作（3.6°）させることにあ
る。そしてこの点は、隣接するカップ間を分離部材が動
くというよりもカップのスタックが対向する分離部材を
通過して動くという点で従来の他の分配技術と明確に異
なっている。この設計思想は、単純なピボットを使用で
きることと、単一のアクチュエータで全ての分離動作を
規定できることである。この設計の実際は、パッケージ
サイズを最小限にすることを可能にする。

各カップのスタック32は、旋回式カップ搬送機構に設
けられた単純なピンピボット40の周囲に旋回可能に取り
付けられている。各スタック32はピボット40の周囲をカ
ップ搬送機構の中心軸に対して近付いたり離れたりする
ように円弧上に揺動しつつ回転できる。また各スタック
32は、付勢スプリング42によって外方に偏るように付勢
されている。第８図に示すように、このスプリング42に
は、通常より外方に位置した、対向するするスタック32
間に圧縮して設けられている単純に曲げられたスプリン
グを使用できる。旋回式カップ搬送機構は、それらの通
常の外方位置に位置されたカップスタックを伴って回転
する。

カップ分配器は、旋回式カップ搬送駆動機構36と、カ
ップ分配器駆動機構38と、旋回式カップ搬送機構34との
３つの主要な要素を備えている。このカップ分離器は、
大型レストランでもピーク需要時に補充する必要が生じ
ないように十分な量のカップを貯え分配できるように設
計されるている。最近の設計によって示される実施例で
は、旋回式カップ搬送機構はカップを700個（16オンス
の中カップ450個、22オンスの大カップ200個、32オンス
のジャンボカップ50個）を貯蔵する。

カップ分配器の旋回式カップ搬送駆動機構36は、２つ
の機能を有している。第１は適正サイズのカップタワー
を、飲料搬送手段のカップ分配部17にあるカップホルダ
ー上に位置させることであり、第２は旋回式カップ搬送
機構34を構造的に支持することである。旋回式カップ搬
送駆動機構は、ステッピングモータと、駆動トレイン
と、エンコーダーディスクおよびセンサと、出力軸と、
支持フレームとを備えている。この部分の独特の特徴
は、単純で低コストの機構およびカップタワーの位置を
定めるエンコーダーを使用した点である。この設計は、
幾度となく電源を入れたり切ったりすることなくシステ
ムが正確なカップタワーを見付けることを可能にする。
この装置では、コントローラの命令下でカップ搬送駆動
機構36のステッピングモータにより旋回式カップ搬送機
構34が回転される。駆動装置36は、旋回式カップ搬送機
構を回転させるプーリーに装着されたベルトをステッピ
ングモータで駆動することにより比較的単純に構成でき
る。また旋回式カップ搬送機構の位置は、旋回式カップ
搬送機構と共に回転するエンコーダープレートと関連し
た位置に載置された固定されたエンコーダー検知器によ
って感知される。これは旋回式の飲料搬送手段に対する
上記の記載と同様である。

いったん、処理される注文に応じて適正なサイズのカ
ップを保持する所定のカップスタック32が第８図の左側
スタックで示された分配部に回転されると、カップ分配
器駆動機構38は、カップ分配器サイクルを通じて操作さ
れる。カップ分配器駆動機構38は、第８図および第18図
に示されているように、基本的にステッピングモータが
駆動するクランク腕39によって構成されている。このク
ランク腕39は、図中41の位置で作動アーム43に対して旋
回するように設けられている。作動アーム43は、その第
２の端部で、旋回式カップ搬送機構の中心軸に対して接
近、離間する直線的な摺動動作46を行うスライダーバー
44に連結されている。作動アーム43の第２の端部は、カ
ップスタック32に取り付けられたコンタクトアーム50の
後方に位置されるコンタクト用かぎ状拡張部48を備えて
いる。この装置のステッピングモータがクランク腕39を
一回の全周期を通して動かしたときコンタクト用かぎ状
拡張部48は、図中46で示されるように、旋回式カップ搬
送機構の中心軸に対して最初離間しついで近付く１サイ
クルの動作を行う。この動作は、第10図に示された一対
の対向する分離フィンガー52,54間を通過するようにカ
ップスタックが動かされる原因となる。分離フィンガー
52,54に付いては以下に詳しく説明する。スライダーバ
ー44は、その端部に設けられえた誘導センサー45を有し
ている。またカップ分配器のモータは、誘導センサーか
らスライダーバーが取り去られることにより完全な１サ
イクルを誘導センサ45が検知するまで、また立ち往生を
示すようなシステム時間超過が検知されるまで、パルス
を受ける。この設計の利点は、システムが重要でない立
ち往生とカップ詰まりを生じた間にも駆動可能であるこ
とである。この機構全体の設計には、一回に１つのカッ
プスタックだけ動かされる一方、唯一のステッピングモ
ータが全てのカップスタックのために利用されることが
要求される。

旋回式カップ搬送機構は、６個のカップスタック、そ
れらのスタックを旋回するための支持構造40（第８
図）、カップ分離用部材（フィンガー）52、54およびカ
ップスタック復帰用スプリング42からなつている。

カップ分離用フィンガー52、54は、第10図ないし14図
に示されているように、スタックの一番下のカップをそ
の直ぐ上にあるカップから分離するためのユニークな構
造を有しており、多段階の分離方法を用いている。１組
のカップ分離用フィンガー52、54は第10図に示されてい
て、もう１つの鏡面対称形状のカップ分離用フィンガー
が、カップの縁の直下にカップの外径だけ離れて、それ
ぞれのカップスタックの底部に置かれている。カップ分
離用フィンガー52、54は、カップスタック32が揺動運動
Θをしつつ動いている間はカップスタックに関して静止
状態に保持されている。第11、12および13図に示したカ
ップの分離の最初の２つの段階では、カップは相対的に
静止しているフィンガーに交差して前後に引っ張られ
る。カップ分離用フィンガーの曲面がカップを離れる方
に押して、最低部の２つのカップの間隔が、一番下のカ
ップをカップ支持用の下部のフィンガーの上に落下させ
るに十分となるようにする（第13図）。第３の段階（第
14図）では、カップがカップ搬送手段上のカップホルダ
ーの上に正しく位置されたときに、カップを落下させ
る。

カップの分離は、２つの完全なサイクルを要求する２
つの工程からなる。この２つの工程は、カップ分配器の
各動作に対する工程と、カップをフィンガー内を通過さ
せる工程とである。まず最初の段階で、フィンガーはカ
ップの部分的な分離を行う。第２の段階においてカップ
はより一層分離されて、最終段階において落とされるの
に十分なように分離が完了する。システムが用意された
ら、第13図に示したように、スライダークランク機構の
最初の半ストロークで底側のカップが迅速に分配され
る。そして、１つのカップが分配される一方で、その上
の次のカップが直ちにスタックから分離される。

分離のためのこの２段の工程は、カップの縁に対して
作用させる力がより小さくても２つのカップの分離を可
能とすると共に、カップの縁の損傷および噛み込みの発
生率を低減する。またこの２段の工程は、小さな移動距
離での分離を可能とし、カップ分離機構設計の小型化も
可能とする。

第11図に示したように、分離の第１の段階において、
上右側のフィンガー54の上面で、最底部のカップがまず
最初に支持される。第11図に示した位置から第12図に示
した位置にまでカップスタックが左側に揺れると、上左
側のフィンガー52の下面が最下部のカップの分離を行
い、第12図に示したようにカップが落ちて、下左側フィ
ンガー52の上面に支持される。次にカップスタックが右
に揺れると、上右側フィンガー54の下面によって最下部
のカップが分離される。そして第13図に示したようにカ
ップが落ちて、下右側フィンガー54の上面に支持され
る。カップスタックが再度左側に揺れると、底部のカッ
プは、下左側フィンガー52の下面によって外される。そ
してカップは分配されるように下右側フィンガー54の上
面から外されて、旋回式飲料搬送手段のカップホルダに
落とされる。

氷配給器14の接触面において、氷配給器はシステムの
付加装置として扱われる。自動飲料製造装置には、機器
の背後にオープニングが設けられており、氷配給器から
の落とし口が飲料メーカの氷分配部に合わせるよう便宜
を図られている。飲料メーカーの後部の接続器は氷配給
器へ入出力信号を送り、氷の量とそれを分配するタイミ
ングを制御する。

ソーダ分配ヘッドは、自動飲料メーカのソーダ分配部
20の上に位置している。飲料分配器は、米国特許出願の
No.107403にソフトドリンク分配器として記述されてい
るような瞬時に注げるタイプのものである。適度な味と
分量を調節する際に飲料メーカ内での制御が決定され
る。分量はシステムコントローラによって満量のカップ
サイズと分配ヘッドからの（各々の味に対する）流量を
知ることによって計算される。計算値は、特定の味のシ
ロップと炭酸水がカップを満たすのに必要な時間であ
る。分量コントロールはまたコントローラから切り離す
ことが出来、それにより飲料製造装置を手動で作動する
ことが出来る。さらに位置制御はまた氷を必要とせず、
カップの頂上まで満たすような特別の飲料の注文も扱う
ことができる。

蓋分配器は米国特許出願（ドケット:7302）に詳細が
記述、クレーム化されており、第９、15、16図のように
示される。上記蓋分配器は、蓋を保存する、積み重ねら
れた蓋から最底部の蓋を切り離す、カップの上に切り離
された蓋を装着するという３つの作用を果たす。蓋は旋
回式蓋搬送機構56に４つに積み重ねられて保存される。
４つに積み重ねることによって、大収容レストランでも
需要のピーク時間を通じて蓋補充の必要が生じないよう
に設計されている。旋回式蓋搬送機構は回転基板58から
なるが、この回転基板は４つの円形穴57を持ち、その穴
により４つの蓋の積み重ねる位置が決められる。各々の
蓋の積み重ね（蓋スタック）は、２つの垂直に伸びたク
ランク腕59と、基準線60によって示された正方形状で、
蓋スタックの高さ方向に伸びた中央の維持ハウジングと
によって位置を固定される。回転基板58、は飲料メーカ
のコントローラーの制御下でステッピングモーター61に
より回転することが出来る。上記ステッピングモーター
61は回転基板58の回りに取り付けられたベルト63を回転
させる。旋回式蓋搬送機構56の回転基板58は据え付けの
基板60上の４つの蓋スタックを支える。蓋スタックは、
旋回式蓋搬送機構の回転の間に上記据え付け基板60を通
って移動する。蓋分配器64は基板60中の円形穴66の下に
位置しており、新たな蓋スタックが回転し、円形穴66に
達すると、基板60を通って蓋がスライドすることができ
るように位置している。そしてその穴のところで回転は
止まり、新たな蓋スタックが穴66を通って蓋分配器64上
に落ちる。蓋分配器64の蓋スタックが現在の高さ以下に
下がったとき、第15、16図に示された蓋スタック減少検
出用光学センサー68は、蓋分配器64内の蓋スタックに隣
接する基板60の下に位置し、信号をコントローラーに送
る。その結果、旋回式蓋搬送機構は回転し、より多くの
蓋を蓋分配器64の中に置かれる。

蓋搬送機は、旋回式蓋搬送機構56、駆動モーター61と
センサーからなる。具体的な一例として、旋回式蓋搬送
機構は30インチの塔であり、４つの蓋スタックを調節す
ることが出来る。蓋分配器が蓋を必要とする時、蓋積み
重ね減少検出用光学センサー68によって検出され、蓋の
塔はシステムコントローラーの制御下で回転される。そ
して蓋スタックが基板60の穴66を通して蓋分配器64に落
ちることが出来る位置まで回転される。旋回式蓋搬送機
構は、コントローラーによって、４つの蓋スタックの各
々が基板の穴と一直線上に並び、蓋を分配することが出
来る位置まで回転される。もし４箇所試みた後でも、蓋
が蓋分配器に運ばれず、蓋スタック減少検出用光学セン
サー68による検知が行われたら、そのときオペレーター
はディスプレイ19上に旋回式蓋搬送機構は空で補充が必
要であるとの表示を受ける。

蓋分配器64は第15、16図に示されるように、蓋をスタ
ックの底から引っ張り、それを第15図に示される蓋装着
器70に渡す直線的な動きを行う。蓋装着器70はカップの
上をまっすぐ動き、蓋を装着する。蓋の装着手順の始め
に、蓋は第16図のようにカップの前縁に懸かる。装着器
が後方に引かれると、蓋は装着器から引き出され、蓋押
圧部器71によりカップの上に装着される。蓋押圧部71は
蓋が装着器から引き出される時、蓋を下方向に押し付
け、カップの上に蓋をパチンと締める。蓋装着器70は、
高強度の合金により構成されるのが望ましい。その合金
は蓋装着器のゆがみの程度によらず、蓋に下方の決めら
れた力を与えるように設計されている。カップは蓋装着
器の多少のゆがみを起こすであろう高さに関して、許容
誤差内で供給されるものと考えられている。蓋分配器64
は、分配されるべき蓋スタックを支えるための蓋塔72と
ホック74と蓋搬送器76とドライブステッピングモーター
とドライブ構成要素からなる。ドライブ構成要素はステ
ッピングモーターによって駆動されたスクリュードライ
ブ77と２つの間の空いたスライダーバー79からなる。蓋
搬送器76はステッピングモーターとスクリュードライブ
77によってスライダー棒79に沿って直線的に動く。また
蓋搬送器は、その間に積み重ねられた蓋を支えることが
出来る１組の間の空いた側面の支えを持つ搬送枠と、ス
プリングバイアスを持つホックと蓋押圧部を備えた接続
枠部分を含んでいる。蓋スタックを支える塔72は旋回式
蓋搬送機構から蓋を受け入れ、ホック74が積み重ねられ
た蓋の底を通って入り、最も底の蓋の内側の口を捕まえ
られるように設計されている。蓋に懸けられたホックと
共に、蓋搬送器は前方に移動し、積み重ねられた蓋の下
から蓋を取り出す。塔の前にあるすき間78は、１度に１
つの蓋のみがその中を通過出来るように設計されてい
る。一度積み重ねられた蓋から蓋が引き抜かれると、分
配器はサイクルを繰り返す。サイクルを通じて２度目
に、最初の蓋は蓋装着器70の中に押し入れられ、２番目
の蓋は積み重ねられた蓋から引き抜かれる。

蓋装着器70は蓋分配器の蓋搬送器76に取り付けられ、
カップに対して蓋が正しく位置するように、またカップ
の上に被せるのに必要な力を与えるように作用する。蓋
分配器が後方に移動すると、蓋装着器70はカップの上端
を引きずり、それが動くに従ってカップに蓋を取り付け
る。装着器は輪郭縁を持つ単純な片持ちばりの板であ
る。この装置の重要なデザイン上のパラメーターは、片
持ちばりの板のスプリングの割合と、それがカップに接
近する角度である。

蓋分配器の作用を要約すると、まず蓋はちょうど蓋塔
72の中に置かれ、蓋搬送器は蓋塔側に縮んだ位置にあ
る。ついでコントローラーにより蓋搬送器は伸びた位置
に移動し、その動作に伴って蓋ホック74は最も下にある
蓋の前方の縁にかみ合う。蓋搬送器が伸びた位置に移動
すると、その蓋は第16図に示されるように蓋塔とカップ
の間の中央に移動される。次にコントローラーは蓋搬送
器を再び縮んだ位置に移動させる。この時、その引き抜
かれている蓋は、蓋塔72の前にあるゲートの一部により
抑止され、第15図に示されるように蓋装着器70の下に部
分的に搭載された位置に移動する。次にコントローラー
により蓋搬送器を再び伸びた位置に移動させると、蓋ホ
ック74は次に蓋の前方の縁に懸かり、その蓋は第16図に
示された中央に位置に移動する。一方、最初の蓋は第16
図の左側に示された充分に搭載された位置に移動する。
次にコントローラーが蓋搬送器を再び縮んだ位置に移動
させると、充分に搭載された蓋はその下の容器に懸けら
れ、蓋装着器70のバネ力によって蓋を押さえつける。蓋
押圧部71は、蓋搬送器が縮んだ位置に移動する間に蓋を
押さえつけてカップの上に蓋をパチンと閉める。蓋搬送
器が縮んだ位置に移動する間に第２の蓋はゲートの一部
によって抑止され、第15図に示された部分的に搭載され
た位置に移動する。そしてこのサイクルが繰り返され
る。従って各々の蓋は蓋搬送器76の２つの循環した動き
により分配されカップの上に被せられる。

蓋装置器はまたライダードライブ上に誘導センサーを
持っている。多くのドライビングパルスが蓋搬送器駆動
モーターへ発せられ、プロセッサーは特定の時間に誘導
センサーからの信号を検査する。もし信号が受け取られ
ないと、蓋はカップに詰め込まれたものと想定され、昇
降台は約1/4インチの距離だけ下降する。駆動信号は再
びステッパーモーターに発せられ、プロセッサー再びは
誘導コイルからの遷移信号を検査する。もし遷移信号が
受け取られないとプロセッサーはより深刻な問題が起こ
ったと想定し、オペレーターに対し、昇降台を検査する
必要有りというエラーメッセージをデォスプレイ19上に
表示する。チェック終了後にサービス終了ボタンを押す
ことにより、昇降台のライダー部は正常であることを示
すことが出来る。

誘導センサーがライダーの動作が完全であることを示
した後に、昇降台は蓋の被せられたカップを、蓋をマー
キングする位置に上げる。そしてその位置で蓋をマーキ
ングする幾つかのソレノイドの内の１つが作動して、蓋
にマークをを付ける。大部分の飲料の注文は、コーラ飲
料とダイエットコーラ飲料を除いて色により容易に区別
することができる。これらの２つの飲料はマーキング以
外に、一方を蓋付きにして他方を蓋なしにするとか、押
し出しアームが飲料を置く搬出コンベアの位置を変える
とかによっても区別することが出来る。搬出コンベアの
サブシステムは、搬出コンベア28、押し出し・掃引アー
ム26、顧客注文番号表示部29およびセンサー82,84から
構成される。このサブシステムは顧客注文による飲料を
取りまとめ、店の人員に搬出コンベアが満配で、これ以
上飲料注文が続けられない時を知らせる。

押し出しアーム26は、搬出部22から出来上がった飲料
を取り出し、搬出コンベアの上に飲料を置くという直線
的な動作をする。押し出しアームは20インチの動きがあ
り、飲料をコンベア上の押し出しアームの動きに沿った
場所に置く。システムコントローラーの制御下で、コン
ベアが１つの飲料の位置の指示を必要とする前に、押し
出しアームは飲料を搬出コンベア上に４つ並べて置くこ
とが出来る。コンベアが指示されると、コンベアの上の
表示部29上に顧客注文番号が表示される。この行程は、
自動飲料メーカが飲料を製造するより速く、店の人員が
コンベアから飲み物を取り出す限り、中断することなく
続く。もし搬出コンベアが出来上がった飲料の注文で満
たされてくるか、あるいは飲料の注文が最後の表示位置
で留どまっていたら、ブザーが鳴り、店の人員に飲料を
取り出すべきであることを知らせる。コンベアは、それ
が満たされた時、最後の表示位置の下のコンベアの右端
に位置しており、第４図に示されている逆反射体センサ
ー82の誘導により検出される。このセンサーは市販の逆
反射光学センサーであり、搬出コンベアの反対側に位置
している１本の反射テープ83によって反射された発光を
検出する。第４図に示される第２の逆反射体センサー84
は搬出コンベアの最初の表示位置にあり、コンベアの反
対側の１本の反射テープに対している。このセンサーは
カップが最初の表示位置にあるかどうかをチェックする
ために利用される。

第17図は飲み物のオーダー処理のロジックを示したも
のである。飲み物のオーダーは、コントロールディスプ
レイパネル19に設けらたキャッシュレジスタ87もしくは
タッチパネル88から入力される。そしてタッチパネル88
からの入力の方が一般的であるので、この方法によるオ
ーダーの方が優先されるようになっている。自動飲料製
造装置は、１以上のキャッシュレジスタ、オペレータが
押したパネルすなわちスイッチ、顧客が押したパネルす
なわちスイッチから、直接オーダー入力を受け取ること
ができる。言い替えれば自動飲料製造装置は、RS232Cイ
ンターフェイスフォーマットを用いた相互通信が可能な
装置から直接、オーダー入力信号を受信することができ
る。また自動飲料製造装置のシステムが作動しない場合
には、タッチパネルはマニュアルモードで利用すること
ができる。飲み物のオーダーは、ADDQレジスタ89を通っ
て先に進む。このADDQレジスタ89は、各オーダーに割り
当てられた数字、オーダーナンバーをレジスタ91から受
け取るものである。またレジスタ91はオーダーをメモリ
に記録し、レジスタ90に既に記録された優先リストを用
いて、メモリ内に記録されたオーダーを繰り上げるもの
である。この優先リストに従って、飲み物のオーダーは
PULLQレジスタ92へと進み、各飲み物のオーダーに区分
され、この各オーダーに応じて各飲み物が用意される。
そしてオーダーに応じて用意された飲み物が搬出コンベ
ヤに載せられた際に、注文番号表示部29がオーダーナン
バーを表示する。

以下の説明は、システムコントローラによって制御さ
れた自動飲料製造装置システムの操作のより詳しい説明
であり、上記説明の要約である。

飲み物のオーダーを受けると、搬出コンベアの最終表
示部をチェックするように逆反射体センサ82が作動さ
れ、最終表示部にカップが置かれていないことが確認さ
れる。この確認ができないことは、搬出コンベアが飲み
物のオーダー状態にあり、飲み物を移送中であることを
示す。そして最初の表示部分に設置された第２の逆反射
体センサ84の出力がチェックされて、搬出コンベアの最
初の表示部にカップが無いことが確認される。

第２図に示したように三角測量を原理として作動する
拡散光センサ86が、カップが落とされる部分に何も無い
ことをチェックする。旋回式カップ搬送機構34が、落と
される部分に適合したカップのサイズに合わせて回転さ
れる。上述したように、旋回式カップ搬送機構の位置
は、これと共に回転されるエンコーダプレートによって
決められる。旋回式カップ搬送機構の位置は、装置の電
源を入れた際に初期化され、常に現時点における位置が
メモリ中に記録される。旋回式カップ搬送機構が移動す
ると、所定時間におけるエンコーダプレートセンサから
の信号が、エンコーダプレートの位置が移動するのを決
めるためにチェックされる。種々のサイズのカップを用
いるために旋回式カップ搬送機構を再度位置決めする必
要がある場合には、アクチュエータに積み重ねられた適
正サイズのカップのスタックが置いてある位置にまで旋
回式カップ搬送機構が移動するように、旋回式カップ搬
送機構の移動角度とその回転をプロセッサによって決定
する。

次にカップ分配器が駆動される。アクチュエータのス
ライダバーを移動させて、その端部に近接された誘導セ
ンサ45の前を通過させる。そして１周期となる１回転す
なわち誘導センサのところから移動されたスライダバー
によって表示される１回転を誘導センサ45が検出するま
で、カップ分配器のパルスステッピングモータにパルス
を送る。この設計の利点は、システムを短い周期でカッ
プを詰めた状態で運転できることである。

カップ落下部に設置された三方向への拡散光センサ86
は、カップが落とされているかどうかをチェックする。
カップが落とされていない場合には、カップを落とすた
めにカップ分配器が４回まで続けて作動される。４回行
ってもカップを落とすことができない場合には、プロセ
ッサはカップのスタックが空であるとみなして、この情
報をメモリ中に記録する。そして旋回式カップ搬送機構
が同サイズのカップを取り出すように回転される。カッ
プの供給サイクルはこのようにして繰り返される。そし
て供給されたカップが検知されなく、かつ同じ大きさの
カップのスタックも無くなった場合には、そのサイズの
カップのスタックに対するメモリをチェックすることに
よって“カップを点検せよ”のエラーメッセージが表示
される。

飲み物搬送手段によって飲み物が同時に移送されてい
る場合には、全ての操作、カップを落とすこと、氷の供
給、飲み物の供給、カップの蓋付け、飲み物の運び出し
の各操作が同時に進行される。それぞれ割り当てられた
仕事が完了した後に、すべての閉ループ処理のワークス
テーションからプロセッサに完了フラッグが戻される。
プロセッサは、作業が割り当てられた閉ループ処理のワ
ークステーションにサクセスフラッグが戻されたことを
チェックし、カップ搬送機構を90°回転させる。このプ
ロセスは繰り返し行なわれる。カップ搬送手段は、パル
ス制御のステッピングモータによって駆動されている。
カップ搬送手段を90°回転させるには多数（たとえば80
0）のパルスによって制御されている。カップ搬送手段
の回転は、溝中を通過する波長の異なる光とエンコーダ
ディスクとによって検出される。エンコーダプレートセ
ンサの信号は、所定時間（この時に機械はシンクロ状態
とされている。）内にオン−オフ信号が受信されている
かをチェックされる。搬送手段に同期エラーが検出され
た場合には、“搬送手段を点検せよ”のエラーメッセー
ジが表示される。オペレータは搬送手段を点検して、カ
ップが噛んでいないことをプロセッサに知らせる信号を
送るためにボタンを押さなければならない。この信号が
受信されると、エンコーダディスクの周囲に45°離れて
位置する小さい溝とこれよりも大きな溝の一方がエンコ
ーダセンサを通り過ぎるまで、機械は搬送手段のステッ
ピングモータにパルスを発する。この多数のパルスは、
溝の大小に拘わらず、溝を通ってプロセッサに達するも
ので、このパルスによってディスクがステップされる。
システムは先に操作されていた時の４分の１円を記憶し
ているので、その位置を完全に検知して、動作を再開す
ることができる。

第２のワークステーションは、氷分配器に関するもの
であり、コントローラが信号を発して、氷分配部にカッ
プが落とされた際に、供給される氷が適正なサイズであ
るか、すなわち氷が小さいとか大きいとかを示す。信号
が受信されない時には、氷は供給されない。氷を分配す
る指示は、開ループ処理システムにおいて行なわれ、氷
の供給オーダーが一定時間をおいた後に実行される。

第３のワークステーションは飲み物を分配する部分で
ある。カップと氷の体積とは既知であり、それぞれ味付
けられたソーダの流量もまた既知である。コントローラ
は単に注出時間を決めて、開ループ処理で計算された通
りに注入供給ヘッドを駆動する。これには液面検知シス
テムを加えても良い。液面検知システムを加えると、飲
み物分配器と氷分配器の操作を単純化できる。

第４のワークステーションは蓋付けとマーキングを行
う部分であって、昇降台が飲み物を搬送手段から運び出
し、蓋付けを行うにちょうど良い高さに位置させる。機
械の電源が入れられると、昇降台の位置が初期化され、
その位置が維持された状態でメモリ中に記録される。昇
降台は、ステッピングモータ33によって駆動されるもの
で、旋回および直線運動する。さらに昇降台にはエンコ
ーダプレートが配設されている。このエンコーダプレー
トは、昇降台が移送機の位置にあるときにエンコーダセ
ンサによって検出されるＶ字型の切れ込みを有するもの
である。したがって昇降台を駆動するためのパルス信号
が与えられると、エンコーダセンサによって移動が検知
される時間をプロセッサが計算するとともに、その時間
中の移動を予測する。計算された時間中に移動が検出さ
れない場合には、昇降台はシンクロ状態を脱し、オペレ
ータに昇降台に問題が発生したことを知らせる。そして
オペレータは昇降台を調べた後、問題点が解消されたこ
とをスイッチを押して示す。すると昇降台は、エンコー
ダプレートの溝を捜すことによって自ずから同期化さ
れ、操作を再開する。

昇降台の位置はプロセッサにより常に初めにチェック
される。またプロセッサは、飲料搬送手段に対して影響
のない下方位置に昇降台があることを調べるような駆動
指令を発する。飲料搬送手段によって昇降台に分配され
るカップのサイズは既知である。蓋装着器は飲料搬送手
段の上部からの距離を記憶しているので、あらゆるカッ
プサイズに対しても標準となる蓋装着位置に達するま
で、カップの蓋装着器の方向への鉛直方向の移動を決定
する。昇降台が蓋の標準装着位置にまでカップの縁を持
ち上げた時には、蓋装着器は既に最も外側の部分に、カ
ップに装着すべき位置で蓋と一緒に待機している。

蓋装着器もまたスクリュー式電動装置であり、蓋ドラ
イブ上に誘導センサを有するステッピングモータによっ
て駆動される。多数のパルスがモータを駆動するために
発せられ、所定時間中に誘導センサから得られる信号を
プロセッサがチェックする。信号が受信されない場合に
は、蓋がカップに対して詰まっているみなされ、昇降器
をほぼ1/4インチの小さい距離だけ下げる。そして駆動
信号がステッピングモータに対して発せられて、プロセ
ッサは誘導センサからの移動信号をチェックし、蓋の装
着が行なわれたことを表示する。ここで移動信号が受信
されない場合には、プロセッサはより深刻な問題が発生
していると判断し、オペレータに対して昇降台のチェッ
クを行い、蓋装着部の昇降器に問題が無いことを確認し
た後に、サービスが完了したことをボタンを押すことを
要求するエラーメッセージを表示する。

蓋に関する操作が完了したことを誘導センサが表示す
ると、昇降台は蓋が装着されたカップをマーキング部に
まで持ち上げる。このマーキング部はマーキングソレノ
イドの一つが蓋にマーキングを行うところである。コー
ラとダイエットコーラの区別を除けば、飲み物オーダの
多くは、飲み物の色によって区別できる。コーラとダイ
エットコーラとの区別はマーキングを行う以外にも、一
方にだけ蓋を装着することや、搬出コンベアの押し出し
アームが飲み物を置く位置によっても区別することがで
きる。

掃引アームの後方位置の検知は、第４図に示したよう
に、掃引アームの後方位置部分に設けられたセンサ81に
よって行なわれる。操作の際には、センサが掃引アーム
がその後方位置に達したことをコントローラに示すまで
掃引アームは後方へ移動される。これに応じてコントロ
ーラが搬出コンベアの位置にまで昇降台を下降させる。
第２の逆反射体センサ84と光反射体とが、搬出コンベア
の最初の部分が空であることをコントローラに知らせ
る。するとコントローラが掃引アームを所定位置にまで
移動させて、飲み物が搬出コンベアを横切って搬出コン
ベア上の所定の幅のところ（４つの深さがある。）に送
られる。

オーダーナンバーが飲み物と一緒に搬出コンベアのそ
ばに設けられた注文番号表示部に表示される。このオー
ダーナンバーは、次の飲み物オーダーが完了したものと
して記録されることによって探知され、飲み物オーダー
と共に記録される。

自動飲料製造装置のカップ分配器に関する種々の具体
例と変形例はここに詳説されているが、この発明の開示
および教示は、この分野の技術において置換できる他の
装置をも示唆していることは明白である。

「発明の効果」 本発明の自動カップ分離装置は、ほぼ水平なピボット
の周囲に回動可能に取り付けられていて、そのピボット
の周囲で周期的に回動し、分配サイクル中に分配用円弧
状経路を通して周期的に揺動されるカップ分配器と、分
配用円弧状経路に沿ってカップ分配器のカップスタック
の対向する両側に設けられ、カップの縁の直下のカップ
の径にほぼ等しい間隔が置かれ、かつそれぞれ少なくと
も１個のカップ分離用ウエッジを有する一対の対向する
カップ分離用部材とによって構成されると共に、対向配
置されたカップ分離用部材のカップ分離用ウエッジが互
いに対向せしめられたものである。このような構成を有
する本発明のカップ分離装置によれば、対向して位置さ
れたカップ分離用ウエッジによって、カップ分配器が分
配用円弧状経路の沿って揺動する間にカップスタックか
ら一番下のカップが分離される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、典型的な自動飲料製造装置の一部を破断した
正面斜視図である。 第２図は、旋回式飲料搬送手段の概略図であって、この
旋回式搬送手段によって搬送される３つのカップと、搬
送されたカップの蓋付けと印付け操作を行う昇降台が示
されている。 第３図は、自動飲料製造装置の略平面図であって、旋回
式カップ搬送機構、旋回式蓋搬送機構、搬出コンベアお
よび最終的な飲料保管場所を示している。 第４図は、搬出コンベアと、最終的な製品保管場所と、
製品搬出部から完成された飲料を、自動飲料製造装置前
面の搬出コンベアの最終的な飲料保管場所に移動させる
押出アーム部とを示す略平面図である。 第５図は、第４図に示された搬出コンベアの正面図であ
って、顧客注文番号表示部も示されている。 第６図は、旋回式飲料搬送手段の駆動機構と、位置検出
機構を示す部分平面図であって、この図には、昇降台
と、それを支持する駆動機構も示されている。 第７図は、旋回式搬送手段の駆動機構と位置センサ機構
を示す部分断面図である。 第８図は、旋回式カップ搬送機構と、カップ分配機構を
示す側面図である。 第９図は、旋回式蓋搬送機構と、蓋分配機と、本発明に
係わるアプリケータの形状を示す概略図である。 第10図は、カップスタックからカップを連続的に分配す
るための１対の分離フィンガーを示す側面図である。 第11図ないし第14図は、４つの連続した分離工程を各々
示し、また、相対して配された分離フィンガーによるカ
ップスタックからのカップ分配操作を示している。 第15図および第16図は、円柱状に重ねられた蓋のスタッ
クから蓋を分離し、カップ上に被せる２つの連続した工
程を示す概略図である。 第17図は、自動飲料製造装置におけるプロセッサの飲料
の注文プロセスを例示する概略図である。 第18図は、この発明に係わるカップ分離駆動機構を示す
略側面図である。 10…自動飲料メーカ、16…旋回式飲料（カップ）搬送手
段 17…カップ分配器（カップ分配部） 21…垂直出力軸 22…搬出部 23,61…ステッピングモータ 24…昇降台 27…エンコーダプレート 30…カップホルダ 31…エンコーダ検出器 32…スタック 34…旋回式カップ搬送機構 35…スクリュー式伝動装置 36…カップ搬送駆動機構 37…スライダー連結部材 38…カップ分配器駆動機構 39…クランク腕 44…スライダーバー 45…誘導センサ 48…コンタクト用かぎ状拡張部 50…コンタクトアーム 52,54…フィンガー 77…スクリュードライブ

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】カップが積み重ねられてなるスタックから
   一番下のカップを分離するカップ分配装置であって、そ
   れは、 分配されるカップスタックを支持するカップ分配器と、 カップの分配用円弧状経路に沿うように、カップ分配器
   のカップスタックの両側に設けられた対向する一対のカ
   ップ分離用部材と からなり、 a.上記カップ分配器は、 ほぼ水平なピボットの周囲に回動可能に取り付けられ
   て、そのピボットの周囲に周期的に回動され、 かつカップスタックの底部を、カップの分配中に、上記
   分配用円弧状経路を通して周期的に揺動させるようにし
   てあり、 b.上記の一対のカップ分離用部材は、 カップの縁の直下のカップの径にほぼ等しい間隔で置か
   れ、 かつ上記の一対の対向するカップ分離用部材のそれぞれ
   は、少なくとも１個のカップ分離用ウエツジからなり、 そのウエッジは、対向して置かれたカップ分離用部材の
   対応するカップ分離用ウエッジに対向して位置され、 それらの対向して位置するカップ分離用ウエッジは、カ
   ップ分配器が分配用円弧状経路に沿って揺動する間に、
   カップスタックから一番下のカップを分離するように協
   働されるようにしてある ことを特徴とする自動飲料製造装置のカップ分配装置。
2. 【請求項２】旋回式カップ搬送機構を有し、 その周囲には、円周上に配置された複数の前記カップ分
   配器を有し、 それぞれのカップ分配器は、旋回式カップ搬送機構上の
   回転軸によって、旋回式カップ搬送機構に関して回動可
   能に設けられ、 かつそれぞれのカップ分配器は、それが回動する間、そ
   れによって旋回式カップ搬送機構の上に支持される一対
   の対向する前記カップ分離用部材を有しており、 いずれのカップ分配器もカップ落下部に位置することが
   できるようにされている 請求項１記載の自動飲料製造装置のカップ分配装置。
3. 【請求項３】前記カップ落下部に位置にあって、そこに
   位置した前記カップ分配器の１つを作動させるカップ分
   配器駆動機構を有し、 そのカップ分配器駆動機構は、その動作を制御する制御
   器からのパルスで駆動されるパルスステッピングモータ
   によって駆動される 請求項２記載の自動飲料製造装置のカップ分配装置。
4. 【請求項４】カップ分配器は、 その１回転の分配サイクルで前記パルスステッピングモ
   ータによって回転されるスライダクランク機構を有し、 それぞれのカップ分配器のコンタクトアームを動作させ
   るように設けられたスライダバーを有する 請求項３記載の自動飲料製造装置のカップ分配装置。
5. 【請求項５】スライダバーの一端の付近に設けられた誘
   導センサを有し、それは、前記カップ分配器駆動機構が
   １分配サイクルを駆動したときにスライダバーの復帰を
   感知する 請求項４記載の自動飲料製造装置のカップ分配装置。
6. 【請求項６】前記スライダバーには上方に延びる係合フ
   ックを有し、それはカップ分配器から下方に延びるコン
   タクトアームに係合する 請求項４記載の自動飲料製造装置のカップ分配装置。
7. 【請求項７】前記回転可能な旋回式カップ搬送機構は、
   その動作を制御する制御器が発するパルスで駆動するパ
   ルスステッピングモータによって回転駆動される 請求項２記載の自動飲料製造装置のカップ分配装置。
8. 【請求項８】それぞれのカップ分配器には、中心の動か
   ない位置から前記旋回式カップ搬送機構の外方に向かつ
   てばねが設けられている 請求項２記載の自動飲料製造装置のカップ分配装置。
9. 【請求項９】一対の対向するカップ分離用部材のそれぞ
   れには、前方と後方との両方の位置に設けられた上部お
   よび下部のカップ分離用ウエッジを有し、 それらのウエッジは、互いに垂直にオフセットされてい
   て、かつカップ分配器の２回転の旋回サイクルの間に２
   サイクルの動作をして、カップスタックから一番下のカ
   ップを分離する 請求項１記載の自動飲料製造装置のカップ分配装置。