特許 7185395 物品取扱装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-29

(45)【発行日】2022-12-07

(54)【発明の名称】物品取扱装置

(51)【国際特許分類】

   G07F 9/00 20060101AFI20221130BHJP

   G07F 11/00 20060101ALI20221130BHJP

【ＦＩ】

G07F9/00 108

G07F11/00 101

【請求項の数】 20

(21)【出願番号】P 2017238705

(22)【出願日】2017-12-13

(65)【公開番号】P2019106051

(43)【公開日】2019-06-27

【審査請求日】2020-12-11

(73)【特許権者】

【識別番号】000004569

【氏名又は名称】日本たばこ産業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104880

【弁理士】

【氏名又は名称】古部 次郎

(74)【代理人】

【識別番号】100125346

【弁理士】

【氏名又は名称】尾形 文雄

(74)【代理人】

【識別番号】100118108

【弁理士】

【氏名又は名称】久保 洋之

(74)【代理人】

【識別番号】100114546

【弁理士】

【氏名又は名称】頭師 教文

(72)【発明者】

【氏名】奥津 和宏

(72)【発明者】

【氏名】関 覚二

(72)【発明者】

【氏名】井上 明

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 善人

(72)【発明者】

【氏名】井林 俊文

(72)【発明者】

【氏名】古澤 克志

(72)【発明者】

【氏名】酒井 潤一

(72)【発明者】

【氏名】尾島 厚志

【審査官】小島 哲次

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－０１１５８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－１９５５５２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０７Ｆ ９／００－１１／７２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

物品が補充される複数の格納部と、
物品を指定する入力を受けると、制御部による制御下で、前記指定された物品を前記格納部から取って所定の供給場所に移動させるユニットと、
補充する物品を格納する補充用格納部と、
前記補充用格納部が設置可能な補充場所と、
前記補充用格納部が前記補充場所に設置されたこと又は前記補充場所に設置されている前記補充用格納部に物品が格納されたことを検知する検知部と、
を備える物品取扱装置であって、
前記ユニットは、
前記検知部によって前記検知がなされると、前記補充用格納部に格納された物品を取り、補充先の前記格納部まで移動し、前記補充先の前記格納部に前記物品を補充する物品取扱装置。

【請求項2】

物品が補充される複数の格納部と、物品を指定する入力を受けると、制御部による制御下で、前記指定された物品を前記格納部から取って所定の供給場所に移動させるユニットと、
各前記格納部に補充すべき物品の種類の情報を保持する情報保持部と、
前記ユニットが取った物品の情報を読み取る読取部と、
を備える物品取扱装置であって、
前記複数の格納部にはアドレスが割り振られており、
前記情報保持部は、
各前記格納部に補充すべき物品の種類の情報と前記アドレスとを関連付けて保持しており、
前記ユニットは、
前記読取部によって読み取られた情報に基づいて補充先の前記格納部のアドレスが前記制御部によって取得されると、所定の補充場所に置かれた物品を取り、前記アドレスが取得された前記格納部まで移動し、前記アドレスが取得された前記格納部に前記物品を補充する物品取扱装置。

【請求項3】

物品が補充される複数の前記格納部に物品が補充されているか否かをそれぞれ検知する補充検知部と、
前記補充検知部による検知結果に基づいて補充すべき物品の数量を特定する特定部と、
前記特定部によって特定された数量を報知する報知部と、
を備える、
請求項１又は請求項２に記載の物品取扱装置。

【請求項4】

物品が補充される複数の前記格納部に物品が補充されているか否かをそれぞれ検知する補充検知部と、
前記補充検知部による検知結果及び前記情報保持部に保持されている情報に基づいて補充すべき物品の種類及び数量を特定する特定部と、
前記特定部によって特定された種類及び数量を報知する報知部と、
を備える、
請求項２に記載の物品取扱装置。

【請求項5】

前記補充検知部による検知結果に基づいて前記物品の補充が必要かどうかを報知する補充報知部
を備える、
請求項３又は請求項４に記載の物品取扱装置。

【請求項6】

物品が補充される複数の前記格納部に前記物品が補充されているか否かをそれぞれ判定する在庫判定部を備え、
前記ユニットは、
前記物品が補充されていないと判定された前記格納部まで移動し、
前記補充用格納部から取った物品を前記物品が補充されていないと判定された前記格納部に補充する、
請求項１に記載の物品取扱装置。

【請求項7】

前記ユニットが取った物品の情報を読み取る読取部
を備え、
物品が補充される複数の前記格納部の各々にはアドレスが割り振られており、
前記在庫判定部は、
前記読取部によって前記情報が読み取られた物品が何れのアドレスの前記格納部に補充されたか及び何れのアドレスの前記格納部に補充されていた物品が前記供給場所に移動されたかを逐次検知し、逐次検知された前記格納部に前記物品が補充されているか否かを検知結果に基づいてそれぞれ判定する、
請求項６に記載の物品取扱装置。

【請求項8】

物品が補充される複数の前記格納部を支持する筐体と、
前記筐体に形成された開口部と、
を備え、
前記開口部を介した前記筐体内部に前記補充場所を有する、
請求項１から請求項７の何れか一項に記載の物品取扱装置。

【請求項9】

駆動部を制御して前記ユニットを移動させる移動制御部と、
前記物品取扱装置内における位置を第一の分解能で示す第一の位置情報部と、
物品が補充される複数の前記格納部の各々の位置を前記第一の分解能よりも細かい第二の分解能で示す第二の位置情報部と、
前記第一及び前記第二の位置情報部に示される位置に基づいて前記ユニットの位置を検知する位置検知部と、
を備え、
前記移動制御部は、
前記位置検知部によって検知される前記ユニットの位置に基づいて前記駆動部による前記ユニットの移動速度を制御する、
請求項１から請求項８の何れか一項に記載の物品取扱装置。

【請求項10】

前記移動制御部は、
前記第一の位置情報部に示される位置に基づいて目的の前記格納部に近い位置が前記位置検知部によって検知されると、前記ユニットの移動速度を減速し、
前記第二の位置情報部に示される位置に基づいて前記ユニットが前記目的の前記格納部に到達したことが前記位置検知部によって検知されると、前記ユニットの移動を停止する、
請求項９に記載の物品取扱装置。

【請求項11】

前記位置検知部は、
前記ユニットに取り付けられたセンサを有し、
前記第一の位置情報部は、
第一の幅の凹部と第二の幅の凸部とが前記ユニットの移動方向に交互に並ぶ形状を持つ部材であり、
前記第二の位置情報部は、
前記凸部に形成された、前記第二の幅よりも狭いスリット部であり、
前記位置検知部は、
前記センサによって前記凹部及び前記凸部を検知することにより、前記ユニットの位置を検知し、
前記センサによって前記スリット部を検知することにより、前記ユニットが目的の格納部に到達したことを検知する、
請求項９又は請求項１０に記載の物品取扱装置。

【請求項12】

前記部材の各凸部は、
物品が補充される複数の前記格納部の各々に対応する位置にそれぞれ設けられており、
前記各凸部の前記スリット部は、
対応する前記格納部の中心線上に形成されている、
請求項１１に記載の物品取扱装置。

【請求項13】

前記第一の幅と前記第二の幅は同じである、
請求項１１又は請求項１２に記載の物品取扱装置。

【請求項14】

前記ユニットは、
物品が補充される複数の前記格納部及び前記補充場所に置かれた物品を前記ユニット内の所定の置き場に収容する物品収容部と、
前記物品収容部に収容された物品を前記置き場から前記ユニット外に出す物品出し部と、
を備え、
前記物品出し部は、
前記置き場に物品が収容された格納部から前記置き場に収容された前記物品を前記供給場所に向けて前記ユニット外に出し、前記補充場所から前記置き場に収容された前記物品を前記補充先の前記格納部に向けて前記ユニット外に出す、
請求項１から請求項１３の何れか一項に記載の物品取扱装置。

【請求項15】

前記ユニットは、
前記置き場から、物品が補充される複数の前記格納部に向けてそれぞれ突設され、前記置き場と前記複数の前記格納部との間の前記物品の移動をガイドするガイド部を備え、
前記ガイド部は、
第一のガイド状態と第二のガイド状態との間で動作可能となっており、
前記物品が前記複数の前記格納部から前記置き場にそれぞれ収容される際、前記物品の移動をガイドするように、前記第一のガイド状態に動作し、
前記物品が前記置き場から出されて前記補充先の前記格納部に補充される際、前記物品の移動をガイドするように、前記第二のガイド状態に動作する、
請求項１４に記載の物品取扱装置。

【請求項16】

前記ガイド部は、
前記置き場側の基端部に支点を有し、物品が補充される複数の前記格納部側の先端部が前記支点を中心として上下に動作可能となっており、
前記第一のガイド状態では、前記物品が置かれた前記格納部の載置面よりも低い位置に前記先端部が下がり、
前記第二のガイド状態では、前記補充先の前記格納部の載置面よりも高い位置に前記先端部が上がる、
請求項１５に記載の物品取扱装置。

【請求項17】

前記物品収容部は、
物品が補充される複数の前記格納部及び前記補充場所に置かれた物品を把持する把持部を有し、
前記把持部は、
前記複数の前記格納部及び前記補充場所まで引き出される引き出し位置と前記置き場に引き入れられる引き入れ位置との間で動作可能となっており、
前記引き出し位置に引き出された際に前記物品を把持し、前記物品を把持した状態で前記引き入れ位置に引き入れられることによって前記物品の前記置き場への収容を補助し、
前記ガイド部は、
前記把持部が前記引き出し位置にあるときには前記載置面よりも高い位置に前記先端部が上がり、前記引き出し位置に引き出された前記把持部が前記物品を把持して前記引き入れ位置に引き入れられる際には前記載置面よりも低い位置に前記先端部が下がる、
請求項１６に記載の物品取扱装置。

【請求項18】

前記ガイド部を前記支点を介して前記先端部が上下動するように支持するガイド支持部を備え、
前記把持部が前記引き入れ位置から前記引き出し位置に動くと、前記把持部が前記ガイド支持部に当て付いて前記ガイド支持部の姿勢を第一の姿勢から第二の姿勢に変え、前記ガイド支持部の姿勢と連動して前記ガイド部が前記支点を中心に動くことにより、前記先端部が前記載置面よりも低い位置に下がり、
前記把持部が前記引き出し位置から前記引き入れ位置に動くと、前記把持部が前記ガイド支持部から離れて前記ガイド支持部の姿勢を前記第二の姿勢から前記第一の姿勢に変え、前記ガイド支持部の姿勢と連動して前記ガイド部が前記支点を中心に動くことにより、前記先端部が前記載置面よりも高い位置に上がる、
請求項１７に記載の物品取扱装置。

【請求項19】

前記把持部及び前記物品出し部と連動するカム部と、
前記カム部を第一の動作範囲及び第二の動作範囲で動かすことが可能なカム動作部と、
を備え、
前記把持部は、
前記第一の動作範囲における前記カム部の動作に応じて、前記引き出し位置と前記引き入れ位置との間で動作し、
前記物品出し部は、
前記第二の動作範囲における前記カム部の動作に応じて、所定の初期位置から所定の押出方向に移動して、前記物品を前記ユニット外に押し出す、
請求項１７又は請求項１８に記載の物品取扱装置。

【請求項20】

前記物品は、箱状の物品である、
請求項１から請求項１９の何れか一項に記載の物品取扱装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、物品取扱装置に関する。

【背景技術】

【0002】

所定の場所に補充された物品を取り出すことが可能な物品取扱装置が知られている。特許文献１に、この種の物品取扱装置の具体的一例として自動販売機等の払出装置が記載されている。

【0003】

特許文献１に記載の払出装置には、装置内部に複数段の棚が設けられている。各棚にはラックが複数搭載されており、各ラックには商品が補充されるコラムが複数設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００９－２８８９８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

例えば特許文献１においてコラムに商品を補充する場合を考える。この場合、作業者は、複数のコラムが設けられたラックを装置内部の棚から引き出し、引き出されたラックのコラムの空き状況を確認して把握し、把握した空き状況からコラムに補充すべき商品の種類（例えば商品がタバコである場合は銘柄）及び数量を判断し、払出装置の設置場所に搬送した荷物の中から補充すべき銘柄を探し出し、探し出した銘柄の商品を各コラムに補充し、商品の補充が完了したラックを棚に押し込む、という一連の作業を、各棚に搭載された全てのラックに対して行う必要がある。そのため、物品（ここでは商品）を補充する際の作業者の作業負担が大きいという問題が指摘される。

【0006】

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、物品を補充する際の作業者の作業負担を従来よりも軽減することが可能な物品取扱装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一実施形態に係る物品取扱装置は、物品が補充される複数の格納部と、物品を指定する入力を受けると、制御部による制御下で、指定された物品を格納部から取って所定の供給場所に移動させるユニットと、を備える装置である。このユニットは、所定の補充場所に置かれた物品を取り、物品の補充先である格納部まで移動し、移動先の格納部に物品を補充する。

【0008】

このように構成された物品取扱装置では、所定の補充場所に置かれた物品が各格納部に自動で補充される。そのため、物品を補充する際の作業者の作業負担が従来よりも軽減される。

【0009】

本発明の一実施形態に係る物品取扱装置は、補充する物品を格納する補充用格納部と、補充用格納部が補充場所に設置されたこと又は補充場所に設置されている補充用格納部に物品が格納されたことを検知する検知部とを備える構成としてもよい。この場合、ユニットは、検知部によって上記の検知がなされる（補充用格納部が補充場所に設置されたこと又は補充用格納部に物品が格納されたことが検知される）と、補充用格納部に格納された物品を取り、補充先の格納部まで移動し、移動先の格納部に物品を補充する。

【0010】

このように構成された物品取扱装置では、検知部によって補充用格納部が補充場所に設置されたこと又は補充用格納部に物品が格納されたことが検知されると、補充場所に置かれた物品が各格納部に自動で補充される。そのため、物品を補充する際の作業者の作業負担が軽減される。

【0011】

本発明の一実施形態に係る物品取扱装置は、各格納部に補充すべき物品の種類の情報を保持する情報保持部と、ユニットが取った物品の情報を読み取る読取部を備える構成としてもよい。複数の格納部にはアドレスが割り振られていてもよい。この場合、情報保持部は、各格納部に補充すべき物品の種類の情報とアドレスとを関連付けて保持しており、ユニットは、読取部によって読み取られた情報に基づいて補充先の格納部のアドレスが制御部によって取得されると、取得されたアドレスの格納部まで移動し、移動先の格納部に前記物品を補充する。

【0012】

このように構成された物品取扱装置では、装置内の適正な位置に物品が自動で補充される。そのため、物品を補充する際の作業者の作業負担が軽減される。

【0013】

本発明の一実施形態に係る物品取扱装置は、各格納部に物品が補充されているか否かを検知する補充検知部と、補充検知部による検知結果に基づいて補充すべき物品の数量を特定する特定部と、特定部によって特定された数量を報知する報知部とを備える構成としてもよい。

【0014】

このように構成された物品取扱装置では、作業者は、各格納部における物品の有無を自ら確認することなく、装置に補充すべき物品の数量を把握することができる。そのため、物品を補充する際の作業者の作業負担が軽減される。

【0015】

本発明の一実施形態に係る物品取扱装置は、各格納部に物品が補充されているか否かを検知する補充検知部と、補充検知部による検知結果及び情報保持部に保持されている情報に基づいて補充すべき物品の種類及び数量を特定する特定部と、特定部によって特定された種類及び数量を報知する報知部とを備える構成としてもよい。

【0016】

このように構成された物品取扱装置では、作業者は、各格納部における物品の有無並びに補充すべき物品の種類及び数量を自ら確認することなく、装置に補充すべき物品の種類及び数量を把握することができる。そのため、物品を補充する際の作業者の作業負担が軽減される。

【0017】

本発明の一実施形態に係る物品取扱装置は、補充検知部による検知結果に基づいて物品の補充が必要かどうかを報知する補充報知部を備える構成としてもよい。

【0018】

このように構成された物品取扱装置では、作業者は、各格納部における物品の有無を自ら確認することなく、装置に物品を補充すべきかどうかを把握することができる。そのため、物品を補充する際の作業者の作業負担が軽減される。

【0019】

本発明の一実施形態に係る物品取扱装置は、各格納部に物品が補充されているか否かを判定する在庫判定部を備える構成としてもよい。この場合、ユニットは、物品が補充されていないと判定された格納部まで移動し、補充用格納部から取った物品を移動先の格納部に補充する。

【0020】

本発明の一実施形態に係る物品取扱装置は、ユニットが取った物品の情報を読み取る読取部を備える構成としてもよい。複数の格納部にはアドレスが割り振られていてもよい。この場合、在庫判定部は、読取部によって情報が読み取られた物品が何れのアドレスの格納部に補充されたか及び何れのアドレスの格納部に補充されていた物品が供給場所に移動されたかどうかを逐次検知し、検知結果に基づいて各格納部に物品が補充されているか否かを判定する。

【0021】

本発明の一実施形態に係る物品取扱装置は、複数の格納部を支持する筐体と、筐体に形成された開口部とを備え、開口部を介した筐体内部に補充場所を有する構成としてもよい。

【0022】

本発明の一実施形態に係る物品取扱装置は、駆動部を制御してユニットを移動させる移動制御部と、物品取扱装置内における位置を第一の分解能で示す第一の位置情報部と、複数の格納部の各々の位置を第一の分解能よりも細かい第二の分解能で示す第二の位置情報部と、第一及び第二の位置情報部に示される位置に基づいてユニットの位置を検知する位置検知部とを備える構成としてもよい。この場合、移動制御部は、位置検知部によって検知されるユニットの位置に基づいて駆動部によるユニットの移動速度を制御する。

【0023】

本発明の一実施形態において、移動制御部は、第一の位置情報部に示される位置に基づいて目的の格納部に近い位置が位置検知部によって検知されると、ユニットの移動速度を減速し、第二の位置情報部に示される位置に基づいてユニットが目的の格納部に到達したことが位置検知部によって検知されると、ユニットの移動を停止する構成としてもよい。

【0024】

このように、分解能の異なる２種類の位置情報部に示される位置に基づいてユニットの位置を検知し、検知されたユニットの位置に基づいて駆動部によるユニットの移動速度を制御することにより、ユニットが目的の位置に移動するまでにかかる時間を短く抑えると共にユニットを目的の位置に精度良く停止させることが可能となる。

【0025】

本発明の一実施形態において、位置検知部は、ユニットに取り付けられたセンサを有する構成としてもよい。この場合、第一の位置情報部は、例えば、第一の幅の凹部と第二の幅の凸部とがユニットの移動方向に交互に並ぶ形状を持つ部材であり、第二の位置情報部は、凸部に形成された、第二の幅よりも狭いスリット部である。位置検知部は、センサによって凹部及び凸部を検知することにより、ユニットの位置を検知し、センサによってスリット部を検知することにより、ユニットが目的の格納部に到達したことを検知する。

【0026】

このように構成された物品取扱装置では、第一の位置情報部と第二の位置情報部とが一つの部材で構成されるため、第一の位置情報部と第二の位置情報部とを別々の部材で構成する場合と比べて部品点数を削減することが可能となる。

【0027】

本発明の一実施形態において、凹部と凸部を持つ部材の各凸部は、例えば格納部に対応する位置に設けられている。この場合、各凸部のスリット部は、対応する格納部の中心線上に形成されている。

【0028】

このように構成された物品取扱装置では、ユニットを格納部と正対する位置に精度良く停止させることが可能となる。

【0029】

本発明の一実施形態において、第一の幅と第二の幅は同じであってもよい。これにより、ユニットの移動速度をセンサの性能（サンプリング周波数、応答速度等）等に合わせて高速に設定し易くなる。

【0030】

本発明の一実施形態において、ユニットは、格納部及び補充場所に置かれた物品をユニット内の所定の置き場に収容する物品収容部と、物品収容部に収容された物品を置き場からユニット外に出す物品出し部とを備える構成としてもよい。この場合、物品出し部は、格納部から置き場に収容された物品を供給場所に向けてユニット外に出し、補充場所から置き場に収容された物品を移動先の格納部に向けてユニット外に出す。

【0031】

本発明の一実施形態において、ユニットは、置き場から格納部に向けて突設され、置き場と格納部間の物品の移動をガイドするガイド部を備える構成としてもよい。この場合、ガイド部は、第一のガイド状態と第二のガイド状態との間で動作可能となっており、物品が格納部から置き場に収容される際、物品の移動をガイドするように、第一のガイド状態に動作し、物品が置き場から出されて移動先の格納部に補充される際、物品の移動をガイドするように、第二のガイド状態に動作する。

【0032】

このように構成された物品取扱装置では、物品が格納部から置き場に収容される際と物品が置き場から出されて移動先の格納部に補充される際とでガイド部の状態を変えたうえでガイド部による物品の移動がガイドされるため、格納部と置き場との間で物品をスムーズに移動させることが可能となる。

【0033】

本発明の一実施形態において、ガイド部は、置き場側の基端部に支点を有し、支点を中心として格納部側の先端部が上下に動作可能となっており、第一のガイド状態では、物品が置かれた格納部の載置面よりも低い位置に先端部が下がり、第二のガイド状態では、移動先の格納部の載置面よりも高い位置に先端部が上がるように構成されたものであってもよい。

【0034】

このように、物品が格納部から置き場に収容される際と物品が置き場から出されて移動先の格納部に補充される際とで格納部の載置面に対するガイド部の先端部の位置を変えることにより、格納部と置き場との間で物品をスムーズに移動させることが可能となる。

【0035】

本発明の一実施形態において、物品収容部は、格納部及び補充場所に置かれた物品を把持する把持部を有する構成としてもよい。把持部は、格納部及び補充場所まで引き出される引き出し位置と置き場に引き入れられる引き入れ位置との間で動作可能となっており、引き出し位置に引き出された際に物品を把持し、物品を把持した状態で引き入れ位置に引き入れられることによって物品の置き場への収容を補助する構成としてもよい。ガイド部は、把持部が引き出し位置にあるときには載置面よりも高い位置に先端部が上がり、引き出し位置に引き出された把持部が物品を把持して引き入れ位置に引き入れられる際には載置面よりも低い位置に先端部が下がる構成としてもよい。

【0036】

このように、物品を把持する把持部と連動して格納部の載置面に対するガイド部の先端部の位置が変わるように構成することにより、物品が格納部から置き場に収容される際と物品が置き場から出されて移動先の格納部に補充される際で、格納部と置き場間での物品の移動をガイドするのに適した状態に先端部が動くようになる。

【0037】

本発明の一実施形態に係る物品取扱装置は、ガイド部を支点を介して先端部が上下動するように支持するガイド支持部を備える構成としてもよい。この場合、把持部が引き入れ位置から引き出し位置に動くと、把持部がガイド支持部に当て付いてガイド支持部の姿勢を第一の姿勢から第二の姿勢に変え、ガイド支持部の姿勢と連動してガイド部が支点を中心に動くことにより、先端部が載置面よりも低い位置に下がり、把持部が引き出し位置から引き入れ位置に動くと、把持部がガイド支持部から離れてガイド支持部の姿勢を第二の姿勢から第一の姿勢に変え、ガイド支持部の姿勢と連動してガイド部が支点を中心に動くことにより、先端部が載置面よりも高い位置に上がる。

【0038】

本発明の一実施形態に係る物品取扱装置は、把持部及び物品出し部と連動するカム部と、カム部を第一の動作範囲及び第二の動作範囲で動かすことが可能なカム動作部とを備える構成としてもよい。この場合、把持部は、第一の動作範囲におけるカム部の動作に応じて、引き出し位置と引き入れ位置との間で動作する。また、物品出し部は、第二の動作範囲におけるカム部の動作に応じて、所定の初期位置から所定の押出方向に移動して、物品をユニット外に押し出す。

【0039】

このように構成された物品取扱装置では、単一のカム部によって把持部及び物品出し部を動作させることができるため、把持部及び物品出し部を別々のカム部で動作させる場合と比べて部品点数を削減することが可能となる。

【0040】

本発明の一実施形態において、物品は、例えば箱状の物品である。

【発明の効果】

【0041】

本発明の一実施形態によれば、物品を補充する際の作業者の作業負担を従来よりも軽減することが可能な物品取扱装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0042】

【図1】本発明の一実施形態に係る払出装置を示す斜視図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る払出装置の分解斜視図である。

【図3】本発明の一実施形態に係る払出装置の前面パネル部に設けられた開口付近の一部の構成を拡大して示す図である。

【図4】本発明の一実施形態に係る払出装置の補充ストッカに置かれた商品を払出装置内の在庫ストッカに補充する商品補充処理を示すフローチャートである。

【図5】本発明の一実施形態に係る在庫ストッカに置かれた商品を払出装置から排出する商品排出処理を示すフローチャートである。

【図6】本発明の一実施形態に係る払出装置に備えられるレールユニットのＸＹレール部の斜視図である。

【図7】本発明の一実施形態に係る払出装置に備えられる搬送ユニットをＸ方向に移動可能に支持するＸレール部の動作機構を概略的に示す図である。

【図8】本発明の一実施形態に係る搬送ユニットのＸ方向の移動制御を説明するための図である。

【図9】本発明の一実施形態に係る搬送ユニットのＸ方向の移動制御をフローチャートで示す図である。

【図10】図９のフローチャートの説明を補助する図である。

【図11】本発明の一実施形態に係る搬送ユニットが在庫ストッカの棚板から商品を取る商品取り動作を概説するための図である。

【図12】本発明の一実施形態に係る搬送ユニットが在庫ストッカの棚板から商品を取る商品取り動作を概説するための図である。

【図13】本発明の一実施形態に係る搬送ユニットに備えられるユニット筐体に支持された主な部材を示す分解斜視図である。

【図14】本発明の一実施形態に係るユニット筐体に支持されたガイド部とアームとがどのように連動するかを示す図である。

【図15】本発明の一実施形態において商品取り動作を行う際の搬送ユニットの各構成要素の動作を模式的に示す図である。

【図16】本発明の一実施形態に係る搬送ユニットが在庫ストッカの棚板に商品を置く商品置き動作を概説するための図である。

【図17】本発明の一実施形態において商品置き動作を行う際の搬送ユニットの各構成要素の動作を模式的に示す図である。

【図18】本発明の一実施形態に係る搬送ユニットが商品置場に収容した商品を排出用シュータに落下させる商品排出動作を概説するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0043】

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係る物品取扱装置について説明する。本発明の一実施形態に係る物品取扱装置は、自動販売機等の払出装置であり、客によって指定された商品を販売機内部の在庫ストッカ（複数の格納部を備えるもの）から取り出して排出口から排出させるだけでなく、補充ストッカ（複数の補充用格納部を備えるもの）に格納された商品を在庫ストッカに自動で補充する機能を有している。そのため、物品を補充する際の作業者の作業負担が従来の払出装置よりも軽減されている。

【0044】

なお、本発明に係る物品取扱装置は、自動販売機等の払出装置に限らない。本発明に係る物品取扱装置は、例えば、処方箋に記載された医薬品を薬局等に設置された医薬品用棚から自動で取り出したり医薬品を医薬品用棚に自動で補充したりするものであったり、服飾店内の棚に陳列された衣類を自動で取り出したりこの棚に衣類を自動で補充したりするものであってもよい。

【0045】

このように、本発明に係る物品取扱装置には様々な形態の物品取扱装置が含まれる。そのため、物品取扱装置で取り扱われる物品は、一般に払出装置で販売されるタバコや飲料水等の商品に限らず、上記の例に挙げた医薬品・衣類をはじめ、雑貨、おもちゃ、食品等の種々の商品であってもよい。また、この物品は、商品に限らず、私物や他の物品であってもよい。すなわち、本発明に係る物品取扱装置は、商品を販売するものに限らず、例えば自宅に設置されている箪笥や本棚、パントリから衣類や本、食器・食品を自動で取り出したり、取り出された衣類や本、食器を箪笥や本棚、パントリに自動で戻したり食品をパントリに自動で補充したりするものであってもよい。

【0046】

図１（ａ）は、本発明の一実施形態に係る払出装置１の外観を示す斜視図である。図１に示されるように、払出装置１は、筐体１０の前面パネル部１０ａに開口１０ａａが形成されている。作業者は、前面パネル部１０ａに形成された開口１０ａａを介して払出装置１内部に複数の補充ストッカ２２を着脱可能に設置することができる。図１（ｂ）に、図１（ａ）に対して補充ストッカ２２を取り外したときの斜視図を示す。

【0047】

図２は、本発明の一実施形態に係る払出装置１の分解斜視図を示す。なお、図２をはじめとする各図においては、本実施形態の説明に必要な主たる構成要素を図示しており、本実施形態の説明には特段必要の無い構成要素については、その図示を適宜省略している。また、図２では、便宜上、搬送ユニット１００（後述）のみ拡大して示す図を付けている。

【0048】

図２に示されるように、筐体１０は、前面パネル部１０ａ、背面パネル部１０ｂ及び側面パネル部１０ｃを備えている。各パネル部を組み立てることにより、箱状の筐体１０が完成する（図１（ａ）及び図１（ｂ）参照）。

【0049】

筐体１０内部には、二対のラック２０が設置されている。そのうちの一対は、前面パネル部１０ａ側に上下に並べて設置されており、残りの一対は、背面パネル部１０ｂ側に上下に並べて設置されている。

【0050】

図３は、前面パネル部１０ａに形成された開口１０ａａ付近の一部の構成を拡大して示す図である。前面パネル部１０ａ側の下段のラック２０は、筐体１０内部であって且つ開口１０ａａから露出する位置に設置されている。図３に示されるように、前面パネル部１０ａ側の下段のラック２０の天面及び底面（天面との対向面）には、複数のガイド２０ａが等間隔で設けられている。

【0051】

図３に示されるように、補充ストッカ２２には、複数（図３の例では１０）の棚板２２ａが縦方向に並べて形成されている。各棚板２２ａには、払出装置１（より詳細には在庫ストッカ２４）に補充すべき商品が置かれる。本実施形態に係る払出装置１で販売される商品は、例えばタバコ等の箱状の物品であり、且つ種類（銘柄）の多い物品である。

【0052】

補充ストッカ２２には、作業者が補充ストッカ２２を持つための持ち手２２ｂが設けられている。作業者は、持ち手２２ｂを把持して、補充ストッカ２２をラック２０に設置する。各補充ストッカ２２は、上下二対（天面に設けられた一対と底面に設けられた一対）のガイド２０ａにガイドされて、天面、底面の各面に設けられたストッパ２０ｂ（図３中、拡大図参照）に当て付くことにより、ラック２０に設置される。すなわち、補充ストッカ２２は、ラック２０を介して筐体１０内に支持される。

【0053】

ラック２０の底面には、検知スイッチ２０ｃ（図３中、拡大図参照）が設けられている。補充ストッカ２２がラック２０に設置されると、検知スイッチ２０ｃが補充ストッカ２２に押されて、検知スイッチ２０ｃがオンする。すなわち、検知スイッチ２０ｃは、補充ストッカ２２がラック２０に設置されたことを検知する検知部として機能する。

【0054】

検知部である検知スイッチ２０ｃは、補充ストッカ２２がラック２０に設置されたことを検知することにより、商品が置かれた棚板２２ａが所定の補充場所に設置されたことを検知する。言い換えると、検知部は、在庫ストッカ２４に補充すべき商品が所定の補充場所に置かれたことを検知する。

【0055】

別の実施形態では、補充ストッカ２２は、メンテナンス時等を除き、払出装置１から着脱されない構成となっていてもよい。この場合、補充ストッカ２２は、前面パネル部１０ａの開口１０ａａから露出する位置に設置（固定）される。この補充ストッカ２２の前面には、フラップが棚板２２ａ毎に設けられている。作業者は、補充ストッカ２２の各フラップを押し込んで、各フラップの奥にある棚板２２ａに商品を置く。

【0056】

各フラップには、フラップの開閉を検知するセンサ（又はフラップの開閉を検知するスイッチであり、便宜上「開閉検知部」と記す。）が設けられている。フラップが押し込まれて商品が棚板２２ａに置かれる際、開閉検知部のオン・オフが切り替わることにより、当該棚板２２ａに商品が格納されたことが検知される。すなわち、検知部は、例示的には、補充ストッカ２２に設けられたフラップの開閉検知部であり、所定の補充場所に設置されている補充格納部である棚板２２ａに商品が格納されたことを検知するものであってもよい。

【0057】

後述するように、本実施形態では、補充ストッカ２２がラック２０に設置されると、商品を在庫ストッカ２４に補充する商品補充処理が開始されるが、別の実施形態（補充ストッカ２２にフラップが設けられている実施形態）では、例えば筐体１０に設けられた不図示のスイッチが押された時や、所定の通信規格で払出装置１に有線又は無線接続された作業者用の情報処理端末（タブレット等）から補充開始を要求する入力を受けた時に、商品補充処理が開始されるようにしてもよい。

【0058】

図２に示されるように、筐体１０内には、コントローラ３００が実装された回路基板３０が設置されている。コントローラ３００は、払出装置１を制御するＩＣ（Integrated Circuit）であり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＣＰＵによって実行される制御プログラムを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）、制御プログラムの実行に必要な各種データを一時的に格納するＲＡＭ（Random Access Memory）等を有している。コントローラ３００は、検知スイッチ２０ｃのオンを検知すると、補充ストッカ２２がラック２０に設置されたことを検知する。

【0059】

図２に示されるように、前面パネル部１０ａ側の上段、背面パネル部１０ｂ側の上段及び下段の各ラック２０には、在庫ストッカ２４が着脱可能に設置される。これらのラック２０及び在庫ストッカ２４は、前面パネル部１０ａ側の下段のラック２０及び補充ストッカ２２と同じ構成を有している。そのため、これらのラック２０及び在庫ストッカ２４についての詳細な説明は適宜省略又は簡略する。なお、在庫ストッカ２４は、払出装置１の通常稼働時にはラック２０から取り外されることは無く、例えばメンテナンス時等において必要があればラック２０から取り外される。

【0060】

前面パネル部１０ａ側に設置された各ラック（及び各ストッカ）と背面パネル部１０ｂ側に設置された各ラック（及び各ストッカ）に挟まれたスペースには、搬送ユニット１００（ユニット）及びレールユニット２００が設置されている（図２及び図１（ｂ）参照）。搬送ユニット１００は、上記スペース内を二次元方向（水平方向（図中Ｘ方向）及び垂直方向（図中Ｙ方向））に移動可能にレールユニット２００に保持されており、且つＹ方向の軸周りに回転可能にレールユニット２００に保持されている。なお、説明の便宜上、Ｘ方向における位置を「Ｘ位置」と記し、Ｙ方向における位置を「Ｙ位置」と記す。

【0061】

図１（ａ）及び図１（ｂ）に示されるように、前面パネル部１０ａには、イルミネーションランプ５０が埋設されている。コントローラ３００は、イルミネーションランプ５０の点灯状態（色、連続点灯、点滅等）を制御することにより、払出装置１のステータス（例えば商品欠品中、商品補充中、商品販売中、商品取り出し中、商品排出完了）を作業者や客に報知する。購入操作から商品排出までの待ち時間中における客のストレスを軽減するため、イルミネーションランプ５０によって簡単なアニメーションが流れるようにしてもよい。

【0062】

［商品補充処理］
払出装置１内には不図示のセンサアレイが設置されている。センサアレイには、補充ストッカ２２及び在庫ストッカ２４の各棚板に対応する複数のセンサが備えられている。各センサは、対応する棚板における商品の有無を検知する。コントローラ３００は、各センサの出力に基づいて補充ストッカ２２及び在庫ストッカ２４の各棚板に商品が置かれているか否かを判定する。すなわち、コントローラ３００（及びセンサアレイ）は、各棚板に商品が補充されているか否かを検知する補充検知部として機能する。

【0063】

コントローラ３００は、センサアレイの各センサの出力（言い換えると在庫状況）に基づいて商品の補充が必要であるか否かを判定する。例えば商品が置かれていない棚板が一定数に達したときや売れ筋の商品の在庫が一定数を切ったとき等に、コントローラ３００は、払出装置１への商品の補充が必要であるものと判定する。コントローラ３００は、商品の補充が必要であると判定した場合には、イルミネーションランプ５０の点灯状態を制御して、これを報知する。すなわち、イルミネーションランプ５０は、商品の補充が必要かどうかを報知する補充報知部として機能する。

【0064】

作業者は、例えばイルミネーションランプ５０によって商品を補充する必要があると判断すると、商品の補充作業を開始する。具体的には、作業者は、補充ストッカ２２の各棚板２２ａに払出装置１に補充すべき商品を置き、前面パネル部１０ａの開口１０ａａを通じてラック２０に補充ストッカ２２を設置する。コントローラ３００は、検知スイッチ２０ｃのオン（ラック２０への補充ストッカ２２の設置）を検知すると、補充ストッカ２２に置かれた商品を在庫ストッカ２４に補充する商品補充処理の実行を開始する。図４に、商品補充処理をフローチャートで示す。

【0065】

後述するように、コントローラ３００は、在庫ストッカ２４に設けられた各棚板２４に補充すべき商品の情報（種類を含む。）を予め保持している。コントローラ３００は、この情報から補充すべき商品の種類と数量を特定し、特定した商品の種類と数量を例えば作業者用の情報処理端末（タブレット等）に送信することにより、作業者に報知する。すなわち、コントローラ３００は、補充すべき商品の種類の情報を保持する情報保持部、補充すべき商品の数量（及び種類）を特定する特定部及び特定された商品の数量（及び種類）を報知する報知部として機能する。作業者は、払出装置１を開けて商品の在庫を直接確認することなく、情報処理端末を通じて、補充すべき商品の種類と数量を把握することができる。

【0066】

図４に示されるように、コントローラ３００は、補充ストッカ２２がラック２０に設置されたと判定すると（ステップＳ１１）、搬送ユニット１００及びレールユニット２００を制御する。

【0067】

具体的には、レールユニット２００は、搬送ユニット１００を補充ストッカ２２（より詳細には棚板２２ａ）の対向位置まで移動させる（ステップＳ１２）。搬送ユニット１００は、１つの棚板２２ａ（補充ストッカ２２をラック２０に設置することにより、所定の補充場所に配置された補充用格納部である棚板２２ａ）に置かれた１つの商品を取り、搬送ユニット１００内に収容する（ステップＳ１３）。

【0068】

搬送ユニット１００には、収容した商品の情報を読み取る読取装置１９０（後述の図１５）が設置されている。読取装置１９０（読取部）は、例えばバーコードリーダであり、商品に印刷されたバーコードを読み取る。読取装置１９０によって読み取られた商品の情報は、コントローラ３００に出力される（ステップＳ１４）。

【0069】

コントローラ３００は、在庫ストッカ２４に設けられた各棚板２４ａのアドレス（Ｘ位置及びＹ位置の情報）及び各棚板２４ａ（各アドレス）に補充すべき商品の情報を予め保持している。すなわち、コントローラ３００は、棚板２４ａのアドレスと棚板２４ａ（アドレス）に補充すべき商品の情報を関連付けて保持する情報保持部として機能する。

【0070】

コントローラ３００は、読取装置１９０より入力した情報から当該商品を補充すべき棚板２４ａのアドレスを特定し、特定されたアドレスに応じてレールユニット２００を制御する。すなわち、レールユニット２００は、特定されたアドレス（棚板２４ａの対向位置）まで搬送ユニット１００を移動させる（ステップＳ１５）。なお、どの棚板２４ａにどの商品を補充すべきかについては、例えば作業者が情報処理端末を通じてコントローラ３００に指示することにより、任意に変更することができる。

【0071】

搬送ユニット１００は、商品の補充先となる棚板２４ａまで移動すると、収容している商品を補充先（移動先）の棚板２４ａに向けて押し出して、棚板２４ａに移す。これにより、１つの商品の補充が完了する（ステップＳ１６）。コントローラ３００は、補充ストッカ２２の各棚板２２ａに置かれた全ての商品が在庫ストッカ２４の各棚板２４ａに補充されるまで、ステップＳ１２～Ｓ１６に示す一連の処理を繰り返し実行する（ステップＳ１７）。

【0072】

上述したように、コントローラ３００は、各棚板２４ａのアドレスを保持すると共に、搬送ユニット１００に収容した商品の情報を読取装置１９０によって読み取ることが可能となっている。そのため、どの棚板２４ａにどの商品が補充されたか及びどの棚板２４ａからどの商品が取り出されたか（商品の入出庫記録）は、コントローラ３００にとって既知である。

【0073】

コントローラ３００は、この既知の情報（便宜上「在庫情報」と記す。）を、内蔵するＲＯＭやＲＡＭ等の記憶媒体に保持し逐次更新することにより、どの棚板２４ａにどの商品が置かれているか（附言するに、各棚板２４ａの商品の有無）を把握することができる。このような在庫情報をコントローラ３００が管理する構成では、上記のセンサアレイによって各棚板における商品の有無を検知する必要が無い。そのため、部品点数を削減（センサアレイを省く）することができる。また、コントローラ３００は、各棚板２４ａに補充すべき商品の情報を予め保持していなくてもよい。コントローラ３００は、空いている棚板２４ａを在庫情報から判断し、空いていると判断した棚板２４ａに商品が順次補充されるようにレールユニット２００を制御する。

【0074】

すなわち、コントローラ３００は、各棚板２４ａに商品が補充されているか（言い換えると各棚板２４ａにおける商品の有無）を判定する在庫判定部として機能する。この場合、搬送ユニット１００は、コントローラ３００の制御により、商品が補充されていないと判定された棚板２４ａ（空いている棚板２４ａ）まで移動し、棚板２２ａから取った商品を移動先の棚板２４ａに補充する。

【0075】

また、在庫判定部として動作するコントローラ３００は、読取装置１９０によって情報が読み取られた商品がどの棚板２４ａ（アドレス）に補充されたか及びどの棚板２４ａ（アドレス）に補充されていた商品が払出装置１の外部（後述の供給場所）に移動されたかどうかを逐次検知し、検知結果に基づいて各棚板２４ａに物品が補充されているか否かを判定する。

【0076】

なお、コントローラ３００は、ステップＳ１２～Ｓ１６の初回実行時、商品補充処理中の搬送ユニット１００の絶対位置を把握できるようにするため、搬送ユニット１００を所定の初期位置に一旦移動させてから補充ストッカ２２まで移動させるようにしてもよい。この初期位置近傍には不図示のリミットスイッチが設置されている。搬送ユニット１００が初期位置に移動してリミットスイッチに接触すると、リミットスイッチがオンする。コントローラ３００は、リミットスイッチのオンを検知すると、搬送ユニット１００が初期位置に移動したと判定する。コントローラ３００は、このような初期位置確認を行うことにより、商品補充処理中の搬送ユニット１００の絶対位置を把握できるようになる。

【0077】

コントローラ３００は、ステップＳ１２～Ｓ１６の２回目以降の実行時には、上記の初期位置確認の実行により、商品補充処理中の搬送ユニット１００の絶対位置を把握できているため、再度の初期位置確認を行うことなく、商品の補充が完了した棚板２４ａから補充ストッカ２２まで搬送ユニット１００を直接移動させる。

【0078】

本実施形態では、補充ストッカ２２の各棚板２２ａに置かれた各商品が払出装置１内の適切な補充位置（棚板２４ａ）に自動で補充される。そのため、作業者は、どの在庫ストッカ２４のどの棚板２４ａにどの商品を補充すべきかを逐次確認しながら作業を行う必要がない。作業者は、払出装置１に商品を補充するにあたり、補充すべき商品の種類と数量だけを確認し、あとは補充ストッカ２２の各棚板２２ａに商品を適当に置けばよい。従って、本実施形態によれば、商品を補充する際の作業者の作業負担が従来よりも軽減される。特に、タバコ等の種類（銘柄）の多い商品の場合、どの在庫ストッカ２４のどの棚板２４ａにどの銘柄を補充すべきかを確認するだけでも大変な作業である。本実施形態に係る払出装置１の場合、このような作業者であっても商品を簡単に且つ正確に補充することができる。

【0079】

［商品排出処理］
客は、例えば払出装置１に並置されたタブレット等の情報処理端末を操作し、購入希望の商品を指定することができる。払出装置１は、この情報処理端末と所定の通信規格で有線又は無線接続されている。コントローラ３００は、客によって指定された商品の情報を情報処理端末から受けると、在庫ストッカ２４に置かれた商品を払出装置１から排出する商品排出処理の実行を開始する。図５に、商品排出処理をフローチャートで示す。

【0080】

図５に示されるように、コントローラ３００は、客によって指定された商品の情報を受けると、受け取った情報が示す商品が置かれている棚板２４ａのアドレスを特定し（ステップＳ２１）、搬送ユニット１００及びレールユニット２００を制御する。

【0081】

具体的には、レールユニット２００は、特定された棚板２４ａの対向位置まで搬送ユニット１００を移動させる（ステップＳ２２）。搬送ユニット１００は、移動先の棚板２４ａに置かれた商品を取り、搬送ユニット１００内に収容する（ステップＳ２３）。

【0082】

このとき、コントローラ３００は、誤った商品が客に提供される不都合を避けるため、読取装置１９０を用いて商品の情報を読み取り、読み取った情報と、客によって指定された商品の情報とを照合する。これらの情報が不一致となる場合、レールユニット２００は、搬送ユニット１００を補充ストッカ２２の棚板２２ａの対向位置まで移動させる。搬送ユニット１００は、棚板２２ａまで移動すると、収容している商品を移動先の棚板２２ａに向けて押し出して、棚板２２ａに移す。次いで、レールユニット２００は、客によって指定された商品が置かれている別の棚板２４ａの対向位置まで搬送ユニット１００を移動させる。搬送ユニット１００は、この移動先の棚板２４ａに置かれた商品を取り、搬送ユニット１００内に収容する。商品の不一致があったことは、作業者用の情報処理端末や前面パネル部１０ａのイルミネーションランプ５０を通じて作業者に報知される。

【0083】

搬送ユニット１００は、移動先の棚板２４ａと対向する向きから非対向となる向きまでＹ方向の軸周りに回転する（ステップＳ２４）。次いで、搬送ユニット１００は、収容している商品を押し出して下方に落下させる（ステップＳ２５）。搬送ユニット１００の下方には、排出用シュータ４０が設置されている。排出用シュータ４０に落下した商品は、払出装置１の下部に設けられた排出口４０から払出装置１の外部（供給場所）に排出される。これにより、客は、購入を希望した商品を受け取ることができる。

【0084】

［搬送ユニット１００の移動制御］
客による購入操作が行われてから商品の排出が完了するまでに時間がかかると、客が不快感を覚える虞がある。客の待ち時間を短く抑えるため、例えば払出装置１内で搬送ユニット１００を目的の位置（在庫ストッカ２４の棚板２４ａの対向位置）まで高速に移動させることが考えられる。しかし、搬送ユニット１００を高速に移動させた場合、搬送ユニット１００を目的の位置に精度良く停止させることが難しくなる。例えば搬送ユニット１００が棚板２４ａの対向位置からずれた位置で停止すると、搬送ユニット１００が棚板２４ａから商品を取る商品取り動作及び棚板２４ａに商品を置く商品置き動作に支障をきたす虞がある。

【0085】

そこで、本実施形態では、搬送ユニット１００が目的の位置に移動するまでにかかる時間を短く抑えると共に搬送ユニット１００を目的の位置に精度良く停止させられるように、コントローラ３００が搬送ユニット１００の移動制御を行う。すなわち、コントローラ３００は、搬送ユニット１００を移動させる移動制御部として機能する。

【0086】

《搬送ユニット１００のＹ方向の移動制御》
図６は、レールユニット２００に備えられるＸＹレール部２１０の斜視図を示す。ＸＹレール部２１０は、搬送ユニット１００をＸ方向に移動可能に支持するＸレール部２２０、及びＸレール部２２０をＹ方向に移動可能に支持するＹレール部２３０を有している。

【0087】

図６に示されるように、Ｙレール部２３０は、一対のスライドレール部２３０２（２３０２Ａ、２３０２Ｂ）及びスライドレール部２３０２Ａと２３０２Ｂとを連結する上部プレート２３０４を有している。

【0088】

スライドレール部２３０２Ａの下端部には、Ｘレール部２２０をＹ方向に移動させるための駆動部（モータ２３０８）及びモータ２３０８に連結された駆動プーリ（図面上不可視）が設けられている。この駆動プーリには、ベルト２３０６が巻きかけられている。

【0089】

ベルト２３０６の一部は、スライドレール部２３０２Ａに沿うように配置されており、スライドレール部２３０２Ａの上端部に設けられた従動プーリ（上部プレート２３０４付近であり、図面上不可視）にも巻きかけられている。この従動プーリは、モータ２３０８の駆動力が駆動プーリ及びベルト２３０６を介して伝達されることによって従動する。

【0090】

ベルト２３０６の一部は、スライドレール部２３０２Ａの上端部からスライドレール部２３０２Ｂの上端部にかけて、上部プレート２３０４に沿うように配置されている。スライドレール部２３０２Ｂの上端部にも従動プーリ（上部プレート２３０４付近であり、図面上不可視）が設けられている。この従動プーリにもベルト２３０６が巻きかけられている。ベルト２３０６は、スライドレール部２３０２Ｂの下端に設けられた従動プーリ２３１０にも巻きかけられている（図６中、拡大図参照）。スライドレール部２３０２Ｂの上端部の従動プーリ及び従動プーリ２３１０は、モータ２３０８の駆動力が駆動プーリ及びベルト２３０６を介して伝達されることによって従動する。

【0091】

このような構成によってベルト２３０６が動く。なお、上記構成では、駆動源であるモータがスライドレール部２３０２Ａにしか設けられていないが、別の実施形態では、スライドレール部２３０２Ａと２３０２Ｂの両方にモータとベルトが設けられ、これらのベルトが別々のモータによって別々に動く（動き自体は同期する）構成としてもよい。

【0092】

スライドレール部２３０２Ａ、スライドレール部２３０２Ｂは、それぞれ、Ｙ方向に延びるレール（不図示）を有している。Ｘレール部２２０は、両端がベルト２３０６の一部（Ｙ方向の動きが同期する部分）に連結されている。モータ２３０８の駆動力がベルト２３０６を介してＸレール部２２０に伝達されると、Ｘレール部２２０は、その動きがレールにガイドされて、Ｙ方向（垂直上方向又は垂直下方向）に移動（スライド）する。

【0093】

スライドレール部２３０２Ｂの従動プーリ２３１０には、エンコーダ２３１２が連結されている。エンコーダ２３１２は、従動プーリ２３１０の回転を電気信号に変換し、変換された電気信号からＸレール部２２０のＹ位置を検知してコントローラ３００に出力する。これにより、コントローラ３００は、Ｘレール部２２０のＹ位置を把握することができる。

【0094】

《搬送ユニット１００のＸ方向の移動制御》
図７は、搬送ユニット１００をＸ方向に移動可能に支持するＸレール部２２０の動作機構を概略的に示す図である。図７に示されるように、Ｘレール部２２０には、搬送ユニット１００をＸ方向に移動させるための駆動部（モータ）２２０２及びモータ２２０２に連結された駆動プーリ２２０４が設けられている。モータ２２０２は、例えばステッピングモータやＤＣモータである。

【0095】

駆動プーリ２２０４には、ベルト２２０６が巻きかけられている。ベルト２２０６には、複数の従動プーリ２２０８も巻きかけられている。各従動プーリ２２０８は、モータ２２０２の駆動力が駆動プーリ２２０４及びベルト２２０６を介して伝達されることによって従動する。

【0096】

Ｘレール部２２０は、Ｘ方向に延びるレール２２１０を有している。搬送ユニット１００は、ベルト２２０６に連結されている。モータ２２０２の駆動力がベルト２２０６を介して搬送ユニット１００に伝達されると、搬送ユニット１００は、その動きがレール２２１０にガイドされて、Ｘ方向（水平右方向又は水平左方向）に移動（スライド）する。

【0097】

Ｘレール部２２０は、回転モータ１１０を支持している。回転モータ１１０は、搬送ユニット１００と連結されており、搬送ユニット１００をＹ方向の軸周りに回転させることができる。コントローラ３００は、回転モータ１１０の回転を制御することにより、搬送ユニット１００を、商品取り動作時や商品置き動作時には前面パネル部１０ａ側のストッカの棚板や背面パネル部１０ｂ側のストッカの棚板に正対させたり、商品を排出用シュータ４０に落下させる際には棚板と対向しない角度まで回転させたりする。

【0098】

図８は、搬送ユニット１００のＸ方向の移動制御を説明するための図である。図８では、搬送ユニット１００の上面図に加え、センシング用板金４００及び補充ストッカ２２の棚板２２ａ（又は在庫ストッカ２４の棚板２４ａ）の模式図を示す。

【0099】

センシング用板金４００は、金属製の板材を板金加工することによって形成された部材であり、搬送ユニット１００の移動方向であるＸ方向に延びた形状を持つ。センシング用板金４００は、ストッカ（補充ストッカ２２又は在庫ストッカ２４）の各段の棚板群（同じ高さ位置（Ｙ位置）でＸ方向に並ぶ各ストッカの棚板を「棚板群」とする。）に対応して複数本備えられており、筐体１０内に形成された支持部によって各段の棚板群の近傍に支持されている。

【0100】

図８に示されるように、センシング用板金４００は、凹部４１０と凸部４２０とがＸ方向に交互に並ぶ形状（第一の位置情報部）を持つ。言い換えると、センシング用板金４００は、幅広部分（凹部４１０）と幅狭部分（凸部４２０）とが長手方向に周期的に並ぶ棒状部材である。凹部４１０と凸部４２０は、少なくとも、搬送ユニット１００のＸ方向の可動範囲の全域に亘って交互に配置されている。

【0101】

凹部４１０の幅Ｄ１と凸部４２０の幅Ｄ２は同じである。別の実施形態では、幅Ｄ１と幅Ｄ２は異なっていてもよい。

【0102】

各凸部４２０は、Ｘ方向に並ぶ棚板群の各棚板の近傍に配置されている。凸部４２０には、幅Ｄ３のスリット部４３０（第二の位置情報部）が形成されている。スリット部４３０は、対応する棚板（凸部４２０近傍の棚板）の中心線上（当該棚板の中心から搬送ユニット１００側に延びる線上）に形成されている。

【0103】

図８に示されるように、搬送ユニット１００には、透過型フォトセンサ５００が取り付けられている。透過型フォトセンサ５００は、センシング用板金４００に示される位置情報（凹部４１０、凸部４２０及びスリット部４３０）を検知する。

【0104】

具体的には、凸部４２０は、透過型フォトセンサ５００の投光部から発光された光を遮蔽し（遮蔽する位置に配置され）、凹部４１０及びスリット部４３０は、投光部から発光された光を遮蔽しない。そのため、透過型フォトセンサ５００は、投光部から発光した光を受光部で受光できないとき、搬送ユニット１００が凸部４２０に対応するＸ位置に位置することを検知し、投光部から発光した光を受光部で受光できるとき、搬送ユニット１００が凹部４１０又はスリット部４３０に対応するＸ位置に位置することを検知する。

【0105】

コントローラ３００は、透過型フォトセンサ５００によって検知された位置情報に基づいて搬送ユニット１００のＸ位置を検知する。すなわち、コントローラ３００は、搬送ユニット１００の位置を検知する位置検知部として機能する。別の実施形態では、透過型フォトセンサ５００は、例えば反射型フォトセンサ等の別の非接触式センサに置き換えてもよい。

【0106】

図９は、コントローラ３００による搬送ユニット１００のＸ方向の移動制御をフローチャートで示す図である。図１０（ａ）～図１０（ｃ）は、図９に示されるフローチャートの説明を補助する図である。

【0107】

コントローラ３００は、目的の棚板（例えば商品の補充先となる棚板２４ａや客によって指定された商品が置かれている棚板２４ａ）のアドレスを取得すると、Ｙレール部２３０のモータ２３０８を駆動して、目的の棚板が位置する棚板群の段までＸレール部２２０をＹ方向に移動させる。コントローラ３００は、次いで、Ｘレール部２２０のモータ２２０２を駆動して、目的の棚板まで搬送ユニット１００をＸ方向に移動させる。なお、図１０中、目的の棚板に符号２４ａ’を付す。

【0108】

具体的には、コントローラ３００は、まず、モータ２２０２の回転速度（言い換えると搬送ユニット１００の移動速度）が速い速度に瞬時に到達するように、モータ２２０２を駆動制御する（ステップＳ３１）。モータ２２０２がステッピングモータである場合、コントローラ３００は、パルス周波数を低い周波数から高い周波数に瞬時に引き上げる。モータ２２０２がＤＣモータである場合には、コントローラ３００は、供給電圧を瞬時に上昇させる。

【0109】

コントローラ３００は、搬送ユニット１００の移動中、透過型フォトセンサ５００によって検知される位置情報（センシング用板金４００の凹部４１０及び凸部４２０）に基づいて搬送ユニット１００のＸ位置を検知する。なお、搬送ユニット１００の移動速度は、凹部４１０と凸部４２０によって示されるＸ位置の分解能（凹部４１０及び凸部４２０のピッチ）及び透過型フォトセンサ５００の性能（サンプリング周波数、応答速度等）を考慮して適宜設定される。本実施形態では、幅Ｄ１と幅Ｄ２とを等しく設定することにより、搬送ユニット１００の移動速度が透過型フォトセンサ５００の性能に合わせて高速に設定し易くなっている。

【0110】

スリット部４３０の幅Ｄ３は、凹部４１０の幅Ｄ１及び凸部４２０の幅Ｄ２よりも狭い。一例として、幅Ｄ１及び幅Ｄ２が２０ｍｍであるのに対して幅Ｄ３は０．５ｍｍである。そのため、スリット部４３０によるＸ位置の分解能は、凹部４１０及び凸部４２０（幅Ｄ１及び幅Ｄ２）によるＸ位置の分解能よりも高いといえる。

【0111】

搬送ユニット１００の高速移動中、透過型フォトセンサ５００の性能（サンプリング周波数）では、実質的に、Ｘ位置の分解能が高いスリット部４３０を検知することができない。そのため、透過型フォトセンサ５００は、搬送ユニット１００の高速移動中、凹部４１０と凸部４２０のみを検知する。

【0112】

コントローラ３００は、搬送ユニット１００の高速移動中、透過型フォトセンサ５００によって検知される凸部４２０の数をカウントし、搬送ユニット１００のＸ位置を大まかに推定する（ステップＳ３２）。搬送ユニット１００を高速移動させることは、客の待ち時間を短く抑えるだけでなく、誤検知（スリット部４３０の検知）によるＸ位置の推定誤差の発生を防ぐことにも役立つ。

【0113】

図１０（ａ）の例では、搬送ユニット１００（図中の実線）は、図中左側から４つめの凸部４２０’を通過した位置を移動している。そのため、コントローラ３００は、搬送ユニット１００が図中左側から４つめの凹部４１０’に対応するＸ位置に位置していることを検知する。

【0114】

搬送ユニット１００を高速に移動させたままでは、搬送ユニット１００を目的の棚板２４ａ’に精度良く停止させることが難しくなる。そこで、コントローラ３００は、搬送ユニット１００が目的の棚板２４ａ’の２つ手前の棚板（言い換えると、凸部４２０’の位置であり、棚板２４ａ’に近い位置）を通過したことを検知すると、搬送ユニット１００を急減速させる（ステップＳ３３）。モータ２２０２がステッピングモータである場合、コントローラ３００は、パルス周波数を高い周波数から低い周波数に瞬時に引き下げる。モータ２２０２がＤＣモータである場合には、コントローラ３００は、ＤＣモータを逆回転させるための電圧を一時的に供給する。

【0115】

コントローラ３００は、目的の棚板２４ａ’の２つ手前の棚板（言い換えると凸部４２０’）の通過を検知して搬送ユニット１００を急減速させてから２つ目の凸部４２０（凸部４２０”）を検知すると、搬送ユニット１００が目的の位置に達する直前であることを検知する（ステップＳ３４）（図１０（ｂ）参照）。

【0116】

搬送ユニット１００が減速された速度で移動しているため、透過型フォトセンサ５００の性能（サンプリング周波数）でも、Ｘ位置の分解能が高いスリット部４３０を確実に検知することができる。コントローラ３００は、透過型フォトセンサ５００によってスリット部４３０が検知されると（ステップＳ３５）、搬送ユニット１００が目的の位置に到達したことを検知して、モータ２２０２を停止し、搬送ユニット１００の移動を停止する（ステップＳ３６）（図１０（ｃ）参照）。なお「目的の位置」とは、搬送ユニット１００の中心位置と目的の棚板２４ａ’の中心位置とが一致する位置である。搬送ユニット１００が目的の位置で停止すると、搬送ユニット１００が目的の棚板２４ａ’の真正面に位置（正対）することになる。

【0117】

このように、本実施形態では、最初に搬送ユニット１００を高速移動させて搬送ユニット１００の大まかなＸ位置を検知し、搬送ユニット１００が目的の位置に近付いたことを検知すると、搬送ユニット１００を減速させて低速移動させる。搬送ユニット１００が目的の位置（棚板２４ａ’の真正面）に精度良く停止するため、商品取り動作及び商品起き動作を支障なく行うことが可能となる。

【0118】

このようなＸ位置の移動制御は、Ｙ位置の移動制御にも適用することができる。すなわち、Ｙ方向についても同様の移動制御を行うことにより、搬送ユニット１００が目的の位置に移動するまでにかかる時間を短く抑えつつ、搬送ユニット１００を目的の棚板が位置する棚板群の段で精度良く停止させることができる。

【0119】

［商品取り動作・商品置き動作・商品排出動作］
搬送ユニット１００には、ストッカ（補充ストッカ２２又は在庫ストッカ２４）の棚板から商品を取り出す際及び棚板に商品を置く際の商品の落下を防ぐと共に搬送ユニット１００と棚板との間の商品の移動をガイドするガイド部１８０２が設けられている。本実施形態に係る搬送ユニット１００では、以下に説明するように、搬送ユニット１００と棚板との間の商品の移動が適切にガイドされるように、棚板から商品を取り出す際、棚板に商品を置く際のそれぞれで、棚板に対するガイド部１８０２の姿勢が変わる。これにより、例えば商品の端面とガイド部１８０２の端面とが衝突することによって、棚板から商品をスムーズに取り出すことができない、棚板に商品をスムーズに置くことができない、商品が損傷する、等の不具合の発生が避けられる。

【0120】

《商品取り動作》
図１１（ａ）～図１１（ｃ）並びに図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は、搬送ユニット１００が在庫ストッカ２４（棚板２４ａ）から商品を取る商品取り動作を概説するための図である。なお、補充ストッカ２２（棚板２２ａ）から商品を取る商品取り動作も、図１１及び図１２に示される商品取り動作と同じである。そのため、補充ストッカ２２から商品を取る商品取り動作についての説明は省略する。以下においては、便宜上、商品に符号Ｉを付す。

【0121】

図１１（ａ）に示されるように、搬送ユニット１００は、ユニット筐体１３０を有している。ユニット筐体１３０の壁部によって囲われたスペースは、商品Ｉを収容する商品置場１３０ａ（置き場）となっている。ユニット筐体１３０には、ガイド部１８０２をはじめ、上部ガイド１２０、アーム１５０２、ローラ１７０２等の複数の部材が支持されている。

【0122】

アーム１５０２は、一対備えられており、商品置場１３０ａから棚板２２ａ又は２４ａまで引き出される引き出し位置と商品置場１３０ａに引き入れられる引き入れ位置との間で動作可能となっている。ガイド部１８０２とアーム１５０２は機械的に連動している。アーム１５０２が引き入れ位置（図１１（ａ）参照）から引き出し位置に引き出されていくと、ガイド部１８０２は、その先端部１８０２ａが棚板２４ａよりも高い位置（図１１（ａ）中、拡大図参照）から棚板２４ａよりも低い位置（図１１（ｂ）中、拡大図参照）に下がる。

【0123】

アーム１５０２同士の間隔は、初期的には、商品Ｉの幅よりも広く空いている。これらのアーム１５０２は、引き出し位置まで引き出されると、商品Ｉを両側面から挟んで持つ（図１１（ｃ）参照）。

【0124】

各アーム１５０２は、商品Ｉを挟持（把持）した状態で引き入れ位置まで引き入れられると、商品Ｉの挟持を解除する。すなわち、各アーム１５０２は、商品Ｉの各側面から離れて初期の状態に戻る。このタイミングで上部ガイド１２０が商品Ｉを上方から緩く押えると共に、複数のローラ１７０２が回転（不図示のローラモータの正転）を開始して商品Ｉを商品置場１３０ａまで搬送する（図１２（ａ）及び図１２（ｂ）参照）。すなわち、アーム１５０２は、商品Ｉを挟持した状態で引き入れ位置に引き入れられることによって商品Ｉの商品置場１３０ａへの収容を補助する。商品Ｉの商品置場１３０ａへの最終的な収容は主にローラ１７０２によって行われる。附言するに、ローラ１７０２は、商品Ｉを商品置場１３０ａに収容する物品収容部として機能し、アーム１５０２（アームアッセンブリ１５０）は、この物品収容部を構成する把持部として機能する。

【0125】

ガイド部１８０２は、アーム１５０２が引き入れ位置に引き入れられる際、先端部１８０２ａが棚板２４ａよりも低い位置から棚板２４ａよりも高い位置に上がる（戻る）。

【0126】

本実施形態では、商品Ｉを棚板２４ａから商品置場１３０ａに移動させる際、ガイド部１８０２の先端部１８０２ａが棚板２４ａよりも低い位置に下がっている。そのため、商品Ｉは、その端面がガイド部１８０２の先端部１８０２ａと衝突することなくガイド部１８０２に載り、棚板２４ａから商品置場１３０ａへの移動がガイド部１８０２によってガイドされる。本実施形態によれば、商品Ｉを棚板２４ａからスムーズに取り出すことができると共に、商品Ｉの端面とガイド部１８０２の先端部１８０２ａとが衝突することによる商品Ｉの損傷が避けられる。

【0127】

図１３は、ユニット筐体１３０に支持された主な部材を示す分解斜視図である。図１４（ａ）～図１４（ｄ）は、ガイド部１８０２とアーム１５０２とがどのように連動するかを示す図である。図１５（ａ）～図１５（ｄ）は、商品取り動作を行う際の搬送ユニット１００の各構成要素の動作を模式的に示す図である。これらの図面を用いて、商品取り動作の説明を更に行う。

【0128】

図１３に示されるように、ユニット筐体１３０には、カム板１４０、カムモータ１４１、アームリンク１４２、プッシュリンク１４３、スイッチリンク１４４、スイッチレバー１４５、スイッチ基板１４６、アームアッセンブリ１５０、プッシュアッセンブリ１６０、ローラアッセンブリ１７０及びガイドアッセンブリ１８０が支持されている。

【0129】

図１４（ａ）は、商品取り動作を行う前（初期状態）のアームアッセンブリ１５０とガイドアッセンブリ１８０との位置関係を示す。図１５（ａ）は、初期状態におけるユニット筐体１３０の各構成要素を模式的に示す。ガイド部１８０２は、ガイドアッセンブリ１８０に設けられている。図１４（ａ）に示されるように、初期状態において、ガイド部１８０２は、先端部１８０２ａが斜め上方を向く姿勢となっており、先端部１８０２ａが棚板２４ａよりも高い位置に上がった状態にある。

【0130】

カム板１４０（カム部）は、カムモータ１４１（カム動作部）によって回転可能にユニット筐体１３０に支持されている。図１３に示されるように、カム板１４０には、第一カム溝１４０ａ、第二カム溝１４０ｂ及び第三カム溝１４０ｃが形成されている。

【0131】

スイッチリンク１４４は、ピン１４４ａ及びピン１４４ｂを有している。ピン１４４ａは、第一カム溝１４０ａに係合し、ピン１４４ｂは、スイッチレバー１４５の長溝１４５ａに係合している。

【0132】

スイッチレバー１４５は、スイッチ基板１４６に実装された３つのスイッチＳＷ３～ＳＷ５のオン／オフを切り替えるレバーである。各スイッチＳＷ３～ＳＷ５は、スイッチレバー１４５が接触するとオンし、スイッチレバー１４５が離れるとオフする。初期状態では、スイッチレバー１４５は、全てのスイッチＳＷ３～ＳＷ５に接触している。そのため、全てのスイッチＳＷ３～ＳＷ５がオンされている。

【0133】

カムモータ１４１によってカム板１４０が回転すると、ピン１４４ａが第一カム溝１４０ａ内を摺動する。これにより、スイッチリンク１４４は、ピン１４４ｃを支点として第一カム溝１４０ａに沿って動く。カム板１４０の回転力は、スイッチリンク１４４のピン１４４ｂを介して（ピン１４４ｂが長溝１４５ａ内を摺動して）スイッチレバー１４５に伝達される。

【0134】

スイッチレバー１４５は、カム板１４０が回転して、その回転力がスイッチリンク１４４を介して伝達されると、ピン１４５ｂを支点としてスイッチ基板１４６上を動く。これにより、スイッチレバー１４５と接触するスイッチＳＷが変わり、スイッチＳＷ３～ＳＷ５のオン／オフ状態が変わる。言い換えると、カム板１４０の回転角度位置に応じてスイッチＳＷ３～ＳＷ５のオン／オフ状態が変わる。

【0135】

コントローラ３００は、スイッチＳＷ３～ＳＷ５のオン／オフ状態からカム板１４０の回転角度位置を検知して、カム板１４０の回転を制御する。下記は、コントローラ３００によって検知されるカム板１４０の回転角度位置と、スイッチＳＷ３～ＳＷ５のオン／オフ状態との関係を示す。なお、「＋」は、初期位置に対して時計回りに進んだ角度であり、「－」は、初期位置に対して反時計回りに進んだ角度である。また、分かりやすさのため、オンを「１」、オフを「０」で示す。また、「初期位置」は、アーム１５０２の引き入れ位置に対応し、「＋９０°位置」は、アーム１５０２の引き出し位置に対応する。

【0136】

カム板１４０の回転角度位置 ：ＳＷ３：ＳＷ４：ＳＷ５
初期位置（初期状態、０°位置） ： １： １： １
第一中間位置（０°位置と＋９０°位置との間）： ０： １： １
＋９０°位置 ： ０： ０： １
第二中間位置（０°位置と－９０°位置との間）： １： １： ０
－９０°位置 ： １： ０： ０

【0137】

アームリンク１４２には、フォロア１４２ａが設けられている。フォロア１４２ａは、第二カム溝１４０ｂに係合している。カムモータ１４１によってカム板１４０が回転すると、アームリンク１４２は、第二カム溝１４０ｂに追従して動く。

【0138】

アームリンク１４２には、長溝１４２ｂが形成されている。長溝１４２ｂには、アームアッセンブリ１５０の下面に設けられたフォロア１５０４が係合している。カム板１４０の回転力は、アームリンク１４２を介して（フォロア１５０４が長溝１４２ｂ内を摺動して）アームアッセンブリ１５０に伝達される。

【0139】

アームアッセンブリ１５０は、カム板１４０の回転力がアームリンク１４２を介して伝達されると、前進（棚板２４ａに向かって進む）又は後退する（棚板２４ａから離れる方向に進む）。具体的には、カム板１４０が０°位置から＋９０°位置に向けて回転すると、アームアッセンブリ１５０が前進し、カム板１４０が＋９０°位置から０°位置に向けて回転すると、アームアッセンブリ１５０が後退する。

【0140】

なお、カム板１４０が第一の動作範囲（０°位置から＋９０°位置までの範囲）で動作しているときだけアームアッセンブリ１５０を前進又は後退させるように、第二カム溝１４０ｂの形状が設計されている。言い換えると、カム板１４０が第二の動作範囲（０°位置から－９０°位置までの範囲）で動作しているときにはアームアッセンブリ１５０を移動させないように、第二カム溝１４０ｂの形状が設計されている。

【0141】

また、後述するように、プッシュアッセンブリ１６０は、第三カム溝１４０ｃと係合しており、カム板１４０の回転力がプッシュリンク１４３を介して伝達されるようになっている。カム板１４０が第二の動作範囲（０°位置から－９０°位置までの範囲）で動作しているときだけプッシュアッセンブリ１６０を前進又は後退させるように、第三カム溝１４０ｃの形状が設計されている。言い換えると、カム板１４０が第一の動作範囲（０°位置から＋９０°位置までの範囲）で動作しているときにはプッシュアッセンブリ１６０を移動させないように、第三カム溝１４０ｃの形状が設計されている。

【0142】

すなわち、カム板１４０は、アームアッセンブリ１５０とプッシュアッセンブリ１６０のうち、第一の動作範囲（０°位置から＋９０°位置までの範囲）で動作しているときにはアームアッセンブリ１５０だけを前進又は後退させ、第二の動作範囲（０°位置から－９０°位置までの範囲）で動作しているときにはプッシュアッセンブリ１６０だけを前進又は後退させる、カム溝形状を有している。

【0143】

商品取り動作では、コントローラ３００は、まず、カム板１４０を０°位置から＋９０°位置に向けて回転（カムモータ１４１を正転）させて、アームアッセンブリ１５０を前進させる。

【0144】

図１４（ｂ）及び図１４（ｃ）は、カム板１４０の回転角度位置が第一中間位置（０°位置と＋９０°位置との間）にあるときのアームアッセンブリ１５０とガイドアッセンブリ１８０との位置関係を示す。図１４（ｄ）は、カム板１４０の回転角度位置が＋９０°位置にあるときのアームアッセンブリ１５０とガイドアッセンブリ１８０との位置関係を示す。

【0145】

ガイドアッセンブリ１８０は、ガイドリンク１８０４（ガイド支持部）を有している。ガイドリンク１８０４は、初期的には、不図示の付勢部材により、基端部１８０４ｂが斜め上方を向く姿勢に付勢されている（図１４（ａ）参照）。ガイドリンク１８０４は、孔１８０４ａに差し込まれた不図示のピンを支点に動作可能となっている。

【0146】

アームアッセンブリ１５０のベース１５０６には、押さえ部１５０６ａが形成されている。アームアッセンブリ１５０が前進すると、押さえ部１５０６ａがガイドリンク１８０４の基端部１８０４ｂに当て付く（図１４（ｂ）参照）。押さえ部１５０６ａは、基端部１８０４ｂが当て付く面がテーパ面となっている。そのため、基端部１８０４ｂは、押さえ部１５０６ａ（テーパ面）に当て付くと、テーパ面上を滑るように移動して、アームアッセンブリ１５０（ベース１５０６）の下面に導かれる。これにより、ガイドリンク１８０４は、付勢部材による付勢がアームアッセンブリ１５０によって押さえられる。

【0147】

ガイド部１８０２は、連結ピン１８０８を介してガイドリンク１８０４の先端部１８０４ｃに連結されている。連結ピン１８０８の一端は、先端部１８０４ｃに形成された丸孔１８０４ｃａに係合し、連結ピン１８０８の他端は、ガイド部１８０２に形成された長溝１８０２ｂに係合している。ガイド部１８０２の両側面には、ガイド部１８０２の支点となる支軸１８０２ｃが形成されている。支軸１８０２ｃは、ローラアッセンブリ１７０に形成された支持ピン１７０４に支持されている。ローラアッセンブリ１７０は、ユニット筐体１３０に固定支持されている。

【0148】

押さえ部１５０６ａと基端部１８０４ｂとが当て付いて、ガイドリンク１８０４が上記ピンを支点に回動すると、先端部１８０４ｃの姿勢がやや後方（棚板２４ａから離れる方向）に下がる。先端部１８０４ｃの姿勢がやや後方に下がることに伴って連結ピン１８０８の位置もやや後方に移動する。このとき連結ピン１８０８が長溝１８０２ｂ内を摺動し、ガイド部１８０２が支軸１８０２ｃを支点として回動する。これにより、ガイド部１８０２は、先端部１８０２ａが斜め下方を向く姿勢に変わり（図１４（ｃ）及び図１４（ｄ）参照）、先端部１８０２ａが棚板２４ａよりも低い位置に下がった状態となる。

【0149】

ベース１５０６は、スライドプレート１５０８を前進及び後退方向にスライド可能に支持している。板金であるスライドプレート１５０８の先端には、曲げ加工によって先端側壁部１５０８ａが形成されている。ローラアッセンブリ１７０の前側には、前側壁部１７０６が形成されている。

【0150】

カム板１４０の回転角度位置が＋９０°位置になると、アームアッセンブリ１５０に設けられたアーム１５０２が引き出し位置に達する（図１５（ｂ）参照）。アーム１５０２が引き出し位置に達する直前、ローラアッセンブリ１７０の前側壁部１７０６がスライドプレート１５０８の先端側壁部１５０８ａに当て付いて、スライドプレート１５０８をベース１５０６に対して後方に押す（後方に極僅かにスライドさせる）。

【0151】

スライドプレート１５０８には、カム溝が形成されている。このカム溝には、ハの字状（図１３参照）に配置された一対のリンク１５１０の係合ピンが係合している。スライドプレート１５０８がローラアッセンブリ１７０の前側壁部１７０６によってベース１５０６に対して後方に押されると、リンク１５１０の係合ピンがスライドプレート１５０８のカム溝内を摺動し、ハの字が開く方向に一対のリンク１５１０が動く。これにより、各リンク１５１０と連結する一対のアーム１５０２の先端が互いに近付く方向に動いて、商品Ｉを両側面から挟持する。

【0152】

商品取り動作では、コントローラ３００は、カム板１４０が＋９０°位置に達すると、カム板１４０の回転を反転させる。すなわち、コントローラ３００は、カム板１４０を＋９０°位置から０°位置に向けて回転（カムモータ１４１の回転を逆転）させる。これにより、アームアッセンブリ１５０は後退する（棚板２４ａから商品置場１３０ａに向かって進む）。

【0153】

アームアッセンブリ１５０（アーム１５０２）との連動により、ガイド部１８０２の先端部１８０２ａは、棚板２４ａよりも低い位置に下がっている。そのため、商品Ｉは、その端面がガイド部１８０２の先端部１８０２ａと衝突することなくガイド部１８０２に載り、棚板２４ａから商品置場１３０ａへの移動がガイド部１８０２によってガイドされる。

【0154】

アームアッセンブリ１５０が後退すると（＋９０°位置から０°位置に向かう途中）、押さえ部１５０６ａによるガイドリンク１８０４の基端部１８０４ｂの押さえが外れる。そのため、ガイドリンク１８０４が初期の姿勢（基端部１８０４ｂが斜め上方を向く姿勢）に戻る。ガイドリンク１８０４が初期の姿勢に戻ることにより、ガイド部１８０２も初期の姿勢（先端部１８０２ａが斜め上方を向く姿勢）に戻る。

【0155】

図１５（ｃ）は、＋９０°位置から０°位置に戻ったときのユニット筐体１３０の各構成要素を模式的に示す。

【0156】

スライドプレート１５０８の基端には、曲げ加工によって基端側壁部１５０８ｂが形成されている。ローラアッセンブリ１７０の後側には、前側壁部１７０６と同様の後側壁部（不図示）が形成されている。カム板１４０の回転角度位置が０°位置（アーム１５０２が引き出し位置）に達する直前、後側壁部が基端側壁部１５０８ｂに当て付いて、スライドプレート１５０８をベース１５０６に対して前方に押す（前方に極僅かにスライドさせる）。

【0157】

スライドプレート１５０８がローラアッセンブリ１７０の後側壁部によってベース１５０６に対して前方に押されると、リンク１５１０の係合ピンがスライドプレート１５０８のカム溝内を摺動し、ハの字が閉じる方向に一対のリンク１５１０が動く。これにより、各リンク１５１０と連結する一対のアーム１５０２の先端が互いに離れる方向に動く（商品Ｉの両側面から離れて互いに遠ざかる方向に動く）。すなわち、一対のアーム１５０２による商品Ｉの挟持が解除される。

【0158】

コントローラ３００は、商品Ｉの挟持が解除されるタイミングで、例えば不図示の駆動部を制御して上部ガイド１２０の位置を下げると共に、ローラアッセンブリ１７０に回転可能に支持された複数のローラ１７０２の回転（ローラモータの正転）を開始する。これにより、商品Ｉは、上部ガイド１２０によって上方から緩く押えられながらローラ１７０２の回転によって商品置場１３０ａに引き込まれる（図１５（ｄ）参照）。上部ガイド１２０によって商品Ｉを押さえることにより、ローラ１７０２の空転が防止される。

【0159】

プッシュアッセンブリ１６０は、プッシュ部１６０２を有している。プッシュ部１６０２は、プッシュアッセンブリ１６０の本体部１６０６にスライド可能に支持されている。具体的には、プッシュ部１６０２は、本体部１６０６に形成されたガイド溝１６０６ａに摺動可能に係合し、且つリンク１６０４を介して本体部１６０６と連結している。

【0160】

不図示のコイルばねの一端が、リンク１６０４に形成された掛け部１６０４ａに掛けられており、コイルばねの他端が、本体部１６０６に形成された掛け部１６０６ｂに掛けられている。このコイルばねの付勢力により、プッシュ部１６０２は前方に付勢されている。

【0161】

プッシュアッセンブリ１６０の上方には、スイッチ基板１４８が設けられている。スイッチ基板１４６には、スイッチＳＷ１及びＳＷ２が実装されている。プッシュ部１６０２には、切片１６０２ａが設けられている。切片１６０２ａは、初期的（プッシュ部１６０２がコイルばねの付勢力によって前方に付勢されているとき）には、スイッチＳＷ１と接触している。切片１６０２ａとの接触時、スイッチＳＷ１はオンされている。

【0162】

商品Ｉがローラ１７０２の回転によって商品置場１３０ａに引き込まれると、商品Ｉの端面がプッシュ部１６０２に当て付いて、プッシュ部１６０２を後方に押す。プッシュ部１６０２が本体部１６０６に対して後方にスライドすることにより、切片１６０２ａが後退してスイッチＳＷ１から離れて、スイッチＳＷ１がオフになる。コントローラ３００は、スイッチＳＷ１がオフになると、プッシュ部１６０２が後方に押されたことを検知する。

【0163】

プッシュ部１６０２が更に後方に押されて切片１６０２ａがスイッチＳＷ２に接触すると、スイッチＳＷ２はオンされる。これにより、コントローラ３００は、商品置場１３０ａへの商品Ｉの収容が完了したと判断し、ローラ１７０２の回転を停止させて、商品取り動作を終了させる。

【0164】

《商品置き動作》
図１６（ａ）～図１６（ｄ）は、搬送ユニット１００が商品置場１３０ａに収容した商品Ｉを在庫ストッカ２４（棚板２４ａ）に置く商品置き動作を概説するための図である。なお、補充ストッカ２２（棚板２２ａ）に商品を置く商品置き動作も、図１６に示される商品置き動作と同じである。そのため、補充ストッカ２２に商品を置く商品置き動作についての説明は省略する。

【0165】

図１６（ａ）は、商品置き動作を行う前の状態を示す。搬送ユニット１００は、プッシュアッセンブリ１６０を前進させて、プッシュ部１６０２によって商品置場１３０ａから商品Ｉを押し出し（図１６（ｂ）及び図１６（ｃ）参照）、押し出した商品Ｉを棚板２４ａに移す（図１６（ｄ）参照）。これにより、商品Ｉの補充が完了する。

【0166】

商品置き動作中、アーム１５０２は引き入れ位置から動かない。そのため、ガイド部１８０２の先端部１８０２ａは、棚板２４ａよりも高い位置に上がったままである。従って、商品Ｉは、その端面が棚板２４ａの端面に衝突することなく、ガイド部１８０２から棚板２４ａにスムーズに移動される。本実施形態によれば、商品Ｉを商品置場１３０ａから棚板２４ａにスムーズに置くことができると共に、商品Ｉの端面と棚板２４ａの端面とが衝突することによる商品Ｉの損傷が避けられる。

【0167】

図１７（ａ）～図１７（ｄ）は、商品置き動作を行う際の搬送ユニット１００の各構成要素の動作を模式的に示す図である。主に図１３や図１７を用いて、商品置き動作の説明を更に行う。

【0168】

図１７（ａ）は、商品置き動作を行う前の状態を示す。商品置き動作では、コントローラ３００は、まず、ローラ１７０２の回転（ローラモータの逆転）を開始する。これにより、商品Ｉは、上部ガイド１２０によって上方から緩く押えられながらローラ１７０２の回転によって商品置場１３０ａから棚板２４ａに向けて搬送される（図１７（ｂ）参照）。

【0169】

プッシュ部１６０２は、コイルばねの付勢力によって前方に付勢されているため、商品Ｉがローラ１７０２によって搬送されると、商品Ｉに追従して商品Ｉを押し出すように本体部１６０６に対して前方にスライドする。プッシュ部１６０２が前方にスライドすることにより、切片１６０２ａが前進してスイッチＳＷ２から離れて、スイッチＳＷ２がオフになる。これにより、コントローラ３００は、商品Ｉが商品置場１３０ａから押し出されようとしていることを検知する。

【0170】

プッシュ部１６０２が更に前方にスライドしてスイッチＳＷ１に接触すると、スイッチＳＷ１はオンされる。これにより、コントローラ３００は、ローラ１７０２による商品Ｉの搬送が完了したことを検知して、ローラ１７０２の回転を停止させる。

【0171】

次いで、コントローラ３００は、カム板１４０を０°位置から－９０°位置に向けて回転（カムモータ１４１を逆転）させる。

【0172】

プッシュリンク１４３には、フォロア１４３ａが設けられている。フォロア１４３ａは、第三カム溝１４０ｃに係合している。カムモータ１４１によってカム板１４０が回転すると、プッシュリンク１４３は、第三カム溝１４０ｃに追従して動く。

【0173】

プッシュリンク１４３には、長溝１４３ｂが形成されている。長溝１４３ｂには、プッシュアッセンブリ１６０の下面に設けられたフォロア（図面上不可視）が係合している。カム板１４０の回転力は、プッシュリンク１４３を介して（フォロアが長溝１４３ｂ内を摺動して）プッシュアッセンブリ１６０に伝達される。

【0174】

プッシュアッセンブリ１６０は、カム板１４０の回転力がプッシュリンク１４３を介して伝達されると、前進又は後退する。具体的には、カム板１４０が０°位置から－９０°位置に向けて回転すると、プッシュアッセンブリ１６０が前進し、カム板１４０が－９０°位置から０°位置に向けて回転すると、プッシュアッセンブリ１６０が後退する。

【0175】

コントローラ３００は、カム板１４０を０°位置から－９０°位置に向けて回転させて、プッシュアッセンブリ１６０を前進させる。これにより、商品Ｉは、プッシュ部１６０２によって押されて、カム板１４０が－９０°位置に到達した時点で商品置場１３０ａから押し出される（図１７（ｃ）参照）。すなわち、プッシュアッセンブリ１６０は、商品Ｉを商品置場１３０ａから出す物品出し部として機能する。

【0176】

商品Ｉは、商品置場１３０ａから押し出されることによって棚板２４ａに移る（補充される）。カムモータ１４１を正転させてカム板１４０を－９０°位置から０°位置に戻すと、プッシュアッセンブリ１６０は、後退して元の位置に戻る（図１７（ｄ）参照）。

【0177】

《商品排出動作》
図１８（ａ）～図１８（ｃ）は、搬送ユニット１００が商品置場１３０ａに収容した商品Ｉを排出用シュータ４０に落下させる商品排出動作を概説するための図である。

【0178】

図１８（ａ）は、商品排出動作を行う前の状態を示す。コントローラ３００は、回転モータ１１０を制御して、搬送ユニット１００の向きを在庫ストッカ２４の棚板２４ａと正対する向きから９０°程度回転させる（図１８（ｂ）参照）。搬送ユニット１００は、商品置き動作時と同じ動作を行って商品置場１３０ａから商品Ｉを押し出して排出用シュータ４０に落下させる（図１８（ｃ）参照）。これにより、客は、購入を希望した商品Ｉを受け取ることができる。

【0179】

以上が本発明の例示的な実施形態の説明である。本発明の実施形態は、上記に説明したものに限定されず、本発明の技術的思想の範囲において様々な変形が可能である。例えば明細書中に例示的に明示される実施例等又は自明な実施例等を適宜組み合わせた内容も本願の実施形態に含まれる。

【符号の説明】

【0180】

１ 払出装置
１０ 筐体
１０ａ 前面パネル部
１０ａａ 開口
１０ｂ 背面パネル部
１０ｃ 側面パネル部
２０ ラック
２０ａ ガイド
２０ｂ ストッパ
２０ｃ 検知スイッチ
２２ 補充ストッカ
２２ａ 棚板
２２ｂ 持ち手
２４ 在庫ストッカ
２４ａ 棚板
３０ 回路基板
４０ 排出用シュータ
４２ 排出口
５０ イルミネーションランプ
１００ 搬送ユニット
１１０ 回転モータ
１２０ 上部ガイド
１３０ ユニット筐体
１３０ａ 商品置場
１４０ カム板
１４０ａ～１４０ｃ 第一～第三カム溝
１４１ カムモータ
１４２ アームリンク
１４２ａ フォロア
１４２ｂ 長溝
１４３ プッシュリンク
１４３ａ フォロア
１４３ｂ 長溝
１４４ スイッチリンク
１４４ａ～１４４ｃ ピン
１４５ スイッチレバー
１４５ａ 長溝
１４５ｂ ピン
１４６、１４８ スイッチ基板
１５０ アームアッセンブリ
１６０ プッシュアッセンブリ
１７０ ローラアッセンブリ
１８０ ガイドアッセンブリ
１９０ 読取装置
２００ レールユニット
２１０ ＸＹレール部
２２０ Ｘレール部
２３０ Ｙレール部
３００ コントローラ
４００ センシング用板金
４１０ 凹部
４２０ 凸部
４３０ スリット部
５００ 透過型フォトセンサ
１５０２ アーム
１５０４ フォロア
１５０６ ベース
１５０６ａ 押さえ部
１５０８ スライドプレート
１５０８ａ 先端側壁部
１５０８ｂ 基端側壁部
１５１０ リンク
１６０２ プッシュ部
１６０２ａ 切片
１６０４ リンク
１６０４ａ 掛け部
１６０６ 本体部
１６０６ａ ガイド溝
１６０６ｂ 掛け部
１７０２ ローラ
１７０４ 支持ピン
１７０６ 前側壁部
１８０２ ガイド部
１８０２ａ 先端部
１８０２ｂ 長溝
１８０２ｃ 支軸
１８０４ ガイドリンク
１８０４ａ 孔
１８０４ｂ 基端部
１８０４ｃ 先端部
１８０４ｃａ 丸孔
１８０８ 連結ピン
２２０２ モータ
２２０４ 駆動プーリ
２２０６ ベルト
２２０８ 従動プーリ
２２１０ レール
２３０２Ａ、２３０２Ｂ スライドレール部
２３０４ 上部プレート
２３０６ ベルト
２３０８ モータ
２３１０ 従動プーリ
２３１２ エンコーダ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】