JPH0538687A - カツプ式自動販売機のハンド制御装置 - Google Patents

カツプ式自動販売機のハンド制御装置

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Publication number
JPH0538687A
JPH0538687A JP19515591A JP19515591A JPH0538687A JP H0538687 A JPH0538687 A JP H0538687A JP 19515591 A JP19515591 A JP 19515591A JP 19515591 A JP19515591 A JP 19515591A JP H0538687 A JPH0538687 A JP H0538687A
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JP
Japan
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robot hand
cup
coordinate data
motor
vending machine
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Application number
JP19515591A
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Inventor
Satoshi Inoue
井上  敏
Jiro Kono
次郎 河野
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Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
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Publication date
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  • Beverage Vending Machines With Cups, And Gas Or Electricity Vending Machines (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 カップをロボットハンドでハンドリングして
調理するカップ式自動販売機に関し、ロボットハンドの
駆動系の経年変化に伴う位置制御の誤差を自動的に補正
できるものを提供することを目的とする。 【構成】 停止位置を示す座標データで特定される位置
に近づいたときに制動を掛けて実際にロボットハンドが
停止するまでの移動量を測定する読み取り部を有する第
2のルーチン#30と、この測定値に基づいて以後の前記
座標データを補正する補正部#50とを設け、運転中に読
み取り部が収集した測定値に基づいて座標データが補正
部によって自動修正される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はカップ式自動販売機の中
でも、特に、カップディスペンサから払い出されたカッ
プをロボットハンドで受けて搬送する形式のものに関す
る。
【0002】
【従来の技術】この種のカップ式自動販売機としては、
カップミキシング式の自動販売機を例に挙げることがで
きる。これは図4と図5に示すように自動販売機本体1
の庫内にX軸テーブル2とY軸テーブル3が設置されて
いる。ここではX軸テーブル2によってY軸テーブル3
が庫内の奥行方向に駆動され、カップ4をハンドリング
するロボットハンド5はY軸テーブル3に取り付けられ
ている。
【0003】待機位置では、ロボットハンド5は図4の
実線位置にあって、図7に示すように〔工程1〕〜〔工
程4〕を経て、カップ入りの飲料が商品取出口に払い出
される。図4に示す例では、第1〜第3のカップディス
ペンサ11〜13と、第1〜第3のキャニスタ14〜16と、給
湯管17などが配置されており、18は取出口19に臨むカッ
プステーションを表している。
【0004】X軸テーブル2を駆動するX軸モータ6と
Y軸テーブル3を駆動するY軸モータ7としては、何れ
もエンコーダ付きの直流モータが使用されている。具体
的には、X軸モータ6の出力軸にコード板を取り付け、
このコード板を読取装置21で読み取って回転角度に応じ
た数の検出パルスを得ている。Y軸モータ7も同様であ
る。
【0005】X軸モータ6とY軸モータ7とを運転する
ハンド位置制御部8は、図5と図6に示すように制御装
置9に設けられている。この制御装置9には、庫内での
停止位置の座標データNX ,NY と制御データ∂X ,∂
Y が書き込まれている座標データ記憶部10が設けられて
いる。
【0006】庫内での停止位置の座標データNX ,NY
としては、具体的には下記に示すように書き込まれてい
る。 停止位置の座標データ NXY 待機位置から第1のカップディスペンサ aXY 待機位置から第2のカップディスペンサ bXY 待機位置から第3のカップディスペンサ cXY 第1のカップディスペンサから第1のキャニスタ dXY 第2のカップディスペンサから第1のキャニスタ eXY 第3のカップディスペンサから第1のキャニスタ fXY 第1のキャニスタから第2のキャニスタ gXY 第2のキャニスタから第3のキャニスタ hXY 第3のキャニスタから給湯位置 iXY 給湯位置からカップステーション直前位置 jXY カップステーション直前位置からカップステーション kXY カップステーション直前位置から待機位置 lXY 〔工程1〕では、ロボットハンド5が待機位置から第1
〜第3のカップディスペンサ11〜13の内のその回の販売
内容に基づいた位置に移動する。第1のカップディスペ
ンサ11にセットされているカップ4を使用する場合に
は、座標データ記憶部10から“NX =aX ”“NY =a
Y ”,制御データ∂X ,∂Y が読み出されてハンド位置
制御部8に供給される。
【0007】ハンド位置制御部8では、図8に示す第1
のルーチン20を実行する。ハンド位置制御部8からX軸
モータ6には、読取装置21の検出パルス数が(a X −∂
X )個になるまで駆動電圧を印加し続け、Y軸モータ7
には読取装置22の検出パルス数が(aY−∂Y )個にな
るまで駆動電圧を印加し続ける。
【0008】具体的には、第1のルーチン20の#1で
は、読取装置21の検出パルス数からロボットハンド5が
(aX −∂X )で特定される位置に到着したかどうかを
判定し、#2では、エンコーダ21の出力からロボットハ
ンド5が(aY −∂Y )で特定される位置に到着したか
どうかを判定する。
【0009】ロボットハンド5がX座標の(aX −∂
X )位置に到着したことを#1で検出すると、#3では
X軸モータ6に回生制動を掛ける。制動を掛けられたX
軸モータ6は制動距離だけ僅かに回転を続けて目的のX
座標“aX ”で停止する。
【0010】#4ではY軸モータ7に制動を掛けたかど
うかを判定し、#2を実行する。ロボットハンド5がY
座標(aY −∂Y )に到着したことを#2で検出する
と、#5ではY軸モータ7に回生制動を掛ける。制動を
掛けられたY軸モータ7は制動距離だけ僅かに回転を続
けて目的のY座標“aY ”で停止する。#6ではX軸モ
ータ6に制動を掛けたかどうかを判定し、既に#3を実
行している場合にはこの第1のルーチン20を終了する。
この状態では、ロボットハンド5は図4に示すように第
1のカップディスペンサ11の下方位置で停止している。
【0011】第1のルーチン20を完了すると〔工程2〕
では第1のカップディスペンサ11に払い出しが指示さ
れ、払い出されたカップ4はロボットハンド5にハンド
リングされる。
【0012】カップ4がロボットハンド5にハンドリン
グされるとカップセンサ23から信号Sが出力されて、制
御装置9はロボットハンド5を〔工程3〕〔工程4〕
〔工程5〕の次の位置に向けて移動させる。
【0013】具体的には、第1のキャニスタ14の位置と
第3のキャニスタ16の位置および〔工程4〕の給湯管17
の位置,〔工程5〕の工程のカップステーション直前位
置を経てカップステーション18にカップ入り飲料を搬入
する場合には、〔工程2〕が完了すると、座標データ記
憶部10から“NX =dX ”“NY =dY ”を読み出し
て、X座標“dX ”の直前の(dX −∂X)でX軸モー
タ6に制動を掛け、Y座標“dY ”の直前の(dY −∂
Y )でY軸モータ7に制動を掛けるようにして制御装置
9が第1のルーチン20を実行し、ロボットハンド5が停
止後に第1のキャニスタ14からカップ4にコーヒ粉末A
を投入する。
【0014】次に座標データ記憶部10から座標データを
読み出して制御装置9は“NX =(gX +hX −∂
X )”“NY =(gY +hY −∂Y )”に基づいて同様
に第1のルーチン20を実行して第3のキャニスタ16から
カップ4に砂糖Cを投入する。
【0015】次に座標データ記憶部10から座標データを
読み出して制御装置9は“NX =(iX −∂X )”“N
Y =(iY −∂Y )”に基づいて第1のルーチン20を実
行して給湯管17からカップ4に熱湯Dを勢い良く注入す
る。
【0016】次に座標データ記憶部10から座標データを
読み出して制御装置9は“NX =(jX +kX −∂
X )”“NY =(jY +kY −∂Y )”に基づいて第1
のルーチン20を実行して、調理の完了したカップ4をカ
ップステーション18に搬入する。
【0017】〔工程5〕で終了してカップ4をカップス
テーション18に受け渡す際には、ロボットハンド5のカ
ム24を回転させて引っ張りばね25の付勢に抗してフィン
ガ5A,5Bを開いている。
【0018】カップステーション18へのカップ4の受け
渡しが完了すると、制御装置9はX軸モータ6を逆回転
させて“NX =(kX −∂X )”“NY =(kY −∂
Y )”に基づいて第1のルーチン20を実行して、図4と
図9に仮想線で示すようにロボットハンド5をカップス
テーション18から後退させる。
【0019】そして、制御装置9は“NX =(lX −∂
X )”“NY =(lY −∂Y )”に基づいて第1のルー
チン20を実行して、ロボットハンド5を待機位置に復帰
させて一動作を終了する。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】#3や#5で制動を掛
けると、X軸モータ6やY軸モータ7は直ちに停止せず
に制動距離だけ僅かに回転を続けて停止する。そのた
め、座標データ記憶部10に書き込まれている制御データ
X ,∂Y はX軸モータ6やY軸モータ7が完全に停止
したときにロボットハンド5が目的位置にあるように予
め設定されているが、長期間にわたって運転している
と、X軸テーブル2,Y軸テーブル3の動力伝達系に使
用されているチェーンの延びや軸や軸受けの摩耗などが
原因で、第1のルーチン20の#3や#5で制動を掛けて
も、ロボットハンド5が目的の停止位置をオーバーラン
して止まったり、目的の停止位置の手前位置で止まるよ
うになる。
【0021】この場合には、〔工程2〕ではカップ4が
ロボットハンド5のフィンガ3A,3Bの上に乗ってし
まったり、〔工程3〕では投入原料がカップ4から零れ
たり、〔工程4〕では熱湯が零れたり、〔工程5〕では
カップステーション18へのカップ4の受け渡し不良が発
生する。
【0022】そのため、X軸テーブル2,Y軸テーブル
3の動力伝達系の部品を定期的にメンテナンスしたり、
座標データ記憶部10のデフォルト値∂X ,∂Y を定期的
に係員が書き換える操作を強いられているのが現状であ
る。
【0023】本発明は機械系に経年変化が発生しても、
メンテナンスをすることなしにロボットハンド5を正常
な位置で停止させることができるハンド位置制御装置を
提供することを目的とする。
【0024】
【課題を解決するための手段】本発明のハンド位置制御
装置は、ロボットハンドの停止位置を示す座標データと
制御データに基づいて、前記ロボットハンドを駆動する
モータに取り付けられたエンコーダからの出力情報が、
停止位置の直前になるまで前記モータに駆動電圧を印加
し、ロボットハンドを自動販売機本体の内部の目的位置
に移動させて調理動作するカップ式自動販売機におい
て、モータに取り付けられたエンコーダからの出力情報
が制御データで規定される前記停止位置の直前に達した
ときに制動を掛けて実際にロボットハンドが停止するま
での移動量を測定する読み取り部と、この測定値とロボ
ットハンドの停止位置を示す座標データとに基づいて前
記制御データを補正する補正部とを設けたことを特徴と
する。
【0025】また、この測定値の平均値に基づいて以後
の前記座標データを補正することを特徴とする。
【0026】
【作用】各請求項に記載の構成によると、運転中に読み
取り部が収集した測定値に基づいて座標データが補正部
によって自動修正され、長期間にわたってロボットハン
ドを目的位置に正確に停止させることができる。
【0027】
【実施例】以下、本発明の実施例を図1〜図3に基づい
て説明する。なお、従来例を示す図4〜図9と同様の作
用をなすものには、同一の符号を付けて説明する。
【0028】本発明のハンド位置制御装置では、図1に
示す#10で、ロボットハンド5が図4に示した仮想線位
置から実線位置へ移動する最終工程かどうかを判定し、
#10で最終工程でないと判定された場合には#20におい
て図8に示した第1のルーチン20を実行する。
【0029】なお、このときに座標データ記憶部10から
読み出される制御データについては、後述の第2のルー
チン26の測定値に基づいて更新された最新の内容がその
都度に使用されるが、運転の開始の初期にはデフォルト
値で運転される。
【0030】毎回の販売動作では、最終工程を実施する
際には#10を経て、#30では図2に示す第2のルーチン
26が実行される。第1のルーチン20と第2のルーチン26
の違いは、第1のルーチン20の#3と#5の次に、第2
のルーチン26では#3′と#5′で示される読み取り部
27が追加されている。
【0031】この読み取り部27で読み取られた内容に基
づいて、図1に示す#50で構成される補正部28が座標デ
ータ記憶部10に書き込まれている制御データの更新を実
行する。
【0032】X軸テーブル2とY軸テーブル3の何れの
場合も同様であるため、ここでは#3′を例に挙げて読
み取り部27を説明する。待機位置のX座標が“NX =l
X ”、#3でロボットハンド5に回生制動を掛ける座標
を(lX −∂X )とすると、デフォルト値“∂X ”は、
高速で移動していて回生制動が掛けられたロボットハン
ド5が待機位置のX座標“lX ”で完全に停止する値に
設定されている。しかし、X軸テーブル2の動力伝達系
に伸びや摩耗が発生すると、デフォルト値“∂X ”の手
前位置で回生制動を掛けてもロボットハンド5が例えば
オーバーランする。#3′では回生制動を掛けてからロ
ボットハンド5が実際に停止するまでにX軸モータ6の
読取装置21が発生するパルスの数nX を計数し、これを
図3に示す第1のメモリ29に書き込む。
【0033】ロボットハンド5が待機位置の近傍で停止
して第2のルーチン26を完了すると、#40では“(lX
−∂X )+nX ”と待機位置のX座標が“lX ”との偏
差の大きさを判定し、この偏差が僅か場合には“補正が
必要なし”と判定されて図1のルーチンから抜け出す。
偏差が大きい場合には“補正が必要”と判定されて#50
を実行する。
【0034】ロボットハンド5が待機位置からオーバー
ランした場合の#50では、次のようにして制御データの
補正が実施される。オーバーラン量は“(lX −∂X
+nX −lX =ΔX ”と表すことができ、#50では座標
データ記憶部10の制御データのデフォルト値の“∂X
が“∂X +ΔX ”に更新される。
【0035】次の販売動作では#20では、前回の販売動
作の#50で更新されて座標データ記憶部10に書き込まれ
ているX軸座標“NX=aX ,bX ,………,kX ”と
補正された制御データ“∂X +ΔX ”に基づいてロボッ
トハンド5の位置制御を実施し、その回の最終工程で
も、座標データ記憶部10に書き込まれているX軸座標
“NX =(lX −∂X +ΔX )”に基づいてロボットハ
ンド5の位置制御を実施するとともに#30,#40,#50
のルーチンで必要があれば座標データ記憶部10に書き込
まれている制御データを繰り返し更新する。
【0036】上記は座標データ記憶部10のX軸方向の制
御データを#50で更新する場合を例に挙げて説明した
が、座標データ記憶部10のY軸方向の制御データも同様
に#50で更新されている。
【0037】具体的には、#30の第2のルーチン26の#
5′で読み取った“nY ”が第2のメモリ31に書き込ま
れ、#40を介して#50では、“(lY −∂Y )+nY
と待機位置のX座標が“lY ”との偏差の大きさを判定
し、この偏差が僅か場合には“補正が必要なし”と判定
されて図1のルーチンから抜け出す。偏差が大きい場合
には“補正が必要”と判定されて#50を実行する。オー
バーラン量は“(lY−∂Y )+nY −lY =ΔY ”と
表すことができ、#50では座標データ記憶部10の制御デ
ータのデフォルト値の“∂Y ”が“(∂Y +ΔY )”に
更新される。
【0038】上記の説明はロボットハンド5が待機位置
からオーバーランした場合であるが、待機位置の手前位
置で停止した場合には、制御データ“∂X”が“(∂X
−Δ X )”,“∂Y ”が“(∂Y −ΔY )”に#50で更
新される。
【0039】このように、第2のルーチン26の#3′,
#5′の読み取り値に基づいて#50で座標データ記憶部
10のデフォルト値が自動的に更新されるため、X軸テー
ブル2とY軸テーブル3の動力伝達系に伸びや摩耗が発
生しても、係員が手動で各停止位置の座標データを設定
し直すような操作が不要で、長期間にわたってメンテナ
ンスなしで運転できる。
【0040】上記の実施例では、座標データ記憶部10の
内容の更新を、一動作の“nX ”“nY ”に基づいて実
施したが、複数回の販売動作における各“nX ”を第1
のメモリ29に蓄積し、各“nY ”を第2のメモリ31に蓄
積し、座標データ記憶部10の各X軸座標を第1のメモリ
29の平均値で補正し、座標データ記憶部10の各Y軸座標
を第2のメモリ31の平均値で補正するように構成するこ
とによって、より適切な位置にロボットハンド5を位置
制御できる。
【0041】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、ロボット
ハンドの停止位置を示す座標データと制御データに基づ
いて、前記ロボットハンドを駆動するモータに取り付け
られたエンコーダからの出力情報が、停止位置の直前に
なるまで前記モータに駆動電圧を印加し、ロボットハン
ドを自動販売機本体の内部の目的位置に移動させて調理
動作するカップ式自動販売機において、モータに取り付
けられたエンコーダからの出力情報が制御データで規定
される前記停止位置の直前に達したときに制動を掛けて
実際にロボットハンドが停止するまでの移動量を測定す
る読み取り部と、この測定値とロボットハンドの停止位
置を示す座標データとに基づいて前記制御データを補正
する補正部とを設けたため、読み取り部が運転中に収集
した測定値に基づいて制御データが補正部によって自動
修正され、ロボットハンドを移動させる機械系で経年変
化が発生しても、安定した販売動作を継続することがで
きる。長期間にわたってメンテナンスなしに正常な販売
動作を実現できる。
【0042】また、補正部を測定値の平均値に基づいて
以後の前記制御データを補正するように構成した場合に
は、より安定な動作を期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のハンド位置制御装置の全体的なフロー
チャート図である。
【図2】図1の第2のルーチンのフローチャート図であ
る。
【図3】本発明のハンド位置制御装置の構成図である。
【図4】従来のカップ式自動販売機の水平断面図であ
る。
【図5】ロボットハンド駆動系の平面図である。
【図6】従来のハンド位置制御装置の構成図である。
【図7】調理工程の説明図である。
【図8】第1のルーチンのフローチャート図である。
【図9】ロボットハンドがカップステーションへカップ
を搬入した状態の水平断面図である。
【符号の説明】
2 X軸テーブル 3 Y軸テーブル 5 ロボットハンド 8 ハンド位置制御部 9 制御装置 10 座標データ記憶部 20 第1のルーチン 26 第2のルーチン 27 読み取り部 28 補正部 29 第1のメモリ 31 第2のメモリ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ロボットハンドの停止位置を示す座標デ
    ータと制御データに基づいて、前記ロボットハンドを駆
    動するモータに取り付けられたエンコーダからの出力情
    報が、停止位置の直前になるまで前記モータに駆動電圧
    を印加し、ロボットハンドを自動販売機本体の内部の目
    的位置に移動させて調理動作するカップ式自動販売機に
    おいて、モータに取り付けられたエンコーダからの出力
    情報が制御データで規定される前記停止位置の直前に達
    したときに制動を掛けて実際にロボットハンドが停止す
    るまでの移動量を測定する読み取り部と、この測定値と
    ロボットハンドの停止位置を示す座標データとに基づい
    て前記制御データを補正する補正部とを設けたカップ式
    自動販売機のハンド制御装置。
  2. 【請求項2】 ロボットハンドの停止位置を示す座標デ
    ータと制御データに基づいて、前記ロボットハンドを駆
    動するモータに取り付けられたエンコーダからの出力情
    報が、停止位置の直前になるまで前記モータに駆動電圧
    を印加し、ロボットハンドを自動販売機本体の内部の目
    的位置に移動させて調理動作するカップ式自動販売機に
    おいて、モータに取り付けられたエンコーダからの出力
    情報が制御データで規定される前記停止位置の直前に達
    したときに制動を掛けて実際にロボットハンドが停止す
    るまでの移動量を測定する読み取り部と、この測定値の
    平均値とロボットハンドの停止位置を示す座標データと
    に基づいて前記制御データを補正する補正部とを設けた
    カップ式自動販売機のハンド制御装置。
JP19515591A 1991-08-05 1991-08-05 カツプ式自動販売機のハンド制御装置 Pending JPH0538687A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0714908A (ja) * 1993-06-23 1995-01-17 Nec Corp 基板搬送装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0714908A (ja) * 1993-06-23 1995-01-17 Nec Corp 基板搬送装置

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