自動販売機

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背景

謙虚な一セントの始まりから、米国の自動販売機事業は366億ドルの産業に発展しました。缶入りの冷たい飲み物は1999年に業界のトップセラーであり、売上高は157億ドルで、業界の総売上高の42.9％を占めています。パッケージ化されたキャンディーとスナックは2番目にランクされ、業界の19.7％、売上高は72億ドルでした。 1999年には、857,000台以上のコイン式自動販売機が製造および出荷されました。半分以上（477,102台）は、缶詰およびボトル入りの清涼飲料を販売する冷蔵ユニットでした。

自動販売機は、飲料ボトラーやスナックメーカーの売上と利益のかなりの部分を占めています。 2000年には、自動販売機は、大学のキャンパス、工場、企業、病院、学校などの会場で、フードサービスの総売上高の14％を生み出しました。ボトラーは、大学、学校、およびその他の機関に、キャンパスに自動販売機を設置する独占的権利に対して数百万ドルを支払います。販売された清涼飲料の売上高は、ボトラーの年間総売上高の15％にすぎない可能性がありますが、同じ量が年間利益の半分を簡単に占める可能性があります。

歴史

最初に文書化された自動販売機は、紀元前215年頃にさかのぼります。 、数学者の英雄がブロンズコインを受け入れ、エジプトのアレクサンドリアの寺院に聖水を分配する装置を発明したとき。 A.D. 1076年、中国の発明家はコイン式の鉛筆ベンダーを開発しました。コインで活性化されたタバコの箱は、1700年代に英国の居酒屋に登場しました。

米国政府は1896年にコイン式ベンダーに特許を付与し始めました。しかし、自動販売機が米国で実行可能な市場になったのは1888年になってからでした。その年、Adams Gum Companyは、ニューヨーク市全体の高架鉄道プラットフォームに配置されるガムマシンを開発しました。機械は、1ペニーのトゥッティフルッティガムを分配しました。

1926年、ウィリアム・ロウは、1920年代後半から1930年代にかけて進化した清涼飲料水やニッケル菓子の機械など、より高額な商品へのトレンドを開始したタバコの自動販売機を発明しました。コーヒーベンダーは1946年に開発され、冷蔵サンドイッチベンダーは1950年に続きました。1984年、Automatic Products International、Ltd。（APi）は、新鮮なコーヒー豆を挽いて淹れる自動販売機を導入しました。

事実上、販売できるものはすべて、かつては別のものでした。フランスのパリで1890年に設立された最初の飲料ベンダーは、ビール、ワイン、酒を提供していました。自動販売機で見つかったアイテムには、衣類、花、牛乳、葉巻とタバコ、郵便料金切手、コンドーム、ケルン、野球カード、本、漁師のための生き餌、漫画本、カセットとCD、宝くじ、カメラとフィルムが含まれます。一部の最新の自動販売機は、ピザ、ポップコーン、さらにはフライドポテトなどの温かい食べ物を販売しています。

原材料

自動販売機は、主に4つの主要な原材料で構成されています。亜鉛メッキ鋼、Lexanまたはその他のプラスチック、アクリル粉体塗装、およびポリウレタン断熱材です。

機械の大部分は、厚さが10ゲージから22ゲージの範囲の亜鉛メッキ鋼で構成されています。より厚いゲージは、外部キャビネット、外部ドア、および内部タンクに使用されます。より薄いゲージは、内部のドアやプレート、缶の積み重ね、およびコインバリデーターや製品トレイなどのメカニズムに使用されます。

自動販売機のフロントパネルには、丈夫なポリカーボネートプラスチックのLexanを使用しています。自動販売機のLexanのシートは、通常、厚さが0.13インチ（3.18 mm）から0.25インチ（6.35 mm）の範囲です。 Lexanは非常に壊れにくく、難燃性で、成形が比較的簡単で、紫外線、光、熱の伝達を制限するように処理できます。製品のロゴ、名前、イラストは、自動販売機のドアの溝に取り付けられたLexanシートにシルクスクリーンで印刷されています。

アクリル粉体塗装は、自動販売機の表面を「塗装」するために使用される着色粉末です。粉末は均一な層に塗布され、製造プロセス中に焼き付けられます。アクリルコーティングは、濡れた状態で塗布される塗料よりも、厳しい天候や乱用に耐えることができます。さらに、アクリル粉末は政府の環境基準をより容易に満たします。

ポリウレタンフォームは、自動販売機の内部を断熱します。発泡体は、機械の外部キャビネットと内部タンクの間に吹き込まれ、そこで硬化して非常に丈夫で剛性の高い材料になります。断熱に加えて、硬いフォームは、機械のキャビネットとタンクの両方に構造的安定性を追加します。

Dixie-Narcoなどの一部のメーカーは、自動販売機で使用される複雑な電子デバイスも製造していますが、他のメーカーは、事前に作成されたものを購入し、製造プロセスの一部としてインストールしています。これらのコンポーネントには、請求書と硬貨の検証ツール、コンピューター制御ボード、冷蔵ユニット、および照明が含まれます。

デザイン

自動販売機の基本的な設計は、キャビネット、つまりすべての内部コンポーネントを保持し、機械の全体的なサイズと形状を決定する鋼製の外殻から始まります。キャビネットの内側には、タンクと呼ばれるスチール製の内張りがあります。タンクとキャビネットはぴったりとはまり、ポリウレタンフォーム断熱材の層のために十分なスペースを間に残します。タンクと発泡断熱材を組み合わせることで、内部温度を安定させ、キャビネット外の極端な温度から製品を保護します。すべての製品とディスペンスメカニズムはキャビネットに含まれていますが、厳密な意味では、実際にはタンク内に設置されています。

キャビネットの外面は、所定の位置に焼き付けられたアクリル粉末仕上げでコーティングされています。粉体塗装により、機械は極端な温度、塩分や砂、顧客による乱用、および高い表面耐久性を必要とするその他の条件に耐えることができます。

製品を保管および分配するために、フィーダースタックカラムまたはフィーダートレイをマシン内に設置できます。各トレイには、製品を保持する大きな回転ワイヤースパイラルが装備されています。フィーダートレイは機械の内外にスライドして、商品のメンテナンスと補充を容易にします。フィーダースタックとトレイには、スタックから解放されてアクセスエリアに落下するまで製品を物理的に前方に押すモーターコントロールも含まれています。顧客が製品を選択すると、ローターが回転して1つのアイテムを前進させ、缶またはボトルを1つずつ落とします。同様に、スナック食品トレイのスパイラルが回転し、トレイから落ちるまで製品を前方に押し出します。

一部の自動販売機、特に冷たい飲み物のベンダーには、2つのドアがあります。内部ドアは機械の内部を密閉し、追加の断熱を提供します。外側のドアには、顧客が商品を購入および受け取ることができる電子制御装置が含まれています。外側のドアには看板やイラストも含まれており、通常、ドアのフロントパネルに収まるLexanのパネルにシルクスクリーンで印刷されています。フロントパネルの照明は通常、Lexanパネルの後ろに設置されます。外側のドアには、盗難や破壊行為を防ぐための頑丈な掛け金、ロック、ヒンジが含まれています。

コインや紙幣バリデーターなどの電子部品は、コインをテストし、挿入されたドル紙幣をスキャンして、現金が本物で適切な金額であることを確認します。コントロールボタンのパネルにより、顧客は選択を行うことができます。これらのボタンは、フィーダースタックとトレイのモーターコントロールに接続されており、製品をビンに放出するローターを作動させます。チェンジメーカーは大量のコインを保持し、選択が行われた後に正しいチェンジをリリースします。最近のマシンには、デビットカードやクレジットカードを受け入れるためのカードバリデーター、価格の詳細とマシンのステータス情報が記載されたLCDパネル、取引の詳細を音声で顧客に提供するスピーチチップも含まれる場合があります。

設計変更は、市場で入手可能な膨大な数の異なるタイプのボトル、缶、ボックス、バッグ、およびその他のパッケージを処理および分配するためのメカニズムで最も頻繁に発生します。 20オンス（592 ml）のプラスチックソーダボトルが最初に自動販売機に導入されたとき、それらは機械で詰まる傾向がありました。設計者は、これらのボトルを機械に保管して顧客に届ける方法を作り直す必要がありました。製品パッケージの絶え間ない変更により、設計者は常に製品を販売するための実用的でより効率的な方法を探す必要があります。

製造
プロセス

米国で最も人気のあるタイプのベンダーは、ソーダとソフトドリンクの従来の12オンス（355 ml）アルミ缶を販売するコールド缶入りソフトドリンクマシンです。コールドドリンク自動販売機の製造は、多くの場合、すべてのコンポーネントを同時に製造する複数の自動化された同時稼働の組立ラインで行われます。自動販売機の製造プロセスは、自動販売機に投入される製品と同じくらい多様です。

1. キャビネットは、亜鉛メッキ鋼のロールまたはコイルで作られています。組立ラインの開始時に、生の鋼はそれを平らにしてシートに切断する自動プレスを通過します。多くの場合、キャビネットは2つ以上の別々の部品でできています。
2. 次に、他のプレスでシートを打ち抜き、切り込みを入れます。パンチングプロセスにより、ボルトとファスナー用の穴、電気コード用の開口部、通気口用のスリット、およびその他の必要な開口部がキャビネットに作成されます。完成したキャビネットへのコンポーネントの取り付けに対応するために、必要に応じて鋼板のコーナーとエッジに切り欠きがあります。
3. 鋼板は、頑丈な空気および油圧プレスに自動的に出入りします。各プレスは200〜400トン以上の力を発揮します。プレスがエッジを圧着し、金属に曲がりを作成し、スチールをキャビネットの基本形状に成形するときに、鋼板は平らになります。
4. 継ぎ目は、スポット溶接とも呼ばれる抵抗溶接を使用して固定されます。これは、金属表面を溶かす2つの接点を介して高電圧電荷を使用するプロセスです。
5. 最後に、キャビネットはラインから降ろされ、仕上げエリアに運ばれて粉末仕上げが行われ、タンクの設置を待ちます。
6. キャビネットが作られている間、別のラインがタンクを形成します。タンクは、キャビネットの作成に使用されるのと同様のプロセスによって作成されます。亜鉛メッキ鋼は原材料のロールから切り出され、自動化されたラインに入ります。ボルト、フィーダースタック、モーターなどのメカニズムの開口部がシートに打ち抜かれ、溶接後にタンクがキャビネット内により簡単かつ確実に収まるように、コーナーに切り欠きがあります。
7. プレスは必要な成形と曲げを提供し、別々の部品が溶接されてユニット全体を作成します。
8. 次に、タンクは仕上げエリアに運ばれ、正しいキャビネットに取り付けられます。
9. 粉体仕上げの前に、キャビネットは8段階の前処理を受けます。まず、キャビネットは、前処理システムを介してキャビネットを210フィート（64 m）走らせるオーバーヘッドコンベヤーに取り付けられます。コンベヤーの両側に取り付けられたノズルは、重い表面の汚れを取り除くためのアルカリ洗浄から始めて、各段階でキャビネットに完全にスプレーします。
10. 2番目のアルカリ浴は、表面をさらにきれいにします。
11. 次に、キャビネットをすすぎ、リン酸亜鉛でコーティングし、再度すすぎます。
12. 次に、シーラーであるクロム酸を塗布し、表面をもう一度すすぎます。
13. 最後に、表面全体を脱イオン（DI）水で完全にすすぎます。次に、ユニットは350°Fから400°Fの範囲の温度で約30分から1時間乾燥オーブンに入ります。 在庫のある一般的な自動販売機。 （177°Cから204°C）表面に湿気が残らないようにします。
14. 乾燥オーブンを出ると、キャビネットはオーバーヘッドコンベヤーシステムに残り、そこで粉末仕上げプロセスを開始します。このプロセスでは、キャビネットの表面にアクリルパウダーのコーティングを適用し、所定の位置に焼き付けることで、キャビネットをさまざまな色で「塗装」します。キャビネット、タンク、内部機構、およびその他の部品はすべて、コールドカンソーダ自動販売機の製造中に粉末仕上げされる場合があります。
15. キャビネットは、コンベヤーに沿って環境制御されたパウダーブースに移動します。ブースはポリプロピレン製で、余分な粉末を引き付けないため、スプレー効率が向上し、クリーンアップの必要性が少なくなります。各ブースは、18〜22個のスプレーガンの配列で単一の色を適用します。これらはすべて、より良いカバレッジを提供し、空洞に到達し、キャビネットに沿って追跡するために移動するように設計されています。ガンは、キャビネット上に均一な0.0015〜0.002インチ（1.5〜2 mm）の厚さの層でアクリル粉末を塗布します。正に帯電した粉末は、接地されたキャビネットの表面に簡単に付着します。過剰に噴霧された粉末が収集され、バージン粉末と混合され、再噴霧されるため、コーティング材料の無駄がほとんどありません。オーバースプレーされた粉末の95％を回収できます。
16. 粉末の塗布が終了すると、コーティングされたキャビネットがブースを出て、370°F（188°C）で20〜30分間硬化オーブンに入ります。パウダーフィニッシュは永久に焼き付けられます。
17. 完成したキャビネットとタンクは、発泡プロセス、つまりポリウレタンフォーム断熱材を機械の内部に適用するために統合されます。タンクはキャビネットに取り付けられており、発泡を待つ間、両方とも約120-150°F（49-66°C）に予熱されます。正しい温度に達すると、高圧発泡器具が、注意深く計量された材料のショットを使用して、キャビネットとタンクの間の断熱材を吹き飛ばします。フォームは固化し、効果的な断熱だけでなく、キャビネットとタンクにある程度の追加の構造安定性を提供します。

    かつて、発泡剤と呼ばれる発泡断熱材の構造を作成するために使用された樹脂添加剤には、大量のCFCまたはクロロフルオロカーボンが含まれていました。ただし、CFCの使用に関する環境問題により、ハロカーボン（HCFC）代替品や水などの代替発泡剤が使用されるようになりました。

18. 発泡が完了すると、キャビネットの下部に冷凍ユニットが設置されます。これらのユニットは、多くの場合、事前に製造された状態で入手され、所定の位置にスライドされ、しっかりとボルトで固定され、組立ラインの1人のオペレーターによってキャビネットに配線されます。
19. フィーダースタックカラムはキャビネット内に設置できますか。これらのカラムは、キャビネットやタンクの製造に使用されるものと同様の鋼の成形、パンチング、ノッチング、および溶接プロセスを使用して製造および仕上げられます。プロセスは注意深く監視され、正しいサイズのスタックが適切なユニットに一致していることを確認します。
20. 製造の最終段階では、ドアがキャビネットに取り付けられます。外部ドアユニットには、コインや請求書の検証ツール、選択ボタン、コントロールパネル、チェンジチューブ、標識、照明など、コールドドリンク自動販売機の高度な電子機器のほとんどが収納されています。内部ドアは、機械内部の追加のシールとして機能します。缶自動販売機のドアの大部分には、製品を表示するための明確な窓がありません。代わりに、ドアの前面には、マシンのコンテンツを宣伝するアートワーク、ロゴ、およびグラフィックが含まれていることがよくあります。ただし、ボトル、キャンディー、スナックを販売する機械には、多くの場合、Lexanまたはその他の丈夫で壊れにくい素材で作られた透明な窓があります。
21. 基本的なドアシェルは、キャビネットやタンクとほぼ同じ方法で作成および仕上げられますが、外部ドアのコントロールに対応するために追加のパンチが必要です。ドアのコンポーネントは、多くの場合、組立ラインではなく、1つの領域で可能な限り完全に組み立てられます。正しいドアが正しいキャビネットに取り付けられていることが重要です。そのため、ドアとユニットのマッチングでエラーが発生する可能性を減らすために、ドアアセンブリは一元化されています。製造中、ドアは回転するインデックス可能なカルーセルに配置され、オペレーターがドアを回して移動できるようにします。
22. すべての組み立てアイテムは、このカルーセルにある間、ドアに配置されます。オペレーターは、コインと請求書のバリデーター、カードアクセプター、選択ボタン、LCDディスプレイ、およびその他の外部コントロールを適切な場所に取り付け、ボルトまたはネジで取り付けます。選択ボタンは、適切な缶スタックのモーターに配線されています。シルクスクリーンのLexanのフロントパネルは、ドアのチャネルに取り付けられています。照明器具はボルトで固定され、電源に配線されています。完成したドアはキャビネットに運ばれ、自動的に取り付けられます。完成した缶ソーダ自動販売機は、品質チェックとテストの準備ができています。

品質管理

完成した機械は、組み立て後にテストされます。すべての電子部品が適切に機能し、缶スタックが正しく取り付けられていること、および缶が正確かつ安全に分注されていることを確認するためにチェックが行われます。問題が見つかった場合、マシンは複数のユニットを保持できるステーションに送られます。リワーク技術者が必要な修理を行い、機械が再度テストされます。問題が解決しない場合、ユニットは拒否され、フラグが立てられます。

追加のテストには、ユニットの内部温度を30-31°F（-1--0.5°C）に「プルダウン」する冷凍プルダウンテストが含まれます。このテストは、機械制御と温度制御が正しく機能していることを確認します。

テストされたユニットは、最終的な目視チェックを受けてから、洗浄され、透明なプラスチックのシュリンクラップで包まれます。完成した自動販売機はコンベヤーで倉庫に運ばれ、そこで梱包されて顧客に出荷できるようになります。

未来

2000年、コカ・コーラカンパニーは、アトランタのマルコーニオンラインのオンライン「Dial-a-Coke」自動販売技術に1億ドル以上を投資する計画を発表しました。自動販売機の場合、このテクノロジーにより、効率、データ収集、およびメンテナンスが向上します。機械はリモート診断を採用して、機械の補充またはサービスが必要になったときに本社のスタッフに警告します。詳細な在庫状況は一元化された場所に送信されるため、ルートドライバーと技術者は、ルートを開始する前に、マシンに補充するために必要な製品を正確に知ることができます。洗練されたデータ収集により、どの製品が販売されているか、どのアイテムをより人気のある商品に交換する必要があるかについて、より迅速なフィードバックが提供されます。機械はトランザクションに関するリアルタイムのデータを送信し、企業が現金と株式の説明責任に関するより厳密な管理とより正確なデータを可能にします。顧客にとって、Dial-a-Cokeテクノロジーはキャッシュレス購入を可能にします。消費者は携帯電話を使用して特定の自動販売機にダイヤルアップし、ソフトドリンクを選択して支払うことができます。

データをマシンに送信することもできます。たとえば、価格を変更するには、通常、技術者が機械を実際に訪問して手作業で変更する必要があります。リモート自動販売機を使用すると、リモートで変更を加えることができるため、ベンダーはプロモーション価格やピーク時以外の時間帯の値下げなどの条件に柔軟に対応して、全体的な販売量を増やすことができます。キャッシュレスシステムはまた、いつでも自動販売機に保管される現金の量を減らすことにより、機械の盗難や破壊行為を減らします。 APiは、クレジットカードまたはデビットカードを受け入れる自動販売機ですでに生産を開始しています。

2001年初頭のワイヤレスマシン監視システムの技術的進歩により、企業はリモート販売サイトを監視および保守するための一種の広域ネットワークとしてインターネットを利用できるようになりました。ハンドヘルドコンピュータは、販売および在庫データをマシンから直接キャプチャする方法としてもますます人気が高まっています。

詳細情報

定期刊行物

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その他

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ジェフリー W. ロバーツ