(57)【要約】  トレー包装用のフレキシブル組立ライン（３０、２１０、２１２、２７６）は、トレー（７６、８０、８４、８８、９０）を提供するためのトレーディスペンサ（３２、６２）と、トレーディスペンサ（３２、６２）の近傍にあり、食品物品または非食品物品をトレー（７６、８０、８４、８８、９０）上に自動的に配置するための積み込みステーション（３４、３６、３８、２１４、２１６、２１８、２３４、２３６、２３８、２５０）と、を含む。
2015510472.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレー包装用のフレキシブル組立ライン（３０、２１０、２１２、２７６）であって、
トレー（７６、８０、８４、８８、９０）を提供するためのトレーディスペンサ（３２、６２）と、
前記トレーディスペンサ（３２、６２）の近傍にあり、食品物品または非食品物品を前記トレー（７６、８０、８４、８８、９０）上に自動的に配置するための積み込みステーション（３４、３６、３８、２１４、２１６、２１８、２３４、２３６、２３８、２５０）と、
を含む、フレキシブル組立ライン（３０、２１０、２１２、２７６）。
【請求項２】
完成後のトレーパッケージを前記積み込みステーション（３４、３６、３８、２１８、２３４、２３６、２３８）から取り去るために前記積み込みステーション（３４、３６、３８、２１８、２３４、２３６、２３８）に連結されているトレーからカートへの積み込みステーション（４４、６８）をさらに含む、請求項１に記載のフレキシブル組立ライン（３０、２１０、２１２、２７６）。
【請求項３】
前記トレーディスペンサ（３２、６２）、前記積み込みステーション（３４、３６、３８、２１８、２３４、２３６、２３８）、前記トレーからカートへの積み込みステーション（４４、６８）またはこれらいずれかの組み合わせを連結するコンベア（４６）をさらに含む、請求項１または２に記載のフレキシブル組立ライン（３０、２１０、２１２、２７６）。
【請求項４】
食品物品および非食品物品（２４２）の品質を点検するための検査および不合格品ステーション（４２、４３）をさらに含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載のフレキシブル組立ライン（３０、２１０、２１２、２７６）。
【請求項５】
前記食品物品または前記非食品物品を組織化するための少なくとも１つのソータ（５４、５６、５８）をさらに含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載のフレキシブル組立ライン（３０、２１０、２１２、２７６）。
【請求項６】
前記トレーディスペンサ（３２、６２）、前記積み込みステーション（３４、３６、３８、２１４、２１６、２１８、２３４、２３６、２３８）、前記トレーからカートへの積み込みステーション（４４、６８）、前記コンベア（４６）、前記検査および不合格品ステーション（４２、４３）またはこれらいずれかの組み合わせが、前記食品物品または非食品物品（２４２）をピッキングするための産業用ロボット（３２、７８、８２、８６、２９２）を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載のフレキシブル組立ライン（３０、２１０、２１２、２７６）。
【請求項７】
前記トレーディスペンサ（３２、６２）、前記積み込みステーション（３４、３６、３８、２１４、２１６、２１８、２３４、２３６、２３８）、前記トレーからカートへの積み込みステーション（４４、６８）、前記コンベア（４６）、前記検査および不合格品ステーション（４２、４３）、前記産業用ロボット（３２、７８、８２、８６、２９２）またはこれらいずれかの組み合わせが、種々の物体の形状を認識するためのマシンビジョンを有する、請求項１〜６のいずれか一項に記載のフレキシブル組立ライン（３０、２１０、２１２、２７６）。
【請求項８】
前記トレーディスペンサ（３２、６２）、前記積み込みステーション（３４、３６、３８、２１４、２１６、２１８、２３４、２３６、２３８）、前記トレーからカートへの積み込みステーション（４４、６８）、前記コンベア（４６）、前記検査および不合格品ス
テーション（４２、４３）、前記産業用ロボット（３２、７８、８２、８６、２９２）またはこれらいずれかの組み合わせが種々の物体の表面性状用のマシンビジョンを有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載のフレキシブル組立ライン（３０、２１０、２１２、２７６）。
【請求項９】
前記トレーディスペンサ（３２、６２）、前記積み込みステーション（３４、３６、３８、２１４、２１６、２１８、２３４、２３６、２３８）、前記トレーからカートへの積み込みステーション（４４、６８）、前記コンベア（４６）、前記検査および不合格品ステーション（４２、４３）、前記産業用ロボット（３２、７８、８２、８６、２９２）またはこれらいずれかの組み合わせの少なくとも２つがニューラルネット処理のために連結されている、請求項１〜８のいずれか一項に記載のフレキシブル組立ライン（３０、２１０、２１２、２１４、２１６、２１８）。
【請求項１０】
前記トレーディスペンサ（３２、６２）、前記積み込みステーション（３４、３６、３８、２１４、２１６、２１８、２３４、２３６、２３８）、前記トレーからカートへの積み込みステーション（４４、６８）、前記コンベア（４６）、前記検査および不合格品ステーション（４２、４３）、前記産業用ロボット（３２、７８、８２、８６、２９２）またはこれらいずれかの組み合わせが、それを、他に影響することなく当該フレキシブル組立ライン（３０、２１０、２１２、２１４、２１６、２１８）の他の部品から分離することができるように当該フレキシブル組立ライン（３０、２１０、２１２、２１４、２１６、２１８）にモジュラ式に連結されている、請求項１〜９のいずれか一項に記載のフレキシブル組立ライン（３０、２１０、２１２、２７６）。
【請求項１１】
前記積み込みステーション（３４、３６、３８、２１４、２１６、２１８、２３４、２３６、２３８）が、箱（２２２、２２４）に食品物品または非食品物品（２４２）を供給するためのコンベア（２３２）と、空箱（２２６、２２８）を除去するための別のコンベア（２３０）と、を含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のフレキシブル組立ライン（３０、２１０、２１２、２７６）。
【請求項１２】
食品物品または非食品物品（２４２）を手動積み込み、積み下ろしまたは点検するための手動積み込みステーション（４０）をさらに含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のフレキシブル組立ライン（３０、２１０、２１２、２７６）。
【請求項１３】
食品物品または非食品物品（２４２）を移送するための可動積み込みトレー（２６８）を有するシェルビングカルーセルをさらに含む、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のフレキシブル組立ライン（３０、２１０、２１２、２７６）。
【請求項１４】
制御のために当該フレキシブル組立ライン（３０、２１０、２１２、２１４、２１６、２１８）のメインコンピュータ（４８）に接続されたタッチスクリーン式ディスプレイ（５０、５２）をさらに含む、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のフレキシブル組立ライン（３０、２１０、２１２、２７６）。
【請求項１５】
包装後のトレーアセンブリまたは空トレー（７６、８４、８８、９０）を取るための無人搬送車（２７４）をさらに含む、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のフレキシブル組立ライン（３０、２１０、２１２、２７６）。
【請求項１６】
回転可能な食品ホッパ（２５４）と、ダイバータ（２５６）と、コンベア（４６、２５８）と、を含む、自動食品物品ディスペンサ（２５２）であって、前記回転可能な食品ホッパ（２５４）が、食品物品（２４２）を貯蔵するための少なくとも１つの隔室を有する、自動食品物品ディスペンサ（２５２）をさらに含む、請求項１〜１５のいずれか一項に
記載のフレキシブル組立ライン（３０、２１０、２１２、２７６）。
【請求項１７】
前記産業用ロボット（３２、７８、８２、８６、２９２）が回転用のエンドエフェクタ（２９８）を有する、請求項６〜１０のいずれか一項に記載のフレキシブル組立ライン（３０、２１０、２１２、２７６）。
【請求項１８】
前記産業用ロボット（３２、７８、８２、８６、２９２）が振動用のエンドエフェクタ（２９８）を有する、請求項６〜１０または１７のいずれか一項に記載のフレキシブル組立ライン（３０、２１０、２１２、２７６）。
【請求項１９】
前記産業用ロボット（３２、７８、８２、８６、２９２）が加熱用のエンドエフェクタ（２９８）を有する、請求項６〜１０および１７、１８のいずれか一項に記載のフレキシブル組立ライン（３０、２１０、２１２、２７６）。
【請求項２０】
前記産業用ロボット（３２、７８、８２、８６、２９２）のエンドエフェクタ（２９８）を洗浄するための洗浄および滅菌ステーションをさらに含む、請求項１〜１９のいずれか一項に記載のフレキシブル組立ライン（３０、２１０、２１２、２７６）。
【請求項２１】
前記コンベア（４６、２２０、２３０、２３２、２４０、２５８）のベルト（６０）を洗浄するための洗浄および乾燥ステーションをさらに含む、請求項１〜２０のいずれか一項に記載のフレキシブル組立ライン（３０、２１０、２１２、２７６）。
【請求項２２】
前記フレキシブル組立ライン（３０、２１０、２１２、２７６）の１つまたは複数を有する配膳センター。
【請求項２３】
トレー包装のためにフレキシブル組立ラインを使用する方法（１００）であって、
トレー（７６、８０、８４、８８、９０）を受け取るステップと、
食品または非食品物品（２４２）を提供するステップと、
前記食品または非食品物品（２４２）を前記トレー（７６、８０、８４、８８、９０）上に自動的に積み込むステップと、
を含む、方法。
【請求項２４】
前記トレー（７６、８０、８４、８８、９０）と、前記食品または非食品物品（２４２）と、積み込み済トレー（８４、８８、９０）と、をマシンビジョンによって検査するステップをさらに含む、請求項２３に記載の方法（１００）。
【請求項２５】
搬送のため積み込み済トレー（８４、８８、９０）をカート（６８）内に移すステップをさらに含む、請求項２３または２４に記載の方法（１００）。
【請求項２６】
トレー包装（３０、２１０、２１２、２７６）のためのフレキシブル組立ラインを設置する方法（１００）であって、
トレー（７６、８０、８４、８８、９０）を呈示するためのトレーディスペンサ（３２、６２）を用意するステップと、
食品物品または非食品物品を前記トレー（７６、８０、８４、８８、９０）上に自動的に配置するために、（固定ツールを備えた）前記トレーディスペンサ（３２、６２）の近傍に積み込みステーション（３４、３６、３８、２１４、２１６、２１８、２３４、２３６、２３８、２５０）を呈示するステップと、
を含む、方法。
【請求項２７】
マシンビジョンの画像処理用のソフトウェアパッケージを搭載するステップを含む、ト
レー包装（３０、２１０、２１２、２７６）のためのフレキシブル組立ラインを構成する方法（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、トレーアセンブリ、品質ビジョン検査および包装のためのフレキシブル組立ラインに関する。本願は、また、トレー包装のためにフレキシブル組立ラインを使用する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
食品配膳業では、食品および刃物類はしばしばトレーで提供される。更に、各種の食品は、通常、トレーに整然と配置された別個の容器において提供される。航空会社、軍隊または病院食配膳業界などにおいて食品が大量多品種で供給される場合、食品および刃物類を有するトレーの包装は複雑かつ大きな労力を要することになる。食品を絶えず連続的に供給する必要がある場合、一貫性、柔軟性および効率は高品質の配膳業界において重要な要素になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、トレーアセンブリ、品質検査および／または包装のための新規かつ有用なフレキシブル組立ラインを提供することを目的とする。本発明は、また、フレキシブル組立ラインを使用するための新規かつ有用な方法を提供することを目的とする。本発明に必要な特徴は独立請求項によって提供される一方で、本発明の他の有利な特徴は従属請求項によって提供される。本願は２０１２年１月１０日出願のシンガポール特許出願ＳＧ２０１２００２０３−６号明細書の優先権を主張する。先願の内容全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の態様によれば、フレキシブル組立ラインは、トレーを提供するためのトレーディスペンサと、トレーディスペンサ近傍の積み込みステーションと、を含む。積み込みステーションは食品物品または非食品物品をトレー上に自動的に配置するための固定ツールを有する。トレーディスペンサはトレーを提供するためのデバイスまたはマシンである。例えば、トレーディスペンサは、分配のためにトレーまたはトレーを積み重ねたものを保持することができる、カート、トロリー棚または空間を含む。トレーは、通常、通常わずかに上昇した縁端を有する平坦で浅い容器または入れ物として公知であり、食品の物品／容器、ガラス、磁器等を担持、保持または表示するために使用される。トレーは、食品容器とは違い、トレーが通常食品物質に直に接触しないという点で食品容器とは異なる。固定ツールは多くの形態をとることができる。例えば、固定ツールは一致する形状を有する食品物品または非食品物品のみがオリフィスを透過しトレー上に落下することができるように所定の形状のオリフィスを有するジグである。積み込みステーションはフレキシブル組立ラインが多様な物品を処理することができるように様々なタイプの固定ツールまたはジグを有することができる。積み込みステーションは適切なソフトウェアパッケージをインストールしたコンピュータもしくは１つまたは複数のＰＬＣ（プログラマブル論理制御装置）のいずれかによって自動的に動作されうるため、フレキシブル組立ラインは連続的に動作することができる。大きな労力を要することで知られている大量の配膳サービスを絶えず提供する場合、フレキシブルアセンブリは効率的かつ信頼性の高い配膳解決策を提供し、手動トレー包装の人的ミスを低減する。したがって、フレキシブルアセンブリはトレーにおいて新鮮さが向上した食品を提供することができる。
【０００５】
フレキシブル組立ラインは、完成後のトレーパッケージを積み込みステーションから取り去るために積み込みステーションに連結されている、トレーからカートへの積み込みス
テーション（ｔｒａｙ−ｔｏ−ｃａｒｔ  ｌｏａｄｉｎｇ  ｓｔａｔｉｏｎ）をさらに含みうる。フレキシブル組立ラインは、集合的にトレーアセンブリまたはサブアセンブリとして公知の所定のパターン／構成に従い種々の食品物品または非食品物品をトレー上に配置するための生産ラインである。フレキシブル組立ラインのその端部が完成後のトレーアセンブリによって詰まることのないように、完成後のトレーアセンブリはフレキシブル組立ラインから取り去ることができ、かつカート内に適切に積み重ねることができる。トレーからカートへの積み込みステーションはフレキシブル組立ラインの端部を効率的に空けることができ、完成後のトレーアセンブリが満載されたカートを提供することができる。カートは、一時的な保管のため倉庫にまたは食品配膳のため航空機に車輪で運ぶことも運送することもできる。
【０００６】
フレキシブル組立ラインは、トレーディスペンサ、積み込みステーション、トレーからカートへの積み込みステーション、またはこれらいずれかの組み合わせを連結するコンベアをさらに含んでもよい。コンベアは材料を１つの位置から別の位置に移動させる機械的な荷役機器である。コンベアは多種多様な食品（例えば、ヨーグルトのカップ）または非食品物品（例えば、刃物類のパッケージ）の迅速かつ効率的な運搬を提供する。コンベアはベルトコンベア、チェーンコンベアまたは両方の組み合わせとすることができる。コンベアはフレキシブル組立ラインを収容する配膳センターの建築条件によって床取付式であっても天井取付式であってもよい。
【０００７】
フレキシブル組立ラインは、食品物品および非食品物品の品質を点検するための検査および不合格品ステーションをさらに含みうる。トレー、食品物品または非食品物品は所定の品質基準に照らして検査される。例えば、食品物品または非食品物品を担持するのに好適であるためにはトレーに塵、水垢および変形があってはならない。トレー上に積み込まれる前に封止された水のカップに塵または漏れがあってはならない。トレー包装の品質準拠のために検査および不合格品ステーションに所定の品質基準が予め導入される。一実施形態においては、検査および不合格品ステーションはトレーアセンブリまたはサブアセンブリの重量を合格または不合格の許容重量の所定の範囲に照らして測定する。
【０００８】
フレキシブル組立ラインは食品物品または非食品物品を組織化するための１つまたは複数のソータをさらに含んでもよい。時として、食品物品または非食品物品は容器／バスケット内に無作為に集められる。ソータは積み込みステーションまたはオペレータが物品を効率的にピッキングすることができるようにこれら物品を整理された状態に配置する。ソータは傾斜トレーソータ（ｔｉｌｔ  ｔｒａｙ  ｓｏｒｔｅｒ）、交差ベルトソータ（ｃｒｏｓｓ  ｂｅｌｔ  ｓｏｒｔｅｒ）、キャリアソータ（ｃａｒｒｉｅｒ  ｓｏｒｔｅｒ）またはこれらいずれかの組み合わせとされうる。
【０００９】
トレーディスペンサ、積み込みステーション、トレーからカートへの積み込みステーション、コンベア、検査および不合格品ステーションまたはこれらいずれかの組み合わせは、食品物品または非食品物品をピッキングするための産業用ロボットを含みうる。産業用ロボットは、３つ以上の軸においてプログラム可能な、自動的に制御された再プログラム可能な多目的マニピュレータである。産業用ロボットは、多関節ロボットであっても、スカラロボットであっても、デルタロボットであっても、直交座標ロボット（ガントリロボットまたはｘ−ｙ−ｚロボットとしても知られる）であってもよい。産業用ロボットは様々なタイプのトレーアセンブリを組み立てるために再プログラムされうるものであり、様々な距離にあるステーションまたはコンベアベルトに届くことができる。したがって、フレキシブル組立ラインは多種多様な配膳ニーズを満たすよう適応可能になる。例えば、機内用配膳センターにおいては、産業用ロボットは洋食のトレーアセンブリを５０セット提供するためのソフトウェアプログラムをロードすることができ、続いてベジタリアン食のトレーアセンブリを提供するための別のソフトウェアプログラムをロードすることができ
る。
【００１０】
トレーディスペンサ、積み込みステーション、トレーからカートへの積み込みステーション、コンベア、検査および不合格品ステーション、産業用ロボット、ロボットアームまたはこれらいずれかの組み合わせは種々の物体の形状を認識するためのマシンビジョン性能を有するために接続されたカメラおよびコンピュータを有してもよい。マシンビジョンはこれらマシンが物体を見つけることを可能にするのみならず、それはまた、これらマシンが食品または非食品物品を無作為に散乱した物品のパイル／プールからピッキングし、トレーアセンブリまたはサブアセンブリの形成において選択した物品をトレー上に移動させることができるようにこれらマシンの動きを案内する。特に、マシンビジョンまたはコンピュータビジョンは、特徴検出および特徴抽出の領域において、画像輝度が鮮明に変化する、またはより形式的には、不連続性を有するデジタル画像の箇所を特定することを目的とする。検出されたエッジは、カメラで捕捉された画像がトレー包装に所望される食品または非食品物品であるかをマシンが認識できるように物体の境界を形成する。画像捕捉、画像処理およびプログラム実行は１つまたは複数のコンピュータによって効率的になされうるため、形状認識を迅速に実施することができ、包装速度を著しく向上することができる。
【００１１】
トレーディスペンサ、積み込みステーション、トレーからカートへの積み込みステーション、コンベア、検査および不合格品ステーション、産業用ロボットまたはこれらいずれかの組み合わせは種々の物体の表面性状を走査するためのマシンビジョン性能を得るために接続されたカメラおよびコンピュータを有しうる。１つまたは複数のこれらマシンは、したがって、食品物品または非食品物品の包装用フィルムの表面亀裂を通知し、トレー、食品物品または非食品物品のいずれかの塵または汚れを観察することができる。予め搭載された品質基準を確認すると、これらマシンは、高コストであり、かつトレーアセンブリの提供における時間の無駄になる、不良のトレー、食品物品または非食品物品の組み立てを防止することができる。
【００１２】
マシンビジョン画像処理の方法は、画素カウント（明画素または暗画素を計数する）と、閾値処理（グレー階調を含む画像を単にモノクロに変換する、またはグレースケール値に基づく分割を使用する）と、セグメンテーション（画像の表示を、より意味をなし、かつ分析がより容易なものに単純化および／または変更するためにデジタル画像を複数のセグメントに分割する）と、ブロブ検出および操作：連結した画素の不連続な（ｄｉｓｃｒｅｔｅ）ブロブの画像を画像ランドマークとして検査する）と、パターン認識（特定のパターンのテンプレート照合、検出、照合および／または計数を含む、と、を含む。パターン認識は、回転しても、別の物体によって部分的に隠れても、サイズが様々であってもよい物体の位置決めを含んでもよい。方法は、色識別、バーコード、データマトリックスおよび「２次元バーコード」表示、光学文字認識（シリアル番号などの文字の自動読み取り）、計測：物体寸法の測定（例えば、画素、インチまたはミリメートルにおける）およびフィルタリング（例えば、形態学的フィルタリング）を更に含む。
【００１３】
ニューラルネット処理のために、トレーディスペンサ、積み込みステーション、トレーからカートへの積み込みステーション、コンベア、検査および不合格品ステーション、産業用ロボットまたはこれらいずれかの組み合わせの２つ以上が連結されてもよい。ニューラルネット処理は、フレキシブル組立ラインが種々の機械の包装速度を調整することを可能にし、欠陥に遭遇した場合にオペレータに警報を送るか、種々の食品物品または非食品物品を要求するためのリクエストを送る、重み付きの、自己訓練式多変量意思決定（ｗｅｉｇｈｔｅｄ  ａｎｄ  ｓｅｌｆ−ｔｒａｉｎｉｎｇ  ｍｕｌｔｉ−ｖａｒｉａｂｌｅ  ｄｅｃｉｓｉｏｎ  ｍａｋｉｎｇ）である。したがって、フレキシブル組立ラインは知的になり人的介入の必要が低下する。フレキシブル組立ラインを使用する人件費が削減され
る。
【００１４】
トレーディスペンサ、積み込みステーション、トレーからカートへの積み込みステーション、コンベア、検査および不合格品ステーション、産業用ロボットまたはこれらいずれかの組み合わせは、他に影響を及ぼすことなくそれをフレキシブル組立ラインの他の部品から分離することができるようフレキシブル組立ラインにモジュラ式に連結されうる。モジュラ式の設計、または「設計におけるモジュール性」は、フレキシブル組立ラインを、独立して作製することができ、かつその後、様々なフレキシブルアセンブルラインにおいて複数の機能を駆動するために使用されうるより小さな部品（モジュール）に更に分割する手法である。モジュラ式の設計を有するフレキシブル組立ラインは以下の特性を有する。
Ｉ．隔離された自己内蔵型の機能的要素を含む、分離された、適応可能な、再利用可能なモジュールへの機能的分割、
ＩＩ．モジュール機能のオブジェクト指向記述を含む、明確に定義されたモジュール式インターフェースの厳密な使用、および、
ＩＩＩ．技術の透明性を達成するための変更の容易性、および可能な範囲における、キーインターフェースの業界標準の使用。
【００１５】
積み込みステーションは、食品物品または非食品物品を有する箱を供給するためのコンベアと、空箱を除去するための別のコンベアと、を含んでもよい。コンベアは、任意選択的に、マシンステーションとフレキシブル組立ラインのロボットとを連結する主要コンベアに連結される。積み込みステーションのコンベアは、供給の不足により遅延することなく積み込みステーションがその動作性能（ｏｐｅｒａｔｉｏｎ  ｃａｐａｃｉｔｙ）を完全に利用することができるように投入材料（例えば、食品物品）の供給および完成材料（空トレー）の除去を容易にする。
【００１６】
フレキシブル組立ラインは、食品物品または非食品物品を手動積み込み、積み下ろしまたは点検するための手動積み込みステーションをさらに含みうる。任意選択の手動積み込みステーションは、フレキシブル組立ラインが、更に、ロボットのエンドエフェクタにより扱うには脆弱すぎる一部の食品物品の包装に適応可能とすることができる。手動積み込みステーションは、更に、時々必要とされうる人的介入を可能にする。
【００１７】
フレキシブル組立ラインは、食品物品または非食品物品を移送するための可動積み込みトレーを有するシェルビングカルーセル（ｓｈｅｌｖｉｎｇ  ｃａｒｏｕｓｅｌ）をさらに含んでもよい。シェルビングカルーセルは、あるいは、手動であっても電動であってもよい自動箱スタッカおよびカルーセルとして公知である。シェルビングカルーセルはシェルビングカルーセルの両側のオペレータが自身の都合の良いときに互いに干渉することなく食品物品または非食品物品を積み込むまたは回収することを可能にする。例えば、オペレータは一方の側において空の棚に刃物類のパッケージを積み込むことができる一方で、別のオペレータはシェルビングカルーセルの逆側からバターパックをとることができる。シェルビングカルーセルを使用した積み込みおよび積み下ろし効率は固定シェルビングのものよりもかなり高い。
【００１８】
フレキシブル組立ラインは、フレキシブル組立ラインを制御するためにフレキシブル組立ラインのメインコンピュータに接続されているタッチスクリーン式ディスプレイをさらに含みうる。タッチスクリーンは容易な動作をオペレータがわかる直感的ユーザインタフェースを提供する。タッチスクリーンにより、更に、しばしば不適切に配置される、食品によって汚染される、または偶発的な衝突によって容易に破損する余分なキーボードおよびマウスを回避する。
【００１９】
フレキシブル組立ラインは、包装後のトレーアセンブリまたは空トレーを取るための無人搬送車（ＡＧＶ）をさらに含んでもよい。無人搬送車は、フレキシブルアセンブリが異なるマニュアルに従い異なるタイプのトレーパッケージを包装するよう変更することができるように、特定の食品物品または非食品物品を取るため種々の指定された場所に行くようにプログラムされてもよい。人的エラーは無人搬送車をプログラムすることおよびフレキシブル組立ラインと連結することによって減少する。
【００２０】
フレキシブル組立ラインは、回転可能な食品ホッパと、ダイバータと、コンベアと、を含む、自動食品物品ディスペンサをさらに含みうる。回転可能な食品ホッパは食品物品を保管するための１つまたは複数の隔室を有する。使用時、回転可能な食品ホッパはそれら各々の隔室内の様々な物品がダイバータ内に整然と落下されうるように回転および振動する。コンベアは多種多様な物品を受け取るためのいくつかのレーンを下に有する。トレーアセンブリを包装するために適切な物品が指示されたレーンにそれぞれ送られるようにダイバータはその開口部を下に向けてレーンに照準する。
【００２１】
産業用ロボットは回転用のエンドエフェクタを有してもよい。エンドエフェクタはロボットアームの端部にあるデバイスであり、周囲と相互作用するように設計されている。エンドエフェクタはグリッパまたはツール（例えば、真空吸着カップ）を含んでもよい。グリッパは２本指、３本指または更には５本指のものとされうる。積み重ねられたカップをピッキングする場合、積み重ねられたカップの間に部分真空が存在する場合がある。産業用ロボットが上のカップを持ち上げると、下の１つまたは複数のカップも部分真空のために持ち上げられる場合がある。回転によって、下のカップは容易に落下し、トレー包装の二重ピッキングミス（ｄｏｕｂｌｅ−ｐｉｃｋｉｎｇ  ｍｉｓｔａｋｅ）を回避する。
【００２２】
産業用ロボットは振動用のエンドエフェクタを有しうる。エンドエフェクタが振動すると、下のカップは上のカップから真直に外れることができ、再度、産業用ロボットによる二重ピッキングの問題を回避する。
【００２３】
産業用ロボットは加熱用のエンドエフェクタを有してもよい。例えば、ピッキングしたカップが迅速に加熱されるようにエンドエフェクタはそのエンドエフェクタにおいて熱気を循環させることができる。上のカップの下の「滑らかなカップ」は２つのカップ間の異なる熱膨張により上のカップから自身で分離するものと思われる。
【００２４】
フレキシブル組立ラインは産業用ロボットのエンドエフェクタを洗浄するための洗浄および滅菌ステーションをさらに含みうる。洗浄および滅菌ステーションは、水、加圧空気、消毒ジェル、泡および液体溶液などの１つまたは複数の洗浄流体を収容するバケツを含む。バケツは洗浄流体が循環することができるように注入口と流出口とを有してもよく、内部に浸されたエンドエフェクタの洗浄のため交換される。
【００２５】
フレキシブル組立ラインはコンベアのベルトを洗浄するための洗浄および乾燥ステーションをさらに含んでもよい。コンベアまたはコンベアのベルトはトレーまたは食品容器に接触するため、コンベアまたはベルトは食品粒子で汚染される場合がある。洗浄および乾燥ステーションは、種々の食品物品および非食品物品が互いに交差汚染することを防止するようにコンベアまたはベルトに洗浄／浄化、乾燥またはこれらの組み合わせを提供する。例えば、コンベアまたはベルトに水が噴霧され、加圧空気流が吹き付けられる。コンベアまたはベルトには更に細菌を駆除するために赤外線または紫外線が照射されうる。コンベアまたはベルトは食品残渣の回収のためちり取り／トラフが下に配置されている間に更にブラシで拭き取られてもよい。
【００２６】
フレキシブル組立ラインは１つまたは複数の害虫駆除用引き出しを含みうる。引き出し
はコンベアなどのマシン／ステーションのうちの１つの隣に取り付けられているか備え付けられている容器である。引き出し内の害虫駆除用薬剤が誤って通路上に落下し食品汚染の原因となることを防止するように引き出しは食品物品または非食品物品の通路の下に設けられている。害虫駆除用引き出しはフレキシブル組立ラインへの寄生虫などの侵入を防止するのに有用である。
【００２７】
適用例には、更に、１つまたは複数のフレキシブル組立ラインを有する機内用配膳センターがある。機内用配膳センターは空港の多数の航空会社／便に配膳するために包装後のトレーアセンブリで食事を提供する。フレキシブル組立ラインは多大な柔軟性および効率を有して連続的に動作することができるため、機内用配膳センターおよび空港の作業能率は著しく向上するであろう。
【００２８】
本発明の第２の態様によれば、本発明はトレー包装のためにフレキシブル組立ラインを使用する方法を提供する。方法は、空の、または部分的に組み立てられた／充填されたトレーを受け取る第１ステップと、食品または非食品物品を提供する第２ステップと、食品または非食品物品をトレー上に自動的に積み込む第３ステップと、を含む。積み込みは１つまたは複数のマシンによって実施されるため、フレキシブル組立ラインの作業能率、精度および信頼度はトレー包装用の手動アセンブリよりもかなり高くなる。
【００２９】
方法は、トレー、食品または非食品物品、積み込み済トレーをマシンビジョン（ＭＶ）によって自動的に検査するステップをさらに含みうる。マシンビジョン動作シーケンスには、後の処理に必要な識別を提供する１つまたは複数のカメラ、レンズおよび照明を使用することによる画像の取得を含む。マシンビジョンソフトウェアパッケージは、したがって、種々のデジタル画像処理技術を用いて必要な情報を抽出し、抽出された情報に基づき決定を行う（例えば合格／不合格）。マシンビジョン適用例は２次元画像化、３次元画像化またはその両方を使用して解決されてもよい。マシンビジョンは、高精度、高効率および高品質のトレー包装を実現するためにフレキシブルアセンブリにフィードバックを提供する。フレキシブル組立ラインの代替的なまたは補完的なフィードバックはジグ、取付具、所定の形状のオリフィス、位置スイッチおよびトレーアセンブリの重量測定によって提供されてもよい。
【００３０】
方法は、積み込み済または完成後のトレーを輸送のためにカートに移すステップをさらに含んでもよい。完成後または不合格のいずれかのトレーアセンブリは一時保管施設または航空機への積み出しのためにカート内に素早く積み重ねられる。搬送の実施は動作時フレキシブル組立ラインが混雑することを防止するが、これは配膳センターが大量の食品を提供するために大いに所望されることである。
【００３１】
本発明の第３の態様によれば、適用例はトレー包装のためのフレキシブル組立ラインを導入する方法を提供する。方法は、トレーを呈示するためのトレーディスペンサを提供するステップと、食品物品または非食品物品をトレー上に自動的に配置するために、固定ツール（例えば、ロボットアームまたは産業用ロボット）を備えたトレーディスペンサを積み込みステーションの近傍に呈示する更なるステップと、を含む。大量かつ多品種の食品を供給するために配膳センター内において複数のフレキシブルアセンブリラインが導入されるとともに互いに連結されてもよい。
【００３２】
本発明の第４の態様によれば、適用例はトレー包装のためのフレキシブル組立ラインを構成する方法を提供する。方法は、マシンビジョンの画像処理用のソフトウェアパッケージを搭載するステップを含む。ソフトウェアパッケージは様々なステーションの動作、フレキシブル組立ラインのマシンビジョンまたはトレーアセンブリの包装メニューを制御するために利用されうる。
【００３３】
添付の図は、実施形態を示し、開示される実施形態の原理を説明するための役割を果たす。しかしながら、これら図は説明目的のみのために示されるものであり、画定する関連する発明の範囲を定めるためのものではないことを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】トレー包装用の第１フレキシブリ組立ライン（ｆｌｅｘｉｂｌｙ  ａｓｓｅｍｂｌｙ  ｌｉｎｅ）を示す。
【図２】第１フレキシブル組立ラインを使用するためのプロセスフロー図を示す。
【図３】トレー包装用の第２フレキシブル組立ラインを示す。
【図４】第２フレキシブル組立ラインの斜視図を示す。
【図５】トレー包装用の第３フレキシブル組立ラインを示す。
【図６】第３フレキシブル組立ラインの別の図を示す。
【図７】非食品用ビジョンロボットモジュールを示す。
【図８】別の非食品用ビジョンロボットモジュールを示す。
【図９】食品用ビジョンロボットモジュールを示す。
【図１０】別の食品用ビジョンロボットモジュールを示す。
【図１１】フレキシブルアセンブリラインのうちの１つのための自動式カルーセルを示す。
【図１２】第１フレキシブル組立ラインの一部分を示す。
【図１３】自動箱スタッカおよびカルーセルを示す。
【図１４】自動箱スタッカおよびカルーセルを使用するためのプロセスフロー図を示す。
【図１５】２つの積み重ねられたカップをピッキングするロボットアームを示す。
【図１６】取り付けられたカップを振るい落とすためにねじるロボットアームを示す。
【図１７】取り付けられたカップを振るい落とすために振動するロボットアームを示す。
【図１８】取り付けられたカップを取り外すために加熱するロボットアームを示す。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
本願の例示的な、非限定的な実施形態をここで上述の図を参照して記載する。
【００３６】
両図１および図２は本発明の一実施形態に関連する。特に、図１は、トレー包装３０用の第１フレキシブル組立ラインとして代替的に公知であるトレー包装用のフレキシブル組立ライン３０を示す。フレキシブル組立ライン３０はコンベア４６によって順次連結されたいくつかのステーション３２〜４４を含む。これらステーションは、トレーディスペンサ３２と、第１積み込みステーション３４と、第２積み込みステーション３６と、第３積み込みステーション３８と、手動積み込みステーション４０と、検査および不合格ステーション４２と、トレーからカートへの積み込みステーション４４と、を含む。しかしながら、検査および不合格ステーション４２と、トレーからカートへの積み込みステーション４４とはコンベア４６の両側に共に配置されている。フレキシブル組立ライン３０全体を制御するためのメインコンピュータ４８がこれら全てのステーション３２〜４４に接続されている。メインコンピュータ４８は２つのタッチスクリーン式ディスプレイ５０、５２、すなわち第１ディスプレイ５０および第２ディスプレイ５２をコンベア４６の両端に有する。積み込みステーション３４、３６、３８は、それらを作業負荷に応じて付加または除去することができるようなロボットモジュールとしても公知である。換言すると、積み込みステーション３４、３６、３８は、種々のトレーアセンブリを種々の包装速度で包装するために選択的に設置／連結または除去／分離されうるプラグアンドプレイシステムのユニットに類似する。
【００３７】
第１箱スタッカ５４は第１積み込みステーション３４の近傍に、およびコンベア４６の隣に配置されている。更に具体的には、第１箱スタッカ５４は、第１積み込みステーション３４とは逆の、コンベア４６の別の側に配置されている。第２の箱スタッカ５６は第２積み込みステーション３６の近傍に、およびまた、コンベア４６の近辺に配置されている。振動式ボウルソータ５８は、コンベア４６の近辺において、第３積み込みステーション３８の近傍に配置されている。換言すると、第１箱スタッカ５４と、第２箱スタッカ５６と、第３箱スタッカ５８とは、長尺状の形態のベルト６０を有するコンベア４６に沿って連続して配置されている。
【００３８】
図１は、また、フレキシブル組立ライン３０と相互に作用する物体を示す。例えば、トレーが詰め込まれたトロリー６２はベルト６０の前端部６４にあるトレーディスペンサ３２の隣に停車される。トロリー６２はトレーを水平に受け取るための内部スロットを備えて設計されている。トロリー６２が前端部６４近辺のトレーディスペンサ３２において停車されると、フォーク機構（不図示）がトレーの漸進的な取り出しに従いトロリー６２を垂直方向上方に段階的に持ち上げる／割り出すことができる。トロリー６２には食品および刃物類を受け取るための準備ができている清潔なトレーが満載されている。ベルト６０の後端部６６には、トレーアセンブリを受け取るためにトレーからカートへの積み込みステーション４４の近辺に２つのカート６８がある。第１オペレータ７０および第２オペレータ７２もまた図１に示される。第１オペレータ７０はメインコンピュータ４８および前端部６４両方の近辺に立つ一方で、第２オペレータ７２は手動積み込みステーション４０の近傍に立つ。
【００３９】
フレキシブル組立ライン３０は多くの種類の食品および用具をトレー上に組み付けるように設計されている。設置後／完成後のトレーアセンブリは以下の食品物品および非食品物品を容器とともに含む。
Ａ．トレー
ｉ．半トレー
ｉｉ．小型トレー
ｉｉｉ．プラスチック製の長いサイドプレート
Ｂ．カップ
ｉ．プラスチック製ティーカップ
ｉｉ．飲用グラス
ｉｉｉ．フルーツが載ったデザート皿
ｉｖ．予めカップに入れられた水
ｖ．予めカップに入れられたヨーグルト
Ｃ．刃物類パック
ｉ．胡椒用小袋
ｉｉ．塩用小袋
ｉｉｉ．砂糖用小袋
Ｄ．調味料
ｉ．バターパック
ｉｉ．ジャムパック
ｉｉｉ．ミルクスクリーマ
ｉｖ．チリパック
Ｅ．ベーカリー物品
ｉ．包みに入ったパン
ｉｉ．ビスケット
ｉｉｉ．クラッカー
ｉｖ．マフィン
【００４０】
図１によれば、トレーディスペンサ３２は、その端部に吸着カップ（エンドエフェクタ）を備えたアーム７４を有するロボットである。トレーディスペンサ３２はアーム７４が空トレー７６をトロリー６２からベルト６０上にピッキングすることができるように前端部６４に固定されている。アーム７４が様々な高さまたは距離の空トレー７６に到達することができるようにアーム７４は６軸の動作自由度（ｓｉｘ  ａｘｅｓ  ｏｆ  ｆｒｅｅｄｏｍ  ｏｆ  ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）を有する。アーム７４は、更に、吸着カップの近傍に、空トレー７６を、それ７６をベルト６０上に移送する前に点検するためのインテリジェントビジョンガイド式システム（ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  ｖｉｓｉｏｎ  ｇｕｉｄｅｄ  ｓｙｓｔｅｍ）（不図示）を有する。インテリジェントビジョンガイド式システムがトレー７６上の塵、汚れまたは欠陥を検知するとトレーディスペンサ３２は空トレー７６を不合格箱（不図示）に運ぶ。アーム７４は、また、そのエンドエフェクタとしてグリッパまたはグリッパと吸着カップ（複数）の組み合わせを有してもよい。
【００４１】
第１積み込みステーション３４は非食品物品を清潔な空トレー８０上に運ぶための第１の４軸ロボット７８を有する。清潔な空トレー８０はトレーディスペンサ３２およびコンベア４６によってトロリー６２から第１積み込みステーション３４に搬送される。マシンビジョン検査後、品質に準拠する非食品物品はこれら非食品物品が整然と積み重ねられた第１箱スタッカ５４からピックアップされる。第１積み込みステーション３４もまた、入来するトレーおよび積み込まれた非食品物品を検査するためのインテリジェントビジョンガイド式システム（不図示）を有する。汚損したティーカップなどの品質に非準拠の物品が見つかった場合、第１の４軸ロボット７８は品質に非準拠の物品をつかみ、品質に反対して準拠の物品を不合格箱（不図示）内に移す。第１の４軸ロボット７８の代わりに５軸または６軸産業用ロボットを使用してもよい。
【００４２】
第２積み込みステーション３６は、他の非食品物品を第１積み込みステーション３４からトレー８４上に運ぶように設計されている第２の４〜６軸ロボット８２を有する。他の非食品物品は第２箱スタッカ５６に保管されている。第２積み込みステーション３６には、他の非食品物品を点検するために使用されるインテリジェントビジョンガイド式システム（不図示）が備えられている。第２積み込みステーション３６は品質不適合物品を不合格箱（不図示）に運ぶ。同様に、第２の４軸ロボット８２の代わりに５軸または６軸ロボットを使用してもよい。
【００４３】
対照的に、第３積み込みステーション３８は、食品物品を振動式ボウルソータ５８からピッキングし、それらを第２積み込みステーション３６からのトレー８８上に配置するために実装された第３の４軸ロボット８６を有する。第３積み込みステーション３８のインテリジェントビジョンガイド式システム（不図示）が第３積み込みステーション３８の完成後のトレー９０を検査し、第３の４軸ロボット８６は不適合物品を基準適合物品と交換する。第２ロボット８０の代わりに５軸または６軸ロボットを使用してもよい。
【００４４】
手動積み込みステーション４０は、ロボット７８、８２、８６による処理が困難であることが判明した脆弱な物品を積み込むためのオペレータに座席（不図示）を提供する。特に、手動積み込みステーション４０では積み込みを容易にするために座席をベルト６０の隣に提供する。使用時、オペレータは脆弱な物品を第３積み込みステーション３８のカルーセル式棚９１からトレー９０上に配置する。例えば、オペレータは柔らかい米パックをピッキングし、それらを半トレー内に配置することができる。カルーセル式棚９１は簡単なアクセスのためオペレータの座席の隣にある。
【００４５】
検査および不合格ステーション４２は手動積み込みステーション４０から入来するトレーの方に向けられたいくつかのカメラを有する。検査および不合格ステーション４２は完
成後のトレーアセンブリに最終ビジョン検査を施す。検査および不合格ステーション４２の隣において、自動不合格ステーション４３が検査不合格のトレーアセンブリをベルト６０から取り去る。
【００４６】
対照的に、トレーからカートへのステーション４４は完成後のトレーアセンブリを取るためのアーム（不図示）を有する産業用ロボット（不図示）を有する。産業用ロボットは完成後のトレーアセンブリをつかみ、それを後端部６６の隣に停車されたカート６８の適切なスロット内に挿入することができる。カート６８に完成後のトレーアセンブリが完全に満載され、離れた後に空カートが供給される。
【００４７】
機能的には、トレーディスペンサ３２は空トレーをトロリー６２からコンベア４６に自動的に移すことができる。清潔な空トレー７６がトロリー６２内に積み込まれる。トロリー６２のトレー７６を使い切ると、空の清潔なトレーが満載された別のトロリー６２が空トロリーとの入れ替えのために供給される。トロリー６２を入れ替える際、フレキシブル組立ライン３０は間断なく動作することができる。
【００４８】
振動式ボウル／コンベアソータ５８は食品物品を、ベルト６０の長手方向９２に垂直であり、第１フレキシブル組立ライン３０のプロセスフロー方向９２でもある側方に分類することができる。振動式ボウルソータ５８は、選択した食品物品がピッキングおよび配置のために元の状態に戻され、かつ自動的に均一な向きで組織化されるように、選択した食品物品（例えばバターパック）を振る。
【００４９】
３つの積み込みステーション３４、３６、３８のそれぞれは、合格または不合格に関して物体を検査することができる。３つの積み込みステーション３４、３６、３８のビジョン構成要素（例えば、カメラおよびその接続されたコンピュータ）は汚れ、亀裂、欠損、異物および他の許容できない欠陥の可能性について物体を検査する。トレー包装の高精度および一貫性を確保するために不合格および合格の品質基準が３つの積み込みステーション３４、３６、３８に格納されている。基準を満たさない物品は対応するロボット７８、８２、８６によって不合格箱（不図示）に移される。３つの積み込みステーション３４、３６、３８はそれらのピッキングした物品の底面もそれらをトレー８４、８８、９０上に配置する前に点検されるようにフライバイ（ｆｌｙ−ｂｙ）検査機能を有する。フライバイ検査機能は後述のビジョン構成要素によって提供される。
【００５０】
検査および不合格ステーション４２は完成後のトレーアセンブリを所定の基準（品質基準）に従い選別するのみならず、検査および不合格ステーション４２は、また、必要な場合に、洗浄のため、圧縮および濾過された清浄な空気を完成後のトレーアセンブリ上に放出する。
【００５１】
メインコンピュータ４８はビジョンステーションおよびロボット３２、３４、３６、３８、４２、４３、４４に接続されているが、これは作業負荷の調整のため、およびこれらマシン／ワークステーション３２、３４、３６、３８、４２、４３、４４の連係のためである。メインコンピュータ４８は、また、コンベア４６の速度をＰＬＣ（プログラマブル論理制御装置）またはパーソナルコンピュータ（ＰＣ）により調整することができる。積み込みステーション３４、３６、３８とともに、検査および不合格ステーションは将来の分析のために欠陥物品の画像を撮影する。包装製造の画像および統計データは校閲のため少なくとも３０日間保持される。統計データは、更に、生産性能ＫＰＩ（重要性能指標）管理、文字／表報告およびグラフ表示および保守立案のため、メインコンピュータ４８によりオンライン（例えば、セキュアなイントラネットまたはインターネットを介して）で利用可能とされる。メインコンピュータ４８は、更に、記録、分析、監視および報告のため、生産統計情報およびＫＰＩを遠隔地にあるメインフレーム／中央コンピュータ（不図
示）に送信することができる。メインコンピュータ４８には、障害処理などのために遠隔通信用のモデムが備えられている。フレキシブリ組立ライン３０において異常事態が発生した場合警報信号が送信される。両方ともメインコンピュータ４８に接続されている２つのディスプレイ５０、５２は生産メニューおよびトレーのフロアプラン（トレーレイアウト）をアップデートするための使い勝手のよいインターフェースを有する。
【００５２】
フレキシブル組立ライン３０はトレー包装の高品質の食品衛生を維持するための機能を有する。例えば、積み込みステーション３４、３６、３８のそれぞれは、埃および毛などの異物の侵入を最小限にするための静電気検出および静電気防止イオン式空気ブロワ（ｓｔａｔｉｃ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  ａｎｔｉ−ｓｔａｔｉｃ  ｉｏｎｉｃ  ａｉｒ  ｂｌｏｗｅｒ）を備えたＨＥＰＡ（高性能微粒子エア）空気清浄機で囲まれている。ベルト６０は落下する異物を回避するために透明カバー（不図示）によって密閉される。ベルト６０は、更に、ベルト６０が動く際にブラシによって連続的に拭われる。フレキシブリ組立ライン３０の各部分は定期的な保守および洗浄のための洗浄工程のスケジュールを有する。フレキシブル組立ライン３０の暖かく暗い隔室は潜在的害虫ポケット（ｐｅｓｔ  ｐｏｃｋｅｔｓ）、定期的洗浄および定期点検を示すための明確なラベル／標識を有する。フレキシブル組立ライン３０ではベルト６０上方のほとんどのマシン構成要素に潤滑のない設計特徴を採用している。潤滑が必須であり、かつ潤滑がベルト６０の高さの上方である場合は食品等級の潤滑剤が使用されている。フレキシブルトレー組立ライン３０の濡れた領域はＳ／Ｓ３１６材料のものとなるように作製される一方で、他の領域はＳ／Ｓ３０４に準拠するか食品等級を有する。フレキシブル組立ライン３０はその衛生品質を監視するためのオンライン細菌計数機能を有する。
【００５３】
フレキシブル組立ライン３０はフレキシブル組立ライン３０の使用における安全を確保する多くの機能を有する。例えば、ロボットアームおよび可動部品はシールドまたはカバーによって密閉されている。オペレータのアクセスを必要とするマシンの運動領域には掛け金がかけられた扉、安全インタロックおよび安全光カーテンが取り付けられている。危険な接近物（ｈａｚａｒｄｏｕｓ  ａｐｐｒｏａｃｈｅｓ）をセンサが検出した場合に対応するマシン部品が停止されるように、禁止された動きまたは接触を検知するセンサが可動部品および重要位置の近辺に装着されている。マシン使用者に警告するために安全および警告ラベルがフレキシブル組立ライン３０に貼付されている。電気的安全性のため、フレキシブル組立ライン３０は確実に接地され、その電気配線は遮断器に接続されている。
【００５４】
使用時、トレー包装１００の方法による準備段階において、オペレータ７０、７２が第１ディスプレイ５０を介して便名をメインコンピュータ４８に入力し１０２、これにより、メインコンピュータ４８が対応する食事メニュー、食品用具の種類および数量、刃物類の要件および他の関連情報を取り出す１０４。メインコンピュータ４８は、更に、トレーのフロアプラン、食品物品および非食品物品の特定の形状、サイズ、衛生基準および重量をロボット７８、８２、８６にアップロードする１０６。航空会社のインフライト配膳センターにおいては、権限が付与されたオペレータ７０、７２が便名、所望の製造量、トレー包装時間および他の関連データを入力する。権限が付与されたオペレータ７０、７２は彼／彼女がこれら製造パラメータを設定することを可能にする利用者識別コードおよびパスワードを有する。保守、生産管理および他の目的のために様々なレベルの利用者認証がメインコンピュータ４８によって利用できるようにされている。例えば、権限が付与された使用者７０、７２は便名に従ってトレーパッケージのメニューをアップロード、変更および消去することができる。一方では、生産指示を入力すると、空トレー６２が満載されたトロリーと、非食品物品が満載された箱スタッカ５４、５６と、選択した食品物品および空カート６８で占有された振動式ボウルソータ５８とがフレキシブル組立ライン３０に移動される１０８。
【００５５】
トロリー６２から空トレー７６をピックアップする前に、トロリーディスペンサ３２は空トレー７６を検査１１０し、空トレー７６の画像を保存されたデータ（品質基準）と比較１１２する。保存されたデータには、トレー７６の衛生基準および基準空トレーの３Ｄテンプレート画像（例えば、色、サイズ等）を含む。走査／検査された空トレー７６が品質基準を満たす場合、トロリーディスペンサ３２はその吸着カップを使用して空トレー７６を捕らえ１１４、空トレー７６をその底面を検査するためのカメラの上方に移動する。したがって、トレー７６が全ての合格／品質基準を満たす場合、トロリーディスペンサ３２は空トレー７６をベルト６０の前端部６４上に所定の向きで配置１１６するようトロリーディスペンサのロボットアームに命令し、かつ案内する。空トレー７６が受け入れ基準の１つまたは複数を満たさない場合、空トレー７６は手動カウンタチェックのため不合格箱内に落下される。不合格の理由および不合格にされた空トレー７６の画像が更なる研究のために記録される。
【００５６】
清潔な空トレー８０は前端部６４から第１積み込みステーション３４に向かってベルト６０に沿って前進する１２０。第１積み込みステーション３４は、入来する清潔な空トレー８０を検知する１２４と、清潔な空トレー８０の位置、速度（コンベア４６に実装されたエンコーダにより）および向きを特定する１２２。第１ロボット７８のビジョンシステムは第１箱スタッカ５４内部に予め保管されかつ積み重ねられた矩形プレートを捕捉する１２６。矩形プレートがビジョン検査（食卓用食器類の長手方向軸の周囲３６０度）の受け入れ基準を通過した場合、第１ロボット７８は底部の検査のためにこの矩形プレートの底面をピックアップし、ビジョンカメラ上方に移動する。矩形プレートが受け入れ基準も通過した場合、第１ロボット７８はトレーのフロアプランに従い矩形プレートを清潔な空トレー８０上に置く１２８。不合格であれば、第１ロボット７８は物品を不合格にし、不合格ステーション（不図示）に送る。第１積み込みステーション３４は予め検査された緩衝ステーション（不図示）を含む。この緩衝ステーションは、フレキシブル組立ライン３０の停止時間を低減するために補充中のバックアップを提供する。緩衝ステーションは不合格にされたプレートの代わりとなるプレートを保管する。繰り返しの不合格はトレーアセンブリの包装を遅延させる可能性がある。第１ロボット７８が遊び／予備時間を有する際に緩衝ステーションは補充される。
【００５７】
品質に準拠するトレー８４は第２積み込みステーション３６まで更に前進する１２０。第２積み込みステーション３６はその入口近辺においてトレー８４の移動位置、速度および向きを確認する１３６。第２の４軸ロボット８２はそのアームを伸ばし１３８、刃物類パック１４１を第２の箱スタック５６からつかむ１４０。刃物類パック１４１は、その後、第２の４軸ロボット８２によってトレー８４上に持ち上げられる１４２。第２積み込みステーション３６（すなわちロボットアセンブリモジュール）は積み込み済トレー８８周囲の画像を撮影し１４４、品質検査のためにそれらを予め搭載された基準に照らして比較する１３２。画像は積み込み済トレー８８の長手方向軸の周囲３６０度において撮影される。積み込み済トレー８８は全ての関連品質基準が満たされた場合にベルト６０上を進む１２０ことを可能とされる。積み込み済トレー８８が予め搭載された基準を満たさない場合、刃物類パック１４１は第２箱スタッカ５６の別の刃物類パック１４１と交換される１４８。第２ロボット８２は、代わりに、５軸ロボットまたは６軸ロボットとすることができる。
【００５８】
第３積み込みステーション３８はその入口においてトレー８８を検知する１５０。第３積み込みステーション３８は、更に、トレー８８の位置、速度および向きを調べる１５２。第３の４軸ロボット８６はそのアームを振動式ボウルソータ５８に延ばし１５４、果実皿（不図示）を握る１５６。果実皿はその後トレー８８上に配置される１６０。第１および第２積み込みステーション３４、３６と同様に、第３積み込みステーション３８は果実皿を有するトレー９０を上から見た画像を撮る１６２。第３積み込みステーション３８の
カメラはトレー９０の長手方向軸を中心としたトレー９０の上範囲（ｕｐｐｅｒ  ｈｅｍｉｓｐｈｅｒｅ）の画像を撮る１６２。画像は予め搭載された基準と比較することによって処理される１６４。基準の全てが満たされている場合、トレー９０は第３積み込みステーション３８から離れる１６６ことを可能とされる。しかしながら、果実皿が予め搭載された基準の１つまたは複数を満たさない場合には果実皿はトレー８８から取り去られる１６８。例えば、果実皿にひびが入り鋭い縁がある場合には果実皿は別のものと交換される１７０。積み込みステーション３４、３６、３８において積み込まれる食卓用食器類の種類および順序は配膳要件に従い変更される。
【００５９】
数人のオペレータ７０、７２が第３積み込みステーション３８に直に隣接する手動積み込みステーション４０に配置されている。オペレータ７０、７２は軟質かつ脆弱な物品を手動積み込みステーション４０からピックアップし１７２、それらを入来するトレー９０上の指定された位置に配置する１７４。軟質かつ脆弱な物品には、チリパック、包みに入ったパン、ヨーグルトパックおよびその他を含む。これら物品を配置する１７４際、オペレータは、また、破損した、こぼれたまたは汚染された食品物品または非食品物品があるかどうかを綿密に調べる１７６。非準拠物品は再加工のためベルト６０から取り去られる１７８。オペレータ７０、７２はトレー包装の速度および状態を調整するために第２ディスプレイ５２を定期的に見る１８０。必要であれば、即時の補修または定期保守のためにオペレータ７０、７２はフレキシブル組立ライン３０の生産に介入１８２してもよい。オペレータ７０、７２が２つの位置においてメインコンピュータ４８と相互に作用しうるように第２ディスプレイ５２は第１ディスプレイ５０の代わりを提供する。
【００６０】
（最終）検査および不合格ステーション４２ならびに自動不合格品ステーション４３は完成後のトレーアセンブリを分析するためのマシンビジョン性能を有する。完成後のトレーアセンブリは食品物品および食事を配膳するための非食品物品を含む。例えば、完成後のトレーアセンブリは、そのベースとしての食品トレー７６と、米パックが充填された矩形部（ｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒ）と、果実皿と、封止されたヨーグルトカップを保持するティーカップと、刃物類パックと、皿に盛られたサラダと、包まれたマフィンと、クラッカーパックおよびその他を有する。動作の際、検査および不合格ステーション４２は完成後のトレーアセンブリの連続的な写真を撮影し１８４、連続的な写真を、合格の品質基準である、完成後のトレーアセンブリの予め搭載された画像と比較する１８６。
【００６１】
不合格ステーション４３は予め搭載された基準を満たさない完成後のトレーアセンブリを保留し１８８、不合格にされたトレーアセンブリを不合格箱（不図示）内に積み重ねる１９０。対照的に、自動不合格品ステーション４３は、全ての予め搭載された基準が準拠されている理由で検査および不合格ステーション４２が完成後のトレーアセンブリに満足している場合は完成後のトレーアセンブリに対して行動を起こさない。
【００６２】
トレーからカートへの積み込みステーション４４は完成後のトレーアセンブリをベルト６０の後端部６６において受け取る１９２。トレーからカートへの積み込みステーション４４は産業用ロボットまたは機械的なトレープッシャであり、トレーディスペンサ３２に類似する。動作時、自動式のトレーからカートへの積み込みステーション４４はベルト６０に到達し１９４、完成後のトレーアセンブリをしっかりと保持する１９６。トレーからカートへの積み込みステーション４４は後端部６６に隣り合うカート６８内の適切なスロットを特定し１９８、完成後のトレーをスロット内に完全に挿入する２００。トレーからカートへの積み込みステーション４４は、次の完成後のトレーアセンブリを、カート６８内の次に利用可能なスロットに挿入する。カート６８に完成後のトレーアセンブリがほぼ満載されている場合、トレーからカートへの積み込みステーション４４はメインコンピュータ４８に警告信号を送信する。メインコンピュータ４８は空カート６８を要求するためのメッセージをディスプレイ５０、５２に示す２０４。要求に従い空カート６８がトレー
からカートへの積み込みステーション４４に供給される。カートからトレーへの積み込みステーション４４は、後の識別のために、完成後のトレーアセンブリが満載されたカートにラベル２０６を貼付する。ラベルは、バーコード、クイックレスポンス（ＱＲ）コード、無線ＩＤ（ＲＦＩＤ）コード、ならびに人および機械両方による判読用の文字の１つまたは複数を含む。トレーからカートへの積み込みステーション４４は、代わりに、機械的なトレープッシャとすることができる。
【００６３】
図３は、トレー包装２１０のための第２フレキシブル組立ラインを示す。第２フレキシブル組立ライン２１０は、第１フレキシブル組立ライン３０のものに類似する部品または動作ステップを有する。類似の部品または方法ステップには同一のまたは類似の参照符号が付される。類似の部品またはステップの記載は適宜参照により本明細書に組み込まれる。
【００６４】
第２フレキシブル組立ライン２１０は、モジュール式設計の概念に関するより明確な説明を提供する。特に、第２フレキシブル組立ライン２１０は、トレーディスペンサ３２と、第１積み込みステーション３４と、第２積み込みステーション３６と、第３積み込みステーション３８と、手動積み込みステーション４０と、カルーセル式棚９１と、検査および不合格ステーション４２と、自動不合格ステーション４３と、トレーからカートへの積み込みステーション４４と、を含み、これらは大半がコンベア４６に沿って直線的に配置されている。これらステーションはそれらが単独で動作されうるようにモジュラ式に設計されており、かつ更に動作のために共に連結されている。例えば、第１積み込みステーション３４、第２積み込みステーション３６および第３積み込みステーション３８はマシンビジョン性能を有する産業用ロボットであり、互いに影響を及ぼすことなく取り付けまたは取り外されうる。
【００６５】
図４は、第２フレキシブル組立ライン２１０の斜視図を示す。第２フレキシブル組立ライン２１０は、マシンビジョンを備えた産業用ロボットによる非食品物品自動ピッキング用の４つのレーンを含むことによって変更されてもよい。第２フレキシブル組立ライン２１０は、また、マシンビジョンを備えた産業用ロボットによる食品物品用自動ピッキング用の３つのレーンを含むことによって変更されてもよく、２つのモジュールとして動作する。第２フレキシブル組立ライン２１０は、３つのレーンと、オペレータ７０、７２による手動ピッキング用のカルーセル式棚９１を備えた１０個のラックと、を含むことによって更に変更されてもよく、１つのモジュールとして動作する。
【００６６】
図５は、トレー包装のための第３フレキシブル組立ライン２１２を示す。第３フレキシブル組立ライン２１２は他のフレキシブルアセンブリライン３０、２１０に類似する部品または動作ステップを有する。類似の部品または方法ステップには同一のまたは類似の参照符号が付される。類似の部品またはステップの記載は適宜参照により本明細書に組み込まれる。
【００６７】
第１積み込みステーション３４、第２積み込みステーション３６および第３積み込みステーション３８のそれぞれは４軸ロボット７８、８２、８４をそれぞれ組み込んでいる。第１積み込みステーション３４および第２積み込みステーション３６の両方にはそれらの箱スタッカ５４、５６がそれぞれ組み込まれている一方で、第３積み込みステーション３８には振動式ボウルソータ５８が組み込まれている。第１積み込みステーション３４、第２積み込みステーション３６および第３積み込みステーション３８の全ては順にコンベア４６の一方の側に配置されている一方で、第３フレキシブル組立ライン２１２の第４積み込みステーション２１４と、第５積み込みステーション２１６と、第６積み込みステーション２１８と、は、第１積み込みステーション３４、第２積み込みステーション３６および第３積み込みステーション３８それぞれとは逆の、コンベア４６の別の側にある。第４
積み込みステーション２１４および第５積み込みステーション２１６の両方は第１積み込みステーション３４および第２積み込みステーション３６と類似の部品および機能を有する。第６積み込みステーション２１８は第３積み込みステーション３８に類似する部品および機能を有する。
【００６８】
図６は、第３フレキシブル組立ライン２１２の斜視図を示す。第３フレキシブル組立ライン２１２は、マシンビジョンを備えた産業用ロボットによる非食品物品自動ピッキング用の８つのレーンを含むことによって変更されてもよく、４つのモジュールとして動作する。第３フレキシブル組立ライン２１２は、また、マシンビジョンを備えた産業用ロボットによる食品物品自動ピッキング用の６つのレーンを含むことによって変更されてもよく、２つのモジュールとして動作する。第３フレキシブル組立ライン２１２は、３つのレーンと、オペレータ７０、７２による手動ピッキング用のカルーセル式棚９１を備えた１０個のラックと、を含むことによって更に変更されてもよく、１つのモジュールとして動作する。
【００６９】
図７は、また、第１積み込みステーション３４または第２積み込みステーション３６として公知である非食品用ビジョンロボットモジュール２３４を示す。非食品用ビジョンロボットモジュール３４、３６の平面／頂面図および側面図が提供される。非食品用ビジョンロボットモジュール３４、３６はビジョン検査で不合格となった食卓用食器類を取り去るための不合格コンベア２２０を含む。図７は、非食品物品（例えばカップ）が積み込まれ、４軸ロボット７８、８２の一方の側に配置されている第１の箱２２２および第２の箱２２４を更に示す。４軸ロボット７８、８２は床取付式である。第３の箱２２６および第４の箱２２８空カート２２２、２２６は空であり、それらは４軸ロボット７８、８２の別の側にある。４軸ロボット７８、８２は非食品物品を第１の箱２２２および第２の箱２２４から取り去る一方で、使用済みの箱２２６、２２８はコンベア２３０によって取り去られる。対照的に、第１の箱２２２および第２の箱２２４は別のコンベア２３２によって４軸ロボット７８、８２に運ばれる。
【００７０】
図８は、第１積み込みステーション３４または第１積み込みステーション３４としても公知である、別の非食品用ビジョンロボットモジュール２３６を示す。先の４軸ロボット７８、８２と比較すると、本４軸ロボット７８、８２は天井取付式である。
【００７１】
図９は、第３積み込みステーション３８に類似する食品用ビジョンロボットモジュール２３８を示す。食品用ビジョンロボットモジュール２３８は、食品物品２４２（例えば、チーズ）を供給するためのコンベア２４０と、品質に反対準拠の食品物品２４６を除去するための別のコンベア２４４と、を含む。第３の４軸ロボット８６は天井取付式である。ビジョン検査に不合格となった不合格の食品物品２４６は手動点検のために不合格箱２４８に運ばれる。
【００７２】
図１０は、自動食品物品ディスペンサ２５２を含む、別の食品用ビジョンロボットモジュール２５０を示す。自動食品物品ディスペンサ２５２は、垂直方向かつ順に整列された、回転可能な食品ホッパ２５４と、ダイバータ２５６と、コンベア２５８と、を含む。回転可能な食品ホッパ２５４はそれぞれ食品物品（例えば、チーズ、ヨーグルト）を収容するために隔室に分離されている。使用時、回転可能な食品ホッパ２５４は食品物品を下のダイバータ２５６内に分与するために振動する。ダイバータ２５６は、第３の４軸ロボット８６による処理のために、対応する食品物品が下のコンベア２５８上に落下することを可能とする所定の形状の開口部を有する。
【００７３】
図１１は、フレキシブルアセンブリライン３０、２１０、２１２、２１４、２１６、２１８のうちの１つのための自動式カルーセル９１を示す。自動式カルーセル９１は、ロー
ラチェーン、ドライブチェーンまたはトランスミッションチェーン２６６を形成するチェーン２６４を介して連結された、上部スプロケットギア２６０と、底部スプロケットギア２６２と、を含む。自動式カルーセル９１は、水平に配置されており、かつチェーン２６４によって担持された積み込みトレー２６８を有する。自動式カルーセル９１の一方の側２７０のオペレータ７０が適切な積み込み用トレー２６８上に食品物品を積み込む一方で、別の側２７２の別のオペレータ７２は積み込みトレー２６８から食品物品を取り出す。
【００７４】
図１２は、第１フレキシブル組立ライン３０の一部分を示す。第１フレキシブル組立ライン３０は物体をフレキシブル組立ライン３０から、またはフレキシブル組立ライン３０に搬送するための無人搬送車（ＡＧＶ）２７４を含む。例えば、ＡＧＶ２７４はトレーアセンブリが完全に積み込まれたカートをインフライトセンターの倉庫に運搬し、空カートをフレキシブル組立ライン３０に移動する。ＡＧＶは、更に、食品物品または非食品物品を所定のルートに従ってフレキシブル組立ライン３０に運ぶことができ、これら物品を移動するのにオペレータ７０、７２を使用することを回避する。ＡＶＧ２７４は通常の物品の連続的な搬送においてより信頼性および費用対効果が高い。
【００７５】
図１３は、トレー包装２７６用の簡易フレキシブル組立ラインの部品である、自動箱スタッカおよびカルーセル２７８を示す。フレキシブル組立ライン２７６は自動箱スタッカおよびカルーセル２７８を含む。自動箱スタッカおよびカルーセル２７８は、自動箱スタッカおよびカルーセル２７８上の箱２８０が、所望の非食品物品をピッキングするための第１の４軸ロボット７８と協調して自動的に回転するように第１積み込みステーション３４に連結されている。
【００７６】
図１４は、いくつかの方法ステップを含む、自動箱スタッカおよびカルーセル２７８を使用するためのプロセスフロー図２８２を示す。第１ステップ２８４では、オペレータが、入来する空トレーを品質準拠（例えば衛生）に関して検査する。ロボットアセンブリモジュール（第１積み込みステーション）３４が入来するトレーの頂面を更なる検査のために点検する。これは第２ステップ２８６である。第３ステップ２８８として、表面ビジョン検査の代わりに、より完全な検査に至る３６０度全周ビジョン検査（３６０  ｄｅｇｒｅｅ  ａｌｌ  ｒｏｕｎｄ  ｖｉｓｉｏｎ  ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ）を行っても、表面ビジョン検査に続いて３６０度全周ビジョン検査を行ってもよい。非食品物品をロボットアセンブリモジュール３４によって積み込んだ後、一部完成後のトレーアセンブリは手動積み込みステーション４０に運搬される。オペレータ７０は一部完成後のトレーアセンブリに食品物品を更に積み込み、完成トレーアセンブリを提供する。第４ステップ２９０においては、完成後のトレーアセンブリは、更に、品質準拠について手動で点検される。
【００７７】
図１５は、２つの積み重ねられたカップ２９４、２９６をピッキングするロボットアーム２９２を示す。ロボットアーム２９２は第１の４軸ロボット７８および第２の４軸ロボット８２に類似する４軸ロボットである。図１５は、２つの積み重ねられたカップ２９４、２９６を持ち上げ、第３カップ３００が離れた、そのエンドエフェクタとしての吸着カップ２９８の典型的なピッキングの失敗を示す。２つのカップ２９４、２９６間における部分真空により２番目／下のカップ２９６が１番目／上のカップ２９４に付着する。
【００７８】
ロボットアーム２９２はマシンビジョンを可能としたロボットであり、トレーディスペンサ３２と、検査および不合格品ステーション４２と、自動不合格ステーション４３と、トレーからカートへの積み込みステーション４４と、第１の４軸ロボット７８と、第２の４軸ロボット８２と、第３の４軸ロボット８６と、第４積み込みステーション２１４と、第５積み込みステーション２１６と、第６積み込みステーション２１８と、に類似する。ロボットアーム２９２は、食品物品、非食品物品およびトレーの洗浄品質（水垢または塵がない）および表面性状（ｓｕｒｆａｃｅ  ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ）ならびにこれら物品の
輪郭性状（ｐｒｏｆｉｌｅ  ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ）（例えば、欠けがない）を点検するため、そのマシンビジョン（ＭＶ）が画像ベースの自動検査および分析を提供するように、２次元および３次元マシンビジョンが可能とされる。ロボットアーム２９２は適切な照明下でカメラ（不図示）により物体（例えばカップ２９４、２９８、３００）の画像を取得することができる。ロボットアーム２９２にはソフトウェアパッケージがインストールされているため、種々のデジタル画像処理技術を用いて必要な情報を抽出し、抽出された情報に基づき決定を行う（例えば、合格／不合格）。例えば、ロボットアーム２９２は、カップ２９４、２９６、３００の予め搭載されたテンプレートに基づき特定のパターンを検出、照合および／または計数するパターン認識技術を用いる。画像捕捉された物体（例えば、トレー）の位置、角度および向きは、回転させても、別の物体によって部分的に隠れていても、サイズが異なってもよい。付加的に、ロボットアーム２９２は走査／捕捉された物体（例えばカップ）の寸法および輪郭性状を確認するエッジ検出能力を有する。破損した、欠けた、変形した、または押しつぶされた食品物品または非食品物品は、したがって、運転中における無駄を回避するために包装前に検出されうる。
【００７９】
カメラで捕捉された画像を処理するための技術には、画素カウント、セグメンテーション、パターン認識（例えば、特定のパターンのテンプレート照合、検出、照合および／または計数）、計測（すなわち物体寸法の測定）、エッジ検出、ニューラルネット処理（すなわち重み付きおよび自己訓練式多変量意思決定）を含む。
【００８０】
さらに具体的には、ロボットアーム２９２はそのピッキングした物体（例えば、トレー８４、８８、９０、カップ２９４、２９６、３００）に対して自動光学式検査（ＡＯＩ）を実施する。物体がいくつかの光源によって照明されるとＡＯＩは物体の表面を視覚的に走査することができる。これにより、１つの方向においては他の構成要素によって隠れているものであってもピッキングした物体の全外部面積の監視が可能になる。食品物品および非食品物品の一般的な欠陥には、かき傷、切り傷、水垢、食品残渣、変形、液体の漏れおよび塵の付着、ならびに変色を含む。
【００８１】
マシンビジョンを可能とされたステーション／ロボット３２、４２、４３、４４、７８、８２、８６、２１４、２１６、２１８は、それらがニューラルネット処理を実施することができ、それらが重み付きおよび自己訓練式多変量意思決定を行うことを可能にするように共に連結されている
【００８２】
図１６は、取り付けられたカップ２９６を振るい落とすためにねじるロボットアーム２９２を示す。特に、吸着カップ２９８は第１カップ２９４を持ち上げる際に回転するとともに揺れる。第２カップ２９６はこのように第１カップ２９４から振るい落とされる。
【００８３】
図１７は、取り付けられたカップ２９６を振るい落とすために振動するロボットアーム２９２を示す。吸着カップ２９８は第１カップ２９４を、それらが両方とも垂直に、水平にまたはその両方に振動するように共に保持する。第２カップ２９６は、したがって、下にある第３カップ３００上に落下する。
【００８４】
図１８は、取り付けられたカップ２９６を取り外すために加熱するロボットアーム２９２を示す。吸着カップ２９８はピッキングされたカップ２９４上に熱を伝達する埋設された発熱体（不図示）を有する。第１カップ２９４は、したがって、その熱膨張により第２カップ２９６から容易に取り外される。図１５〜１８によれば、カップ２９４、２９６、３００は上部またはエンドエフェクタ２９８に面したそれらの開口部を有する。ロボットアーム２９２は、これらカップ２９４、２９６、３００を、それらが下に面している場合に、等しくピッキングし、かつ振動させることができる。
【００８５】
エンドエフェクタ２９８は、他の産業用ロボットまたはマシンステーション３２、３４、３６、３８、６２、７４、７８、８２、８６、２１４、２１６、２１８、２３４、２３６、２３８、２５０の他のエンドエフェクタと同様に、トレー包装作業の際、洗浄可能または繰り返し洗浄可能である。実際には、これら産業用ロボットまたはマシンステーション３２、３４、３６、３８、６２、７４、７８、８２、８６、２１４、２１６、２１８、２３４、２３６、２３８、２５０のいずれかの隣に洗浄および滅菌ステーション（不図示）が設けられる。例えば、洗浄および滅菌ステーションは注入口と流出口とを備えた水タンクを含む。清浄な水が水タンクに注入される一方で、汚れた／使用後の水は水タンクから排出される。エンドエフェクタ２９８は、連続的な包装作業の全体を通してロボットアーム２９２が清浄に維持されるように水タンク内に定期的に浸漬され、包装作業の際に送風乾燥（ｂｌｏｗｎ  ｄｒｙ）される。エンドエフェクタの水洗浄は洗浄剤によるエンドエフェクタ２９８のすすぎ／噴霧に補完されても替えられてもよい。エンドエフェクタの洗浄は紫外線をエンドエフェクタ２９８上に照射することによって更に強化されてもよい。
【００８６】
フレキシブルアセンブリ３０、２１０、２１２、２７６のコンベア４６、２３２、２４２はトレーアセンブリを包装する際に連続的にまたは定期的に清掃されてもよい。例えば、ベルト６０のすすぎ後の水が下の排水パンによって回収されるようにベルト６０に下から水が噴霧される。コンベア４６、２３２、２４２またはベルト６０は、更に、トレー包装作業全体を通してコンベア４６、２３２、２４２またはベルト６０が清浄かつ清潔に維持されるように赤外線、紫外線またはブラシに曝されてもよい。清掃デバイス（例えば、噴霧ヘッド、洗浄剤ノズル／ポンプ、電球およびブラシ）がフレキシブル組立ライン３０、２１０、２１２、２７６の任意のマシンステーションに個々にまたは集合的に取り付けられてもよい。
【００８７】
明細書全体を通して、いくつかの類似の部品または動作ステップには類似のまたは同一の参照符号が付される。類似のまたは同一の参照符号についての記載は適宜参照により本明細書に組み込まれる。
【００８８】
本出願においては、明記されない限りは、用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」およびその文法上の変化形は、それらが、列挙された要素を含むが、また、追加の非明示的に列挙された要素を含むことを可能とするように、「オープン」または「包含的」ランゲージを示すことを意図する。
【００８９】
本明細書では、調合物の成分の濃度の文脈における、用語「約（ａｂｏｕｔ）」は、典型的には、記載値の＋／−５％、より典型的には、記載値の＋／−４％、より典型的には、記載値の＋／−３％、より典型的には、記載値の＋／−２％、更により典型的には、記載値の＋／−１％、および更により典型的には、記載値の＋／−０．５％を意味する。
【００９０】
この開示全体を通して、特定の実施形態は範囲の形式で開示されてもよい。範囲の形式における記載は単に利便性および簡略化のためであり、開示された範囲の範囲に対する柔軟性を欠いた（ｉｎｆｌｅｘｉｂｌｅ）制約として解釈されるべきではない。したがって、範囲の記載は全ての可能な部分範囲ならびにその範囲内の個々の数値を具体的に開示しているとみなされるべきである。例えば、１乃至６などの範囲の記載は、１乃至３、１乃至４、１乃至５、２乃至４、２乃至６、３乃至６等のような部分範囲、ならびにその範囲内の個々の数、例えば、１、２、３、４、５および６を具体的に開示しているとみなされるべきである。これは範囲の幅に関わらず適用される。
【００９１】
前述の開示を読むと、本出願の範囲および精神から逸脱することなく、当業者には本出願の種々の他の改良および適応が明らかであり、いずれのそのような改良および適応も添
付の特許請求の範囲の範囲内であることを意図することは明らかである。
【符号の説明】
【００９２】
参照符号
３０  フレキシブル組立ライン
３２  トレーディスペンサ
３４  第１積み込みステーション
３６  第２積み込みステーション
３８  第３積み込みステーション
４０  手動積み込みステーション
４２  検査および不合格ステーション
４３  自動不合格ステーション
４４  トレーからカートへの積み込みステーション
４６  コンベア
４８  メインコンピュータ
５０  第１ディスプレイ
５２  第２ディスプレイ
５４  第１箱スタッカ
５６  第２箱スタッカ
５８  振動式ボウルソータ
６０  ベルト
６２  トロリー
６４  前端部
６６  後端部
６８  カート
７０  第１オペレータ
７２  第２オペレータ
７４  アーム
７６  空トレー
７８  第１の４軸ロボット
８０  清潔な空トレー
８２  第２の４軸ロボット
８４  トレー
８６  第３の４軸ロボット
８８  トレー
９０  トレー
９１  カルーセル式棚
９２  長手方向
１００  方法
１０２  入力する
１０４  取り出す
１０６  アップロードする
１０８  移動する
１１０  検査する
１１２  比較する
１１４  捕らえる
１１６  配置する
１１８  落下する
１１９  可能にする
１２０  前進する
１２２  特定する
１２４  検出する
１２６  捕捉する
１２８  置く
１３０  走査する
１３２  比較する
１３４  交換する
１３６  確認する
１３８  伸ばす
１４０  つかむ
１４１  刃物類トレーパック
１４２  持ち上げる
１４４  撮影する
１４６  移動する
１４８  交換する
１５０  検知する
１５２  調べる
１５４  延ばす
１５６  握る
１５８  移動させる
１６０  配置する
１６２  撮る
１６４  処理する
１６６  離れる
１６８  取り去る
１７０  交換する
１７２  ピッキングする
１７４  配置する
１７６  綿密に調べる
１７８  取り去る
１８０  見る
１８２  介入する
１８４  撮影する
１８６  比較する
１８８  保留する
１９０  積み重ねる
１９２  受け取る
１９４  到達する
１９６  保持する
１９８  特定する
２００  挿入する
２０２  送信する
２０４  示す
２０６  ラベル
２１０  第２フレキシブル組立ライン
２１２  第３フレキシブル組立ライン
２１４  第４積み込みステーション
２１６  第５積み込みステーション
２１８  第６積み込みステーション
２２０  不合格コンベア
２２２  第１の箱
２２４  第２の箱
２２６  第３の箱
２２８  第４の箱
２３０  コンベア
２３２  コンベア
２３４  非食品用ビジョンロボットモジュール
２３６  非食品用ビジョンロボットモジュール
２３８  食品用ビジョンロボットモジュール
２４０  コンベア
２４２  食品物品
２４４  コンベア２４４
２４６  品質に反対準拠の食品物品
２４８  不合格箱
２５０  食品用ビジョンロボットモジュール
２５２  自動食品物品ディスペンサ
２５４  回転可能な食品ホッパ
２５６  ダイバータ
２５８  コンベア
２６０  上部スプロケットギア
２６２  底部スプロケットギア
２６４  チェーン
２６６  ローラチェーン
２６８  積み込みトレー
２７０  一方の側
２７２  別の側
２７４  無人搬送車
２７６  フレキシブル組立ライン
２７８  自動箱スタッカおよびカルーセル
２８０  箱
２８２  方法
２８４  第１ステップ
２８６  第２ステップ
２８８  第３ステップ
２９０  第４ステップ
２９２  ロボットアーム
２９４  第１カップ
２９６  第２カップ
２９８  吸着カップ
３００  第３カップ
【図１】
2015510472.tif 000003
【図２】
2015510472.tif 000004
【図３】
2015510472.tif 000005
【図４】
2015510472.tif 000006
【図５】
2015510472.tif 000007
【図６】
2015510472.tif 000008
【図７】
2015510472.tif 000009
【図８】
2015510472.tif 000010
【図９】
2015510472.tif 000011
【図１０】
2015510472.tif 000012
【図１１】
2015510472.tif 000013
【図１２】
2015510472.tif 000014
【図１３】
2015510472.tif 000015
【図１４】
2015510472.tif 000016
【図１５】
2015510472.tif 000017
【図１６】
2015510472.tif 000018
【図１７】
2015510472.tif 000019
【図１８】
2015510472.tif 000020
【国際調査報告】
2015510472.tif 000021
2015510472.tif 000022
2015510472.tif 000023