用于托盤包裝的柔性裝配線的制作方法
【專利摘要】一種用于托盤包裝的柔性裝配線(30、210、212、276)包括：托盤分配器(32、62)，其用于提供托盤(76、80、84、88、90)，以及裝載站(34、36、38、214、216、218、234、236、238、250)，其鄰近于所述托盤分配器(32、62)，用于自動(dòng)地放置食品或非食品物品到所述托盤(76、80、84、88、90)上。
【專利說(shuō)明】用于托盤包裝的柔性裝配線
[0001] 本申請(qǐng)涉及一種用于托盤裝配、質(zhì)量視覺(jué)檢驗(yàn)和包裝的柔性裝配線。其也涉及使 用所述用于托盤包裝的柔性裝配線的方法。
[0002] 在食品餐飲業(yè)中，食品和餐具通常被放在托盤上送達(dá)。此外，每種食品通常被放在 有序放置在托盤上的單獨(dú)容器中。例如在航空公司、軍隊(duì)或醫(yī)院食品餐飲業(yè)中，當(dāng)大量供應(yīng) 多樣性的食品時(shí)，包裝帶有食品和餐具的托盤變得復(fù)雜和勞動(dòng)密集。如果食品必須被全天 候連續(xù)供應(yīng)，一致性、靈活性和效率成為高品質(zhì)餐飲業(yè)的關(guān)鍵因素。
[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種新的和有用的用于托盤裝配、質(zhì)量檢驗(yàn)和/或包裝的 柔性裝配線。本發(fā)明的目的還在于提供一種新的和有用的使用所述柔性裝配線的方法。通 過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求提供了本發(fā)明的必要特征，而本發(fā)明的其他有利特征通過(guò)從屬權(quán)利要求給 出。本申請(qǐng)要求2012年1月10日提交的新加坡專利申請(qǐng)SG201200203-6的優(yōu)先權(quán)。較早 申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用的方式并入本文。
[0004] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，柔性裝配線包括用于提供托盤的托盤分配器，以及鄰近 于托盤分配器的裝載站。裝載站具有用于自動(dòng)放置食品或非食品物品到托盤上的固定工 具。托盤分配器是提供托盤的一種裝置或機(jī)器。例如，托盤分配器包括可以保持用于分配的 托盤或托盤堆的推車、拖車、架子或房間。托盤通常已知為平的、淺的箱或容器，通常有微微 凸起的邊緣，用于攜帶、保持或展示食品、玻璃、瓷器等物品/容器。托盤與食品容器不同， 不像食品容器，托盤通常不直接接觸食品。固定工具可以采取多種形式。例如，固定工具為 夾具，其具有預(yù)定形狀的孔使得只有具有相應(yīng)形狀的食品或非食品物品可以通過(guò)所述孔落 到托盤上。裝載站可以具有不同種固定工具或夾具以便柔性裝配線可以處理大量不同的物 品。由于裝載站可以通過(guò)安裝有合適軟件包的計(jì)算機(jī)或通過(guò)一個(gè)或多個(gè)PLC (可編程邏輯 控制器）自動(dòng)運(yùn)行，柔性裝配線可以連續(xù)操作。當(dāng)提供勞動(dòng)密集型的大量全天候的餐飲服 務(wù)時(shí)，柔性裝配提供了一種高效并可靠的餐飲解決方案，降低了手動(dòng)托盤包裝的人為錯(cuò)誤。 因此，柔性裝配可以提供有改善的新鮮度的托盤食品。
[0005] 柔性裝配線還可以包括托盤到車裝載站，其被連接到裝載站用于從裝載站中移除 完整托盤包裝。柔性裝配線是根據(jù)預(yù)定模式/結(jié)構(gòu)將各種食品或非食品物品放置到托盤上 的生產(chǎn)線，這些預(yù)定模式/結(jié)構(gòu)被統(tǒng)稱為托盤裝配或子裝配。完整托盤組件可以從柔性裝 配線中被移除并整齊地堆放到推車中以便柔性裝配線不會(huì)在其端部被完整托盤組件堵塞。 托盤到車裝載站可以有效地清空柔性裝配線的端部并提供裝滿完整托盤組件的推車。推車 可以被運(yùn)送到倉(cāng)庫(kù)用于臨時(shí)存儲(chǔ)，或運(yùn)送到飛機(jī)上用于提供餐飲。
[0006] 柔性裝配線還可以包括傳送機(jī)，其連接托盤分配器、裝載站、托盤到車裝載站或它 們的任何組合。傳送機(jī)是將材料從一個(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)位置的機(jī)械搬運(yùn)設(shè)備。傳送機(jī)提 供快速并高效的各種各樣食品（例如，一杯酸奶）或非食品物品（例如，餐具包）的運(yùn)輸。 傳送機(jī)可以是帶式傳送機(jī)、鏈?zhǔn)絺魉蜋C(jī)或兩者的組合。根據(jù)容納柔性裝配線的餐飲中心的 建設(shè)條件，傳送機(jī)可以被安裝在地面上或安裝在天花板上。
[0007] 柔性裝配線還可以包括檢驗(yàn)和剔除站，其用于檢查食品和非食品物品的質(zhì)量。對(duì) 照預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢查托盤、食品或非食品物品。例如，為了適合運(yùn)送食品或非食品物品，托 盤必須沒(méi)有污垢、水漬和變形。在被裝載到托盤前，密封的一杯水必須沒(méi)有污垢或泄漏。預(yù) 定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)被預(yù)裝到檢驗(yàn)和剔除站中用于檢驗(yàn)托盤包裝是否質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。在一個(gè)實(shí)施方 式中，對(duì)照接受或剔除的接受重量的預(yù)定范圍，檢驗(yàn)和剔除站測(cè)量托盤組件或子組件的重 量。
[0008] 柔性裝配線還可以包括用于整理食品或非食品物品的一個(gè)或多個(gè)分揀機(jī)。有時(shí)， 食品和非食品物品是隨機(jī)聚集在容器/籃子中。分揀機(jī)以有序方式整理這些物品以便裝載 站或操作者可以有效地選取物品。分揀機(jī)可以是傾斜托盤分揀機(jī)、交叉帶式分揀機(jī)、承載器 式分揀機(jī)或它們的任何組合。
[0009] 托盤分揀機(jī)、裝載站、托盤到車裝載站、傳送機(jī)、檢驗(yàn)和剔除站或它們的任何組合 可以包括用于選取食品或非食品物品的工業(yè)機(jī)器人。工業(yè)機(jī)器人是在三個(gè)或多個(gè)軸上可編 程的自動(dòng)控制的、可改編程序的多功能操縱器。工業(yè)機(jī)器人可以是鉸接式機(jī)器人、SCARA機(jī) 器人、Delta機(jī)器人或笛卡爾坐標(biāo)機(jī)器人（又名龍門機(jī)器人或x-y-z機(jī)器人）。工業(yè)機(jī)器人 可以改編程序用于裝配不同類型的托盤組件，并且在不同的距離接觸站或傳送機(jī)。因此，柔 性裝配線變得可調(diào)適，以滿足不同餐飲需要。例如，在航空餐飲中心，工業(yè)機(jī)器人可以加載 軟件程序用于提供五十套西餐托盤組件，并隨后加載另一個(gè)軟件程序用于提供素食托盤組 件。
[0010] 托盤分配器、裝載站、托盤到車裝載站、傳送機(jī)、檢驗(yàn)和剔除站、工業(yè)機(jī)器人、機(jī)械 手臂或它們的任何組合可以具有連接的相機(jī)和計(jì)算機(jī)以具有機(jī)器視覺(jué)能力，用于識(shí)別各種 物體的形狀。機(jī)器視覺(jué)不僅使得這些機(jī)器能夠發(fā)現(xiàn)物體，還可以引導(dǎo)這些機(jī)器的運(yùn)動(dòng)以便 這些機(jī)器可以從一堆/攤隨機(jī)散布的物品中選取食品或非食品物品，并且移動(dòng)被選取的物 品到托盤上以形成托盤組件或子組件。特別地，在特征檢測(cè)和特征提取的領(lǐng)域中，機(jī)器視覺(jué) 或計(jì)算機(jī)視覺(jué)旨在識(shí)別數(shù)字圖像中圖像亮度急劇變化或更正式地具有不連續(xù)性的點(diǎn)。檢測(cè) 到的邊緣形成物體的邊界，使得機(jī)器可以識(shí)別相機(jī)拍攝的圖像是用于托盤包裝的所需食品 和非食品物品。由于圖像采集、圖像處理和程序執(zhí)行可以通過(guò)一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)有效地進(jìn) 行，形狀識(shí)別可以迅速的進(jìn)行并且顯著提高包裝速度。
[0011] 托盤分配器、裝載站、托盤到車裝載站、傳送機(jī)、檢驗(yàn)和剔除站、工業(yè)機(jī)器人或它們 的任何組合可以具有連接的相機(jī)和計(jì)算機(jī)以獲得機(jī)器視覺(jué)能力用于掃描各種物體的表面 結(jié)構(gòu)。因此，一個(gè)或多個(gè)這些機(jī)器將能夠注意到食品或非食品物品的包裝薄膜上的表面裂 紋，觀察到任一個(gè)托盤、食品或非食品物品上的污垢或污漬。對(duì)照預(yù)裝的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢查，這 些機(jī)器可以防止在提供托盤組件時(shí)昂貴并浪費(fèi)時(shí)間的組裝錯(cuò)誤托盤、食品或非食品物品。
[0012] 機(jī)器視覺(jué)圖像處理的方法包括像素計(jì)數(shù)（計(jì)數(shù)亮或暗的像素?cái)?shù)）、閾值（將帶灰色 色調(diào)的圖像轉(zhuǎn)換為簡(jiǎn)單黑白或使用基于灰度值分離的圖像）、分割（劃分?jǐn)?shù)字圖像成多個(gè) 段以簡(jiǎn)化和/或改變圖像的表征成一些更有意義和更容易分析的事物）、斑點(diǎn)發(fā)現(xiàn)和處理 (檢驗(yàn)連接像素的離散斑點(diǎn)圖像作為圖像地標(biāo)）以及模式識(shí)別（包括模板匹配、發(fā)現(xiàn)、匹配 和/或計(jì)數(shù)特定模式）。模式識(shí)別可以包括可以被旋轉(zhuǎn)的物體的位置、部分地被另一個(gè)物體 遮蔽或大小不同。所述方法還包括顏色識(shí)別、條形碼、數(shù)據(jù)矩陣和"二維條形碼"讀取、光學(xué) 字符識(shí)別（例如序列號(hào)的文本的自動(dòng)讀取）、測(cè)量：物體尺寸的測(cè)量（例如，采用像素、英寸 或毫米）和過(guò)濾（例如，形態(tài)過(guò)濾）。
[0013] 兩個(gè)或多個(gè)托盤分配器、裝載站、托盤到車裝載站、傳送機(jī)、檢驗(yàn)和剔除站、工業(yè)機(jī) 器人或它們的任何組合可以被連接用于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理是加權(quán)和自我訓(xùn)練多 變量決策，其使得柔性裝配線能夠?qū)Σ煌臋C(jī)器調(diào)整包裝速度、當(dāng)面對(duì)故障時(shí)發(fā)送警報(bào)給 操作者或者發(fā)送需要各種食品或非食品物品的請(qǐng)求。因此，柔性裝配線變得智能化并需要 較少的人工干預(yù)。使用柔性裝配線的勞動(dòng)力成本將降低。
[0014] 托盤分配器、裝載站、托盤到車裝載站、傳送機(jī)、檢驗(yàn)和剔除站、工業(yè)機(jī)器人或它們 的任何組合可以被模塊化地連接到柔性裝配線以便其可以與柔性裝配線的其他部件斷開 而不影響其他部件。模塊化的設(shè)計(jì)或"模塊化設(shè)計(jì)"是一種方法，其將柔性裝配線細(xì)分成能 夠獨(dú)立創(chuàng)建然后在不同柔性裝配線中使用以驅(qū)動(dòng)多個(gè)功能的更小部分（模塊）。帶有模塊 化設(shè)計(jì)的柔性裝配線具有下列特性：
[0015] I.功能劃分成離散可擴(kuò)展的、可重復(fù)使用的模塊，這些模塊由分離的、自足的功能 元件構(gòu)成；
[0016] II.嚴(yán)格使用良好定義的模塊化接口，包括模塊功能的面向?qū)ο蟮拿枋?；以?br> [0017] III.容易改變以實(shí)現(xiàn)技術(shù)透明，并在可能的情況下，利用關(guān)鍵接口的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
[0018] 裝載站可以包括用于將食品或非食品物品裝入箱中的傳送機(jī)，以及用于移除空箱 的另一個(gè)傳送機(jī)。傳送機(jī)選擇性地連接到主傳送機(jī)，主傳送機(jī)連接機(jī)器站和柔性裝配線的 機(jī)器人。裝載站的傳送機(jī)方便了輸入物料（例如，食品）的供應(yīng)及成品材料（空托盤）的 移除以便裝載站能夠充分利用其操作能力，而沒(méi)有因供應(yīng)短缺引起的延遲。
[0019] 柔性裝配線還可以包括用于手動(dòng)裝載、卸載或檢查食品或非食品物品的手動(dòng)裝載 站?？蛇x的手動(dòng)裝載站使得柔性裝配線進(jìn)一步適應(yīng)包裝對(duì)機(jī)器人的末端執(zhí)行器處理來(lái)講一 些非常易碎的食品。手動(dòng)裝載站進(jìn)一步允許有時(shí)需要的人工干預(yù)。
[0020] 柔性裝配線還可以包括旋轉(zhuǎn)架，其具有可移動(dòng)裝料托盤用于傳送食品或非食品物 品。旋轉(zhuǎn)架還可以被稱為可以是手動(dòng)或電動(dòng)的自動(dòng)箱式堆垛機(jī)和圓盤傳送機(jī)。旋轉(zhuǎn)架能夠 使操作者隨他們方便地在旋轉(zhuǎn)架的相對(duì)側(cè)裝載或回收食品或非食品物品，而不互相干擾。 例如，一個(gè)操作者能夠在一側(cè)裝載帶有餐具包的空架子，而另一個(gè)操作者能夠從旋轉(zhuǎn)架的 相對(duì)側(cè)拿取黃油包。使用旋轉(zhuǎn)架的裝載和卸載效率比使用固定擱架的裝載和卸載效率高很 多。
[0021] 柔性裝配線還可以包括觸屏顯示器，其被連接到柔性裝配線的主計(jì)算機(jī)用于控制 柔性裝配線。觸摸屏提供操作者可能會(huì)發(fā)現(xiàn)容易操作的直觀用戶界面。觸摸屏還避免使用 經(jīng)常放錯(cuò)地方、被食品弄臟或經(jīng)意外撞擊而容易損壞的額外的鍵盤和鼠標(biāo)。
[0022] 柔性裝配線還可以包括用于拿取包裝好的托盤組件或空托盤的自動(dòng)引導(dǎo)車 (AGV)。自動(dòng)引導(dǎo)車可以被編程去各種指定位置拿取特定食品或非食品物品，使得柔性裝配 可以根據(jù)不同手冊(cè)改變以包裝不同類型的托盤包裝。通過(guò)編程和將自動(dòng)引導(dǎo)車連接到柔性 裝配線降低人為錯(cuò)誤。
[0023] 柔性裝配線還可以包括自動(dòng)食品分配器，其包括可旋轉(zhuǎn)的食品料斗、轉(zhuǎn)向器和傳 送機(jī)?？尚D(zhuǎn)的食品料斗具有用于存儲(chǔ)食品的一個(gè)或多個(gè)隔室。在使用中，可旋轉(zhuǎn)的食品 料斗旋轉(zhuǎn)并振動(dòng)，使得在各自隔室中的不同食品可以有序地落到轉(zhuǎn)向器中。下面的傳送機(jī) 具有幾個(gè)分道用于接收不同物品。轉(zhuǎn)向器將定向其下面的開口用于瞄準(zhǔn)分道，使得合適的 食品被分別分派到用于包裝托盤組件的指定分道。
[0024] 工業(yè)機(jī)器人可以具有用于旋轉(zhuǎn)的末端執(zhí)行器。末端執(zhí)行器是在機(jī)械手臂端部、被 設(shè)計(jì)為與環(huán)境相互作用的一種裝置。末端執(zhí)行器可以包括夾具或工具（例如，真空吸杯）。 夾具可以是兩指、三指或者甚至是五指的。當(dāng)選取疊杯時(shí)，疊杯之間可以存在部分真空。當(dāng) 工業(yè)機(jī)器人舉起上面的杯子，由于部分真空下面的一個(gè)或多個(gè)杯子也可以被抬起。旋轉(zhuǎn)使 下面的杯子容易脫落，從而避免了托盤包裝的雙選取錯(cuò)誤。
[0025] 工業(yè)機(jī)器人具有用于振動(dòng)的末端執(zhí)行器。當(dāng)末端執(zhí)行器振動(dòng)時(shí)，下面的杯子可以 直接從頂杯上分離，這再次避免了工業(yè)用機(jī)器人雙選取的問(wèn)題。
[0026] 工業(yè)機(jī)器人可以具有用于加熱的末端執(zhí)行器。例如，末端執(zhí)行器可以在其末端執(zhí) 行器上循環(huán)熱空氣，使得被選取的杯子被迅速加熱。由于兩個(gè)杯子之間的差別熱膨脹，頂杯 下面的"滑杯"本身可能從頂杯上分離。
[0027] 柔性裝配線還可以包括用于清洗工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器的清洗和消毒站。清洗和 消毒站包括桶，桶中包含一種或多種清洗流體，例如水、壓縮空氣、消毒凝膠、泡沫和液體溶 液。桶可以具有入口和出口以便清洗流體可以循環(huán)并被更換以清洗浸入其中的末端執(zhí)行 器。
[0028] 柔性裝配線還可以包括清洗和干燥站，其用于清洗傳送機(jī)的帶。由于傳送機(jī)或傳 送機(jī)的帶接觸托盤或食品容器，傳送機(jī)或帶可能被食品顆粒弄臟。清洗和干燥站將清洗/ 清潔、干燥或它們的組合提供給傳送機(jī)或帶，從而防止各種食品和非食品物品彼此交叉污 染。例如，用水噴灑并用壓縮空氣流吹傳送機(jī)或帶。傳送機(jī)或帶可以進(jìn)一步被紅外或紫外 光照射以殺滅細(xì)菌。傳送機(jī)或帶還可以用刷子擦拭，而灰塵盤/槽被設(shè)置在下面用于收集 食品殘?jiān)?br> [0029] 柔性裝配線可以包括一個(gè)或多個(gè)害蟲防治抽屜。所述抽屜是附著于或緊鄰例如傳 送機(jī)的機(jī)器/站中的一個(gè)安裝的容器。抽屜被設(shè)置在食品或非食品物品通道的下面，這樣 避免了抽屜中的防蟲藥意外掉落到通道上造成食品污染。害蟲防治抽屜有益于防止對(duì)柔性 裝配線的侵?jǐn)_。
[0030] 本申請(qǐng)還提供了一種具有一個(gè)或多個(gè)柔性裝配線的航空餐飲中心。航空餐飲中心 將包裝好的托盤組件套餐提供給機(jī)場(chǎng)的許多航線/航班供餐。由于柔性裝配線可以十分靈 活并高效地連續(xù)操作，航空餐飲中心和機(jī)場(chǎng)的操作效率將顯著提高。
[0031] 根據(jù)本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明提供一種使用用于托盤包裝的柔性裝配線的方 法。所述方法包括接收空托盤或部分裝配/裝滿托盤的第一步驟、提供食品或非食品物品 的第二步驟和將食品或非食品物品自動(dòng)裝載到托盤上的第三步驟。由于裝載是通過(guò)一個(gè)或 多個(gè)機(jī)器操作的，柔性裝配線的操作效率、精度和可靠性變得比托盤包裝的手工裝配高得 多。
[0032] 所述方法還可以包括通過(guò)機(jī)器視覺(jué)（MV)自動(dòng)檢驗(yàn)托盤、食品或非食品物品和裝 載的托盤的步驟。操作的機(jī)器視覺(jué)順序包括通過(guò)使用一個(gè)或多個(gè)相機(jī)、鏡頭和照明獲取圖 像，其提供了后續(xù)處理所需要的區(qū)別。然后，機(jī)器視覺(jué)軟件包采用各種數(shù)字圖像處理技術(shù)來(lái) 提取所需的信息，并根據(jù)所提取的信息做出決定（例如，通過(guò)/失?。??？梢允褂枚S圖像、 三維圖像或兩者一起解決機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用。機(jī)器視覺(jué)將反饋提供給柔性裝配以獲得托盤包裝 的高精度、高效率和高質(zhì)量。柔性裝配線的替代或補(bǔ)充反饋可以由夾具、固定裝置、具有預(yù) 定形狀的孔、位置開關(guān)和托盤組件的重量測(cè)量提供。
[0033] 所述方法還可以包括傳送裝載的或完成的托盤到推車中用于運(yùn)輸?shù)牟襟E。完成的 或被剔除的托盤組件被快速堆積到推車中以運(yùn)送到臨時(shí)存儲(chǔ)庫(kù)或飛機(jī)上。運(yùn)輸動(dòng)作使柔性 裝配線在操作中免于堵塞，這在大量提供食品的餐飲中心是非常需要的。
[0034] 根據(jù)本發(fā)明的第三方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N安裝用于托盤包裝的柔性裝配線的方 法。所述方法包括提供用于提供托盤的托盤分配器的步驟，以及給鄰近于托盤分配器的裝 載站提供固定工具（例如，機(jī)械手臂或工業(yè)機(jī)器人）而用于自動(dòng)放置食品或非食品物品到 托盤上的下一步驟。在餐飲中心，多個(gè)柔性裝配線可以被安裝并相互連接，用于提供大量并 且品種多樣的食品。
[0035] 根據(jù)本發(fā)明的第四方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N配置用于托盤包裝的柔性裝配線的方 法。所述方法包括加載用于機(jī)器視覺(jué)的圖像處理的軟件包的步驟。所述軟件包可以被用來(lái) 控制不同站的操作、柔性裝配線的機(jī)器視覺(jué)或托盤組件的包裝菜單。
[0036] 附圖示出了實(shí)施方式并且用于解釋公開的實(shí)施方式的原理。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是， 這些圖都僅用于說(shuō)明的目的，而不是對(duì)有關(guān)的發(fā)明的限定范圍。
[0037] 圖1示出了用于托盤包裝的第一柔性裝配線；
[0038] 圖2示出了使用第一柔性裝配線的一個(gè)工藝流程圖；
[0039] 圖3示出了用于托盤包裝的第二柔性裝配線；
[0040] 圖4示出了第二柔性裝配線的一個(gè)透視圖；
[0041] 圖5示出了用于托盤包裝的第三柔性裝配線；
[0042] 圖6示出了第三柔性裝配線的另一視圖；
[0043] 圖7示出了一個(gè)非食品視覺(jué)機(jī)器人模塊；
[0044] 圖8示出了另一個(gè)非食品視覺(jué)機(jī)器人模塊；
[0045] 圖9示出了一個(gè)食品視覺(jué)機(jī)器人模塊；
[0046] 圖10示出了另一個(gè)食品視覺(jué)機(jī)器人模塊；
[0047] 圖11示出了用于柔性裝配線中的一個(gè)的自動(dòng)圓盤傳送機(jī)；并且
[0048] 圖12示出了第一柔性裝配線的一部分。
[0049] 圖13不出了一個(gè)自動(dòng)箱式堆垛機(jī)和圓盤傳送機(jī)；
[0050] 圖14示出了使用自動(dòng)箱式堆垛機(jī)和圓盤傳送機(jī)的一個(gè)工藝流程圖；
[0051] 圖15示出了選取兩個(gè)疊杯的一個(gè)機(jī)械手臂；
[0052] 圖16示出了扭轉(zhuǎn)以擺脫一個(gè)附杯的機(jī)械手臂；
[0053] 圖17示出了振動(dòng)以擺脫一個(gè)附杯的機(jī)械手臂；
[0054] 圖18示出了加熱以移除一個(gè)附杯的機(jī)械手臂。
[0055] 示例性地，本申請(qǐng)的非限制性實(shí)施方式現(xiàn)在將參照上述附圖進(jìn)行描述。
[0056] 圖1和圖2都涉及本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式。特別地，圖1示出了用于托盤包裝的 一個(gè)柔性裝配線30,或者被稱為用于托盤包裝的第一柔性裝配線30。柔性裝配線30包括 幾個(gè)站31-44,其通過(guò)傳送機(jī)46被依次連接起來(lái)。所述站包括托盤分配器32、第一裝載站 34、第二裝載站36、第三裝載站38、手動(dòng)裝載站40、檢驗(yàn)和剔除站42和托盤到車裝載站44。 然而，檢驗(yàn)和剔除站42和托盤到車裝載站44被設(shè)置在一起，在傳送機(jī)46的相對(duì)側(cè)上。主 計(jì)算機(jī)48被連接到所有這些站32-44以控制整個(gè)柔性裝配線30。主計(jì)算機(jī)48具有兩個(gè)觸 摸屏顯示器50、52,即第一顯示器50和第二顯示器52位于傳送機(jī)46的兩端。裝載站34、 36、38也被稱為機(jī)器人模塊，它們可以根據(jù)工作負(fù)載被添加或移除。換句話說(shuō)，裝載站34、 36、38類似于即插即用系統(tǒng)的單元，其可以被選擇性的安裝/連接或移除/斷開用于以不同 包裝速度包裝不同托盤組件。
[0057] 第一箱式堆垛機(jī)54被設(shè)置為鄰近于第一裝配站34并靠近傳送機(jī)46。特別地，第 一箱式堆垛機(jī)54被設(shè)置在傳送機(jī)46相對(duì)于第一裝載站34的另一側(cè)上。第二箱式堆垛機(jī) 56被設(shè)置為鄰近于第二裝載站36并且也靠近傳送機(jī)46。振動(dòng)碗分揀機(jī)58被設(shè)置為鄰近 于第三裝載站38,靠近傳送機(jī)46。換句話說(shuō)，第一箱式堆垛機(jī)54、第二箱式堆垛機(jī)56和第 三箱式堆垛機(jī)58是沿傳送機(jī)46連續(xù)排列的，傳送機(jī)46具有一個(gè)細(xì)長(zhǎng)形的帶60。
[0058] 圖1還示出了與柔性裝配線30相互作用的物體。例如，裝滿托盤的拖車62被?？?在托盤分配器32在帶60的前端64處。拖車62被設(shè)計(jì)有內(nèi)部插槽用于水平地接收托盤。 一旦拖車62被停在托盤分配器32靠近前端34,叉子機(jī)制（未示出）可以逐步地堅(jiān)直地抬 起/轉(zhuǎn)位拖車62,隨后逐漸移除托盤。拖車62裝滿準(zhǔn)備接收食品和餐具的干凈托盤。在帶 60的后端66,兩個(gè)推車68?？坑谕斜P到車裝載站44用于接收裝好的托盤組件。第一操作 者70和第二操作者72也被描繪在圖1中。第一操作者站在靠近主計(jì)算機(jī)48和前端64的 位置，而第二操作者站在靠近手動(dòng)裝載站40的位置。
[0059] 柔性裝配線30被設(shè)計(jì)為裝配多種類型的食品和器具到托盤上。裝好的/完整托 盤組件包括下列帶有容器的食品和非食品物品：
[0060] A.托盤
[0061] i.半托盤
[0062] ii.小托盤
[0063] iii.塑料長(zhǎng)側(cè)盤
[0064] B.杯
[0065] i.塑料茶杯
[0066] ii.飲用玻璃杯
[0067] iii.帶有水果的甜品碗
[0068] iv.預(yù)裝水
[0069] V.預(yù)裝酸奶
[0070] C.餐具包
[0071] i.胡椒袋
[0072] ii.鹽袋
[0073] iii.糖袋
[0074] D.調(diào)味品
[0075] i.黃油包
[0076] ii.果醬包
[0077] iii.牛奶片
[0078] iv.辣椒包
[0079] E.烘培食品
[0080] i.包裝面包
[0081] ii.餅干
[0082] iii.薄脆餅干
[0083] iv.松餅
[0084] 根據(jù)圖1，托盤分配器32是一個(gè)機(jī)器人，其具有在其末端帶有吸杯（末端執(zhí)行器） 的手臂74。托盤分配器32被固定到前端64,以便手臂74可以從拖車62中選取空托盤76 并放到帶60上。手臂74具有六軸操作自由度，使得手臂74可以夠到不同高度和距離的空 托盤76。手臂74還在靠近吸杯處具有智能視覺(jué)引導(dǎo)系統(tǒng)（未示出），用于在傳遞空托盤76 到帶60上之前檢查空托盤76。如果智能視覺(jué)引導(dǎo)系統(tǒng)在托盤76上檢測(cè)到灰塵、污點(diǎn)或缺 陷，托盤分配器32將空托盤76帶到廢料箱（未示出）。手臂74還可以具有作為其末端執(zhí) 行器的夾具或帶有吸杯的夾具的組合。
[0085] 第一裝載站34具有第一四軸機(jī)器人78,用于拿取非食品物品到干凈的空托盤80 上。干凈的空托盤80通過(guò)托盤分配器32和傳送機(jī)46從拖車62中被運(yùn)送到第一裝載站34。 在機(jī)器視覺(jué)檢驗(yàn)之后，從這些非食品物品被整齊堆放的第一箱式堆垛機(jī)54中拿起質(zhì)量符 合標(biāo)準(zhǔn)的非食品物品。第一裝載站34還具有智能視覺(jué)引導(dǎo)系統(tǒng)（未示出），用于檢驗(yàn)進(jìn)來(lái) 的托盤和裝載好的非食品物品。如果發(fā)現(xiàn)了如臟的茶杯的質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)物品，第一四軸 機(jī)器人78將抓取所述質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)物品并運(yùn)送所述質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)物品到廢料箱（未 示出）中。第一四軸機(jī)器人78可以選擇性地被五軸或六軸工業(yè)機(jī)器人代替。
[0086] 第二裝載站36具有第二四軸到六軸機(jī)器人82,其被設(shè)計(jì)為從第一裝載站34中拿 取其他非食品物品到托盤84上。其他非食品物品被存儲(chǔ)在第二箱式堆垛機(jī)56中。第二裝 載站36裝備有智能視覺(jué)引導(dǎo)系統(tǒng)（未示出），其用于檢查其他非食品物品。第二裝載站36 將質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)物品帶到廢料箱（未示出）。類似地，第二四軸機(jī)器人82可以選擇性地 被五軸或六軸機(jī)器人代替。
[0087] 相比之下，第三裝載站38具有第三四軸機(jī)器人86,其被安裝成用于從振動(dòng)碗分揀 機(jī)58中選取食品并將其從第二裝載站36放置到托盤88上。第三裝載站38的智能視覺(jué)引 導(dǎo)系統(tǒng)（未示出）檢查第三裝載站38的完成的托盤90,并且第三四軸機(jī)器人86將用符合 標(biāo)準(zhǔn)的物品代替不符合標(biāo)準(zhǔn)的物品。第三機(jī)器人86可以選擇性地被五軸或六軸機(jī)器人代 替。
[0088] 手動(dòng)裝載站40為操作者提供座位（未示出），用于裝載機(jī)器人78、82、86很難處理 的易碎物品。特別地，手動(dòng)裝載站40提供緊鄰帶60的座位以便于裝載。在使用中，操作者 將易碎物品放置到第三裝載站38的旋轉(zhuǎn)架91的托盤90上。例如，操作者可以選取軟米包 并放置其到半托盤中。旋轉(zhuǎn)架91被設(shè)置為緊鄰操縱者的座位以方便拿取。
[0089] 檢驗(yàn)和剔除站42具有幾個(gè)相機(jī)，相機(jī)被設(shè)置為朝向從手動(dòng)裝載站40進(jìn)來(lái)的托盤。 檢驗(yàn)和剔除站42對(duì)完成的托盤組件進(jìn)行最后的視覺(jué)檢驗(yàn)。緊鄰檢驗(yàn)和剔除站42的自動(dòng)剔 除站43將從帶60上拿掉檢驗(yàn)不合格的托盤組件。
[0090] 相比之下，托盤到車裝載站44具有工業(yè)機(jī)器人（未示出），其具有用于拿取完成 的托盤組件的手臂（未示出）。工業(yè)機(jī)器人可以抓取完成的托盤組件并將其插入到推車68 的合適的槽中，推車68停靠在緊鄰后端66處。在推車68完全裝滿完成的托盤組件并被移 走后，空推車將被提供。
[0091] 在功能上，托盤分配器32可以自動(dòng)地將空托盤從拖車62轉(zhuǎn)移到傳送機(jī)46上。干 凈的空托盤76被裝載到拖車62中。一旦在拖車62上的空托盤76被用完，就提供另一個(gè) 裝滿干凈空托盤的拖車62以代替空拖車。更換拖車62時(shí)，柔性裝配線30可以不中斷地操 作。
[0092] 振動(dòng)碗/傳送機(jī)分揀機(jī)58可以橫向地分類食品，橫向是垂直于帶60的縱向92的 方向，縱向92也是第一柔性裝配線30的工藝流程方向92。振動(dòng)碗分揀機(jī)58搖動(dòng)選定的食 品（例如，黃油包），以便選定的食品被整理出來(lái)并以一致的方向自動(dòng)組織，用于拿取和放 置。
[0093] 三個(gè)裝載站34、36、38的每一個(gè)均可以檢驗(yàn)物品是否接受或剔除。三個(gè)裝載站34、 36、38的視覺(jué)元件（例如，相機(jī)和連接相機(jī)的計(jì)算機(jī)）檢驗(yàn)物品的可能的污點(diǎn)、裂縫、碎片、 雜質(zhì)和其他不可接受的缺陷。剔除和接受的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)被存儲(chǔ)到三個(gè)裝載站34、36、38中用 于確保托盤包裝的高精度和一致性。不符合標(biāo)準(zhǔn)的物品通過(guò)相應(yīng)的機(jī)器人78、82、86被傳 送到廢料箱（未示出）。三個(gè)裝載站34、36、38具有掃略（fly-by)檢驗(yàn)功能，以便在放置選 取的物品到托盤84、88、90上之前，也檢查三個(gè)裝載站選取的物品的底面。通過(guò)后面描述的 視覺(jué)元件設(shè)置所述掃略檢驗(yàn)功能。
[0094] 檢驗(yàn)和剔除站42不僅根據(jù)預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)（質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)）篩選完成的托盤組件，當(dāng)需要清 洗時(shí)，檢驗(yàn)和剔除站42還排出壓縮和過(guò)濾后的潔凈空氣到完成的托盤組件上。
[0095] 主計(jì)算機(jī)48被連接到視覺(jué)站和機(jī)器人32、34、36、38、42、43、44，用于調(diào)節(jié)工作量 并協(xié)調(diào)這些機(jī)器/工作站32、34、36、38、42、43、44。主計(jì)算機(jī)48也可以通過(guò)PLC(可編程 序邏輯控制器）或個(gè)人電腦（PC)調(diào)節(jié)傳送機(jī)46的速度。檢驗(yàn)和剔除站與裝載站34、36、 38 -起獲取缺陷的圖像用于進(jìn)一步分析。包裝生產(chǎn)的圖像和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)被保存至少30天用 于復(fù)查。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)還進(jìn)一步通過(guò)主計(jì)算機(jī)48在線提供（例如，通過(guò)安全的內(nèi)部網(wǎng)或互聯(lián) 網(wǎng)），用于生產(chǎn)績(jī)效KPI (關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)）管理、文本/表格報(bào)告以及圖形表示和維護(hù)計(jì)劃。 主計(jì)算機(jī)48還可以發(fā)送生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)信息和KPI到遠(yuǎn)處的主機(jī)/中央計(jì)算機(jī)（未示出），用于 記錄、分析、監(jiān)測(cè)和報(bào)告。主計(jì)算機(jī)48裝備有調(diào)制解調(diào)器，用于例如用于故障排除的遠(yuǎn)程通 信。如果柔性裝配線30中發(fā)生異常情況，警報(bào)信號(hào)將被發(fā)送。都被連接到主計(jì)算機(jī)48的 兩個(gè)顯示器50、52具有用戶友好界面，用于更新生產(chǎn)菜單和托盤平面圖（托盤布局）。 [0096] 柔性裝配線30具有保持托盤包裝的高質(zhì)量的食品衛(wèi)生的功能。例如，每個(gè)裝載站 34、36、38被帶有靜電檢測(cè)和防靜電離子風(fēng)機(jī)的HEPA(高效分子空氣）空氣凈化器封閉，用 于最小化例如灰塵和空氣的雜質(zhì)顆粒的侵入。帶60被透明罩（未示出）封閉，用于避免落 入異物顆粒。當(dāng)帶60移動(dòng)時(shí)，帶60還被刷子不斷擦拭。柔性裝配線30的每個(gè)部分具有清 洗程序時(shí)間表，用于定期保養(yǎng)和清洗。柔性裝配線30的溫暖并黑暗的隔間具有用于指示可 能有害蟲的口袋、定期清洗和例行檢查的清晰的標(biāo)簽/標(biāo)志。柔性裝配線30對(duì)在帶60上 的大多數(shù)機(jī)器元件采用無(wú)潤(rùn)滑油設(shè)計(jì)特征。當(dāng)潤(rùn)滑是必不可少并且潤(rùn)滑高于帶60的高度 時(shí)，食品級(jí)潤(rùn)滑油被使用。柔性裝配線30的浸濕面積是用S/S316材料制成的，而其他面積 是符合或具有食品級(jí)的S/S304。柔性裝配線30具有在線細(xì)菌計(jì)數(shù)功能，用于監(jiān)測(cè)其衛(wèi)生質(zhì) 量。
[0097] 柔性裝配線30具有在使用柔性裝配線30時(shí)確保安全的許多功能。例如，機(jī)械手 臂和活動(dòng)件被保護(hù)罩或蓋封閉。需要操作者訪問(wèn)的機(jī)器運(yùn)動(dòng)區(qū)域被安裝有鎖存門、安全聯(lián) 鎖裝置和安全光幕。傳感器被安裝在靠近活動(dòng)件和檢測(cè)禁止運(yùn)動(dòng)或接觸的關(guān)鍵地方，以便 如果傳感器檢測(cè)到危險(xiǎn)的方法，相應(yīng)的機(jī)器零件將被停止。安全和警告標(biāo)簽被貼在柔性裝 配線30上用于提醒機(jī)器操作者。為了電氣安全，柔性裝配線30被安全接地并且其電線被 連接到斷路器。
[0098] 在使用時(shí)，在根據(jù)托盤包裝的方法100的準(zhǔn)備階段中，操作者70、72通過(guò)第一顯示 器50輸入102航班號(hào)到主計(jì)算機(jī)48中，其使主計(jì)算機(jī)48檢索104相應(yīng)餐菜單、食品餐具 的種類和數(shù)量、餐具要求和其他相關(guān)信息。主計(jì)算機(jī)48進(jìn)一步上傳106托盤平面圖、具體 形狀、尺寸、衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)以及食品和非食品物品的重量到機(jī)器人78、82、86。在航空公司的航 空餐飲中心，授權(quán)的操作者70、72輸入航班號(hào)、所需的生產(chǎn)數(shù)量、托盤包裝時(shí)間和其他相關(guān) 數(shù)據(jù)。授權(quán)的操作者70、72具有允許他/她設(shè)置這些生產(chǎn)參數(shù)的用戶識(shí)別碼和密碼。不同 級(jí)別的用戶授權(quán)通過(guò)主計(jì)算機(jī)48提供，用于維護(hù)、生產(chǎn)控制和其他目的。例如，授權(quán)的操作 者70、72可以根據(jù)航班號(hào)上傳、修改和刪除托盤包裝的菜單。與此同時(shí)，當(dāng)輸入生產(chǎn)指令 時(shí)，裝滿空托盤的拖車62、裝滿非食品物品的箱式堆垛機(jī)54、56、裝滿選定食品的振動(dòng)碗分 揀機(jī)58和空推車68被移動(dòng)108到柔性裝配線30。
[0099] 在從拖車62中選取空托盤76之前，托盤分配器32檢驗(yàn)110空托盤76并比較112 空托盤76的圖像和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)（質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)）。存儲(chǔ)數(shù)據(jù)包括托盤76的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)空托 盤的3D模板圖像（例如，顏色、尺寸等）。如果掃描/檢驗(yàn)的空托盤76符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，托盤 分配器32使用其吸杯以抓取114空托盤76并移動(dòng)空托盤76到相機(jī)上面用于檢驗(yàn)其底面。 因此，如果托盤76符合所有接受/質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，托盤分配器32將命令并引導(dǎo)托盤分配器的機(jī) 械手臂以預(yù)定的方向放置116空托盤76到帶60的前端64上。如果空托盤76不符合一個(gè) 或多個(gè)接受標(biāo)準(zhǔn)，空托盤76將被投進(jìn)廢料箱用于手動(dòng)計(jì)數(shù)器檢查。剔除的原因和被剔除的 空托盤76的圖像將被記錄以用作進(jìn)一步研究。
[0100] 干凈的空托盤80沿帶60從前端64向第一裝載站34前進(jìn)120。一旦檢測(cè)124到 進(jìn)來(lái)的干凈空托盤80,第一裝載站34識(shí)別122干凈空托盤80的位置、速度（通過(guò)安裝在托 盤46上的編碼器）和方向。第一機(jī)器人78的視覺(jué)系統(tǒng)捕捉126事先存儲(chǔ)并堆放在第一箱 式堆垛機(jī)54內(nèi)部的矩形盤。如果矩形盤通過(guò)視覺(jué)檢驗(yàn)（環(huán)繞餐具的堅(jiān)軸360度）接受標(biāo) 準(zhǔn)，第一機(jī)器人78將選取并移動(dòng)所述矩形盤的底面到視覺(jué)相機(jī)的上面用于底部檢驗(yàn)。如果 矩形盤也通過(guò)了接受標(biāo)準(zhǔn)，第一機(jī)器人78將根據(jù)托盤平面圖放置128矩形盤到干凈的空托 盤80上。如果失敗，第一機(jī)器人78將剔除物品到剔除站（未示出）。第一裝載站34包括 預(yù)檢驗(yàn)緩沖站（未示出）。在減少柔性裝配線30的停機(jī)時(shí)間的回填過(guò)程中，所述緩沖站提 供備份。緩沖站存儲(chǔ)盤以代替被剔除的盤。重復(fù)剔除可能會(huì)延遲托盤組件包裝。當(dāng)?shù)谝粰C(jī) 器人78有空閑/備用時(shí)間時(shí)，緩沖站被回填。
[0101] 質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)的托盤84進(jìn)一步前進(jìn)120到第二裝載站36。第二裝載站36確定 136托盤84靠近其入口的行進(jìn)位置、速度和方向。第二四軸機(jī)器人82伸展138其手臂并 從第二箱式堆垛機(jī)56中抓取140餐具包141。餐具包141隨后被第二四軸機(jī)器人82舉起 142到托盤84上。第二裝載站36 ( S卩，機(jī)器人裝配模塊）獲取144環(huán)繞裝載的托盤88的圖 像，并比較132它們和預(yù)裝標(biāo)準(zhǔn)以用于質(zhì)量檢查。環(huán)繞裝載的托盤88的堅(jiān)軸360度獲取圖 像。如果符合所有相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，裝載的托盤88將被允許在帶60上前進(jìn)120。如果裝載的 托盤88不符合預(yù)裝標(biāo)準(zhǔn)，餐具包141將被第二箱式堆垛機(jī)56中的另一個(gè)餐具包141代替 148。第二機(jī)器人82也可以是五軸機(jī)器人或六軸機(jī)器人。
[0102] 第三裝載站38在其入口感知150托盤88。第三裝載站38進(jìn)一步檢查152托盤88 的位置、速度和方向。第三四軸機(jī)器人86伸展154其手臂到振動(dòng)碗分揀機(jī)58并抓取156水 果碗（未不出）。然后水果碗被放置160在托盤88上。類似于第一和第二裝載站34、36， 第三裝載站38拍攝162具有水果碗的托盤90頂視圖的圖像。第三裝載站38的相機(jī)拍攝 162環(huán)繞托盤90堅(jiān)軸的托盤90上半球的圖像。通過(guò)對(duì)比預(yù)裝標(biāo)準(zhǔn)處理圖像。如果滿足所 有標(biāo)準(zhǔn)，托盤90被允許從第三裝載站38中離開166。然而，如果水果碗不滿足一個(gè)或多個(gè) 預(yù)裝標(biāo)準(zhǔn)，水果碗將從托盤88中被拿掉168。例如，如果水果碗破裂而具有鋒利的邊緣，水 果碗將被另一個(gè)代替170。在裝載站34、36、38裝載的餐具的類型和順序根據(jù)飲食要求改 變。
[0103] 幾名操作者70、72坐在緊鄰第三裝載站38的手動(dòng)裝載站40旁邊。操作者70、72 從手動(dòng)裝載站40選取172軟和易碎物品并將它們放置174到進(jìn)來(lái)的托盤90上的指定位置。 軟和易碎物品包括辣椒包、包裝面包、酸奶包等。當(dāng)放置174這些物品時(shí)，操作者也仔細(xì)檢 查176是否有任何破損、溢出或被污染的食品或非食品物品。不符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的物品從帶 60上被拿掉178返工。操作者70、72定期查看180第二顯示器52用于調(diào)節(jié)托盤包裝的速 度和狀態(tài)。如果有必要，操作者70、72可以干預(yù)182柔性裝配線30的生產(chǎn)以立即維修或定 期維護(hù)。第二顯示器52提供給第一顯示器50 -種替代以便操作者70、72可以在兩個(gè)位置 與主計(jì)算機(jī)48相互作用。
[0104] 所述（最終）檢驗(yàn)和剔除站42和自動(dòng)剔除站43具有用于分析一個(gè)完成的托盤組 件的機(jī)器視覺(jué)功能。完成的托盤組件包括用于提供一餐的食品和非食品物品。例如，完成 的托盤組件具有作為其基底的食物托盤76、裝滿米飯的矩形包、水果碗、保持一個(gè)密封的酸 奶杯的茶杯、餐具包、一碗沙拉、包裝的松餅和薄脆餅干包等。在操作時(shí)，檢測(cè)和剔除站42 獲取184完成的托盤組件的連續(xù)照片并且比較186連續(xù)照片和作為質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的完成的 托盤組件的預(yù)加載圖像。
[0105] 剔除站43將扣留188不滿足預(yù)加載標(biāo)準(zhǔn)的完成的托盤組件并堆積190被剔除的 托盤組件到廢品箱（未示出）中。相比之下，如果因?yàn)榉纤蓄A(yù)加載標(biāo)準(zhǔn)，檢驗(yàn)和剔除站 42對(duì)完成的托盤組件感到滿意，自動(dòng)剔除站43將對(duì)完成的托盤組件不采取任何行動(dòng)。
[0106] 托盤到車裝載站44在帶60的后端66接收192完成的托盤組件。托盤到車裝載 站44是類似于托盤分配器32的一個(gè)工業(yè)機(jī)器人或機(jī)械托盤推進(jìn)器。在操作中，自動(dòng)托盤到 車裝載站44接近194帶60并緊緊抓住196完成的托盤組件。托盤到車裝載站44識(shí)別198 鄰近于后端66的推車68中的合適的槽，并將完成的托盤完全插入到所述槽中。托盤到車 裝載站44將隨后的完成的托盤組件插入到推車68中下一個(gè)可用槽中。如果推車68幾乎 裝滿完成的托盤組件，托盤到車裝載站44傳送警報(bào)信號(hào)到主計(jì)算機(jī)48。主計(jì)算機(jī)48將在 顯示器50、52上顯示204用于請(qǐng)求空推車68的消息。根據(jù)請(qǐng)求，空推車68被提供給托盤 到車裝載站44。托盤到車裝載站44將在裝滿完成的托盤組件的推車上貼一個(gè)標(biāo)簽206用 于將來(lái)識(shí)別。標(biāo)簽包括一個(gè)或多個(gè)條形碼、快速響應(yīng)（QR)碼、射頻識(shí)別（FRID)碼和文本， 供人和機(jī)器解讀。可選地，托盤到車裝載站44可以是一個(gè)機(jī)械托盤推進(jìn)器。
[0107] 圖3示出了用于托盤包裝210的第二柔性裝配線。第二柔性裝配線210具有類似 于第一柔性裝配線30的部件或操作步驟。類似部件或方法步驟標(biāo)記為相同或類似的附圖 標(biāo)記。類似部件或步驟的描述，在適當(dāng)情況下通過(guò)引用并入此處。
[0108] 第二柔性裝配線210提供對(duì)模塊化設(shè)計(jì)概念更明確的說(shuō)明。特別地，第二柔性裝 配線210包括托盤分配器32、第一裝載站34、第二裝載站36、第三裝載站38、手動(dòng)裝載站 40、旋轉(zhuǎn)架91、檢驗(yàn)和剔除站42、自動(dòng)剔除站43和托盤到車裝載站44,它們大多沿傳送機(jī) 46直線地設(shè)置。這些站被模塊化設(shè)計(jì)以便它們可以被獨(dú)立操作并進(jìn)一步被連接到一起操 作。例如，第一裝載站34、第二裝載站36和第三裝載站38是具有機(jī)器視覺(jué)功能的工業(yè)機(jī)器 人，它們可以在互不影響的情況下安裝或移除。
[0109] 圖4示出了第二柔性裝配線210的一個(gè)透視圖。第二柔性裝配線210可以通過(guò)包 括用于帶有機(jī)器視覺(jué)的工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)選取非食品物品的四分道被改進(jìn)。第二柔性裝配線 210也可以通過(guò)包括用于帶有機(jī)器人視覺(jué)的工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)選取食品的三分道被改進(jìn)，其 作為兩個(gè)模塊操作。第二柔性裝配線210可以通過(guò)包括三分道和用于操作者70、72手工選 取的帶有旋轉(zhuǎn)架91的十個(gè)架子進(jìn)一步被改進(jìn)，其作為一個(gè)模塊操作。
[0110] 圖5示出了用于托盤包裝的第三柔性裝配線212。第三柔性裝配線212具有類似 于其他柔性裝配線30、210的部件和操作步驟。類似部件或方法步驟標(biāo)記為相同或類似的 附圖標(biāo)記。類似部件或步驟的描述，在適當(dāng)情況下通過(guò)引用并入此處。
[0111] 第一裝載站34、第二裝載站36和第三裝載站38中的每一個(gè)分別集成了一個(gè)四軸 機(jī)器人78、82、84。第一裝載站34和第二裝載站36都分別集成了它們的箱式堆垛機(jī)54、56， 而第三裝載站38集成了振動(dòng)碗分揀機(jī)58。所有第一裝載站34、第二裝載站36和第三裝載 站38依次被設(shè)置在傳送機(jī)46的一側(cè)上，而第三柔性裝配線212的第四裝載站214、第五裝 載站216和第六裝載站218被設(shè)置在傳送機(jī)46的另一側(cè)上，分別與第一裝載站34、第二裝 載站36和第三裝載站38相對(duì)。第四裝載站214和第五裝載站216具有類似于第一裝載站 34和第二裝載站36的部件和功能。第六裝載站218具有類似于第三裝載站38的部件和功 能。
[0112] 圖6示出了第三柔性裝配線212的透視圖。第三柔性裝配線212可以通過(guò)包括 用于帶有機(jī)器視覺(jué)的工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)選取非食品物品的八分道被改進(jìn)，其作為四個(gè)模塊操 作。第三柔性裝配線212也可以通過(guò)包括用于帶有機(jī)器視覺(jué)的工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)選取食品的 六分道被改進(jìn)，其作為兩個(gè)模塊操作。第三柔性裝配線212可以通過(guò)包括三分道和用于操 作者70、72手工選取的帶有旋轉(zhuǎn)架91的十個(gè)架子進(jìn)一步被改進(jìn)，其作為一個(gè)模塊操作。
[0113] 圖7示出了一個(gè)非食品物品視覺(jué)機(jī)器人模塊234,其也被稱為第一裝載站34或第 二裝載站36。提供了非食品視覺(jué)機(jī)器人模塊34、36的一個(gè)平面視圖/俯視圖和一個(gè)側(cè)視 圖。非食品視覺(jué)機(jī)器人模塊34、36包括用于拿走視覺(jué)檢驗(yàn)不合格餐具的剔除傳送機(jī)220。 圖7還示出了第一箱222和第二箱224,它們裝載有非食品物品（例如，杯子）并且被放置 到四軸機(jī)器人78、82的一側(cè)。四軸機(jī)器人78、82被安裝在地板上。空推車222、226的第三 箱226和第四箱228是空的，并且它們位于四軸機(jī)器人78、82的另一側(cè)。四軸機(jī)器人78、 82從第一箱222和第二箱224中拿走非食品物品，而耗盡的箱226、228被傳送機(jī)230取走。 相比之下，第一箱222和第二箱224通過(guò)另一個(gè)傳送機(jī)232被運(yùn)送給四軸機(jī)器人78、82。
[0114] 圖8示出了另一個(gè)非食品視覺(jué)機(jī)器人模塊236,其也被稱為第一裝載站34或第一 裝載站34。對(duì)比之前的四軸機(jī)器人78、82,本四軸機(jī)器人78、82是安裝在天花板上的。
[0115] 圖9示出了一個(gè)食品視覺(jué)機(jī)器人模塊238,其類似于第三裝載站38。食品視覺(jué)機(jī) 器人模塊238包括用于供給食品242 (例如，奶酪）的傳送機(jī)240,和用于移除質(zhì)量合格食品 246的另一個(gè)傳送機(jī)244。第三四軸機(jī)器人86是安裝在天花板上的。沒(méi)有通過(guò)視覺(jué)檢驗(yàn)的 被剔除的食品246被運(yùn)送到廢料箱248用于手動(dòng)檢查。
[0116] 圖10示出了另一個(gè)食品視覺(jué)機(jī)器人模塊250,其包括自動(dòng)食品分配器252。自動(dòng) 食品分配器252包括沿堅(jiān)直方向依次排列的可旋轉(zhuǎn)的食品料斗254、轉(zhuǎn)向器256和傳送機(jī) 258?？尚D(zhuǎn)的食品料斗254被分成隔室用于容納各種食品（例如，奶酪、酸奶）。在使用 中，可旋轉(zhuǎn)的食品料斗254搖動(dòng)以分配食品到下面的轉(zhuǎn)向器256中。轉(zhuǎn)向器256具有預(yù)定 形狀的開口，其允許相應(yīng)的食品落到下面的傳送機(jī)258上用于第三四軸機(jī)器人86的處理。
[0117] 圖11示出了用于柔性裝配線30、210、212、214、216、218中的一個(gè)的自動(dòng)圓盤傳送 機(jī)91。自動(dòng)圓盤傳送機(jī)91包括通過(guò)鏈條264連接的頂鏈輪齒輪260和底鏈輪齒輪262,其 形成滾子鏈、驅(qū)動(dòng)鏈或傳動(dòng)鏈266。自動(dòng)圓盤傳送機(jī)91具有水平放置并且通過(guò)鏈條264承 載的裝料托盤268。在自動(dòng)圓盤傳送機(jī)91 一側(cè)270的操作者70裝載食品到適合的裝料托 盤268上，而在另一側(cè)272的另一個(gè)操作者72從裝料托盤268中卸載食品。
[0118] 圖12示出了第一柔性裝配線30的一部分。第一柔性裝配線30包括用于從柔性 裝配線30傳送物體或傳送物體到柔性裝配線30的自動(dòng)引導(dǎo)車（AGV) 274。例如，AGV274傳 送裝滿托盤組件的推車到飛行中心的倉(cāng)庫(kù)，并且移動(dòng)空推車到柔性裝配線30。AGV可以進(jìn) 一步根據(jù)預(yù)定路線運(yùn)送食品或非食品物品到柔性裝配線30,這就避免了操作者70、72去移 動(dòng)這些物品。對(duì)于連續(xù)地傳送常規(guī)物品，AGV274更可靠并具有成本效益。
[0119] 圖13示出了自動(dòng)箱式堆垛機(jī)和圓盤傳送機(jī)278,它們是用于托盤包裝的一個(gè)簡(jiǎn)化 的柔性裝配線276的部分。柔性裝配線276包括自動(dòng)箱式堆垛機(jī)和圓盤傳送機(jī)278。自動(dòng) 箱式堆垛機(jī)和圓盤傳送機(jī)278被連接到第一裝載站34以便自動(dòng)箱式堆垛機(jī)和圓盤傳送機(jī) 278上的箱280配合第一四軸機(jī)器人78自動(dòng)旋轉(zhuǎn)而用于選取所需非食品物品。
[0120] 圖14示出了使用自動(dòng)箱式堆垛機(jī)和圓盤傳送機(jī)278的一個(gè)工藝流程圖282,其包 括幾個(gè)方法步驟。在第一步驟284中，操作者檢驗(yàn)進(jìn)來(lái)的空托盤是否質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)（例如， 衛(wèi)生）。第二步驟286,機(jī)器人裝配模塊（第一裝載站）34檢查進(jìn)來(lái)的托盤的頂面用于進(jìn)一 步檢查。作為第三步驟288,表面視覺(jué)檢驗(yàn)可以被360度全方位視覺(jué)檢驗(yàn)代替或在其后跟隨 360度全方位視覺(jué)檢驗(yàn)，這導(dǎo)致一個(gè)更完整的檢驗(yàn)。機(jī)器人裝配模塊34裝載非食品物品后， 部分完成的托盤組件被傳送到手動(dòng)裝載站40。操作者70將進(jìn)一步裝載食品到所述部分完 成的托盤組件以提供完成的托盤組件。在第四步驟290中，完成的托盤組件被進(jìn)一步手動(dòng) 檢查是否符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
[0121] 圖15示出了選取兩個(gè)疊杯294、296的機(jī)械手臂292。機(jī)械手臂292是類似于第 一四軸機(jī)器人78和第二四軸機(jī)器人82的四軸機(jī)器人。圖15描述了選取的典型失敗，其中 作為其末端執(zhí)行器的吸杯298提起兩個(gè)疊杯294、296離開第三杯300。由于兩個(gè)杯294、296 之間的局部真空，第二/底杯296粘附于第一 /頂杯294。
[0122] 機(jī)械手臂292是啟用機(jī)器視覺(jué)的機(jī)器人，其類似于托盤分配器32、檢驗(yàn)和剔除站 42、自動(dòng)剔除站43、托盤到車裝載站44、第一四軸機(jī)器人78、第二四軸機(jī)器人82、第三四軸 機(jī)器人86、第四裝載站214、第五裝載站216和第六裝載站218。機(jī)械手臂292啟用了 2D和 3D機(jī)器視覺(jué)，以便其機(jī)器視覺(jué)（MV)提供檢查清洗質(zhì)量（沒(méi)有水漬和污垢）、食品、非食品物 品和托盤的表面完整性以及這些物品的輪廓完整性（例如，沒(méi)有缺口）的基于圖像的自動(dòng) 檢驗(yàn)和分析。機(jī)械手臂292可以通過(guò)相機(jī)（未示出）在合適的光照下獲取物體（例如，杯 294、298、300)的圖像。機(jī)械手臂292被安裝有軟件包，然后采用各種數(shù)字圖像處理技術(shù)來(lái) 提取所需信息，并且基于所提取的信息作出決定（例如，通過(guò)/失?。＠?，機(jī)械手臂292 采用模式識(shí)別技術(shù)，其基于杯294、296、300的預(yù)加載模板引起發(fā)現(xiàn)、匹配和/或計(jì)數(shù)特定模 式。部分被另一個(gè)物體遮蔽或大小不同的獲取圖像的物體（例如，托盤）的位置、角度和方 向可以被轉(zhuǎn)動(dòng)。此外，機(jī)械手臂292具有邊緣檢測(cè)能力，其檢查被掃描/獲取物體（例如， 杯）的尺寸和輪廓完整性。破碎、有缺口、變形或壓扁的食品或非食品物品因此可以在包裝 前被檢測(cè)到以避免操作損耗。
[0123] 處理相機(jī)獲取圖像的技術(shù)包括像素計(jì)數(shù)、圖像分割、模式識(shí)別（例如，模板匹配、 發(fā)現(xiàn)、匹配和/或計(jì)數(shù)特定模式）、測(cè)量（即，物體尺寸的測(cè)量）、邊緣檢測(cè)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理 (即，加權(quán)和自我訓(xùn)練多變量決策）。
[0124] 特別地，機(jī)械手臂292將自動(dòng)光學(xué)檢驗(yàn)（Α0Ι)提供給其選取物體（例如，托盤84、 88、90，杯294、296、300)。當(dāng)物體被幾個(gè)光源照亮?xí)r，八01可以直觀地掃描物體的表面。這 能夠監(jiān)測(cè)選取物體的所有外部區(qū)域，即使是那些在一個(gè)方向上被其他元件遮蔽的區(qū)域也能 夠被監(jiān)測(cè)。食品和非食品物品的常見缺陷包括劃痕、缺口、水漬、食品殘?jiān)?、變形、液體泄漏、 污垢附著以及變色。
[0125] 啟用機(jī)器視覺(jué)的站/機(jī)器人32、42、43、44、78、82、86、214、216、218被連接到一起 以便它們可以執(zhí)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理，使得它們能夠進(jìn)行加權(quán)和自我訓(xùn)練多變量決策。
[0126] 圖16示出了扭轉(zhuǎn)以擺脫一個(gè)附杯296的機(jī)械手臂292。特別地，當(dāng)舉起第一杯294 時(shí)，吸杯298旋轉(zhuǎn)并且擺動(dòng)。第二杯296因此擺脫了第一杯294。
[0127] 圖17示出了振動(dòng)以擺脫一個(gè)附杯296的機(jī)械手臂292。吸杯298抓住第一杯294 以便它們都堅(jiān)直地、水平地或堅(jiān)直并水平地振動(dòng)。第二杯296因此落到下面的第三杯300 上。
[0128] 圖18示出了加熱以移除一個(gè)附杯296的機(jī)械手臂292。吸杯298具有將熱量傳送 到被選取的杯294上的嵌入式加熱兀件（未不出）。由于第一杯294的熱膨脹，第一杯294 容易地從第二杯296上移除。根據(jù)圖15至圖18,杯294、296、300的開口朝向頂端或末端執(zhí) 行器298。如果這些杯294、296、300朝下，機(jī)械手臂292可以同樣地選取和振動(dòng)這些杯。
[0129] 類似于其他工業(yè)機(jī)器人或機(jī)器站 32、34、36、38、62、74、78、82、86、214、216、218、 234、236、238、250的其他末端執(zhí)行器，末端執(zhí)行器298在托盤包裝操作中是可水洗的或可 反復(fù)清洗的。在實(shí)踐中，清洗和消毒站（未示出）被設(shè)置為緊鄰任一這些工業(yè)機(jī)器人或機(jī)器 站 32、34、36、38、62、74、78、82、86、214、216、218、234、236、238、250。例如，清洗和消毒站包 括帶有入口和出口的水箱。干凈的水被注入水箱中，而臟/用過(guò)的水從水箱中排出。在包 裝操作中，末端執(zhí)行器298被周期性的浸入水箱中并吹干，使得機(jī)械手臂292在整個(gè)連續(xù)包 裝操作中保持清潔。末端執(zhí)行器的水洗可以被使用消毒劑沖洗/噴灑末端執(zhí)行器298補(bǔ)充 或代替。末端執(zhí)行器的清洗可以通過(guò)采用照射紫外光到末端執(zhí)行器298上被進(jìn)一步増強(qiáng)。
[0130] 包裝托盤組件時(shí)，柔性裝配線30、210、212、276的傳送機(jī)46、232、242可以被連續(xù) 或定期清洗。例如，帶60被下面的水噴灑，而沖洗過(guò)帶60的水被下面的排水盤收集。傳送 機(jī)46、232、242或帶60可以進(jìn)一步被暴露在紅外光、紫外光或刷子下，以便在整個(gè)托盤包裝 操作中保持傳送機(jī)46、232、242或帶60的清潔和衛(wèi)生。清洗裝置（例如，噴頭、消毒劑噴嘴 /泵、燈泡和刷子）可以被單獨(dú)或共同地安裝到柔性裝配線30、210、212、276的任一機(jī)器站。
[0131] 在整個(gè)說(shuō)明說(shuō)中，一些相似部件或操作步驟標(biāo)記為相似或相同的附圖標(biāo)記。類似 部件或步驟的描述，在適當(dāng)情況下通過(guò)引用并入此處。
[0132] 在應(yīng)用中，除非另有指定，術(shù)語(yǔ)"包含"、"包括"和其語(yǔ)法變體，意在表示"開放"或 "包含"的意思，以便它們包括所述元件但也允許包括附加的沒(méi)有明確描述的元件。
[0133] 如本文所用的，在上下文中的制劑中的組分濃度，術(shù)語(yǔ)"約"通常是指所述值的 +/-5%、更典型地所述值的+/_4%、更典型地所述值的+/-3%、更典型地所述值的+/-2%、 甚至更典型地所述值的+/-1%并且甚至更典型地所述值的+/_〇. 5%。
[0134] 在整個(gè)本公開中，某些實(shí)施方式可以使用范圍形式進(jìn)行披露。范圍形式的描述僅 僅是為了方便和簡(jiǎn)潔，不應(yīng)該被解釋為對(duì)本公開的范圍的硬性限制。因此，范圍的描述應(yīng)當(dāng) 被認(rèn)為已經(jīng)具體公開了所有可能的子范圍以及所述范圍內(nèi)的單個(gè)數(shù)值。例如，一個(gè)例如從 1至6的范圍描述應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為已經(jīng)具體公開的子范圍，例如從1至3、從1至4、從1至5、從 2至4、從2至6、從3至6等，以及該范圍內(nèi)的例如1、2、3、4、5和6的單個(gè)數(shù)字。無(wú)論范圍 的寬度，這都適用。
[0135] 顯然，在閱讀了上述公開內(nèi)容之后，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)講，在不背離本申請(qǐng)的精 神和范圍的情況下各種其它修改和應(yīng)用的適應(yīng)性將是顯而易見的，并且意圖是所有這樣的 修改和變更在所附權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
[0136] 附圖標(biāo)記
[0137] 30柔性裝配線
[0138] 32托盤分配器
[0139] 34第一裝載站
[0140] 36第二裝載站
[0141] 38第三裝載站
[0142] 40手動(dòng)裝載站
[0143] 42檢驗(yàn)和剔除站
[0144] 43自動(dòng)剔除站
[0145] 44托盤到車裝載站
[0146] 46傳送機(jī)
[0147] 48主計(jì)算機(jī)
[0148] 50第一顯不器
[0149] 52第二顯示器
[0150] 54第一箱式堆垛機(jī)
[0151] 56第二箱式堆垛機(jī)
[0152] 58振動(dòng)碗分揀機(jī)
[0153] 60 帶
[0154] 62 拖車
[0155] Μ 前端
[0156] 66 后端
[0157] 68 推車
[0158] 70第一操作者
[0159] 72第二操作者
[0160] 74 手臂
[0161] 76空托盤
[0162] 78第一四軸機(jī)器人
[0163] 80干凈的空托盤
[0164] 82第二四軸機(jī)器人
[0165] 84 托盤
[0166] 86第三四軸機(jī)器人
[0167] 88 托盤
[0168] 90 托盤
[0169] 91旋轉(zhuǎn)架
[0170] 92 縱向
[0171] 100 方法
[0172] 102 輸入
[0173] 104 檢索
[0174] 106 上傳
[0175] 108 移動(dòng)
[0176] 110 檢驗(yàn)
[0177] 112 比較
[0178] 114 抓取
[0179] 116 放置
[0180] 118 投進(jìn)
[0181] 119 允許
[0182] 120 前進(jìn)
[0183] 122 識(shí)別
[0184] 124 檢測(cè)
[0185] 126 捕捉
[0186] 128 放置
[0187] 130 掃描
[0188] 132 比較
[0189] 134 代替
[0190] 136 確定
[0191] 138 伸展
[0192] 140 抓取
[0193] 141餐具托盤包
[0194] 142 舉起
[0195] 144 獲取
[0196] 146 移動(dòng)
[0197] 148 代替
[0198] 150 感知
[0199] 152 檢查
[0200] 154 伸展
[0201] 156 抓取
[0202] 158 換向
[0203] 160 放置
[0204] 162 拍攝
[0205] 164 處理
[0206] 166 離開
[0207] 168 拿掉
[0208] 170 代替
[0209] 172 選取
[0210] 174 放置
[0211] 176仔細(xì)檢查
[0212] 178 拿掉
[0213] 180 查看
[0214] 182 干預(yù)
[0215] 184 獲取
[0216] 186 比較
[0217] 188 扣留
[0218] 190 堆積
[0219] 192 接收
[0220] 194 接近
[0221] 196 抓住
[0222] 198 識(shí)別
[0223] 200 插入
[0224] 202 傳送
[0225] 204 顯示
[0226] 206 標(biāo)簽
[0227] 210第二柔性裝配線
[0228] 212第三柔性裝配線
[0229] 214第四裝載站
[0230] 216第五裝載站
[0231] 218第六裝載站
[0232] 220剔除傳送機(jī)
[0233] 222 第一箱
[0234] 224 第二箱
[0235] 226第三箱
[0236] 228第四箱
[0237] 230傳送機(jī)
[0238] 232傳送機(jī)
[0239] 234非食品物品視覺(jué)機(jī)器人模塊
[0240] 236非食品物品視覺(jué)機(jī)器人模塊
[0241] 238食品視覺(jué)機(jī)器人模塊
[0242] 240傳送機(jī)
[0243] 242 食品
[0244] 244 傳送機(jī) 244
[0245] 246質(zhì)量不合格食品
[0246] 248廢料箱
[0247] 250食品視覺(jué)機(jī)器人模塊
[0248] 252自動(dòng)食品分配器
[0249] 254可旋轉(zhuǎn)的食品料斗
[0250] 256轉(zhuǎn)向器
[0251] 258傳送機(jī)
[0252] 260頂鏈輪齒輪
[0253] 262底鏈輪齒輪
[0254] 264 鏈條
[0255] 266滾子鏈
[0256] 268裝料托盤
[0257] 270 -側(cè)
[0258] 272 另一側(cè)
[0259] 274自動(dòng)引導(dǎo)車
[0260] 276柔性裝配線
[0261] 278自動(dòng)箱式堆垛機(jī)和圓盤傳送機(jī)
[0262] 280 箱
[0263] 282 方法
[0264] 284 第一步驟
[0265] 286 第二步驟
[0266] 288第三步驟
[0267] 290第四步驟
[0268] 292機(jī)械手臂
[0269] 294 第一杯
[0270] 296 第二杯
[0271] 298 吸杯
[0272] 300第三杯
【權(quán)利要求】
1. 一種用于托盤包裝的柔性裝配線（30、210、212、276)，包括： 托盤分配器（32、62)，其用于提供托盤（76、80、84、88、90)，以及 裝載站（34、36、38、214、216、218、234、236、238、250)，其鄰近于所述托盤分配器（32、 62)，用于自動(dòng)地放置食品或非食品物品到所述托盤（76、80、84、88、90)上。
2. 如權(quán)利要求1所述的柔性裝配線（30、210、212、276)，還包括托盤到車裝載站（44、 68)，所述托盤到車裝載站連接到所述裝載站（34、36、38、218、234、236、238)，用于從所述裝 載站（34、36、38、218、234、236、238)中移除完成的托盤包裝。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的柔性裝配線（30、210、212、276)，還包括傳送機(jī)（46)，所述 傳送機(jī)連接所述托盤分配器（32、62)、所述裝載站（34、36、38、218、234、236、238)、所述托 盤到車裝載站（44、68)或它們的任何組合。
4. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的柔性裝配線（30、210、212、276)，還包括檢驗(yàn)和剔 除站（42、43)，其用于檢查食品和非食品物品（242)的質(zhì)量。
5. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的柔性裝配線（30、210、212、276)，還包括至少一個(gè) 分揀機(jī)（54、56、58)，其用于整理所述食品或非食品物品。
6. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的柔性裝配線（30、210、212、276)，其中所述托盤分 配器（32、62)、所述裝載站（34、36、38、214、216、218、234、236、238)、所述托盤到車裝載站 (44、68)、所述傳送機(jī)（46)、所述檢驗(yàn)和剔除站（42、43)或它們的任何組合包括用于選取所 述食品或非食品物品（242)的工業(yè)機(jī)器人（32、78、82、86、292)。
7. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的柔性裝配線（30、210、212、276)，其中所述托盤分 配器（32、62)、所述裝載站（34、36、38、214、216、218、234、236、238)、所述托盤到車裝載站 (44、68)、所述傳送機(jī)（46)、所述檢驗(yàn)和剔除站（42、43)、所述工業(yè)機(jī)器人（32、78、82、86、 292)或它們的任何組合具有用于識(shí)別各種物體形狀的機(jī)器視覺(jué)。
8. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的柔性裝配線（30、210、212、276)，其中所述托盤分 配器（32、62)、所述裝載站（34、36、38、214、216、218、234、236、238)、所述托盤到車裝載站 (44、68)、所述傳送機(jī)（46)、所述檢驗(yàn)和剔除站（42、43)、所述工業(yè)機(jī)器人（32、78、82、86、 292)或它們的任何組合具有用于各種物體表面結(jié)構(gòu)的機(jī)器視覺(jué)。
9. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的柔性裝配線（30、210、212、214、216、218)，其中所 述托盤分配器（32、62)、所述裝載站（34、36、38、214、216、218、234、236、238)、所述托盤到 車裝載站（44、68)、所述傳送機(jī)（46)、所述檢驗(yàn)和剔除站（42、43)、所述工業(yè)機(jī)器人（32、78、 82、86、292)或它們的任何組合中的至少兩個(gè)被連接而用于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理。
10. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的柔性裝配線（30、210、212、276)，其中所述托盤分 配器（32、62)、所述裝載站（34、36、38、214、216、218、234、236、238)、所述托盤到車裝載站 (44、68)、所述傳送機(jī)（46)、所述檢驗(yàn)和剔除站（42、43)、所述工業(yè)機(jī)器人（32、78、82、86、 292)或它們的任何組合被模塊化地連接到所述柔性裝配線（30、210、212、214、216、218)以 便其可以與所述柔性裝配線（30、210、212、214、216、218)的其他部件斷開而不影響其他部 件。
11. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的柔性裝配線（30、210、212、276)，其中所述裝載 站（34、36、38、214、216、218、234、236、238)包括用于將食品或非食品物品（242)供給到箱 (222、224)的傳送機(jī)（232)，以及用于移除空箱（226、228)的另一個(gè)傳送機(jī)（230)。
12. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的柔性裝配線（30、210、212、276)，還包括手動(dòng)裝載 站（40)，其用于手動(dòng)裝載、卸載或檢查食品或非食品物品（242)。
13. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的柔性裝配線（30、210、212、276)，還包括旋轉(zhuǎn)架， 其具有用于傳送食品或非食品物品（242)的可移動(dòng)的裝料托盤（268)。
14. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的柔性裝配線（30、210、212、276)，還包括用于控制 的觸屏顯示器（50、52)，其被連接到所述柔性裝配線（30、210、212、214、216、218)的主計(jì)算 機(jī)（48)。
15. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的柔性裝配線（30、210、212、276)，還包括用于拿取 包裝好的托盤組件或空托盤（76、84、88、90)的自動(dòng)引導(dǎo)車（274)。
16. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的柔性裝配線（30、210、212、276)，還包括自動(dòng)食品 分配器（252)，所述自動(dòng)食品分配器包括可旋轉(zhuǎn)的食品料斗（254)、轉(zhuǎn)向器（256)和傳送機(jī) (46、258)，所述可旋轉(zhuǎn)的食品料斗（254)具有用于存儲(chǔ)食品（242)的至少一個(gè)隔室。
17. 如上述權(quán)利要求6至10中任一項(xiàng)所述的柔性裝配線（30、210、212、276)，其中所述 工業(yè)機(jī)器人（32、78、82、86、292)具有用于旋轉(zhuǎn)的末端執(zhí)行器（298)。
18. 如上述權(quán)利要求6至10或17中任一項(xiàng)所述的柔性裝配線（30、210、212、276)，其 中所述工業(yè)機(jī)器人（32、78、82、86、292)具有用于搖動(dòng)的末端執(zhí)行器（298)。
19. 如上述權(quán)利要求6至10和17至18中任一項(xiàng)所述的柔性裝配線（30、210、212、 276)，其中所述工業(yè)機(jī)器人（32、78、82、86、292)具有用于加熱的末端執(zhí)行器（298)。
20. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的柔性裝配線（30、210、212、276)，還包括清洗和消 毒站，其用于清洗所述工業(yè)機(jī)器人（32、78、82、86、292)的末端執(zhí)行器（298)。
21. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的柔性裝配線（30、210、212、276)，還包括清洗和干 燥站，其用于清洗所述傳送機(jī)（46、220、230、232、240、258)的帶（60)。
22. -種餐飲中心，其具有一個(gè)或多個(gè)柔性裝配線（30、210、212、276)。
23. -種使用用于托盤包裝的柔性裝配線的方法（100)，包括： 接收托盤（76、80、84、88、90)， 提供食品或非食品物品（242)，并且 自動(dòng)裝載所述食品或非食品物品（242)到所述托盤（76、80、84、88、90)上。
24. 如權(quán)利要求23所述的方法（100)，還包括： 通過(guò)機(jī)器視覺(jué)檢驗(yàn)所述托盤（76、80、84、88、90)、所述食品或非食品物品（242)和裝載 的托盤（84、88、90)。
25. 如權(quán)利要求23或24所述的方法（100)，還包括： 傳送裝載的托盤（84、88、90)到用于運(yùn)輸?shù)耐栖嚕?8)中。
26. -種安裝用于托盤包裝（30、210、212、276)的柔性裝配線的方法（100)，所述方法 包括： 提供用于提供托盤（76、80、84、88、90)的托盤分配器（32、62)，并且 將裝載站（34、36、38、214、216、218、234、236、238、250)設(shè)置成鄰近于用于自動(dòng)放置食 品或非食品物品到所述托盤（76、80、84、88、90)上的托盤分配器（32、62)(用固定工具）。
27. -種配置用于托盤包裝（30、210、212、276)的柔性裝配線的方法（100)，包括： 加載用于機(jī)器視覺(jué)圖像處理的軟件包。
【文檔編號(hào)】B65G47/22GK104105641SQ201380009109
【公開日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2013年1月9日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月10日
【發(fā)明者】江民超, 鐘志松 申請(qǐng)人:K-One工業(yè)私人有限公司