Brevet FR2396953A1 — publié le 19790202

La presente invention concerne- la mesure des dimensions d'un objet présentant une forme au moins approximativement paral lelepipedique rectangle. Le besoin d'un dispositif simple et a fonctionnement automatique de mesure des dimensions d'un objet parallélepipédique se fait sentir dans de nombreux domaines. On peut notamment-citer le tri postal automatique des paquets, qui exige souvent de mesurer les trois dimensions de ces paquets pour permettre l'ajustage automatique des organes de manutention. L'invention vise a fournir un dispositif répondant a ce besoin, de constitution très simple et donc de coût peu élevé. Dans ce but, 11 invention propose notamment un dispositif comprenant un convoyeur déplaçant l'objet dans une direction déterminée en maintenant l1une des dimensions de lwobjetparallele ment a ladite direction, un capteur de mesure du déplacement du convoyeur, un premier detecteur optique dont le trajet optique est place dans un premier plan perpendiculaire a la direction de deplacement de façon a être occulté pendant un temps proportionnel a la première dimension de lobje-t,un second détecteur dont le trajet optique est situé dans un second plan qui fait un angle de 450 avec le premier plan et qui est parallèle a une autre des dimensions de l'objet, de façon a être occulte pendant un temps proportionnel a la somme de la première dimension et de la troisième dimension, et des moyens associés au capteur pour fournir, d'une part, le déplacement pendant la duree d'occultation du premier detecteur et, d'autre part, la difference entre les deux deplacements correspondant respectivement a l'occultation du second detecteur et du premier détecteur. Pour simplifier, on désignera dans ce qui suit par "longueur" la première dimension. Dans le cas habituel ou le convoyeur comporte une surface horizontale sur laquelle est posé l'objet, on désignera par "hauteur" la dimension de l'objet dans le sens vertical et par "largeur" la dimension perpendicu laire aux deux précédentes. Le second détecteur peut être place soit dans un plan parallèle a la largeur, auquel cas il permettra de déterminer la hauteur de l'objet, soit dans un plan parallèle a la hauteur (c'est- -dire dans un plan vertical) auquel cas il permettra de determiner la largeur. Les moyens associés au capteur peuvent être très simplifiés dans la mesure ou le convoyeur est d'un type qui deplace l'objet en maintenant l'un des dièdres paralleles a la direction de déplacement dans une position de référence. La surface horizontale d'un convoyeur classique peut constituer un premier plan de référence. L'autre plan de référence peut autre constitue par une glissière contre laquelle est plaqué latéralement l'objet. Dans ce cas, il suffit que le second détecteur (ou chaque second détecteur) soit placé de façon que le debut d'occul- tation intervienne en même temps pour le premier détecteur et ce second détecteur. L'invention sera mieux comprise a la lecture de la description qui suit de dispositifs qui en constituent des modes particuliers de réalisation, donnés a titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels - les figures t et 2 montrent schematiquement, respectivement en vue de côté et en vue de dessus, les éléments mecaniques et optiques du dispositif, la figure 1 montrant également les moyens de mesure associés au détecteur optique, - la figure 3 montre schématiquement, en perspective, une variante de réalisation. Le dispositif montré en figure 1 comprend un convoyeur lo permettant de deplacer les objets tels que 11 dans la direction de la flèche f. Le convoyeur est constitué par un jeu de deux courroies 12 et 13 entre lesquelles subsiste une brèche. Ces courroies sont entraînées par une roue 14 munie d'un capteur de mesure de déplacement. Ce capteur est par exemple constitué par un disque muni de reperes 15 régulièrement répartis, qui défilent devant un capteur réflexe 16 qui fournit une impulsion sur un conducteur 17 chaque fois qu'un repère défile devant lui. Le dispositif des figures t et 2, destine a mesurer la longueur L, la largeur 1 et la hauteur h de l'objet il comporte trois detecteurs optiques. Chacun de ces détecteurs est constitué par un capteur réflexe et un reflecteur Catadioptrique. De nombreux capteurs réflexes peuvent convenir. On utilisera avantageusement des capteurs a diode électroluminescente émettant une lumière infrarouge modulée a une fréquence limitant l'effet de la lumière ambiante. La lumiere réfléchie vers le capteur est reçue par une photodiode ou un phototransistor qui fournit un courant qui est filtré, puis redressé pour fournir un signal de sortie continu. On supposera dans ce qui suit que le capteur fournit un signal lorsqu'il ne reçoit pas de lumière t ctest- a-dire lors des périodes d'occultation. Le premier détecteur 18 est disposé de façon que le pinceau lumineux 19 qu'il émet soit situe dans un plan perpendiculaire a f. Dans la pratique, on placera en général le détecteur de façon qu'il emette un faisceau lumineux parallèlement a la surface supérieure du convoyeur, a une faible distance au-dessus de -celui-ci de façon a être occulté par les paquets de hauteur h minimum. Toutefois, on peut également placer un capteur comme indiqué en 18a sur la figure 1 ou dans une position oblique. On voit que le pinceau lumineux 19 sera intercepté par l'objet pendant que celui-ci se déplace sur une longueur égale a L. La mesure de L peut donc être extrêmement simple : dans le mode de réalisation illustre en figure 1, on applique les impulsions de sortie du capteur 16 et le signal de sortie du détecteur 18 à une porte ET 20 qui alimente un compteur 21. La sortie de ce compteur fournit la longueur L sous forme d'un nombre,qui peut être binaire, décimal codé binaire, ou autre. Le détecteur 22 destiné a la mesure de la largeur 1 est placé de façon que le pinceau lumineux qu'il émet soit dans un plan vertical situe a 450 de la direction f. On voit que le pinceau de lumière émis par le détecteur 21 est occulté depuis le moment ou l'angle inférieur droit du paquet (sur la figure 2) intercepte le pinceau jusqu'au moment ou angle supérieur gauche le-libbre. Le détecteur 21 sera donc occulté pour un déplacement L + 1 de l'objet 11. La mesure de 1 peut donc s'effectuer de la façon sui- vante : une porte ET 23 reçoit les impulsions fournies par le capteur 16 et le signal provenant du détecteur 22 et alimente un compteur 24. Après la fin de la durée 'd'occultation qui se prolonge le plus, le contenu des compteurs 24 et 21 est soustrait dans un additionne;ur 25 dont la sortie 26 fournit 1. Enfin, le détecteur 27 est place façon à'fournir un pinceau de lumière qui se trouve dans un plan incliné a 450 sur l'horizontale et coupant le convoyeur suivant une ligne perpendiculaire a la direction f. Les moyens de mesure de h' comportent, comme ceux destinés a mesurer-li une porte ET 27, un compteur 28 et un additionneur 29.-h apparaît sous forme d'un nombre a la sorte 30 de 29. Le circuit doit évidemment être complets par des moyens de remise a zéro des compteurs et de prélèvement des valeurs mesurées. Par exemple, la remise a zéro est effectuée a l'instant où est occulté le premier des trois détecteurs 18, 22 ou 27, ce qui indique également l'arrivée de l'objet suivant et l'ordre de prélêvement est émis a la dernière fin d'occultation des trois détecteurs. Les moyens de détermination de 1 et-h montrés en figure 1 doivent comporter un soustracteur. Dans la mesure ou les objets peuvent être amenés de façon que l'une de leurs faces latérales soit maintenue dans un plan de référence, ces moyens de determination peuvent être très simplifies et prendre la constitution indiquée en figure 3. Dans le mode de realisation de la figure 3, ou les organes correspondant a ceux des figures 1 et 2 sont désignés par le même numéro de référence, le convoyeur lo est associé a une glissière, non représentée, qui maintient la face 31 parallèle a f dans un plan de référence. Le détecteur 18 est placé de façon a diriger un pinceau de lumière 19 vers le réflecteur catadioptrique 32. Le détecteur 22 est placé de façon a diriger son pinceau lumineux suivait suivant une droite qui traverse le plan de référence 31 au droit de 11 intersection de celui-ci avec le pinceau lumineux fourni par le détecteur 18.Enfin, le detecteur 27 fournit un pinceau de lumière dirigé vers un reflecteur catadioptrique 33 et qui coupe le plan du convoyeur au droit du pinceau de lumière 19. L'électronique associée au détecteur 18 a la même constitution que dans le cas de la figure 1 et se compose d'une porte ET 20 et d'un compteur 21. Par cbntre, l'électronique associée aux autres detecteurs a une coastitution simplifiée. Dans le cas du détecteur 22, cette électronique comporte une porte OU EXCLUSIF 34 qui reçoit, d'une part, les signaux provenant du détecteur 18, d'autre part, ceux provenant du détecteur 22. La sortie de la porte 34 attaque une porte ET 35 dont l'autre entrée reçoit les impulsions provenant du capteur 16. Enfin, la porte ET 35 attaque le compteur 25. L'électronique associée au capteur 27 présente la même constitution que celle associée au capteur 22. L'invention est susceptible de nombreuses variantes supplémentaires. Par exemple, il est possible de donner au pinceau lumineux un angle autre que 450, mais cette solution est peu satisfaisante car elle complique l'électronique. On peut également utiliser une électronique différente. Quel que soit le mode de realisation adopte, on voit que les composants électroniques restent simples et peu coûteux. Quant aux detecteurs, ils peuvent être constitués par des appareils du commerce. Le dispositif permet d'arriver a une sensibilité de mesure élevée, à la condition d'avoir une définition élevée de la roue 15, grâce à un nombre d'impulsions par tour élevé, et des détecteurs à haute définition. REVENDICATIONS 1. Dispositif de mesure des dimensions d'un objet de forme au moins approximativement parallélépipédique rectangle, comprenant un convoyeur déplaçant l'objet dans une direction déterminée et qui maintient l'une des dimensions de l'objet parallèlement à ladite direction, ainsi qu'un capteur de mesure du déplacement du convoyeur, dispositif caractérisé en ce qu'il comprend un premier détecteur optique dont le trajet optique est placé dans un premier plan perpendiculaire a la direction de déplacement de façon à être occulté pendant un temps proportionnel a le première dimension de l'objet, un second détecteur dont le trajet optique est situé dans un second plan qui fait un angle de 450 avec le premier plan et qui est parallèle à une autre des dimensions de l'objet, de façon a être occulté pendant un temps proportionnel a la somme de la première dimension et de la troisième dimension, et des moyens associés au capteur et aux détecteurs pour fournir, d'une part, le déplacement pendant la duree d'occultation du premier détecteur et, d'autre part, la différence entre les deux déplacements correspondant respectivement à l'occultation du second détecteur et du premier détecteur. 2. Dispositif suivant la revendication , caractérisé en ce qu'il comporte deux seconds détecteurs dont les trajets optiques sont situés dans des plans respectifs parallèles aux deux dimensions de l'objet autres que la première dimension. 3. Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, dont le convoyeur déplace l'objet en maintenant l'un de ses dièdres parallèles à la direction de déplacement dans une position de référence, caractérisé en ce que les detecteurs sont places de façon que leur occultation débute ou finisse simulta nément. 4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les détecteurs sont constitués par des capteurs réflexes coopérant avec des organes catadioptriques. 5. Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, carac térisé en ce que le capteur fournit des impulsions en nombre proportionnel au déplacement du convoyeur et en ce que lesdits moyens associes comprennent, pour la mesure de la premiere dimension, une porte ET dont les entrées reçoivent les impulsions de sortie du capteur et le signal de sortie du premier détecteur et dont la sortie alimente un compteur. 6. Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé' en ce que lesdits moyens comportent une porte ET qui reço-it, sur une premiere entrée, les impulsions de sortie du capteur et, sur une seconde entrée, le signal de sortie du second detecteur et dont la sortie alimente un compteur, ainsi qu'un circuit de soustraction des contenus des compteurs associés au premier détecteur et au second détecteur. 7. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le capteur fournit des impulsions en nombre proportionnel au déplacement du convoyeur et en c que lesdits moyens associés comprennent, pour la mesure de la première dimension, une porte ET dont les entrées reçoivent les impulsions de sortie du capteur et le signal de sortie du premier detecteur et dont la sortie ali- mente un compteur et, pour la mesure de chacune des autres dimensions, une porte OU EXCLUSIF qui reçoit les signaux de sortie du premier et du second détecteurs et qui attaque une entrée d'une port? ET dont l'autre entrée reçoit les impulsions fournies par le capteur. 8. Dispositif de mesure de trois dimensipns d'un objet de forme parallélépipédique rectangle, comprenant un convoyeur déplaçant l'objet dans une direction parallele à la première dimension, ainsi qutun capteur de mesure du déplacement du convoyeur, dispositif caractérisé en ce qutil comprend un premier détecteur optique dont le trajet optique est placé dans un premier plan perpendiculaire a la direction de déplacement de façon a être occulté pendant un temps proportionnel a la première dimension de l'objet, un second détecteur dont le trajet optique est situe dans un second plan qui fait un angle détermine avec le premier plan et qui est parallèle a la seconde dimension de l'objet, de façon a être occulté -pendant un temps proportionnel a la somme de la première dimension et du produit de la troisième dimension par un facteur fonction de l'angle déterminé, un troisième détecteur dont le trajet optique est situé dans un troisième plan qui fait un angle détermine avec le premier plan et qui est parallele a la troisieme dimension de l'objet de façon être occulte pendant un temps proportionnel a la somme de la première dimension et dela seconde dimension par un facteur dépendant de l'angle déterminé, et des moyens associes au capteur et aux trois détecteurs pour fournir, d'une part, le deplacement pendant la durée d'occultation du premier détecteur, égal a la premiere dimension et, d'autre part, les différences entre, d'une part, le déplacement correspondant a l'occultation du second détecteur ou du premier détecteur divisé par ledit facteur et, d'autre part, le déplacement correspondant a l'occultation du premier détecteur.