Brevet FR2430272A1 — publié le 19800201

La présente invention concerne un procede et un dispositif pour la détection de corps étrangers dans un produit divisé. Elle sera expliquée ci-après plus particulièrement en rapport avec la préparation de haricots verts dans une conserverie, mais il va de soi qu'elle n'est pas limitée à cette application particulière. Bien au contraire, elle s'applique dans chaque cas où il est nécessaire de détecter, dans un produit divisé constitué de particules ou d'objets de couleur et d'aspect de surface sensiblement identiques , des corps étrangers de couleur et/ou d'aspect de surface différents de ceux desdits objets. On sait qu'actuellement, la récolte de certains fruits ou légumes tels que les haricots verts, est effectuée, non plus a la main, mais a l'aide de machines. I1 en résulte que de nombreux corps étrangers, tels que morceaux de bois, pierres, petits animaux vivants ou morts (grenouilles, oiseaux, souris et même lapins), etc... sont ramassés en même temps que les haricots verts. Bien entendu, il est nécessaire d'effectuer le tri de ces corps étrangers, afin de les éliminer avant de conditionner les haricots verts soit en vue de la vente directe, soit en vue de leur conservation. Pour ce faire, on fait actuellement circuler les haricots verts sur un transporteur et des opérateurs disposés le long de celui-ci sont chargés de saisir au passage les corps etrangers. Cependant, cette méthode n'est pas satisfaisante, d'une part à cause de la fatigue visuelle entrainée chez les opérateurs par le passage en continu des haricots verts, d'autre part a cause de la répulsion causée par certains de ces corps étrangers auxdits opérateurs ( souris, animaux mutilés par la machine a récolter, etc...). L'expérience montre donc que malgré ce tri manuel, de nombreux corps étrangers subsistent dans les haricots verts. La présente invention a pour objet de remédier a cet inconvénient. Elle concerne un procédé et un dispositif permettant d'éliminer automatiquement et complètement les corps étrangers indésirables. A cette fin, selon l'invention, le procédé pour la détection, dans un produit divisé constitué d'objets ou de particules de couleur et d'aspect de surface sensiblement identiques et défilant en continu sur un transporteur, de corps étrangers de couleur et/ou d'aspect de surface différents de ceux desdits objets ou particules est remarquable en ce que l'on agence ledit transporteur pour que sa face sur laquelle reposent lesdits objets ou particules et lesdits corps étrangers soit de couleur et d'aspect de surface sensiblement identiques à ceux desdits objets ou particules ; en ce que, sur cette face du transporteur, on répartit lesdits objets ou particules et corps étrangers en une couche unIque ; en ce que, au-dessus de ladite face du transporteur, on agence au moins un émetteur de rayonnement lumineux envoyant sur celle-ci un faisceau lumineux susceptible d'être réfléchi par elle et par les objets ou particules qu'elle porte ; en ce qu'on agence au moins un récepteur de rayonnement lumineux recevant ledit faisceau réfléchi et le transformant en signal électrique et en ce que, en aval de la zone de la face du transporteur frappée par le faisceau lumineux, on agence au moins un dispositif d'aiguillage desdits objets, particules ou corps étrangers commandé par ledit signal électrique. A cause du fait que les corps étrangers ont une couleur et un aspect de surface différents de ceux de la face du transporteur et desdits objets ou particules, lorsqu'un de ces corps étrangers passe sous l'émetteur, la quantité de lumière réfléchie en direction du récepteur varie et le signal électrique subit une variation, dont on se sert pour commander le dispositif d'aiguillage qui permet de séparer lesdits corps étrangers du reste du produit divisé. Pour éviter la perte de produit divisé sans corps étrangers, ceuxci doivent être éjectés à l'instant même de leur passage au niveau du dispositif d'aiguillage et il est avantageux de commander avec retard ledit dispositif d'aiguillage après détection d'un corps étranger, pour tenir compte de la distance séparant le dispositif d'aiguillage du détecteur constitué de l'émetteur et du récepteur. Par suite, la commande du dispositif d'aiguillage par le signal électrique, en cas de variation significative de sa valeur, est retardée d'un temps prenant en compte la vitesse d'avance du transporteur et la distance séparant le dispositif d'aiguillage de la zone de la face du transporteur frappée par le faisceau lumineux. De préférence, l'émetteur et le récepteur lumineux travaillent dans l'infrarouge et, de façon encore plus avantageuse, dans le proche infrarouge (longueur d'onde d'environ 900 nm par exemple). Notamment, lorsque les objets ou particules du produit divisé sont lavés avant d'être disposés sur le transporteur, ils portent des gouttelettes d'eau à leur surface qui risqueraient de modifier considérablement les conditions de réflexion du faisceau réfléchi et donc d'actionner de façon intempestive le dispositif d'aiguillage.Pour remédier à cet inconvénient, on prévoit sur le trajet du faisceau lumineux émis par l'émetteur un premier filtre polarisant linéaire et sur le trajet du faisceau réfléchi en direction du récepteur un second filtre polarisant linéaire dont l'axe de polarisation est orthogonal à celui dudit premier filtre. De préférence, afin d'obtenir une valeur de référence, on commence par mesurer la valeur du signal de sortie du récepteur en faisant défiler sous l'émetteur soit ladite face seule du transporteur, soit ladite face portant des objets ou particules déjà triés et ne comportant pas de corps étrangers, puis à la valeur de référence ainsi obtenue on attribue une tolérance négative et/ou une tolérance positive, de préférence réglables, de façon à constituer une plage de signal à l'intérieur de laquelle le dispositif d'aiguillage occupe une première position correspondant à des objets ou particules exempts de corps étrangers à conserver, mais à l'extérieur de laquelle ledit dispositif d'aiguillage occupe une seconde position correspondant aux corps étrangers à éliminer.De façon à ce qu'il soit tenu compte au fil du temps de phénomènes physiques extérieurs au système et perturbateurs (obscurcissement progressif de la fenêtre vitre dû à des matières en suspension etc) l'appareil remet en cause sa propre référence. Avantageusement,lorsque la valeur dudit signal se trouve à l'extérieur de ladite plage de valeurs, on recommence plusieurs fois la mesure pour déterminer si cette valeur extérieure est accidentelle ou bien correspond à un corps étranger, avant de commander ledit aiguillage dans le sens correspondant. Dans un mode de mise en oeuvre avantageux de l'invention, on divise transversalement, de façon fictive, le transporteur en une pluralité de bandes longitudinales à chacune desquelles on associe un émetteur et un récepteur lumineux et on dispose, en aval de la pluralité desdits émetteurs et récepteurs, une pluralité de dispositifs d'aiguillage répartis transversalement sur la largeur dudit transporteur, chaque dispositif d'aiguillage étant commandé par au moins un récepteur.De préférence, le nombre des dispositifs d'aiguillage est inférieur au nombre des ensembles émetteur-récepteur, de sorte qu'à chaque dispositif d'aiguillage sont associés plusieurs récepteurs.Ainsi, il est possible de prévoir un grand nombre d'ensembles émetteur-récepteur trans versalement au transporteur (par exemple, deux ensembles voisins étant distants d'un centimètre) pour observer avec précision la face du transporteur portant les objets ou particules. Pour la mise en oeuvre d'un tel procédé, il est avantageux de prévoir un dispositif comportant un transporteur dont la face sur laquelle reposent lesdits objets ou particules et lesdits corps étrangers est de couleur et d'aspect de surface sensiblement identiques à ceux desdits objets ou particules ; une pluralité d'ensembles émetteurs-récepteurs lumineux disposés transversalement au transporteur ; une pluralité de dispositifs d'aiguillage disposés transversalement au transporteur en aval desdits ensembles'émetteurs- récepteurs et un dispositif de commande recevant les signaux desdits ensembles et commandant lesdits dispositifs d'aiguillage. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une vue schématique en perspective d'un dispositif selon l'invention. Les figures 2 et 3 sont des schémas illustrant le fonctionnement du dispositif de la figure 1. La figure 4 illustre schématiquement l'implantation du dispositif de la figure 1. Le dispositif selon l'invention, montré par la figure 1, comporte un transporteur sans fin 1 animé.d'un mouvement d'avance de la gauche vers la droite. Dans le cas où ce transporteur est destiné à transporter des haricots verts à trier, sa couleur est ellemême choisie voisine de la couleur verte desdits haricots. De plus, l'aspect de surface dudit transporteur est également choisi le plus proche possible de celui desdits haricots. Au-dessus du transporteur 1 sont agencés, par exemple le long d'une ligne transversale 2, une pluralité d'émetteurs infrarouges 3, dont un seul est représenté sur la figure. Ces émetteurs envoient sur le transporteur des faisceaux infrarouges qui éclairent des zones 4 de celui-ci. Quoique sur le dessin, une seule zone 4 soit représentée, il va de soi que les différentes zones 4 sont réparties sur la largeur du transporteur, de façon que chaque émetteur 3 surveille une bande longitudinale ou voie 1 11, 12, 1 n du transporteur, lesdites bandes étant au moins adjacentes et couvrant la totalité du transporteur. A chaque émetteur infrarouge 3 est associé un récepteur infrarouge 5 observant au moins la zone éclairée 4 correspondante. Sur la figure 1, un seul récepteur 5 est représenté , mais il va de soi que le nombre des récepteurs 5 est égal à celui des émetteurs 3, lesdits récepteurs pouvant être disposés le long d'une ligne transversale 11. En aval des ensembles 3,5 sont disposés une pluralité de dispositifs d'aiguillage 6 , susceptibles de diriger les objets portés par le transporteur 1 soit vers le bac 7 , soit vers un bac 8. Sur la figure, on a représenté un dispositif d'aiguillage 6 contrôlant la largeur d'une bande li, c'est-à-dire associé à un couple 3,5. En réalité, un dispositif d'aiguillage 6 peut contrôler plusieurs bandes lit c'est-à-dire être associé à plusieurs couples 3,5 voisins. De plus,' on a représenté les dispositifs d'aiguillage 6 comme des volets basculant autour d'un axe transversal 9, mais il va de soi que l'on pourrait prévoit tout autre sorte de dispositif connu. Le dispositif selon l'invention comporte de plus un dispositif de commande 10, comprenant par exemple un microprocesseur, commandant le fonctionnement des émetteurs 3 et des dispositifs d'aiguillage 6 et recevant les signaux provenant des récepteurs 5. Lorsque des haricots verts répartis en une seule couche, passent sous un récepteur 5, ils se fondent avec le transporteur 1 et ils sont donc invisibles pour ledit récepteur. Le signal à la sortie du récepteur 5 correspondant ne varie donc pas beaucoup. En revanche, tout corps étranger se différenciant du transporteur (et donc des haricots verts par exemple) par sa couleur ou son aspect de surface, provoque une variation importante de l'énergie lumineuse perçue par le récepteur et donc une variation importante du signal électrique émis par le récepteur 5 correspondant. Cette variation de signal est transmis au dispositif de commande 10 qui fait passer le dispositif d'aiguillage correspondant de sa position, pour laquelle il dirige normalement les haricots verts vers le bac 7, à sa position pour laquelle il dirige les corps étrangers vers le bac 8.Pour éviter l'aiguillage vers le bac à déchets 8 des haricots verts se trouvant à ce moment en aval du récepteur 5, le dispositif 10 commande l'aiguillage 6 avec un retard prenant en compte l'avance du transporteur et la distance entre les récepteurs 5 et les aiguillages 6. Après éjection du ou des corps étrangers dans le bac 8, l'aiguillage 6 reprend sa position d'aiguillage vers le bac 7, jusqu'à ce qu'un nouveau corps étranger se présente dans la zone 4. Pour éviter de déclencher les aiguillages 6 de façon intempestive lorsque les haricots verts sont humides après être passés dans un bain de lavage, on dispose devant les émetteurs 3 et devant les récepteurs 5 des filtres polarisants 12 et 13 respectivement, à axes de polarisation orthogonaux. Pour faire fonctionner l'appareil selon l'invention, on commence par faire défiler le transporteur vide (ou porteur de haricots verts) sous les émetteurs-récepteurs 3, 5. Ainsi, le dispositif de commande 10 enregistre, voie par voie, le niveau du signal correspondant. Par exemple, comme le montre la figure 2, le récepteur 5 correspondant à la voie 11 transmet au dispositif 10 un signal de niveau A, tandis que le récepteur 5 correspondant à la voie 12 transmet au dispositif 10 un signal de niveau B, etc... Le dispositif 10 reçoit donc pour chaque voie un signal de référence A, B, C, D, E , F , etc... A partir de ces valeurs de référence, le microcalculateur du dispositif 10 calcule les limites , de préférence réglables, A',A" ; B',B" ; C',C"; D'D" etc... des plages de valeurs, associées à chaque voie, correspondant à des tolérances pour lesquelles on estime se trouver en présence soit du transporteur 1, soit de haricots verts. En revanche, à l'extérieur des plages A',A",B'B", C'C", etc... le signal émis par les récepteurs 5 est considéré comme représentatif d'un corps différent de haricots verts ou du transporteur. Après ce passage d'initialisation destiné à entrer dans la mémoire du micro-calculateur les plages A'A", B'B",C'C" etc..., on déverse sur le transporteur 1 une mince couche d'haricots verts, éventuellement mêlés de corps étrangers. A un instant donné, les signaux de mesure sont par exemple ceux illustrés par la figure 3. Sur la voie 11, le signal mesuré a est égal à A et se trouve donc à l'intérieur de la plage de références A'A" : la conclusion est que le produit se trouvant dans la zone 4 correspondante est bien du haricot vert ou du tapis et l'aiguillage correspondant 6 reste donc sa position d'aiguillage vers le bac 7. Sur la voie 12 le signal mesuré b est légèrement différent de B, mais reste compris dans la plage B'B" : la conclusion et les conséquences sont les mêmes que pour la voie 11. En revanche , sur la voie 13 le signal mesuré c est inférieur à la valeur minimale C" de la plage de tolérance ; on est donc en présence d'un phénomène perturbateur. On réalise alors une première mesure supplémentaire qui , si elle confirme la mesure principale, est répétée au plus cinq fois.Si ces six mesures supplémentaires confirment la mesure principale, on estime être bien. en présence d'un corps étranger, et l'aiguillage~6 est commandé, avec le retard mentionné ci-dessus, vers le bac 8. Sur la voie 14, le signal mesuré d est supérieur à la valeur maximale D' et ce résultat est confirmé par six mesures supplémentaires. L'aiguillage 6 correspondant est donc commandé vers le bac 8. Sur la voie 1 la mesure actuelle e est d'abord supérieure au niveau maximum E', mais à la seconde mesure supplémentaire , cette mesure prend la valeur e' comprise dans la plage E'E". I1 ne s'agissait donc pas d'un corps étranger, mais d'un phénomène perturbateur aléatoire. Le dispositif de commande 10 ne commande donc pas l'aiguillage correspondant vers le bac 8, mais au contraire le maintient vers le bac 7. Comme le montre la figure 4, les ensembles émetteur-récepteur 3-5 peuvent être enfermés dans un pont 14 disposé au-dessus du transporteur 1 et observant celui-ci à travers une vitre (non visible ). Le pont 14 peut être étanche pour pouvoir être lavé au jet. Le dispositif de commande 10 est alors enfermé au moins en partie dans une armoire de commande 15, sur le pupitre de laquelle apparaissent des organes de réglage 16, par exemple ceux destinés à faire varier les limites A'A" ; B',B" ; . L'armoire 15peut être reliéedirectement, de façon étanche, au pont 14 également à des fins de nettoyage. Le pont 14 peut emporter l'électronique de détection sous la forme de cartes modulaires enfichables par exemple, tandis que l'armoire 15 peut enfermer l'unité de traitement du dispositif 10, par exemple sous la forme de cartes de circuit imprimé modulaires enfichables. REVENDICATIONS 1.- Procédé pour la détection, dans un produit divisé constitué d'objets ou de particules de couleur et d'aspect de surface sensiblement identiques et défilant en continu sur un transporteur, de corps étrangers de couleur et/ou d'aspect de surface différents de ceux desdits objets ou particules, caractérisé en ce que l'on agence ledit transporteur pour que sa face sur laquelle reposent lesdits objets ou particules et lesdits corps étrangers soit de couleur et d'aspect de surface sensiblement identiques à ceux desdits objets ou particules ; en ce que, sur cette face du transporteur, on repartit lesdits objets ou particules et corps étrangers en une couche unique ; en ce que , au-dessus de ladite face du transporteur, on agence au moins un émetteur de rayonnement lumineux envoyant sur celle-ci un faisceau lumineux susceptible d'être réfléchi par elle et par les objets ou particules qu'elle porte ; en ce que, on agence au moins un récepteur de rayonnement lumineux recevant ledit faisceau réfléchi et le transformant en signal électrique et en ce que, en aval de la zone de la face du transporteur frappée par le faisceau lumineux on agence au moins un dispositif d'aiguillage desdits objets, particules ou corps étrangers commandé par ledit signal électrique. 2.-Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la commande du dispositif d'aiguillage par le signal électrique, en cas de variation significative de sa valeur, est retardée d'un temps prenant en compte la vitesse d'avance du transporteur et la distance séparant le dispositif d'aiguillage de la zone de la face du transporteur frappée par le faisceau lumineux. 3.- Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'émetteur et le récepteur lumineux travaillent dans l'infrarouge. 4.-Procedé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on prévoit sur le trajet du faisceau lumineux émis par l'émetteur un premier filtre polarisant linéaire et sur le trajet du faisceau réfléchi en direction du récepteur un second filtre polarisant linéaire dont l'axe de polarisation est orthogonal à celui dudit premier filtre. 5.- Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'afin d'obtenir une valeur de référence, on commence par mesurer la valeur du signal de sortie du récepteur en faisant défiler sous l'émetteur soit ladite face seule du transporteur, soit ladite face portant des objets ou particules déjà triés et ne comportant pas de corps étrangers, puis à la valeur de référence ainsi obtenue on attribue une tolérance négative et/ou une tolérance positive, de préférence réglables, de façon à constituer une plage de signal à l'intérieur de laquelle le dispositif d'aiguillage occupe une première position correspondant à des objets ou particules exempts de corps étrangers à conserver, mais à l'extérieur de laquelle ledit dispositif d'aiguillage occupe une seconde position correspondant aux corps étrangers à éliminer. 6.- Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que, lorsque la valeur dudit signal se trouve à l'extérieur de ladite plage de valeurs, on recommence plusieurs fois la mesure pour déterminer si cette valeur extérieure est accidentelle ou bien correspond à un corps étranger, avant de commande ledit aiguillage dans le sens correspondant. 7.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'on divise transversalement, de façon fictive, le transporteur en une pluralité de bandes longitudinales à chacune desquelles on associe un émetteur et un récepteur lumineux et on dispose, en aval de la pluralité desdits émetteurs et récepteurs, une pluralité de dispositifs d'aiguillage répartis transversalement sur la largeur dudit transporteur,chaque dispositif d'aiguillage étant commandé par au moins un récepteur. 8.- Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le nombre des dispositifs d'aiguillage est inférieur au nombre des ensembles émetteur-récepteur,de sorte qu'à chaque dispositif d'aiguillage sont associés plusieurs récepteurs. 9.- Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé spécifié sous l'une quelconque des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce qu'il comporte un transporteur dont la face sur laquelle reposent lesdits objets ou particules et lesdits corps étrangers est de couleur et d'aspect de surface sensiblement identiques à ceux desdits objets ou particules ; une pluralité d'ensembles émetteurs-récepteurs lumineux disposés transversalement au transporteur ; une pluralité de dispositifs d'aiguillage disposés transversalement au transporteur en aval desdits ensembles émetteurs-récepteurs et un dispositif de commande recevant les signaux desdits ensembles et commandant lesdits dispositifs d'aiguillage. 10.- Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte un pont disposé transversalement au-dessus de ladite face du transporteur et enfermant la pluralité des ensembles émetteur-récepteur,observant ladite face à travers une fenêtre transparente audit pont.