Brevet FR2477042A1 — publié le 19810904

La présente invention concerne une installation pour le t: automatique de fruits ou analogues suivant leur calibre et leur couleur. On sait que de nombreuses stations fruitières sont équipées de machines automatiques pour le calibrage des fruits qu'elles reçoivent. Un tel calibrage permet, d'une part, de conditionner lesdits fruits calibre par calibre en vue de la vente aux clients et, d'autre part,de rémunérer les différents producteurs en fonction de la qualité (assimilée au calibre) de leur production. Cependant, il s'avère qu'un simple tri en fonction du calibre n'est pas satisfaisant. En effet, certains fruits de forts calibres (donc considérés comme de grande qualité) peuvent présenter une couleur révélant une qualité médiocre pour l'espèce de fruits considérée, alors qu'à l'inverse, des fruits de petits calibres (donc considérés comme de médiocre qualité) peuvent présenter une couleur représentative d'une bonne qualité gustative. La présente invention a pour objet une installation permettant le tri automatique de fruits ou analogues suivant leur calibre et leur couleur. Elle permet ainsi une classification plus fine desdits fruits selon leur qualité, qui n'est plus alors considérée comme relevant du simple calibre. Par suite, elle permet un conditionnement plus différencié et une plus juste rémunération des producteurs. De plus ,elle se Prête aisément à l'infornatisation du calcul de ces remunérations puisque pour un lot de fruits donné, il est facile de connaitre, grâce à des appareils périphériques accessoires, tels que des balances, les proportions de fruits des différents calibres et des différentes couleurs. A cette fin, selon l'invention, l'installation pour le tri automatique de fruits ou analogues suivant au moins deux critères, tels que le calibre et la couleur, est remarquable en ce qu'elle comporte, d'une part, des premiers moyens susceptibles de répartir lesdits fruits en une première pluralité de classes dont chacune d'elles correspond à une valeur déterminée de l'un desdits critères et, d'autre part, une pluralité égale de seconds moyens susceptibles de répartir les fruits de chaque classe en une seconde pluralité de sous-classes dont chacune d'elles correspond à une valeur déterminée de l'autre desdits critères. Ainsi, il est possible de commencer à trier les fruits selon leur calibre (ou leur couleur) , puis d'effectuer pour chaque calibre (ou couleur) le tri suivant la couleur (ou calibre). De préférence, les moyens susceptibles d'appréhender le calibre comportent au moins une jauge de contrainte fournissant un signal électrique représentatif du poids de chaque fruit ou analogue. Ce signal électrique peut être utilisé , après traitement, pour commander des aiguillages orientant les fruits ou analogues dans des directions différentes en fonction de leur poids. L'installation peut comporter une chaîne de coupelles basculantes.à axe de basculement déporté, susceptibles de contenir chacune un fruit, le fond de chaque coupelle reposant, au moment de la pesée, sur un patin agissant sur ladite jauge de contrainte. On peut prévoir une pluralité d'électro-aimants dont chacun est associé à un aiguillage et est commandé en fonction du niveau dudit signal électrique, ainsi qu'une pluralité de transporteurs pour recevoir les fruits orientés par lesdits aiguillages. Par ailleurs, dans l'installation selon l'invention, les moyens susceptibles d'appréhender la couleur comportent au moins une source lumineuse envoyant un faisceau incident sur les fruits à examiner, un dispositif pour séparer le faisceau réfléchi en au moins deux sous-faisceaux, des filtres colorés dont chacun est placé sur le trajet d'un desdits sous-faisceaux, des générateurs opto-électriques placés derrière chaque filtre pour donner une grandeur électrique fonction de la quantité de lumière colorée reque et un dispositif de traitement des différentes grandeurs électriques ainsi engendrées.Les grandeurs électriques engendrées par lesdits dispositifs opto-électriques commandent l'orien- tation des fruits et cette orientation peut être effectuée au moyen d'aiguillages ou par basculement au moins partiel d'untransporteur véhiculant lesdits fruits. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une vue en perspective d'un exemple de réalisation d'une installation selon l'invention. La figure 2 montre schématiquement le circuit électrique de commande du basculement des coupelles. La figure 3 montre schématiquement le circuit électrique de commande du tri selon la couleur. La figure 4 est une vue de face d'une variante de réalisation du dispositif de renversement des coupelles de la figure 1. La figure 5 est une coupe transversale correspondant à la figure 4. La figure 6 est une coupe transversale selon la ligne VI-VI de la figure 7, d'une variante de réalisation du dispositif de tri selon la couleur de la figure 1. La figure 7 est une vue en coupe longitudinale du dispositif de la figure 6, selon la ligne VII-VII de cette dernière figure. L'installation selon l'invention, montrée à titre d'exemple par la figure 1, est de type circulaire à chaine sans fin de coupelles basculantes. Il va de soi que cet exemple de réalisation n'est pas limitatif de l'invention et que l'installation pourrait être rectiligne et pourvue d'un système différent de transport de fruits. L'installation représentée comporte un b ti 1, supportant un plateau horizontal circulaire 2. Sur ce plateau 2 sont montés une pluralité d'électro-aimants 3 (deux seulement sont représentés) dont le noyau plongeur 4 est susceptible d'effectuer des mouvements de va-etvient verticaux. Sous le plateau 2 est prévue une rampe horizontale circulaire 5, dans laquelle sont prévues, en regard de chaque électro-aimant 3, des interruptions dans lesquelles sont disposées des portions mobiles 6 de rampe. Chaque portion de rampe .6 est rendue solidaire, par l'intermédiaire d'un équipage 7, du noyau plongeur 4 de l'electro-aimant 3 correspondant. Lorsque les électro-aimants 3 sont au repos, les portions de rampe 6 se trouvent au niveau de la rampe 5,' qu'elles prolongent. En revanche, lorsqu'un électro-aimant 3 est excité, il attire son noyau -4 qui soulève la portion de rampe 6 au-dessus de la rampe 5. Sous la rampe 5 est agencé un plateau circulaire 8 tournant autour de son axe vertical. Dans le chant 9 du plateau 8 sont montés les axes de basculement 10 d'une pluralité de coupelles 11 successives, dont une seule est représentée. Chaque coupelle est libre de basculer autour de son axe 10, mais elle en est normalement empêchée grace à un ergot 12, qui en est solidaire et qui prend appui sur la rampe 5. Les coupelles 11 reçoivent chacune un fruit d'un dispositif de chargement connu et non représenté. Par ailleurs, sur le trajet des coupelles 11 est prévu un dispositif de pesée 13, comportant un patin mobile 14 (basculant ou plongeant) agissant par une tige 15 sur une jauge de contrainte 60 . Normalement le niveau supérieur du patin 14 est tel que lorsque le fond d'une coupelle 11 glisse dessus, celle-ci soit soulevée, de sorte que l'ergot 12 correspondant quitte son appui sur la rampe 5. La montée et la descente du fond des coupelles 11 par rapport au patin 14 sont favorisées par des rampes amont 16 et aval 17. Comme le montre la figure 2, le signal électrique analogique fournit par la jauge de contrainte pressée par le patin 14 est transmis à un amplificateur 18 et mis en forme en 19. I1 est ensuite. rendu numérique en 20, puis introduit dans un comparateur numérique 21. Ce comparateur numérique comporte une pluralité d'entrées 22, dont chacune d'elles est reliée à un organe de présélection (non représentée) , ainsi qu'une pluralité de sorties dont chacune d'elles est reliée à un électroaimant 3. En outre, en regard de chaque électro-aimant 3, l'installation comporte un transporteur 23 disposé sous le plateau tournant 8 et agencé radialement par rapport aux plateaux 2 et 8. I1 y a donc autant de transporteurs 23 que d'électro-aimants 3, quoiqu'un seul transporteur 23 soit illustré sur la figure 1. Au-dessus de chaque transporteur 23 est prévu un dispositif 24 de mesure de couleur, susceptible d'actionner un volet 25 d'aiguillage des fruits vers un réceptacle 26 ou un réceptacle prévu de part et d'autre du transporteur 23. La figure 3 illustre la structure de chaque dispositif 24. Chacun de ceux-ci comporte plusieurs sources lumineuses susceptibles d'envoyer sur les fruits 28, des faisceaux incidents 29, qui, après réflexion sur ces der nières, donnent naissance à des faisceaux réfléchis 30. Grâce à des miroirs semi-transparents 31, chaque faisceau réfléchi 30 est partagé en deux sous-faisceaux dont l'un traverse un filtre rouge 32 et l'autre un filtre vert 33. Derrière chacun des filtres 32 et 33 est disposé une cellule photo-électrique 34 ou 35 respectivement, délivrant un courant d'intensité proportionnelle à la quantité de lumière rouge ou verte qu'elle reçoit. Grâce à des convertisseurs36 et 37 , les courants sont transformés en tension, la'tension à la sortie des convertisseurs36 et 37 étant respectivement représentative de la couleur rouge et de la couleur verte du fruit 28. Dans le diviseur 38, on réalise le rapport de ces deux tensions. Les différents rapports obtenus à la sortie des différents diviseurs 38 (dont chacun d'eux correspond à un faisceau incident' 29) sont comparés dans le comparateur 39 à des valeurs de référence et le résultat de cette comparaison permet de déterminer si le- fruit 28 examiné doit'être classé comme vert ou rouge. La sortie du comparateur 39 émet un signal commandant la position de l'aiguilleur 25. Ainsi, lorsqu'une coupelle 11, chargée d'un fruit, et tournant avec le plateau 8, se présente sur la rampe 16, elle est soulevée de sorte que l'ergot 12 n'est plus en appui sur la rampe. Ensuite, la coupelle chargée passe sur le patin 14 qui actionne le dispositif 13. Ce dernier fournit à sa sortie un signal qui est fonction du poids du fruit (et donc du calibre de celui-ci) et qui, en relation avec les valeurs présélectionnées fournies aux entrées 22, actionne l'électro-aimant 3 correspondant. En aval du dispositif 13 , la coupelle 11 s'abaisse de niveau et son ergot 12 reprend contact avec la rampe 5 et/ou les parties de rampe 6 associées aux électro-aimants 3 non excités. En revanche, l'électro-aimant 3 excité soulève sa portion de rampe 6 , de sorte que, lorsque la coupelle 11 se présente à cet endroit l'ergot 12 perd son appui et glisse sur une rampe descendante 40 à la fin de laquelle la coupelle 11 bascule, déchargeant son fruit sur le transporteur 23 correspondant. Ainsi, on obtient une classification des fruits selon leur calibre , chaque transporteur 23 véhiculant des fruits d'un même calibre. Lorsque les fruits véhiculés par un transporteur 23 passent sous le dispositif 24, celui-ci détermine la couleur de chaque fruit et oriente en conséquence l'aiguilleur 25 , qui à son tour oriente,par exemple, les fruits verts vers le réceptacle 26 et les fruits rouges vers le réceptacle 27. Ainsi, pour chaque calibre de fruits, on obtient la séparation des fruits rouges et des fruits verts. L'ensemble 7 illustré par la figure 1 exige des électroaimants 3 relativement puissants. Les figures 4 et 5 montrent une variante de réalisation permettant d'utiliser des électro-aimants 41 de plus faible puissance. A cette fin, les portions de rampe 6 sont articulees autour d'un axe 42, solidaire du-b ti , et sont reliées au noyau 43, par I'intermédiaire d'une patte 44, sur laquelle elles sont articulées. Les électro-aimants 41 doivent présenter la puissance juste nécessaire pour faire tourner les légères portions de rampe 6 autour des axes 42, d'un angle de faible amplitude, correspondant au moins à l'épaisseur des ergots 12. Sur les figures 6 et 7, on a représenté une variante de réalisation du transporteur 23 et de l'aiguilleur 25. Sur ces figures, les transporteurs , chargés d'évacuer les fruits libérés par les coupelles 11 après calibrage par le poids, sont constitués par une pluralité de godets successifs 45, montés sur une chaîne sans fin 46, supportée par un rail 47. Chaque godet 45 comporte un fond 48 par lequel il est rendu solidaire de la-chaine 46, une paroi transversale avant 49 et une paroi transversale arrière 50, solidaires dudit fond 48. Par ailleurs, chaque godet 45 comporte deux paro'is latérales 51 et 52, formant un V ouvert vers le haut et articulées autour d'un axe longitudinal médian 53 , dont les extrémités sont solidaires des parois transversales 49 et 50. Les parois latérales 51 et'52 sont maintenues dans leur position en V, au moyen de ressorts hélicoldaux 54 et 55. Par ailleurs, les faces extérieures des parois latérales 51 et 52 sont pourvues de bras 56 aux extrémités desquelles sont. prévus des galets 57. Ces galets coopte= rent avec des rampes à trappes (non représentées) du type-de celles 5,6,40 montrée par la figure 4. Ces trappes sont commandées par le dispositif 24 et lorsqu'un galet 57 passe à leur niveau, la paroi 51 ou 52 correspondante est obligée de s'ouvrir à l'encontre de l'action du ressort 54 ou 55 (position en traits mixtes sur la figure 6), de sorte qu'un fruit 58, contenu dans le godet 45 et en appui sur ces parois est déchargé du côté de la paroi qui s'ouvre pour tomber soit dans le réceptacle 26, soit dans le réceptacle 27. Bien entendu, lesréceptacles 26 et 27 pourraient être remplacés par des transporteurs parallèles au transporteur 23 ou à la chaîne 46. Des échancrures 59 peuvent être prévues dans les parois mobiles 51 et 52 pour le passage des faisceaux lumineux incidents 29 et réfléchis 30 du dispositif 24. Ii est ainsi possible de faire trois mesures de couleurs selon des axes décalés de 1200 : une par le dessus et deux latérales. REVENDICATIONS 1.- Installation pour le tri automatique de fruits ou analogues suivant au moins deux critères, tels que le calibre et la couleur, caractérisée en ce qu'elle comporte, d'une part, des premiers moyens susceptibles de répartir lesdits fruits en une première pluralité de classes , dont chacune d'elles correspond une valeur déterminée de l'un desdits critères, et, d'autre part, une pluralité égale de seconds moyens susceptibles de répartir les fruits de chaque classe en une seconde pluralité de sous-classes, dont chacune d'elles correspond à une valeur déterminée de l'autre desdits critères. 2.- Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens susceptibles d'appréhender le calibre comportent au moins une jauge de contrainte fournissant un signal électrique représentatif du poids de chaque fruit ou analogue. 3.- Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit signal électrique est utilisé, après traitement, pour commander des aiguillages orientant les fruits ou analogues dans des directions différentes en' fonction de leur poids. 4.- Installation selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisée en ce qu'elle comporte une chaine de coupelles basculantes, à axe de basculement déporté, susceptibles de contenir chacune un fruit, le fond de chaque coupelle reposant, au moment de la pesée, sur un patin agissant sur ladite jauge de contrainte. -5.- Installation selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce qu'elle comporte une pluralité d'électro-aimants dont chacun est associé à un aiguillage et est commandé en fonction du niveau dudit signal électrique. 6.- Installation selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caracterisée en ce qu'elle comporte une pluralité de transporteurs pour recevoir les fruits orientés-par lesdits aiguillages. 7.- Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les moyens susceptibles d'appréhender la couleur comportent au moins une source lumineuse envoyant un faisceau incident sur les fruits à examiner, un dispositif pour séparer le faisceau réfléchi en au moins deux sous-faisceaux, des filtres colorés dont chacun est placé sur le trajet d'un desdits sous-faisceaux, des générateurs opto-électriques placés derrière chaque filtre pour donner une grandeur électrique fonction de la quantité de lumière colorée reçue et un dispositif de traitement des différentes grandeurs'électriques ainsi engendrées. 8.- Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce que les grandeurs électriques engendrées par lesdits dispositifs opto-électriques commandent l'orientation des fruits. 9.-"Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce que ladite orientation s'effectue au moyen d'aiguillages. 10.- Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce que ladite orientation s'effectue par basculement au moins partiel d'un transporteur véhiculant lesdits fruits.