Brevet FR2486235A1 — publié le 19820108

Cette invention est relative à une machine automatique de pesée pouvant être utilisée par exemple dans des applications où une pluralité d'objets sont emballés ensemble, chaque paquet d'objets présentant un poids pratiquement constant. Une telle machine de pesée qui est généralement appelée "balance combinée ou "dispositif de pesée combiné" est utilisée pour extraire et collecter une pluralité d'objets à partir d'un groupe d'objets, tels que par exemple des gateaux, des poissons ou des légumes dont les poids respectifs présentent des variations relativement importantes si bien que le groupe extrait possède un poids qui est pratiquement égal à une valeur prédéterminée. Un exemple typique d'un tel dispositif est décrit dans le brevet américain nO 3 939 928 et un autre exemple, qui constitue un perfectionnement de ce dispositif antérieur dans un arrangement ar-ithmétique est décrit dans le brevet français nO 79 30299 déposé le Il Décembre 1979.Dans ces dispositifs antérieurs, on pèse individuellement et en même temps une pluralité d'objets, à l'aide d'un nombre égal de balances de pesée, on effectue respectivement la somme de toutes les combinaisons mathématiques des poids respectifs et les sommes respectives sont soustraites du poids désiré de façon à obtenir les écarts correspondants. On choisit ainsi la combinaison fournissant la déviation ou l'écart le plus faible. Cependant, de tels dispositifs doivent être pourvus d'une pluralité de balances de pesée dont le nombre est égal à celui des articles contenus dans chaque paquet. Il en résulte que ces dispositifs deviennent de plus en plus coûteux avec l'augmentation du nombre d'objets. Par conséquent, un but de cette invention est d'apporter un dispositif de pesée automatique qui ne nécessite qu'une balance de pesée quelque soit le nombre d'objets dans chaque paquet. Un autre objet de cette invention est d'apporter une machine de pesée automatique qui peut effectuer un tel groupement, de façon efficace, continue et automatique. Une machine de pesée automatique selon l'invention comprend un dispositif de pesée unique conçu de façon à peser un objet ou un groupe d'objets et à engendrer un signal représentatif du poids et une pluralité de mémoires pour emmagasiner les signaux représentatifs du poids, délivrés successivement par le disposi tif de pesée. Ce dispositif de pesée comporte des moyens pour délivrer les objets un à un ou groupe par groupe au dispositif de pesée.Une pluralité de trémies de stockage sont disposées en correspondance respectivement avec les mémoires et on prévoit des moyens pour transférer successivement les objets du dispositif de pesée dans les trémies respectives. Chaque trémie comporte une grille normalement fermée, placée à sa partie infé rieure, cette grille s'ouvrant temporairement en réponse à un signal de grille provenant d'une mémoire de combinaison. Les sorties des mémoires respectives sont couplées, par l'intermédiaire de commutateurs respectifs normalement ouverts, à une unité arithmétique qui est conçue de façon à effectuer la somme de ses entrées, à soustraire cette somme d'une valeur prédéter- minée et à produire une sortie lorsque la différence est située dans un domaine prédéterminé.On prévoit un dispositif de commande de commutation pour fermer quelques uns des commutateurs normalement ouverts, choisis en fonction d'une pluralité de combinai sons prédéterminées. Les sorties de combinaison pour commander les commutateurs sont également délivrées successivement à la mémoire de combinaison où elles sont emmagasinées temporairement, cette mémoire produisant une combinaison de signaux de grille provenant des trémies, en réponse à la sortie de l'unité arithmétique. D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés qui en illustrent divers exemples de réalisation non limitatiis.Sir les dessins - la figure 1 est une vue schématique en élévation latérale d'un mode de réalisation d'une machine automatique de pesée selon cette invention, cette figure illustrant la disposition des composants structurels de la machine, - la figure 2 est une vue schématique en plan représentant le détail du système de trémie de stockage du mode de réali sation représenté à la figure 1 - la figure 3 est un schéma par blocs du système de commande de l'exemple de réalisation représenté aux figures 1 et 2 et, - la figure 4 est une vue schématique en élévation latérale représentant un autre exemple de réalisation du mécanisme d'alimentation d'objets, applicable à la machine selon l'in vention. Sur toutes les figures on a donné aux composants de structure correspondante les mêmes symboles de référence. En se référant à la figure 1, on voit que la machine automatique de pesée selon l'invention comprend un dispositif de pesée 10 comportant un plateau 12 pour effectuer la pesée d'objets 14 délivrés un par un, à partir d'un réceptacle voisin 16, par un bras de transfert coudé 18 qui est mobile circulairement sous l'action d'une paire de roues 20 entraînées en rotation en synchronisme dans le même sens, ainsi qu'on l'a indiqué sur le dessin. Les objets 14, dont les poids respectifs présentent généralement des écarts substantiels de poids, sont amenés de fa çon séquentielle, sur le réceptacle 16 par un transporteur à godets 22 et ensuite ils sont transférés tour à tour par le bras 18 sur le plateau 12 puis dans une goulotte 26 par l'intermédiaire d'un plan incliné 24.Le dispositif de pesée 10 produit successivement des signaux électriques (W) représentant les poids des objets et il les délivre à un système de commande 28. Les roues 20 et le transporteur 22 sont entrainés en synchronisme par un mécanisme d'entraînement 30 qui est commandé par un signal de commande (D) provenant du système de commande 28. Dans les exemples de réalisation illustrés par les figures 1 et 2, la goulotte 26 est fixée par sa partie centrale sur une roue dentée de grand diamètre 32 qui engrène avec un pignon 34 entraîné par un moteur reversible 36 de façon qu'elle puisse être mue en rotation autour de son axe 38 sous la commande d'un signal (M) délivré par le système de commande 28 du moteur 36. La goulotte 36 comporte un orifice de sortie inférieur 40, décalé angulairement par rapport à l'axe central 38 et disposé en regard de huit trémies de stockage 42-1, 42-2, 42-3...42-8, qui sont disposées circulairement selon des intervalles réguliers, sous la goulotte 26. Chacuoedes trémies 42 comporte à sa partie inférieure une grille normalement fermée 44 (représentée ouverte sur le dessin) et une unité de détection et de commande 46 adaptée à la grille. L'unité 46 comprend un élément détecteur de charge, tel que par exemple une cellule de charge, et elle délivre un signal de détection (S) au système de commande 28, lorsqu'un obJet 14 est présent dans la trémie.L'unité 46 comprend également un dispositif de commande de grille, par exemple un électro-aimant, actionné par un signal de grille (G), provenant du système de commande 28, pour ouvrir la grille 42 pendant une courte durée prédéterminée de façon à faire sortir l'objet de la trémie. Les grilles 44 de toutes les trémies 42 débouchent dans une goulotte collectrice commune 48 et les objets provenant des trémies sont recueillis ensembles dans cette goulotte d'où ils sont extraits vers le bas pour l'emballage.Huit micro-commutateur 50-1, 50-2, 50-3...50-8, correspondant aux huit trémies de stockage 42, sont disposés selon un cercle de façon que leurs contacts puissent toucher un contact mobile 52 qui est fixé à la roue dentée 32 devant être déplacée avec la goulotte 26, les micro-commutateurs pouvant produire un signal (H) indiquant quelle est la trémie 42 qui, à cet instant, est disposée en regard de l'orifice de sortie 40 de la goulotte 26, ce signal étant délivré au système de commande 28. On se réfère maintenant à la figure 3 qui représente une partie essentielle du système de commande 28. Les signaux de poids Wl, W2, W3 ... W8, produits de façon séquentielle par le dispositif de pesée 10, sont délivrés, par l'intermédiaire d'un dispositif de commutation (non représenté), par exemple un commutateur rotatif, à des mémoires 54-1, 54-2 54-3... 54-8, séquentiellement. Les mémoires 54-1 ... 54-8 sont conçues et réalisées de façon à produire des signaux de commande AI, A2, A3 A8, respectivement, lorsqu'elles reçoivent leurs contenus, ces signaux Al, ...A8 étant appliqués à une grille ET 56. Cette grille 56 produit une sortie pour actionner un générateur de combinaison 58 lorsque toutes les mémoires 54 sont remplies. Le générateur 58 comporte huit sorties, respeetivement couplées aux entrées de commandes de huit commutateurs normalement ouverts 60-1, 60-2, 60 3 ... 60-8 qui couplent respectivement les sorties des mémoires 54-1, 54-2, 54-3... 54-8 à un additionneursoustracteur 62. Le générateur de combinaison 58 est un dispositif conçu de façon àrepoduire successivement toutes les combinaisons mathema- tiques des sorties, dont le nombre sera de 2n - 1 au total si le nombre des sorties est égal à n, par conséquent 28 - 1 = 255 dans cet exemple, pour fermer les commutateurs 60 selon ces combinaisons. Un certain nombre de configuration de circuits peuvent être envisagées par l'homme du métier en ce qui concerne la conception et la réalisation du générateur de combinaison 58. Un exemple relativement simple est constitué par un compteur binaire à n - chiffres binaires (8 dans cet exemple de réalisation) qui est entraîné par un générateur d'horloge approprié (non représenté). Lorsque les sorties parallèles dérivées des chiffres binaires respectifs du compteur sont respectivement couplées aux entrées de commande des commutateurs 60 et que ces derniers sont conçus et disposés de façon à être fermés en réponse aux entrées binaires "1" par exemple, les commutateurs 60 rencontrent toutes les combinaisons de fonctionnement lors de la progression du comptage depuis zéro jusqu'au chiffre le plus grand ou Jusqu'à la fin du comptage. Les sorties du générateur de combinaison 58 sont également appliquées successivement à une mémoire de combinaison 64 et elles sont temporairement emmagasinées. Les contenus des mémoires 54 délivrés, par l'intermédiaire des commutateurs actionnés 60, à l'additionneur-soustracteur 62, sont additionnés et ensuite soustraits du contenu prédéterminé (valeur de consigne) d'un registre de poids de référence 66, afin d'obtenir un écart positif ou négatif d'un poids de référence prédéterminé dans l'additiouneur-soustracteur 62. La sortie d'écart ou de déviation de l'additiouneur-soustracteur 62 est appliquée à une paire de comparateurs 68 et 70 et elle est comparée à des écarts ou déviations supérieur et inférieure admisss qui sont respectivement prd-établis dans les registres supérieur et inférieur 72 et 74.Les comparateurs 68 et 70 sont conçus et réalisés de façon à produire des signaux lorsque les écarts d'entrée sont compris entre des limites pré-établies. Lorsque les deux comparateurs 68 et 70 produisent en même temps des sorties, celles-ci sont reçues par une grille ET 76 qui produit une sortie. Cette sortie est couplée à l'entrée de déclenchement de la mémoire de combinaison 64 afin d'amener celle-ci à extraire son contenu sous la forme de signaux de grille correspondant (G) qui sont à leur tour appliqués aux unités de commande 46 (figure 1) des trémies de stockage correspondantes 42, afin d'ouvrir leurs grilles 44. Par conséquent, un jeu de trémies 42, spécifié par la combinaison admissible, libèrent leur contenu qui est recueilli dans la goulotte collectrice 48 pour réaliser ensuite l'emballage. Les signaux de grille (G) sont également appliqués pour remettre en état les entrées des mémoires correspondantes 54 afin de remettre en étant leur conte- nu. Lorsque les trémies de stockage 42 libèrent leur contenu, leurs unités de détection 46 délivrent des signaux de vacance à une unité de commande d'entraînement 78. Ensuite, l'unité ae commande d'entraînement 78 délivre un signal de commande de moteur M au moteur 34 pour entraîner la goulotte 26 de façon que son orifice de sortie 40 soit dirigé séquentiellement vers les trémies vacantes 42, en co-opération avec les micro-commutateurs 50 qui délivrent à l'unité de commande 78 des signaux (S) de position d'orifice de sortie d'alimentation.En mme temps, l'uni= té de commande d'entraînement 78 délivre un signal d'entraîne- ment (D) au mécanisme d'entraînement 30 afin de mettre en marche le transporteur 22 et le bras de transfert 18 pour que des objets supplémentaires 14 soient successivement pesés par le dispositif de pesée 10 et ensuite introduits respectivement dans les trémies vacantes 42. Lorsque les trémies vacantes 42 et également les mémoires correspondantes 54 reniés h zéro sont à nouveau remplies, la grille ET 56 produit une sortie pour mettre hors service Unité de commande d'entraînement 78 et conns le générateur de combinaison 58.Ainsi on dAcleneke un nouveau cycle de fonctionnement et le même processus que décrit ci dessus se déroule à nouveau Etant donné qu'une telle configuration de commande d'entraînement est souvent utilisée dan divers domaines techniques et que la configuration de circuit de l'unité de commande d'entraînement 78 peut être conçue et réalisée de fa çon arbitraire par l'homme de l'art, on ne donnera pas ici de description de cette unité 78. S'il nty a pas de combinaison d'objets dans les trémies es2 dont le poids total tombe dans le domaine prédéterminé, aucune sortie n'est produite à partir de la grille ET 76. Par consé- quent, une grille NON - ET 80 dont les entrées sont couplées respectivement aux sorties de grilles ET 76 et 56, produit une sortie et applique celle-ci à une unité d'alarme 82, par exemple une lampe ou un-bruiteur, pour exciter cette unité. Dans ce cas, l'opérateur peut arrêter la machine, enlever à la main les objets de toutes les trémies et ensuite recommencer les opérations de la même façon.On comprend que l'unité d'alarme 82 est égale ment actionnée lorsqu'aucune sortie n'est produite à partir de la grille ET 56 en raison d'une quelconque vacance existant parmi les mémoires 54. Bien que dans l'exemple de réalisation qui vient d'être décrit on ait utilisé huit trémies de stockage 42 et huit mémoires correspondantes 54, ainsi que le même nombre d'autres composants, on notera que ce chiffre ne constitue qu'un exemple non limitatif étant donné qu'il peut être choisi en fonction des besoins. Bien Le l'exemple de réalisation représenté sur la figure 1 ait été représenté et décrit en référence à des objets pesés un à un et que chaque trémie retienne un objet unique, il demeure bien entendu que cette invention s'applique également aux exemples d'application dans lesquels les objets devant être emballés sont de dimensions relativement faibles, ou des objets pulvérulents, en particules, pesés et retenus groupe par groupe. On a représenté à la figure 4 un exemple de réalisation d'un mécanisme d'alimentation en objets qui peut être utilisé dans ce cas. Comme on peut le voir sur le dessin, les objets en particules 14 sont transférés par un transporteur à bandes 84 et un convoyeur vibrant 86, vers un système d'alimentation rotatif 88 qui divise les objets 14 successivement en groupes et qui libère chaque groupe d'objets ainsi constitué sur le plateau en forme de trémie 12 du dispositif de pesée 10. Le plateau 12 comporte une grille commandée 90 qui est ouverte périodiquement de façon à délivrer ce contenu du plateau à la goulotte 26. Le reste du dispositif est identique à celui décrit en regard de la figure 1. A la place de l'unité d'alarme 82, dans l'exemple de réalisation illustré par la figure 3, on peut prévoir des moyens logiques pour rechercher une combinaison qui donne un poids total qui est à l'extérieur mais très proche du domaine admissible et pour ouvrir les grilles correspondantes des trémies de façon que le fonctionnement se déroule en continu automatiquement sans interruption. il demeure bien entendu que cette invention n'est pas limitée aux divers exemples de réalisation décrits et représentés mais qu'elle en englobe toutes les variantes. REVi2iDICATIONS 1.- Machine automatique de pesée caractérisée en ce qu'elle comprend - une pluralité de trémies de stockage (42A, 42-2 ... 42-8) disposées selon un cercle, chacune desdites trémies étant pourvues à sa partie inférieure d'une grille normalement fermée (44) qui s'ouvre temporairement en réponse à un signal de grille - une goulotte (26) montée à rotation autour de l'axe dudit cercle de telle façon que l'orifice de sortie (40) de cette goulotte puisse venir se placer en regard de l'entrée de l'une quelconque des trémies de stockage - des moyens (32 - 34 - M) pour entraîner en rotation de fa çon intermittente ladite goulotte afin d'amener son orifice de sortie séquentiellement en regard des entrées desdites trémies de stockage - un dispositif unique de pesée (10) assurant la pesée d'un objet (14) et produisant un signal de sortie de poids indiquant la valeur du poids de l'objet - des moyens (16 - 24) pour délivrer une pluralité d'objets à peser séquentiellement un par un ou groupe par groupe et pour les amener ensuite dans ladite goulotte en synchronisme avec la rotation de cette dernière - une pluralité de mémoires (54-1, 54-2, ... 54-8) eorrespondant aux dites trémies - des moyens pour délivrer lesdits signaux de poids séquentiel- lement aux mémoires en synchronisme avec la rotation de la goulotte - des moyens arithmétiques (62) pour additionner les entrées de ces moyens arithmétiques et pour produire un signal de sortie lorsque la somme possède une valeur située dans un domaine pré déterminé - une pluralité de commutateurs ( 60-a, 60-2 ... 60-8) normalement ouverts pour coupler les sorties desdites mémoires respectivement aux entrées des moyens arithmétiques - des moyens de commande de commutateurs (58), couplés aux entrées de commande desdits commutateurs pour fermer sélective- ment lesdits commutateurs selon des combinaisons prédéterminées et, u mémoire temporaire (64) pour emmagasiner successivement les sorties desdits moyens de commande de commutateur et pour appliquer le contenu de cette mémoire à ce moment, aux entrées de remise en état des mémoires respectives sous la forme de signaux de remise en état et, en même temps, aux grilles des trémies respectives sous la forme de signaux de grille, en réponse à la sortie des moyens arithmétiques de façon à libérer lesdites mémoires correspondant aux commutateurs fermés et, en même temps, à ouvrir les grilles des trémies correspondant à ces mémoires. 2.- Machine automatique de pesée selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens de commande de commutateur comprennent un compteur binaire ayant les sorties de chiffre binaire couplées respectivement aux entrées' de commande desdits commutateurs normalement ouverts et, un générateur d'impulsions d'horloge couplé à l'entrée dudit compteur. 3.- Machine automatique de pesée selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que lesdites mémoires sont conçues et réalisées de façon à produire des sorties pilotes indiquant l'existence de leurs contenus en réponse à l'enregistrement de leurs contenus, respectivement, en ce qu'elle comprend un circuit ET 56 dont les entrées sont respectivement couplées aux sorties pilotes desdites mémoires et en ce que lesdits moyens de commande de commutateur sont conçus et réalisés de façon à déclencher le fonctionnement en réponse à la sortie dudit circuit ET. 4.- Machine automatique selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle comporte un circuit NON ET (80) dont les entrées sont respectivement couplées aux sorties dudit circuit ET et desdits moyens arithmétiques et des moyens d'alarme (82) actionnés par la sortie dudit circuit NON ET. 5.- Machine automatique de pesée selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que lesdits moyens de rotation intermittente comprennent des moyens permettant de détecter le manque de contenu desdits trémies de stockage (42-1, 42-2 ... 42-8) afin de produire des signaux de vacance et des moyens pour entraîner en rotation ladite goulotte (26) en réponse au signal de vacance jusqu'à ce que l'orifice de sortie (40) de la goulotte soit situé en regard de la trémie vacante.