Brevet FR2506454A1 — publié le 19821126

La présente invention est relative à un appareil de comp tege par pesée. Il est connu de peser des pièces identiques pour les compter. C'est surtout le cas pour de petits déments, par exemple en quincaillerie pour le comptage de vis ou de boulons. Ce décompte peut avoir lien pour une livraison à un client ou lors d'un inventaire. Les opérations sont les suivantes t - l'opérateur phase une quantité connue de pièces; il en déduit par division le poids unitaire des pièces; - il pèse ensuite une quantité inconnue de pièces; il en déduit le nombre en divisant le poidg total par le poids unitaire. Toutes ces opérations doivent être effectuées avec soin et les risques d'erreurs sont nombreux: - erreurs de lecture dans les différentes pesées; - erreurs de calcul; - erreurs dans le poids unitaire des pièces. Ce poids unitaire doit être déterané avec beaucoup de soins, car toue les calculs ultérieurs on dépendent. ainsi les différents comptages peuvent Stre faux, surtout si l'opérateur n'est pas soi gnous. Le but de la présente invention est de supprimer ces risques d'er- reurs, en réalisant un appareil qui, en effectuant d'une part la pesée et d'autre part les calculs, affiche directement le nombre de pièces du lot à compter. Un appareil suivant l'invention, pour le comptage de pièces identiques, par pesée, comprend en combinaison : - des moyens gui permettent la pesée d'une charge par déformation de pièces mécaniques; - des capteurs qui transforment les déformations des pièces mécaniques en signaux électriques; - des moyens électroniques, qui traitent les signaux envoyés par les capteurs et susceptibles d'effectuer les opérations successives suivantes, calcul du poids unitaire des pièces; sise en mémoire de ce poids unitaire, comptage de. pièces en divisant le poids to- tal par le poids unitaire; - des moyens, reliés aux moyens électroniques, qui permettent l'affichage des résultats obtenus4 Suivant une autre caractéristique de l'invention, le dispositif est mis en oeuvre de la façon suivante : - pesage d'un récipient, mise en mémoire de la valeur oorrespon- dant à son poids; (tare) - pesage dans le lame récipient, d'un nombre connu de pièces échantillons, calcul après pesage puis mise en mémoire de la valeur du poids unitaire d'une pièce échantillon; - pesage dans le lame récipient d'un lot de pièces et calcul du nombre de pièces de ce lot, en divisant le poids du lot par le poids unitaire d'une pièce échantillon, affichage du résultat (nombre de pièces). Suivant une autre caractéristique de l'invention, les moyens de pesée comprennent un plateau relié directement ou non à une pièce déformable, elle-lame encastrée par une de sea extrémités à un socle rigide, de. jauges de contrainte étant fixées sur cette pièce et transmettant au circuit électronique des signaux électriques, fonction du poids de l'objet pesé. Olivant une autre caractéristique de l'invention, le plateau de pesée est relié à un dispositif de leviers et de tringles, ce dispositif étant relié à la pièce déformable de fagon à diminuer les effort. supporté. par cette pièce. Olivant une autre caractéristique de l'invention, le circuit éleo- tronique comprend s - une alimentation; - un amplificateur à gain fixe; - un convertisseur analogique numérique; - un microprocesseur; - deux mémoires; - un circuit de pilotage pour les moyens d'affichage. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention. Fig. 1 est une vue en perspective, du dispositif suivant l1inven- tion. Fig. 2 est une vue de faoe de la façade de l'appareil. Fig. 3 est une vue en coupe, suivant la direotion III-III de l'appareil. (Fig. 1) Fig. 4 est une vue en coupe, suivant la direction IV-IV, de la partie ayant de l'appareil (Fig. 1) Fig. 5 est un schéma du circuit électronique du dispositif. Fig. 6 illustre une variante à deux capacités de pesage. Fig. 7 montre le système sélecteur de la fig. 6. La compteuse suivant l'in tion est représentée Fig. 1. Elle comprend notamment un plateau de pesée 2 et une façade avant 3. Cette façade avant est représentée fig. 2; elle présente un écran d'affichage 4, à diodes électro-lnnimescentes 25, et quatre boutons poussoiFs 5, respectivement repris par les indications : T, dix, vingt, cinquante. Le dispositif mécanique de nesée est montré figure 3. C'est un dispositif connu qui comprend la plateau de pesée 2, relié par des nervures 6 à l'extrámité d'une pièce mécanique déformable 7, cette pièce étant reliée, à son extrémité opposée, à un socle rigide 8, par des nervures 9. Cette pièce 7 présente des évidements 10, à proximité desquels sont fixés des jauges de contrainte 11, de type connu. Le circuit électronique est regroupé sur une carte 12, placée derrière la façade avant 3. Cette carte 12 est alimentée en courant électrique par l'intermédiaire d'un transformateur 13. Ce circuit comprend une alimentation gSnerale 14, une alimentation 15 pour les jauges 11, montée. en pont de Wheastone, et pour un convertisseur analogique/numOrique 16. Il constitue un ensemble électronique 33 relié à l'alimentation 15 et aux jauges de contraintes Il (Fig. 5). Les jauges Il sont reliées au: convertisseur analogique/nusérique 16, par un amplificateur 17, à gain fixe et par un filtre 18, qui arrête les signaux à haute-fréquences. Le convertisseur 16 st d'autre part relié à un microprocesseur 19, par l'intermédiaire d'un circuit d'entrée 20, les boutons poussoirs 5 étant également reliés au microprocesseur 19 par l'intermédiaire du circuit 20. Ce microprocesseur 19 est en liaison avec un générateur 21 de signaux carrés, et deux mémoires 22 et 23. La mémoire 22 est une mémoire morte dans laquelle on peut seulement lire des données, préalablement inscrites par le constructeur. La mémoire 23 est une mémoire active, dans laquelle on peut lire et écrire. Le microprocesseur 19 est d'autre part relié à un circuit 24, qui permet le pilotage de l'affichage par les diodes 25. L'utilisation de l'appareil est la suivante - l'opérateur place un conteneur vide sur le plateau. C'est la phase 1. - l'opérateur appuie par exemple sur la touche 20. C'est la phase 2. - l'appareil affiche alors la lettre E comme "échantillonnage", C'est la phase 3. - l'opérateur dépose vingt pièces échantillons dans le conteneur. C'est la phase 4. - La valeur du poids des vingt pièces échantillons est automati quement acquise par l'appareil. Quand cette valeur est stable, l'affichage indique "20", montrant à l'opérateur que le cycle d'échantillonnage est terminé. C'est la phase 5. - L'opérateur remplit le conteneur avec le lot des pièces à compter. L'affichage indique alors le total des pièces présentes dans le conteneur. C'est la phase 6. On peut remarquer que l'opérateur n'utilise qu'une seule touche lors du cycle d'éohantillonnage. Si l'opérateur désire compter le zêre type de pièces dans d'autres conteneurs, la procédure est la suivante - poser le conteneur vide sur le plateau (phase 8). - appuyer sur la touche T "tarage" pour annuler la valeur pondérale du conteneur vide (phase 9). - remplir le conteneur t le nombre de pièces s'affiche au fur et à mesure du remplissage. - Tant qu'tu nouveau cycle d'échantillonnage n'est pas réalisé par l'opérateur, la machine continuera à compter les pièces avec la valeur acquise lors du dernier cycle d'échantillonnage. Le fonctionnement est le suivant Suivant un procédé connu, le poids d'un objet placé sur le plateau de pesée 2 déforme la pièce 7. Ces déformations sont transformées en signaux électriques par les jauges 11, ces signaux étant une fonction bien connue du poids de l'objet. Ils sont amplifiés par l'amplificateur 17, filtrés par le filtre 18, avant d'être transformés en valeurs binaires par le convertisseur 16. A la fin de la phase 1, le convertisseur 16 "sort" une valeur binaire B1. Lors de la phase 3, cette valeur qui correspond au poids du conteneur 26, est enregistrée dans la mémoire 23. A la fin de la phase 4, le convertisseur 16 donne une deuxième valeur binaire B2, qui correspond au poids du conteneur 26 et du lot d'échantillon. Cette valeur 32 est enregistrée dans la mémoire 23. Lors de la phase 5, le microprocesseur 19 effectue le calcul sui vant : B2 - B1 - A ; n étant le nombre de pièces échantillons versées daRs le conteneur. n est choisi par l'opérateur et peut prendre les valeurs 10, 20, 100. En appuyant sur la touche 5 correspondante, l'opérateur indique au microprocesseur quelle est la valeur choisie. Dans l'exemple ci-dessus, n est égal à 20. Le microprocesseur ordonne l'affichage de n à la fin de la phase 5 par l'intermédiai- re du circuit 24. A est une valeur numérique, représentant le poids unitaire d'une pièce échantillon. Cette valeur est stocke en mémoire. Lors de la phase 6, le convertisseur 16 donne une nouvelle valeur binaire 33, qui correspond au poids du contenu 26, au lot de pièces échantillons et au lot des pièces à compter. Le microproces- seur effectue le calcul suivant : 33 - B1 - nombre total de-pieces. A Ce nombre de pièces est affiché sur l'écran 4. La phase 6 peut titre recommencée de façon cyclique, l'électronique gardant en mémoire A et B1 qui correspondent respectivement au poids unitaire d'une pièce échantillon et au poids du conteneur 26. La compteuse, selon l'invention, peut servir pour de petites pièces, mais aussi pour des pièces importantes. Sans ce cas, le dispositif peut comprendre un mécanisme à leviers et à tringles, de manière à éviter des efforts trop importants sur la pièce 7. Suivant une variante perfectionnée de l'invention, la compteuse comporte par ailleurs, un dispositif d'indication d'erreur. Dans ce cas à la fin de la phase 5, l'opérateur est averti que le poids total des pièces échantillons utilisées a été ou non suffisant. Exemple t bLns l'exemple de manipulation décrit ci-dessus, Si (32 - B1) est inférieur à 100 points du convertisseur analogique- numérique, l'affichage indiquera 20, au lieu de 20.- Pour réaliser cette fonction, le circuit de calcul fonctionne de la façon suivante : - La valeur de sortie du convertisseur analogique-numérique est scrutée en permanence. Les valeurs successives sont empilées dans quatre mémoires vives. Les contenus de ces mémoires sont eyclique- ment comparés entre eux. Dès que l'égalité absolue est atteinte entre ces quatre mémoires, le circuit comparateur détecte la stabilité de l'information. - Le microprocesseur effectue alors la soustraction (32 - B1). Si (32 - B1) est supérieur à 100 points du convertisseur, un comparateur indique au circuit d'affichage qu'il faut afficher "20". Si (B2 - 31) est inférieur à 100 points da convertisseur, ce comparateur indique au circuit d'affichage qu'il faut afficher "20." (vingt suivi d'un point). La valeur "100" de comparaison est contenue dans une mémoire morte. - Ce dispositif permet d'indiquer à l'opérateur que l'incertitude sur le comptage peut dépasser 1%. Suivant une autre variante, l'invention prévoit l'adjonction d'un dispositif de stabilité double destiné à augmenter la vitesse pratique d'utilisation. quand l'opérateur a appuyé sur une des touches 10, 20 ou 100, il demande à la machine d'effectuer un échantillonnage. La moindre erreur apportée dans cette phase serait préjudiciable à la justes- se du comptage; c'est pourquoi le symbole E "prêt pour échantillon- ner" sera affiché quand quatre valeurs successives B1 seront identiques au point convertisseur près, tandis que le nombre 10, 20 OU 100 sera affiché (indiquant que le prised'échantillons est termi n6e) lorsque quatre valeurs successives de B2 seront identiques au point convertisseur près. La valeur reprénntative du poids de l'éohantillen A = B2 - B1 n est ainsi aoquise avec le maximum de précision (oe qui est la phase la plu critique). Lors de la phase 9 déorite précédemment, il n'est plus nécessaire de raire l'acquisition de la tare du bac vide d'une façon aussi rigoureuse après faction sur la touche T. Fn effet, une erreur d'un point convertisseur sur la tare du bac se traduira toujours par une erreur inférieure à une pièce sur le comptage du total. Dans ce cas, la stabilité sera donc détectée a ( + 1) point convertisseur près entre deux mesures successives, oe qui augmente la vitesse d'acqui- sition de la tare du bac vide. Suivant une autre variante, l'invention prévoit un dispositif pour le blocage automatique du nombre affiché. Ce dispositif est destiné à éliminer l'influence des dérives de zéro du capteur ou de l'amplificateur et celle du fluage du capteur. Ces effets parasites se traduiraient de la façon suivante, si un tel dispositif n'était pas installé Lorsqu'un bac oontenant des pièces reste posé un certain temps sur le plateau, on pourrait avoir une évolution de l'affichage. Exemple : indication initiale : 1325 pièces Après 2 minutes s 1326 pièces Après 5 minutes t 1327 pièces. Ces effets parasites sont des phénomènes lents, plus lents qu'une évolution due à un chargement normal. Le dispositif de blocage selon l'invention fonctionne de la fanon suivante Le nombre de pièces affiché est calculé par le microprocesseur. Les valeurs successives abtenues en fin de calcul sont stockées dans quatre mémoires vives organisées en structure de pile. Un comparateur compare cycliquement les contenus de ces mémoires. quand les contenus de ces quatres mémoires sont identiques, le comparateur agit sur le circuit d'affichage pour bloquer la valeur affichée. Si 11 opérateur ajoute ou enlève des pièces dans le bas, la stabilité est perdue et l'affichage est débloqué jusqu'à l'apparition d'une nouvelle valeur stable. Suivant une autre variante, l'invention prévoir l'adjonction facultative d'un dispositif de plateau supplémentaire (Fig. 6). En effet, il arrive fréquemment qu'an même utilisateur ait besoin de compter des pièces dont la masse unitaire varie de quelques centigrammes à plusieurs centaines de grammes. Exemple : si l'opérateur désire compter des pièces de 100 g. avec une compteuse dont la charge totale est de 6 Kg, le nombre maximal des pièces comptées pourra autre 6000 P 60 pièces. Pour pouvoir compter des lots implants de pièces lourdes, il est nécessaire de disposer d'une compteuse de plus grande capacité. Le modèle de compteuse précédemment décrit, peut très facilement s'adapter à une plateforme supplémentaire de par la configuration de son capteur à jauges de contrainte. Pour cela, on peut utiliser un dispositif du genre illustré sur la Fig0 6. L'appareil comprend une compteuse 1 du genre précédemment décrit, dont le plateau 2 est prévu pour recevoir une charge allant jusqu'à 3 Kg. Sur le coté, cette compteuse présente un commutateur de sélection 30 à deux positions; que l'opérateur peut actionner pour choisir si les valeurs affichées par l'écran 4 correspondent à des charges placées sur le plateau 2, ou sur un plateau séparé 31 qu'un cable 32 relié à la compteuse 1. Le plateau 31 est prévu pour recevoir une charge allant jusqu'à 60 Kg. Le fonctionnement va de soi et résulte de la description qui précède. En ce qui concerne le communateur de sélection 30, il actionne un dispositif de sélection illustré sur la Fig0 7. Le commutateur 30 peut être un inverseur bipolaire à contacts en or. Il est intercalé entre un ensemble électronique unique 33 et des jauges de contrainte 34 (équipant le plateau 2) ou 35 (é- quipant le plateau 31). Les jauges 34, 35 et leurs capteurs sont alimentés par l'alimentation 15. On conçoit que ce dispositif permette d'utiliser un seul ensemble électronique 33 pour deux ou plusieurs plateformes de pesage telles que 2 et 31. REVENXICTIONS 1. Appareil pour le comptage par pesée de pièces identiques, caractérisé en ce qutil comprend en combinaison - des moyens qui permettent la pesée dune charge par déformation de pièces mécaniques; - des capteurs qui transforment les déformations des pièces mdca- niques en signaux électriques; - des moyens électroniques, qui traitent les signaux envoyés par les capteurs et susceptibles d'effectuer les opérations suivantes calcul du poids unitaire des pièces, mise en mémoire de ce poids unitaire, comptage des pièces d'un lot en divisant le poids de ce lot par le poids unitaire; - des moyens reliés aux moyens électroniques, qui permettent l'affichage des résultats obtenus. 2. Procédé pour mettre en oeuvre l'appareil suivant la direction 1, caractérisé en ce qu'il comprend les phases successives suivantes - pesage d'un récipient, mise en mémoire de la valeur correspondant 9 son poids; - pesage dans le rême récipient d'un lot de pièces, dont le nombre est connu, l'appareil calculant la valeur da poids unitaire dune pièce échantillon et stockant cette valeur en mémoire; - pesage dans le m8me récipient du lot de pièces à compter, l'appareil calculant 39 nombre de pièces de ce lot, en divisant le poids du lot par le poids unitaire d'une pièce chantillon. 3. Sispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens qui permettent la pesée, comprennent un plateau de pesse (2) relié par des nervures (6), à une pièce déformable (7), elle-même encastrée par une de ses extrémités à un socle rigide (8), des jau ges (11) étant fixées sur cette pièce (7) et transmettant des signaux électriques, fonction du poids de l'objet à peser. 4. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le plateau de pesée (2) est relié à la pièce (7) par un système de leviers et de tringles, de façon à réduire les efforts supportés par cette pièce (7). 5. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1, 3, 4 caractérisé en ce que le circuit électronique comprend - une alimentation (14) et (15); - un amplificateur à gain fixe (17) qui relie les jauges (11) au circuit d'entrée (20) d'un microprocesseur (19); par l'intermé diaire d'un convertisseur analogique/numérique (16) - deux mémoires (22) et (23) reliées au microprocesseur (19) - un circuit (24) qui est relié au microprocesseur et aux moyens d'affichage. 6. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 et 3 à 5, caractérisé en ce que les moyens d'affichage comprennent un écran (4) à cristaux liquides ou à diodes électro-luminescentes (25), placé sur la façade (3) de l'appareil. 7. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 et 3 à 6, caractérise en ce que le nombre de pièces du lot échantillon est choisi dans les valeurs suivantes : dix, vingt, cinquante, ou dix, vingt, cent, et en ce qu'un système à boutons-poussoirs (5) permet d'indiquer au microprocesseur (19) le nombre de pièces choisi. 8. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications préc4- dents, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens permettant l'acquisition du poids de l'échantillon en n'utilisant qu'une seule touche, et ceoi qu'une tare soit ou non présente sur le plateau 2 ou 31. 9. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications prio4- dents, caractérisé en ce outil comporte des moyens pour afficher un symbole tel que Xtsn indiquant à l'opérateur qu'il peut déposer les pièces échantillons sur le plateau 2 ou 31. 10. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications préc*- dents, caractérisé en oe qu'il comporte des moyens indiquant si l'incertitude sur le nombre total des pièces est supérieur à un seuil prédéterminé. 11. Sispositif suivant l'un quelconque des revendications prdoéden- tes, caractérisé on ce qu'il comporte un commutateur de sélection pour sélectionner une ou plusieurs plateformes réceptrices de pesage 2, 31 susceptibles de recevoir des charges maxima diverses.