Brevet FR2545010A1 — publié le 19841102

L'invention a pour objet un appareillage pour la classification des carcasses suspendues à une channe d'abattage mobile pas à pas. La classification des carcasses, en particulier de porc, consiste à déterminer un ou plusieurs rapports, dits "rapports musculaires". L'un de ces rapports, dont on se contente pour une classification approchée, est donné par la formule dans laquelle a1 est l'épaisseur totale de viande et de lard à environ six centimètres de la fente et autour du niveau de la dixième vertèbre à partir de la vertebre sacrée, a2 étant lrépaisseur de lard seul. Lorsque le besoin se fait sentir d'une classification plus élaborée, on utilise un deuxième rapport, donné par la formule dans laquelle a3 et aa d'une part, et as et a6 d'autre part, sont les épaisseurs de viande et de lard, et de lard seulement, mesurées à des niveaux normalisés voisins de la vertèbre sacrée. La classification se fait alors selon une formule du genre X70 = K + XDRD + XRRR dans laquelle K, XD et XR sont des constantes normalisées. Dans les chaînes d'abattage modernes, les chalnes-circulent à une vitesse de plus en plus importante, puisque quelquefois moins de dix minutes s'écoulent entre l'abattage et la sortie des carcasses, et la classification ne peut donc plus se faire par des moyens exclusivement manuels. L'invention vise à mettre à la disposition des utilisateurs un appareillage permettant de procéder à la classification de façon très rapide, avec intervention d'une main d'oeuvre aussi réduite que possible, et donnant un résultat de caractère purement objectif, et pour ce faire, elle a pour objet un appareillage qui se caractérise essentiellement en ce qu'il est constitué d'au moins une sonde à ultrasons placée à une distance transversale prédéterminée de la fente des carcasses suspendues, dans une zone d'arrêt de ces carcasses, sur.un bras porté par un support avec interposition de moyens de réglage en hauteur dans une zone couvrant un certain nombre de vertèbres autour de la dixième, etde moyensd'application de la sonde sur les carcasses, alune commande pour les moyens de réglage en hauteur du bras par rapport au support, et de moyens de lecture des épaisseurs mesurées par la sonde. On sait qu'une sonde à ultrasons appliquée sur une carcasse renvoie un signal lorsque son faisceau rencontre une discontinuité à l'intérieur de la carcasse c'est à dite en pratique, dans la zone en question, à la limite lardviande, puis à la lignite viande-os. La sonde peut ainsi mesurer et permettre de lire les épaisseurs a1 et a2 si elle est placée, pour une carcasse de porc, à environ six centimètres de la fente et si les moyens de réglage en hauteur l'ont amenée aux environs de la dixième vertèbre. De préférence, le bras est porté par une barre de positionnement transversale qui reçoit les moyens de réglage en hauteur, barre montée rotative sur le support et rappelée élastiquement en position d'arrêt, et qui se termine avantageusement par une équerre assurant la maintien transversal de la carcasse. Grâce à cette disposition, la carcasse se trouve maintenue et immobiliée dans la position d'arrêt convenable pour que la sonde s'applique correctement à la distance voulue de la fente. Selon un perfectionnement entrant dans le cadre de l'invention, les moyens pour appliquer la sonde sur la carcasse permettent également de la dégager et de la maintenir dégagée. Ainsi la sonde peut-elle etre maintenue hors du contact de la carcasse se durant les mouvements relatifs de l'une et de l'autre et l'on évite en particulier qu'elle se salisse, ce qui fausserait toute lecture. Selon encore un perfectionnement entrant dans le cadre de l'invention, les moyens de réglage en hauteur de la sonde sont constitués par une vis sans fin verticale entrainée par un moteur, en prise avec un écrou solidaire du bras qui porte la sonde. Cette disposition permet un réglage en hauteur rapide et précis par utilisation d'un moteur électrique reversible dont la commande est particulierement aisée. On conçoit que, dans des chalnesd'abattage de débit modeste, il est possible de commander manuellement le réglage en hauteur de la sonde au coup par coup et de se contenter du rapport RD pour la classification. Cependant, s'agissant de cha#inesplusrapides, et selon un mode de realisation particulièrement avantageux de l'invention, l'appareillage comprend une caméra latérale fixe qui reproduit l'image d'une plage intérieure de la carcasse comprenant les premières vertèbres et un ensemble de commande numérique pourvu d'un algorithme de traitement informatisé assurant la commande en rotation du moteur de façon à placer la sonde dans la position verticale prédéterminée voisine de la dixième vertébre par mémorisation de l'image et analyse de la position des premières vertébres apparaissant en clair sur l'image mémorisée. On réalise que la lecture de la position de quelques unes des premières vertèbres qui apparaissent en clair sur l'image mémorisée permet, grâce à un algorithme relativement simple, de définir la position prédéterminée choisie pour la sonde, au voisinage de la dixième vertèbre, et de commander le moteur en conséquence. En outre, l'utilisation d'une telle caméra permet, selon un perfectionnement particulièrement important de l'invention, d'utiliser un second algorithme de traitement informatisé qui assure la lecture d'épaisseurs de viande et de lard sur l'image mémorisée et calcule la classification de la carcasse par analyse de ces épaisseurs et -de celles mesurées par la sonde. Plus précisément, l'image peut être -analysée selon un certain nombre de niveaux de gris par un convertisseur analogique puis mémorisée dans le calculateur. Ensuite, le calculateur peut d'une part analyser la position des premières vertébres apparaissant en clair comme on l'a vu ci-dessus, et d'autre part mesurer dans des zones convenablement choisies les épaisseurs a5 et a6 du lard qui apparait lui aussi plus clair que la viande et les épaisseurs a3 et a4 de la viande et du lard, puisque la viande donne une image foncee. Disposant des coefficients a1 et a2 par la sonde et a3 à a6 par la caméra, le calculateur fournira, grâce à un programme très simple, soit les rapports RD et RR, soit directement la valeur X% qui classifie la carcasse. L'invention couvre également un procédé de classification de carcasses suspendues à une chaine d'abattage mobile pas à pas, qui se caractérise en ce qu'il consiste à appliquer, #à une distance prédéterminée de la fente et à une hauteur prédéterminée voisine de la dixième vertèbre une sonde à ultrasons sur la carcasse immobilisée, le positionnement en hauteur de la sonde ayant lieu par Irutilisation de l'image d'une caméra latérale qui couvre un champ comprenant les premières vertèbres,, image mémorisée et analysée pour d'une part assurer ce positionnement et d'autre part mesurer des épaisseurs de lard et de viande et de lard en des zones prédéterminées de l'image, ces épaisseurs et celles mesurées par la sonde étant utilisées pour calculer la classification. Un mode de réalisation de l'invention est maintenant décrit à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 est une vue frontale d'une installation conforme à l'invention placée sur le trajet d'une chaîne d'abattage la figure 2 est une vue de dessus de la même installation la figure 3 montre à plus grande échelle l'articulation de la barre d'arrêt sur son support la figure I est une coupe horizontale de cette articulation ;; la figure 5 montre à la même échelle comment coopèrent les deux éléments du bras qui porte la sonde la figure 6 est une coupe partielle de la carcasse au niveau de la sonde la figure 7 est un exemple de signaux émis par la sonde la figure 8 est une vue latérale partielle de la carcasse la figure 9 représente une partie de l'image donnée par la caméra la figure 10 donne un exemple des signaux mémorisés par analyse de cette image ; et la figure 11 est un diagramme schématique de lrinstallation. La chaîne représentée en fig 1 comprend de façon classique des maillons 1 convenablement suspendus portant des crochets 2 qui supportent les carcasses de porc 3. On sait que ces carcasses sont constituées d'un demi-porc et possèdent donc, sur la gauche selon la figure, une face à section pratiquement plane I dénommée fente. Comme on le voit mieux sur la figure 8, cette fente laisse visiblesles vertèbres depuis la région sacrée jusqu'à l'encolure.A un niveau situé grossièrement à mi-distance du crochet et du sol, la carcasse présente, vue de l'avant, une zone dite lombaire dans laquelle une épaisseur de viande plus importante s'intercale entre la peau et les cotes.C'est cette ré gion qui est représentée en coupe à grande échelle à la figure 6 Conformément à l'invention, une sonde à ultrasons de type conventionnel 5 est disposée dans cette région, au bout d'un bras 6, dans une position latérale réglable, à environ six centimètres de la fente.Le bras 6 est constitué de deux demi-bras7et8 articulés par un axe 9, le premier demi-bras pénétrant dans une fente 10 du second pour que son extrémité puisse être sollicitée par deux électro-aimants 11 et M? de telle sorte que lorsque l'électro- aimant 11 est excité les demi-bras 7 et 8 sont dans le prolongement l'un de l'autre, tandis que l'excitation de l'électro-aimant 12 place le demi-bras 7 dans la position légèrement angulaire visible sur lu figure 5. Le demi-bras 8 est solidaire d'un écrou 13 guidé et bloqué en rotation par une tige il et en prise avec une vis sans fin 15 entraînée en rotation par un moteur 16. La tige 14 et le moteur 16 sont portés par une barre 17 qui se termine par une équerre 18 au niveau de la fente 4 et qui est montée sur le support 19 Fixé au sol 20. Le montage de la barre 17 sur le support 19 se fait par l'intermédiaire d'un anneau rotatif 21 en prise avec une gorge 22 dans laquelle est creusé un logement 23 pour un ressort de compression 24 agissant sur un doigt 25 solidaire de l'anneau. Sur la figure 6 qui représente à plus grande échelle une coupe partielle de la carcasse 3 au niveau de la sonde 5, c'est-à-dire au voisinage de la dixième vertèbre comptée à partir de la vertèbre sacrée, on voit que la carcasse comprend une partie osseuse 26 (vertèbres et cotes), de la viande en 27 et une couche de lard en 28. Si la sonde est mise en action, elle va produire, comme représenté en figure 7, deux échos successifs, le premier 29 à la limite lard-viande, le second 30 à la limite viande-os. L'analyse de ces échos permet de mesurer les paramètres a1 et a2 tels qu'illustrés à la figure 6. L'ensemble qui vient d'être décrit peut donc etre utilisé tel quel de la façon suivante, dans des cas simples d'installations peu rapides et s'il n'est besoin que d'une classification approchée.: Lorsque la chaîne 1 avançant pas à pas s'arrête, la carcasse 3 à classifier est maintenue longitudinalement par la barre 17 et transversalement par l'équerre 18. Un opérateur peut alors commander le moteur 16 dans un sens ou dans l'autre pour placer la sonde à la hauteur désirée, repérée à la vue. La désexcitation de l'électro-aimant 12 et l'excitation de l'électro-aimant 11 appuient la sonde sur la carcasse, puis la sonde est mise en oeuvre et la lecture des paramètres a1 et a2 peut avoir lieu ou être enregistrée.Il se peutquFune salissure ou une bulle d'air dans la carcasse cause une lecture inexploitable, mais il suffit alors d'éloigner la sonde 5 de la carcasse par l'électro-aimant 12, de déplacer légèrement la sonde vers le haut ou vers le bas par le moteur 16, puis de reexciterltélectro aimant 11, et de procéder à une nouvelle mesure. Dès ce stade, il est d'ailleurs possible d'utiliser un ordinateur et un algorithme qui analysent les enregistrements des échos pour calculer le rapport RD et le mémoriser au droit de la référence de la carcasse et meme qui assurent le léger déplacement de la sonde 5 par le moteur 16 en cas de lecture inexploitable. Cependant, de telles applications ne peuvent qu'être de plus en plus rares car les chaînes d'abattage modernes circulent à une cadence qui ne permet pas d'interventions manuelles et exigent une classification plus élaborée. C'est pourquoi, il est fait;.usage, conformément à l'invention, d'une caméra 31 montée transversalement sur un support 32 à une hauteur telle qu'elle couvre un champ de la carcasse délimité par le rectangle 33 de la figure 8. L'image donnée par la caméra lorsque la carcasse 3 est en appui sur la barre 17 et l'équerre 18 reproduit successivement, de droite à gauche selon la figure, au-delà de la peau, une couche de lard 34 en clair, une couche de viande 35 en foncé et une ligne de vertèbres par des taches claires 36 successives, l'ensem- ble définissant les paramètres a3 à a6 matérialisés à titre d'exemple sur la figure 9. Comme le montre cette figure 9, une telle image peut être numérisée et mémorisée par décomposition en un certain nombre (256 par-exemple) de niveaux de gris qui donnent des signaux du genre représenté en fig 10 permettant de distinguer les parties claires des parties foncées. Un premier algorithme situe et compte alors les premières vertèbres 36 du champ (par exemple 4j à partir de la vertèbre sacrée sur la ligne sinueuse visible à gauche de la figure 9 et détermine la position prédéterminée que doit occuper la sonde 5 au voisinage de la dixième vertèbre, à moins que le champ de la caméra soit suffisamment large pour couvrir cette position prédéterminée, c'est-à-dire en pratique 11 vertèbres, auquel cas le positionnement est plus précis puIsqu'il peut etre directement compté sur l'image. De toutes façons, le signal provenant de la caméra 31 (fig 11) par le convertisseur 37 et l'ensemble de commande numérique 38 est transmis au boltier 39 d'alimentation du moteur 16 qui positionne la sonde 5 et au boltier 40 d'alimentation des électro- aimants 11 et 52. Les indications a1 et a2 de la sonde sont mesurées et analysées en Il pour éventuellementréexciter, par une commande 42, le bottier 39 si la mesure est inexploitable, et pour transmettre le ré- sultat en 13. De la meme manière, les indications reçues en 38 sur les épaisseurs a3 ai a6 mémorisées et analysées sont transmises en 43, et l'algorithme peut alors, calculer et afficher la classification en C. il va de soi que les modes de réalisation de l'invention qui viennent d'être décrits ne sont que des exemples nullement limitatifs et que l'on peut en imaginer de nombreux équivalents ou variantes. En particulier, les organes mécaniques (12 à 16) qui assurent le positionnement vertical de la sonde et les organes mécaniques (21 à 25) qui permettent l'effacement de la barre lorsque les carcasses se déplacent d'un pas peuvent être de toute autre nature que ceux présentés. REVENDICATIONS 1. Appareillage pour la classification des carcasses (3) suspendues à une chaîne (1) mobile pas à pas, qui se caractérise en ce qu'il est constitué d'au moins une sonde à ultrasons (5), placée à une distance transversale prédéterminée de la fente (4) des carcasses suspendues (3), dans une zone d'arrêt de ces carcasses, sur un bras (6) porté par un support (19) avec interposition de moyens de réglage en hauteur dans une zone couvrant un certain nombre de vertèbres autour de la dixième, et de moyens d'application de la sonde (5) sur les carcasses (3), d'une commande pour les moyens de réglage en hauteur du bras par rapport au support (19), et de moyens de lecture des épaisseurs a1 et a2 mesurées par la sonde, a1 étant l'épaisseur totale de viande et de lard à environ six centimètres de la fente et autour du niveau de la dixième vertèbre à partir de la vertèbre sacrée et a2 étant l'épaisseur de lard seul. 2. Appareillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bras (6) est porté par une barre (17) de positionnement transversale qui re çoit les moyens de réglage en hauteur, barre montée rotative sur le support (19) et rappelée élastiquement en position d'arrêt. 3. Appareillage selon la revendication 2, caractérisé en ce que la barre (17) se termine par une équerre (18) assurant le maintien transversal de la carcasse. 1. Appareillage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens (11, 12) pour appliquer la sonde sur la carcasse permettent également de la dégager et de la maintenir dégagée. 5. Appareillage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens de réglage en hauteur de la sonde (5) sont constitués par une vis sans fin verticale (15) entraînée par un moteur (16) en prise avec un écrou (13) solidaire du bras (6) qui porte la sonde. 6. Appareillage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend une caméra latérale fixe (31) qui reproduit l'image d'une plage intérieure (33) de la carcasse comprenant les premières vertèbres et un ensemble de commande numérique pourvu d'un algorithme de traitement informatisé assurant la commande en rotation du moteur (16) de façon à placer la sonde dans la position verticale prédéterminée voisine de la dixième vertèbre par mémorisation de l'image et analyse de la position des premières vertèbres apparaissant en clair sur l'image mémorisée. 7. Appareillage selon la revendication 6, caractérisé par un second algorithme de traitement informatisé qui assure la lecture d'épaisseurs a3 à a6 de viande et de lard sur l'image mémorisée et calcule la classification de la carcasse par analyse de ces épaisseurs et de celles a1 et a2 mesurées par la sonde, a3 et a4 d'une part, et a5 et a6 d'autre part, étant les épaisseurs de viande et de lard, et de lard seulement, mesurées à des niveaux normalisés voisins de la vertèbre sacrée. 8. Procédé pour la classification de carcasses suspendues à une chaîne d'abattage mobile pas à pas mettant en oeuvre l'appareillage de la revendication 7, qui se caractérise en ce qu'il consiste à appliquer, à une distance prédéterminée de la fente et à une hauteur prédéterminée voisine de la dixième vertèbre, une sonde à ultrasons sur la carcasse immobilisée, le positionnement en hauteur de la sonde ayant lieu par l'utilisation de l'image d'une caméra latérale qui couvre un champ comprenant les premières vertèbres, image mémorisée et analysée pour d'une part assurer le positionnement et d'autre part mesurer des épaisseurs de lard et de viande en des zones prédéterminées de l'image, ces épaisseurs et celles mesurées par la sonde étant utilisées pour calculer la classification.