Brevet FR2591334A1 — publié le 19870612

La présente invention a pour objet un dispositif de pesée de combinaison, généralement appelé balance de combinaison, utilisé pour peser des lots d'articles ou de produits, selon la technique de la pesée de combinaison, chaque lot ayant un volume acceptable et également un poids acceptable. Une balance de combinaison et un dispositif d'empaquetage de ce type sont décrits, par exemple, dans la demande de brevet japonais publiée sous le n 59- 46821. La section de pesée de ce dispositif connu délivre des lots de produits, tels que par exemple des flocons d'avoine, dont le taux de gonflement varie avec les conditions de fabrication ce qui en modifie la densité spécifique apparente, de façon relativement importante. Dans la section d'empaquetage, chaque lot de produits ou d'articles est introduit dans un cylindre transparent et une pellicule d'emballage est également introduite à ce stade afin d'envelopper le lot en obturant les extrémités supérieure et inférieure dudit cylindre. Ce cy- lindre transparent est muni de détecteurs photoélectriques qui comprennent chacun des éléments émettant de la lumière et détectant la lumière afin de mesurer la hauteur du produit emballé, laquelle constitue une indication du volume de ce produit. La hauteur ainsi détectée est utilisée pour commander le poids accep- table lors du cycle suivant de fonctionnement de la sélection de combinaison. Dans le dispositif mentionné ci-dessus, les détecteurs photoélectriques sont disposés dans la section d'empaquetage et ils ont tendance à en compliquer la structure de façon indésirable en raison de la présence d'un mécanisme d'em- paquetage sophistiqué. Un autre inconvénient de tels détecteurs photoélectriques présents dans la section d'empaquetage réside en ce que, dans le cas de disposi- tifsde pesée et d'empaquetage de ce type conçus et fabriqués par des firmes dif- férentes, comme c'est une pratique courante, il existe une difficulté au niveau de l'interface entre les deux dispositifs, étant donné que les sorties des détec- teurs photoélectriques doivent alimenter le dispositif de pesée à partir du dispositif d'empaquetage, afin de contrôler le poids cible. Par conséquent, l'un des buts de cette invention est d'apporter une balance de combinaison pouvant détecter le volume des produits sélectionnés dans chaque combinaison pour commander le poids cible. Une balance de combinaison selon cette invention est conçue pour: combi- ner les valeurs de poids d'une pluralité de lots de produits, sélectionner parmi les diverses combinaisons celle qui possède un poids total admissible et recueillir les lots de produits qui constituent ladite combinaison dans au moins un système de retenue, par exemple une trémie de retenue, avant de les délivrer à partir de la balance, cette dernière étant caractérisée en ce qu'elle 2 2591334 comporte des moyens pour détecter le volume des produits recueillis dans ledit système de retenue. L'invention vise également un procédé de pesée de combinaison qui consiste à:cabiner les valeurs de poids d'une pluralité de lots; sélectionner parmi les diverses combinaisons celle qui présente un poids total admissible et délivrer des lots de produits constituant ladite combinaison, ce procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste à recueillir lesdits lots sélectionnés de produits dans au moins un moyen de retenue avant de délivrer lesdits lots, à détecter le volume desdits produits et à commander le volume des lots de produits qui sera sélection- né dans le cycle de combinaison suivant en se basant sur le résultat de ladite détection. D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la description faite ci-après en référence aux dessins annexes qui en illustrent divers exemples de réalisation dépourvus de tout caractère limitatif. Sur les dessins: - la figure I est une vue schématique en élévation latérale et en coupe illustrant une partie essentielle de la balance de combinaison selon cette invention; - la figure 2 est une vue en plan, à échelle agrandie, illustrant un exemple de structure de détecteur photo-électrique utilisé dans le dispositif repré- senté sur la figure I; - la figure 3 est une vue schématique en élévation latérale illustrant une variante d'un système de détecteur photoélectrique pouvant être utilisé dans le dispositif représenté sur la figure I: - la figure 4 est un schéma par blocs représentant un exemple de réalisation de balance de combinaison selon cette invention, et - la figure 5 est un schéma représentant un exemple de programme de fonction- nement mis en oeuvre dans l'exemple de réalisation illustré par la figure 4. La balance de combinaison utilisée dans cette invention comprend une gou- lotte 2 en forme d'entonnoir, qui comprend une ouverture inférieure ou de fond 4, comme représenté sur la figure 1. Une pluralité de trémies de pesée 6 (une seule trémie a été représentée sur le dessin pour le simplifier), comportant chacune une porte d'évacuation normalement fermée 8, sont disposées circulairement au- dessus de la goulotte de recueil 2, le long de sa périphérie. Un détecteur de poids 10, tel que par exemple une cellule de charge, est couplé à chaque trémie de pesée 6 afin de mesurer le poids des produits délivrés dans la trémie. Bien que celà ne soit pas représenté sur les dessins, le dispositif comporte en outre, un système d'alimentation de produits comprenant par exemple une table de dis- 3 2 2591334 persion centrale, des auges radiales de transport et des goulottes correspon- dantes, situé au-dessus des trémies de pesée pour délivrer une quantité sensible- ment déterminée de produits à chaque trémie de pesée vidée, comme dans les ba- lances de combinaison classiques. Selon une caractéristique de cette invention, l'ouverture inférieure 4 de la goulotte de recueil 2 est reliée à une goulotte de retenue 12 qui possède une paire de portes d'évacuation 14 du type porte à vantaux, afin de retenir tempo- rairement les produits recueillis avant de les délivrer à une machine d'empaque- tage associée (non représentée). Au centre de la goulotte de recueil 2, une boite à pignons 16, illustrée par le contour en traits interrompus, est fixée. sur la goulotte 2 à l'aide de supports appropriés (non représentés), cette botte à pignons contenant deux pi- gnons coniques en prise 18 et 20. Le pignon conique 18 est fixé sur une extrémité d'un arbre de commande 22, qui comporte une poignée de manoeuvre 24 à son autre extremité, afin d'entraîner en rotation le pignon conique 20 qui ne peut pas se déplacer verticalement. Le pignon conique 20 possède un alésage central fileté en prise avec une tige 26 qui est disposée de façon à être mobile verticalement, mais immobile en rotation, toute rotation manuelle de la poignée 24 entraînant un déplacement vertical de la tige filetée 26. Comme on le voit clairement sur la figure 2, cinq bras radiaux 28 s'étendent à partir de l'extrémité inférieure de la tige filetée 26 et ils supportent des sondes de détection photo-électriques 30a, 30b, 30c, 30d et 30c, respectivement, à leurs extrémités les plus éloignées de la tige 26. Chaque sonde de détection est du type à reflexion contenant à la fois des éléments émettant et détectant la lumière, de manière bien connue dans ce domaine. Les sondes de détection 30a, 30b, 30c, 30d et 30e sont fixées sur les bras respectifs 28 selon une disposition angulaire spécifique par rapport à la verticale, les angles de cette disposition ayant été préalablement choisis de manière que les sondes assurent la détection, dans la trémie de retenue 12, des produits dépassant respectivement des niveaux prédéterminés a, b, c, d, et c, ces niveaux étant me- surés à partir du fond de la trémie, comme on le voit sur la figure 1. A la place des sondes de détection 30a, 30b, 30c, 30d et 30c, on peut prévoir des paires correspondantes d'éléments émettant de la lumière et d'éléments recevant de la lumière 32a, 34a à 32e et 34e; ces éléments pouvant être disposés face à face de chaque côté de la trémie de retenue 12, cette dernière étant constituée d'un matériau transparent aux niveaux correspondants, comme on le voit sur la figure 3. Cette configuration de détecteurs est particulièrement simple et par conséquent cela ne fera pas l'objet ici d'une description. Les signaux de sortie des sondes de détection respectives 30a à 30e sont lus dans une unité de traitement de poids cible 38, à l'aide d'une unité de lec- ture 36, comme représenté sur la figure 4, lorsque les lots de produits déchargés des trémies de pesée sélectionnées 6 sont totalement recueillis par l'intermé- diaire d'une goulotte de recueil 2, dans la trémie de retenue 12. Dans le dispositif objet de cette invention, le volume des produits col- lectés dans la trémie de retenue 12 est automatiquement contrôlé en réglant un poids cible (poids de référence) utilisé pour la sélection de combinaison, de la manière suivante. Pour faciliter la discussion on suppose que chaque sonde de détection délivre un signal logique "I" lorsque le niveau correspondant est dépassé et qu'il délivre un signal logique "0" dans les autres conditions. En- suite il y a six cas de niveaux de sortie pour les sondes 30a, 30b, 30c, 30d et c, comme le montre le tableau suivant. CAS 30a 30b 30c 30d 30e Etat du Niveau K 1 0 0 0 0 0 H -Ca K3 2 I 0 0 0 0 a décrira ci-après. On suppose en outre, par exemple, que le volume d'empaquetage désiré des produits est obtenu dans le cas 4, o le niveau des produits se situe entre les niveaux prescrits c et d. Une valeur de poids cible W. correspondant à ce volume est introduite préalablement dans l'unité de traitement 38, par l'intermédiaire d'une unité d'entrée 40, par exemple à l'aide d'un clavier. Le coefficient de correction K mentionné ci-dessus est déterminé expérimentalement pour chaque cas, la valeur I étant affectée au cas 4, comme le montre le tableau précédent. Dans ce tableau, les coefficients sont liés par la relation suivante: K2ZKI Ces coefficients sont également préalablement stockés dans une mémoire de coefficients de correction 42, en liaison avec le format des signaux de sortie des sondes 30a à 30e comme on levoit sur le tableau. En réponse aux formats des 2591334 signaux de sortie délivrés par l'unité de lecture 36, l'unité de traitement 38 extrait un coefficient de correction correspondant K de la mémoire 42 et multi- plie ce coefficient par la valeur de poids cible W préalablement emmagasinée. Le produit résultant KW, qui constitue la valeur cible corrigée, est appliqué à une unité arithmatique de combinaison 44 pour être utilisé dans une sélection de combinaison. L'unité arithmétique de combinaison 44 est de type classique, elle reçoit une pluralité de signaux de poids provenant des détecteurs de poids ] et 10 et el sélectionne une combinaison optimale dont le poids total n est égal ou le plus proche du poids cible corrigé, afin de délivrer les signaux de commande à des systèmes d'actionnement de portes de chargement et de déchar- gement (non représentés) pour décharger les produits des trémies de pesée sélec- tionnées et ensuite les remplir à nouveau. On comprend de la lecture de la description qui précède, que la valeur de poids cible est corrigée à chaque cycle de sélection de combinaison de manière que le volume ou le niveau de pro- duits dans la trémie de retenue 12 soit automatiquement contr8ôlé pour approcher la valeur désirée (qui correspond au cas 4 dans cet exemple non limitatif) . Les composants qui sur la figure 4 ont été schématisés par un contour en traits mixtes peuvent être remplacés par un microcalculateur muni d'une mémoire à accès direct (RAM) ou d'une mémoire permanente (ROM) servant de mé- moire de coefficient de correction 42. La figure 5 est un schéma de programme servant à faire réaliser la fonction mentionnée ci-dessus par le microcalcula- teur. Dans un tel programme, un poids cible initial prédéterminé W est introduit en premier lieu lors de l'étape 51 et ensuite les trémies de pesée vides (c'est- à-dire au début toutes les trémies) sont chargées avec des produits lors de l'étape 52, ce qui permet d'introduire dans le microcalculateur les signaux de poids résultants. A l'aide de ces signaux de poids, une opération de combinai- son est déclenchée lors de l'étape 53 et on sélectionne une combinaison opti- male. Les trémies de pesée appartenant à la combinaison choisie sont déchargées lors de l'étape 54 et, dans l'étape suivante 55, on déterminé s'il s'est ou non écoulé un temps prédéterminé après le début de l'opération de déchargement. Le temps est déterminé expérimentalement de manière à être suffisant pour que tous les produits déchargés des trémies de pesée sont totalement recueillis dans la trémie de retenue 12. Si la réponse à cette question est "NON", on recommence cette étape 55 jusqu'à obtenir un "OUI". Si la réponse est "OUI", les sorties des sondes de détection photoélectriques 30a à 30e sont lues dans le microcalculatleur lors de l'étape 56 et une valeur du coefficient de correc- tion K, correspondant au format de ces sorties est extraite de la mémoire RAM 6 2591334 ou ROM lors de l'étape 57. Dans l'étape suivante ou finale 58, le poids cible pré-établi W est multiplié par le coefficient K et le produit résultant KW rem- place le poids cible précédent. Ensuite, le fonctionnement recommence de la même façon à partir de l'étape 52, pour le cycle suivant. Il demeure bien entendu que cette invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits et représentés, mais qu'elle en englobe toutes les va- riantes. C'est ainsi que, par exemple, les sondes de détection 30 peuvent être mécaniques, ultrasoniques ou autresque photoélectriques et le nombre de ces sondes constitue une question de choix en fonction de la précision désirée de la commande et du contrôle du volume. Par ailleurs, au lieu de contrôler le poids cible, la densité apparente des produits peut être contr8ôlée ou commandée dans le même but en comprimant les produits devant être délivrés aux trémies de pesée, comme suggéré dans les demandes de brevets japonais publiés sous les n 59-102122 et 59-102123. 7 2 5 2591334 REVENDICATIONS 1.- Balance de combinaison conçue de façon à: combiner les valeurs de poids d'une pluralité de lots de produits, sélectionner parmi les diverses combi- naisons celle qui présente un poids total admissible et recueillir les lots de produits constituant ladite combinaison dans au moins un moyen de retenue avant de les délivrer à partir de la balance, cette dernière étant caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens (30) pour détecter le volume desdits lots de produits recueillis dans ledit moyen de retenue (12). 2.- Balance selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est conçue de manière que ledit poids total de la combinaison est sélectionné en référence à un poids cible et en ce qu'elle comporte en outre des moyens (38, 42, 44) pour modifier ledit poids cible en fonction du volume détecté des produits. 3.- Procédé de pesée de combinaison qui consiste à combiner les valeurs de poids d'une pluralité de lots de produits, à sélectionner parmi les diverses combinaisons celle qui présente un poids total admissible et à délivrer les lots de produits qui constituent ladite combinaison, ce procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste à recueillir lesdits lots sélectionnés de produits dans au moins un moyen de retenue, avant de délivrer lesdits produits, à détecter le volume desdits produits et à commander le volume des lots de produits qui seront sélectionnés dans le cycle de combinaison suivant en se basant sur les résultats de ladite détection. 4.- Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite sélec- tion de combinaison est réalisée en référence à un poids cible prédéterminé et, en ce que ledit poids cible est commandé en fonction des résultats de cette 2 détection.