Brevet FR2608782A1 — publié le 19880624

La présente invention se réfère à des dispositifs remplissant une double fonction, à savoir la détection de la présence de produits dans leurs logements respectifs et la détection du contour de base de ces produits, avec le- dit contour vu selon une direction préalablement établie. De tels dispositifs trouvent une application avan- tageuse, dans le secteur du c'nditionnement de produits (par exemple: dans l'indust - pharmaceutique, la confise- rie, etc.) à l'intérieur de "plaquettes alvéolaires". Dans ce secteur, un ruban en résine synthétique (thermodéformable) avance selon un mouvement intermittent ou continu et est soumis, selon des cycles intermittents, à la phase de thermoformage qui permet d'obtenir, dans des bandes consécutives du ruban, des groupes d'alvéoles (loge- ments) alignés en files longitudinales et transversales, respectivement parallèles et perpendiculaires à l'axe du ruban. Après la station de thermoformaae, se trouve une station de remplissage des alvéoles o des organes appro- priés assurent le positionnement des produits dans les al- véoles (par exemple: un produit par alvéole). Après ladite station de remplissage, par rapport au sens de la marche du ruban, se trouve une station de fermeture dans laquelle des dispositifs appropriés appli- quent et soudent un film métallique sur la face du ruban o les alvéoles ont été préalablement formés. Le ruban, ainsi scellé, passe dans une station suivante ou des dispositifs de coupe à mouvement alternatif séparent, à chaque course, un produit correspondant ou wplaquette alvéolaire". Pour optimiser le conditionnement, les "plaquet- tes alvéolaires", qui présentent au moins un alvéole sans produit o dans lesquelles, même si tous les alvéoles sont remplis, au moins l'un des produits n'est pas en parfait état (par exemple, constitué de fragments ou avec certaines parties manquantes par rapport à sa conformation idéale) , devraient être écartées avant leur arrivée dans une station de mise en boîte o des dispositifs appropriés introduisent une ou Dlusieurs plaquettes dans une botte corresDondante, L'expulsion des rebuts, sauf dans le cas o elle est effectuée manuellement par un opérateur après contrôle visuel des "plaquettes alvéolaires", est garantie par des organes appropriés commandés par une unité de contrôle de produit et de gestion des rebuts, qui reçoit les informa- tions d'un dispositif monté entre.'.a station de remplissage et la station de fermeture et servant à la détection de l'absence du produit dans un alvéole ou, s'il est plus so- phistiqué, à la détection des parties éventuellement man- quantes en prenant comme référence le contour du produit vu perpendiculairement au ruban. Ce dispositif, dans sa configuration la plus cou- rante, est constitué par un couple d'organes de détection situés sur un plan transversal, perpendiculaire au ruban, formés chacun par un émetteur de radiations électromagn ti- ques (par exemple: rayons infrarouges) situé en regard d'une face du ruban, et par un récepteur de ces radiations, situé en regard de l'autre face du ruban; lesdits émetteur et récepteur sont alignés perpendiculairement au ruban et positionnés dans le plan longitudinal sur lequel se trouve une file longitudinale d'alvéoles. Le faisceau de radiations est partiellement absor- bé par le ruban: on tient compte de ce phénomène au moment de l'étalonnage des couples émetteur-récepteur; évidemment, la présence du produit dans l'alvéole aucnentele degré d'absorption. Il s'en suit que le signal électrique, à la sor- tie de chaque récepteur, dépend de la présence et de l'ab- sence du produit et peut donc avoir deux valeurs correspon- dantes nettement différentes, Etant donné la vitesse à laquelle les alvéloles d'une file longitudinale passent entre l'émetteur et le ré- cepteur, ladite unité traite uniquement le signal qui lui parvient du récepteur, lorsqu'un alvéole se trouve sur le même axe que lesdits émetteur-récepteur. Le contrôle (ou la détection) est effectué sur un seul point de l'alvéole (ou, dans certains cas, sur plusieurs points) et la seule information obtenue est donc celle de la présence, ou non, du produit dans l'al- véole. La solution qui vient d'être mentionnée ne per- met donc pas de détecter les parties manquantes du produit ni si ce dernier est custitué unique,.nt par des frag- ments: les limites qu'une telle solution comporte sont évidentes. Selon une forme de réalisation plus sophisti- quée, on prévoit l'inclusion d'une caméra dans le disposi- tif de façon à explorer le contour de base du produit vu perpendiculairement au fond de l'alvéole. Pour cette fonction, il faut préalablement met- tre le dispositif au point, du fait qu'il est nécessaire d'analyser le contour de base d'un produit en parfait état; l'intérieur de ce contour est subdivisé en un réseau de segments parallèles, dont chacun est délimité par la ligne qui définit ledit contour; chaque segment est ainsi mesuré selon une unité de longueur infinitésimale et la somme des mesures des segments est donc proportionnelle à la zone du contour de base. Cette solution permet de remplir la double fonc- tion citée en introduction, à savoir la détection de la présence du produit dans l'alvéole correspondant et la dé- tection des irrégularités dudit contour de base (par exem- ple: absence de parties du produit, présence de fragments de ce dernier), La complexité de cette solution est évidente ain- si que les frais de réalisation et de gestion qu'elle con- porte. L'avantage de la présente invention est celui de proposer un dispositif capable de remplir une double fonc- tion, c'est-à-dire la détection de la présence d'un produit dans le logement correspondant et la détection des irrégu- larités dans le contour de base du produit, en prenant com- me référence le ContQUr de base du produit intact, le tout moyennant une solution technique nettement différente des solutions jusqu'aujourd'hui réalisées. Un autre avantage de l'invention consiste à pro- poser un dispositif universel, et donc valable pour n'im- porte quelle forme de produit et de logement correspondant. Un autre avantage de l'invention est celui de proposer un dispositif fiable, fonct:l.onnel et extrêmement précis, indépendamment de la matière utilisée pour la réa- lisation des parois délimitant le logement du produit et indépendamment des substances entrant dans la composition du produit. Ces avantages sont obtenus au moyen d'un dispo- sitif pour la détection de la présence de produits dans des logements correspondants et pour la détection des ir- régularités éventuelles dans le contour de base desdits produits déjà introduits dans les logements respectifs, ledit dispositif étant associé à une machine pour le con- ditionnement desdits produits en "plaquettes alvéolaires", du type comprenant, entre autres: des organes pour la transmission du mouvement à un ruban; des organes pour la formation sur ledit ruban desdits logements en files lon- gitudinales, parallèles à l'axe du ruban, et transversales des organes d'alimentation desdits produits, situés après les organes de formation par rapport au sens de déplacement du ruban, pour l'introduction d'au moins un produit dans un logement correspondant; ledit dispositif, monté dans une station de contrôle située en aval desdits organes d'alimen- tation, par rapport au sens de déplacement du ruban, est constitué par deux blocs opérationnels, respectivement le premier et le deuxième, positionnés de part et d'autre du ruban et il est caractérisé par le fait qu'il comprend une source de radiations électromagnétiques, situ6esdans le- dit premier bloc opérationnel du côté de la face correspon- dante du ruban, qui engendre un faisceau de radiations tra- versant ladite face en formant une bande centrée transver- salement par rapport au ruban et suffisamment longue pour couvrir une file transversale desdits logements passant dans ladite station de contrôle; une série de guides desdites radiations électromagnétiques, situés dans le deuxième bloc opérationnel déjà cité, lesdits guides étant disposés sur une file transversale, centréepar rap- port à ladite bande, et leur nombre étant égal au nombre de logements prévus dans chaque file transversale, la section d'entré le chaque guide orientée VECr la face correspondante du ruban étant similaire à la section des- dits logements, orientée de la même façon par rapport à l'orientation des logements de la file longitudinale cor- respondante, centrée par rapport à cette dernière file longitudinale et enfin de dimensions non inférieures.a celle de la zone couverte par le contour de base de réfé- rence desdits produits, ledit contour de base de référen- ce étant perpendiculairement au ruban mentionné; au moins un récepteur desdites radiations électromagnétiques pour chaque guide, le récepteur étant situe en face de la sec- tion de sortie du guide correspondant et destiné à fournir en sortie un signal électrique en fonction de l'intensité moyenne des radiations dudit faisceau présentes en face de la section d'entrée du guide relatif; une unité électri- que-électronique, reliée aux sorties desdits récepteurs et destinée à traiter les signaux électriques provenant de ces derniers en synchronisation avec le passage d'une file transversale desdits logements à travers la station de con- trble. En présence du produit, alors que chaque logement se trouve sur le même axe que la section d'entrée du guide correspondant, cette section reçoit le "cône d'ombre" dû à l'écran formé par le produit pour le faisceau de radia- tions; un premier signal électrique est ainsi présent à la sortie du récepteur, associé audit convoyeur. En l'absence du produit dans son logement, et dans les conditions décrites ci-dessus, ladite section d'entrée du guide reçoit le faisceau de radiations unique- ment atténué par le ruban ? cette situation correspond à un second signal électrique à la sortie du récepteur. Si le contour de base du produit ne coincide pas avec le contour de base de référence, lorsque le logement est sur le même axe que le guide, on a dans la section os05 d'entrée de ce dernier une radiation d'intensité intermé- diaire par rapport aux deux cas limites précédents cet- te situation correspond à un troisième signal électrique à la sortie du récepteur. Par conséquent, le dispositif effectue le contrô- le de la zone délimitée par le contour de base du produit, indépendamment de la forme de ce dernier et des substances qui le composent; l'influence de l'absorption des radia- tions de la part du ruban est éliminée en modifiant, lors de la mise au point du dispositif, l'intensité de l'émis- sion de la part de ladite source. Les caractéristiques de l'invention, qui ne res- sortent pas de ce qui vient d'être dit, sont mises en évi- dence ci-après en références aux dessins annexés, sur les- quels: - la figure 1 représente, en perspective, le schéma des blocs opérationnels constituant le dispositif et le ruban alvéolaire sur lequel agit ledit dispositif; - la figure la illustre le détail A de la figure 1 en le représentant à plus grande échelle avec certaines par- ties retirées; - la figure 2 illustre qualitativement, en perspecti- ve, le schéma des aspectsles plus significatifs du fonc- tionnement du dispositif; - la figure 3 illustre schématiquement, en coupe, sui- vant un plan vertical, un groupe guide-récepteur avec un alvéole contenant le produit correspondant situé en face du guide; - les figures 3a, 3b illustrent respectivement les coupes suivant les lignes I-I et II- II de la figure 3; - la figure 4 illustre,. en coupe analogue à celle de la figure 3, une variante du groupe guide-récepteur; - la figure 5 représente le schéma synoptique des uni- tés électrico-électroniques associées au dispositif, En se référant aux figures précitées, -le numé- ro 1 désigne un ruban en résine synthétique thermodéfor- mable sur lequel ont été réalisés des alvéoles (ou loge- ment) 2 par thermoformage; lesdits alvéoles sont tous orientés de la même manière et sont disposés en files longitudi les F1, parallèles à l'axe du ruban, et trans- versales F2 les alvéoles de toutes les files traniver- sales F2 sont équidistantsentre eux. Des organes connus, non représentés, assurent la transmission du mouvement, par exemple en continu, au ruban 1 dans le sens B parallèle à l'axe du ruban. Des organes d'alimentation appropriés, non re- présentés, situés dans une station de remplissage des al- véoles (non représentée) placent un produit correspondant 3 (par exemple de type pharmaceutique) dans chaque alvéole 2. Apres ladite station, dans le sens B, se trouve le dispositif 50 qui fait l'objet de la présente invention, constitué par deux blocs opérationnels 50a et 50b, dispo- sés de part et d'autre du ruban et définissant ensemble une station de contrôle S traversée par le ruban 1. Dans le premier bloc opérationnel 50a, qui est positionné au-dessous de la face inférieure la du ruban, se trouve une source 4 (émetteur) de radiations (ondes) élec- tromagnétiques 5 (par exemple: rayons infrarouges) qui se propagent selon un faisceau 6 allant frapper le ruban 1 en formant une bande Z, centrée transversalement par rapport à ce dernier, de longueur au moins égale à la largeur du ruban 1 et de largeur supérieure à l'étendue longitudinale d'une file transversale F2 d'alvéoles 2 (voir fig. 2). Dans l'exemple illustré, la source 4 est consti- tuée par des émetteurs 4a disposés sur des files transver- sales (par exemple sur trois files); le nombre de tels émetteurs 4a, ainsi que leur positionnement relatif, per- met d'obtenir une intensité constante du faisceau 6 sur le ruban 1. L'alimentation desdits émetteurs 4a est asservie à une unité de réglage 10 (fig. 5); ainsi, en agissant sur cette unité de réglage, par exemple au moyen d'un présélecteur numérique indiqué dans son ensemble par le numéro de référence 10a, il est possible de modifier l'intensité des radiations transmises par chaque éaetteur 4a et donc de modifier l'intensité du faisceau sur le ru- ban 1. Dans le deuxième bloc opérationnel 50b se trouvent les guides 7 desdites radiations 5 communiquant avec l'extérieur du côté de la face supérieure lb du ruban 1. Ces guides sont de forme tronconique, leur sec- tion d'entrée 7a étant orientée vers le ruban, sont ali- gnés transversalement et sont tous à la même distance des alvéoles 2 de chaque file transversale F2; de plus, cha- que guide est symétrique à une file correspondante longi- tudinale F1 d'alvéoles par rapport au plan longitudinal de symétrie W. Cette section d'entrée 7a est pratiquement iden- tique à la zone délimitée par le contour de base de réfé- rence 8 de chaque produit 3, c'est-à-dire par le contour vu perpendiculairement au ruban 1 (voir fig. 3a). Dans la section de sortie de chaque guide 7 se trouve un récepteur 9 desdites radiations (par exemple: un phototransistor) (Fig. 3) qui reçoit les radiations présentes dans la section d'entrée 7a du guide correspon- dant; en effet, les parois de ce dernier assurent l'ache- minement desdites radiations (selon le phénomène connu de réflexion) directement sur le phototransistor 9. Les sorties des phototransistors, relatives aux guides 7, sont reliées à une unité électronique 20 de con- trôle du produit et de gestion des rebuts (dont on repar- lera plus avant), indiquée de façon générale du fait qu'il s'agit d'une unité connue. On passe maintenant à la description du fonction- nement du dispositif 50. Le ruban 1 traverse la station de contrôle S, et chaque alvéole 2 passe donc au-dessous d'un guide 7 corres- pondant; par conséquent, à un certain moment l'alvéole se trouve exactement sur le même axe que le guide correspon- dant. Dans cette condition, et en supposant que le produit 3 soit en parfait état, le guide 7 se trouve dans le "cône d'ombre" 11 (fig. 2) provoqué par la présence du produit 3; en d'autres termes, la portion du faisceau prs;'édemment cité dirigé vers ledit guide est masquée (ab- so.._ ée) par le produit 3, et le guide reçoit uniquement une quantité négligeable de ladite portion. L'intensité des radiations relatives à ladite quantité dépend de l'absorption de radiations de la part du ruban (et dépend donc de l'épaisseur de ce ruban ainsi que de la matière utilisée pour sa fabrication) airsique de l'intnsite av lalle les radiations sont anses par les tteurs 4a; en inter- vaatsurt le lectalr ia, a nutdemi la mise ai pointdudispositif, il est possible de régler ladite intensité, ce qui se traduit par un premier signal de tension correspondant Vl (tension mi- nimum) à la sortie du phototransistor 9. Dans les conditions présentées ci-dessus, en l'ab- sence du produit, ladite portion du faisceau 6 est présente dans la section d'entrée 7a du guide 7 et, à l'aide de ce dernier, elle est donc acheminée sur le phototransistor 9; il s'en suit qu'à la sortie de ce dernier, on a un deuxième signal V2 (tension maximum) dont la valeur est nettement distincte de la valeur du premier signal précédent V1. La présence, ou non, du produit dans l'alvéole est donc détectée avec certitude moyennant la reconnaissan- ce, par l'unité 20, du premier ou du second signal électri- que Vl ou V2. Le dispositif est également en mesure de détecter si le produit 3 est intact ou non (par exemple: si l'alvé- ole contient seulement un fragment de produit ou si ce der- nier, à cause de sa manipulation, a perdu certaines parties, précédemment réduites en miettes, etcJ) pourvu que sa dété- rioration se traduise par une irrégularité (altération) du contour de base de référence 8 du produit, Par exemple, ceci est illustré dans le produit 33 dont le contour de base de référence 88 ne coincide pas avec le contour de base de référence 8 des autres pro- duits 3 (voir fig. 3a). Quand l'alvéole 2 qui contient le produit 33 se trouve sur le même axe que le guide 7 correspondant, le "cône d'ombre" 111, provoqué par ledit produit 33, coinci- de avec le contour de base 88 du produit (voir fig. 3b); de cette façon, la section d'entrée 7a du guide reçoit tes radiations (représentées en pointillés sur la fig. 3) pro- portionnellement à-la zone P, qui correspond à la diffé- rence entre le contour de base de référence 8 et le contour de base 88 du produit non intact 33. Le signal V3 (ou troisième signal électrique) présent à la sortie du phototransistor 9 sera supérieur au premier signal Vl mais inférieur au deuxième signal V2; l'unité 20 est en mesure de reconnaître que le troisième signal V3 est différent du premier signal Vl et que cette différence correspond à un pourcentage préalablement fixé de la zone manquante P par rapport à la zone délimitée par le contour de base de références8 (ce pourcentage peut, par exemple, avoir été fixé supérieur à 15 %). Les faits exposés supposent que l'unité 20 ana- lyse (élabore) lesdits signaux V1, V2, V3 en synchronisa- tion avec le passage d'une file transversale F2 à travers la station de contrôle et, plus précisément, au moment o les alvéoles de cette file sont sur le même axe que les guides 7 correspondants; de plus, l'optimisation des dé- tections préalablement citées demande que le produit soit coaxial à l'alvéole; ceci s'obtient en prévoyant, par exemple, des alvéoles de forme tronconique. En aval du dispositif 50, sont montés en cascade (comme indiqué dans l'introduction) des moyens appropriés (non représentés) qui appliquent, par thermosoudage, un film métallique sur la face supérieure lb du ruban, ainsi que des organes de coupe (non représentés) à mouvement al- ternatif qui définissent, à chacune de leur course, au moins un produit ou "plaquette alvéolaire", La "plaquette alvéolaire", pour laquelle le dis- positif 50, par l'intermédiaire du phototransistor 9, a fourni autant'de premiers signaux V1 que la plaquette a d'alvéoles, est envoyée à la station d'emballage citée dans l'introduction. En revanche, si le dispositif a envoyé à l'unité un signal électrique correspondant, soit au deuxième signal V2, soit au troisième signal V3, même pour un seul alvéole 2 dela "plaquette alvéolaire", l'unité intervient pour provoquer l'activation d'organes 20a appropriés (indi- qués de façon générale puisqu'ils ne se réfèrent pas à l'invention) qui effectuent l'expulsion des "plaquettes al- véolaires" défectueuses. D'après la description ci-dessus, il-est évident que la surface de la section d'entrée 7a de chaque guide 7 ne doit pas être inférieure à la zone définie par le con- tour de base de référence 8; en effet, si elle est plus * petite, les irrégularités éventuelles sur le bord du con- tour de base dépassant la section d'entrée 7a ne serait pas détectées par le dispositif. Les figures 1, 2, 3 illustrent des produits dont le contour de base de référence 8 est circulaire. Pour les produits de forme allongée (fig. 4) ou pour les produits dont le contour de base dépasse une va- leur préalablement fixée, il est possible de placer deux (ou plus) récepteurs 9 (fig. 4) dans la section de sortie 7b de chaque guide. Dans l'exemple illustré par les figures ci-join- tes, les alvéoles de chaque file, et la section d'entrée 7a du guide correspondant à cette file, sont symétriques par rapport au m me plan longitudinal W. Au cas o les alvéoles de chaque file longitudi- nale F1 (de toute façon toujours orientes dans le même sens) ne seraient pas symétriques par rapport à ce plan W (par exemple inclinés par rapport à ce dernier>, la section d'entrée 7a devrait être orientée dans le même sens que lesdits alvéoles et centrée par rapport à la file corres- pondante Fl. Le dispositif décrit ci-dessus permet d'effectuer un "contrôle de zone", c'est-à-dire de la zone délimitée par le contour de base du produit, en obtenant ainsi des résultats comparables à ceux que l'on obtient avec des dis- positifs connus utilisant une caméra; cependant, par rap- port à la caméra, le dispositif en question est beaucoup plus simple ce qui se répercute avantageusement sur son prix de revient et sur ses frais de gestion. Il est entendu que la description ci-dessus a été fournie à titre d'exemple et n'est pas limitative, par con- séquent, des variantes éventuelles (par exemple, la posi- tion des blocs opérationnels peut être inversée, les guides peuvent ne pas être en forme de cône tronqué) pourront être apportées au dispositif faisant l'objet de l'invention, sans cependant s'écarter des principes de base de celle-ci, tels qu'ils sont énoncés dans les revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour la détection de la présence de produits dans leurs logements respectifs et pour la détec- tion des irrégularités dans le contour de base desdits pro- duits.déjà introduits dans leurs logements, ledit disposi- tif étant associé à une machine pour le conditionnement de ces produits dans des "plaquettes alvéolaires", du type comprenant, entre autres: des organes pour la transmission du mouvement à un ruban (1); des organes de formage pour la réalisation, sur le ruban, desdits logements (2) ordon- nés en files longitudinales (F1), parallèles à l'axe du ru- ban, et transversales (F2); des organes d'alimentation des- dits produits, situés en aval des organes de formage par rapport au sens de la marche (B) du ruban (1), pour le posi- tionnement d'au moins un produit (3) dans un logement cor- respondant (2); ledit dispositif (50), situé dans une sta- tion de contrôle S en aval desdits organes d'alimentation, par rapport au sens de la marche du ruban, étant du type à deux blocs opérationnels (50a, 50b), appelés respectivement premier et deuxième blocs, positionnés de chaque côté du ru- ban et.étant caractérisé en ce qu'il comprend: une source (4) de radiations électromagnétiques (5), située dans ledit premier bloc opérationnel (50a) du côté de la face corres- pondante (la) du ruban (1), émettant un faisceau (6) de ces radiations qui traverse ladite face (la) selon une bande (z) centrée transversalement par rapport au ruban et suffi- samment étendue pour couvrir complètement une file trans- versale (F2) desdits logements (2) passant dans ladite sta- tion de contrôle; une série de guides (7) desdites radia- tions électromagnétiques située dans ledit deuxième bloc opérationnel (50b), lesdits guides 7 étant disposés selon une file transversale, centrée par rapport à ladite bande (Z) et leurnombre étant égal à celui des logements (2) pré- vus dans chaque file transversale (F2), la section d'entrée 7a de chaque guide 7 étant orientée vers la face correspon- dante (lb) du ruban (1) et similaire à la section desdits logements, orientée dans le même sens que les logements de la file longitudinale correspondante (F1), centrée par rapport à cette dernière file longitudinale et enfin d'ex- tension non inférieure à la zone délimitée par le contour de base de référence (8) desdits produits (3) ledit contour (8) étant vu perpendiculairement audit ruban; au moins un récepteur (9) desdites radiations électromagnétiques pour chacun desdits guides, ce récepteur étant monté en corres- pondance de la section de sortie (7b) du guide correspondant et destiné à fournir en sortie un signal électrique qui dé- pend de l'intensité moyenne des radiations dudit faisceau présentes au niveau de la section d'entrée (7a) du guide correspondant; une unité électrique-électronique (20), re- liée aux sorties desdits récepteurs (9) et destinée à élabo- rer les signaux électriques provenant de ces derniers en synchronisation avec le passage, dans la station de contrôle (S), d'une file transversale (F2) desdits logements (2). 2. Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que lesdits guides (7) sont en forme de cône tronqué avec leurs axes étant perpendiculaires à la face (lb) correspondante du ruban. 3. Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que ladite source (4) est constituée par plu- sieurs émetteurs (4a) desdites radiations (5), lesdits émetteurs étant disposés sur des files longitudinales et transversales.