Brevet FR2704461A1 — publié le 19941104

La présente invention concerne un dispositif pour le traitement d'une série d'objets en fonction d'au moins une de leurs caractéristiques dimensionnelles et/ou pondérales, ce dispositif étant du type comportant un convoyeur muni d'une bande transporteuse, disposée sur des rouleaux et sur lequel des objets à traiter sont disposés en ligne les uns après les autres tandis que sont prévus, en des endroits prédéterminés au voisinage de la bande, des dispositifs déflecteurs permettant d'éjecter chaque objet hors de la bande en fonction d'au moins une de ses caractéristiques dimensionnelle et/ou pondérale. Dans le brevet français 2 598 636, au nom du demandeur, est décrit un dispositif pour le traitement d'une série d'objets en fonction de l'une de leurs dimensions, du type comprenant un transporteur muni d'une bande disposée sur des rouleaux et sur lesquels les objets à traiter sont disposés en ligne les uns apyres les autres, et qui est muni d'une série de repères du positionnement pour les objets à traiter, une série de dispositifs de traitement actif disposés en des positions prédéterminées le long du brin supérieur du transporteur, un premier détecteur comportant un émetteur et un récepteur disposé en alignement de part et d'autre du brin supérieur du transporteur dans un plan sensiblement perpendiculaire par rapport à celui-ci pour détecter les dimensions des objets dans le sens de l'avance du transporteur, un second détecteur comprenant un émetteur et un récepteur placés également de part et d'autre du transporteur pour détecter le passage desdits repères. Ce dispositif est essentiellement caractérisé en ce que le premier et le second détecteur sont disposés au voisinage de l'extrémité du chargement dudit transporteur, le dispositif comprenant un troisième détecteur fournissant un signal proportionnel à au moins l'une des variables permettant de calculer les caractéristiques de déplacement de la bande du transporteur et portant également un circuit de traitement et de commandes logiques commandant l'actionnement de l'un ou de l'autre des dispositifs de traitement actif en fonction des signaux fournis par les trois détecteurs. Bien qu'apportant un progrès certain par rapport aux dispositifs connus dans la technique antérieure, ce dispositif ne donne toutefois pas entièrement satisfaction du fait qu'il ne peut être utilisé que pour le triage d'objets sphériques ou sensiblement sphériques, tels que des melons. La présente invention a pour but d'obvier à cet inconvénient et de proposer un dispositif permettant de traiter des objets de n'importe quelle dimension ou forme, et plus particulièrement des fruits et des légumes de toute sorte tels que des melons, des poires, des abricots, des tomates ou des asperges, cette liste n'étant pas exhaustive. La présente invention a donc pour objet un dispositif destiné à trier une série d'objets en fonction de leurs caractéristiques dimensionnelles et/ou pondérales comportant un convoyeur à bande transporteuse actionnée et supportée par des rouleaux, les objets étant disposés en ligne les uns à la suite des autres, caractérisé en ce que sont prévus des premiers moyens capteurs disposés au niveau du brin supérieur de la bande transporteuse et destinés à déterminer les caractéristiques dimensionnelles et/ou pondérales des objets, ces caractéristiques étant traitées par une unité de contrôle où elles sont associées à des données fournies par des seconds moyens capteurs destinés à générer un nombre d'impulsions proportionnel au déplacement de la bande transporteuse du convoyeur, ces impulsions étant transmises à l'unité de controle où s'effectuent les opérations comparatives entre les données provenant de l'unité de traitement et celles fournies par l'utilisateur, suivies de l'actionnement de l'un parmi la série de dispositifs de traitement actif disposé en des positions prédéterminées le long du brin supérieur de la bande transporteuse de façon à procéder à l'éjection des objets hors de ladite bande. L'invention est en outre remarquable par les points suivants Les premiers moyens capteurs sont constitués par un dispositif opto-électronique, par exemple une caméra d'analyse prenant en compte les caractéristiques dimensionnelles de l'objet ou un capteur de distance laser ou infra-rouge mesurant la hauteur de l'objet. Les premiers moyens capteurs sont constitués par un dispositif électro-mécanique, constitué d'un levier palpeur dont une extrémité est libre tandis que l'autre est montée pivotante de façon à coopérer avec un capteur de mesure de l'angle maximal de rotation du levier, définissant la hauteur de l'objet à traiter. Les seconds moyens capteurs sont constitués d'un générateur d'impulsions prévu sur l'arbre d'au moins l'un des rouleaux de support de la bande transporteuse. Les seconds moyens capteurs sont constitués d'un tachymètre, qui est intégré dans un dispositif d'entrainement de la bande transporteuse qui peut être à vitesse variable. Les seconds moyens capteurs sont conçus de façon à générer "n" impulsions pour "n x cm" de déplacement de la bande de façon d'une part, à définir un pas élémentaire et à détecter d'autre part le centre de l'objet à trier. Le pas élémentaire correspond à la longueur de la bande du convoyeur qui défile entre deux impulsions successives. On détermine, par ailleurs, un pas de base, correspondant à plusieurs pas élémentaires, en fonction de la taille du plus petit objet à traiter. Le pas de base ne peut pas être inférieur à ladite taille. A chaque pas de base, l'unité de contrôle compare la valeur mesurée avec les bornes des intervalles de calibres choisis par l'utilisateur et en déduit un numéro de sortie à affecter à l'objet. Les dispositifs de traitement sont constitués chacun d'un moyen déviateur escamotable coopérant avec un poste d'emballage des objets. La bande transporteuse peut être plate ou peut présenter, en coupe transversale, la forme générale d'un "V" aplati, présentant un angle au sommet de 155 à 1650, de préférence 1600. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en élévation latérale et schématique d'une forme de réalisation préférée du dispositif de triage selon 1 ' invention - La figure 2 est une vue en coupe transversale de la bande transporteuse utilisée dans le dispositif de triage de l'invention - La figure 3 est une vue schématique latérale d'un dispositif électro mécanique permettant de déterminer la hauteur d'un objet à trier - La figure 4 est une variante de réalisation du dispositif électro mécanique de la figure 3, plus spécialement adapté à mesurer les caractéristiques dimensionnelles d'un objet oblong à trier - La figure 5 est une vue schématique d'une caméra d'analyse prenant en compte les caractéristiques dimensionnelles d'un objet à trier - La figure 6 est une vue schématique illustrant la mesure des caractéristiques pondérales d'un objet à trier, et - La figure 7 est une vue schématique d'un dispositif de traitement constitué d'un moyen déviateur escamotable. Sur la ligure 1, est représenté un dispositif de triage d'objets selon l'invention, constitué d'un convoyeur (1) comportant une bande transporteuse sensiblement horizontale (2). Cette bande (2) est supportée par au moins deux rouleaux transversaux (3,4) -dont au moins l'un est entrainé en rotation par des moyens d'actionnement non représentés sur le dessin et destinés à entrainer la bande transporteuse (2) dans le sens de la flèche F' à une vitesse qui peut être variable. Au départ de la bande transporteuse (2), vu dans le sens de la flèche F, est prévu un dispositif de chargement manuel ou automatique qui transfère sur le brin supérieur de la bande une série d'objets (6) destinés à être triés, ces objets étant déposés en ligne les uns après les autres sur la bande transporteuse (2). Au voisinage de l'extrémité d'alimentation de la bande (2), sont prévus, au niveau du brin supérieur de celle-ci, des moyens capteurs (10). Ces moyens capteurs (10) sont choisis parmi les dispositifs opto-électroniques et électro-mécaniques bien connus de l'Homme de l'Art. Le dispositif de la figure 1 comprend en outre un certain nombre de dispositifs actifs, (13a,13b,13c), destinés à la manipulation et/ou au triage des objets (6). Ces dispositifs actifs sont constitués avantageusement de déflecteurs escamotables permettant de diriger un objet (6) à partir de la bande (2) en fonction de ses caractéristiques dimensionnelles et/ou pondérales, détectes par les moyens capteurs (10). Ces dispositifs (13) sont commandés sélectivement par l'unité de contrôle, de la façon spécifiée dans ce qui suit. Sur l'arbre de l'un des rouleaux (3,4) de la bande transporteuse (2), sont montés des seconds moyens capteurs, avantageusement constitués par un générateur d'impulsions monté sur l'arbre du rouleau (4). De préférence, ce générateur d'impulsions (14) est monté sur l'arbre du rouleau commandé et fournit ainsi des impulsions électriques proportionnelles à la vitesse de défilement réel de la bande transporteuse (2). La sortie du générateur d'impulsions (14) est également reliée à une entrée de l'unité de contrôle (12). Les seconds moyens capteurs t14) sont constitués, de préférence, par un capteur inductif sur une roue dentée. Selon un mode de réalisation particulier, chaque impulsion peut représenter environ 1 cm de déplacement, désigné par l'expression "pas élémentaire". Si le pas élémentaire est de 1 cm et que le plus petit objet à trier fait 4 cm, on déterminera un pas de base qui sera de 4 cm, c'est-àdire quatre pas élémentaires. Le programme doit déterminer la position du centre de l'objet placé sur la bande transporteuse, en indiquant devant quel pas élémentaire il se trouve, ce qui oblige à coder chaque pas élémentaire. On se trouve alors en présence d'un couple de données, à savoir le numéro de sortie correspondant à la dimension de l'objet (calibre) et le code du pas élémentaire correspondant à la position du centre de l'objet (positionnement) dans un pas de base.La dimension de l'objet détermine le numéro de sortie (13a, 13b, 13c 13n) en fonction des intervalles de calibre choisis par l'utilisateur. Ce couple d'informations sera traité dans l'unité de contrôle (12) sur un registre approprié. Le numéro de code du pas élémentaire, associé au repère du pas élémentaire de la sortie indique à quel moment la sortie correspondante doit être actionnée. En d'autres termes, le dispositif de déviation/éjection (13d - voir figure 7), sera actionné lorsque l'objet arrive devant la sortie correspondant à son calibre. Bien que trois sorties aient été indiquées sur le dessin, il est possible d'envisager d'actionner plus de 60 sorties au total, une ligne pouvant en comporter jusqu'à 31. Ce mode de mise en oeuvre particulier laisse quatre fois plus de temps pour réaliser les calculs. De plus, il permet de décaler quatre fois moins de données, ce qui permet d'effectuer cette opération très longue quatre fois plus vite. Le gain de temps est dans ce cas au minimum accru d'un facteur 10. Selon un autre mode de réalisation les seconds moyens capteurs (14) sont constitués par un tachymètre. Ce dernier est intégré selon un mode de réalisation préféré dans un dispositif d'entrainement de la bande transporteuse (2) du convoyeur (1) à vitesse qui peut être variable. En fonction de la vitesse de défilement de la bande transporteuse (2) et de la distance entre les premiers moyens capteurs (10) et les dispositifs actifs de traitement (13), l'unité de contrôle (12) calcule le temps nécessaire à l'objet à traiter pour parcourir ladite distance et déclenchera l'actionnement du dispositif actif de traitement (13) qui correspond au calibre de l'objet à l'instant ou ledit objet arrive devant la sortie correspondant à son calibre. Comme représenté sur la figure 2, il est judicieux que la bande transporteuse (2) ait en coupe transversale la forme d'un "V" présentant un angle au sommet de 1600, ce qui permettra à un objet qui peut rouler, par exemple des melons (Ab) de rester sur une file en attendant d'être éjectes. Selon un mode de réalisation préféré, la bande transporteuse (2) est constituée de deux courroies juxtaposées constituant les deux branches du "V". Les moyens capteurs électro-mécaniques représentés sur la figure 3 sont constitués d'un capteur potentiométrique (C) présentant un axe de rotation (c) auquel sera solidarisé une réglette (R1) faisant office de palpeur. Cette réglette (R1) sera légère afin de ne pas abimer les objets (P), par exemple des melons, des abricots et analogues. Sur la forme de réalisation de la figure 4, on a prévu à l'extrémité libre d'une réglette (R2), du même type que (R1), une roulette (V) suffisamment large pour palper à chaque fois, le sommet de chaque objet, par exemple des objets oblongs du type asperges et carottes. Un simple calcul trigonométrique permettra de déterminer la hauteur de l'objet en fonction de l'angle, c'est-à-dire que, pour un objet rond, cette hauteur correspondra à son diamètre. Sur la figure 5, les premiers moyens capteurs sont constitués par un dispositif opto-électronique (D), par exemple une caméra analytique, permettant de déterminer les caractéristiques dimensionnelles d'un objet (P) situé sur la bande transporteuse (2) ou un capteur de distance laser ou infra-rouge mesurant la hauteur de l'objet. Dans la variante de réalisation de la figure 6, on a prévu de disposer entre une courroie d'alimentation (Co) en melons (Me) et la bande transporteuse (2) un dispositif de pesage (W). Chaque objet (Me) partant d'une position (pl) sur la courroie (Co) pour arriver en une position (p2) sur un dispositif de pesage ou peson (W) avant de venir par gravité (P3) au centre de la bande transporteuse (2). Lors de son passage sur le peson (W), la donnée dynamique de pesage mesurée en (11) est traitée dans l'unité de traitement (9) où elle est associée aux données provenant des premiers moyens capteurs. Dans le cas où le poids serait le seul critère de tri retenu, les moyens capteurs (10) des caractéristiques dimensionnelles seraient avantageusement remplacés par un détecteur de présence permettant de localiser le fruit sur la calibreuse. Outre sa simplicité, ce système de pesage présente l'avantage que l'on peut réaliser une pesée directe du fruit contrairement aux machines classiques de calibrage au poids qui effectuent la pesée des fruits dans des godets dont le degré de salissure affecte la précision de la pesée. Sur la figure 7, est représenté schématiquement un système de traitement (13) pourvu d'un déflecteur escamotable (13d), destiné à imprimer à un objet (6) par exemple un fruit ou un légume rond, un mouvement de déviation lui permettant de quitter la bande transporteuse (2). Un avantage particulier de ce déflecteur (13d) est que ce dernier n'est sorti que quelques fractions de secondes avant l'arrivée du fruit, et que, au moment du contact fruit (6) déflecteur (13d), la vitesse du déflecteur est nulle et le fruit n'est dévié que sous l'effet de sa propre vitesse imprimée par la bande transporteuse (2). Cet agencement autorise l'augmentation des cadences car le déflecteur (13d) peut sortir à très grande vitesse entre deux fruits successifs, par exemple 5 à 10 fois plus vite qu'un poussoir traditionnel, tout en conférant une vitesse de sortie faible pour le fruit. De préférence, la translation du déflecteur (13d) hors de son siège (13) sera assurée par un électro-aimant à noyau plongeant, non représenté au dessin. I1 est clair que l'invention n'est nullement limitée aux formes et aux modes de réalisation décrits ci-dessus en référence aux dessins annexés, mais qu'elle englobe toutes les modifications et variantes issues du même principe de base. REVENDICATIONS 1) Dispositif pour le triage d'une série d'objets en fonction de leurs caractéristiques dimensionnelles et/ou pondérales, ce dispositif comportant un convoyeur à bande transporteuse actionnée et supportée par des rouleaux, les objets étant disposés en ligne les uns à la suite des autres, caractérisé en ce que sont prévus des premiers moyens capteurs (10) disposés au niveau du brin supérieur de la bande transporteuse (2) et destinés à déterminer les caractéristiques dimensionnelles et/ou pondérales des objets (6) à trier, ces caractéristiques étant traitées par une unité de contrôle (12) où elles sont associées à des données fournies par des seconds moyens capteurs (14) destinés à générer un nombre d'impulsions proportionnel au déplacement de la bande transporteuse (2) du convoyeur, ces impulsions étant transmises à l'unité de contrôle (12) où elles sont traitées de façon à pouvoir être associées aux données issues des premiers moyens capteurs (10) via l'unité de traitement (9), après quoi les moyens de contrôle (12) commandent l'actionnement de l'un parmi la série des dispositifs de traitement actif (13a, 13b, 13c) disposés en des positions prédéterminées le long du brin supérieur de la bande transporteuse (2) de façon à procéder à l'éjection des objets (6) hors de ladite bande (2). 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premiers moyens capteurs (10) sont constitués par un dispositif opto-électronique (D). 3) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premiers moyens capteurs (10) sont constitués par un dispositif électro-mécanique (C). 4) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les seconds moyens capteurs sont constitués d'un générateur d'impulsions (14) prévu sur l'arbre d'au moins l'un des rouleaux de support (3,4) de la bande transporteuse (2) du convoyeur (1). 5) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits seconds moyens capteurs (14) sont constitués d'un tachymètre. 6) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les seconds moyens capteurs (14) sont conçus de façon à générer "n" impulsions pour "n x cm" de déplacement de la bande de façon à définir un pas élémentaire et à repérer le centre de l'objet à trier. 7) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on détermine un pas de base, correspondant à plusieurs pas élémentaires, en fonction de la taille du plus petit objet à traiter, ledit pas de base ne pouvant être inférieur à ladite taille. 8) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les dispositifs de traitement (13a, 13b, 13c) comportent chacun un moyen déviateur escamotable (13d) coopérant avec un poste d'emballage. 9) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bande transporteuse (2) présente en coupe transversale la forme d'un "V" aplati, présentant un angle au sommet de 155 à 1650, de préférence 1600. 10) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens opto-électroniques sont constitués d'une caméra d'analyse (d) prenant en compte les caractéristiques dimensionnelles de l'objet. 11) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens électro-mécaniques (C) sont constitués d'une réglette ou levier palpeur (R1, R2) dont une extrémité est libre tandis que l'autre extrémité est montée solidaire de l'axe de pivotement (C) afin de mesurer l'angle maximal de rotation de la réglette, définissant la hauteur de l'objet à traiter.