Brevet FR2784665A1 — publié le 20000421

La présente invention concerne une station d'examen visuel d'articles tels que des fruits, du type comportant des moyens de transport adaptés pour supporter les articles pendant leur transport, et au moins un poste de vision disposé sur le trajet de transport des articles, pour examiner une face exposée des articles reposant sur les moyens de transport. Les installations actuelles de tri de fruits comportent généralement, en plus des moyens de pesage des fruits, une station d'examen visuel de ceux- ci permettant de déterminer, pour chaque fruit, sa forme, sa couleur, ainsi que d'éventuels défauts de surface. Pour un tri efficace des fruits, il convient que chaque fruit soit examiné visuellement suivant plusieurs directions réparties autour de celui-ci, de sorte que l'essentiel de la surface du fruit soit examiné. En particulier, il con- vient que le poste de vision puisse avoir accès à la face d'appui du fruit sur les moyens de transport. Pour l'examen de la face d'appui, il est connu de disposer, sous les moyens de transport, une caméra dont le champ de vision est dirigé vers le haut et traverse les moyens de transport. A cet effet, ces derniers sont cons- titués d'un convoyeur ajouré, formé par exemple, de fins brins transversaux sur lesquels les fruits prennent appui. La nécessité de prévoir un convoyeur ajouré pour le transport des fruits augmente la complexité des moyens de transport, d'autant que ces derniers doivent garantir un espacement constant entre les fruits suivant la longueur du convoyeur. L'invention a pour but de fournir une station d'examen visuel d'articles se déplaçant sur des moyens de transport, qui ne nécessite pas des moyens de transport pourvus de surfaces d'appui ajourées afin de permettre l'examen de la face d'appui des articles sur les moyens de transport. A cet effet, I'invention a pour objet une station d'examen visuel d'articles tels que des fruits, du type comportant des moyens de transport adaptés pour supporter les articles pendant leur transport, et au moins un poste de vision disposé sur le trajet de transport des articles, pour examiner une face exposée des articles reposant sur les moyens de transport, carac- térisée en ce qu'elle comporte deux postes de vision disposés successive- ment sur le trajet de transport des articles, chaque poste de vision étant adapté pour examiner une face exposée des articles reposant sur les moyens de transport, et en ce qu'elle comporte des moyens de retourne- ment des articles disposés entre les deux stations de vision, lesquels moyens de retournement sont adaptés pour déposer chaque article sur les moyens de transport, avant son passage en regard du second poste de vi- sion, sensiblement sur la face exposée de l'article lors de son passage dans le premier poste de vision, et ainsi exposer, en regard du second poste de vision, la face de l'article en contact avec les moyens de transport lors de son passage dans le premier poste de vision. Suivant des modes particuliers de réalisation, la station comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - les moyens de transport comportent deux convoyeurs successifs circulant chacun en regard d'un poste de vision, et entre lesquels sont dis- posés les moyens de retournement des articles, lesquels moyens de retour- nement sont adaptés pour assurer un transfert des articles du premier con- voyeur au second convoyeur; - les moyens de retournement comportent deux leviers de support basculants, délimitant entre eux un espace de retenue d'un article dans le- quel l'article est maintenu sensiblement immobile par rapport aux deux le- viers de support, les deux leviers de support étant déplaçables sensiblement simultanément entre une position de prélèvement de l'article sur les moyens de transport et une position de dépôt de l'article retourné sur les moyens de transport; - les deux leviers de support sont articulés chacun sur un convoyeur, et elle comporte, dans une région de transfert et de retournement des arti- cles, des moyens d'actionnement des bras de support; - les moyens d'actionnement des leviers de support comportent des surfaces de came fixes par rapport auxquelles les convoyeurs sont déplaça- bles, lesquelles surfaces de came sont adaptées pour coopérer avec les leviers de support, lors de l'avancement des convoyeurs, pour provoquer le basculement des leviers; - dans la région de transfert et de retournement, les deux convoyeurs sont adjacents et se déplacent parallèlement l'un à l'autre à des vitesses égales; et - le convoyeur, placé en amont des moyens de retournement, com- porte des moyens de répartition des articles en des emplacements espacés d'un pas déterminé suivant sa longueur, et le convoyeur, placé en aval des moyens de retournement, comporte des plages de support des articles qui sont espacées d'un pas déterminé suivant sa longueur, les moyens de re- tournement étant adaptés pour transférer chaque article d'un emplacement du premier convoyeur sur une plage de support du second convoyeur. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux des- sins, sur lesquels - la figure 1 est une vue de dessus d'une station d'examen visuel d'articles selon l'invention; et - les figures 2 et 3 sont des vues en coupe transversales de la zone de transfert de la figure 1 prises respectivement suivant la ligne 11-11 et la li- gne II1-111. L'installation représentée sur les figures est une installation destinée au tri d'articles tels que des fruits reçus en vrac. Elle est destinée à répartir les articles dans des canaux distincts en fonction de critères prédéterminés portant sur les articles tels que leur poids, leur couleur et leur aspect. L'installation comporte essentiellement une station de chargement 10, une station de pesage 12, une station d'examen visuel 14 et une zone ou station d'éjection 16. Des moyens de transport 18 assurent l'acheminement des produits de la station de chargement 10 à la station d'éjection 16. Les moyens de transport 18 comportent successivement un premier convoyeur 20 et un second convoyeur 22, ainsi que des moyens 24 de transfert des articles du premier convoyeur au second convoyeur au sein de la station d'examen visuel 14. Dans la station 14, les deux convoyeurs 20, 22 s'étendent parallèlement l'un à l'autre sur un tronçon commun de trans- fert 25. Les moyens 24 sont adaptés en outre pour le retournement des arti- cles lors de leur transfert du premier convoyeur 20 au second convoyeur 22. En entrée du premier convoyeur 20 est disposée la station de char- gement 10. Celle-ci est adaptée pour recevoir des articles en vrac et répartir ceux-ci régulièrement suivant la longueur du convoyeur 20, comme cela se- ra expliqué dans la suite de la description. La station de chargement 10 comporte un conduit convergent en forme d'entonnoir adapté pour amener en vrac les articles sur le convoyeur. La station de pesage 12 est disposée sur le convoyeur 20 en aval de la station de chargement 10. En sortie de la station de pesage, le premier convoyeur 20 pénètre dans la station d'examen visuel 14. En sortie de la station d'examen visuel 14 le second convoyeur 22 entre dans la station d'éjection 16. Il chemine transversalement au-dessus d'un ensemble de canaux parallèles 26 emplis d'eau. Ces canaux sont par exemple au nombre de 40 et ont chacun une largeur d'un mètre. Des moyens de déclenchement 28 sont disposés le long du second convoyeur 22. Ils sont adaptés pour provoquer l'éjection des articles dans l'un sélectionné des canaux 26 en fonction de critères relatifs au type des articles. Les moyens de déclenchement 28 comportent le long du convoyeur 22 des éléments de déclenchement 28A associés chacun à un canal 26. Afin de provoquer l'éjection sélective des articles, la station de pesage 12 et la station d'examen visuel 14 sont reliées à une unité de traitement d'informations 30 adaptée pour commander les moyens de déclenchement 28. Comme représenté à plus grande échelle sur les figures 2 et 3, le premier convoyeur 20 a une structure adaptée pour la répartition automati- que des articles suivant sa longueur, lors de leur chargement dans la station 10. Les articles sont ainsi espacés les uns des autres d'un pas déterminé, par exemple constant suivant la longueur du convoyeur. A cet effet, le premier convoyeur 20 comporte une boucle d'entraîne- ment 32 montée mobile entre deux roues d'extrémité 34, 36, dont l'une d'el- les est entraînée en rotation par un moteur non représenté. La boucle d'en- traînement 32 est formée d'une succession d'éléments 38 articulés les uns aux autres. Elle est déplaç,able en boucle fermée entre les roues 34, 36. Des rouleaux 40 sont montés rotatifs par rapport à la boucle d'entraî- nement 32 autour d'axes perpendiculaires à la direction d'avancement du convoyeur. Les axes de rotation sont portés par les éléments 38 formant la boucle d'entraînement. Les rouleaux 40 ont une forme générale de diabolo, c'est-à-dire qu'ils sont constitués de deux tronçons tronconiques coaxiaux reliés dans leur zone de petit diamètre. Ainsi, les rouleaux 40 présentent une section médiane étroite et des extrémités élargies. Ils comportent en outre cinq gorges périphériques 44 régulièrement réparties sur leur longueur. Les rouleaux 40 sont répartis régulièrement suivant toute la longueur de la boucle d'entraînement 32. Ils définissent entre eux des logements équidistants 45 en forme d'alvéoles destinés à la réception d'un unique arti- cle libéré par la station de chargement 10. Le fond de chaque alvéole 42 est délimité par un premier bras 46 d'un levier de support 48 des articles. Le bras 46 forme un bras de support pour l'article reçu dans l'alvéole correspondant. Il est prévu un levier par alvéole 45. Chaque levier 48 est articulé autour d'un axe s'étendant suivant la direc- tion d'avancement du convoyeur sur un élément 38 de la chaîne d'entraîne- ment. Le bras de support 46 est pourvu latéralement de chaque côté de doigts 49 de maintien d'un article. Ceux-ci sont par exemple au nombre de cinq. Ils sont disposés pour être reçus dans les gorges périphériques 44 des rouleaux adjacents. Le second bras, noté 50, de chaque levier de support 48 forme un bras de commande. Il s'étend latéralement vers le bas le long du convoyeur lorsque le levier 48 est dans sa position de transport d'un article, c'est-à- dire que le bras de support 46 s'étend sensiblement horizontalement. Les leviers 48 sont tous articulés sur le bord latéral du premier con- voyeur qui est orienté vers le second convoyeur. Le second convoyeur 22 est sensiblement analogue au premier con- voyeur 20. Toutefois, celui-ci est avantageusement dépourvu de rouleaux 40 entre les leviers de support notés 60. Ces derniers sont articulés, comme dans le premier convoyeur, sur le bord latéral d'une boucle d'entraînement 62 montée mobile entre deux rouleaux 64, 66. Les leviers 60 sont articulés sur le bord de la boucle d'entraînement 62 qui fait face au premier con- voyeur 20 sur le tronçon de transfert 25. Les leviers 60 sont répartis sur la longueur du convoyeur en étant es- pacés d'un pas constant égal à celui séparant les leviers 48 du premier con- voyeur. Les deux convoyeurs ont leurs vitesses d'avancement synchroni- sées afin que les leviers 48 et 60 se déplacent côte à côte sur le tronçon de transfert 25. Les leviers 60 comportent, comme les leviers 48, un bras 68 de sup- port des articles pourvu latéralement de chaque côté des doigts de maintien d'un article. Les leviers 60 comportent en outre chacun un second bras 70 formant un bras de commande. Ce dernier s'étend latéralement vers le bas le long de la boucle d'entraînement 62, lorsque le levier de support est en position de transport d'un article. Les moyens de transfert et de retournement 24 visibles sur les figures 2 et 3 comportent, outre les leviers de support 48 et 60 des premier et se- cond convoyeurs, des moyens d'actionnement des bras de commande as- sociés 50 et 70. Ces moyens d'actionnement sont notés respectivement 76 et 78. Ils sont formés chacun par une rampe fixe formant surface de came. Ces rampes sont disposées latéralement entre les deux convoyeurs sur la longueur du tronçon de transfert 25. Elles sont adaptées respectivement pour soulever les bras de commande 50, 70 des leviers d'éjection lors de leur passage dans le tronçon de transfert 25. Les rampes présentent un profil tel que, lors de leur déplacement sur le tronçon de transfert 25, les deux leviers en regard basculent de la façon suivante. A l'entrée du tronçon de transfert 25, le levier 48 est maintenu dans sa position de transport. Le levier 60 est basculé jusqu'à ce que le bras de support 68 soit au voisinage immédiat de la surface supérieure de l'article reposant sur le bras de support 46. Alors que les deux bras de support 46 et 68 enserrent l'article entre eux, ceux-ci sont basculés conjointement vers le convoyeur 22 pour assurer le transfert et le retournement de l'article. En particulier, le bras de support 46 est progressivement soulevé, alors que le bras de support 68 est ramené simultanément vers la boucle d'entraînement 62. Ainsi, comme représenté sur les figures 2 et 3, lors du transfert de I'article, les bras de support des deux leviers adjacents définissent un es- pace 80 de retenue d'un article lors de son transfert du premier au second convoyeur. Dans l'espace 80, l'article est confiné et est notamment sensiblement totalement immobilisé en rotation par rapport aux bras de support 46 et 68. Au cours du basculement des leviers, l'article transféré se trouve re- tourné comme représenté sur la figure 3. Le basculement des leviers se poursuit jusqu'à ce que le levier 60 retrouve sa position de transport sur la boucle d'entraînement 62. Dans cette position, l'article repose sur le bras de support 68 en étant en appui sur sa face qui était initialement sa face supérieure lorsque l'article reposait sur le levier 48. Après que le levier 60 a repris sa position de transport, le levier 48 est ramené en position de transport sur la boucle d'entraînement 32. La face supérieure de l'article reposant sur le levier 60 est alors la face sur laquelle I'article reposait sur le levier 48. Dans la station 14, de part et d'autre des moyens 24 de transfert et de retournement, sont disposés respectivement sur le premier convoyeur 20 et le second convoyeur 22 un premier poste de vision 90 et un second poste de vision 92. Ceux-ci sont adaptés respectivement pour capturer au moins une image numérique de la région exposée de l'article circulant sur les pre- mier et second convoyeurs. Chaque poste de vision 90, 92 comporte par exemple deux caméras notées 90A, 90B et 92A, 92B, respectivement. Celles-ci sont disposées dans la partie supérieure du convoyeur associé 20, 22, de part et d'autre de celui- ci. Elles sont décalées angulairement par rapport à la verticale et leur champ de vision est orienté vers le bas en direction du convoyeur. Les caméras sont reliées à l'unité centrale de traitement d'informa- tions 30. L'installation décrite ici fonctionne de la manière suivante. Les fruits sont introduits en vrac dans la station de chargement 10. Ceux-ci sont ainsi déversés sur le tronçon de répartition du premier con- voyeur. Les fruits entrant en contact avec les rouleaux 40 se répartissent sous l'action de leur propre poids dans les alvéoles 42 délimités entre les rouleaux, de sorte que chaque alvéole n'est occupé que par un fruit. Les fruits sont ensuite successivement pesés dans la station de pe- sage 12 et le poids de chaque fruit est adressé à l'unité centrale de traite- ment d'informations 30. Après pesage, les fruits pénètrent dans la station d'examen visuel 14. Lors de leur passage à la verticale du poste de vision 90, deux images de la surface exposée de chaque fruit sont numérisées et transmises à l'unité centrale de traitement d'informations 30. Lors du passage dans les moyens de transfert et de retournement 24, les fruits, prélevés sur le premier convoyeur 20, sont successivement trans- férés sur le second convoyeur 22 en étant retournés. Ainsi, la surface sur laquelle un fruit s'appuie sur le convoyeur 20 se trouve exposée lorsque le fruit est en appui sur le second convoyeur 22. Dans ces conditions, lors du passage du fruit à la verticale du poste de vi- sion 92, celui-ci mémorise deux images de la surface du fruit qui était mas- quée lors de son transport sur le premier convoyeur 20. Ces deux images sont transmises à l'unité centrale de traitement d'informations 30. Pour chaque fruit, l'unité centrale de traitement d'informations 30 dis- pose alors de quatre images du fruit prises sous des angles différents. Du fait du retournement du fruit entre le premier et le second convoyeurs, les images mémorisées couvrent l'essentiel de la surface du fruit, permettant une détermination précise de son aspect extérieur. Les informations reçues par l'unité centrale de traitement d'informa- tions 30 et relatives au poids de chaque fruit, à son aspect extérieur et à sa nature permettent de déterminer le canal 26 dans lequel chaque fruit doit être éjecté. Afin de libérer un fruit dans le canal déterminé, I'unité centrale de traitement d'informations 30 commande le basculement des leviers 60 lors- que ceux-ci passent au-dessus du canal retenu. A cet effet, I'élément de dé- clenchement 28A associé au canal retenu est actionné lors du passage du levier pour pousser le bras de commande 70 et ainsi provoquer le basculement du fruit qui chute, sous l'effet de son propre poids, dans le canal empli d'eau correspondant. Dans une station d'examen visuel telle que décrite ici, les images de chaque article sont toutes prises depuis la partie supérieure de l'article repo- sant sur un convoyeur, ce qui évite d'avoir à prévoir des convoyeurs ajourés. De plus, le retournement des articles entre les deux postes de vision successifs permet que l'essentiel de la surface de l'article puisse être exa- miné. En variante, la station de pesage 12 est disposée non pas sur le pre- mier convoyeur 20 mais sur le second convoyeur 22 en aval de la station d'examen visuel 14. REVENDICATIONS 1.- Station (14) d'examen visuel d'articles tels que des fruits, du type comportant des moyens (18) de transport adaptés pour supporter les articles pendant leur transport, et au moins un poste (90, 92) de vision disposé sur le trajet de transport des articles, pour examiner une face exposée des articles reposant sur les moyens de transport (18), caractérisée en ce qu'elle com- porte deux postes de vision (90, 92) disposés successivement sur le trajet de transport des articles, chaque poste de vision étant adapté pour examiner une face exposée des articles reposant sur les moyens de transport (18), et en ce qu'elle comporte des moyens (24) de retournement des articles dispo- sés entre les deux stations de vision (90, 92), lesquels moyens de retourne- ment (24) sont adaptés pour déposer chaque article sur les moyens de transport (18), avant son passage en regard du second poste de vision (92), sensiblement sur la face exposée de l'article lors de son passage dans le premier poste de vision (90), et ainsi exposer, en regard du second poste de vision (92), la face de l'article en contact avec les moyens de transport (18) lors de son passage dans le premier poste de vision (90). 2.- Station selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de transport (18) comportent deux convoyeurs successifs (20, 22) circulant chacun en regard d'un poste de vision (90, 92), et entre lesquels sont disposés les moyens (24) de retournement des articles, lesquels moyens de retournement (24) sont adaptés pour assurer un transfert des articles du premier convoyeur (20) au second convoyeur (22). 3.- Station selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les moyens (24) de retournement comportent deux leviers de support (48, 60) basculants, délimitant entre eux un espace (80) de retenue d'un article dans lequel l'article est maintenu sensiblement immobile par rapport aux deux leviers de support (48, 60), les deux leviers de support (48, 60) étant dépla- çables sensiblement simultanément entre une position de prélèvement de I'article sur les moyens de transport (18) et une position de dépôt de l'article retourné sur les moyens de transport (18). 4.- Station selon les revendications 2 et 3 prises ensemble, caractéri- sée en ce que les deux leviers de support (48, 60) sont articulés chacun sur un convoyeur (20, 22), et en ce qu'elle comporte, dans une région (25) de transfert et de retournement des articles, des moyens (76, 78) d'actionnement des bras de support (48, 60). 5.- Station selon la revendication 4, caractérisée en ce que les moyens d'actionnement des leviers de support (48, 60) comportent des sur- faces de came fixes (76, 78) par rapport auxquelles les convoyeurs (20, 22) sont déplaçables, lesquelles surfaces de came (76, 78) sont adaptées pour coopérer avec les leviers de support (48, 60), lors de l'avancement des con- voyeurs (20, 22), pour provoquer le basculement des leviers (48, 60). 6.- Station selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que, dans la région de transfert et de retournement (25), les deux convoyeurs (20, 22) sont adjacents et se déplacent parallèlement l'un à l'autre à des vitesses égales. 7.- Station selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caracté- risée en ce que le convoyeur (20), placé en amont des moyens de retour- nement (24), comporte des moyens (40) de répartition des articles en des emplacements (45) espacés d'un pas déterminé suivant sa longueur, et en ce que le convoyeur (22), placé en aval des moyens de retournement (24), comporte des plages (68) de support des articles qui sont espacées d'un pas déterminé suivant sa longueur, les moyens de retournement (24) étant adaptés pour transférer chaque article d'un emplacement (45) du premier convoyeur sur une plage de support (68) du second convoyeur (22).