Brevet FR2798260A1 — publié le 20010316

Procédé et dispositif de traitement de végétaux après récolte La présente invention concerne un procédé et un dispositif de traitement de végétaux après récolte. Le procédé et le dispositif selon I'invention permettent notamment la découpe et/ou l'extraction de portions de légumes, agrumes, fruits, tubercules. Le dispositif selon l'invention peut être mis en oeuvre sur une machine mobile de récolte de ces produits ou dans un atelier en poste fixe. Le problème de la récolte et de la transformation des légumes, fruits et 1o tubercules, est qu'il est difficile à automatiser sans endommager les végétaux du fait de leur fragilité. Ainsi, la transformation par exemple du brocoli, des choux-fleurs, ou des choux, en vue de leur conditionnement, est effectuée après la récolte sur un lieu de transformation, de façon manuelle par des opérateurs. 1 5 La présente invention a donc pour objet de pallier les inconvénients de l'art antérieur en proposant dans un premier but un procédé automatisé de traitement des végétaux après récolte qui n'endommage pas les végétaux. Ce but est atteint par le fait que le procédé de traitement de végétaux déterminés après récolte est caractérisé en ce qu'il comprend: - une étape d'approvisionnement et de convoyage des végétaux selon une file, de sorte que chaque végétal soit orienté selon une direction déterminée, - une étape de détection et d'analyse de chaque végétal, - une étape de traitement de chaque végétal en fonction de l'analyse du végétal, cette étape de traitement consistant en au moins une découpe ou extraction d'au moins une portion déterminée du végétal. Selon une autre particularité, l'étape de détection et d'analyse comprend une détection des dimensions et/ou de la couleur et/ou de la forme et/ou la position de chaque végétal. 2 2798260 Selon une autre particularité, l'étape de traitement consiste à neutraliser la ou les découpes ou extractions d'au moins une portion du produit pour conserver le végétal entier. Selon une autre particularité, le procédé de traitement de végétaux est caractérisé en ce qu'il comprend: - une étape de triage des portions de végétaux ou des végétaux entiers, en vue de leur conditionnement et/ou de leur récupération pour la fabrication de sous-produits alimentaire. Un autre but de l'invention est de proposer une dispositif automatisé de io traitement des végétaux après récolte qui n'endommage pas les végétaux Ce but est atteint par le fait que le dispositif de traitement de végétaux déterminés après récolte est caractérisé en ce qu'il comprend, d'une part des moyens d'approvisionnement sur des moyens de convoyage conformés pour orienter les végétaux selon une direction déterminée et selon une file, et d'autre part des moyens de détection disposés sur le trajet de convoyage des végétaux et connectés à des moyens de commande qui reçoivent les informations représentatives de la détection effectuées par les moyens de détection, les moyens de commandes contrôlant le déplacement et l'actionnement de moyens mobiles de découpe et/ou d'extraction disposés en aval des moyens de détection en fonction du traitement des informations reçues. Selon une autre particularité, les moyens de commande contrôlent et déterminent la vitesse de déplacement des végétaux par l'intermédiaire d'une liaison de commande reliée aux moyens de convoyage, pour calculer la position dans laquelle les moyens de découpe et/ou extraction doivent opérer. Selon une autre particularité, les moyens de détection comprennent un système optique et/ou mécanique et/ou électronique permettant de déterminer les dimensions et/ou la couleur et/ou la forme et/ou la position de chaque végétal. Selon une autre particularité, les moyens de commande comprennent un système informatique de traitement déterminant, à partir d'une comparaison 3 2798260 entre les informations représentatives de la détection et des modèles de végétaux de références et/ou du traitement mécanique à effectuer, la ou les zones du végétal devant être coupées ou extraites. Selon une autre particularité, les moyens mobiles de découpe et/ou d'extraction comprennent au moins un outil tranchant comportant deux mâchoires mobiles actionnées par un vérin contrôlé par les moyens de commande. Selon une autre particularité, les moyens mobiles de découpe et/ou d'extraction sont montés sur un châssis animé d'un mouvement de translation 0o selon l'axe vertical. Selon une autre particularité, le dispositif comprend des moyens de convoyage et de stockage de chacune des portions de végétaux en vue de leur conditionnement ou de leur utilisation dans la fabrication de sousproduits. Selon une autre particularité, le dispositif comprend des moyens de triage des portions de végétaux contrôlés par les moyens de commande. Selon une autre particularité, les végétaux des légumes, des fruits ou des tubercules tels qu'artichauts, asperges, betteraves, brocolis, carottes, céleris, champignons, choux, concombres, laitue, mâche, melons, navets, nectarines, oranges, pastèques, pêches, poires, pomelos, pommes, pommes de terre, romanesco, salades, tomates. Selon une autre particularité, chaque outil tranchant est mobile entre deux positions, une première position dans laquelle l'outil de découpe est apte à découper au moins une portion de végétal, et une deuxième position dans laquelle l'outil tranchant évacue la portion de végétal qu'il à découpée. Selon une autre particularité, une pluralité d'outils est montée sur un support de sorte que chaque outil se déplace entre la première et la deuxième position. 4 2798260 D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 représente une vue de dessus du dispositif selon l'invention, - la figure 2 représente une vue de face de la station de découpe du dispositif selon l'invention, - la figure 3 représente une vue de côté de la station de découpe du dispositif selon l'invention - les figures 4A et 4B représentent une vue de face, respectivement de côté, d'un exemple de réalisation d'un outil de découpe et/ou d'extraction en position ouverte - les figures 5A et 5B représentent une vue de face, respectivement de côté, d'un exemple de réalisation d'un outil de découpe et/ou d'extraction en cours de fermeture. Comme expliqué précédemment, le dispositif selon l'invention est destiné à traiter des végétaux après leur récolte. Les végétaux déterminés susceptibles d'être traités par le dispositif selon l'invention sont, par exemple, des légumes, des fruits ou des tubercules tels qu'artichauts, asperges, betteraves, brocolis, carottes, céleris, champignons, choux, concombres, laitue, mâche, melons, navets, nectarines, oranges, pastèques, pêches, poires, pomelos, pommes, pommes de terre, romanesco, salades, tomates. Le dispositif de traitement selon l'invention va à présent être décrit en référence aux figures 1 à 3. Le dispositif comprend des moyens (11, 12) d'approvisionnement et de convoyage, une station de traitement comportant des moyens (21) de détection disposés sur le trajet de convoyage des végétaux, et des moyens (30) mobiles de découpe et/ou d'extraction d'au moins une portion de chaque végétal. Ces moyens (30) de découpe et/ou d'extraction sont contrôlés par des moyens de commande (non représentés) qui reçoivent sur une entrée des informations transmises par les moyens (21) de détection et représentatives de la détection réalisée. L'actionnement des moyens (30) de découpe et/ou d'extraction est réalisé en fonction du traitement des informations reçues, effectué par les moyens de commande. La détection réalisée par les moyens (21) de détection peut consister à déterminer les s dimensions et/ou la couleur et/ou la forme et/ou la position de chaque végétal convoyé. Le traitement effectué par les moyens de commande consiste à réaliser une comparaison entre les dimensions et/ou la couleur et/ou la forme et/ou la position de chaque végétal avec les dimensions et/ou la couleur et/ou la forme et/ou la position d'au moins un modèle de végétal de référence, io préalablement mémorisé, et ainsi déterminer quelles sont la ou les portions du végétal convoyé qui doivent être éventuellement découpées ou extraites. Les moyens (11, 12) d'approvisionnement et de convoyage sont conformés pour délivrer les végétaux selon sensiblement une file et orientés selon une direction déterminée. Cette caractéristique permet d'obtenir un axe i5 de découpe ou d'extraction sensiblement identique pour tous les végétaux et donc de limiter le déplacement des moyens (30) de découpe et d'extraction, ce qui, d'une part diminue la durée du cycle de découpe, et d'autre part réduit le coût de fabrication des moyens (30) de découpe et/ou d'extraction. Le dispositif représenté aux figures 1 à 3 est conformé pour le traitement des légumes de type brocoli. Dans cette variante de réalisation, les moyens (11, 12) d'approvisionnement et de convoyage comprennent, par exemple, un premier convoyeur horizontal (11) à bandes. Les végétaux sont amenés selon sensiblement une file sur le premier convoyeur (11), par un deuxième convoyeur (12) conformé pour orienter les végétaux selon la direction souhaitée. Lorsque les végétaux, tels que les brocolis, sont de forme ovoïde, et afin que ceux-ci conservent l'orientation désirée pendant leur transfert sur le premier convoyeur (11) , ce dernier peut former une goulotte telle que représentée en coupe sur la figure 3. Lorsque les végétaux sont des brocolis l'orientation préférée est celle o le tronc du brocoli est sensiblement vertical et dirigé vers le haut. Ainsi, les végétaux présentent toujours sensiblement le même profil lorsqu'ils entrent dans la station de traitement. De même, les 6 2798260 végétaux présentent sensiblement toujours la même portion vers les moyens (30) de découpe et/ou d'extraction. Les moyens (21) de détection comprennent, par exemple, des capteurs de type optique, mécanique ou électronique. Dans une variante de réalisation, les moyens (21) de détection comprennent une caméra connectée à un dispositif de traitement de l'image. Ainsi, dans le cas du brocoli, les moyens de détection permettent de déterminer, la hauteur et/ou la grosseur et/ou la couleur des brocolis convoyés. Ces informations sont ensuite transmises vers des moyens de commandes (non représentés). Ces moyens de commande 0o comprennent, par exemple, un système informatique de traitement qui compare à l'aide d'un logiciel adapté, les informations produites et transmises par les moyens de détection et représentatives, par exemple, de la hauteur et/ou de la grosseur et/ou de la couleur des brocolis convoyés avec des informations représentatives d'un ou plusieurs modèles de brocolis. Ainsi, par exemple, en i5 fonction de la grosseur et de la hauteur d'un brocoli, le système informatique détermine quelle(s) portion(s) ou quelle hauteur de tronc doit être découpée pour récupérer une quantité optimale de fleurettes du brocoli traité. Le système informatique peut également déterminer qu'un brocoli ne doit pas subir de traitement, par exemple, parce que sa forme et/ou sa hauteur et/ou sa couleur correspondent à celles d'un modèle prédéterminé de brocolis ou qu'elles répondent à des critères particuliers préalablement définis et mémorisés dans le système informatique. Dans ce cas, les moyens (30) mobiles de découpe et/ou d'extraction ne sont pas actionnés lorsque le brocoli sélectionné par le système informatique passe en dessous des moyens (30) de découpe. Le système informatique peut également comprendre une interface homme- machine permettant à un opérateur de saisir, par exemple, des paramètres particuliers de sélection des végétaux à traiter et, par exemple, un type de traitement particulier. De même, les moyens de commande peuvent également contrôler les moyens (11, 12) d'approvisionnement et de convoyage, par exemple par l'intermédiaire d'une liaison de commande. Notamment, les moyens de 7 2798260 commande peuvent modifier la vitesse de déplacement du convoyeur (11) horizontal pour adapter cette vitesse à la vitesse du traitement réalisé par les moyens (30) de découpe et/ou d'extraction. De plus, la liaison de commande permet aux moyens de commande de connaître précisément la vitesse de déplacement des végétaux sur le convoyeur (11) horizontal et donc de connaître précisément la durée du parcours entre les moyens de détection et des moyens (30) de découpe et/ou d'extraction et donc de déterminer par exemple, par un calcul, la position de chaque végétal. Ce calcul permet alors de déclencher le traitement d'un végétal avec un délai de retard après la détection. Io Ce délai correspond sensiblement à la durée du parcours entre les moyens de détection et les moyens (30) de découpe et/ou d'extraction. Enfin, le contrôle des moyens (11) de convoyage permet également d'anticiper le traitement des végétaux et donc d'optimiser la durée du cycle de traitement et d'avoir un approvisionnement et un convoyage des végétaux en continu. Les moyens (30) de découpe et/ou d'extraction comprennent ou moins un outil (31.1, 31.2, 32.1, 32.2) tranchant de découpe et/ou d'extraction. Chaque outil (31.1, 31.2, 32.1, 32.2) est monté sur un support (310, 320) mobile dans l'espace de la station de traitement, de sorte que la position de chaque outil (31.1, 31.2, 32.1, 32.2) soit modifiable au moins en hauteur, en fonction de la ou des portions du végétal à découper ou à extraire. Chaque outil (31.1, 31.2, 32.1, 32.2) de découpe et/ou d'extraction peut également être mobile entre deux positions, une première position dans laquelle l'outil (31.1, 31.2, 32.1, 32.2) de découpe et/ou d'extraction est apte à découper au moins une portion de végétal, et une deuxième position dans laquelle l'outil tranchant évacue la portion de végétal qu'il a découpée. Selon la variante de réalisation représentée aux figures 1 à 3, les moyens (30) de découpe et/ou d'extraction comprennent, par exemple, deux paires d'outils (31.1, 31.2, 32.1, 32.2) d'extraction. Les figures 4A, 4B, 5A, 5B représentent en détails un exemple de réalisation d'un outil de découpe et/ou d'extraction adapté pour traiter des brocolis. Chaque outil (31.1, 31.2, 32.1, 32.2) comprend deux mâchoires (3110) 8 2798260 montées sur un axe (3111) fixe de pivotement et solidaires d'un système (3112) à genouillères. Le système (3112) à genouillères est animé d'un mouvement de translation vertical, par l'intermédiaire d'un vérin (3112) contrôlé par les moyens de commande. La mise en oeuvre du vérin (3112) provoque, soit la fermeture de l'outil par un pivotement des mâchoires (3110) sur leur axe (3111) avec, en fin de course, un effet de cisaillement obtenu par le chevauchement des mâchoires (3110) I'une sur l'autre, ce qui entraîne alors la découpe ou l'extraction d'une portion du végétal, soit l'ouverture des mâchoires (3110). Selon les figures 1 à 3, pour pouvoir découper ou extraire une portion io de végétal à des hauteurs différentes, le support (310, 320) de chaque paire d'outils (31.1, 31.2, 32.1, 32.2) est monté sur un châssis (315, 325) coulissant verticalement sur une pluralité de colonnes (301) de guidage, par exemple, par l'intermédiaire d'un vérin (non représenté). La mise en oeuvre est donc contrôlée par les moyens de commande. Ainsi, les moyens de commande i5 actionnent ce vérin pour adapter la hauteur des outils (31.1, 31.2, 32.1, 32.2) de découpe et/ou d'extraction à la hauteur déterminée en fonction de l'analyse par le système informatique de traitement, des informations représentatives de la détection. Dans une autre variante (non représentée) chaque outil (31.1, 31.2, 32.1, 32.2) peut être animé individuellement du mouvement de translation vertical. Selon la variante de réalisation représentée aux figures I à 3, chaque support (310, 320) est compris dans un plan horizontal et a sensiblement la forme d'un L et les outils (31.1, 31.2, 32.1, 32.2) de chaque support (310, 320) sont montés à l'extrémité libre de chaque branche du L. Chaque support (310, 320) est également monté pivotant sur le châssis (315, 325), I'axe de pivotement (311, 312) étant confondu avec la jonction des branches du L formant le support (310, 320). Le mouvement de pivotement est obtenu par l'intermédiaire d'un deuxième vérin (34, 35) solidaire du châssis (315, 325) et monté sur une branche du L formant le support (310, 320), de façon décalée par rapport à l'axe de pivotement (314, 324). Le montage du deuxième vérin 9 2798260 (34, 35) sur le support (310, 320) est réalisé, par exemple, par une liaison (313, 323) de type pivot, pour autoriser le mouvement du deuxième vérin (34, 35) par rapport au support (310, 320). La mise en oeuvre du deuxième vérin (34, 35) provoque le pivotement selon un angle de 90 du support (310, 320). Ce pivotement permet le travail en alternance des outils (31.1, 31.2, 32.1, 32.2) d'un support (310, 320). En effet, lorsqu'un des outils (31.1, 31.2, 32.1, 32.2) d'un support (310, 320) est en position de traitement, c'est-à-dire qu'il est prêt ou en train de découper ou d'extraire une portion d'un végétal, I'autre outil (31.1, 31.2, 32.1, io 32.2) du même support (310, 320) éjecte la portion découpée ou extraite, par exemple dans une trémie (40) de récupération. Ainsi, une partie du traitement d'un végétal est réalisée en temps masqué, ce qui réduit sensiblement la durée d'un cycle de traitement d'un végétal. Après le traitement, les végétaux peuvent être convoyés, par exemple i5 par le convoyeur (11) horizontal, ou par une succession de convoyeurs, vers une station de triage (non représenté). Cette station comprend, par exemple, des moyens de sélection, tels que des doigts de manutention, et des moyens de stockage. Le triage peut être commandé par le système informatique des moyens de commande. En effet, le système informatique reçoit les informations représentatives de la hauteur et/ou la grosseur et/ou la couleur de chaque végétal à traiter. Ainsi, en fonction du traitement réalisé, le système informatique détermine la catégorie dans laquelle doit être stocké le végétal traité. Une fois cette catégorie déterminée, les moyens de sélection sont alors actionnés par les moyens de commande, pour convoyer le végétal traité vers les moyens de stockage correspondant à la catégorie déterminée par les moyens de commande. Dans une autre variante de réalisation, la station de triage est autonome, c'est-à-dire qu'elle comprend ces propres moyens de détection et de traitement des informations représentatives de la détection, pour déterminer la catégorie d'un végétal traité et ensuite actionner des moyens de sélection, pour 2798260 convoyer le végétal traité vers des moyens de stockage correspondant à la catégorie déterminée par les moyens de détection et de traitement. Après le triage, les végétaux traités peuvent être conditionnés ou utilisés dans la fabrication de produits ou sous-produits. De même, les portions de végétaux résultant de la découpe et déversées dans la trémie (40, fig. 2 et 3) de récupération peuvent également être stockées dans des moyens de stockage pour être ensuite conditionnées ou utilisées dans la fabrication de produits et sous-produits La présente description correspond à une application au traitement des 0o brocolis et notamment à la séparation des fleurettes de brocolis. Cependant, le dispositif décrit précédemment peut être adapté pour traiter d'autres végétaux. Il suffit pour cela de modifier les moyens (11, 12) d'approvisionnement et de convoyage pour orienter le végétal selon la direction souhaitée, ainsi que les outils de découpe et/ou d'extraction pour obtenir le traitement voulu. De même, il est nécessaire de modifier ou de paramétrer le logiciel de traitement et d'analyse des informations représentatives de la détection de façon à adapter la mise en oeuvre des outils de découpes et/ou d'extraction en fonction des végétaux et du traitement voulu. Il est clair que d'autres modifications à la portée de l'homme du métier entrent dans le cadre de l'invention 1 1 2798260 REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement de végétaux déterminés après récolte caractérisé en ce qu'il comprend: - une étape d'approvisionnement et de convoyage des végétaux selon une file, de sorte que chaque végétal soit orienté selon une direction déterminée, - une étape de détection et d'analyse de chaque végétal, - une étape de traitement de chaque végétal en fonction de l'analyse du végétal, cette étape de traitement consistant en au moins une découpe ou 0o extraction d'au moins une portion déterminée du végétal. 2. Procédé de traitement de végétaux après récolte selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de détection et d'analyse comprend une détection des dimensions et/ou de la couleur et/ou de la forme et/ou la position de chaque végétal. 3. Procédé de traitement de végétaux après récolte selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de traitement consiste à neutraliser la ou les découpes ou extractions d'au moins une portion du produit pour conserver le végétal entier. 4. Procédé de traitement de végétaux après récolte selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend: - une étape de triage des portions de végétaux ou des végétaux entiers, en vue de leur conditionnement et/ou de leur récupération pour la fabrication de sous-produits alimentaire. 5. Dispositif de traitement de végétaux déterminés après récolte, caractérisé en ce qu'il comprend, d'une part des moyens (12) d'approvisionnement sur des moyens (11) de convoyage conformés pour orienter les végétaux selon une direction déterminée et selon une file, et d'autre part des moyens (21) de détection disposés sur le trajet de convoyage des végétaux et connectés à des moyens de commande qui reçoivent les 12 2798260 informations représentatives de la détection effectuées par les moyens (21) de détection, les moyens de commandes contrôlant le déplacement et l'actionnement de moyens (30) mobiles de découpe et/ou d'extraction disposés en aval des moyens (21) de détection en fonction du traitement des informations reçues. 6. Dispositif de traitement de végétaux après récolte selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de commande contrôlent et déterminent la vitesse de déplacement des végétaux par l'intermédiaire d'une liaison de commande reliée aux moyens de convoyage (11), pour calculer la io position dans laquelle les moyens (31. 1, 31.2, 32.1, 32.2) de découpe et/ou extraction doivent opérer. 7. Dispositif de traitement de végétaux après récolte selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que les moyens (21) de détection comprennent un système optique et/ou mécanique et/ou électronique permettant de déterminer les dimensions et/ou la couleur et/ou la forme et/ou la position de chaque végétal. 8. Dispositif de traitement de végétaux après récolte selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que les moyens de commande comprennent un système informatique de traitement déterminant, à partir d'une comparaison entre les informations représentatives de la détection et des modèles de végétaux de références et/ou du traitement mécanique à effectuer, la ou les zones du végétal devant être coupées ou extraites. 9. Dispositif de traitement de végétaux après récolte selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que les moyens (30) mobiles de découpe et/ou d'extraction comprennent au moins un outil (31.1, 31.2, 32. 1, 32.2) tranchant comportant deux mâchoires (3110) mobiles actionnées par un vérin (3112) contrôlé par les moyens de commande. 10. Dispositif de traitement de végétaux après récolte selon l'une des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que les moyens (30) mobiles de 13 2798260 découpe et/ou d'extraction sont montés sur un châssis (315, 325) animé d'un mouvement de translation selon l'axe vertical. 11. Dispositif de traitement de végétaux après récolte selon l'une des revendications 5 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de convoyage (11) et de stockage de chacune des portions de végétaux en vue de leur conditionnement ou de leur utilisation dans la fabrication de sousproduits. 12. Dispositif de traitement de végétaux après récolte selon l'une des revendications 5 à 9 caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de triage des portions de végétaux contrôlés par les moyens de commande. 13. Dispositif de traitement de végétaux après récolte selon l'une des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que les végétaux des légumes, des fruits ou des tubercules tels qu'artichauts, asperges, betteraves, brocolis, carottes, céleris, champignons, choux, concombres, laitue, mâche, melons, navets, nectarines, oranges, pastèques, pêches, poires, pomelos, pommes, pommes de terre, romanesco, salades, tomates. 14. Dispositif de traitement de végétaux après récolte selon l'une des revendications 9 à 10, caractérisé en ce que chaque outil (31.1, 31.2, 32. 1, 32.2) tranchant est mobile entre deux positions, une première position dans laquelle l'outil de découpe est apte à découper au moins une portion de végétal, et une deuxième position dans laquelle l'outil tranchant évacue la portion de végétal qu'il a découpée. 15. Dispositif de traitement de végétaux après récolte selon l'une des revendications 9 à 10, caractérisé en ce qu'une pluralité d'outils (31.1, 31.2, 32.1, 32.2) est montée sur un support (310, 320) de sorte que chaque outil (31.1, 31.2, 32.1, 32.2) se déplace entre la première et la deuxième position.