Brevet FR2849188A1 — publié le 20040625

L'invention concerne un dispositif pour la pesée dynamique d'envois postaux comprenant une platine posée flottante sur un capteur de poids et un convoyeur à bandes monté sur la platine pour déplacer les envois 5 postaux selon une direction longitudinale de convoyage, le convoyeur comprenant deux bandes de convoyage parallèles qui s'étendent selon la direction de convoyage entre une entrée et une sortie de convoyage et entre lesquelles les envois postaux sont pincés et déplacés en série sur chant. Un tel dispositif est connu du document EP-0881956 Il est plus particulièrement destiné à équiper une machine de tri postal dans laquelle les envois postaux sont déplacés en série sur chant à une vitesse de l'ordre de 3,15 m/s et avec un débit qui se situe entre 3 et 6 envois postaux par seconde Ce type de dispositif peut servir de moyen 15 supplémentaire pour définir, vérifier et contrôler l'affranchissement apposé sur les envois postaux Le poids mesuré pour chaque envoi postal peut également servir de critère de tri dans la machine de tri. Dans le dispositif connu pour la pesée dynamique, les deux bandes de convoyage sont engagées sur des galets rotatifs rigides disposés à 20 I'entrée et à la sortie de convoyage et sont décalées l'une de l'autre selon la direction de convoyage de sorte que chaque envoi postal pénètre entre les deux bandes de convoyage de façon oblique par rapport à la direction de convoyage sur la platine Il en résulte que chaque envoi postal subit une déformation lorsqu'il pénètre en entrée dans le convoyeur et lorsqu'il 25 quitte le convoyeur Cet agencement connu n'est pas adapté pour peser de façon fiable des envois postaux dont l'épaisseur peut varier sur une large plage En effet, au moins pour les envois postaux de forte épaisseur et/ou rigides, la déformation des plis en entrée du convoyeur provoque des chocs mécaniques et des vibrations qui perturbent la précision de la 30 mesure Ce système ne permet pas le traitement des objets postaux très rigides. Le but de l'invention est de proposer un dispositif pour la pesée dynamique d'envois postaux qui soit capable de peser avec une bonne fiabilité et une grande précision un large spectre d'envois postaux ayant 35 une épaisseur pouvant varier entre O,23 mm à 32 mm et un poids pouvant varier entre moins de 20 g et 2000 g. A cet effet, I'invention a pour objet un dispositif pour la pesée dynamique d'envois postaux comprenant une platine posée flottante sur un capteur de poids et un convoyeur à bandes monté sur la platine pour déplacer les envois postaux selon une direction longitudinale de convoyage, le 5 convoyeur comprenant deux bandes de convoyage parallèles qui s'étendent selon la direction de convoyage entre une entrée et une sortie de convoyage et entre lesquelles les envois postaux sont pincés et déplacés en série sur chant, caractérisé en ce que les deux bandes de convoyage sont engagées sur une paire de premières roues à ailettes 10 élastiquement déformables disposées à l'entrée du convoyeur en étant alignées perpendiculairement à la direction longitudinale et sur une paire de secondes roues à ailettes élastiquement déformables disposées à la sortie du convoyeur en étant alignées perpendiculairement à la direction longitudinale et en ce que le capteur de poids a un fonctionnement basé 15 sur le principe électromagnétique de la compensation de flux. Avec cet agencement, les envois postaux sont déplacés entre l'entrée et la sortie de convoyage selon une direction sensiblement rectiligne et ne subissent donc pas de déformations le long du trajet de convoyage On réduit les vibrations mécaniques dans le dispositif selon l'invention en 20 montant les roues à ailettes sur des axes fixes sur la platine et en utilisant un capteur de poids fonctionnant selon le principe électromagnétique de la compensation de flux Avec ce dispositif, les envois postaux pénètrent dans le convoyeur en passant entre les deux premières roues à ailettes et les chocs provoqués par les envois postaux pincés entre ces deux 25 roues à ailettes sont absorbés par la déformation élastique de ces roues à ailettes Il en est de même en sortie du convoyeur Avec cet agencement, on réduit le nombre de pièces en mouvement dans un dispositif pour la pesée dynamique ce qui favorise l'obtention d'une grande précision de la mesure sur un large spectre d'envois postaux De 30 plus, la réduction du nombre de pièces permet de réduire la tare du dispositif de pesée. Le dispositif de pesée dynamique selon l'invention présente les particularités suivantes: une cinquième roue à ailettes élastiquement déformable est disposée 35 entre les premières roues à ailettes et les secondes roues à ailettes pour pincer les deux bandes contre une plaque de référence s'étendant selon la direction longitudinale; les premières et secondes roues à ailettes ont un diamètre plus petit que celui de la cinquième roue à ailettes; une cellule de détection est disposée entre la paire de premières roues à ailettes et la cinquième roue à ailettes pour détecter le passage des 5 envois postaux le long de la direction longitudinale, les signaux de la cellule étant utilisés pour commander le capteur de poids. L'invention s'étend à une machine de tri postal comprenant un dispositif pour la pesée dynamique tel que défini plus haut. Un exemple de réalisation d'un dispositif pour la pesée dynamique 10 d'envois postaux selon l'invention est décrit ci-après et illustré par les dessins. La figure 1 montre schématiquement, vu de dessus, un dispositif pour la pesée dynamique d'envois postaux selon l'invention. La figure 2 illustre la relation entre le signal de commande produit par la 15 cellule de détection de passage et le signal de pesée produit par le capteur de poids. La figure 3 est un organigramme simplifié illustrant le fonctionnement du dispositif pour la pesée dynamique d'envois postaux selon l'invention. La figure 4 est un schéma illustrant le principe de la mesure de poids par 20 compensation de flux. La figure 1 montre un convoyeur à bandes monté sur une platine 1 qui est posée flottante sur un capteur de poids (non visible sur la figure 1) La platine 1 est une plaque de forme sensiblement rectangulaire. Le capteur de poids a un fonctionnement basé sur le principe 25 électromagnétique de la compensation de flux Le principe de la mesure par compensation de flux, encore appelé MFR (Magnetic Force Restoration) est illustré sur la figure 4 La charge appliquée W sur une extrémité d'un levier L est compensée de façon active par une force contre-productive électromagnétique F provoquée par un courant de 30 compensation cp à travers une bobine électrique B placée à l'autre extrémité du levier Une commande de précision C garde le système stable pour qu'il fonctionne sans mouvement vertical Le courant de compensation cp est envoyé dans un processeur UC, par l'intermédiaire d'un convertisseur haute résolution analogique/numérique CAN, qui 35 fournit une information numérique représentative du poids de la charge W Dans le dispositif selon l'invention, on pourra utiliser quatre leviers placés respectivement aux quatre coins de la platine, le courant de compensation produit par les commandes de précision étant envoyé vers le processeur UC Dans cet agencement, le centre de gravité de la platine équipée du convoyeur à bandes est situé à l'applomb du capteur de poids recevant les leviers. Le convoyeur à bandes selon l'invention comprend une paire de premières roues à ailettes 2 A,3 A dont la jante est élastiquement déformable radialement Ces roues à ailettes 2 A,3 A sont disposées à l'entrée E du convoyeur en étant alignées perpendiculairement à la direction longitudinale D de convoyage des envois postaux sur la platine 10 1 Le convoyeur à bandes comprend également une paire de seconde roues à ailettes à jante élastiquement défomable radialement 2 B,3 B disposées à la sortie S du convoyeur 1 en étant alignées perpendiculairement à la direction D Comme visible sur la figure 1, les deux roues à ailettes 2 A, 3 A sont placées l'une contre l'autre pour pincer 15 les envois postaux Il en est de même des roues à ailettes 2 B,3 B. Une première bande de convoyage 2 C est engagée sur les roues à ailettes 2 A,2 B et une seconde bande de convoyage 3 C est engagée sur les roues à ailettes 3 A,3 B Les deux bandes de convoyage 2 C,3 C s'étendent parallèlement l'une à l'autre selon la direction de convoyage D 20 et bloquent par serrage les envois postaux pour les déplacer sur chant en série selon la direction D Les bandes de convoyage sont entraînées en mouvement par l'intermédiaire d'un moteur électrique autonome (non représenté) fixé sur la platine 1. Avec cet agencement du convoyeur à roues à ailettes, chaque envoi 25 postal tel que P pénètre en entrée du convoyeur en passant entre les deux roues à ailettes 2 A,2 B et quitte le convoyeur en passant entre les deux roues à ailettes 3 A,3 B L'envoi postal suit donc entre l'entrée et la sortie du convoyeur un trajet sensiblement rectiligne qui s'étend selon la direction D. Pour réduire le lâcher des envois postaux en entrée et en sortie du convoyeur, on utilisera de préférence des roues à ailettes de petit diamètre, par exemple des roues à ailettes ayant un diamètre de l'ordre de 150 mm. La longueur du convoyeur entre l'entrée E et la sortie S est de l'ordre de 35 500 à 900 mm Le pied des envois postaux est guidé sur la platine 1 par une goulotte 4 qui s'étend le long de la direction D Cette goulotte 4 a une largeur légèrement supérieure à l'épaisseur maximale d'un envoi postal, dans le cas présent 32 mm Elle présente à l'entrée E du convoyeur une extrémité évasée Comme visible sur la figure 1, les roues à ailettes 2 A à 3 B sont disposées sur la platine de telle manière que les deux bandes parallèles 2 C,3 C soient disposées dans un plan traversant la goulotte 4 5 en son milieu et dans lequel est situé le centre de gravité de la platine équipée (et donc le capteur de poids). Une cinquième roue à ailettes à jante élastiquement déformable radialement 5 est en outre disposée entre la paire de roues à ailettes 2 A,3 A et la paire de roues à ailettes 2 A,3 B pour pincer les deux bandes 10 2 C,3 C contre une paroi latérale de la goulotte 4 qui sert de plaque de référence, ce qui évite tout glissement des envois postaux pendant leur convoyage selon la direction D La roue à ailettes 5 a un diamètre extérieur supérieur aux roues 2 A à 3 B, ici de l'ordre de 250 mm car elle doit subit un écrasement du double de celui des roues à ailettes 2 A à 3 B. 15 Une cellule de détection de passage 7, par exemple à diode émettrice et réceptrice, est disposée entre les roues 2 A,3 A et la roue 5 pour détecter le passage des envois postaux dans le convoyeur Les signaux de détection fournis par la cellule 7 servent à commander le capteur de poids comme décrit ci-après. Les roues à ailettes 2 A à 3 B et 5 ont des axes de rotation fixes sur la platine. Sur la figure 2, 51 représente le signal qui est fourni par la cellule de détection 7 Le signal 51 présente une transition à un instant T 1 qui correspond à l'instant de détection par la cellule 7 du passage du front 25 avant d'un envoi postal 52 représente le signal analogique de mesure fourni par la commande de précision d'un capteur de pesée A l'instant TO, I'envoi postal pénètre dans le convoyeur A l'instant T 2, il se trouve entre la paire de roues 2 A,3 A et la paire de roues 2 B,3 B et à l'instant T 3, le front avant de l'envoi postal arrive à l'extrémité S du convoyeur. Il apparaît sur la figure 2, que le signal 52 oscille entre les instants TO et T 1 et devient stable à partir de l'instant T 2. Le diagramme sur la figure 3 illustre le fonctionnement du dispositif de pesée et en particulier du processeur UC représenté sur la figure 4. Le processeur UC est dans une boucle d'attente 10,11 tant que le signal 35 51 n'indique pas une détection de passage d'un envoi postal par la cellule 7. Sur détection d'une transition du signal 51 en 11, le processeur UC se met dans une boucle d'attente 12,13 tant qu'une temporisation de tl (T 2T 1) n'est pas écoulée A l'issue de la temporisation de tl, le processeur UC entre dans une boucle de numérisation en 14 du signal 52 pendant 5 un délai t 2 (égal à T 3-T 2) décompté en 15 Suite à quoi, le processeur UC calcule en 16 la valeur du poids de l'envoi postal (par exemple en faisant une moyenne des valeurs instantanées du signal 52 mesurées entre les instants T 2 et T 3) et recommence le traitement en 10 pour un nouvel envoi postal En pratique, et compte tenu de la vitesse de 10 déplacement des envois postaux à 3,15 m/s et de la longueur de la platine d'environ 750 mm, tl sera d'environ 150 ms et t 2 sera d'environ 88 ms. Des essais ont montré qu'avec le dispositif de pesée selon l'invention, il est possible de peser de façon dynamique avec une précision inférieure à 10 grammes et avec un taux d'erreur inférieur à 1,1 %, des envois postaux 15 déplacés à une vitesse moyenne de 3,15 m/s et à une cadence d'environ 3 à 6 envois par seconde et dont l'épaisseur varie entre 0,23 mm et 32 mm, dont la longueur varie entre 140 mm et 400 mm, dont la hauteur varie entre 90 mm et 300 mm et dont le poids varie entre moins de 20 g et 2000 g. Bien entendu, le dispositif selon l'invention pourrait être utilisé pour peser de façon dynamique des envois postaux de petit format ainsi que d'autres types d'objets plats déplacés à vitesse constante en série sur chant. REVENDICATIONS 1/ Un dispositif pour la pesée dynamique d'envois postaux (P) comprenant une platine ( 1) posée flottante sur un capteur de poids et un 5 convoyeur à bandes monté sur la platine pour déplacer les envois postaux selon une direction longitudinale de convoyage (D), le convoyeur comprenant deux bandes de convoyage parallèles ( 2 C,3 C) qui s'étendent selon la direction de convoyage entre une entrée (E) et une sortie (S) de convoyage et entre lesquelles les envois postaux sont pincés et déplacés 10 en série sur chant, caractérisé en ce que les deux bandes de convoyage sont engagées sur une paire de premières roues à ailettes élastiquement déformables ( 2 A,3 A) disposées à l'entrée (E) du convoyeur en étant alignées perpendiculairement à la direction longitudinale et sur une paire de secondes roues à ailettes élastiquement déformables ( 2 B,3 B) 15 disposées à la sortie (S) du convoyeur en étant alignées perpendiculairement à la direction longitudinale et en ce que le capteur de poids a un fonctionnement basé sur le principe électromagnétique de la compensation de flux. 2/ Le dispositif selon la revendication 1, comprenant une cinquième roue à ailettes élastiquement déformable ( 5) qui est disposée entre les premières roues à ailettes et les secondes roues à ailettes pour pincer les deux bandes de convoyage contre une plaque de référence ( 4) s'étendant selon la direction longitudinale. 3/ Le dispositif selon la revendication 2, dans lequel les premières et secondes roues à ailettes ont un diamètre plus petit que celui de la cinquième roue à ailettes. 4/ Le dispositif selon l'une des revendications précédentes, comprenant une cellule de détection ( 7) disposée entre les premières roues à ailettes et la cinquième roue à ailettes pour détecter le passage des envois postaux le long de la direction longitudinale, les signaux ( 51) de la cellule étant utilisés pour commander le capteur de poids. 5/ Machine de tri postal comprenant un dispositif selon l'une des revendications 1 à 4.