Brevet FR2896578A1 — publié le 20070727

Domaine de la technique La présente invention se rapporte au domaine du traitement de courrier. Elle vise en particulier un dispositif de mesure de l'épaisseur d'un article de courrier transporté dans un système d'affranchissement en vue de la détermination de tarifs postaux. Art antérieur On connaît déjà, par exemple, par les documents US 4,879,513 ou US 4,982,947 des dispositifs pour mesurer l'épaisseur, par exemple d'une rame de papier, à partir de la variation de l'inductance d'un circuit électrique ou d'un transformateur différentiel. Toutefois, ces réalisations ne permettent à la détermination de tarifs postaux. Objet et définition de l'invention La présente invention vise ainsi à remédier aux inconvénients précités et à permettre de façon simple la détermination de tarifs postaux par la mesure de l'épaisseur d'un article de courrier. Un but de l'invention est aussi de permettre cette mesure au vol, c'est à dire pendant le transport de l'article de courrier au travers du système d'affranchissement et sans arrêt de celui-ci. Ces buts sont atteints conformément à l'invention grâce à un dispositif de mesure de l'épaisseur d'un article de courrier comprenant un levier pivotant autour d'un axe d'articulation, une roue disposée à une extrémité de ce levier et en contact au repos avec une surface de transport de l'article de courrier, un moyen de mesure disposé à une autre extrémité de ce levier pour en mesurer le déplacement angulaire lors du transport de l'article de courrier sur ladite surface de transport et délivrer un signal en rapport avec l'amplitude de ce déplacement, et une unité de traitement connectée au moyen de mesure pour déterminer l'épaisseur de :aractérisé en ce que ledit moyen de mesure comporte un codeur comportant une pluralité de marquages répartis en arc de cercle 2 sur une partie d'anneau et aptes à défiler devant un capteur fixe comportant un émetteur d'un rayon lumineux et au moins un récepteur de ce rayon lumineux, l'unité de traitement étant apte à compter un nombre déterminé de marquages affectés par ledit rayon lumineux lors du passage de ladite roue sur ledit article de courrier et à en déduire l'épaisseur de Air si, l'épaisseur de tout article de courrier peut être mesurée avec précision avec un simple codeur portant des marques associées à un capteur optique. 10 De préférence, lesdits marquages sont des ouvertures et ladite unité de traitement compte le nombre d'ouvertures traversées par ledit rayon lumineux à chaque passage d'un article de courrier. Pour déterminer le sens de déplacement du levier, ledit capteur comporte en outre un second récepteur déphasé d'un quart de pas par 15 rapport audit premier récepteur. De préférence, ledit levier comporte deux bras disposés en forme de L ou de V et formant entre eux un angle de 30 à 90 . Avantageusement, chaque ouverture correspond à un seuil déterminé d'un tarif postal. Ainsi, la présente invention se rapporte 20 également à tout système de détermination de tarifs postaux comprenant un dispositif de mesure de l'épaisseur d'un article de courrier tel que précité. Brève description des dessins 25 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante de modes de réalisation particuliers, donnés à titre d'exemples, en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue illustrant un dispositif de mesure de l'épaisseur d'un article de courrier selon l'invention 30 - la figure 1A est un détail de la figure 1 montrant le capteur de mesure; - la figure 2 est un diagramme ex lielteui le principe de mesure mis en _et (-tans le dir,ddsli le de la fig - la figure 3 est un détail de la figure 1 montrant une variante du codeur permettant de réailser un système de détermination de tarifs postaux. 3 Description détaillée de modes de réalisation préférentiels Dans beaucoup de pays, la tarification des articles de courrier repose sur des critères de poids et de dimension de ces articles de courriers (épaisseur, longueur de l'enveloppe, largeur de l'enveloppe). En matière de poids, il s'agit de rattacher l'article de courrier à une catégorie de ?tics Jéterminéei -7:r et e-e de :m ensions, il s'agit soit de vérifier que ' épaisseur de l'enveloppe est supérieure à des seuils (exemples : 0,4mm et 6,35mm aux USA, 5mm et 25mm au Royaume Uni), soit de vérifier que le rapport entre la longueur et la largeur de l'enveloppe est compris entre deux limites (exemples : 1,3 La figure 1 illustre un dispositif permettant une détermination du tarif postal par une mesure au vol de l'épaisseur d'un article de courrier selon l'invention. Ce dispositif 10 disposé avantageusement en sortie d'un module de sélection délivrant un à un sur une table de transport 12 les articles de courrier 14 issus d'un module d'alimentation, comporte simplement un levier 16 présentant de préférence deux hrae en forme de L ou y et dont une extrémité (par ùtemple l'exti-cii-e'te du bras rt mant une barre du L ou du V) est reliée à une roue L8 actionnée par le deplaoement de l'article de courrier avec lequel elle est en contact, l'autre 4 extrémité de ce levier (par exemple l'extrémité libre de l'autre bras) étant reliée à un codeur 20 dont le marquage 22 défile devant un capteur 24 avec lequel il coopère et qui est apte à délivrer l'épaisseur de l'article de courrier après détermination par une unité de traitement 26. Le levier 16 .,,cue action de la roue 18 pivote autour d'un axe d'articulation 28 disposé par exemple à l'intersection des deux barres du L ou V qui forment entres elles un angle compris avantageusement entre 30 et 90 . Cet axe est monté transversalement par rapport au sens de déplacement des articles de courrier et solidaire du châssis 30 du système d'affranchissement. La roue 18 est montée folle au niveau d'un axe de rotation 32 distant de l'axe d'articulation d'un entraxe (daxe). Le codeur 20 se présente avantageusement sous la forme d'une partie d'anneau d'angle compris de préférence entre 30 à 45 , sur lequel est porté le marquage. Ce marquage du codeur est de préférence constitué de simple fentes ou ouvertures disposées en arc de cercle. Le capteur 24 est avantageusement formé d'un ensemble émetteur 24A/récepteur 24B lumineux (par exemple à LED) solidaire du châssis et qui délivre, à chaque passage d'un marquage, un signal pour l'unité de traitement 26. On comptabilise ainsi au niveau de l'unité de traitement 26 (comportant notamment un compteur réinitialisé à chaque article de courrier) le nombre d'ouvertures ou fentes vues par le capteur d'où l'on en déduit l'épaisseur du document comme indiqué ci-dessous. En effet, soient les variables suivantes : aO : angle au repos entre la verticale et le levier : angle du levier par rapport à sa position repos : ho: axe t 'e ar et axe rotation roue ep : épaisseur de l'article de courrier RCod : rayon du codeur dpas_n : distance entre les ouvertures n et n+1 du codeur ypasn : angle entre l'ouverture n et l'ouverture n+1 du codeur L'épaisseur ep de l'article est donnée par l'é hne suivante : --- hO - h (1) = cos aO (2) h/Gax = cos (aO + 13) (3) 2) et (3) donnent : ep = dax*(cos aO - cos (a0 + 13)) (4) dax et aO sont connus de construction. 13 est donné par l'ensemble codeur + capteur. En effet : sin (ypas_n / 2) = (dpas_n / 2) / RCod ypas_n = 2 arcsin [dpas_n / (2*RCod)] (5) [3 = ypas_1 + ypas_2 + + ypas_n (6) (4), (5) et (6) donnent donc : ep = dax*(cos aO - cos (aO + 2 arcsin [dpas_1 / (2*RCod)] +... + 2 arcsin [dpas_n (2*RCod)] (7) 15 RCod et dpas étant connus par construction, la détermination du nombre de fentes vues par le capteur suffit donc bien à lui seul à déterminer l'épaisseur de l'article de courrier. Toutefois, pour ne pas fausser la mesure, il ne doit pas y avoir de rebonds du levier, ni d'articles de courrier d'épaisseurs irrégulières (le 20 système additionnant en effet les fentes vues par le codeur quelque soit le sens de rotation du levier). Aussi, pour s'affranchir des chocs qui feraient décoller le levier de l'article de courrier, pour pouvoir faire une moyenne de l'épaisseur en plusieurs endroits si l'article de courrier est d'épaisseur irrégulière ou encore pour ne prendre en compte que son épaisseur 25 maximale, il peut être intéressant que le capteur comporte 2 récepteurs fonctionnant en quadrature, c'est-à-dire ayant entre eux une distance dR telle que : dR = 1/4 dpas modulo [1/2 dpas] (8) 30 Dans cette première variante, un premier récepteur 24B détecte chaque tissage d'une partie pleine à une partie vide et d'une partie vide à une na , ie^ ie C'eÇi ) (' -pleur 24C -phis d'un quart de pas par rapport au premier récepteur qui permet de connaître le sens de rotation du levier et ainsi additionper ou retrancher I0 6 chaque changement d'état du premier récepteur. Le pas angulaire du codeur (pas codeur) doit être constant pour respecter la condition (8). Dans cette configuration, le levier ne doit pas nécessairement retourner en position repos entre chaque article de courrier. Il n'y a pas de réinitialisation du compteur de l'unité de traitement puisque le système tient compte du sens de rotation du levier, ce qui permet de réduire l'écart entre les articles de courrier (avec la possibilité de le rendre nul) et ainsi d'augmenter les cadences d'affranchissement. Dans la plupart des pays, il n'y a qu'un ou deux seuils de tarifs pour l'épaisseur (par exemple : 0,4 et 6,35 mm aux US, 5 mm au Canada, 5 et 25 mm au UK), il peut donc être intéressant de faire correspondre chaque fente du codeur avec un saut de tarif postal, l'ensemble devenant ainsi un système de détermination de tarif. Ainsi, avec deux seuils de tarif, on obtient le codeur illustré à la figure 3 qui comporte seulement trois ouvertures, la première ouverture étant disposée à une distance dO d'une position initiale correspondant à l'absence d'article de courrier, la deuxième ouverture 32 étant distante de dpas de la première ouverture 30, la troisième ouverture 34 distante également de dpas de la deuxième ouverture 32 étant nécessaire au deuxième récepteur 24C pour permettre la détermination du sens de rotation du levier. La position des ouvertures peut être déterminée comme suit : En partant de l'équation (7) précitée, l'épaisseur epi correspondant au premier seuil de tarif est donnée par : epi = dax*( cos aO - cos (aO + 2 arcsin [dO (2*RCod)])) soit cos aO - ( epi/dax) = cos (aO + 2 arcsin [dO / (2*RCod)]) arccos [cos aO - ( epl/dax)]= aO + 2 arcsin [dO (2*RCod)] (9) [arccos (cos aO - (epi/dax)) - aO] / 2 = arcsin [dO (2*RCod)] sin [[arccos (cos aO (epi/dax)) aO] / 2] = dO (2*RCod) On que : dO = RCod) *sini.i_atcccs (cos aO (epi/dax)) dO] / 2] 7 De même, l'épaisseur ep2 correspondant au deuxième seuil de tarif est donnée par, en partant toujours de l'équation (7) : ep2 = dax*( cos aO - cos (aO + 2 arcsin [dO / (2*RCod)] + 2 arcsin [dpas (2*RCod)])) cos aO - (ep2/dax)= cos (aO + 2 arcsin [dO (2*RCod)] + 2 arcsin [dpas / (2*RCod)]) arccos [cos aO - (ep2/dax)]= 2 arcsin [dO / (2 R od)l + 2 arcsin [dpas / (2*RCod)] 0 En injectant (9), on obtient : arccos [cos aO - (ep2/dax)]= arccos [cos aO - (epl/dax)] + 2 arcsin [dpas (2*RCod)] [dpas (2*RCod)] = sin[[arccos (cos aO ep2/dax))- arccos (cos aO - (epl/dax))] / 2 ] 15 Il faut donc ici encore choisir dpas tel que : dpas = (2*RCod) *sin[[arccos (cos aO -(ep2/dax)) - arccos (cos aO - epl/dax))] 2] 20 REVENDICATIONS 1. Dispositif de mesure de l'épaisseur d'un article de courrier comprenant un levier (16) pivotant autour d'un axe d'articulation (28), une roue (18) disposée à une extrémité du levier et en contact au repos avec une surface (12) de transport de l'article de courrier (14), un moyen de mesure (20, 22, 24) disposé à l'autre extrémité de ce levier pour en mesurer le déplacement angulaire lors du transport de l'article de courrier sur ladite surface de transport et délivrer un signal en rapport avec l'amplitude de ce déplacement, et une unité de traitement (26) connectée au moyen de mesure pour déterminer l'épaisseur de l'article de courrier, caractérisé en ce que ledit moyen de mesure comporte un codeur (20) comportant une pluralité de marquages (22) répartis en arc de cercle sur une partie d'anneau et aptes à défiler devant un capteur fixe (24) comportant un émetteur (24A) d'un rayon lumineux et un récepteur (24B) de ce rayon lumineux, l'unité (26) de traitement étant apte à compter un nombre déterminé de marquages affectés par ledit rayon lumineux lors du passage de ladite roue sur ledit article de courrier et à en déduire l'épaisseur de l'article de courrier. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits marquages sont des ouvertures et que ladite unité de traitement compte le nombre d'ouvertures traversées par ledit rayon lumineux à chaque passage d'un article de courrier. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que, pour déterminer le sens de déplacement du levier, ledit capteur comporte en outre un second récepteur (24C) déphasé d'un quart de pas par rapport audit premier récepteur. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit levier comporte deux bras disposés en forme 30 de L ou de V et formant entre eux un angle de 30 à 90 . Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, que chaque ouv ur e,un-Id à ur déterminé dur tarif postal.9 6. Système de détermination de tarifs postaux comportant un dispositif de mesure d'épaisseur selon la revendication5.