Brevet FR2966369A1 — publié le 20120427

DISPOSITIF DE TRI La présente invention concerne un dispositif de tri d'objets qui s'applique notamment au tri de fruits à coquilles et adapté à séparer par exemple des fruits d'aspect différents, des fruits par rapport à des débris de coquilles et, dans le cas particulier de fruits à coquilles tels que les noix, de séparer les cerneaux de noix de débris tels que des morceaux de coquilles. Des dispositifs de tri comportant des moyens de reconnaissance visuels existent et notamment le document FR 2 400 396 traite d'un dispositif de détection et d'évacuation de corps étrangers parmi des légumes dispersés sur et transportés par un tapis de convoyeur. La détection est basée sur des mesures de différence de réflexion infrarouge des objets sur le tapis du convoyeur. Le dispositif comporte des émetteurs infrarouges éclairant le tapis et des détecteurs infrarouge récupérant la lumière réfléchie par les objets sur le tapis. La présente invention propose un dispositif de reconnaissance et de tri adapté à détecter des objets de petite taille différents tels que des cerneaux de noix et des morceaux de coquilles de noix mélangés et utilisant un principe de reconnaissance par caméra et logiciel de reconnaissance de forme. Une difficulté existant dans la reconnaissance de formes pour la détection d'objets différents existe lorsque les objets à reconnaitre ne sont pas de taille 20 homogène. C'est le cas pour les cerneaux et les débris de coquilles du fait que les cerneaux ne sont pas de taille homogène et que les débris de coquilles sont de tailles très variables. Pour résoudre ce problème, la présente invention propose un dispositif de détection et de tri d'objets comportant au moins un tapis convoyeur à une première extrémité duquel sont déposés les objets, des moyens de reconnaissance des objets comportant au moins une caméra disposée en regard du tapis et des moyens de tri commandés en fonction de données reçues des moyens de reconnaissance, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'alignement des objets dans la direction de déplacement du tapis en sorte de disposer les objets en ligne dans la direction de déplacement du tapis. Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif comporte en amont du tapis un dispositif calibreur adapté à séparer les objets selon un critère de taille en au moins deux rangées d'objets disjointes. Le dispositif comporte préférablement des moyens d'alignement des objets pour chaque rangée d'objets. Selon un mode de réalisation avantageux, ledit au moins un tapis est 15 transparent au moins au niveau de la ou des lignes d'objets. Les moyens de reconnaissance des objets comportent notamment une source de lumière en regard d'une face du tapis et une caméra en regard de l'autre face du tapis, la source de lumière éclairant au travers des objets et du tapis. 20 Selon un mode de réalisation préférentiel, ledit au moins un tapis se divise selon sa direction de déplacement en un premier tapis pourvu desdits moyens d'alignement et en au moins un second tapis recevant une ligne d'objets à trier et en regard duquel est disposé ladite au moins une caméra. Ledit au moins un second tapis peut notamment être un tapis à bande 25 étroite. Ledit au moins un second tapis peut aussi être un tapis entraîné à une vitesse supérieure à la vitesse du premier tapis. Ledit au moins un second tapis est préférablement transparent au moins au niveau de la ou des lignes d'objets. 30 Les moyens de reconnaissance des objets comportent dans ce cas préférablement une source de lumière en regard d'une face du second tapis et une caméra en regard de l'autre face du second tapis, la source de lumière éclairant au travers des objets et du second tapis. Selon un mode de réalisation avantageux les moyens de tri comportent un dispositif d'éjection d'objets détectés comme rebut. Le dispositif peut notamment comporter une succession de postes de tri munis chacun de moyens de reconnaissance et de moyens de tri commandés par 5 lesdits moyens de reconnaissance. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront apparents à la lecture de la description qui suit en référence aux dessins qui représentent: en figure 1: une vue schématique d'une machine de tri comportant le dispositif de l'invention; 10 en figure 2: une vue en perspective d'un dispositif selon un mode de réalisation de l'invention; en figure 3: une vue de dessus du dispositif de la figure 2. Un premier exemple du dispositif de détection et de tri d'objets selon l'invention est représenté en figure 1. 15 Il comporte ici un unique tapis convoyeur 1 à une première extrémité duquel sont déposés les objets 10. Le tapis est un tapis roulant sans fin tendu par des rouleaux 11 dont l'un est entrainé par un moteur 12. Selon cet exemple, les objets à trier sortent d'un dispositif calibreur 6 de 20 type connu, par exemple un calibreur à tambour comme représenté, disposé en amont du tapis et adapté à séparer 7a, 7b les objets selon un critère de taille en au moins deux rangées d'objets disjointes. En aval du dispositif calibreur, le dispositif de l'invention comporte des moyens 5a, 5b, 5c, 5d d'alignement des objets dans la direction de déplacement 25 du tapis en sorte de disposer les objets en ligne dans la direction de déplacement du tapis. Ces moyens sont ici une succession de palettes affleurant la face supérieure du tapis et inclinées par rapport à la direction de défilement du tapis selon des angles permettant de réduire progressivement la largeur de tapis 30 occupée par les produits jusqu'à ce que les produits soient finalement pratiquement alignés selon l'axe de déplacement du tapis. En aval des moyens d'alignement, le dispositif comporte des moyens de reconnaissance des objets comportant ici une caméra 3a, 313 par ligne et disposée en regard du tapis pour pointer sur la ligne de déplacement des produits. Toujours en allant vers l'aval, le dispositif comporte des moyens de tri 4a, 4b. Ces moyens de tri sont par exemple des moyens de soufflage des objets refusés hors de la ligne de déplacement. Ces objets refusés sont reçus dans des bacs 13 sur les côtés du tapis. Les moyens de tris sont commandés en fonction de données reçues des 10 moyens de reconnaissance. Pour ce faire, les caméras sont reliées à un ordinateur 15 éventuellement pourvu de moyens de saisie 16 et d'un écran 17. L'ordinateur analyse les images des objets vus par les caméras et en détermine une probabilité de leur nature. 15 Dans le cadre d'application de l'invention au tri entre des cerneaux de noix et des morceaux de coquilles, la mesure peut notamment prendre en compte la différence de transparence entre les morceaux de coquilles et les cerneaux. En mode de réalisation particulier, lorsqu'il peut exister des différences de taille notables entre les cerneaux, les morceaux de cerneaux et les morceaux de 20 coquilles, le calibrage en amont permet en séparant les objets selon un critère de taille d'éviter par exemple qu'un cerneau de grande taille masque un petit morceau de coquille et réciproquement. Ce calibrage permet une discrimination plus aisée entre les cerneaux et les morceaux de coquille pouvant se trouver dans le lot à trier. 25 La mesure peut aussi combiner d'autres critères comme la présence d'arêtes vives qui seront des indices de présence d'un morceau de coquille ou la présence de lobes qui seraient plutôt des indices de présence de cerneaux. L'ensemble des critères de mesure sont combinés pour discriminer entre les objets à conserver et les objets à rejeter. 30 L'ordinateur comporte une sortie reliée à des moyens de tris réalisés ici sous la forme de dispositifs 4a, 4b d'éjection d'objets détectés comme rebut. Ces dispositifs d'éjection peuvent notamment être des dispositifs de soufflage éjectant les rebuts dans les bacs latéraux 13. Sur la figure 2 on distingue plus clairement les moyens 5a, 5b, 5c, 5d d'alignement des objets pour chaque rangée d'objets. Ces moyens sont réalisés par des palettes réglables maintenues par des pontets au dessus du tapis au moyen d'un axe permettant un réglage en inclinaison de la palette par rapport à l'axe x de déroulement du tapis. Selon cet exemple, le tapis se divise selon sa direction de déplacement en un premier tapis 1 pourvu desdits moyens 5a, 5b, 5c, 5d d'alignement et en deux seconds tapis 2a, 2b à bande étroite recevant une ligne d'objets à trier et en regard duquel est disposé ladite au moins une caméra 3a, 3b. II est possible, si l'on peut se passer de calibreur en tête de n'avoir qu'un seul second tapis étroit ou si le calibreur comprend plus de deux sorties, d'avoir plusieurs seconds tapis à bande étroite. Dans le cas où il est fait une analyse des objets en transparence, il est, selon une variante de l'invention prévu que le tapis1, 2a, 2b soit transparent au 15 moins au niveau de la ou des lignes d'objets. Dans le cas de la figure 1, le tapis peut être entièrement transparent ou translucide ou comporter des bandes longitudinales transparentes. Dans le cas de la figure 2, ce sont les seconds tapis qui sont transparents au moins au niveau de la ligne d'objets qu'ils portent, une source de lumière 8 20 étant disposée sous le tapis en face de la caméra 3a, 3b qui se trouve en regard de l'autre face du tapis. La source de lumière traverse alors le tapis et éclaire les objets par dessous ce qui en fait ressortir leurs contours et permet de les voir en transparence. 25 Les moyens de reconnaissance des objets comportent alors la source de lumière 8 en regard d'une face du tapis et la caméra en regard de l'autre face du tapis. Pour permettre des tris selon plusieurs critères, présence de coquilles, couleurs des cerneaux, le dispositif peut comporter une succession de postes de 30 tri munis chacun de moyens de reconnaissance et de moyens de tri commandés en fonction des données reçues desdits moyens de reconnaissance. La figure 3 permet de voir plus précisément la disposition des bacs 13 de réception de rebuts en face des moyens d'éjection 4, des bacs 14 de réception des objets considérés comme conformes en bout des tapis 2a, 2b, des caméras 3a, 3b. Il va sans dire que la distance entre les caméras et le dispositif d'éjection peut être adaptée en fonction de paramètres de fonctionnement tels que la vitesse du tapis, le temps de traitement des données issues des caméras ou d'autres paramètres. Cette figure permet en outre de voir un exemple de disposition de moyens d'entrainement des tapis à savoir des moteurs 18 couplés aux rouleaux avals 11 des premier et seconds tapis. Toujours dans le cas où le dispositif comporte un premier tapis sur lequel est réalisé l'alignement des objets à trier et au moins un second tapis sur lequel est réalisé la détection des objets et la séparation des objets, il est possible de donner au premier tapis une vitesse de défilement différente de la vitesse de défilement du ou des seconds tapis. Dans ce cas, choisir une vitesse de défilement des seconds tapis plus importante de celle du premier tapis va permettre d'éviter les bourrages et d'écarter les objets dans le sens de défilement du ou des seconds tapis. Ceci permet une meilleure séparation des objets et un fonctionnement plus efficace du système de détection. Lorsque le second tapis est un tapis à bande étroite, on en dimensionnera sa largeur pour permettre de recevoir la ligne d'objet et ménager des bordures de largeur suffisantes pour que les objets ne tombent pas mais limitées pour réduire l'inertie du tapis et permettre de disposer le dispositif d'éjection des débris commodément et au plus près de la ligne d'objets.25 REVENDICATIONS1 - Dispositif de détection et de tri d'objets comportant au moins un tapis convoyeur (1, 2a, 2b) à une première extrémité duquel sont déposés les objets, des moyens de reconnaissance des objets comportant au moins une caméra (3, 3a, 3b) disposée en regard du tapis et des moyens de tri (4, 4a, 4b) commandés en fonction de données reçues des moyens de reconnaissance, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (5a, 5b, 5c, 5d) d'alignement des objets dans la direction de déplacement du tapis en sorte de disposer les objets en ligne dans la direction de déplacement du tapis. 2 - Dispositif de détection et de tri d'objets selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en amont du tapis un dispositif calibreur (6) adapté à séparer (7a, 7b) les objets selon un critère de taille en au moins deux rangées d'objets disjointes. 3 - Dispositif de détection et de tri d'objets selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (5a, 5b, 5c, 5d) d'alignement des 15 objets pour chaque rangée d'objets. 4 - Dispositif de détection et de tri d'objets selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit au moins un tapis (1, 2a, 2b) est transparent au moins au niveau de la ou des lignes d'objets. 5 - Dispositif de détection et de tri d'objets selon la revendication 4, 20 caractérisé en ce que les moyens de reconnaissance des objets comportent une source de lumière (8) en regard d'une face du tapis et une caméra en regard de l'autre face du tapis, la source de lumière éclairant au travers des objets et du tapis. 6 - Dispositif de détection et de tri d'objets selon l'une quelconque des 25 revendications 1 à 3 caractérisé en ce que ledit au moins un tapis se divise selon sa direction de déplacement en un premier tapis (1) pourvu desdits moyens (5a, 5b, 5c, 5d) d'alignement et en au moins un second tapis (2a, 2b) recevant une ligne d'objets à trier et en regard duquel est disposé ladite au moins une caméra (3a, 3b). 30 7 - Dispositif de détection et de tri d'objets selon la revendication 7 caractérisé en ce que ledit au moins un second tapis est un tapis à bande étroite. 8 - Dispositif de détection et de tri d'objets selon la revendication 6 ou 7 caractérisé en ce que ledit au moins un second tapis est entraîné à une vitesse supérieure à la vitesse du premier tapis. 9 - Dispositif de détection et de tri d'objets selon l'une quelconque des 5 revendications 6 à 8, caractérisé en ce que ledit second tapis (2a, 2b) est transparent au moins au niveau de la ou des lignes d'objets. 10 - Dispositif de détection et de tri d'objets selon la revendication 9, caractérisé en ce que les moyens de reconnaissance des objets comportent une source de lumière (8) en regard d'une face du second tapis et une caméra (3a, 3b) 10 en regard de l'autre face du second tapis, la source de lumière éclairant au travers des objets et du second tapis. 11 - Dispositif de détection et de tri d'objets selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les moyens de tri (4, 4a, 4b) comportent un dispositif d'éjection d'objets détectés comme rebut. 15 12 - Dispositif de détection et de tri d'objets selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte une succession de postes de tri munis chacun de moyens de reconnaissance et de moyens de tri commandés en fonction des données reçues desdits moyens de reconnaissance. 20