Brevet FR3044801A1 — publié le 20170609

- 1 - Domaine technique La présente invention relève du domaine du tri automatique d'articles, en particulier des articles fins de 5 grande surface tels que des moyens de paiement sous forme papier. L'invention concerne plus particulièrement un dispositif permettant d'orienter des articles selon un trajet défini et disposant de moyens de détermination du 10 positionnement et/ou de la vitesse d'un volet directionnel mobile entre au moins deux positions. Technique antérieure Les moyens de paiement sous forme papier (chèques, 15 tickets restaurant, chèques cadeau, billets de banque...), sont toujours employés, bien qu'en moindre proportion comparativement aux moyens de paiement électroniques. Il est donc indispensable de disposer d'appareils automatiques précis et rapides pour le traitement et le tri 20 de ces articles. La gestion du positionnement des volets directionnels est donc cruciale, afin d'éviter tout blocage ou toute erreur d'aiguillage lors du tri qui s'effectue à grande vitesse. 25 Les appareils existant comprennent notamment un module de tri équipé d'un dispositif d'orientation d'articles. Généralement, ce dispositif d'orientation est disposé le long du trajet des articles et comprend un volet directionnel susceptible de prendre un nombre défini de 30 positions, chacune d'entre elles étant associée à une zone de stockage distincte. Pour détecter la position d'un volet directionnel, plusieurs techniques existent. L'une d'elles consiste à 3044801 - 2 - employer des sérigraphies ou des étiquettes présentant des motifs particuliers détectables par exemple par une cellule optique. Il existe un besoin d'amélioration de ce type de 5 dispositifs. En effet, ceux-ci peuvent présenter des défaillances dues à l'exposition à la poussière ou en cas d'altération des motifs dont ils dépendent. Enfin, il est souhaitable de disposer d'équipements aisément adaptables selon les besoins, entre autres afin de limiter les coûts 10 de maintenance. Exposé de l'invention La présente invention a pour but de proposer une alternative aux dispositifs existants et vise à proposer un 15 dispositif d'orientation d'articles rapide, aisément modifiable et robuste à l'usure, pour lequel l'incertitude de positionnement est réduite et permettant de trier un volume important d'articles. Dans le cadre de la présente demande, le terme 20 « documents sous forme papier » désigne plus spécifiquement des documents du type moyens de paiement tels que chèques bancaires, tickets restaurant, chèques cadeaux, chèques service, bons d'échange, billets de banque, tout document servant au paiement d'un service, d'une prestation ou d'un 25 objet, plus généralement, tout document valeurs fiduciaires. Il désigne également tout document portant une ou des informations légales, financières ou informatives (tels que des bulletins de vote). Le terme « trajet défini » fait référence à un trajet 30 global déterminé au préalable, fonction notamment des informations relevées sur l'article lors d'une étape de détection antérieure à l'étape de tri de l'article. Le terme trajet « amont » et le terme trajet « aval » désignent les portions d'un trajet défini se situant 3044801 - 3 respectivement juste avant et après un dispositif d'orientation d'articles. Généralement, le trajet défini correspond à un parcours linéaire, c'est à dire sans retour en arrière, de l'article depuis son introduction dans l'appareil de traitement jusqu'à sa sortie vers sa destination finale. Cette destination finale étant associée à une zone de stockage spécifique liée aux informations relevées au préalable sur l'article. Afin de décrire l'invention, on choisi comme orientation de référence l'axe vertical A. Le trajet d'un article est compris dans un plan horizontal perpendiculaire l'axe vertical A. Par ailleurs, on entend par « position du volet directionnel » 15 la position angulaire de ce volet, autour de l'axe A. L'invention concerne un dispositif d'orientation pour le tri d'articles apte à orienter chaque article le long d'un trajet défini vers une destination désirée. Avantageusement, ce dispositif est inclus dans un module de 20 tri. Ce dispositif est remarquable en ce qu'il comprend un volet directionnel monté mobile en rotation autour dudit axe vertical A, des moyens d'entraînement de ce volet directionnel, au moins un moyen de codage comportant une 25 face active et dont le déplacement est lié au déplacement dudit volet directionnel, au moins un moyen de mesure et de détection comprenant au moins une source et au moins un détecteur, ladite source étant orientée vers ladite face active et étant apte à émettre au moins un signal , tel 30 qu'un signal optique, et ledit détecteur étant apte à recevoir au moins un signal, ledit moyen de mesure et de détection étant apte à détecter une position ou une vitesse de rotation dudit volet directionnel sur la base du ou des signaux qui parviennent audit détecteur suite à 3044801 - 4 - l'interaction entre ladite source et ledit moyen de codage. Ledit volet directionnel est mobile entre au moins deux positions. Chacune de ces positions permet de collecter et d'orienter l'article à trier vers un trajet 5 aval spécifique (parmi au moins deux trajets aval possibles) depuis le trajet amont. Ce trajet amont peut être unique ou non. Par ailleurs, le passage des articles se fait par exemple séquentiellement un à un à travers le volet 10 directionnel. Ledit moyen de codage est entraîné en mouvement par ledit volet directionnel. Ainsi le moyen de codage peut par exemple être entraîné en translation ou en rotation. Avantageusement, ledit moyen de codage et ledit volet 15 directionnel sont disposés coaxialement selon l'axe vertical A. Afin de mieux décrire le moyen de codage, on précisera que l'on entend par face « active » le fait que cette face du moyen de codage est impactée et/ou balayée par le ou les 20 signaux, par exemple optiques, émis par la ou les sources dudit moyen de mesure et de détection. La détection de position et/ou de vitesse dudit volet directionnel s'effectue par l'interprétation de l'arrangement (« permutations avec répétitions » au sens 25 mathématique) des signaux (reçus ou non) au niveau du ou des détecteurs après qu'ils ont été émis par la ou les sources et ont subi une interaction avec le moyen de codage. Préférentiellement, ledit moyen de mesure et de 30 détection est constitué d'au moins un commutateur optique à fourche. L'emploi d'un tel moyen de mesure et de détection accroît la longévité du système, puisqu'il permet notamment de s'affranchir de l'utilisation de sérigraphies ou d'étiquettes, qui peuvent s'user et/ou se décoller. 3044801 - 5 - Encore plus préférentiellement, le faisceau permettant la détection du moyen de codage lors de son passage dans la fente est un faisceau infrarouge. Dans ce dernier cas, un gain important est réalisé en termes de fiabilité du 5 système, puisque les composants électroniques peuvent être complètement encapsulés et protégés de la poussière. Avantageusement, ledit moyen de codage comporte au moins une zone passive et/ou au moins une zone active. On entend par « zone passive », le fait que cette zone 10 du moyen de codage n'interagit pas avec les signaux émis par la ou les sources dudit moyen de mesure et de détection. Ladite zone passive ne modifie pas ou n'altère pas les signaux émis. Elle peut par exemple laisser passer ou transmettre ces signaux. On entend par « zone active », le fait que cette zone du moyen de codage interagit avec la ou les sources dudit moyen de mesure et de détection. Cette interaction peut par exemple se caractériser par le fait de stopper, dévier, altérer, modifier, transmettre ou réfléchir le ou les signaux émis par la ou lesdites sources. Avantageusement, ladite zone passive est un évidement. On entend par évidement un enlèvement de matière qui crée par exemple une ouverture traversant de part en part ledit moyen de codage depuis sa face active jusqu'à la face opposée, de façon à ce que le ou les signaux émis par la ou les sources soient détectés par le ou les détecteurs. L'invention concerne également un module de tri d'articles remarquable en ce qu'il comprend au moins un dispositif d'orientation présenté précédemment et des moyens de transfert, tels qu'un système à galets et courroies, pour acheminer les articles après leur orientation vers une zone de stockage prédéterminée. L'invention concerne enfin un appareil de traitement d'un article, du type lecteur-scanner-trieur, remarquable 3044801 - 6 - en ce qu'il comprend un module de traitement des articles situé entre un module d'alimentation fournissant ces mêmes articles et un module de tri. De façon générale, on constate aisément que l'ensemble 5 constitué par le ou les moyens de mesure et de détection et le ou les moyens de codage de la présente invention permet de connaître à tout instant la position du volet (orienté à gauche, au milieu ou à droite) et permettent ainsi de s'affranchir des butées mécaniques utilisées dans les 10 dispositifs connus. Lorsque l'appareil n'est pas alimenté, le moteur électrique ne maintient pas le volet directionnel en position. A chaque mise sous tension, la recherche d'une position connue est nécessaire. Cela s'effectue avec une faible alimentation en courant du 15 moteur tout en recherchant la transition droite/milieu ou gauche/milieu permettant d'étalonner le dispositif. La suppression des butées et le faible courant appliqué pour cette recherche de position initiale rend le dispositif peu bruyant et sans mouvement brusque du volet directionnel. Un 20 article qui serait éventuellement bloqué dans le volet directionnel, ne serait donc pas abîmé lors de l'initialisation. Enfin, le dispositif selon l'invention est conçu de façon à simplifier les opérations de maintenance comparativement aux dispositifs antérieurs. En 25 effet, d'une part il ne requiert aucune opération de calibration, et d'autre part le nombre de pièces mécaniques qu'il met en oeuvre est moindre. Brève description des dessins 30 D'autres avantages et caractéristiques ressortiront mieux de la description qui va suivre du dispositif d'orientation d'articles et des moyens de détermination de la position et/ou de la vitesse dudit volet directionnel, en référence aux dessins sur lesquels : 3044801 - 7 - - la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif d'orientation d'articles selon le mode de réalisation préféré de l'invention, - la figure 2 est un tableau présentant un exemple de 5 détection de diverses positions du volet directionnel en fonction de l'arrangement des signaux issus de l'interaction entre les sources et le moyen de codage, - la figure 3 est une vue en perspective d'une variante d'un dispositif d'orientation d'articles selon 10 l'invention, - la figure 4 est une vue en plan schématique simplifié d'un module de tri comprenant plusieurs dispositifs d'orientation conforme à l'invention. 15 Meilleure manière de réaliser l'invention L'invention concerne un dispositif d'orientation d'articles qui peut par exemple équiper un appareil de traitement de type « lecteur-scanner-trieur » ou « lecteurscanner-endosseur/encodeur et trieur », utilisé pour le 20 traitement des chèques dans les administrations bancaires ou chez des commerçants. On décrira ci-après un mode de réalisation particulier du dispositif d'orientation d'articles comprenant un volet directionnel configure pour être 25 orienté selon trois positions respectives. Par convention, ces trois positions sont appelées « droite », « milieu» et « gauche », prises en référence à la direction de progression d'un article le long d'un trajet défini. Les positions « gauche » et « droite » du volet sont 30 associées à des trajets aval sensiblement perpendiculaires audit trajet défini, à gauche et à droite respectivement. Bien entendu, le volet peut avoir d'autres positions, (au moins deux), pour orienter les articles vers leur destination finale, sans sortir du cadre de l'invention. 3044801 - 8 - On décrira ce mode de réalisation préféré du dispositif d'orientation selon l'invention en référence aux figures 1 et 2 et 4. Le dispositif d'orientation 1 est capable d'orienter 5 les articles vers des zones de stockage prévues pour les accueillir. Il est disposé au niveau d'un croisement de portions de trajets guidant chacune les articles vers leur zone de stockage finale dédiée. Ainsi, le dispositif d'orientation 1 d'articles selon 10 l'invention, comprend un volet directionnel 2 monté mobile en rotation autour de l'axe vertical A, entre au moins deux positions. Les moyens d'entraînement 4 dudit volet directionnel 2 comprennent un moteur électrique pas-à-pas 41, et ledit volet directionnel est couplé à l'arbre de 15 rotation 42 dudit moteur électrique 41. Le volet directionnel 2 et le moteur électrique 41 sont assemblés de part et d'autre d'une platine 3 horizontale. Le volet directionnel 2 est mobile en rotation autour 20 de l'axe vertical A entre une première position dans laquelle un article est orienté tout droit (ou milieu), une deuxième position dans laquelle l'article est orienté vers la droite, et une troisième position dans laquelle l'article est orienté vers la gauche (figure 4). 25 Le volet directionnel 2 est composé de deux parties semi-cylindriques 21a-21b comprenant des organes de guidage 22a-22b-22c-22d et espacées par une fente 23 permettant le passage des articles séquentiellement un à un à travers le volet directionnel 2. 30 Le moteur électrique 41 est configure pour contrôler la position et/ou la vitesse du volet directionnel 2. Il peut être commandé par un système de commande à impulsions simple qui lui permet de transformer une impulsion électrique envoyée par le système en un mouvement angulaire 3044801 - 9 - de sorte qu'en fonction de l'impulsion, le moteur avance de plusieurs pas et prend une position correspondant à une position souhaitée du volet directionnel 2. En pratique, au repos, lorsque le moteur électrique 41 5 est à l'arrêt, le volet directionnel 2 est mis en position « milieu ». Lorsque le moteur électrique 41 tourne de quelques pas, le volet 2 prend la position droite, gauche ou milieu en fonction d'une consigne reçue par le moteur 10 électrique 41. Le moyen de mesure et de détection 6 et le moyen de codage 5 sont disposés entre lesdits organes de guidage 22a-22b-22c-22d dudit volet 2 et le moteur électrique 41. Le moyen de mesure et de détection 6, comprenant deux 15 sources 61a-61b et deux détecteurs 62a-62b, permet de détecter une position ou une vitesse de rotation dudit volet directionnel 2 sur la base des signaux optiques qui parviennent auxdits détecteurs 62a-62b suite à l'interaction entre lesdites source 61a-61b et un moyen de 20 codage 5. Les sources 61a-61b et les détecteurs 62a-62b se font face, sont orientés selon un axe parallèle à l'axe vertical A, et sont disposés de part et d'autre dudit moyen de codage 5. 25 En outre, le moyen de mesure et de détection 6, comprend un moyen de guidage 63 pour faciliter le réglage de la position « milieu » du volet 2. Un tel réglage est indispensable au moment du montage mécanique du système, et peut être renouvelé si nécessaire par la suite, lors des 30 opérations de maintenance. Dans la variante représentée à la figure 1, ledit moyen de guidage 63 est constitué d'une pièce de forme semi-circulaire disposée concentriquement à l'axe du volet directionnel 2, et munie d'un orifice de réglage 64 à son extrémité libre. 3044801 - 10 - Par ailleurs, ledit moyen de guidage 63 dispose préférentiellement d'un moyen de fixation 65 accessible et ajustable en position au moyen d'un outil approprié, tel qu'une clé 6 pans. 5 Pour un dispositif 1 selon la variante représentée à la figure 1, le réglage s'effectue en insérant une tige de guidage dans l'orifice 64 afin de permettre le positionnement adéquat de la pièce, le moyen de guidage 63 étant alors libre de pivoter selon l'axe dudit orifice 64. 10 Lorsque la pièce est correctement placée, le moyen de mesure et de détection 6 est verrouillé en position via ledit moyen de fixation 65, et la tige de guidage retirée. Le moyen de codage 5 est une plaque circulaire comprenant des évidements et qui est solidaire dudit volet 15 directionnel 2. Cette plaque est disposée horizontalement, coaxialement audit volet directionnel 2 et est entraînée en rotation par celui-ci. Sa face supérieure est ladite face active 51 impactée et/ou balayée par les signaux émis par les sources 61a-61b. 20 Ainsi, le dispositif d'orientation 1 selon l'invention permet de connaître la position et/ou la vitesse du volet directionnel 2 en n'ayant recours à aucun autre élément extérieur. L'exemple donné à la figure 2 présente les 25 configurations possibles pour la détection de huit positions du volet directionnel 2 lorsque l'on emploie un dispositif mettant en oeuvre trois sources 61 et trois détecteurs 62 dans un même moyen de mesure et de détection 6. Un signal qui a été transmis au détecteur est compris en 30 tant que « 1 », tandis qu'un signal non transmis est compris en tant que « 0 ». Il permet également de réguler de manière automatique et rapide la position angulaire du volet directionnel 2 pour l'amener à prendre la position voulue en conditions 3044801 habituelles d'utilisation. De plus, l'utilisation d'un moteur pas à pas pour déplacer le volet directionnel 2 rend le dispositif d'orientation rapide, robuste à l'usure et simple de 5 réalisation. Par ailleurs, on comprend bien que plus le nombre de positions souhaitées pour le volet est élevé, plus il y aura d'évidements 71, 72 dans la plaque circulaire employée en tant que moyen de codage 5. 10 La figure 4 représente un exemple de module de tri 10, comprenant plusieurs zones de stockage 11a, llb ; 12a, 12b ; 13a, 13b ; 14a, 14b ; 15 réparties de part et d'autre du trajet défini. Pour transporter les articles séquentiellement vers 15 une zone de stockage précise, le module de tri 10 comprend des moyens de transfert de l'article, par exemple selon un système à galets et courroies. Les zones de stockage 11a, llb ; 12a, 12b ; 13a, 13b ; 14a, 14b ont une taille adaptée aux articles, ainsi qu'à la 20 quantité d'articles, qu'elles doivent accueillir. Elles peuvent faire partie intégrante du module de tri 10 ou peuvent être amovibles par rapport à ce module, rendant l'ensemble modulable. Dans l'exemple de la figure 4, les paires de zones de 25 stockage 11a, llb ; 12a, 12b ; 13a, 13b ; 14a, 14b sont disposées de sorte que chaque paire soit perpendiculaire au trajet défini et est parallèle aux autres paires de zones de stockage selon la progression des articles à trier. Dans cette configuration, le module de tri 10 comprend 30 un dispositif d'orientation 1 d'articles par paire de zones de stockage. Ces dispositifs sont alors synchronisés de sorte que le premier dispositif d'orientation 1 placé au début de la chaîne puisse accomplir sa tâche avant que les dispositifs suivants ne soient sollicités pour transporter 3044801 - 12 - les articles vers les zones auxquelles ils sont destinés. Description d'un autre mode de réalisation de l'invention Selon une variante de réalisation représentée à la 5 figure 3, le dispositif d'orientation la d'articles diffère du dispositif d'orientation 1 présenté à la figure 1 en ce qu'il présente une texturation de surface 8 au niveau de la base du volet directionnel 2 et en ce que le moyen de codage 5 qu'il comprend n'est pas solidaire dudit volet 2. 10 Selon cette variante, la texturation de surface 8 consiste en des dentelures et permet le couplage dudit volet directionnel 2 au moyen de codage 5a externe qui est une roue dentée. Ce type d'assemblage présente un intérêt particulier 15 dans le cas où le module de tri 10 (fig. 4), et plus généralement l'appareil de traitement, comprenant le dispositif d'orientation la doit être adapté, afin que le volet directionnel 2 puisse prendre un nombre plus élevé ou plus restreint de positions. Dans ce cas, il suffit de 20 changer ledit moyen de codage 5a, sans changer l'intégralité du dispositif d'orientation la. Possibilité d'application industrielle On comprend bien que le dispositif d'orientation 1 25 d'articles selon l'invention s'applique plus particulièrement aux appareils comportant une fonction de tri, comme les appareils de traitement de type « lecteurscanner-endosseur/encodeur-trieur » pour traiter les moyens de paiement (chèques bancaires, billets de banque), les 30 bulletins de vote ou tout autre document papier. Enfin, il va de soi que la présente invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution décrites ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe. REVENDICATIONS1 - Dispositif d'orientation (1) pour le tri d'articles, disposé selon un axe vertical A, étant apte à orienter ledit article le long d'un trajet défini vers une destination désirée et étant caractérisé en ce qu'il comprend un volet directionnel (2) monté mobile en rotation autour dudit axe vertical A, des moyens d'entraînement (4) de ce volet directionnel (2), au moins un moyen de codage (5) comportant une face active (51) et dont le déplacement est lié au déplacement dudit volet directionnel (2), au moins un moyen de mesure et de détection (6) comprenant au moins une source (61a, 61b) et au moins un détecteur (62a, 62b), ladite source (61a, 61b) étant orientée vers ladite face active (51) et étant apte à émettre au moins un signal, tel qu'un signal optique, et ledit détecteur (62a, 62b) étant apte à recevoir au moins un signal, ledit moyen de mesure et de détection (6) étant apte à détecter une position ou une vitesse de rotation dudit volet directionnel (2) par l'interprétation du ou des signaux au niveau dudit détecteur (62a, 62b) suite à l'interaction entre ladite source (61a, 61b) et ledit moyen de codage (5). 2 - Dispositif (1) selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit volet directionnel (2) est 25 orienté selon l'axe vertical A et est mobile entre au moins deux positions. 3 - Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les moyens 30 d'entraînement (4) dudit volet directionnel (2) comprennent un moteur électrique (41), tel qu'un moteur pas-à-pas. 4 - Dispositif (1) selon l'une quelconque des 3044801 - 14 - revendications précédentes caractérisé en ce que ledit volet directionnel (2) est couplé à l'arbre de rotation (42) dudit moteur électrique (41). 5 5 - Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que ledit moyen de codage (5) est entraîné en mouvement par ledit volet directionnel (2). 10 6 - Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que ledit moyen de codage (5) est solidaire dudit volet directionnel (2). 15 7 - Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6 caractérisé en ce que ledit moyen de codage (5) et ledit volet directionnel (2) sont disposés coaxialement. 20 8 - Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 5 à 7 caractérisé en ce que ledit moyen de codage (5) est une plaque circulaire dont la face supérieure est ladite face active (51). 9 - Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 5 à 8 caractérisé en ce que ledit moyen de codage (5) comporte au moins une zone passive (53) n'interagissant pas avec ladite source (61a, 61b) et/ou au moins une zone active (54) interagissant avec ladite source (61a, 61b). 10 - Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que ladite face active (51) est disposée selon un plan P 3044801 - 15 - perpendiculaire à l'axe vertical A. 11 - Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que ladite 5 source (61a, 61b) est orientée vers ladite face active (51) selon un axe parallèle à l'axe vertical A. 12 - Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que ledit 10 détecteur (62a, 62b) et ladite source (61a, 61b) se font face et sont disposés de part et d'autre dudit moyen de codage (5). 13 - Dispositif (1) selon l'une quelconque des 15 revendications 9 à 12 caractérisé en ce que ladite zone passive (53) est un évidement. 14 - Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit 20 moyen de mesure et de détection (6) comprend un moyen de guidage (63) pour guider le réglage de la position « milieu » dudit volet directionnel (2). 15 - Module de tri (10) d'un article caractérisé en 25 ce qu'il comprend au moins un dispositif d'orientation (1), dans une direction souhaitée, de l'article selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, et des moyens de transfert pour acheminer cet article après son orientation vers une zone de stockage prédéterminée (11a,11b ; 30 12a,12b ; 13a,13b ; 14a,14b ; 15) située en aval dudit dispositif d'orientation (1). 16 - Appareil de traitement d'un article, du type lecteur-scanner-trieur, caractérisé en ce qu'il comprend au 3044801 - 16 - moins un module de traitement des articles situé entre au moins un module d'alimentation fournissant ces articles et au moins un module de tri (10) selon la revendication 15 pour trier et stocker l'article après son traitement.