Brevet FR3098738A1 — publié le 20210122

Description Titre de l'invention : Installation pour l'évaluation de la qualité d'un lot de produits alimentaires et procédé pour sa mise en oeuvre [0001] La présente invention concerne le domaine du contrôle qualité de produits ali- mentaires, tels que notamment des tubercules. [0002] Plus précisément, elle a pour objet une installation et un procédé destinés à être utilisés par des laboratoires de contrôle, en vue de déterminer le pourcentage de produits atteints de maladies ou présentant des défauts, à partir de lots prélevés sur les dernières récoltes. [0003] Des solutions pour trier automatiquement des fruits ou des légumes, et supprimer ceux présentant des défauts avant la commercialisation, sont d'ores et déjà disponibles sur le marché ou ont fait l'objet de publications. [0004] Ainsi, le document EP 1 701 807 décrit un dispositif pour le tri et l'élimination de pommes de terre abîmées, commandé par des moyens de traitement d'images associés à une caméra sous laquelle des rangées de pommes de terresont acheminées au moyen d'un tapis de transport à rouleaux. [0005] Une autre installation dédiée au tri de pommes de terre, connue de la pu- blication CN 106872473, prévoit quant à elle la mise en oeuvre d'une technique d'apprentissage par réseau neuronal à convolution, basée sur l'utilisation d'une bibliothèque d'images, pour reconnaître et écarter les produits altérés. [0006] Le but de la présente invention est de fournir une solution quelque peu différente de celles mentionnées ci-dessus, en ce sens qu'elle est dédiée non pas au tri des produits avant leur commercialisation, mais uniquement à l'obtention de données statistiques permettant de disposer d'informations pertinentes, par exemple sous forme de pourcentages de produits atteints de maladies données. [0007] En d'autres termes, l'installation et le procédé selon l'invention sont destinés à être utilisés pour caractériser des échantillons de produits et fournir des données susceptibles d'être exploitées notamment dans le cadre de travaux d'amélioration variétale, ou par les producteurs pour sélectionner des semences conduisant au minimum de rebuts, etc. [0008] Dans ce contexte, un objectif de l'invention est de fournir une solution permettant à la fois d'éviter tout chevauchement ou entassement intempestif des produits sur la table d'inspection et toute discontinuité du processus d'alimentation du poste d'examen en vue d'optimiser ce dernier, qu'il soit automatisé ou effectué par un opérateur. En somme, l'invention a pour objectif de garantir une répartition uniforme des produits sur la table d'inspection, 2 permettant de les visualiser tous intégralement, ainsi que d'assurer une alimentation soutenue des moyens d'inspection et par conséquent des cadences améliorées. [0009] A cet effet, l'invention a pour objet une installation pour l'évaluation de la qualité d'un lot de produits alimentaires, tel que notamment un lot de pommes de terre, comportant un dispositif de lavage du lot muni d'un tambour destiné à se déplacer en rotation autour de son axe à une vitesse 0, présentant une extrémité d'introduction du lot, des moyens d'éjection, au moins après chaque rotation du tambour d'un tour complet, de fractions du lot, au niveau d'une extrémité de sortie, en face de laquelle est monté en rotation entre différentes positions, autour d'un axe aligné avec l'axe du tambour, un volet conformé pour interdire ou permettre un déversement des fractions à travers une ouverture de sortie dont les dimensions sont tributaires de la position du volet et communiquant avec une zone d'une table d'inspection configurée pour se déplacer à une vitesse v le long d'un axe perpendiculaire à l'axe du tambour, ladite zone comportant n paires de rouleaux ménageant chacune une gorge de réception d'une rangée de produits issus de ladite fraction, d'axe parallèle à l'axe du tambour,ladite installation étant caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens pour garantir un déversement à travers l'ouverture de sortie de fractions successives comportant une quantité sensiblement constante de produits, ainsi que des moyens pour assurer une répartition régulière des produits le long de chacune des gorges que comporte ladite zone de la table d'inspection. [0010] Conformément à une variante de réalisation préférentielle, l'installation selon l'invention comporte des moyens pour assujettir la position du volet et/ou la vitesse de rotation du tambour au moins à la quantité de produits contenus dans le tambour. [0011] Afin d'optimiser le processus d'examen des produits, il est souhaitable que chaque fraction soit déversée sur une nouvelle zone de la table d'inspection avec laquelle communique le dispositif de lavage et que la quantité que contient chaque fraction déversée corresponde à la quantité nécessaire pour remplir les gorges de chaque zone. Une synchronisation de la vitesse de rotation du tambour avec la vitesse de défilement de la table d'inspection permet lors du démarrage du processus, d'obtenir ce résultat. [0012] Par ailleurs, la quantité de produits que comporte chaque fraction doit rester sensiblement constante, pour qu'au moment de son éjection du tambour chaque fraction successive remplisse à nouveau les gorges de la zone de la table se présentant alors en face de l'ouverture de sortie. [0013] Afin de garantir un déversement de fractions de quantité constante, il a été 3 imaginé dans le cadre de l'invention d'augmenter progressivement la dimension de l'ouverture de sortie, de manière à favoriser l'écoulement des produits malgré une quantité résiduelle contenue dans le tambour toujours plus faible. [0014] Plus précisément, la détermination de la quantité de produits subsistant dans le tambour au fur et à mesure du traitement du lot permet d'extrapoler la quantité de produits susceptibles de franchir l'ouverture de sortie et par conséquent de prévoir le cas échéant un déplacement forcé, manuel ou automatisé, du volet pour atteindre une dimension de l'ouverture de sortie autorisant un déversement d'une quantitésensiblement constante de produits. [0015] D'autre part, il a également été prévu de modifier la vitesse de rotation du tambour, en l'accélérant, lorsque la quantité de produits que le tambour contient diminue à tel point que le fait d'augmenter la dimension de l'ouverture de sortie n'est plus un critère suffisant pour garantir l'éjection de fractions de quantité sensiblement constante. [0016] Selon une option envisageable, les moyens pour assujettir la position du volet et/ ou la vitesse de rotation du tambour au moins à la quantité de produits contenus dans le tambour peuvent comporter un détecteur de produits, notamment du type à infra-rouge ou à ultra-sons ou tout moyen équivalent, placé au voisinage de l'ouverture de sortie. [0017] La mise en oeuvre d'un tel capteur permet en fait de déduire la quantité de produits présente dans le tambour à partir de la quantité déversée identifiée et de la quantité initialement introduite et par conséquent de prévoir le déplacement du volet et l'éventuel intervention nécessaire sur ce dernier pour préserver la sortie d'une quantité constante de produits à travers l'ouverture de sortie. [0018] Conformément à une variante de réalisation préférentielle, l'installation selon l'invention est par ailleurs pilotée par des moyens informatiques comportant une application logicielle exécutée pour exploiter des données préalablement fournies relatives à la quantité, le cas échéant au calibre des produits formant chaque lot introduit, et à la vitesse v de la table d'inspection, afin de provoquer, à un instant t, la rotation du volet vers une position donnée ou modifier, à un instant tl, la vitesse de rotation 0 du tambour. [0019] D'autre part, dans le cadre de l'invention, il a également été prévu de compléter l'installation par une goulotte intercalée entre l'ouverture de sortie et un déflecteur configuré pour répartir les produits déversés dans les différentes gorges, et pour surplomber la zone de la table d'inspection avec laquelle l'ouverture de sortie communique. [0020] Selon une caractéristique de l'invention, le déflecteur peut présenter une structure dans laquelle il comporte une paroi s'étendant perpendiculairement à la table d'inspection, sur toute la largeur de celui-ci, et dont la face orientée en direction de la zone de la table d'inspection communiquant avec l'ouverture de sortie du dispositif de lavage présente une portion concave prolongeant ladite goulotte et une portion convexe reliée à la portion concave. [0021] L'installation selon l'invention comporte par ailleurs préférentiellement au moins une caméra suspendue au-dessus de la table d'inspection, en aval du dispositif de lavage, et reliée à des moyens de traitement d'images. [0022] Il est également prévu de munir la table d'inspection de rouleaux montés mobiles en rotation autour de leur axe, permettant un retournement des produits dans les gorges au fur et à mesure du défilement du tapis à travers le poste d'inspection et par conséquent un examen de l'ensemble de leur apparence externe. [0023] Par ailleurs, les moyens d'éjection du dispositif de lavage comportent au moins un serpentin ou au moins une pelle. [0024] L'invention concerne également un procédé pour la mise en oeuvre de l'installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que : [0025] - on définit une vitesse de défilement v fixe de la table d'inspection, [0026] - on synchronise la vitesse de rotation du tambour du dispositif de lavage avec la vitesse de défilement v de la table d'inspection, [0027] - on pilote le déplacement du volet et, le cas échéant, la vitesse de rotation du tambour à partir de données relatives au moins à la quantité de produits présents dans le tambour à un instant t. [0028] La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description faite en référence à la figure annexée, fournie à titre d'exemple non limitatif d'une variante de réalisation d'une installation 1 selon l'invention mise en oeuvre dans le cadre de l'évaluation de la qualité d'un lot de pommes de terre 2. [0029] En référence aux figures, l'installation 1 comporte un dispositif de lavage 3 des pommes de terre 2, une table d'inspection 4 à rouleaux 40 et une caméra 5 reliée à des moyens informatiques de traitement d'images (non illustrés) disposéeen aval du dispositif de lavage 3. [0030] Le dispositif de lavage 3 est constitué d'un tambour 30 présentant une extrémité d'introduction 32 au travers de laquelle des lots, par exemple de 25 kg de pommes de terre 2, sont introduits via une goulotte d'alimentation 31. [0031] Au cours de l'étape de lavage des pommes de terre 2, le tambour 30 se déplace en rotation autour de son axe X à une vitesse 0,dans le sens anti-horaire indiqué par la flèche F. [0032] Un serpentin 33, s'étendant de manière hélicoïdale sur la face interne du tambour 3, permet l'éjection, après chaque rotation du tambour 3 d'un tour complet, de fractions du lot de pommes de terre 2, au niveau d'une extrémité de sortie 34. [0033] En face de celle-ci est monté en rotation entre différentes positions, autour d'un axe aligné avec l'axe X du tambour, un volet 35, par exemple en forme de demi-lune, conformé pour interdire ou permettre un déversement des fractions du lot de pommes de terre 2 à travers une ouverture de sortie 36, dont les dimensions sont tributaires de la position du volet 35. [0034] En somme, le volet 35 est mobile entre une position dans laquelle aucune ouverture de sortie 36 n'est ménagée, et les pommes de terre 2 sont retenues clans le tambour 30, et au moins une position dans laquelle une ouverture de sortie 36 est ménagée et les pommes de terre 2 peuvent s'échapper vers la table d'inspection 4. [0035] Lors de leur déversement à travers l'ouverture de sortie 36, les pommes de terre 2 glissent sur une goulotte 37 qui communique avec une zone 41 de la table d'inspection 4. [0036] Cette dernière est configurée pour se déplacer à une vitesse y, dans le sens indiqué par la flèche Fl, le long d'un axe Y perpendiculaire à l'axe X du tambour 30, et comporte une pluralité de rouleaux 40 ménageant deux à deux une gorge 42 de réception d'une rangée de pommes de terre 2 issues de la fraction déversée, chaque gorge 42 s'étendant parallèlement à l'axe X du tambour 30. Il convient par ailleurs de noter que les rouleaux 40 sont montés mobiles en rotation autour de leur axe de sorte à permettre, au fil du défilement de la table d'inspection 4, une rotation des pommes de terre 2 sur elles-mêmes permettant des prises de vue de l'intégralité de leur structure par la caméra 5. [0037] Comme mentionné ci-dessus, en pratique, lors du démarrage du procédé d'évaluation des pommes de terre, une vitesse v fixe est conférée à la table d'inspection 4 et une vitesse 0 du tambour 30 est déterminée de manière telle que les gorges 42 d'une nouvelle zone 41 se présentent devant la goulotte 37 après chaque tour complet du tambour 30 et peuvent être remplies de la fraction de pommes de terre 2 déversée à travers l'ouverture de sortie 36. [0038] Un détecteur (non illustré) de pommes de terre 2, par exemple à infra-rouge ou à ultra-sons, placé au voisinage de l'ouverture de sortie 36 permet de relever la quantité de pommes de terre 2 déversées après chaque tour du tambour 30 et par conséquent d'en déduire la quantité subsistante à l'intérieur du tambour 30. Conformément à l'invention, les données ainsi déterminées sont ensuite exploitées pour déterminer la quantité de pommes de terre 2 susceptibles de franchir l'ouverture de sortie 36 et provoquer, si nécessaire, lorsque la quantité de 6 pommes de terre 2 contenue dans le tambour 30 baisse, une rotation forcée, manuelle ou automatique, du volet 35 en direction d'une position dans laquelle l'ouverture de sortie 36 présente une dimension telle qu'elle permet la sortie d'une quantité de pommes de terre 2 sensiblement équivalente à celle autorisée par l'ouverture de sortie 36 lors du démarrage du processus d'inspection où le tambour 30 contenait le lot complet de pommes de terre 2. [0039] De préférence toutefois, l'installation 1 est pilotée par des moyens informatiques comportant une application logicielle exécutée pour exploiter des données préalablement fournies relatives à la quantité, le cas échéant au calibre des pommes de terre 2 formant chaque lot introduit, et à la vitesse v de la table d'inspection 4, afin de provoquer, à un instant t, la rotation automatique du volet 35 vers une position donnée. Une telle application logicielle repose également sur des données collectées lors d'opérations de mise au point, permettant de prévoir pour telle quantité ou calibre de pommes de terre 2 présentes dans le tambour, tel déplacement du volet 35 et par conséquent telle intervention forcée sur le volet 35. [0040] De plus, l'application logicielle est également exécutée pour exploiter toutes ces données et augmenter, à un instant tl, la vitesse de rotation 0 du tambour 30, lorsque le fait de déplacer le volet 35 et augmenter les dimensions de l'ouverture de sortie 36 n'est plus suffisant pour aboutir à un déversement d'une quantité sensiblement constante de pommes de terre 2 au moment où une nouvelle zone 41 se présente devant la goulotte 37 et l'ouverture de sortie 36. [0041] Dans le cadre de l'invention, il a par ailleurs été prévu d'équiper l'installation 1 d'un déflecteur 6 configuré pour répartir convenablement les pommes de terre 2 déversées dans les différentes gorges 42. En référence à la figure 1, dans la variante de réalisation illustrée, le déflecteur 6 surplombe la zone 41 de la table d'inspection 4 communiquant avec l'ouverture de sortie 36. Il comporte une paroi 60 s'étendant perpendiculairement à la table d'inspection 4, sur toute la largeur 1 de celle-ci, et dont la face orientée en direction de la zone 41 de la table d'inspection 4 présente une portion concave 61 prolongeant la goulotte 37 et une portion convexe 62 reliée à la portion concave 61. Une telle structure permet de garantir une répartition homogène des pommes de terre 2 dans chacune des gorges 42, quelle que soit leur forme et d'éviter notamment que les pommes de terre 2 de forme ronde, qui peuvent rouler facilement, ne s'entassent toutes au niveau de l'extrémité des gorges 42 la plus éloignée de l'ouverture de sortie 36 et qu'au contraire les pommes de terre 2 de forme irrégulière, peu propice au roulement, ne restent bloquées à proximité de l'ouverture de sortie 36. En fait, lors de leur déversement, les pommes de terre 2 glissent naturellement vers le déflecteur 6 et rebondissent alors sur les portions concave 61 et convexe 62, en 7 direction des gorges 42, le long desquelles elles se répartissent alors de manière régulièrement espacée, sans phénomène de chevauchement. Un examen de l'intégralité de leur structure peut alors être réalisé par la caméra 5, ou bien entendu, un opérateur posté en aval du dispositif de lavage 3. 8 [Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4] REVENDICATIONSInstallation (1) pour l'évaluation de la qualité d'un lot de produits alimentaires, tels que notamment un lot de tubercules, comportant un dispositif de lavage (3) du lot muni d'un tambour (30) destiné à se déplacer en rotation autour de son axe X à une vitesse 0, présentant une extrémité d'introduction (32) du lot, des moyens d'éjection, au moins après chaque rotation du tambour (30) d'un tour complet, de fractions du lot, au niveau d'une extrémité de sortie (34), en face de laquelle est monté en rotation entre différentes positions, autour d'un axe aligné avec l'axe X du tambour (30), un volet (35) conformé pour interdire ou permettre un déversement des fractions à travers une ouverture de sortie (36) dont les dimensions sont tributaires de la position du volet (35) et communiquant avec une zone (41) d'une table d'inspection (4) configurée pour se déplacer à une vitesse v le long d'un axe perpendiculaire à l'axe X du tambour (30), ladite zone (41) comportant une pluralité de rouleaux (40) ménageant deux à deux une gorge (42) de réception d'une rangée de produits issus de ladite fraction, d'axe parallèle à l'axe X du tambour (30), ladite installation étant caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens pour garantir un déversement à travers l'ouverture de sortie (36) de fractions successives comportant une quantité sensiblement constante de produits, ainsi que des moyens pour assurer une répartition régulière des produits le long de chacune des gorges (42) que comporte ladite zone de la table d'inspection (4). Installation (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens pour assujettir la position du volet (35) et/ou la vitesse de rotation 0 du tambour (30) au moins à la quantité de produits contenue dans le tambour (30). Installation (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens pour assujettir la position du volet (35) et/ou la vitesse de rotation 0 du tambour (30) au moins à la quantité de produits contenue dans le tambour (30) comportent un détecteur de produits placé au voisinage de l'ouverture de sortie (36) du tambour (30) du dispositif de lavage (3). Installation (1) selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisée en ce qu'elle est pilotée par des moyens informatiques 9 [Revendication 5] [Revendication 6] [Revendication 7] [Revendication 8] [Revendication 9] [Revendication 10] comportant une application logicielle exécutée pour exploiter des données préalablement fournies relatives à la quantité, le cas échéant au calibre des produits formant chaque lot introduit, et à la vitesse v de la table d'inspection (4), afin de provoquer, à un instant t, la rotation du volet (35) vers une position donnée ou modifier, à un instant tl, la vitesse de rotation () du tambour (30). Installation (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'ouverture de sortie (36) débouche sur une goulotte (37) prolongée par un déflecteur (6) configuré pour répartir les produits déversés dans les différentes gorges (42), et pour surplomber ladite zone (41) de la table d'inspection (4) communiquant avec l'ouverture de sortie (36). Installation (1) selon la revendication 5, caractérisée en ce que le déflecteur (6) comporte une paroi (60) s'étendant perpendiculairement à la table d'inspection (4), sur toute la largeur 1 de celle-ci, et dont la face orientée en direction de la zone (41) de la table (4) en communication avec la goulotte (37) présente une portion concave (61) prolongeant ladite goulotte (37) et une portion convexe (62) reliée à la portion concave (61). Installation (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins une caméra (5) suspendue au-dessus de la table d'inspection (4), en aval du dispositif de lavage (3). Installation (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les rouleaux (40) sont montés mobiles en rotation autour de leur axe. Installation (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens d'éjection du dispositif de lavage (30) comportent au moins un serpentin (33) ou au moins une pelle. Procédé pour la mise en oeuvre de l'installation (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que : - on définit une vitesse de défilement v fixe de la table d'inspection (4), - on synchronise la vitesse de rotation du tambour (30) du dispositif de lavage (3) avec la vitesse de défilement v de la table d'inspection (4), - on pilote le déplacement du volet (35) et, le cas échéant, la vitesse 10 de rotation du tambour (30) à partir de données relatives au moins à la quantité de produits présents dans le tambour (30) à un instant t.