Brevet FR3048369A1 (20170908)
REVENDICATIONS1. Machine (1) d'inspection automatique d'objets individuels (2), arrangés de façon sensiblement monocouche, d'un produit surfacique d'un seul tenant ou de produits particulaires répartis en une couche sensiblement continue, défilant en flux (F) sur un plan de convoyage (3), ladite machine (1) étant, d'une part, apte et destinée à réaliser une discrimination des objets, des produits ou de zones d'un produit surfacique selon leur composition chimique et/ou leur couleur et comportant, d'autre part, au moins un poste d'éclairage (4) et au moins un poste de détection (4') sous lesquels passe le flux (F) à inspecter, le ou chaque poste d'éclairage (4) comprenant notamment des moyens (6) d'application et de focalisation de rayonnements (R) d'inspection, issus d'une ou de plusieurs source(s) (5) incohérente(s) et à large spectre, émettant lesdits rayonnements (R) en direction du plan de convoyage (3) de façon à définir un plan d'éclairage (7), l'intersection dudit plan d'éclairage (7) et du plan de convoyage (3) définissant une ligne d'éclairage (8) s'étendant transversalement à la direction (D) de défilement du flux (F), ainsi qu'une zone d'éclairage focalisé (ZEF) en forme de bande transversale, s'étendant de part et d'autre de ladite ligne d'éclairage (8) et dans le plan de convoyage (3), le ou chaque poste de détection (4') comprenant notamment d'une part, un moyen (9) de détection permettant de balayer périodiquement chaque point de la ligne d'éclairage (8), et recevant en permanence les rayonnements réfléchis par une zone de mesure élémentaire ou pixel (10) s'étendant autour du point courant balayé, ce pixel (10) mobile 25 définissant, au cours du balayage de la ligne d'éclairage (8) par le moyen de détection (9), une zone de détection (ZD) en forme de bande transversale, cette zone (ZD) présentant une dimension (L) selon un axe perpendiculaire à la direction (D) de défilement, correspondant à la largeur d'inspection du poste de détection (4'), et 30 d'autre part, des moyens (9,\n<CLM>\1\tde collecte et de transmission du faisceau (12) de rayonnements multispectraux réfléchis à au moins un dispositif d'acquisition (13), relié à un dispositif d'analyse (14), aptes et destinés à effectuer un traitement du signal contenu dans le pixel (10) et transmis par les moyens de collecte et de transmission (9, 11), 3048369 - 24 - machine (1) caractérisée en ce que la zone d'éclairage focalisée (ZEF) est contenue dans la zone de détection (ZD) sur toute la largeur (L).\n<CLM>\1\tMachine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le pixel mobile balayant (10) présente une extension déterminée dans la 5 direction (D) de l'axe de défilement du flux (F), avec des limites ou bords amont et aval (10'), et en ce que les moyens (5,\n<CLM>\1\td'application et de focalisation sont configurés pour réaliser un confinement de l'éclairage tel que, pendant tout le déplacement du pixel mobile (10) sur ou au voisinage du plan de convoyage (3), les limites ou bords amont et aval de la zone 10 d'éclairage (ZEF) selon la direction (D) de défilement sont toujours contenu(e)s à l'intérieur des limites ou bords amont et aval (10') dudit pixel (10) dans ladite direction (D) de défilement.\n<CLM>\1\tMachine selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la forme du pixel mobile balayant (10) est déterminée par la forme des 15 capteurs ou de l'arrangement de capteurs (15) faisant partie dudit au moins un dispositif (13,\n<CLM>\1\td'acquisition et d'analyse et/ou par la forme de l'ouverture (13') d'admission de rayonnements réfléchis du dispositif (13) comprenant ces capteurs (15), ledit pixel (10) présentant préférentiellement une forme rectangulaire allongée dans la direction (D) de défilement. 20\n<CLM>\1\tMachine selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la zone éclairée (10") du pixel mobile (10) pendant son déplacement de balayage le long de la ligne d'éclairage (8), c'est-à-dire sa surface commune avec la zone d'éclairage focalisée (ZEF), représente moins de 80 % de la superficie totale dudit pixel (10), et avantageusement au moins 30 %, préférentiellement au moins 40 %, de cette superficie.\n<CLM>\1\tMachine selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les moyens d'application et de focalisation comprennent des moyens (6) de réflexion et de confinement des rayonnements issus de la ou des source(s) (5), ainsi que des moyens (16) d'arrêt des rayonnements émis directement par cette ou ces source(s) vers ledit plan de convoyage (3) et situés dans un secteur angulaire (18) déterminé, de sorte que la totalité des rayonnements (R) reçus sur le plan de convoyage (3) passe par le moyen de focalisation (6) et aboutit dans la zone d'éclairage focalisée (ZEF).\n<CLM>\1\tMachine selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la fréquence de balayage définie par le moyen (9) de détection est réglable pour pouvoir être ajustée à la vitesse de défilement du 3048369 - 25 - flux (F) de telle manière que, durant le balayage de deux lignes successives, les zones d'éclairage confiné (ZEF) de chacune de ces lignes éclairent sur le plan de convoyage (3) en défilement des portions en forme de bandes transversales exactement contiguës dans la direction (D) de défilement, de 5 manière à analyser au moins une fois tout point du flux (F) défilant.\n<CLM>\1\tMachine selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la fréquence de balayage définie par le moyen (9) de détection est réglable pour pouvoir être ajustée à la vitesse de défilement du flux (F) de telle manière que, durant le balayage de deux lignes successives, 10 les zones d'éclairage confiné (ZEF) de chacune de ces lignes éclairent sur le plan de convoyage (3) en défilement des surfaces en forme de bandes transversales qui sont soit séparées par une distance fixe et contrôlée, soit présentent un recouvrement sur une distance ou avec un taux fixe et contrôlé(e). 15\n<CLM>\1\tMachine selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le moyen de détection (9) et les moyens (9,\n<CLM>\1\tde collecte et de transmission font partie d'un même arrangement optique correspondant à un poste de détection (4') et comprenant, d'une part, un miroir scanner (9) et au moins un élément focalisant (11) et configuré, 20 d'autre part, pour collecter et transmettre l'image présente dans le pixel (10) à au moins un dispositif (13,\n<CLM>\1\td'acquisition et d'analyse, avantageusement à travers une ouverture d'admission (13') en forme de fente rectangulaire.\n<CLM>\1\tMachine selon la revendication 8, caractérisée en ce que le 25 miroir scanner (9) est un miroir polygonal multifacettes rotatif, dont la vitesse de rotation est réglable, l'élément focalisant (11) pouvant être de type réfractif, tel qu'une lentille, ou de type réfléchissant, tel qu'un miroir parabolique hors d'axe.\n<CLM>\1\tMachine selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, 30 caractérisée en ce qu'elle comprend au moins deux dispositifs d'acquisition (13) distincts, avantageusement de type différents, tels qu'un spectromètre de type NIR pour l'analyse des rayonnements proches infrarouge et un spectromètre de type VIS pour l'analyse des rayonnements visibles, un moyen optique (17) de subdivision du faisceau lumineux (12) des 35 rayonnements réfléchis formant l'image contenue dans le pixel mobile balayant (10) en plusieurs faisceaux secondaires dirigés chacun vers un des dispositifs d'acquisition (13), par exemple du type filtre dichroïque. 3048369 -26-\n<CLM>\1\tMachine selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que le moyen de détection (9), les moyens (9,\n<CLM>\1\tde collecte et de transmission et ledit au moins un dispositif d'acquisition (13) et d'analyse (14) sont regroupés en une unité structurelle et fonctionnelle 5 formant une tête de détection modulaire et correspondant à un poste de détection (4').\n<CLM>\1\tMachine selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que la ligne de focalisation des rayonnements confinés incidents (R), faisant partie du plan d'éclairage (7), est située à une distance 10 (H) déterminée au-dessus du plan de convoyage (3), cette distance pouvant notamment être fonction de la taille moyenne des objets (2) à inspecter ou de l'épaisseur de la couche de produit(s) défilant(s).\n<CLM>\1\tProcédé d'inspection automatique d'objets individuels (2), arrangés de façon sensiblement monocouche, d'un produit surfacique d'un 15 seul tenant ou de produits particulaires répartis en une couche sensiblement continue, défilant en flux (F) sur un plan de convoyage (3), ledit procédé étant apte et destiné à réaliser une discrimination des objets, des produits ou de zones d'un produit surfacique selon leur composition chimique et/ou leur couleur et mettant en oeuvre au moins un 20 poste d'éclairage (4) et au moins un poste de détection (4') sous lesquels passe le flux (F) à inspecter, ledit procédé consistant essentiellement à : émettre, par l'intermédiaire de moyens (6) d'application et de focalisation, des rayonnements (R) d'inspection, issus d'une ou de plusieurs 25 source(s) (5) incohérente(s) et à large spectre, ce en direction du plan de convoyage (3) de façon à définir un plan d'éclairage (7), l'intersection dudit plan d'éclairage (7) et du plan de convoyage (3) définissant une ligne d'éclairage (8) s'étendant transversalement à la direction (D) de défilement du flux (F), et créant une zone d'éclairage focalisé (ZEF) en forme de bande 30 transversale, s'étendant de part et d'autre de ladite ligne d'éclairage (8) et dans le plan de convoyage (3), à balayer, avec un moyen (9) de détection, périodiquement chaque point de la ligne d'éclairage (8), et à récupérer en permanence les rayonnements réfléchis par une zone de mesure élémentaire ou pixel (10) 35 s'étendant autour du point courant balayé, ce pixel (10) mobile définissant, au cours du balayage de la ligne d'éclairage (8) par le moyen de détection (9), une zone de détection (ZD) en forme de bande transversale, cette zone 3048369 - 27 - (ZD) présentant une dimension (L) selon un axe perpendiculaire à la direction (D) de défilement, correspondant à la largeur d'inspection, à collecter le faisceau (12) de rayonnements multispectraux réfléchis et à le transmettre à au moins un dispositif d'acquisition (13), relié 5 à un dispositif d'analyse (14), par l'intermédiaire de moyens (9,\n<CLM>\1\tadaptés, et à effectuer séquentiellement et répétitivement un traitement du signal contenu dans le pixel (10) et transmis par les moyens de collecte et de transmission (9, 11), 10 les différents moyens (5, 6, 9, 11, 13,\n<CLM>\1\tfaisant tous partie d'au moins un poste d'éclairage (4) ou d'au moins un poste de détection (4'), procédé caractérisé en ce que, durant le déroulement des différentes étapes opérationnelles précitées, la zone d'éclairage focalisée (ZEF) est contenue 15 dans la zone de détection (ZD) sur toute la largeur d'inspection (L).\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il met en oeuvre une machine (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 12.