BE1012843A3

BE1012843A3 - Appareil pour la determination de la forme et des dimensions d'une charge mue sur une ligne de transport.

Info

Publication number: BE1012843A3
Application number: BE9900552A
Authority: BE
Inventors: Jean-Luc Dessoy
Original assignee: Pade S A
Priority date: 1999-08-13
Filing date: 1999-08-13
Publication date: 2001-04-03
Also published as: CH694061A5; ITGE20000038A1; ITGE20000038A0; IT1314508B1

Abstract

Appareil pour la détermination des formes et des dimensions d'une charge mue sur une ligne de transport (1), dotée de moyens de support (101; 201; 301;) de la charge substantiellement continues et de moyens d'actionnement (3,103) comprenant des moyens de mesure des dimensions (4,5,6) de la charge, des moyens de mesure des dimensions (4,5,6) de la charge, des moyens de détection du mouvement (113), des moyens d'actionnement de ladite ligne, des moyens de transduction (417, 507) des données acquises, et des moyens de traitement (7,107) des données transférées. Lesdits moyens de mesure des dimensions comprennent une pluralité de capteurs (104,204,105,205,106,206) dispoés de façon à former une pluralité de barrières (4,5,6) dont au moins une (5) est disposée sur un plan perpendiculaire au plan de défilement et à la direction de défilement de ladite ligne de transport (1), située parallèlement par rapport audit plan. Deux barrières ou plus (4,5) sont disposées sur un plan perpendiculaire au plan de défilement et à la direction de défilement de ladite ligne de transport (1), situées perpendiculairement par rapport au dit plan.

Description


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   APPAREIL POUR LA DETERMINATION DE LA FORME ET DES
DIMENSIONS   D'UNE   CHARGE MUE SUR UNE LIGNE DE TRANSPORT La présente invention concerne un appareil pour la détermination de la forme et des dimensions d'une charge mue sur une ligne de transport. 



  Dans de nombreux systèmes de traitement et de manutention de marchandises, il peut être fondamental de savoir les dimensions exactes, avec une marge d'erreur négligeable, de la charge transportée sur la ligne, qu'il s'agisse d'une bande transporteuse ou d'un autre dispositif analogue. Cette donnée, dans un deuxième temps, peut être destinée aux appareils contrôlant l'emballage de la charge, par exemple par application d'une pellicule 
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 extensible. Dans ce cas, il peut être très important de connattre les différents paramètres dimensionnels de la charge, dans le but d'optimiser la consommation de pellicule. Dans d'autres cas, la donnée peut être utilisée pour le positionnement d'étiquettes ou similaires. 



  Les systèmes actuellement utilisés fournissent des données dimensionnelles plutôt approximatives concernant la charge. En particulier, ces données tiennent rarement compte du profil de la charge et détectent donc de façon insatisfaisante la forme de la charge en question, fournissant des données de dimensions maximales qui, souvent, ne décrivent pas de façon complète le produit transporté. 



  Le but de la présente invention est donc de fournir un appareil pour la détermination de la forme et des dimensions d'une charge mue sur une ligne de transport, à même de fournir le plus grand nombre possible de données sur les caractéristiques de la charge en question. 



  L'objet de la présente invention est par conséquent un appareil pour la détermination de la forme et des dimensions d'une charge mue sur une ligne de transport, doté de moyens de support de la charge substantiellement 

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 continus et de moyens d'actionnement, comprenant des moyens de mesure des dimensions de la charge, des moyens de détection du mouvement des moyens d'actionnement de la ligne en question, des moyens de transduction des données acquises et des moyens de traitement des données transférées, caractérisé en ce que lesdits moyens de mesure des dimensions comprennent une pluralité de capteurs disposés de façon à former une pluralité de barrières, dont au moins une est disposée sur un plan perpendiculaire au plan et à la direction de défilement de ladite ligne de transport, située perpendiculairement par rapport audit plan,

   deux barrières ou plus étant disposées sur un plan perpendiculaire au plan de et   à la   direction de défilement de ladite ligne de transport, situées perpendiculairement par rapport audit plan. 



  Dans une forme de réalisation, lesdits capteurs sont des cellules photoélectriques à interruption et/ou à réflexion du faisceau ; l'invention prévoit donc des barrières uniques dans le cas des capteurs à réflexion et des barrières diamétralement opposés par rapport à la ligne de transport dans le cas de capteurs à interruption. 



  Les cellules photoélectriques peuvent être en mesure d'émettre un faisceau de radiations parallèle au plan de la ligne de transport ou incliné par rapport audit plan. De plus, le faisceau peut être perpendiculaire à la direction de transport ou incliné par rapport à ladite direction. 



  De façon avantageuse, les moyens de traitement comprennent une unité centrale de traitement, dotée d'un programme de gestion des cellules photoélectriques. Les moyens transducteurs comprennent aussi bien des moyens en mesure de sélectionner parmi les cellules photoélectriques disponibles celles qui sont en mesure de fournir à un moment donné la donnée, que les moyens qui convertissent la grandeur analogique acquise par les cellules photoélectriques en une valeur numérique pouvant être utilisée par l'unité centrale de traitement.

   

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 Selon une caractéristique supplémentaire de la présente invention, les différentes cellules photoélectriques placées sur les barrières sont actionnées selon le principe du balayage de temps,   c'est-à-dire   que tous les couples   émetteur-récepteur s'allument   un par un à de très courts intervalles de temps, de l'ordre de 100 microsecondes. 



  Une interface appropriée avec les moteurs est également nécessaire, de façon à permettre aussi bien la communication entre les moyens de détection du mouvement des moteurs avec l'unité centrale que la communication de cette dernière avec lesdits moteurs. 



  D'autres avantages et caractéristiques ressortiront de façon évidente de la description ci-après d'une forme de réalisation de l'appareil selon la présente invention, exécutée, à simple titre d'exemple, en référence aux dessins joints en annexe, dont : la figure 1 est un schéma présentant une forme de réalisation de l'appareil selon la présente invention ; la figure 2 est une vue en coupe agrandie le long de la ligne   lu-li   d'un détail de appareil de la figure 1 ; les figures 3 à 5 sont des flow-charts présentant le fonctionnement de l'appareil selon l'invention. 



  La figure fournit une vue schématisée de l'appareil selon la présente invention. 



  1 désigne la bande de la ligne de transport sur laquelle la charge 10 se meut, la bande est dotée d'un rouleau de renvoi 2 auquel est relié un moteur 3 au moyen d'un arbre de transmission 103. La bande 1 peut être de la façon schématisée dans la portion inférieure de la figure, réalisée avec une grille 301, en matériau continu transparent 201 ou bien sous forme de plusieurs bandes
101. Autour de la bande et perpendiculairement à celle-ci sont disposées les 

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 barrières 4, sur lesquelles sont placés les moyens de détection, dans ce cas des cellules photoélectriques, comprenant les éléments émetteurs, les diodes 104, et récepteurs, les transistors 204, qui agissent dans une direction perpendiculaire à l'axe de défilement de ladite bande 1.

   De plus, sont présentes les barrières 6, avec leurs diodes 106 et transistors 206 respectifs, qui dans ce cas agissent dans une direction inclinée par rapport à la direction de défilement de la bande. Un troisième type de barrière, la barrière 5, est placé au-dessous de la bande 1, et disposée parallèlement à celle-ci, et présente les diodes 105 et les transistors 205 placés les uns à côté des autres. 



  Les diodes 104,105 et 106 sont toutes reliées à l'unité de pilotage des cellules photoélectriques 437 qui, à son tour, est contrôlée par le multiplexer de sortie   427,   qui est commandé par l'unité centrale de traitement   7.   et en particulier par le bloc de gestion des cellules photoélectriques 507. Les transistors 204,205 et 206 sont à leur tour reliés au multiplexer d'entrée 417, qui envoie les signaux au convertisseur analogique 1 numérique 307 de l'unité centrale 7. Dans l'unité centrale 7 sont indiqués par 107 le programme de gestion de la machine et par 407 le système d'exploitation, qui agit aussi bien sur le multiplexer d'entrée 417 que sur le multiplexer de sortie 427.

   De plus, une partie de   l'unité   centrale 7 est occupée par le programme de gestion du moteur 207, qui communique avec l'interface moteur 217, reliée aussi bien au moteur 3 qu'au capteur 113 de détection du mouvement de l'arbre 103. 



  La figure 2 présente un détail en coupe le long de la ligne   H-tt   de la figure 1. La figure montre bien comment les cellules photoélectriques de la barrière 5 fonctionnent par réflexion, avec les transistors 205 placés dans une position adjacente aux diodes 105, alors que les cellules photoélectriques des barrières 4 fonctionnent par interruption, avec les diodes 104 et les transistors 204 opposés par rapport à la bande 1. Notons par ailleurs que les faisceaux des diodes 104 peuvent être orientés aussi bien parallèlement au plan de la bande 1 qu'inclinés par rapport audit plan. 

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  Le fonctionnement de l'appareil selon la présente invention ressortira de façon évidente de la description suivante. Comme il ressort clairement des dessins décrits   d-dessus,   la disposition des barrières et les modalités d'émission des faisceaux de radiation par les diodes permet d'obtenir une image de la charge 10 plutôt fiable sur la base des données produites. En effet, l'utilisation des couples de barrières 6 à faisceau incliné par rapport à la direction de défilement de la bande 1, jointe à l'inclinaison du faisceau des diodes 104, permet de définir avec une précision très supérieure au moyens connus à ce jour. 



  Les barrières de cellules photoélectriques, comme nous avons eu occasion de le dire, fonctionnent par balayage, autrement dit un seul couple d'émetteur et de récepteur fonctionnent, le balayage et la logique de travail peuvent être assurés entièrement par des moyens hardware, mais on préfère travailler en association avec un microprocesseur, de façon à rendre le fonctionnement plus souple, grâce à la possibilité de le varier, selon les exigences du programme, le balayage de travail, les temps d'allumage, d'extinction, de lecture de la valeur et des calculs nécessaires pour établir le fonctionnement, avec donc la possibilité de varier le mode de fonctionnement d'une cellule photoélectrique à l'autre st sur la même cellule photoélectrique dans le temps.

   Le principe de base de fonctionnement est le principe de l'allumage puis de la lecture par balayage de temps des cellules photoélectriques. Cela signifie que les différents couples émetteur-récepteur ne sont en fonction qu'à raison de t'un à la fois, et pendant des temps très courts (de l'ordre de 100 microsecondes). 



  Le fonctionnement par balayage de temps, s'il entraîne une plus grande complication au point de vue hardware et software, permet cependant d'obtenir des avantages importants. Tout d'abord, il n'y a pas de problèmes d'interférences lumineuses entre les différents couples émetteur-récepteur, qui peuvent donc être placés même très près l'un de l'autre. De plus, on parvient, à l'intérieur de certaines limites, à tenir compte des effets indésirables causés par des sources lumineuses situées à proximité des récepteurs. Cela est d'autant plus vrai que les impulsions de lumière sont plus brèves et que par 

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 conséquent la fréquence d'allumage et d'extinction est supérieure aux fréquences émises par les lampes à incandescence normales. 



  On obtient de meilleures performances en ce qui concerne la distance maximale de lecture, car les émetteurs étant allumés pendant des temps très courts, il est possible de les alimenter à des   courants plus élevés.   



  On peut utiliser les mêmes émetteurs et récepteurs pour obtenir un plus grand nombre d'informations en exploitant la possibilité d'effectuer, en plus des lectures directes traditionnelles à barrage avec rayons horizontaux, des lectures directes avec rayons obliques et des lectures à réflexion en choisissant de façon appropriée les   cellules photoélectriques   utilisées. 



  De façon avantageuse, la gestion de la lecture vis software permet de bénéficier d'une plus grande souplesse et d'une plus grande précision aussi bien en ce qui concerne les valeurs de référence avec lesquelles les lectures effectuées doivent être comparées, qu'en ce qui concerne les phases de diagnostic et d'essai. 



  En regard des avantages énumérés ci-après, le fonctionnement de type discontinu peut être considéré au moins en partie comme non approprié mais en fait, grâce à la rapidité à laquelle les opérations d'allumage-extinction sont répétées pour les différents couples   émetteur-récepteur   et vu la vitesse, on peut dire qu'elles sont pratiquement un fonctionnement de type continu dans le temps. 



  Pour chaque cellule photoélectrique, deux lectures consécutives sont effectuées, la première avec l'émetteur éteint et la deuxième avec l'émetteur allumé. Il existe une valeur de référence en l'absence de charge sur la ligne de transport, si bien que la valeur lue devra être interprétée par la logique du système en fonction de cette valeur.

   La sélection, aussi bien à l'émission du signal qu'à la réception se fait au moyen des deux   multiplexeurs   417 et 427, qui 

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 adressent respectivement le signal de la cellule photoélectrique au convertisseur   analogique/numérique   307 et activent pour l'émission du signal, au moyen de la commande provenant du bloc 507 de gestion cellules photoélectriques de l'unité centrale   7,   la cellule photoélectrique, au moyen de l'unité de pilotage 437. 



  Le fonctionnement de l'appareil selon la présente invention sera mieux compris en référence aux flow-charts fournis par les figures 3 à 5. La figure 3 présente le schéma de la gestion des   ceJlules photoé1ectriques.   20 indique la phase dans laquelle le programme de gestion de la machine établit les temps et les modes de lecture de chaque cellule photoélectrique. Le programme fournit, dans la phase 21 suivante, les tableaux de balayage des cellules photoélectriques au système d'exploitation. Ensuite, dans la phase 22 sont chargées dans le système d'exploitation les données de fonctionnement des différentes cellules photoélectriques insérées dans le tableau spécifique. A ce point (23), au moyen du multiplexer, le couple diode-transistor destiné à travailler à ce moment donné est sélectionné.

   Dans la phase 24 a lieu la première mesure au moyen du convertisseur analogique 1 numérique avec la diode éteinte, pour obtenir la valeur maximale de référence. Ensuite (25), la diode s'allume, et la mesure est répétée au moyen du convertisseur analogique   /numérique (26),   et les valeurs mesurées lors des phases 24 et 28 sont comparées dans la phase 27. Dans la phase 28, le système établit la détection (30) ou la non détection (31) de la charge par la cellule photoélectrique. Les dernières phases concernent l'achèvement du tableau (32) qui,   s'il   est   réalisé.   entraîne le paramétrage du tableau suivant (33) ou, dans le cas contraire, le paramétrage des données de la cellule photoélectrique suivante (34). 



  La figure 4 présente le flow-chart relatif au fonctionnement des barrières verticales, telles que par exemple les barrières 4 des figures 1 et 2.40 indique la mise en fonction de la bande de la ligne de transport, suivie de la phase 41 de mise à zéro des variables pour la lecture des dimensions de la charge.
Ensuite a lieu le balayage 42 des cellules   photoélectriques,   de la façon décrite 

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 et illustrée dans le schéma de la figure 3. Dans la phase 43, le système évalue la détection ou la non détection par une cellule photoélectrique de la présence de la charge. En cas de détection, on a la mémorisation 44 de la position du moteur correspondant au débit de la détection de la charge, alors que l'absence de détection ramène à la phase 42 précédente.

   Après la mémorisation 44, le système effectue le contrôle (45) de la cellule photoélectrique la plus haute en mesure de détecter la présence de la charge, avec transformation, sur la base de la donnée de position de la cellule photoélectrique, de la valeur détectée en hauteur. Les premières mesures de hauteur effectuées au début de la charge sont moyennées et mémorisées dans la phase 46 comme hauteur initiale de la charge. 
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  De la même façon (47), le système mémorise la donnée de la première mesure en hauteur et de la mesure correspondante au début de la base comme référence pour l'évasement de la charge. De plus, le système effectue l'insertion (48) de la première donnée de hauteur mesurée aussi bien dans le calcul relatif à la hauteur maximale que dans le calcul relatif à la hauteur moyenne. 



  La mesure 49 par la première cellule photoélectrique en bas dans la barrière est considérée comme le début de la base du paquet et mémorisée comme telle (50). Quand la même cellule photoélectrique cesse de détecter le paquet (51), cette donnée est mémorisée de façon analogue (52) comme fin de la base. De façon cyclique le système effectue le balayage 53 de toutes les cellules photoélectriques de la barrière de façon synchrone avec le mouvement de la bande. Le contrôle 54 vérifie si au moins une des cellules photoélectriques détecte le paquet. 



  Si aucune des cellules photoélectriques ne détecte plus le paquet sur la bande, le système détecte la fin du paquet (58) et après avoir mémorisé (59) la position du moteur relative à la fin du paquet, commence la séquence de calculs qui comprend : ta différence 60 entre les deux positions de début et de 

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 fin du plateau ; le calcul 61 de l'évasement initial sur la base des positions horizontales et verticales de début de plateau et de la position horizontale de la base du paquet ; le calcul 62 de la hauteur moyenne du plateau, sur la base de toutes les lectures de hauteur moyennées sur le nombre de lectures effectuées ; le calcul 63 de l'évasement final, selon la procédure adoptée en   62,   mais avec les données de fin de   paquet ;

   le calcul 84 de la base   du paquet, à partir des données de fin de base et de début de base mises en corrélation avec les mouvements de la bande et le calcul 65 des données de mouvement du plateau, qui servent à déterminer la position du plateau détecté et les modalités du mouvement. 



  Si, au cours de la phase 54, le paquet est encore détecté par au moins une cellule photoélectrique, te système effectue la somme 55 des hauteurs mesurées à chaque allumage. La hauteur maximale mesurée est mémorisée (56) et le système procède également à la mémorisation 57 de toutes les hauteurs mesurées dans un tableau, pour obtenir le profil du paquet. 



  La figure 5 présente le flow-chart relatif au fonctionnement des cellules photoélectriques des barrières horizontales, comme par exemple la barrière 5 des figures 1 et 2. Les cinq premières phases 70 à 74 sont absolument analogues aux phases 40 à 44 décrites précédemment. Après la mémorisation 74 de la position du moteur pour le début du plateau, le système effectue la conversion 75 de la donnée de la cellule photoélectrique en donnée de largeur du plateau, dans le cas également de façon absolument identique à la phase 45 du schéma de la figure   4.   avec mémorisation 76 de la donnée de largeur du plateau. De façon cyclique, les cellules photoélectriques sont soumises au balayage 77 par unité d'espace.

   Si, lors de la phase   78,   au moins une cellule photoélectrique détecte le paquet, cela signifie que la lecture doit continuer, auquel cas la donnée de largeur lue, si elle correspond à la largeur maximale, sera dûment mémorisée (79). Toutes les données de largeur mesurées lors de chaque balayage sont reportées dans un tableau (80). Quand aucune cellule photoélectrique ne détecte plus le paquet, après la mémorisation 81 de la 

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 position du moteur correspondant à la fin du plateau, le système effectue les calculs respectivement 82 de longueur et 83 de largeur du plateau. 



  L'appareil conçu de cette façon permet donc de mesurer les caractéristiques dimensionnelles et morphologiques d'une charge sur une ligne de transport de façon extrêmement détaillée, tout en utilisant un système relativement simple d'utilisation et de gestion.

Claims

REVENDICATIONS 1. Appareil pour la détermination de la forme et des dimensions d'une charge mue sur une ligne de transport (1), dotée de moyens de support (101 ; 201 ; 301) de la charge substantiellement continus et de moyens d'actionnement (3,103), comprenant des moyens de mesure de dimensions (4,5, 6) de la charge, des moyens de détection du mouvement (113) des moyens d'actionnement de ladite ligne, des moyens de transduction (417,507) des données acquises, et des moyens de traitement (7, 107) des données transférées, caractérisé en ce que lesdits moyens de mesure des dimensions comprennent une pluralité de capteurs (104, 204, 105, 205, 106, 206) disposés de façon à former une pluralité de barrières (4, 5.
2. Appareil selon la revendication 1, dans lequel lesdits moyens capteurs sont des cellules photoélectriques (104, 204, 105, 205, 106, 206) à interruption et/ou à réflexion du faisceau, comprenant chacune un élément émetteur (104,105, 106) et un élément récepteur (204,205, 206).
3. Appareil selon la revendication 2, dans lequel sont prévues des barrières simples (5) dans le cas d'utilisation de capteurs à réflexion, les éléments émetteurs (105) et les éléments récepteurs (205) étant disposés sur la même barrière les uns à côté des autres, et des barrières opposées à la ligne de transport (1) dans le cas de capteurs à interruption, l'élément émetteur (104,106) étant, pour chaque cellule photoélectrique, disposé sur <Desc/Clms Page number 12> une barrière, et l'élément récepteur (204, 206) étant disposé sur la barrière opposé.
4. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes 2 ou 3, dans lequel les cellules photoélectriques des barrières (4,6) placées perpendiculairement au plan de la ligne de transport (1) sont en mesure d'émettre un faisceau de radiations parallèle au plan de la ligne de transport ou incliné par rapport audit plan.
5. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes 2 à 4, dans lequel le faisceau de radiations émises par un élément protecteur donné (104,106) peut être perpendiculaire à la direction de défilement de la ligne de transport (1) ou incliné par rapport à celle-ci selon un angle différent de EMI12.1 0 9 900.
6. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel les moyens de traitement comprennent une unité centrale de traitement (7), dotée d'un programme (107) pour la gestion des capteurs dimensionnels (104, 204,105, 205,106, 206) de la charge, un convertisseur analogique 1 numérique (307), un système d'exploitation (407) et un programme de gestion du mouvement de la ligne de transport (207).

6), dont au moins une (5) est disposée sur un plan perpendiculaire au plan de défilement et à la direction de défilement de ladite ligne de transport (1), située parallèlement audit plan, deux barrières ou plus (4,5) étant disposées sur un plan perpendiculaire au plan de défilement et à la direction de défilement de ladite ligne de transport (1), situées perpendiculairement audit plan.
7. Appareil selon la revendication 6, dans lequel les moyens transducteurs comprennent des moyens (417, 427) à même de sélectionner parmi les capteurs dimensionnels (104, 204,105, 205,106, 206) de la charge disponible, ceux qui sont en mesure de fournir la donnée à un moment donné.
8. Appareil selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, dans lequel les différentes cellules photoélectriques, autrement dit tous les couples émetteur-récepteur (104, 204, 105,205, 106, 206) placés sur les barrières (4, 5, 6) sont allumées à raison d'une à la fois pendant des temps très <Desc/Clms Page number 13> courts de l'ordre de 100 microsecondes.
9. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes 1 à 8, dans lequel sont prévus des moyens d'interface (217) avec les moyens d'actionnement (3), permettant aussi bien la communication entre les moyens de détection (113) du mouvement de ces derniers avec l'unité centrale (7, 207) que la communication de cette dernière avec les moyens d'actionnement (3).