Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
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Détecteur d ' envelo~ue en olastiaue et équil~ement de
tr~itement d'~rticles ~lats incluant un tel détecteur
L ' invention porte sur un dispositif pour discriminer
un courrier mis sous enveloppe en papier et un courrier mis
sous enveloppe en matière plastique.
Certaines applications postales requièrent
1 ' impression de codes à barres sur les enveloppes des plis
postaux. Il se trouve que le courrier ~ traiter par les
10 machines de tri est emballé non seulement sous une enveloppe
papier mais souvent aussi sous une enveloppe en matière
plastique (transparente ou non). Il se pose alors le
problème de 1 ' impression des codes à barres sur les
enveloppes en matiare plastique, car, sur ce genre de
support, 1 ' encre est longue à sécher et les codes à barres
imprimés sont susceptibles de s'effacer par frottement des
enveloppes sur les organes de la machine de tri.
Afin d'éviter d'apposer sur tous les plis traités par
une machine de tri postal, des étiquettes portant les codee
20 à barreæ, il a été envisagé de discriminer les enveloppes en
matière plastique et les enveloppes en papier de sorte
qu'une étiquette est seulement apposée sur chaque enveloppe
en matière plastique.
Les techniques habituelles de discrimination de ces
enveloppes sont basées sur un principe optique par réflexion
d ' un rayon lumineux et mesure de 1 ' énergie réf léchie par
1 ' enveloppe à contrôler . La matière plastique étant plus
réflectrice que le papier, la discrimination est facile
mettre en oeuvre. Toutefois ces techniques ne donnent plus
30 entière satisfaction avec la généralisation d ' enveloppes en
matiere plastique colorée et mate dont la réflectance est
très proche de celle du papier.
En fait, les équipement de traitement de courrier à
large spectre incluent un dispositif d ' étiquetage
fonctionnant pour apposer systématiquement une étiquette sur
chaque pli traité ce qui est extrêmement coûteux.
.... .. .. ... . ... _ . .. . .. .. . ... . . . . .... .. .. . . . .
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Le but de 1 ' invention est de remédier à cet
inconvénient .
En particulier, un but de 1 ' invention est de proposer
un dispositif capable de discriminer, en temps réel, sur un
cOl~VOy~uL de plis postaux défilant à raison d'environ trois
plis par seconde, les plis ayant une enveloppe en mati~re
plastique, qu'elle soit colorée, mate ou transparente et les
plis ayant une enveloppe en papier.
Un autre but de 1 ' invention est de proposer un tel
o dispositif de discrimination qui soit simple de
construction, fiable, robuste et peu encombrant.
Encore un autre but de 1 ' invention est de proposer un
tel dispositif de discrimination dont 1 ' intégration et la
maintenance à 1 ' intérieur d ' une machine de tri postal est
aisée .
~ elon 1 ' invention, le dispositif pour discriminer un
courrier mis sous enveloppe en papier et un courrier mis
sous enveloppe en matière plastique est caractérisé par un
système pneumatique apte à déformer par aspiration une
20 enveloppe à contrôler et à mesurer une variation de pression
liée à cette déformation sur la base de laquelle l'enveloppe
contrôlée est détectée comme enveloppe en papier ou comme
enveloppe en matière plastique. En particulier, la variation
de pression est une fonction croissante de la déformation de
1 ' enveloppe .
D ' autres caractéristiques et avantages apparaitront
encore dans la description qui suit d'un exemple de
réalisation de 1 ' invention .
La figure 1 eæt un synoptique général du dispositif
30 selon 1 ' invention .
La figure 2 montre, en perspective, une buse
d'aspiration faisant partie du dispositif selon l'invention.
La f igure 3 est un synoptique d ' un circuit
électronique faisant partie du dispositif selon 1 ' invention .
La f igure 4 montre une machine de tri postal
incorporant le dispositif selon 1 ' invention .
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Le figure 5 montre une machine de tri postal équipée
d'un dispositif de discrimination de plis par effet optique
agsocié à un dispositif de discrimination de plis par effet
pneumatique .
La figure 6 montre de façon plus détaillé 1 'agencement
des deux dispositifs de discrimination de plis de la figure
5.
La f igure 7 est un tableau résumant 1 ' état de la
commande d'un dispositif d'étiquetage faisant partie de la
10 machine de tri postal de la f igure 5 .
Figure 1, le dispositif pour discriminer des courriers
mis sous enveloppe en papier et des courriers mis souæ
enveloppe en matière plastique (appelés par la suite "plis
papier" et "plis plastique" ) se compose principalement d ' un
système pneumatique 1 qui agit sur chaque pli tel que 2 à
contrôler pour déformer une partie de son enveloppe 3 et
récupérer une grandeur pneumatique de pression
représentative de la rigidité de cette enveloppe sur la base
de laquelle le pli 2 est détecté comme un pli plastique ou
20 comme un pli papier. Sur cette figure, le pli 2 contient un
courrier c et défile à plat sur une platine 5 suivant une
direction de convoyage indiquée par la f lèche d, le pli 2
étant par exemple convoyé à 1 ' aide de bandes, rouleaux
presseurs ou analogue non représentés sur la f igure .
Le système pneumatique 1 comprend un circuit
d ' aspiration d ' air raccordé à une buse 5 dont 1 ' entrée d ' air
6 s'ouvre sur la face supérieure de la platine sur laquelle
se déplace le pli 2 de telle manière à exercer une force
d ' aspiration ou de succion sur la partie de surface de
30 1 ' enveloppe du pli quand celle-ci recouvre 1 ' entrée d ' air de
la buse.
Plus particulièrement, la buse 5 est pourvue d ' une
cavité 6 visible figure 2 et qui présente une forme
sensiblement parallélépipédique, le fond de la cavité étant
ouvert sur un canal 7 traversant la buse 5 et raccordé au
circuit d ' aspiration . Le dessus de la cavité constitue
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l'entrée d'air de la buse et est espacé du fond d'une
hauteur h par certains flancs du parallélépipède.
En particulier, la buse 6 présente un front avant
suivant la direction d, qui est f ermé pour diminuer les
pertes de charges de la cavité et un front arrière suivant
cette direction d qui est ouvert. Par ailleurs, le front
avant de la buse 6 est chanfreiné pour faciliter le
déplacement du pli 2 sur le dessus de la buse.
En revenant à la figure 1, quand la face du pli 2 en
10 contact avec la platine 5 le~:vuvL,Y la cavité 6 de la buse,
une partie de l ' enveloppe 3 du pli est déformée par
aspiration (partie en tirets) et vient obturer plus ou moins
l ' entrée d ' air de la buse en diminuant le volume de la
cavité 6 suivant que l ' enveloppe est en matière plastique ou
en papier. Il en résulte une diminution de la pression dans
le circuit d ' aspiration d ' air, cette diminution de pression
étant dépendante de la rigidite de l ' enveloppe et peut être
mesurée pour détecter la nature du pli 2 (pli papier ou pli
plastique ) .
Selon l'invention, un vacuostat 8 est raccordé à la
sortie du circuit d ' aspiration d ' air pour mesurer cette
variation de pression et délivrer une information indicative
soit de la détection d'un pli papier soit de la détection
d'un pli plastique. Il s'agit typiquement d'un capteur
pneumatique vendu par la société COPAL sous la réf érence
PS4-102V-3 susceptible de mesurer une pression absolue et
comparer la pression absolue mesurée a une valeur de
pression de référence réglable PREF. Si la pression mesurée
est plus petite que la pression de référence, un pli
30 plastique est détecté et dans le cas contraire un pli papier
est détecté.
En effet, une enveloppe en papier est généralement
plus rigide, plus épaisse et plus rugueuse, qu'une enveloppe
en matière plastique. Il en résulte qu'un pli papier
engendre une variation de pression plus faible dans le
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circuit d'aspiration d'air qu'un pli plasti~aue car son
enveloppe se déforme moins que celle du pli plastique.
A noter que la hauteur h de la cavité doit être
adaptée à la texture de l ' enveloppe des plis, mais une
hauteur d'environ 3/10 de millimètre pour une pression
d'aspiration en sortie de la buse 5 de l'ordre de 700
millibars convient pour la discrimination des plis postaux
avec un taux de bonnes détections de l'ordre de 90 ~.
A noter aussi que l ' enveloppe 3 du pli doit être
10 convenablement plaquée contre l'entrée d'air de la buse 5,
alors que le pli 2 peut être convoyé à une vitesse de
l ' ordre de 3 mètres par seconde, ce plaquage pouvant être
obtenu par la présence d'un déflecteur, rouleau presseur ou
analogue, ~ui appuie sur la face supérieure du pli en
direction de la platine 4 et à proximité de la buse S.
8elon l ' invention, le circuit d ' aspiration d ' air
~ elld une alimentation g en air comprimé raccordée à
travers un venturi 10 a la buse 5 de sorte à créer une
dépression à la sortie de la buse . L ' alimentation en air 9
20 est raccordée au venturi au travers d'une vanne ll laissée
ouverte pour faire fonctionner constamment la buse 5 en
aspiration, un filtre à air 12 et un régulateur de pression
13 à haute précision avec manomètre pour réguler la pression
à l ' entrée du venturi, par exemple à un niveau d ' environ
o,7 bar.
Un second filtre à air 14 est raccordé entre la sortie
du venturi et le vacuostat 8 pour éviter l ' encrassement de
ce dernier.
Selon l ' invention, un inverseur 15 est prévu pour
30 dévier l'air sous pression provenant du régulateur 13
directement vers la buse 5 de f~çon à la faire fonctionner
en soufflante, ce qui contribue à faciliter son nettoyage
pour éliminer les poussières pouvant s ' accumuler à
l 'intérieur de sa cavite 6 ou de son canal 7.
Dans le cadre de l'application postale, si le pli est
détecté comme un pli plastique, une étiquette d'indexation
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sur laquelle sont imprimés des codes à barres est apposée
sur la face du pli dans une zone déterminée (généralement au
milieu du pied du pli ) .
Si le pli est détecté comme un pli papier, les codes à
barres sont directement imprimés sur 1 ' enveloppe dans cette
zone déterminée.
Selon l'invention, un circuit électronique 16 est
prévu pour accumuler des informations de détection délivrées
successivement pour le capteur 8 pour différentes positions
10 du pli à contrôler par rapport à la buse 5 et comparer le
ré~ultat de l'accumulation à une valeur de seuil préetablie,
éventuellement réglable, afin de décider si le pli contrôle
est un pli papier ou un pli plastique.
Plus particulièrement, le circuit électronique 16
fonctionne pour relever la sortie du capteur 8 quand la zone
déterminée du pli à contrôler passe au-dessus de la buse 5.
En réalisant plusieurs points de mesure, on s'affranchit
d ' erreurs de mesure et on augmente en conséquence la
fiabilité du dispositif selon l'invention.
Figures 1 et 3, un capteur de position 17, par exemple
un capteur optoélectronique, fournit un signal C indicatif
de la détection de la présence d ' un pli 2 en amont de la
buse suivant la direction d.
Le circuit électronique 16 comprend un séquenceur 161
qui fournit deux horloges 162,163 commençant chacune à
l'instant tO défini comme l'instant à partir duquel le début
de la zone déterminée du pli fait face à la buse pour
effectuer une première mesure de pression.
Le séquenceur 161 détermine cet instant tO à partir du
30 signal C, d'une valeur de retard R préétablie et réglable
sur un organe d'entrée de données 165 et d'une donnée de
décalage D préétablie et réglable sur un organe d ' entrée de
données 166. La valeur de retard R correspond au temps
nécessaire au pli 2 pour se déplacer du capteur 17 jusqu'à
la buse 5. La valeur de décalage D correspond au temps
nécessaire au pli 2 pour se déplacer d'une position où son
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bord avant æe trouve au dessus de la buse 5 à une position
où le début de la zone déterminée se trouve au dessus de
cette buse 5.
Les horloges flnissent à un instant tl défini comme
1 ' instant à partir duquel la f in de la zone prédéterminée se
trouve au des6us de la buse 5. Le séquenceur 161 détermine
cet instant tl à partir de 1 ' instant tO et d ' une seconde
valeur de décalage L préétablie et réglable sur un organe
d'entrée de données 167, cette seconde valeur correspondant
10 au temps nécesæaire au pli 2 pour æe déplacer de la position
où le début de la zone déterminée æe trouve au deææuæ de la
buæe 5 ; uæqu ' à une poæition où la f in de la zone déterminée
æe trouve au deææuæ de la buæe 5.
Figure 3, l'horloge 163 comporte pluæieurs transitions
durant une seule transition de l'horloge 162: l'horloge 162
indique le début et la fin de la æéquence d'accumulation deæ
informationæ en æortie du capteur 8 tandiæ que 1 'horloge 163
indique leæ inætants d'acquisition d'une information en
sortie du capteur 8 pendant cette séquence.
A noter que les acquisitions des informations en
æortie du capteur 8 ont lieu aloræ que le pli 2 se déplace
sur la platine 4. Des essais ont été réalisés avec environ
une centaines d ' acquisitions d ' inf ormation pour une séquence
d ' accumulation . Le résultat de 1 ' accumulation est ensuite
comparée, dans l'organe 164, à une valeur de seuil S
préétablie et réglable sur un organe d ' entrée de données 168
æur la base de laquelle une décision de détection est
rendue. Par exemple, si l'organe 164 a accumulé 70
informations indicatives d ' une détection d ' un pli plastique
30 sur 100 points de mesure pour ce pli et que le seuil S est
fixé à 60, cet organe 164 décide qu'un pli plastique est
détecté. Il est entendu que les fonctions du circuit
électronique 16 peuvent être réalisées par ~luyl, ~ sans
sortir du cadre de 1 ' invention .
Le dispositif selon 1 ' invention est destiné à être
monté danæ une machine de tri poætal montrée figure 4 qui
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~ el~d un dépileur 41 de plis tels que 2 (plis papier et
plis plastique) séparant les plis pour les fournir en série,
un système de reconn~ nce optique de caractères 42 apte à
lire les caractères d'adresse postale sur chaque pli fourni
par le dépileur, un digpositif de discrimination 43 de plis
papier et de plis plastique qui fourni avec chaque pli
contrôlé, une information sur la nature de l'enveloppe du
pli, et un dispositif d ' étiquetage 44 qui imprime un index
( codes à barres ) ou appose une étiquette d ' indexation sur
lo chaque pli suivant 1 ' information de détection fournie par le
dispositif 43, suite à quoi chaque pli est aiguillé vers un
carroussel de tri des plis postaux.
Par conséquent, quand le dispositif de discrimination
43 détecte que 1 ' enveloppe du pli contrôlée n ' est pas en
matière plastique, le dispositif d'étiquetage 44 est
commandé pour imprimer, directement un index sur
1 ' enveloppe, c ' est-à-dire est commandé pour ne pas apposer
une étiquette sur 1 ' enveloppe de ce pli .
Il est courant que les dépileurs des machines de tri
20 postal comportent une installation d'alimentation en air
comprimé. Par conséquent, l'alimentation en air comprimé 9
requise par le dispositif de discrimination 43 selon
1 ' invention peut provenir du dépileur 41 ce qui contribue à
une économie de moyens.
En outre, un autre dispositif de discrimination
fonctionnant sur un principe optique peut être adjoint au
dispositif 43 fonctionnant sur un principe pneumatique pour
augmenter encore le taux de bonnes détection des plis papier
ou des plis plastique.
A noter que l'adjonction d'un détecteur fonctionnant
par effet optique permet d'étendre le spectre des plis
traités par un équipement de traitement de courrier, ces
plis pouvant ~ dLe des plis 80US enveloppe en papier
avec ou sans fenatre transparente, des plis sous enveloppe
en matière en plastique ou autres articles plats. Plus
particulièrement figure 5, le dispositif de discrimation
3 ~ 3 2
d ' articles plats est constitué d ' un premier dispositif de
discrimination 43A fonctionnant par effet optique et d'un
second dispositif de discrimination fonctionnant par effet
pneumatique 43B (montrés plus en détail figure 6) qui
délivrent des 6ignaux ~ une unité de commande, par exemple
un microprocesseur 45. Sur la base de ces signaux, l 'unité
de commande empêche ou non l ' apposition d ' un étiquette sur
l ' article plat contrôlé suivant le schéma logique montré à
la figure 7 . Ainsi, une étiquette n ' est pas apposée sur
lo l'article plat (commande valant o dans la colonne
"ETIQUETAGE" de la figure 7) quand les deux détecteurs 43A
et 43B ne détectent pas la présence de matière plastique
(signaux mis à la valeur 0 dans les colonnes "DETECT OPT" et
"DETECT PNEUM" de la figure 7 ), l ' index étant directement
imprimé sur l ' article plat dans ce cas . Une étiquette est
apposée sur l'article plat (commande valant 1 dans la
colonne "ETIQUETAGE" ) quand l ' un ou les deux détecteurs 43A
et 43B détectent la présence de matière pla6tique (un des
signaux "DETECT OPT" ou "DETECT PNEUM" mis à la valeur 1 ),
20 l ' index étant alors imprimé sur l ' étiquette.
Le dispositif de discrimination optique 43A classique
en soi est montré sur la figure 6. Il se compose d'une
barrette de phototransistors 20 disposée transversalement à
la direction d sous la platine 4 et fonctionnant avec un
système d'éclairage incident 21. Les signaux électriques
livrés par les phototransistors sont comparés par un circuit
22 à une valeur de seuil NREF dont le niveau est réglé pour
reconnaltre la présence de matière plastique. En
particulier, la présence de matière plastique est contrôlée
30 par le dispositif 43A dans la zone d ' impression de l ' index
sur la ~ace d ' un article plat comme une enveloppe en papier
avec fenêtre transparente en matière plastique de façon
qu'une étiquette soit apposée sur la face de cette enveloppe
quand la zone d ' impression de l ' index est j ustement située
sur la fenêtre transparente de l ' enveloppe.
, _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ . .
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Un tel agencement permet par conséquent de discriminer
de6 plis mis 80US enveloppe entièrement en papier, des plis
mis sous enveloppe en papier avec une fenêtre transparentre
en matière plastique, des plis mis sous enveloppe en matière
plastique, des plis plastifiés rigides, etc....
Cet agencement permet de réaliser une économie
importante dans le budget de fonctionnement d'un équipement
de traitement de courrier incluant un dispositif
d ' etiquetage quand la proportion de plis mis sous enveloppe
10 entièrement en papier est grande par rapport aux autres
types de plis.
A noter que le système pneumatique 1 du dispositif de
discrimination 43,43B (sauf la buse 5) peut être
avantageusement déporté à proximité de l'appareillage
pneumatique du dépileur 41 ce qui limite l ' en~ t de
la machine de tri et simplifie sa maintenance.
