FR2473910A1 - Appareil a trier des fruits selon la couleur et dispositif de classement de fruits destine a cet appareil - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN APPAREIL A TRIER DES FRUITS EN FONCTION DE LEUR COULEUR. L'APPAREIL COMPORTE DES TRANSPORTEURS 11, 12, 13, 14 DESTINES A DEPLACER DES FRUITS A EN FILES PARALLELES AFIN DE LES FAIRE PASSER DEVANT DES VISEURS AMONT 31, 32, 33, 34 ET DES VISEURS AVAL 21, 22, 23, 24 ORIENTES RESPECTIVEMENT VERS UN PREMIER COTE ET VERS UN SECOND COTE DES FRUITS. LES VISEURS AMONT SONT ESPACES DES VISEURS AVAL, DANS LE SENS DU MOUVEMENT DES TRANSPORTEURS, DE MANIERE QU'UN VISEUR AMONT OBSERVE UN FRUIT AVANT QUE CE DERNIER SOIT OBSERVE PAR LE VISEUR AVAL CORRESPONDANT. UN DISPOSITIF DE COMMANDE A MICROPROCESSEUR SELECTIONNE, EN FONCTION DES COULEURS DETECTEES, LA CATEGORIE DANS LAQUELLE CHAQUE FRUIT DOIT ETRE CLASSE. DOMAINE D'APPLICATION: CLASSEMENT DE FRUITS, PAR EXEMPLE DES POMMES, EN DIFFERENTES QUALITES EN FONCTION DE LA COULEUR.

Description

24739 1 n *1 T.'invention concerne d'une manière générale un appareil à

trier des fruits selon leur couleur, et plus particulièrement un appareil à trier des fruits à des vitesses relativement élevées lui permettant d'être utilisé pour des opérations qui trouvent de nombreuses utilisations

pour la mise en conserve des fruits.

Les fruits et les légumes sont depuis longtemps classés en fonction de la couleur de leur surface qui traduit la qualité de l'intérieur. Ceci a conduit à un classement visuel des fruits en fonction de leur couleur, ce classement, qui dépend de l'aptitude de la personne effectuant le tri à percevoir les différences de couleurs, étant influencé par les conditions de travail et devenant moins précis au fur et à

mesure que la personne se fatigue. Il est reconnu souhai-

table, depuis longtemps, de mettre en oeuvre des moyens électromécaniques pour trier les fruits selon la couleur et,

à cet effet, divers appareils, y compris ceux décrits ci-

après, ont été proposés.

Au cours d'opérations de tri de qualité, des pommes sont triées selon leur forme, selon des défauts de surface, selon des défauts ponctuels et selon le degré de meurtrissure, ainsi qu'en fonction de leur couleur. A l'aide

de ces critères, les pommes sont actuellement triées indus-

triellement en quatre qualités: qualité supérieure, bonne qualité, qualité commerciale et rebut (par ordre de qualité décroissante). Cependant, la plus grande partie de cet effort de tri de qualité est consacrée à effectuer un classement déterminé par une estimation portant sur la proportion de la surface de la pomme présentant la couleur caractéristique de la pomme à trier, par exemple la couleur rouge dans le cas de pommes rouges ou la couleur jaune dans le cas de pommes jaunes. On a conçu un circuit pour le triage de fruits ou de légumes, comprenant un dispositif destiné à mesurer les

caractéristiques de réflexion du fruit ou du légume examiné.

Le facteur de réflexion d'une surface est une mesure du pourcentage de lumière incidente réfléchie par cette surface et des objets d'une couleur donnée présentent des facteurs de

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réflexion différents pour des lumières de différentes longueurs d'onde. La relation entre le pouvoir de réflexion et la longueur d'onde de la lumière d'éclairage pour un type de fruit à trier se traduit par une courbe caractéristique qui peut ensuite être utilisée pour la conception de l'appareil et du circuit d'évaluation de la couleur de ce fruit. Autrement dit, un fruit peut être classé suivant sa

couleur par une mesure, une description et un classement

convenables de la courbe de son facteur de réflexion, et il est possible de classer le fruit en différentes qualités en relevant les différences entre les courbes des facteurs de réflexion des diverses qualités et en vérifiant ces différences. Pour parvenir à une telle mesure, on mesure la lumière réfléchie, cette lumière étant centrée sur deux longueurs d'ondes distinctes. L'une des bandes de longueurs d'onde choisies comprend la lumière à des fréquences pour lesquelles la variation du facteur de réflexion entre des

qualités de couleurs distinctes du fruit est maximale.

L'autre bande comprend des longueurs d'ondes pour lesquelles la variation du facteur de réflexion entre les qualités de couleurs différentes est faible ou nulle. La détermination de la couleur et du fruit individuel est ensuite réalisée par observation du rapport des valeurs du facteur de réflexion aux deux longueurs d'ondes différentes. En utilisant un rapport, l'appareil compense automatiquement les variations affectant des paramètres sans rapport avec la couleur, par exemple l'intensité de la lumière incidente, la taille du

fruit et un obscurcissement partiel des lentilles de visée.

La plus grande partie des appareils antérieurs utilise des moyens de transport faisant passer le fruit devant une tête de tri en fonction de la couleur, la tête de tri comprenant un élément destiné à éclairer la surface du fruit et des photodétecteurs destinés à détecter l'intensité de la lumière de diverses longueurs d'ondes réfléchie par la surface du fruit. La lumière observée est divisée en deux fractions centrées sur deux longueurs d'ondes différentes, comme décrit dans le paragraphe précédent. Le rapport des intensités de la lumière reçue dans les différentes bandes est utilisé comme indication de la valeur calorimétrique du fruit. En aval de la tête de tri, un ou plusieurs mécanismes

de rejet d4vient du transporteur le fruit choisi, conformé-

ment à sa valeur calorimétrique. Un facteur critique pour le fonctionnement satisfaisant d'un tel appareil de tri en fonction de la couleur est la conception de la tête de tri. La tête de tri en

fonction de la couleur doit pouvoir viser une partie impor-

tante de la surface extérieure de chaque fruit et, en même temps, elle doit être de conception simple afin d'être robuste et peu coûteuse. Diverses conceptions ont été proposées, comme décrit ci-après, mais aucune d'elles n'a

donné totalement satisfaction.

Un essai a consisté à entourer le fruit de plusieurs sources de lumière à son passage devant deux miroirs disposés de part et d'autre dudit fruit. La lumière réfléchie par la surface du fruit est également réfléchie par chacun des miroirs vers un point situé au-dessus du fruit et auquel les faisceaux lumineux sont combinés par une série de miroirs et de lentilles afin de former un faisceau unique qui est ensuite traité photoélectriquement. Un tel appareil est décrit dans les brevets des EtatsUnis d'Amérique NO 3 173 017 et NO 3 206 022. Un second type de tête de tri en fonction de la couleur est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique NO 3 770 111. Dans ce cas, les fruits individuels sont transportés de manière à passer par le centre d'un anneau de fibres optiques qui détecte la lumière dirigée sur le fruit par plusieurs sources lumineuses, et réfléchie par le fruit. En utilisant un anneau de fibres optiques, cette tête de tri en fonction de la couleur est capable de viser

pratiquement toute la surface du fruit à examiner.

L'utilisation de têtes de tri séparées, compre-

nant chacune des éléments destinés à éclairer le fruit et des éléments destinés à observer la lumière réfléchie, pour examiner simultanément les côtés opposés d'un fruit, est décrite dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique

NO 4 106 628.

Bien que les têtes de tri en fonction de la couleur décrites précédemment soient fonctionnelles, des problèmes subsistent au niveau de la conception. Tout d'abord, les têtes de tri décrites dans les brevets N0 3 173 017, N0 3 206 022 et NI 3 770 111 précités sont de conception complexe demandant l'alignement d'un certain nombre de miroirs et de lentilles par rapport au châssis du

transporteur. De tels dispositifs complexes sont nécessaire-

ment coûteux. Un second problème apparaissant dans chacune des têtes précitées résulte de la nécessité de disposer du

matériel autour de chaque fruit se déplaçant sur son trans-

porteur. L'installation de ce matériel exige que les trans-

porteurs individuels d'un système à transporteurs multiples -

soient largement espacés, ce qui accroît le coût de

l'installation finale.

L'invention résout les problèmes précités par la mise en oeuvre de deux dispositifs de visée peu volumineux et peu coûteux, disposés à proximité de chaque transporteur. Un premier côté de chaque fruit individuel est exploré par le premier dispositif de visée en un premier temps. Le second dispositif de visée, placé sur le côté opposé du transporteur et en aval du premier dispositif de visée, observe l'autre côté du fruit en un second temps. Les signaux provenant des

premier et second dispositifs de visée sont traités électro-

niquement afin de produire un signal correspondant à un

classement pour chaque fruit individuel.

Dans la forme préférée de réalisation de l'inven-

tion, un certain nombre de transporteurs parallèles sont utilisés pour faire passer les fruits devant un nombre analogue de paires de dispositifs de visée. Les dispositifs de visée placés en amont sont disposés suivant une ligne droite orientée transversalement aux transporteurs. Les dispositifs de visée placés en aval sont disposés de la même

manière suivant une ligne droite, mais sur le côté des trans-

porteurs opposé à celui comportant les premiers dispositifs de visée. De cette manière, la mise en place des dispositifs de visée demande un espace minimal sur les transporteurs, c'est-à-dire une longueur de transporteur égale à la largeur de deux dispositifs de visée. En outre, la même longueur est nécessaire quel que soit le nombre de transporteurs ajoutés à l'installation. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels: la figure 1 est une vue partielle en

perspective de l'appareil à trier des fruits selon l'inven-

tion; - la figure 2 est une élévation schématique montrant la disposition des dispositifs individuels de visée au-dessus des transporteurs;

- la figure 3 est une vue en plan, avec arrache-

ment partiel, de l'un des dispositifs de visée, cette vue montrant l'aménagement intérieur de ce dispositif; - la figure 4 est une élévation schématique montrant une partie d'un dispositif de visée par rapport à une pomme à examiner; - la figure 5 est un schéma simplifié du circuit de l'appareil selon l'invention; et - la figure 6 est un schéma simplifié montrant la

circulation des informations dans l'appareil selon l'inven-

tion. La figure 1 représente une partie de l'extrémité avant d'un transporteur à quatre voies, destiné à transporter

des fruits, par exemple des pompes A, d'une source d'alimen-

tation (non représentée) vers l'un quelconque d'un certain nombre de postes de déchargement (non représentés), placés en aval, comme on pourrait le voir s'ils étaient incorporés à l'appareil selon l'invention. Un tel transporteur est décrit en détail dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique NO 091 322, déposée le 5 novembre 1979 par Bryan D. Ulch, sous le titre "Weight Sorting Memory Circuit". Bien que l'appareil soit décrit ci-après dans son application avec un tel transporteur à quatre voies, il est évident que l'appareil selon l'invention fonctionne également bien avec un transporteur de toute dimension et de tout type, pourvu qu'il soit conçu pour transporter des fruits ou autres articles formant des files distinctes dans lesquelles ces

articles sont placés les uns à la suite des autres.

Le transporteur selon l'invention comprend quatre bandes transporteuses 11-14 constituées chacune d'une série de coupelles individuelles 17, chaque coupelle étant destinée à supporter un seul fruit de la manière montrée sur la figure 1. Les bandes transporteuses sont entraînées en synchronisme de manière que des coupelles adjacentes 17

soient constamment alignées dans la direction transversale.

Un organe (non représenté) est destiné à déclencher une

impulsion électronique à chaque fois que les bandes transpor-

teuses sont avancées sur une distance égale à la longueur d'une coupelle, ces impulsions étant produites lorsque les coupelles 17 sont centrées par rapport aux lignes de visée des fruits, comme décrit plus en détail ciaprès. Par exemple, un organe de codage à chaîne d'entraînement peut être entraîné au moyen d'une courroie crantée qui, elle-même, est entraînée par un arbre de support des transporteurs. Un tel dispositif de synchronisation est décrit en détail à la

page 25 de la demande précitée.

Un ensemble 19 de visée <figures 1 et 2) comprend au total huit dispositifs de visée ou viseurs, à savoir quatre viseurs avant 31 à 34 et quatre viseurs arrières 21 à 24, ces viseurs étant tous montés dans une enceinte 36. Cette dernière est montée sur deux profilés 38 en U disposés parallèlement aux voies du transporteur et faisant partie du châssis de ce transporteur. L'enceinte 36 est de forme à peu près rectangulaire et comporte des parois extrêmes 42 (une seule. étant représentée), un panneau avant 44 et un panneau arrière 45, cette enceinte étant ouverte à sa partie

supérieure et partiellement ouverte à sa partie inférieure.

La partie inférieure de l'enceinte 36 présente également une échancrure 39 permettant le passage des pommes au-dessous de

l'enceinte. Une plaque centrale 40 est suspendue verticale-

ment entre les parois extrêmes 42 de manière à être à peu près parallèle au panneau avant 44 et au panneau arrière 45 de l'enceinte. Les viseurs 21 à 24 et 31 à 34 sont fixés à la plaque centrale et disposés à peu près comme montré sur les figures 1 et 2. La figure 1 représente l'enceinte 36 avec un arrachement partiel afin qu'il soit possible de mieux voir le montage de chaque viseur sur la plaque centrale 40. Les viseurs sont fixés au moyen de trois vis 47 (voir le viseur 33) traversant la plaque centrale et fixées dans une paroi

latérale du viseur.

Chacun des transporteurs 11, 12, 13 et 14 est associé à deux viseurs 2124 et 31-34, comme montré sur la figure 2. Par exemple, le transporteur 11 est associé aux viseurs 21 et 31 qui sont disposés symétriquement de part et d'autre de ce transporteur et qui présentent des lignes 50 de visée (figures 2, 3 et 4) correspondant à l'axe du champ de vision de ce viseur. Chacun des autres transporteurs 12, 13 et 14 est associé à deux autres viseurs 22 et 32, 23 et 33, 24 et 34, disposés de la même manière. Bien que la figure 2 montre l'appareil selon l'invention dans son application à un transporteur à quatre voies, il est évident que l'appareil selon l'invention peut être agrandi afin de fonctionner avec un plus grand nombre de transporteurs, par simple addition de

paires supplémentaires de viseurs pour chaque voie supplémen-

taire de transport.

Il convient de noter que, outre qu'ils sont tous placés sur un premier côté des transporteurs respectifs, les quatre viseurs avant 31 à 34 sont placés en avant des quatre viseurs arrière 21 à 24 par rapport au sens d'avance des transporteurs indiqué par une flèche sur la figure 1. Les viseurs arrière 21-24 sont représentés comme étant tous placés sur l'autre côté des transporteurs respectifs par

rapport aux viseurs avant 31-34. En raison de cette disposi-

tion, un fruit séparé passant sur le transporteur 11, par exemple, est observé par le viseur 31 avant d'être observé par le viseur 21. Etant donné que les lignes 50 de visée des viseurs arrière sont placées exactement à trois longueurs de coupelle des lignes'de visée 50 des viseurs avant, l'instant de visée du premier côté d'une pomme est espacé de l'instant de visée de l'autre côté de la pomme par la durée nécessaire au transporteur pour progresser de trois longueurs de coupelle. Ce délai est utilisé pour le calcul de la qualité de couleur d'une pomme, d'une manière décrite plus en détail ci-après. La construction intérieure d'un viseur est montrée sur la figure 3. Chaque viseur comprend un boîtier 52 à peu prs rectangulaire qui présente une face avant 54, une face arrière 55 et deux côtés 56 dont l'un est destiné à recevoir les trois vis de montage 47, comme montré sur la figure 1. Le boîtier 52 contient trois ensembles principaux, à savoir une lampe 78 destinée à éclairer le fruit passant devant le viseur, un objectif 58 destiné à recueillir et focaliser la lumière réfléchie par le fruit, et un ensemble à photocapteurs destiné à recevoir et mesurer la lumière focalisée. L'objectif 58 comprend une lentille plan-convexe 59 et une lentille biconvexe 60 qui sont fixées rigidement à un bâti comprenant quatre barres parallèles 62. L'objectif 58 est suspendu entre la face avant 54 du boîtier 52, o l'extrémité avant de l'objectif est comprimée contre un bourrelet annulaire et élastique 64, et l'ensemble 65 à photocapteurs situé à l'arrière. La lumière réfléchie par le fruit et devant être examinée passe dans une ouverture 68 ménagée dans la face avant du viseur et est dirigée vers un point F situé sensiblement au centre de l'ensemble 65 à photocapteur. L'ouverture 68 est recouverte d'une lentille de verre plat 69 afin d'empêcher toute détérioration de la

lentille plan-convexe 59 par des corps étrangers.

L'ensemble 65 à photocapteurs comprend un boîtier 66 à trois côtés; trois filtres à lumière 71, 72 et

73 montés chacun sur un côté du boîtier, trois photo-

détecteurs 70a, 70b et 70c placés chacun directement derrière un filtre, et un diviseur optique 75 destiné à diviser le faisceau et disposé diagonalement dans le boîtier 66. Le

boîtier à trois côtés comprend trois parois 76a, 76b et 76c-

disposées suivant un U dont l'extrémité ouverte est tournée vers l'ouverture 68 du boîtier 52 du viseur afin que la lumière puisse entrer. Le diviseur 75, réalisé en verre partiellement réfléchissant, s'étend de l'angle formé par les parois 76a et 76b, à la base du U, jusqu'à l'ouverture du U, à proximité de la paroi 76c. Le premier filtre 71 à lumière et le photodétecteur associé 70a sont disposés sur la paroi 76a formant la base du U afin que la surface photosensible du photodétecteur soit tournée vers l'intérieur. Le deuxième filtre 72 à lumière et le photodétecteur associé 70b sont placés sur la paroi 76b formant un premier côté du U afin que la surface photosensible du photodétecteur soit également tournée vers le centre du boîtier étanche à la lumière. De la même manière, le troisième filtre à lumière 73 est placé sur la paroi restante 76c du boîtier à trois côtés afin que le photodétecteur associé 70c ait sa surface photosensible

tournée vers le centre du bottier.

Le boîtier 52 du viseur contient également la lampe 78 montée dans une douille classique 79. Une cloison opaque 80 empêche la lumière de la lampe 78 d'être réfléchie à l'intérieur du boîtier 52 et d'atteindre directement l'ensemble 65 à photocapteurs. La lampe, qui est une source classique de lumière à incandescence, est alimentée par l'intermédiaire d'un transformateur et d'une source

d'alimentation (figure 6) placés à distance du viseur.

Le fonctionnement du viseur sera à présent décrit en regard des figures 1, 2, 3 et 4. Si l'on examine l'un quelconque des transporteurs 11-14, on s'aperçoit que deux viseurs décalés longitudinalement sont dirigés vers les fruits se déplaçant le long de ce transporteur. Par exemple, un fruit placé sur le transporteur 11 est d'abord examiné sur un premier côté par le viseur avant 31, puis il est examiné sur son autre côt" par le viseur arrière 21, comme montré sur les figures 1 et 2. Les viseurs avant 31 à 34 et les viseurs arrière 21 à 24 sont disposés symétriquement par rapport aux voies du transporteur, comme montré sur la figure 2. La ligne est la "ligne de visée" du viseur et chaque pomme est

observée par le viseur à son passage par la ligne de visée.

La lampe 78 d'un viseur projette un faisceau suivant un axe 81 d'éclairement (figure 3) et cet axe d'éclairement coupe la ligne 50 de visée en un point P (figure 4). La distance comprise entre le point d'intersection P et la face avant 54 du viseur est la longueur d indiquée sur la figure 4. La configuration montrée sur la figure 4 est typique pour tous les viseurs. Le point P apparaît comme étant placé à une distance h au-dessus du centre de la coupelle 17. Ce point P devrait correspondre approximativement au centre de la pomme A et une distance h de 38 mm s'est avérée satisfaisante. Dans la forme préférée de réalisation, la distance d est de 29 cm

et l'angle X est d'environ 37 .

Lorsque le centre d'une pomme est aligné avec la ligne 50 de visée d'un viseur, la surface de la pomme est éclairée par le faisceau provenant de la lampe 78 et la lumière réfléchie par la surface de la pomme est reçue par le viseur en passant dans l'ouverture 68. La lumière réfléchie traverse l'objectif 58 et est transmise jusqu'à un point F situé à l'intérieur du boîtier -66 à trois côtés. Le point F se trouve à peu près au centre du diviseur 75 de faisceau, ce

dernier étant constitué de verre partiellement réfléchis-

sant, conçu pour transmettre 70 % de la lumière incidente et pour en réfléchir les 30 % restants. Les pourcentages exacts de lumière transmise et de lumière réfléchie dépendent de la longueur d'onde précise de la lumière incidente. Cependant, les valeurs citées sont des moyennes pour l'ensemble de la bande de lumière visible. La fonction du diviseur est de diviser la lumière réfléchie en proportions à peu près égales entre les trois filtres 71, 72 et 73 et-les photodétecteurs associés 70a, 70b et 70c. La lumière atteignant le diviseur en F est partiellement réfléchie vers le filtre 72 et partiellement transmise par le filtre 71. Les trois filtres utilisés dans la forme de réalisation décrite sont des filtres à bande passante qui réfléchissent les fréquences de lumière indésirables à la manière d'un miroir. Ainsi, la lumière ayant traversé le diviseur et arrivant au filtre 71

est réfléchie en grande partie par ce dernier en sens opposé.

Cette lumière réfléchie atteint de nouveau le diviseur o elle est réfléchie à raison de 30 % vers le filtre 73, la partie restante étant transmise à travers le diviseur et ressortant du boîtier 66 à trois côtés. La lumière réfléchie par le filtre 72 atteint également le filtre 73, car la plus grande partie est transmise directement à travers le diviseur il 75. De cette manière, chaque photodétecteur reçoit des quantités convenables de lumière ayant la fréquence appropriée. Toute différence de quantité de lumière incidente arrivant aux différents filtres peut être compensée par un réglage du gain d'un amplificateur recevant le signal de

sortie de chaque photodétecteur.

Les photodétecteurs 70a, 70b et 70c sont du type classique qui réagit à la lumière incidente de toutes fréquences et produit une tension de sortie correspondant à l'intensité de la lumière incidente. Etant donné que les filtres sont placés sur le trajet de la lumière incidente,

chaque photodétecteur reçoit la lumière correspondant uni-

quement à une bande prédéterminée de longueurs d'ondes. Le filtre 71 transmet la lumière dans une bande étroite de longueurs d'ondes centrée sur 590 nanomètres. Le filtre 72 transmet la lumière dans une bande étroite de longueursd'ondes centrée sur 670 nanomètres. Le filtre 73 transmet la lumière dans une bande étroite de longueurs d'ondes centrée sur 825 nanomètres. Le signal de sortie du photodétecteur 70a correspond donc à l'intensité de la lumière centrée sur 590 nanomètres et contenue dans la lumière réfléchie par la pomme. Le signal de sortie du photodétecteur 70b correspond à la lumière réfléchie dans une bande centrée sur 670 nanomètres et le signal de sortie du photodétecteur 70c correspond à la lumière réfléchie dans une bande centrée sur 825 nanomètres. Des conducteurs 83 transmettent ces signaux de sortie des viseurs à un dispositif de commande à unité centrale de traitement (figure 5), auquel ces conducteurs 83 sont reliés, et les signaux sont traités d'une manière

décrite ci-après.

Le circuit utilisé pour traiter l'information produite par chaque viseur est représenté schématiquement sur

la figure 5. Le signal de sortie de chacun des photo-

détecteurs 70a, 70b et 70c associés aux viseurs 21 à 24 et 31 à 34 est dirigé vers un amplificateur spécialisé (AMP) du circuit de l'unité centrale de traitement (CPU) o il est transformé en un signal de tension de niveau élevé. Le signal de niveau élevé, correspondant à l'intensité de la lumière dans la bande de 825 nanomètres pour chaque viseur, est dirigé directement vers un convertisseur analogique/numérique de multiplexage (A/D) o il sert de tension de référence (ou de normalisation). La tension de référence est divisée en une tension d'entrée qui établit les niveaux de signaux analogiques appropriés pour la conversion numérique dans le convertisseur A/D décrit. Les signaux de niveau élevé correspondant-aux bandes de lumière de 590 et 670 nanomètres sont dirigés vers un commutateur de sélection CS au moyen duquel l'utilisateur sélectionne celui de ces signaux devant être traité. Si des pommes rouges-vertes doivent être triées, le signal de 590 nanomètres est dirigé vers le convertisseur. Le signal de 670 nanomètres est utilisé pour le tri de pommes jaunes-vertes. Le signal choisi est alors disponible pour le traitement par le convertisseur A/D. Le convertisseur analogique/numérique est capable de multiplexer huit signaux d'entrée comprenant chacun un signal analogique (de 590 ou 670 nanomètres) et un signal de référence (825 nanomètres). En introduisant le signal analogique de sortie du détecteur d'infrarouge 70c comme signal de référence et en introduisant le signal de sortie du détecteur de lumière visible 70a ou 70b comme signal analogique, ce signal analogique étant divisé par le signal de référence avant la conversion sous forme numérique, on obtient, à la sortie du convertisseur analogique/numérique, un signal numérique correspondant au rapport de l'intensité de la lumière visible réfléchie et de l'intensité de la lumière infrarouge réfléchie. Les huit viseurs 21-24 et 31-34 sont connectés au convertisseur A/D de la même manière, de

sorte que seize conducteurs, au total, aboutissent au conver-

tisseur. Ce dernier assume une fonction de multiplexage et il est capable de produire un signal numérique correspondant au rapport des lumières reçues par l'un quelconque des huit viseurs, à raison d'un seul viseur à la fois. Le choix du

canal sur lequel la conversion doit être effectuée (c'est-à-

dire des signaux de viseur devant être traités) est déterminé par une unité centrale de traitement ou un microprocesseur qui produit le signal numérique d'entrée d'adresse ADR (figure 5) pour commander le fonctionnement du convertisseur A/D. Le rapport du signal de lumière visible au signal de lumière infrarouge est utilisé pour normaliser le signal de couleur résultant et pour réduire des variations dues à des différences de dimension des pommes, à la présence de poussière sur la lentille 69 en verre plat, et à d'autres facteurs affectant la quantité totale de lumière pénétrant dans le viseur et risquant donc d'affecter les résultats si l'on ne considérait que la différence des niveaux des signaux

lumineux. Il est apparu que l'intensité de la lumière infra-

rouge réfléchie par une pomme ou par tout autre objet ne dépend pas de la couleur visible de la pomme. Par conséquent, le rapport de la lumière visible réfléchie, à une longueur d'onde particulière, à la lumière infrarouge réfléchie constitue une indication de l'importance relative d'une couleur de la pomme. Lorsque l'on souhaite isoler des pommes rouges à partir de pommes rouges-vertes, on utilise le rapport de la lumière de 590 nanomètres sur la lumière de 825 nanomètres (infrarouge). Une diminution de ce rapport

indique un accroissement de la couleur rouge de la pomme.

Lorsque l'on souhaite isoler des pommes jaunes à partir de pommes jaunesvertes, on utilise le rapport de la lumière de 670 nanomètres à la lumièrede 825 nanomètres. Un accroisse ment de ce rapport indique une plus grande importance de la couleur jaune de la pomme. Le schéma de tri calorimétrique

particulier décrit ci-dessus est classique et son fonctionne-

ment et son utilité pour le tri de pommes sont décrits plus en détail dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique

NO 3 750 883.

Le coeur du système de traitement de l'appareil selon l'invention réside dans l'unité centrale de traitement CPU qui reçoit séquentiellement l'information numérique de couleur du convertisseur A/D. L'unité centrale de traitement CPU est tout à fait classique et comprend un microprocesseur, une mémoire associée qui permet de mémoriser et de traiter l'information comme décrit ci-après, et un circuit approprié d'interface. L'unité centrale de traitement comporte au total 24739 1 a douze entrées, à savoir onze entrées d'information (dont huit se trouvent sur la ligne commune d'adresse des viseurs) et

une entrée d'alimentation ALIM comme montré sur la figure 6.

L'unité centrale de traitement reçoit une série d'informa-

tions des huits viseurs en émettant séquentiellement les adresses souhaitées vers le convertisseur A/D. L'unité centrale de traitement reçoit également une indication du capteur de position de coupelle CPC à chaque fois que les coupelles 17 des transporteurs ont avancé d'une distance égale à la longueur précise d'une seule coupelle et que les centres des coupelles sont alignés avec les lignes de visée (figures 3 et 4) comme indiqué précédemment. L'unité centrale de traitement reçoit également une sélection de mode d'estimation établie par l'utilisateur et déterminant comment l'information de couleur sera traitée, comme décrit plus en détail ci-après. L'utilisateur introduit également des points de séparation directement dans l'unité centrale de traitement afin de déterminer la classe à laquelle est affectée une pomme dont la couleur caractéristique est d'une importance donnée. L'unité centrale de traitement de l'appareil selon l'invention accepte trois points de séparation qui délimitent les quatre classes de couleurs mentionnées précédemment pour le tri de pommes en fonction de la couleur. Enfin, le circuit du dispositif de commande DC à

unité centrale de traitement (figure 5) reçoit de l'utilisa-

teur une information d'entrée destinée à actionner les divers commutateurs de sélection, c'est-à-dire à actionner les commutateurs de sélection (figure 5) reliés au convertiseur analogique/numérique pour choisir entre le signal de sortie des photodétecteurs 70a (pour le tri de pommes rouges) et le signal de sortie des photodétecteurs 70b (pour le tri de pommes jaunes) à diriger vers le convertisseur analogique/numérique. La "sortie" de l'unité centrale de traitement est un réseau de matrice situé dans une mémoire à accès direct et emmagasinant une information correspondant au classement colorimétrique de chaque pomme ayant passé au-dessous des viseurs avant et arrière. La matrice contient quatre colonnes correspondant aux quatre transporteurs 11-14. Le nombre de rangées de la matrice dépend du mode d'utilisation de l'information. Par exemple, une matrice à quatre colonnes et dix rangées peut être utilisée si une opération de tri est effectuée sur la neuvième ligne de coupelles suivant les viseurs arrière 21 à 24. Une matrice de cette dimension peut être suffisante pour mémoriser des données de classement portant sur toutes les pommes à partir de l'instant o le classement est déterminé (comme décrit ci-après) jusqu'à

l'instant o les classements sont utilisés pour le triage.

Dans tous les cas, l'information de classement est placée dans une mémoire qui suit les pommes au fur et à mesure

qu'elles se déplacent sur les transporteurs, et cette infor-

mation peut être utilisée par d'autres microprocesseurs (ne faisant pas partie de l'appareil selon l'invention) pour tout type de triage souhaité, ou bien elle peut être analysée et

utilisée pour la commande sélective de dispositifs d'élimina-

tion de pommes (non représentés), placés en des points appro-

priés le long des voies de transport. Ce réseau de matrice de mémorisation est appelé "matrice de poursuite", car, comme décrit ci- après, il "suit" chacune des pommes au fur et à

mesure qu'elle avance sur le transporteur correspondant.

Les tableaux I et Il représentent un organigramme de la logique programmée dans le microprocesseur de l'unité centrale de traitement. La séquence logique programmée commence à la réception d'une impulsion provenant du capteur de position des coupelles, cette impulsion indiquant que les pommes A portées par les transporteurs 11-14 sont en position appropriée pour être vues par les viseurs 21-24 et 31-34. A la réception de ce signal, un signal de décharge est d'abord transmis aux mécanismes appropriés de décharge ou à d'autres circuits de commande, indiquant que le moment est approprié pour décharger une ou plusieurs pommes ou pour transférer l'information contenue dans une rangée prédéterminée de la matrice de poursuite. Il convient de noter que les autres circuits de commande peuvent lire le contenu de la totalité de la matrice de poursuite ou toute partie de ce contenu, sans modification de l'invention. Cependant, à titre d'exemple, on suppose que l'information de couleur concernant les pommes de la dernière rangée des transporteurs 11-14 suivis (comme indiqué par la dernière rangée de la matrice de poursuite) est souhaitée et que les autres circuits de commande traitent cette information pour assurer approxima-

tivement le tri approprié des pommes. Bien que le décharge-

ment des pommes n'entre pas dans le cadre de l'invention, l'appareil de tri selon l'invention peut être utilisé avec

l'appareil de tri décrit dans la demande N0 091 322 précitée.

Après la sortie de l'information de décharge

indiquée ci-dessus, l'adresse du viseur transmise au conver-

tisseur A/D est placée à la valeur 1. Le microprocesseur de l'unité centrale de traitement lit alors le signal provenant du premier viseur avant 31 et emmagasine cette information dans la position définie par la première colonne et la première rangée d'une matrice de format 4 x-4 appelée matrice des viseurs avant. L'adresse du viseur est ensuite incrémentée et tous les viseurs avant 32, 33 et 34 sont lus les uns à la suite des autres, les informations étant mémorisées dans les colonnes restantes de la première rangée de la matrice des viseurs avant. Après examen de tous les viseurs avant, l'adresse du viseur est replacée à la valeur 1 et le premier viseur arrière 21 est examiné. L'information provenant du premier viseur arrière est mémorisée dans la première colonne d'une matrice de format 4 x 1, appelée matrice des viseurs arrière. L'adresse du viseur est ensuite incrémentée et chacun des viseurs arrière est examiné tour à tour, les informations étant mémorisées dans la colonne appropriée de la matrice des viseurs arrière. Il convient de se rappeler que les pommes observées par les viseurs avant se trouvent à trois longueurs de coupelle en avant (par rapport au sens indiqué par la flèche sur la figure 1) des pommes observées par les viseurs arrière, c'est-à-dire que, sur tout transporteur donné, deux coupelles 17 se trouvent entre les

coupelles 17 vues par les viseurs avant et arrière associés.

La matrice des viseurs avant est plus grande que la matrice des viseurs arrière car l'information de couleur concernant le premier côté d'une pomme doit être mémorisée jusqu'à ce que l'autre côté de la pomme soit vu et que l'information de couleur de cet autre côté soit obtenue. Lorsque d'autres rangées de pommes sont observées par les viseurs avant, l'information contenue dans la matrice des viseurs avant est avancée d'une rangée à la fois. Etant donné que les viseurs avant et arrière sont espacés d'une longueur correspondant à trois coupelles, l'information de couleur concernant les premiers côtés visés d'une rangée de pommes ensuite observée par les viseurs arrière se trouve dans la quatrième rangée de la matrice des viseurs avant; cette dernière doit donc avoir

un format 4 x 4.

Une fois que les viseurs arrière 21 à 24 ont été lus et que l'information de couleur est mémorisée, l'unité centrale de traitement possède une information suffisante pour calculer une valeur calorimétrique pour chacune des quatre pommes se trouvant alors au-dessous des viseurs arrière. Ceci peut être effectué selon l'une de deux manières, le mode souhaité d'estimation étant commuté et

introduit dans l'unité centrale de traitement par l'utilisa-

teur. Tout d'abord, une valeur calorimétrique moyenne peut être calculée par l'addition des valeurs contenues dans la

matrice des viseurs arrière aux valeurs de la colonne corres-

pondante de la dernière rangée de la matrice des viseurs avant. Les sommes obtenues sont divisées par deux et le quotient représente la valeur colorimétrique moyenne des deux côtés de la pomme. En variante, l'unité centrale de traitement peut être programmée pour comparer les valeurs calorimétriques des côtés distincts de la pomme, pour sélectionner la valeur calorimétrique la plus basse et pour considérer que cette valeur (ou, en variante, la valeur calorimétrique la plus haute) est la valeur calorimétrique de l'ensemble de la pomme. Dans tous les cas, une valeur calorimétrique numérique est obtenue pour chacune des pommes

se trouvant alors au-dessous des viseurs arrière.

Pour classer les pommes en quatre groupes de couleurs, la valeur calorimétrique venant d'être déterminée pour chaque pomme se trouvant alors au-dessous des viseurs arrière est comparée aux points de séparation composés et

introduits dans l'unité centrale de traitement par l'utilisa-

teur. L'information contenue alors dans la matrice de poursuite est avancée d'une rangée (l'information contenue dans la dernière rangée étant perdue), et les nouveaux classements sont mémorisés dans la première rangée, à présent vide, de la matrice de poursuite. A ce moment, la matrice des viseurs arrière peut être effacée et l'information contenue dans la matrice des viseurs avant peut être avancée d'une rangée afin que ces matrices soient positionnées pour le cycle suivant de classement. L'information contenue dans la première rangée de la matrice de poursuite progresse dans cette dernière d'une rangée à chaque fois qu'une rangée physique de pommes avance d'une longueur de -coupelle sur les transporteurs. L'information contenue dans la matrice de poursuite, bien qu'utilisable à diverses fins comme indiqué

précédemment, est généralement utilisée par le micro-

processeur de commande d'un transporteur de triage et de décharge. Comme indiqué précédemment, un tel transporteur de décharge à commande par microprocesseur est décrit en détail dans la demande NO 091 322 précitée. Bien que ne faisant pas partie de l'invention, le transporteur de triage et de

décharge de la demande précitée sera brièvement décrit ci-

dessous pour montrer comment l'information contenue dans la matrice de poursuite de l'appareil selon l'invention peut

être utilisée.

Le transporteur de décharge décrit dans la demande précitée est commandé par un microprocesseur capable d'estimer une information de poids recueillie alors que les pommes progressent le long des transporteurs. Il convient de noter que ce microprocesseur peut être reprogrammé par l'homme de l'art pour tenir compte également de l'information de couleur lors de la prise des décisions finales concernant l'emplacement o une pomme particulière doit être déchargée, c'est-à-dire le point le long du transporteur de décharge ou cette pomme sera déchargée. Le microprocesseur commandant le transporteur de décharge obtient une information de couleur à

partir de la matrice de poursuite de l'appareil selon l'in-

vention. Cette information peut être transférée à tout instant après que les calculs de couleur ont été réalisés et mémorisés dans la matrice de poursuite et ceci se produit

généralement alors que les pommes sont déchargées des trans-

porteurs 11-14 de support de l'appareil selon l'invention sur le transporteur de décharge et de tri (non représenté). Le

nombre de rangées de la matrice de poursuite doit corres-

pondre au nombre de rangées présentées par les transporteurs de support en aval des viseurs arrière. Ainsi, l'information contenue dans la dernière rangée de la matrice de poursuite concerne les pommes alors en cours de transfert vers le

transporteur de décharge et de tri. Ensuite, le micro-

processeur du transporteur de décharge peut continuer à suivre l'information de couleur ainsi que l'information de

poids, comme décrit dans la demande précitée.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'appareil décrit et représenté sans

sortir du cadre de l'invention.

TABLEAU I

Lecture signaux viseurs avant Mémorisation dans matrice Non

TABLEAU II

Increm enta-I I drlon Adresse I Addition valeu: en matrices

2 4 7 3 9 1 0

la plus basse hoix valeur la plus basse dans matrices i Détermination Avance de toutes le ranqées de 1l matri ce de poursuite

Claims (9)

REVENDICATIONS

1. Appareil à trier des fruits en fonction de la couleur, comprenant un transporteur (11) destiné à déplacer les fruits en une seule file, des moyens de visée des fruits destinés à en déterminer la couleur, l'appareil étant caractérisé en ce qu'il comporte un viseur amont (31) et un viseur aval (21), ces viseurs (31, 21) étant placés à proximité de ladite file de manière que le viseur amont (31) soit placé sur un premier côté de la file et que le viseur aval (21) soit placé sur l'autre côté de la file, les viseurs

(31, 21) étant espacés l'un de l'autre dans le sens du mouve-

ment du transporteur (11), le long de ladite file, afin que le viseur amont (31) observe un fruit distinct avant que ce même fruit soit observé par le viseur aval (21), au moins une source de lumière (78), associée à chaque viseur, étant disposée de manière à éclairer un côté du fruit lorsque ce dernier passe devant le viseur, un ensemble de photodétection (70), associé à chaque viseur, étant destiné à recevoir la lumière réfléchie par ledit côté d'un fruit lorsque ce dernier passe devant chaque viseur et à produire un signal de sortie représentatif de la couleur du fruit, et un dispositif de commande étant destiné à recevoir le signal du viseur amont (31) lorsque ce dernier vise le fruit, à mémoriser ledit signal jusqu'à ce que le fruit atteigne le viseur aval (21), à recevoir le signal, correspondant audit fruit, du viseur aval et à comparer les deux signaux pour déterminer la

couleur du fruit.

2. Appareil selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que l'ensemble de photodétection et la source de lumière associée à chaque viseur sont montés à l'intérieur du viseur.

3. Appareil selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que l'ensemble de photodétection comprend trois photodétecteurs (70a, 70b, 70c), le premier photodétecteur étant capable de détecter de la lumière infrarouge, le deuxième photodétecteur étant capable de détecter la lumière comprise dans une bande de longueurs d'ondes centrée sur

approximativement 590 nanomètres, et le troisième photo-

détecteur étant capable de détecter la lumière comprise dans une bande de longueurs d'ondes centrée sur environ

670 nanomàtres.

4. Appareil selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que le dispositif de commande calcule la moyenne du signal provenant du viseur amont et du signal provenant du viseur aval et, à partir de cette moyenne, classe le fruit

distinct dans l'une de plusieurs catégories prédéterminées.

5. Appareil selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que le dispositif de commande sélectionne le signal de valeur la plus élevée ou le signal de valeur la plus basse, entre le signal amont et le signal aval, et, à partir du signal sélectionné, classe le fruit distinct

dans l'une de plusieurs catégories prédéterminées.

6. Dispositif de classement de fruits en fonction de la couleur, destiné à un appareil à trier des fruits en fonction de la couleur, cet appareil comprenant des moyens (11, 12, 13, 14) transportant des fruits suivant plusieurs

files uniques, et des moyens destinés à décharger sélective-

ment les fruits selon un schéma de classement de couleur, le dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte deux viseurs (31, 32, 33 ou 34) et (21, 22, 23 ou 24) associés à chacune desdites files, le premier viseur de chaque paire de viseurs étant placé sur un premier côté de la file associée et le second viseur de chaque paire étant placé sur l'autre côté de la file, en un point se trouvant en aval du premier viseur par rapport au sens du mouvement des fruits, une source de lumière (78), associée à chaque viseur, étant positionnée pour éclairer le fruit à son passage devant ledit viseur, un ensemble (65) de photodétection, associé à chaque viseur, étant destiné à recevoir la lumière réfléchie par un fruit distinct lorsque ce dernier passe devant chaque viseur, et à produire un signal de sortie représentatif de la couleur du fruit, cet ensemble de photodétection comprenant au moins deux photodétecteurs (70a, 70b et 70c) capables chacun de détecter la lumière d'une longueur d'onde différente, un dispositif de commande (DC) étant destiné à recevoir le signal de sortie, associé à un fruit, du premier viseur, à mémoriser ce signal jusqu'à ce que le fruit atteigne le

-second viseur, à recevoir le signal du second viseur et à-

calculer un classement pour le fruit à partir des deux

signaux de sortie.

7. Dispositif selon la revendication 6, caracté- risé en ce que l'ensemble de photodétection et la source de lumière-associés à chaque viseur sont montés à l'intérieur de

ce viseur.

8. Dispositif selon la revendication 6, caracté-

risé en ce que le dispositif de commande calcule la moyenne du signal provenant du viseur amont et du signal provenant du viseur aval et, sur la base de cette moyenne, classe le fruit

distinct dans l'une de plusieurs catégories prédéterminées.

9. Dispositif selon la revendication 6, caracté-

risé en ce que le dispositif de commande sélectionne, entre le signal amont et le signal aval, le signal de valeur la plus haute ou le signal de valeur la plus basse et, sur la base dudit signal sélectionné, classe le fruit distinct dans

l'une de plusieurs catégories prédéterminées.