FR2480465A1 - Appareil de comptage d'articles - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LES TECHNIQUES DE COMPTAGE. UN APPAREIL DESTINE A COMPTER DES ARTICLES DE MEME ESPECE COMPREND NOTAMMENT UNE GOULOTTE DE MESURE 4 QUI EST MONTEE DE FACON PIVOTANTE SUR UN AXE 2 ET DANS LAQUELLE ON FAIT GLISSER LES ARTICLES A A COMPTER. UN DETECTEUR DE CHARGE 8 DETECTE LES VARIATIONS ABRUPTES DU COUPLE PAR RAPPORT A L'AXE QUI SE PRODUISENT CHAQUE FOIS QU'UN ARTICLE SORT DE LA GOULOTTE. UN CIRCUIT ELECTRONIQUE TRAITE LES SIGNAUX DE SORTIE DU DETECTEUR DE FACON A COMPTER LES ARTICLES. APPLICATION AUX MACHINES D'EMBALLAGE.

Description

La présente invention concerne un appareil destiné à compter un grand

nombre d'articles de la même espèceo Dans les opérations de fabrication ou de transit d'articles, il est quelquefois nécessaire de corpter un nombre d'articles de même S espèce. Un procédé connu consiste à détecter le nombre d'articles en divisant le poids total de l'ensemble des articles à compter par le poids unitaire d'un seul article. Cet appareil de comptage utilise le fait que les articles de la même espèce ont le même poids. Un tel appareil de comptage produit cependant -mne erreur de comptage qui, par principe, ne peut jamais être évitée, du fait de la différence de nids en-re articles respectifso Il ne peut en outre être appliqué qu'à une mesure statique et il serait difficile de l'appliquer à une mesure dynamique au cours de la fabrication d'articles ou du transit d arti__les en vue de leur emballage séparé s15 JYa -s un procéd connum de co:mptage dynamique, les articles r'espactifs sont détectés soit de façonl optique, par projection d'un faisceau l!tsh.dneUx sur les articles qui passent par un point de mesure

donmué, soit de facon él.ectromaéitique au moyen d'un contact de pas-

sage, selon la matière qui constitue les articles. Ces procédés de ccompsage coIus ne permettent cependant pas d'obtenir une valeur de

comptage exacte, à moins que les articles respectifs arrivent séparé-

mnent de facon à être dStectes un par un, et il est donc nécessaire d'employer An dispositif d'alimentation en pièces qui est relativement complexe et coûteux. De plus, on ne peut pas parvenir à une vitesse de comptage très élevée. En particulier, si dans la méthode optique les articles sont 'ransparents ou ont une formnne plate ou compliquée, il peuc apparaître une erreur de comptage en fonction de l'orientation

des articles qui passent par le point de mesure. De plus, les appa-

reils de comptage comnnus ne permettent pas de compter des articles

de forme compliquée comme des ressorts à boudin, qui sont suscepti-

hbIes de s'imbriquer les uns dans les autres et qu'on pourrait diffici-

lement faire avancer séparément.

L'invention a pour but de réaliser un appareil de comptage d'articles qui soit capable de supprimer les inconvénients mentionnés ci-dessus des appareils de comptage connus et qui puisse compter le nombre d'articles de façon précise dans diverses conditions faisant que les articles respectifs présentent des différences de poids, de

forme et d'orientation à un poste de mesure.

L'invention a également pour but de réaliser un appareil de

comptage d'articles qui puisse compter effectivement le nombre d'ar-

ticles, même si plusieurs articles peuvent passer par le poste de

mesure de façon pratiquement simultanée ou avec un très faible inter-

valle, ou peuvent être imbriqués ensemble. Conformément à l'invention, un appareil de comptage d'un nombre d'articles comprend: Une goulotte de mesure dont une extrémité est montée de façon tournante sur un axe horizontal et qui est inclinée de façon que les articles puissent glisser dans cette goulotte, en descendant sous l'effet de la pesanteur; un dispositif destiné à mesurer de façon électrique le couple qui est produit sur l'axe horizontal lorsque les articles passent dans la goulotte de mesure, afin de produire un signal de sortie de couple; et un circuit de mesure qui reçoit le signal de sortie de couple de façon à compter le nombre d'articles en détectant une variation

du signal de sortie de couple sous l'effet de l'évacuation des arti-

-cles respectifs par une extrémité inférieure de la goulotte de mesure

LO éloignée de l'axe horizontal.

Dans un mode de réalisation préféré de l'appareil de comptage de l'invention, le circuit de mesure comprend un circuit qui reçoit le signal de sortie de couple de façon à produire un premier signal d'aire représentant une aire définie par le couple de sortie, un circuit qui produit un second signal d'aire représentant une aire définie par le couple de sortie correspondant à un seul article et un circuit qui compare mutuellement les premier et second signaux d'aire

pour produire un signal représentant le nombre d'articles qui corres-

pond au premier signal d'aire et qui totalise le signal de nombre

ainsi produit.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description

qui va suivre de modes de réalisation, et en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: La figure 1 est une représentation schématique d'un mécanisme

de comptage d'un mode de réalisation d'un appareil de comptage d'ar-

ticles correspondant à l'invention; la figure 2 est un schéma qui est destiné à expliquer une équation du mouvement d'une masse ponctuelle qui glisse en descendant

L4 % D 46 5

le long d'une surface inclinée; les figures 3 et 4 sont des graphiques qui montrent la forme d'un signal de sortie de couple qui provient d'un détecteur de charge; la figure 5 est un schéma synoptique d'un premier mode de réalisation d'un circuit de mesure de l'appareil de comptage corres- pondant à l'invention; les figures 6 (a), 6 (b), 7 et 8 représentent des signaux qui sont engendrés en divers points du circuit de mesure;

la figure 9 est un schéma synoptique d'un second mode de réa-

lisation d'un circuit de mesure correspondant à l'invention; les figures 10 (a) etlO (b) représentent des signaux destinés

à l'explication du principe de fonctionnement du second mode de réali-

sation du circuit de mesure; et les figures 11 (a), l1 (b), 12 (a), 12 (b) et 13 (a), 13(b) et

13 (c) représentent des signaux destinés à expliquer le fonctionne-

ment d'autres modes de réalisation du circuit de mesure correspon-

dant à l'invention.

La figure 1 est une représentation schématique qui montre une

structure principale d'un appareil de comptage correspondant à l'in-

vention. L'appareil comprend un bâti de support 1 qui comporte un axe

horizontal 2 sur lequel une poutre 3 est montée de façon tournante.

Une goulotte de mesure 4 est fixée à une extrémité de la poutre 3 de manière à etre maintenue inclinée d'environ 200 à 30 par rapport

à un plan horizontal. Une trémie 5 est placée au-dessus de la gou-

lotte de mesure 4 pour introduire dans la goulotte les articles A à

compter. Des poids d'équilibrage 6 et 7 sont placés à l'autre extré-

mité de la poutre 3. En réglant les poids de façon appropriée, on peut équilibrer la poutre 3 par rapport à l'axe 2. Un détecteur de charge 8 est placé dans une partie intermédiaire de la poutre 3 et

il peut détecter de façon électrique le couple que créent par rap-

port à l'axe horizontal 2 les articles A qui descendent en glissant dans la goulotte de mesure 4. Dans le cas d'articles lourds, on peut utiliser une cellule de charge comprenant des jauges de contrainte, et dans le cas d'articles légers, on peut avantageusement utiliser

un détecteur de charge du type à équilibrage par une force électro-

magnétique. On peut utiliser divers types de dispositifs d'alimenta-

tion pour alimenter la goulotte de mesure 4 avec les articles A,par l'intermédiaire de la trémie 5. Les articles A peuvent par exemple provenir d'une trémie de stockage d'articles 9, par l'intermédiaire d'un convoyeur à bande 10 ou d'un dispositif d'alimentation électromagnétique. Conformément au principe de l'invention, on détecte le couple qui apparaît par rapport à l'arbre horizontal 2 sous l'effet d'une

force que l'article applique à la goulotte de mesure 4, afin de pro-

duire un signal de sortie de couple, et on compte le nombre de pics dans les signaux de sortie de couple. Avant d'expliquer le principe de fonctionnement de l'appareil qui est représenté sur la figure 1, on analysera le couple au moyen d'équations. Comme le montre la figure 2, lorsqu'une masse ponctuelle ayant un poids m glisse vers le bas sous l'effet de la pesanteur, le long d'une surface inclinée qui fait

un angle O par rapport à un plan horizontal, on peut exprimer l'équa-

tion du mouvement sous la forme suivante mx" = mg sin G - pmg cos O x" = g (sin 9 - p cos 9) (1) Dans cette équation, x désigne la position de la masse ponctuelle, p désigne le coefficient de frottement entre la masse ponctuelle et la surface inclinée et g désigne l'accélération de la pesanteur.Lorsqu'on intègre deux fois l'équation (1) par rapport au temps t, on obtient l'équation (2) ci-après, qui exprime une relation entre x et t, en considérant comme condition initiale que la vitesse initiale x' comme

la distance initiale x sont nulles à t = 0.

x = (1/2) g (sin G - p cos G) t2 (2) Cette équation (2) montre qu'on peut exprimer la distance x de l'article glissant par une courbe quadratique par rapport au temps t. La goulotte de mesure 4 qui est représentée sur la figure 1 correspond à la surface inclinée de la figure 2. Lorsqu'on introduit

l'article A dans la goulotte de mesure 4 au voisinage de l'axe hori-

zontal 2, l'article commence à glisser à partir de cette position x = O et il sort de la goulotte 4 à son extrémité inférieure. On peut alors exprimer par l'équation suivante le couple T qui est produit par rapport à l'axe horizontal 2 T = x m g cos e

1 2 2

=(i)m g cos O (sin 9 - p cos e) t... (3)

Cette équation (3) montre que le couple T par rapport à l'axe hori-

zontal que mesure le détecteur de charge 8 correspond à une courbe quadratique par rapport au temps t, de même que IV équation (2), et que le couple retourne à zéro dès que l'article A quitte la goulotte de mesure 4o La figure 3 montre la fornne du signal de sortie de couple du détecteur 8 lorsque les articles A sont introduits successivement dans la înoulotte de mesure 4 à un intervalle d'environ une secondeo Du fait cue les ar Als sont introduits dans la goulotte de mesure

4 près de l'axe horizontal 2, en venant dMun poirrt qui est très pro-

che de la goul.ottet tout choc ou vibration susceptible de se produire au momien de!li'ntroductior des articles ne peut pratiquement pas être converti on couple et ne peut donc pas affecter le signal de sortie de coup!e, c.est-..... l'opération de comptage. Connmre on peut le voit suur le grapbi.que de la figure 3, le couple mesuré P ne

-etourne, pas ist n.t.-->]rn t à zero lorsque, 1I article A quitte la gou-

lottef n ce rsteur d; nde enviîron 0,1 s. Ceci résulte d'un retard interne u du yst.Re d@ mesure, et e-n particulie- d'un retard d'un% -i h!. -. 2 i. e -re.nit absol!ntent certifier cue le couple

mesu-'r r profduit 7_id!emL' i, le couple théorique T qu'exprime l'équa-

tinn (3). Lorsque les articlies A successifs sont introduits dans la goulotte de mesure 4 avec u intervalle apprcprié tel qu' il. ne puisse ja. mais y avo.r sirmltan ment plus d'tLn article dans la goulotte, on obtient le signal de sortie de couple qui est représenté sur la figure

3s. IDans -U_ tel cas, il est très facile de compter le nombre d'arti-

cles A. On fixe par exemple préalablement Ln niveau de seuil qui est 23 égal a environ 80 % d'une valeur de crête du signal de sortie de coluple, et on conote le nombre de fois que le signal de sortie de

cetr.ie dépasse ce niveau de seuil. On ne pourrait cependant pas ap-

pliquer ce procédé de comptage, dans lequel le niveau de seuil est

égal à environ 80% de la valeur de crête du signal de sortie de cou-

ple produit par l'article A uniquedans mun cas dans lequel, bien que les articles A soient mutuellement séparés, deux ou trois articles peuvent se trouver simultanément sur la goulotte de mesure 4, conmme il est représenté sur la figure 1. On peut obtenir dans ce cas un signal de sortie de couple ayant la forme qui est représentée sur

la figure 4.

Conformément à utm aspect de 1l'opération de traitement du signal de sortie de couple dans l'appareil de comptage de l'invention,

248046 S

on utilise le fait que le couple T retourne théoriquement à zéro à partir de la valeur maximale au moment o les articles quittent la

goulotte de mesure 4, si bien que le signal de sortie de couple pré-

sente des pics extrêmement pointus. De cette manière, il est possible d'identifier les passages des articles respectifs dans la goulotte

de mesure 4, pour compter le nombre d'articles. Dans un mode de réa-

lisation d'un tel circuit de mesure, le signal de sortie correspon-

dant au couple T qui provient du détecteur de charge 8 est différen-

tié et mis en forme pour produire des signaux de sortie sous forme

d'impulsions de faible largeur, et on compte le nombre de ces impul-

sions de sortie.

La figure 5 est un schgéma qui illustre un premier mode de réaliîation du circuit de mesure destiné à mettre en oeuvre un tel

processus. Sur Lia figure S, le signal de sortie de couple T que pro-

13 duit le détecteur de charge 8 est appliqué à un différentiateur 13 par un filtre 11 et um amplificateur 12 et un signal de sortie du

différentiateur est appliqué à un compteur électronique 15 par l'in-

tenr.édiaire d'un redresseur à simple alternance 14. Le signal de sortie du différentiateur 13 qui apparaît à un point a est représenté sur la figure 6 (a). &, peut dans certains cas compter directement ce signal de sortie mais, pour effectuer un comptage plus précis, le redresseur P simple alternance 14 fait disparaître la partie négative du signal de sortie du différentiateur pour donner à un point b des impulsions différentiées simplifiées qui sont représentées sur la figure 6 (b). Le compteur électronique 15 compte ces impulsions

pour compter le normire d'articles d'une manière commode et précise.

Il convient de notor que du fait des caractéristiques du différen-

tiateur 13 qui est utilisé dans un mode de réalisation expérimental, la polarité du signal de sortie différentié qui est représentée sur les figures 6 (a) et 6 (b) ne correspond pas à celle du signal de sortie de couple qui est représenté sur les figures 3 et 4, mais est

inversée par rapport à cette dernière.

Les figures 6 (a) et 6 (b) représentent le signal de sortie différentié lorsque les articles A sont introduits dans la goulotte de mesure 4 à une cadence relativement faible, telle qu'un article

par seconde. La figure 7 montre les impulsions de sortie différen-

tiées qu'on obtient 'Lorsque les articles sont introduits à une

- 2480465

cadence plus élevée telle qu'environ 4 articles par seconde. Comme

on peut le voir sur la figure 1, trois articles A, ou davantage, peu-

vent se trouver simultanément dans la goulotte de mesure 4, et même si les articles A sont introduits avec un intervalle faible d'environ 0,15 s, on peut effectivement détecter séparément les articles res- pectifs, comme le montre la figure 7. Dans le cas des figures 3, 4 et 6, on suppose que l'article A demeure dans la goulotte de mesure 4 pendant environ 0,7 s et on peut donc effectuer le comptage de manière exacte si les articles A sont introduits successivement dans la goulotte à des intervalles pratiquement égaux correspondant à une

cadence de 6 articles par seconde.

On va maintenant expliquer un problème qui peut se présenter lorsque plusieurs articles A passent dans la goulotte de mesure 4 et quittent celle-ci en même temps ou pratiquement en même temps. La figure 8 est un graphique qui montre le signal de sortie de couple T lorsque neuf articles A sont introduits dans la goulotte. Les pics

d'impulsions c et d indiquent que deux articles quittent simultané-

ment la goulotte de mesure 4. Si dans un tel cas on utilise le cir-

cuit de comptage de la figure 5 tel qu'il est représenté, il peut

produire un compte erroné de sept, alors que le nombre réel d'arti-

cles est de neuf. Comme le montre la figure 8, les pics c et d du signal de sortie différentié ont des amplitudes pratiquement doubles

de celles des pics qui sont produits par les articles uniques res-

pectifs. Ceci permet dans une certaine mesure de distinguer les arti-

cles les uns des autres. Il est cependant quelquefois difficile de déterminer effectivement que deux ou trois articles sont évacués simultanément, en particulier lorsque les articles successifs sont introduits dans la goulotte de mesure avec une cadence élevée. On va

maintenant expliquer une solution possible pour le comptage du nom-

bre des articles qui sont introduits à une cadence élevée, lorsque

plusieurs articles peuvent quitter la goulotte de mesure 4 simulta-

nément ou presque simultanément, sans utiliser un dispositif spécial d'alimentation en pièces, ce qui fait que plusieurs articles peuvent

être introduits en étant mutuellement imbriqués.

L'inventeur a trouvé qu'une aire totale, c'est-à-dire une valeur intégrée par rapport au temps t du signal de sortie de couple T correspondant à plusieurs articles A, représenté sur les figures 3, 4 et 8, peut déterminer sans ambiguité le nombre total d'articles, indépendamment du fait qu'ils passent dans la goulotte un par un ou

simultanément. On peut facilement comprendre ce fait de façon théo-

rique et il a été confirmé par des essais. Par exemple, bien que sur la figure 8 le nombre de pics du signal de sortie de couple T soit de sept, l'aire totale définie par le signal est supérieure à sept fois l'aire d'un seul pic e produit par un seul article A. On peut

déterminer à partir de ce fait que le nombre d'articles est de neuf.

On peut comprendre ceci en notant le fait que l'aire des pics c et d produits par deux articles passant simultanément est environ égale au double de celle du pic e qui correspond à un seul article A.

La figure 9 représente un schéma d'un second mode de réalisa-

tion du circuit de mesure de l'appareil correspondant à l'invention, dans lequel on mesure le nombre d'articles en divisant l'aire que définit le signal de sortie de couple par l'aire d'une impulsion rectangulaire qui est égale à l'aire du signal de sortie de couple correspondant à un article normal unique. Dans ce mode de réalisation, un mécanisme de détection de couple comprend la goulotte de mesure 4, le détecteur de charge 8, le filtre 11, l'amplificateur 12 et le

compteur électronique 15, ces éléments étant identiques ou pratique-

ment identiques à ceux du premier mode de réalisation qui est repré-

senté sur la figure 5. Le signal de sortie de couple T provenant de l'amplificateur 12 est appliqué à un intégrateur 16 et un signal de

sortie de l'intégrateur 16 est renvoyé vers un multivibrateur mono-

stable 18, par l'intermédiaire d'un circuit de réglage de niveau 17.

Lorsque la tension d'entrée du multivibrateur 18 dépasse une valeur constante prédéterminée, ce multivibrateur produit un signal de sortie sous forme d'impulsion rectangulaire ayant une amplitude et une largeur constante et donc une aire donnée correspondant à celle du signal de sortie de couple que produit un article normal unique A. Le signal de sortie sous forme d'impulsion rectangulaire est intégré par l'intégrateur 16 et est également appliqué au compteur

électronique 15. De cette manière, les deux types de signaux d'en-

trée, c'est-à-dire le signal de sortie de couple T et le signal de sortie sous forme d'impulsion rectangulaire, sont appliqués sur des entrées de polarité opposée de l'intégrateur 16. Ces signaux sont

ainsi appliqués à l'intégrateur d'une manière différentielle.

24 8 0465

On va maintenant expliquer le fonctionnement du second mode de réalisation. Lorsqu'un article A unique passe dans la goulotte de mesure 4, l'amplificateur 12 produit un signal de couple T qui est représenté sur la figure 10 (a) et ce signal de sortie est appliqué sur une entrée inverseuse (indiquée par le signe -) de 1' intégrateur 16. L'intégrateur 16 produit alors un signal de sortie de couple iLtégré qui est représenté sur la figure 10 (b). Ce signal de sortie de couple intégré est appliqué au multivibrateur monostable 18 par l internlédiaire du circuit de réglage de niveau 17. Lorsque le signal de sortie dépasse 1- valeur de référence prédMterminée L qui est fixée par le circuit de réglage de niveau '17, le multivibrateur 18 produit une.impusion rectangulaire qui est représentée sur la figure (c) Cette Lmpulsion rectangulaire est comptée par le compteur eiectrouique 15 et elle est aprpliquée simultanément sur une entrée

?non ivL-werseuse (indiquee par le signe -) de l'intégrateur 16e L'inté-

grateur p7rolduit alors un signal de sortie représenté sur la figare (d) qui correspond à l'integration d'un signal rectangulaire.Dans

un appareil réel, du fait que les constantes du circuit sont déter-

nneCes de fanon que l'aire du signal de sortie de couple T représenté sur la figure 10 (a) scit égale à 1aire du signal rectangulaire représenté sur la figure 10 (c), une fois qu'un article A est passé

Jaris la goulotte, l'amplitude Q du signal de sortie de cotple inté-

gré (b) coincide avec l'amplitude Q' du signal de sortie d'inté-

grateur (d) et le signal de sortie réel de l'intégrateur 16 corres-

pond à la difféerence (somme algébrique) entre les signaux de sortie (b) et (d), ccmnne il est représenté sur la figure 10 (e)o Ceci est dru à ce que l'intégration de l'onde rectangulaire dans l'intégrateur

16 est déclenchée à un instant intermédiaire par rapport à l'intégra-

tion du signal de sortie de couple T et se termine au bout d'une

courte durée.

Les figures 11 (a) et 11 (b) montrent des représentations

du signal de sortie de l'intégrateur 16 dans l'appareil réel qui cor-

respond au seconde mode de réalisation expliqué ci-dessus. Le signal qui est représenté sur la figure 11 (a) est très similaire au signal théorique représenté sur la figure 10 (e) et on l'obtient lorsque les articles passent séparément un par un, dans la goulotte de mesure. On obtient le signal de la figure 11 (b) en faisant passer les articles A groupés ensemble par deux et trois, afin de comparer le fonctionnement de l'appareil dans le cas du passage d'un seul article et dans le cas du passage simultané de plusieurs articles dans la goulotte. Sur la figure 11 (b), une partie f représente le

passage d'un seul article, tandis que des parties g et h représen-

tent des passages simultanés de deux et trois articles. On voit que les impulsions rectangulaires sont produites en fonction du nombre d'articles. De cette manière, conformément au second mode de réalisation qui est représenté sur la figure 9, en renvoyant le signal de sortie de l'intégrateur 16 vers le multivibrateur monostable 18, par le circuit de réglage de niveau 17, lorsque l'aire du signal de sortie

de couple T est suffisamment supérieure à l'aire du signal rectangu-

laire, c'est-à-dire le niveau fixé L (cette valeur correspond par exemple au quart de l'article), le signal rectangulaire qui apparaît est suffisant pour diminuer jusquîà zéro le signal de sortie de

l'intégrateur 16 après le passage d'articles, et le compteur électro-

nique 15 compte le nombre d' ipulsions rectangulaires en tant que

nombre d'articles. Ainsi, même si plusieurs articles A passent pra-

tiquement simultanément ou ensemble dans la goulotte de mesure 4, on

peut compter correctement leur nombre total.

Les figures 12 (a) et 12 (b) sont des graphiques qui montrent un mode de fonctionnement réel dans lequel on fait passer les articles A dans la goulotte de mesure à une cadence élevée. La figure 12 (a) montre le signal de sortie de l'intégrateur 16 et la figure 12 (b) montre le signal de sortie rectangulaire du multivibrateur monostable 18. Dans le second mode de réalisation, on peut réaliser un comptage très précis avec une cadence très élevée, comme plus de dix articles

par seconde.

L'opération de comptage basée sur le principe expliqué ci-

dessus qui consiste à soustraire un signal rectangulaire est équiva-

lente à l'opération consistant à diviser l'aire totale du signal de

sortie de couple T par l'aire du signal de sortie de couple corres-

pondant à un article normal unique, et il peut ainsi apparaître une fraction d'une unité sous l'effet de la division. De ce fait, si des fractions s'accumulent avec une polarité positive ou négative dans le cas du comptage d'un grand nombre d'articles, une erreur de comptage peut se produire. On peut considérer les facteurs suivants en ce qui

concerne les causes d'apparition de fractions du fait de la division.

il

(1) Les articles respectifs A ont des poids différents.

(2) Même si le poids et l'aspect des articles sont constants, la vitesse et l'orientation des articles respectifs qui glissent le long de la goulotte de mesure 4 prennent des valeurs différentes du fait de légères différences d'orientation, de direction, de choc, de répulsion des articles respectifs au moment o ils sont introduits dans la goulotte comme pendant qu'ils se trouvent dans les chemins de glissement, ce qui fait que la forme du signal de couple détecté T

et son aire diffèrent pour les articles respectifs.

(3) Des erreurs de mesure se produisent dans diverses parties

de l'appareil.

Pour éviter un comptage erroné en présence des diverses erreurs mentionnées ci-dessus, il suffit de réduire ou de compenser

le signal de sortie de l'intégrateur, pour l'amener à zéro ou prati-

quement à zéro, dès que les articles quittent la goulotte de mesure 4, avant que l'accumulation d'erreurs successives atteigne le niveau L qui correspond à un quart de l'article. Par exemple, dans un procédé pratique, on fait fonctionner par intermittence le convoyeur 10 qui est représenté sur la figure 1, de façon qu'il fournisse un nombre d'articles relativement faible, comme 20 articles,et l'appareil du second mode de réalisation qui est représenté sur la figure 9 compte

le nombre d'articles. Après le comptage, on fait fonctionner à nou-

veau le convoyeur 10 une fois que le signal de sortie de l'intégrateur 16 a été ramené au niveau zéro. En répétant un processus similaire,

on peut compter correctement le nombre d'articles en faisant dispa-

raître l'erreur de comptage due aux fractions mentionnées ci-dessus.

Ce procédé ne permet cependant pas d'obtenir une vitesse de comptage élevée.

Un autre procédé utile consiste à employer des moyens desti-

nés à ramener à zéro le signal de sortie de l'intégrateur en un temps court, d'une manière analogique et continue. On peut réaliser ceci très simplement en remplaçant l'intégrateur 16 par un circuit de retard de phase du premier ordre. On sait que le circuit de retard de phase du premier ordre est beaucoup plus facile à utiliser que l'intégrateur et qu'il peut être construit simplement en branchant une résistance appropriée aux bornes d'un condensateur d'intégration de l'intégrateur 16. Les figures 13 (a) - 13 (c) montrent les résultats expérimentaux qui correspondent à l'appareil dans lequel on peut supprimer simplement et efficacement le comptage erroné dû

à l'accumulation de fractions produites par la division, en utili-

sant le circuit de retard de phase du premier ordre à la place de

l'intégrateur. La figure 13 (a) montre un signal de sortie de l'inté-

grateur 16 qui a été réalisé sous la forme d'un circuit intégrateur pur. Pour produire intentionnellement le comptage erroné pour réali-

ser l'expérience, on a réglé l'appareil de façon que l'aire de l'im-

pulsion rectangulaire soit inférieure à celle du signal de sortie de couple T. Comme le montre le graphique, les aires fractionnaires égales à la différence entre l'aire de l'impulsion rectangulaire et celle du signal de sortie de couple s'accumulent pour produire une impulsion rectangulaire supplémentaire à un instant i avant qu'un douzième article A soit introduit, du fait que le signal de sortie de l'intégrateur atteint le niveau de référence L qui est fixé par le circuit de réglage de niveau 17, après l'intégration d'un signal de sortie de couple d'un onzième article A. La valeur comptée devient ainsi douze, bien que-le nombre réel d'articles soit de onze. Au contraire, dans le mode de réalisation qui est représenté sur la

figure 13 (b), dans lequel l'intégrateur a été remplacé par un cir-

cuit de retard de phase du premier ordre ayant une constante de temps d'environ 0,05 s, en branchant une résistance appropriée aux bornes du condensateur d'intégration, le signal de sortie retardé retourne au niveau zéro bien que le signal de sortie du circuit de retard de phase du premier ordre présente une déviation vers le signal de sortie de couple du fait que l'aire du signal de sortie de couple T est supérieure à l'aire de l'impulsion rectangulaire. De cette manière, même si les aires du signal de sortie de couple et de l'impulsion rectangulaire diffèrent l'une de l'autre d'environ 5 à %, les fractions ne s'accumulent plus, si bien que le signal de sortie du circuit de retard de phase ne peut jamais atteindre le niveau L après la sortie d'articles et il ne peut jamais apparaître d'erreur de comptage. La figure 13 (c) illustre un autre mode de

réalisation dans lequel on donne à l'aire de l'impulsion rectangu-

laire une valeur supérieure à celle de l'aire du signal de sortie de couple T. Dans ce mode de réalisation également, le signal de sortie du circuit de retard de phase du premier ordre ne présente pas de déviation vers le signal de sortie de couple T, après le passage d'articles A dans la goulotte de mesure, et il n'apparaît

donc pas d'erreur de comptage. Ainsi, dans ces modes de réalisa -

tion utilisant le circuit de retard de phase du premier ordre, tant

que la différence d'aire entre lim pulsion rectangulaire et le si-

gnal de sortie de couple T est limitée à une plage restreinte qui correspond à ce qui peut apparaître dats une opration de comptage

habituelle, le signal de sortie intégré correspondant à cette diffé-

rence est ramené au niveau zéro en un court intervalle de temps, ce

qui pernet de toujours effectuer un compotage exact.

Pour effectuer un comptage exact, il est préférable que Ciaire du signal de sortie de couple T pour un article A unique soit

sLmilaire à l'airs de l'impulsion rectangulaire. Lorsque les arti-

cles à miesurer sont remp!acés par des articles différents ayant des poids.différents t'saimpiitude du signal de sortie de couple T cIh age Prcportio.nneliement au poids des articles, comme le montre I eL-ua1io (3) On doit alobs changer à? façon correspondante l'aire de.1impulsion rectanglaire que produit le multivibrateur monost-ab!eo On peut réaliser ceci en construisant le circuit de me.sure dlaue manière telle que le préFositionnemenst du poids de l7article entraî_ne le réglage de l'aire de liupulsion rectangulaire à une valeur correspondant au poids prépositionné. Dans un autre procede, un indicateur est connecté6 à la sortie de l'intégrateur 18 (si on utilise le circuit de retard de phase du premier ordre, on modifie le circuit poir en faire un élément intêgrateur pur, en déc.nnectant temporair-ement la résistance qui est branchée aux bonyes du condensateur), on introduit un nombre relativement faible

d'articles dans la goulotte de mesure 4, un par un et avec un inter-

valle suffisaiment grand, et on corrige l'écart du niveau de sortie

de l'intégrateur 16 par rapport au niveau zéro, ce qui permet d'éta-

lormer facilement l'appareil.

303 Pour faciliter la compréhension, on considère l'utilisation du multivibrateur monostable 18 en talt que générateur de signaux rectangulaires dans le mode de réalisation de la figure 9, mais on peut également utiliser conformément à l'invention n'importe quel autre type de générateur d'impulsions rectangulaires. De plus, le signal qui doit être appliqué à l'intégrateur 16 en tant que signal d'entrée différentiel par rapport au signal de sortie de couple T peut avantageusement être le signal rectangulaire, du fait que ceci simplifie la structure du circuit et facilite le traitement. Ce signal n'est cependant pas limité à un signal rectangulaire et peut être un

autre signal tel qu'Lun signal triangulaire.

- Comme on l'a expliqué en détail ci-dessus, l'appareil de

comptage d'articles correspondant à l'invention est supérieur à l'ap-

pareil de comptage connu. Il présente une grande utilité industrielle et offre les avantages suivants: (1) Du fait qu'on effectue une discrimination portant sur le passage d'articles au moyen de la variation de couple nette et instantanée qui se produit lorsque les articles sortent de la goulotte de mesure, on peut effectuer le comptage indépendamment de légères différences de forme, d(le couleur, de transparence, d'orientation et

de poids des articles respectifs.

(2) M,êime si deux articles, ou davantage, passent dans la

gouiotte simyltanement ou en étant tortillés ensemble, on peut détec-

ter le nombre exact d'articles en se basant sur le fait que l'aire du signal de sortie de couple de ces articles est égal à deux fois ou davantage l'aire unimt du signal de sortie de couple correspondant à l'article unique. On peut donc effectivement obtenir le nombre total

d'articles qui ont été introduits dans la goulotte à une cadence éle-

vée. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté, sans sortir du cadre de

l'invention.

Claims (9)

REVENDICATIONS

1. Appareil de comptage d'un nombre d'articles, caractérisé en ce qu'il comprend: une goulotte de mesure dont une extrémité est montée de façon tournante sur un axe horizontal et qui est inclinée de façon que les articles puissent glisser le long de la goulotte en descendant sous l'effet de la pesanteur; un dispositif destiné à mesurer de façon électrique le couple qui est produit par rapport à l'axe horizontal lorsque les articles passent dans la goulotte de mesure, afin de produire un signal de sortie de couple; et un circuit de mesure qui reçoit le signal de sortie de couple pour compter le nombre d'articles en détectant une variation du signal de sortie de couple qui se produit lorsque les articles respectifs sortent de la goulotte de mesure à une extrémité inférieure de cette goulotte,

éloignée par rapport à l'axe horizontal.

2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit de mesure comprend un circuit différentiateur destiné à différentier le signal de sortie de couple pour produire un signal de sortie sous forme d'impulsions de faible largeur, et un compteur électronique destiné à compter le nombre d'impulsions dans le signal

de sortie sous forme d'impulsions.

3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit de mesure comprend un circuit destiné à recevoir le signal

de sortie de couple pour produire un premier signal d'aire représen-

tant une aire définie par le signal de sortie de couple, un circuit qui produit un second signal d'aire représentant une aire du signal de sortie de couple qui correspond à un seul article, et un circuit qui compare mutuellement les premier et second signaux d'aire pour produire un signal qui représente le nombre d'articles correspondant au premier signal d'aire et qui accumule le signal de nombre ainsi

produit.

4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le circuit de comparaison et d'accumulation comprend un circuit qui produit un signal sous forme d'impulsions7agant une aire pratiquement égale à celle du second signal de couple, un circuit qui détermine la

différence entre les aires du premier signal de couple et de l'impul-

sion, un circuit qui fait en sorte que les impulsions soient produi-

-2480465

tes continuellement tant que l'aire du signal de sortie de couple est supérieure à l'aire du signal-de sortie sous forme d'impulsions

et un circuit qui compte le nombre d'impulsions.

5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que le circuit qui détermine la différence entre les aires du signal de sortie de couple et du signal sous forme d' inpulsions comprend un intégrateur dont les entrées différentielles reçoivent respectivement

le premier signal de sortie de couple et le signal sous forme d'im-

pulsions.

6. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un circuit destiné à compenser le signal de sortie du circuit de détermination de différence afin de réduire à zéro la différence entre le premier signal de sortie de couple et le signal sous forme d'impulsions, en un intervalle de temps court, lorsque le signal de sortie du circuit de détermination de différence

est suffisamment: inférieur à l'aire du second signal de couple.

7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que le circuit de compensation comprend un circuit de retard de phase du premier ordre qui comporte des entrées différentielles qui reçoivent respectivement le premier signal de sortie de couple et le signal

sous forme d'impulsions.

8. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens qui introduisent les articles à compter dans

la goulotte de mesure, en une position proche de l'axe horizontal.

9. Appareil selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il

comprend au moins un élément d'équilibrage réglable permettant de pla-

cer la goulotte de mesure dans une condition d'équilibre.