FR2632879A1 - Dispositif de tri optique d'objets selon leur couleur, en particulier de morceaux de verre - Google Patents

Abstract

Le dispositif de tri optique de morceaux de verre comprend une source lumineuse 50 propre à émettre au moins deux ondes lumineuses primaires ayant chacune un spectre étroit, distinctes, choisies. Celles-ci sont transmises simultanément par chaque morceau de verre OU pour produire deux ondes lumineuses secondaires. Le dispositif comprend également des moyens de réception 52 de ces ondes secondaires délivrant deux signaux secondaires dont les amplitudes sont respectivement représentatives des intensités lumineuses des deux ondes secondaires, et des moyens de sélection 53, 54 propres à sélectionner parmi les morceaux de verre OU, ceux d'une première couleur OUA et ceux d'une deuxième couleur OUA en construisant le rapport des amplitudes des deux signaux secondaires.

Description

Dispositif de tri optique d'objets selon leur couleur, en particulier de morceaux de verre
L'invention concerne le tri optique d'objets.

Bien que l'invention permette d'effectuer, de façon particulièrement avantageuse le tri optique de morceaux de verre, selon leur couleur, elle n'est pas limitée à cette application et peut concerner le tri optique d'autres objets.

Cette application particulièrement avantageuse du tri des morceaux de verre selon leur couleur suscite un très grand intérêt auprès des industriels du verre. Ces derniers, en effet, peuvent utiliser du verre de récupération pour fabriquer notamment des bouteilles, dont les utilisations seront différentes selon la couleur du verre employé.

Une méthode pour différencier les différentes couleurs du verre est d'établir la courbe de transmission optique d'un morceau de verre de couleur donnée pour une certaine plage de longueur d'onde. On obtient alors une série de courbes représentées sur la figure 1 et illustrant la variation du coefficient de transmission normalisé en fonction de la longueur de l'onde lumineuse émise.

Au sens de la présente invention, on distinguera essentiellement quatre catégories de verre, repérées par les lettres A à D et identifiées -par leur courbe de transmission normalisée respectivement référencée
CA à CD.

La normalisation de ces courbes signifie que l'on affecte au coefficient de transmission normalisé la- valeur 1 lorsque ce coefficient représente- le maximum d'énergie lumineuse transmise sur toute la plage de mesure des longueurs d'onde.

Ces quatre catégories de verre correspondent respectivement à sensiblement quatre couleurs définies par les industriels du verre et qui sont - catégorie A (courbe CA) : couleur "mi-blanc" - catégorie B (courbe CB) : couleur "champagne" (c'est-àdire typiquement la couleur du verre vert) - catégorie C (courbe CC) : couleur "ambre" (c'est-à-dire typiquement la couleur jaune-brun de certaines bouteilles de bière) - catégorie D (courbe CD) : couleur "feuille morte" c'està-dire typiquement la couleur des bouteilles de vin de
Bourgogne).

On remarque que la courbe CA est sensiblement constante sur toute la plage de mesure comprise entre 450 nanomètres et 700 nanomètres.

Par contre, la courbe CB présente un pic de transmission centré sensiblement vers 550 nanomètres (couleur jaunevert) tandis que le coefficient de transmission normalisé vaut environ 0,6 pour une longueur a d'onde de 650 nano- mètres (rouge) et est légèrement inférieur à 0,5 pour une longueur d'onde de 450 nanomètres (bleu).

La courbe CC est monotone, croissante à partir d'une valeur voisine de 0,15 pour 450 nanomètres, jusqu'à une valeur voisine de 1 pour 650 nanomètres en passant par une valeur voisine de 0,8 pour 550 nanomètres.

La courbe CD est croissante depuis une valeur légèrement supérieure à 0,5 pour 450 nanomètres jusqu'à un pic de transmission centrée vers 550 nanomètres puis décroit ensuite jusqu'à une valeur sensiblement égale à 0,9 pour 650 nanomètres.

On connais par la demande de brevet DE-3445428 un dispositif pour trier du verre selon sa couleur. Cependant, il convient, d'ores et déjà, de remarquer que ce dispositif de l'état de la technique ne fonctionne pas avec de petits morceaux de verre ainsi que cela est clairement explicité dans le texte de cette demande de brevet allemand.

Dans ce dispositif antérieur, les gros morceaux de verre ou les bouteilles entières tombent un à un en chute libre dans un puits où ils traversent un faisceau lumineux Les énergies lumineuses transmises de trois ondes ayant trois longueurs d'onde différentes choisies en fonction des couleurs à différencier, sont simultanément mesurées par trois capteurs photosens-ibles. Le capteur photosensible ayant reçu le plus d'énergie lumineuse permet de différencier la couleur du morceau de verre qui est passé dans le faisceau lumineux. Des moyens de sélection permettent ensuite de diriger dans une direction prédéterminée les morceaux de verre d'une couleur donnée.

Ce dispositif présente des inconvénients.

On sait, en effet, que l'alimentation des fours de verrerie s'effectue à l'aide d'un produit nommé "groisil" (ou également parfois nommé "calcin"). Le groisil est obtenu à partir de verre broyé dans lequel on a éliminé des petits fragments de produits réfractaires ou infusibles tels que de la céramique ou des cailloux qui peuvent nuire à la'bonne qualité de fabrication du verre.

La première'étape d'obtention du groisil est le broyage d'un ensemble de verre collecté et débarassé des éléments indésirables de grande dimension, tels que par exemple des bouteilles en matière plastique ou des assiettes.

I1 apparat donc clairement que le groisil, constitué de morceaux de verre de différentes couleurs et de petite taille, ne peut être trié par le dispositif précité de l'état de la technique.

On sait, d'autre part, que la transmission de la lumière par un morceau de verre dépend notamment de son aspect extérieur, c'est-à-dire notamment de son état de propreté et de sa forme. Aussi, les courbes de transmission réelles d'un morceau de verre peuvent être déduites des courbes de transmission normalisées de la figure 1 en les corrigeant par un coefficient d'atténuation qui dépend de l'aspect extérieur des morceaux de verre considérés. Ainsi, la transmission d'un verre de couleur donnée peut par exemple varier d'un facteur 7 environ, suivant son état de propreté.En d'autres termes, un morceau de verre "mi-blanc" sale" peut transmettre moins bien la couleur rouge qu'un morceau de verre "champagne" "propre". Aussi, la simple comparaison de l'intensité d'énergie reçue par chacun des capteurs photosensibles dans le dispositif précité de l'art antérieur permet difficilement de s'affranchir de l'aspect extérieur des morceaux de verre à trier et peut être donc la source d'erreurs.

La présente invention vise à pallier les inconvénients précités.

Elle a pour but de proposer un dispositif permettant de minimiser les erreurs de tri occasionnées par l'aspect extérieur des objets à trier.

Un autre but de l'invention est de permettre le tri d'objets de petites tailles, notamment du groisil.

L'invention a encore pour but de proposer un dispositif simple à réaliser et relativement peu coûteux.

L'invention concerne donc un dispositif de tri optique d'objets comprenant - une entrée de reception des objets, - des premiers moyens assurant le transport séquentiel des objets et, éventuellement, une pré-sélection des objets pour en éliminer les objets inutiles et conserver les objets utiles - des moyens d'analyse comportant une source lumineuse propre à émettre au moins deux on=
des lumineuses primaires ayant chacune un spectre é
troit, distinctes, choisies, lesdites ondes primaires interagissant simultanément avec chaque objet utile pour produire deux ondes lumineuses secondaires, des moyens de réception de ces deux ondes secondaires
délivrant deux signaux secondaires dont les amplitudes
sont respectivement représentatives des intensités lumi
neuses des deux ondes secondaires, et des moyens de sélection propres à sélectionner parmi les
objets utiles, ceux d'un premier type et ceux d'un deu
xième type en fonction des deux signaux secondaires, caractérisé en ce que les moyens de sélection contruisent le rapport des amplitudes des deux signaux secondaires, ce qui permet de minimiser les erreurs de tri occasionnées par l'aspect extérieur des différents objets.

Dans une première variante de l'invention, dans laquelle les objets utiles sont des morceaux de verre d'une granulométrie prédéterminée, les ondes secondaires sont obtenues par transmission dans les morceaux de verre.

Les premiers moyens peuvent comprendre alors un plan incliné sur une face, dite face de glissement, duquel les objets utiles glissent, espacés les uns des autres, ledit plan incliné possédant- au moins une partie transparente, les deux ondes primaires interagissant avec un morceau de verre lorsque celui-ci passe sur la partie transparente.

La source lumineuse et les moyens de réception peuvent, dans cette première variante, être situés de part et d'autre du plan incliné, la source lumineuse étant située avantageusement en regard de la face de la partie transparente sur laquelle glissent les morceaux de verre, tandis qu une partie au moins des moyens de réception, est avantageusement située en regard de l'autre face de la partie transparente.

Les moyens de réception comprennent de préférence un support solidaire de la face du plan incliné opposée à la face de glissement et comportant avantageusement un premier capteur photosensible propre à recevoir une première onde secondaire ainsi qu'un deuxième capteur photosensible propre à recevoir la deuxième onde secondaire et des moyens optiques pour recevoir et diriger chacune des deux ondes secondaires vers le capteur photosensible correspondant.

Dans un mode de réalisation du dispositif, les moyens de sélection comprennent des moyens de traitement propres à délivrer un signal de commande dépendant dudit rapport des deux signaux secondaires et des moyens d'aiguillage commandés par le signal de commande et possédant un premier état dans lequel ils aiguillent les morcaux de verre d'un des deux types dans une première direction- et un deuxième état dans lequel ils aiguillent les morceaux de verre de l'autre type dans une deuxième direction.

Lorsque les objets utiles sont des morceaux -de verre, les deux ondes primaires à spectre étroit et les deux ondes secondaires correspondantes ont chacune une longueur d'onde choisie dans le groupe des trois gammes suivantes (450 + 30) nanomètres, (550 + 25) nanomètres, (650 + 40) nanomètres.

Dans un mode de réalisation préférée du dispositif selon l'invention, les objets étant du verre broyé, et les objets utiles du groisil, les premiers moyens peuvent comprendre un ensemble de pré-sélection optique des objets utiles.

D'une façon particulièrement avantageuse, les moyens d'analyse comprennent également une source lumineuse soeur, telle que l'une au moins des deux ondes lumineuses primaires soeurs soit différente de l'une des deux- ondes lumineuses primaires.

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ciaprès et des dessins annexés, sur lesquels - la figure 1, déjà décrite, illustre les courbes de transmission normalisées des différents morceaux de verre à trier - la figure 2 est une représentation schématique d'un mode de réalisation du dispositif selon l'invention - la figure 3 est une représentation schématique des moyens de réception du dispositif de la figure 2 - la figure 4 est un synoptique schématique de moyens de traitement du dispositif de la figure 2 - la figure 5 est un premier mode de réalisation de moyens d'aiguillage du dispositif de la figure 2 - la figure 6 est une deuxième mode de réalisation de moyens d'aiguillage du dispositif de la figure 2 - les figures 7 et 7A sont des représentations schématiques d'un ensemble de pré-sélection du dispositif de la figure 2 ; et - la figure 8 est une vue de dessus d'une partie du dispositif de la figure 2.

Les dessins comportant pour l'essentiel des éléments de caractère certain font partie intégrante de la description. A ce titre, ils pourront servir, non seulement à mieux faire comprendre la description détaillée ci-après mais aussi à contribuer, le cas échéant, à la définition de l'invention.

Bien qu'il ait été précisé plus haut que le dispositif selon l'invention permettait le tri d'une multiplicité d'objets, on supposera maintenant que la matière à trier est du verre broyé, d'une granulométrie prédéterminée, par exemple de l'ordre de 20/50, préalablement lave afin d'éliminer le plus grand nombre de salissures.

Une granulométrie de l'ordre de 20/50 signifie que, la grande majorité des éléments constitutifs du verre broyé passent à travers un tamis de maille 50mm et sont arrêtés par un tamis de maille 20mm.

Ce verre broyé va donc comprendre des éléments infusibles, c'est-à-dire les objets inutiles,et du groisil comprenant des morceaux de verre des quatre couleurs à trier, c'està-dire constituant les objets utiles. Dans la suite du texte, la dénomination "verre broyé" (respectivement "groisil") sera utilisée pour du verre broyé (respectivement groisil) lavé, d'une granulométrie de 20/50.

Si l'on se réfère maintenant à la figure 2, on voit que le dispositif DI comporte une trémie 1 recevant à son entre le verre broyé G. Cette trémie délivre, selon un débit régulier, des objets O sur une table vibrante 1A qui déverse ces objets à une extrémité d'une première bande transporteuse 2. Les objets O circulant sur la bande transporteuse 2 sont régulièrement espacés d'une distance choisie. Cette distance choisie D doit, pour des raisons de bon fonctionnement, être nettement plus grande que leur taille moyenne TM. On peut envisager que le rapport D/TM soit égal à environ 5. Cette distance sera donc en moyenne de 10 cm pour une taille moyenne des morceaux de verre de 2 cm
Les objets O sont déversés à l'autre extrémité de la première bande transporteuse 2 sur un plan incliné 3 sur une face duquel ils glissent.Cette face sera dénommée ci-après "face de glissement" et constitue la face supérieure du plan incliné 3.

La trémie 1, la table vibrante lA, la première bande transporteuse 2 et le plan incliné 3 appartiennent à des premiers moyens assurant le transport séquentiel des objets. Ces premiers moyens comprennent également un ensemble de présélection 40,41,42,43,44,45 destiné à éliminer parmi les objets O les objets inutiles OI et à ne laisser glisser sur le plan incliné que les objets utiles OU. Ainsi qu'il a été précisé ci-avant, les objets inutiles comprennent des infusibles et les objets utiles sont constitués de groisil coloré. La description détaillée de cet ensemble de pré-sélection sera explicitée ci-après.

L'utilisation d'un plan incliné est très avantageuse car les morceaux de verre, une fois sur le plan incliné, vont en moyenne très vite se stabiliser suivant leur ligne de plus grand frottement et vont ensuite glisser suivant une trajectoire très stable. Aussi, l'ensemble de pré-sélection des objets utiles doit se situer à une distance minimale du point de chute des morceaux de verre sur le plan incliné pour permettre cette stabilisation de trajectoire. Une telle distance minimale peut varier entre 50 cm et 1 m. La vitesse de glissement des objets sur le plan incliné dépend notamment du coefficient de frottement de l'objet. C'est notamment pour remédier à cette contrainte que le verre broyé G a été lavé afin de conférer un état d'hygrométrie sensiblement identique pour tous les objets en toute saison. Dans l'exemple décrit, cette vitesse est de l'ordre de 1 m/s.

Un objet utile OU glissant sur le plan incliné 3 passe sur une partie 51 de ce plan incliné qui est transparente.

Lors de ce passage, l'objet utile OU traverse un faisceau primaire de lumière blanche FLP émis par une source lumi- neuse 50. Le faisceau lumineux transmis FLT au travers du morceau de verre et de la partie transparente 51 est reçu dans des moyens de réception 52, situés sur la face inférieure du plan incliné. A ces moyens de réception 52, sont associés des moyens de traitement 53 de ce faisceau lumineux transmis FLT et des moyens d'aiguillage 54 permettant d'aiguiller dans une première direction sur une deuxième bande transporteuse 55 un objet utile d'un premier type OUA et dans une deuxième direction, qui est en fait la poursuite du glissement sur le plan incliné, un objet utile d'un deuxième type
OUA.

Les moyens de traitement 53 et les moyens d'aiguillage 54 appartiennent à des moyens de sélection et les moyens de sélection , les moyens de réception et la source lumineuse appartiennent à des moyens d'analyse.'
Ces moyens d'analyse comprennent également une source lumineuse soeur 60 ainsi que des moyens de réception frères 62 et de sélection frères 63 et 64, et permettant de diriger sur une troisième - bande transporteuse 65 un objet utile d'un autre premier type OUCD et de laisser glisser sur le plan incliné un objet utile d'un autre deuxième type OUB.

On va maintenant décrire en détail en se référant aux figures 3 à 6, les moyens d'analyse.

La source lumineuse 50 peut être une source de lumière incandescente alimentée par une alimentation redressée.

I1 est en effet comportant que le- taux d'ondulation de l'intensité de la lumière soit relativement faible pour ne pas perturber les moyens de réception. A titre d'exemple, une ampoule incandescente alimentée par une tension de 2,5 V et placée à 3 cm environ de la partie transparente 51 du plan incliné est largement suffisante pour l'application envisagée.

Cette source lumineuse émet donc un faisceau lumineux
FLP contenant au moins deux ondes lumineuses primaires distinctes, puisqu'il s'agit d'un faisceau de lumière blanche.

Si l'on se réfère maintenant plus particulièrement à la figure 3, on voit que les moyens de réception 52 comprennent un support 527 fixé sur la face inférieure du plan incliné par des moyens de fixation non représentés pour simplifier. Dans ce support 527, est ménagé un conduit principal 520 possédant une première extrémité 521 débouchant à l'extérieur du support 527 et placée en regard de la partie transparente 51 du plan incliné 3. Ce conduit principal possède une deuxième extrémité 522 au voisinage de laquelle se raccordent un premier 520-1 et un deuxième 520-2 conduits auxiliaires qui possèdent respectivement une première 528-1 et une deuxième 528-2 extrémités de sortie, au niveau desquelles sont situés respectivement des premier 526-1 et deuxième 526-2 capteurs photosensibles tels que des photodiodes.

Les axes longitudinaux de ces trois conduits sont coplanaires, l'axe longitudinal du premier conduit auxiliaire étant perpendiculaire aux axes longitudinaux du conduit principal et du deuxième conduit auxiliaire.

Dans le support 527, est ménagée une rainure 523 dont l'axe longitudinal est incliné à 450 par rapport à l'axe longitudinal du conduit principal et s'étendant jusqu'au niveau de la deuxième extrémité 522 du conduit principal, de façon à séparer le conduit principal 520 du deuxième conduit auxiliaire 520-2 situé dans le prolongement du conduit principal 521. A l'intérieur de cette rainure 523, est glissée une lame séparatrice 523-1, de sorte qu'une partie au moins de cette lame séparatrice recouvre la totalité de la section du conduit principal 521 située au niveau de la deuxième extrémité du conduit principal 521.Cette lame séparatrice 523-1 est donc propre à séparer le faisceau lumineux transmis FLT pénétrant dans le conduit principal par l'extrémité 521 en un premier sous-faisceau tr-ansmis FLT-1 pénétrant dans le premier conduit auxiliaire et en deuxième sous-faisceau transmis FLT-2 pénétrant dans le deuxième conduit auxiliaire.

Le support 527 comporte également une première rainure secondaire 524 dont le plan longitudinal est perpendiculaire à l'axe longitudinal du premier conduit auxiliaire, interposée entre la lame séparatrice et le premier capteur photosensible de façon à interrompre- le premier conduit auxiliaire. A l'intérieur de cette rainure 524, sont logés des premiers moyens de filtrage 524-1 propres à filtrer le premier sous-faisceau transmis FLT-1 pour produire une première onde lumineuse secondaire OS-1.

De même, une deuxième rainure secondaire 525 est ménagée dans le support 527 pour interrompre le deuxième conduit auxiliaire et des deuxièmes moyens de filtrage 5252 sont logés à l'intérieur de cette deuxième rainure pour produire à partir du sous-faisceau FLT-2 une deuxième onde lumineuse secondaire OS-2.

Les premiers et deuxièmes moyens de filtrage sont avantageusement réalisés à l'aide de combinaison de verres colorés. Les premiers moyens de filtrage 524-1 sont réalisés pour que la première onde lumineuse secondaire
OS-1 ait un spectre étroit centré autour de 450 nanomètres. Ainsi, la longueur d'onde de l'onde qS-l est comprise dans la gamme 450 L 30 nanomètres, ce qui correspond sensiblement à une teinte de bleu.

Les deuxièmes moyens de filtrage 525-2 sont réalisés pour que la longueur d'onde de la deuxième onde lumineuse secondaire OS-2 soit comprise dans la gamme 550 + 25 nanomètres, ce qui correspond sensiblement à une teinte jaune-vert.

I1 est important que la section de la première extrémité 521 du conduit principal 520 ait une surface inférieure à la surface moyenne d'un morceau de verre, afin que la lumière ambiante ne perturbe pas la mesure. I1 faut, de plus, que les moyens de réception 52 aient une faible ouverture optique pour éviter des perturbations liées aux effets de forme des morceaux de verre. Cette ouverture optique s'apprécie par le rapport Do/Lo du diamètre de l'extrémité 521 (si l'on suppose qu'elle est circulaire) à la plus petite longueur séparant l'extrémité 521 d'un capteur photosensible. Dans l'exemple décrit le diamètre de l'extrémité 521 est de 5 mm tandis que le support est un cube de 50 mm de côté, ce qui conduit à une ouverture optique de 1/10.

La lame séparatrice 523-1 ainsi que les premiers et deuxièmes moyens de filtrage 524-1 et 524-2 appartiennent à des moyens de séparation optique s et ces moyens de séparation optique s ainsi que le conduit principal et les deux conduits auxiliaires font partie de moyens optiques des moyens de réception 52.

Les deux capteurs photosensibles 526-1 et 526-2 fournissent respectivement deux signaux secondaires SS1 et SS-2 représentatifs de l'intensité lumineuse reçue par chacun des capteurs.

Chacun de ces signaux secondaires SS-i est amplifié par un amplificateur 530-i dont le gain est ajusté pour s'adapter à l'intensité lumineuse effectivement reçue sur les capteurs. Les sorties des deux amplificateurs -530-1 et 530-2 sont reliées à un diviseur analogique 531 dont la sortie est reliée à la première entrée d'un comparateur 532. La deuxième entrée de ce comparateur reçoit une référence REF, la sortie de ce comparateur 532 delivrant-un signal logique SL.

Le signal logique Su'est combiné avec un signal logique
SLP représentatif de la détection du passage effectif d'un morceau de verre à travers le faisceau lumineux primaire FLP. Ce signal logique SLP peut par exemple être déterminé à partir. de l'intensité lumineuse reçue par le deuxième capteur photosensible. La combinaison des signaux logiques SL et SLP forment un signal de commande SC aux moyens d'aiguillage 54.

I1 est maintenant fait référence à la figure 5 pour dé crire un premier mode de réalisation des moyens d'aiguillage 54 du dispositif. Ces moyens d'aiguillage comprennent un volet 540 articulé au voisinage d'une extrémité autour d'un axe 542 solidaire du plan incliné 3 et parallèle à celui-ci. Ce volet 540 est actionné par un organe moteur 541 commandé par le signal de commande SC. L'organe moteur 541 comprend un électro-aimant 540-1 relié à la face inférieure du volet par l'intermédiaire d'une tige 542-2 et d'une articulation 541-5 du type rotonde
L'organe moteur comprend également un ressort de rappel 541-4, également relié au volet par l'intermédiaire d'une tige 541-3 et de l'articulation 541-5.

Le volet 540 est susceptible, sous l'action de l'organe moteur 541, de prendre une première position 540-1 dans laquelle il est situé dans le plan de la face de glissement du plan incliné et une deuxième position dans laquelle l'extrémité du volet opposé à son extrémité arti culée est écartée du plan incliné de telle sorte que les objets puissent glisser vers la troisième bande transporteuse 55.

Ce premier mode de réalisation des moyens d'aiguillage présente l'avantage de ne pas nécessiter de réglage temporel précis par rapport à l'instant de passage effectif d'un morceau de verre au travers du faisceau lumineux FLP. I1 faut par contre que le retour du volet 54 dans sa première position soit rapide.

I1 est maintenant fait référence à la figure 6 pour décrire un deuxième mode de réalisation des moyens d'aiguillage. Ces moyens d'aiguillage 54' comportent un organe moteur 541' analogue à l'organe moteur 541. Le volet 540 est remplacé par une plateforme 540' propre à être mue en translation par rapport au plan incliné 3 par l'organe moteur 541'. Dans sa première position, la plateforme 540' est dans le plan de la face de glissement et, dans sa deuxième position, la plateforme est propulsée par l'organe moteur 541' de façon à se rapprocher de la troisième bande transporteuse 55'.

Avec ce deuxième mode de réalisation, les morceaux de verre sont éjectés hors du plan incliné vers la deuxième bande transporteuse 55. Une plateforme 540' circulaire d'un diamètre d'environ 1,5 cm est suffisant. Il est cependant nécessaire d'effectuer un réglage temporel très précis par rapport à l'instant effectif de passage sur la partie transparente 51 d'un morceau de verre à éjecter.

La source soeur 60 est identique à la source 50. Les moyens d'aiguillage frères sont analogues à l'un des deux modes de réalisation décrits ci-dessus pour des moyens d'aiguillages. Les moyens de traitement frères 63 diffèrent éventuellement des moyens de traitement 53 uniquement par la non-nécessité du signal logique de détection de passage SLP. Les moyens de réception frères 62 diffèrent des moyens de réception 52 uniquement par les premiers moyens de filtrage 524-1. Les premiers moyens de filtrage frères sont réalisés pour que la longueur d'onde de la première onde lumineuse secondaire soeur soit comprise dans la gamme 650 + 40 nanomètres, ce qui correspond sensiblement à une. teinte de rouge.

I1 est maintenant fait référence aux figures 7 et 7A pour décrire de façon détaillée l'ensemble de pré-sélection des premiers moyens Cet ensemble de pré-sélection comprend des moyens de réception auxiliaires 42 comportant un support 420 fixé sous la partie transparente 41 du plan incliné et dans lequel est ménagé un conduit 421 débouchant à l'extérieur du support par une extrémité 422 située en regard de la partie transparente 41 et muni à son autre extrémité d'un capteur photosensible, tel qu'une photodiode 423. Ce 'capteur photosensible est susceptible de délivrer un signal secondaire auxiliaire SSA.

La -figure 7A illustre, de façon schématique, les moyens de traitement 43 de cet ensemble de pré-sélection. Ces moyens de traitement 43 comprennent un amplificateur 430 raccordé à la sortie du capteur photosensible 423 et dont la sortie est reliée à la première entrée d'un comparateur 431. La deuxième entrée de ce comparateur est reliée à une référence REF'. La sortie du comparateur 431 délivre un signal de commande de sélection SCS à des moyens d'aiguillage 44 qui peuvent être, soit des moyens d'aiguillage 54, soit des moyens d'aiguillage 54'.

Afin d'augmenter le débit d'objets traités, le dispositif
DI peut comporter une pluralité de moyens d'analyse disposés en parallèle sur toute la largeur du plan incliné 3.

La figure 8 représente une vue de dessus d'une partie du plan incliné 3, sur laquelle sont illustrées une pluralité des moyens de réception 52 et une pluralité des moyens d'aiguillages 54. Bien entendu, dans ce cas, le dispositif DI comprend également une pluralité d'ensembles de pré-sélection disposés en parallèle. Bien que le plan incliné soit constitué d'une seule pièce, mais d'une largeur adaptée, on peut considérer au sens de la présente invention que le dispositif comporte également une pluralité de premiers moyens disposés en parallèle.

On va maintenant décrire le fonctionnement du dispositif.

Lorsqu'un objet se présente sur la partie transparente 41 de l'ensemble de pré-sélection, il traverse le faisceau lumineux émis par la source auxiliaire 40. Selon qu'il s'agisse d'un objet inutile tel qu'un morceau de céramique ou un objet utile tel qu'un morceau de verre coloré, le signal secondaire auxiliaire reçu par le capteur photosensible 423 n'aura pas la même amplitude. Ce signal secondaire auxiliaire après amplification (430) est comparé à la valeur de référence REF'. Un morceau de verre plat et propre transmet environ 90 % du faisceau lumineux. Le seuil de référence sera alors pris aux alentours de 5 % de transmission.Autrement dit, Si le signal secondaire auxiliaire amplifié est supérieur à la valeur de référence REF', l'objet sera considéré comme un objet utile, c'est-à-dire un morceau de verre et les moyens d'aiguillages 44 seront alors dans leur première position, c'est-à-dire que le morceau de verre
OU continuera de glisser sur le plan incliné 3. Si, au contraire, le signal seconda-ire amplifié est inférieur à la valeur de référence REF', ltobjet sera considéré comme un objet inutile et les moyens d'aiguillages 44 prendront alors leur seconde position. aiguillant l'objet inutile OI sur la bande transporteuse 45.

L'objet utile OU glisse maintenant sur le plan incliné 3 en direction. de la partie transparente 51. Au passage de ce morceau de verre OU sur la partie transparente 51, le premier capteur photosensible 526-1 délivre un signal secondaire SS-1 ayant une certaine amplitude et le capteur photosensible 526-2 émet un signal secondaire SS-2 ayant une certaine amplitude. Après une éventuelle amplification de ces signaux secondaires dans les amplificateurs 530-1 et 530-2, le diviseur analogique 531 construit le rapport de ces signaux amplifiés correspondant au rapport des signaux SS-1 sur SS-2. La valeur de référence REF est prise égale à 0,7 environ.Si le rapport de ces deux signaux est supérieur ou égal à 0,7, ce qui correspond à un verre de la catégorie A, c'est-à-dire un verre mi-blanc qui n'absorbe pas dans le bleu, des moyens d'aiguillages 54 seront dans leur deuxième position aiguillant le morceau de verre miblanc sur la bande transporteuse- 55. Au contraire, si ce rapport est inférieur à 0,7, les moyens d'aiguillages resteront dans leur première position, c'est-à-dire que le morceau de verre de l'une des catégories B,C ou D continuera de glisser sur le plan incliné 3.

I1 est important de remarquer ici l'utilité du signal logique SLP détectant le passage effectif d'un morceau de verre au travers du rayon du faisceau lumineux émis par la source 50. En effet, un rapport des deux signaux secondaires supérieur ou égal à 0,7 peut signifier qu'il s'agit effectivement d'un morceau de verre blanc ou bien qu'il n'y a aucun morceau de verre sur la partie transparente 51.

On suppose maintenant qu'un morceau de verre OUA appartenant à l'une des catégories B,C ou D glisse sur le plan incliné vers la partie transparente 61. La valeur de référence REF des moyens de réception frères est alors prise égale à 0,8. Si le rapport du signal secondaire SS-1 correspondant à l'onde secondaire lumineuse ayant une longueur d'onde centrée autour de 650 nanomètres, sur le signal secondaire SS-2 correspondant toujours à une onde secondaire centrée autour de 550 nanomètres, est supérieur ou égal à 0,8, ce qui correspond à un morceau de verre OUCD de l'une des catégories C ou D, les moyens d'aiguillages 64 prendront leur deuxième position pour aiguiller ce morceau de verre sur la bande transporteuse 65.Si, au contraire, ce rapport est inférieur à 0,8, ce qui correspond à un verre de la catégorie champagne, ce morceau de verre continuera de glisser sur le plan incliné 3 pour aller vers un container de récupération du verre champagne non représenté sur la figure 2.

Dans les moyens d'analyse décrits ci-avant, on dispose avantageusement des moyens d'intégration des différents signaux secondaires reçus, tels qu'une capacité, afin d'intégrer ces signaux secondaires tout au long du passage des morceaux de verre dans le faisceau lumineux émis par la source et ce, afin d'éviter notamment les phénomènes de pic de transmission dus aux effets de bord.

L'invention peut comporter des variantes, notamment les suivantes - dans la pratique, la séparation du verre ambre (catégorie -C) et du verre feuille morte (catégorie D) n'est pas aussi marquée et elle est relativement peut valorisante, de sorte que l'on peut se contenter des moyens d'analyse ci-dessus décrits. Cependant, si l'on désire effectivement effectuer cette sélection, il est nécessaire d'interposer entre les moyens de réception 52 et les moyens de réception frères 62 d'autres moyens de réception rrères ayant des moyens de filtrage tels qu'une onde secondaire ait une longueur d'onde comprise entre 420 et 480 nanomètres, et que la deuxième onde secondaire ait une longueur d'onde comprise entre 620 et 690 nanomètres.Dans ce cas, si le rapport du signal secondaire correspondant à l'onde secondaire centrée autour de 450 nanomètres sur le signal secondaire correspondant à l'onde secondaire centrée autour de 650 nanomètres est inférieur ou égal à 0,4, ce qui correspond au verre ambre, d'autres moyens d'aiguillages frères, seront dans leur deuxième position aiguillant ce morceau de verre ambre sur une bande transporteuse. Dans le cas contraire, ces autres moyens d'aiguillages frères laisseront glisser du verre appartenant à l'une des catégories 'feuille morte ou champagne vers les moyens de réception frères 62; - en théorie, des parties transparentes ne sont nécessaires qu'aux endroits où interagissent les faisceaux lumineux émis et les objets.Bien entendu, on peut envisager que la totalité du plan . incliné soit constitué par un matériau transparent, notamment du verre; - on a vu que, pour la sélection du verre de la catégorie
A, il était nécessaire de prévoir un signal logique
SLP de détection effective du morceau de verre au travers du faisceau lumineux, mais dans le cas où l'on voudrait que les moyens d'aiguillages conservent leur première position pour un morceau de verre de la catégorie A, ce signal logique SLP ne serait plus nécessaire t inversement la présence de ce signal alogique
SLP n'est pas nécessaire au fonctionnement des moyens de sélection frères mais peut l'améliorer en évitant certaines erreurs de tri toujours possibles - on pourrait également envisager que toutes les sources lumineuses soient confondues en une seule source lumineuse et que les divers faisceaux lumineux primaires émis par cette source soient dirigés vers les parties transparentes respectives à l'aide de moyens de renvoi tels que des miroirs ou des fibres optiques - on pourrait également envisager que l'interaction des ondes primaires avec les objets ne se fasse plus par transmission mais par réflexion.Dans ce cas, il faudrait adapter les diverses longueurs d'onde utilisées en fonction des spectres de réflexion, et dans une telle variante, les sources lumineuses et moyens de réception sont avantageusement situés du même côté de la face de glissement - il apparalt ci-dessus que l'invention ne se limite pas à des morceaux de verre ; en effet, tout type d'objet ayant pour les deux longueurs d'onde primaires choisies, des coefficients de transmission ou de réflexion suffisamment distinctifs convient.

Bien entendu certains des moyens décrits ci-dessus peuvent être omis dans les variantes où ils ne servent pas.

On peut notamment ne pas installer l'ensemble de pré-sélection si l'on ne traite que du groisil ou bien encore ne pas prévoir de moyens de réception et de traitement frères si l'on souhaite uniquement sélectionner du verre "mi-blanc".

Claims (21)

Revendications

1. - Dispositif de tri optique d'objets comprenant - une entrée de réception des objets (O), - des premiers moyens (l,lA;2;3) assurant le transport séquentiel des objets et, éventuellement, une pré-sélection des objets (O) pour en éliminer les objets inutiles (OI) et conserver les objets utiles (OU), - des moyens d'analyse comportant . une source lumineuse (50) propre à émettre au moins deux ondes lumineuses primaires ayant chacune un spectre étroit, distinctes, choisies, lesdites ondes primaires interagissant simultanément avec chaque objet utile (OU) pour produire deux ondes lumineuses secondaires (OS-1,OS-2), des moyens de réception (52) de ces deux ondes secondaires délivrant deux signaux secondaires (SS-1,SS-2) dont les amplitudes sont respectivement représentatives des intensités lumineuses des deux ondes secondaires, et . des moyens de sélection (53,54) propres à sélectionner parmi les objets utiles (OU), ceux d'un premier type (OUA) et ceux d'un deuxième -type (OUA) en fonction des deux signaux secondaires, caractérisé en ce que les moyens de sélection (53) construisent le rapport des amplitudes des deux signaux secondaires (SS-1,SS-2), ce qui permet de minimiser les erreurs de tri occasionnées par l'aspect extérieur des différents objets.

2. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les objets utiles étant des morceaux de verre d'une granulométrie prédéterminée, les ondes secondaires sont obtenues par transmission dans les morceaux de verre.

3. - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les premiers moyens comprennent un plan incliné (3) sur une face, dite face de glissement, duquel les objets utiles (OU) glissent, espacés les uns des autres, ledit plan incliné possédant au moins une partie transparente (51), les deux ondes primaires interagissant avec un objet utile lorsque celui-ci passe sur la partie transparente.

4. - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la source lumineuse (50) et les moyens de réception (52) sont situés de part et d'autre du plan incliné (3).

5. - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la source lumineuse (50) est située en regard de la face de la partie transparente (51) sur laquelle glissent les morceaux de verre et en ce qu'une partie au moins des moyens de réception est située en regard de l'autre face de la partie transparente.

6. - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de réception (52) comprennent un support (527) solidaire de la face du plan incliné opposée à la face de glissement et comportant - un premier capteur photosensible (526-1) propre à recevoir une première onde secondaire (OS-l), - un deuxième capteur photosensible (526-2) propre à recevoir la deuxième onde secondaire (OS-2), et - des moyens optiques pour recevoir et diriger chacune des deux ondes secondaires vers le capteur photosensible correspondant.

7. - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la source lumineuse émet un faisceau de lumière, contenant les deux ondes primaires, et en ce que les moyens optiques comprennent - un conduit principal (520) possédant une première extrémité (521) débouchant à l'extérieur du support (527) par laquelle pénètre le faisceau lumineux transmis (FLT) contenant les deux ondes secondaires (OS-1,OS-2), ainsi qu'une deuxième extrémité (522), - un premier (520-1) et un deuxième (520-2) -conduits auxiliaires se raccordant tous les deux au voisinage de ladite deuxième extrémité (522) et possédant respectivement une première (528-1) et une deuxième (528-2) extrémités de sortie au niveau desquelles sont situés respectivement les premier (526-1) et deuxième (526-2) capteurs photosensibles, des moyens de séparation optiques comportant une lame séparatrice (523-1) située à ladite deuxième extrémité (522) et séparant le faisceau transmis (FLT) en un premier sous-faisceau (FLT-1) pénétrant dans le premier conduit auxiliaire et en un deuxième sous-faisceau (FLT-2) pénétrant dans le deuxième conduit auxiliaire, ainsi que des premiers moyens de filtrage (524-1) situés entre la lame séparatrice (523) et le premier capteur photosènsible (526-1) pour ne laisser passer que la première onde secondaire (OS-1) et des deuxièmes moyens de filtrage (524-2) situés entre la lame séparatrice et le deuxième capteur photosensible pour ne laisser passer que la deuxième onde secondaire (OS-2).

8. - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les moyens de sélection comprennent - des moyens de traitement (53) propres à délivrer un signal de commande (SC) 'dépendant dudit rapport des deux signaux secondaires (SS1 et SS2), et - des moyens d'aiguillage (54) commandés par le signal de commande (SC) et possédant un premier état dans lequel ils aiguillent les morceaux de verre d'un des deux types dans une première direction et un deuxième état dans lequel ils aiguillent les morceaux de verre de 1-' autre type dans une deuxième direction.

9. - Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens d'aiguillage (54) comprennent un volet (540) articulé au voisinage d'une extrémité autour d'un axe (542) solidaire du plan incliné (3) et parallèle à celui-ci, et un organe moteur (541) commandé par le signal de commande (SC) et actionnant le volet (540) pour lui faire prendre une première position (540-1) correspondant audit premier état, dans laquelle le volet (540) est dans le plan de la face de glissement du plan incliné (3) et une deuxième position (540-2) correspondant audit deuxième état, dans laquelle l'extrémité du volet opposée à celle articulée est écartée du plan incline.

10. - Dispositif selon la revendicatiosl 8, caractérisé en ce que les moyens d'aiguillage (54') comprennent une plateforme (540') propre à être mue en translation par rapport au plan incliné (3) par un organe moteur (541') 'commandé par le signal 'de commande (SC) pour prendre une première position (540'-1X, correspondant audit premier état, dans laquelle la plateforme (540) est dans le plan de la face de glissement du plan incliné (3) et une deuxième position (540'-2), correspondant audit deuxième état, dans laquelle la plateforme est propulsée hors du plan incliné (3).

11. - Dispositif selon l'une des revendications 9 et 10, caractérisé en ce que l'organe moteur comprend un électroaimant.

12. - Dispositif selon l'une des revendications 2 à 11, caractérisé en ce que les deux ondes primaires à spectre étroit et les deux ondes secondaires correspondantes ont chacune une longueur d'onde choisie dans le groupe des trois gammes suivantes : (450 + 30) nanomètres, (550 t 25) nanomètres, (650 + 40) nanomètres.

13. - Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que les objets utiles du premier type étant des morceaux de verre de la catégorie A, les objets utiles du deuxième type appartenant au groupe formé par les morceaux de verre des catégories B,C,D, une onde primaire et l'onde secondaire correspondante ont une longueur d'onde comprise entre 420 et 480 nanomètres, tandis que la deuxième onde primaire et l'onde secondaire correspondante ont une longueur d'onde comprise entre 525 et 575 nanomètres.

14. - Dispositif selon la revendication 12 prise en combinaison avec ltune des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que les moyens d'aiguillage sont dans leur deuxième état après le passage d'un morceau de verre du premier type sur la partie transparente (51) du plan incliné, et en ce que le signal de commande (SC) dépend, en outre, d'un signal logique (SLP) représentatif de la détection dudit passage du morceau de verre du premier type sur la partie transparente (51).

15. - Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que les objets utiles du premier type étant des morceaux de verre de l'une au moins des catégories C et D, les objets utiles du deuxième type étant des morceaux de verre de la catégorie B, une onde primaire et l'onde secondaire correspondante ont une longueur d'onde comprise entre 525 et 575 nanomètres, tandis que la deuxième onde primaire et l'onde secondaire correspondante ont une longueur d'onde comprise entre 620 et 690 nanomètres.

16. - Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que les objets utiles du premier type étant des morceaux de verre de la catégorie C, les objets utiles du deuxième type étant des morceaux de verre de la catégorie D, une onde primaire et l'onde secondaire correspondante ont une longueur d'onde comprise entre 420 et 480 nanomètres, tandis que la deuxième onde primaire et l'onde secondaire correspondante ont une longueur d'onde comprise entre 620 et 690 nanomètres.

17. - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, les objets étant du verre broyé, les objets utiles étant du groisil, les premiers moyens comprennent un ensemble de pré-sélection (40,41,42,43,44) éliminant les objets inutiles.

18. - Dispositif selon l'une des revendications précé dentes, caractérisé en ce que les moyens d'analyse comprennent en outre au moins . une source lumineuse soeur (60) émettant deux ondes lumineuses primaires soeurs dont l'une est différente de l'une des deux ondes lumineuses primaires, . des moyens de réception frères (62), . des moyens de sélection frères (63,64).

19. - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la source lumineuse émet un faisceau de lumière blanche.

20. - Dispositif selon irune des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de moyens d'analyses et de premiers moyens disposés en parallèle.

21. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ondes secondaires sont obtenues par réflexion sur les objets utiles.