FR2762239A1 - Dispositif et procede de detection d'un objet dur dans un pli postal - Google Patents

Abstract

L'invention se rapporte à un dispositif de détection d'un objet dur à l'intérieur d'un pli postal véhiculé par un convoyeur à bandes selon un trajet présentant un virage et à un procédé de détection associé. Un détecteur est disposé à la naissance du virage. Ce détecteur est constitué d'une part d'un émetteur, apte à produire un faisceau lumineux orienté parallèlement à la surface principale du pli postal et perpendiculairement à son mouvement, et d'autre part d'un récepteur, situé en regard de l'émetteur et apte à détecter des variations d'intensité du faisceau lumineux provoquées par le mouvement du pli. Une unité de traitement de données est prévue pour déterminer la présence d'un objet dur en fonction desdites variations d'intensité.Ce dispositif est destiné à être utilisé sur un convoyeur à bandes permettant le traitement automatique de pli de courrier lors du tri postal.

Description

DISPOSITIF ET PROCÉDÉ DE DÉTECTION D'UN OBJET DUR
DANS UN PLI POSTAL
L'invention se rapporte à un dispositif de détection d'un objet dur à l'intérieur d'une enveloppe.

Ce dispositif est destiné à être utilisé sur un convoyeur à bandes permettant le traitement automatique de plis de courrier lors du tri postal.

Les convoyeurs utilisés pour le traitement des plis de courrier sont généralement constitués de deux bandes, encore dénommées courroies, animées de la même vitesse. Les plis de courrier sont pincés entre les deux bandes. Ces convoyeurs définissent un trajet compliqué comportant des virages imposés par l'architecture de la machine et dont les changements de direction peuvent atteindre jusqu'à 1800.

Les plis de courrier sont généralement constitués d'une enveloppe souple, d'une épaisseur variant entre 0,15 et 8 mm, renfermant des feuilles de papier souples. Ainsi, les plis fléchissent facilement dans les virages du trajet.

Mais, il arrive fréquemment que des plis de courrier renferment des objets rigides et plats tels qu'une clé ou une plaque métallique par exemple. Or, la présence de ce genre d'objet rigide dans un pli postal constitue un risque non seulement pour le pli lui-même mais aussi pour le convoyeur. En effet, un objet rigide ne pouvant pas fléchir dans les virages du trajet, il est susceptible de provoquer non seulement la détérioration du pli lui-même, mais aussi des incidents de fonctionnement du convoyeur tels que la dégradation des bandes de convoyage ou encore le bourrage du convoyeur.

La nécessité de détecter les plis excessivement rigides a conduit à développer des dispositifs basés sur des principes mécaniques. Un dispositif a notamment été conçu de manière à provoquer un fléchissement du pli lors d'un changement de direction du trajet de convoyage de l'ordre de 10 . Ce dispositif est décrit dans la demande de brevet EP-A-0 721 806. Le fléchissement du pli variant selon la rigidité, il suffit ensuite de le comparer à un seuil prédéterminé.

Si le fléchissement dépasse ce seuil, alors le pli est défini comme étant trop rigide, il est éliminé du convoyeur et recueilli dans un réceptacle de rebut.

Cependant, un tel dispositif ne permet pas de détecter des rigidités locales si bien que la rigidité de toute la surface du pli doit être évaluée. En conséquence, les parties mobiles du détecteur mécanique, destinées à évaluer le fléchissement du pli et donc sa rigidité, présentent une inertie accrue. De plus, le détecteur mécanique possédant des organes élastiques de rappel renforcés, des chocs préjudiciables, susceptibles de se produire, peuvent entraîner des risques de détérioration du courrier et sont générateurs de bruit. Enfin, la sensibilité de détection d'un tel dispositif se trouve affaiblie, ce qui est incompatible avec le but recherché.

L'invention permet de remédier à tous ces inconvénients. Elle a pour objet un dispositif de détection de la présence d'un objet dur à l'intérieur d'un pli postal véhiculé par un convoyeur à bandes selon un trajet présentant un virage. Un détecteur est disposé à la naissance du virage. Ce détecteur est constitué d'une part d'un émetteur, apte à produire un faisceau lumineux orienté parallèlement à la surface principale du pli postal et perpendiculairement à son mouvement, et d'autre part d'un récepteur, situé en regard de l'émetteur et apte à détecter des variations d'intensité du faisceau lumineux provoquées par le mouvement du pli. Une unité de traitement de données est prévue pour déterminer la présence d'un objet dur en fonction desdites variations d'intensité.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif comprend en outre un deuxième détecteur situé dans une zone sensiblement rectiligne du convoyeur, en amont du premier détecteur.

Un autre objet de la présente invention se rapporte à un procédé de détection de la présence d'un objet dur à l'intérieur d'un pli postal véhiculé par un convoyeur à bandes selon un trajet présentant un virage. Ce procédé consiste notamment à
- déterminer plusieurs valeurs d'épaisseur du pli postal à partir de la détection de variations d'intensité d'un faisceau lumineux provoquées par le mouvement du pli lors de son passage dans le virage,
- déterminer la valeur maximale emaxl parmi l'ensemble des valeurs obtenues,
- calculer une épaisseur moyenne Emi du pli à partir d'un ensemble significatif de valeurs déterminées,
- comparer la valeur maximale emaxl à une valeur seuil S1 choisie suivant l'épaisseur moyenne déterminée et la longueur du pli pour laquelle on obtient la valeur maximale, et définir le pli comme étant trop rigide si la valeur maximale emaxl est supérieure à cette valeur seuil S1.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le procédé consiste en outre à
- déterminer plusieurs valeurs d'épaisseurs du pli postal à partir de la détection de variations d'intensité d'un faisceau lumineux provoquées par le mouvement du pli lorsqu'il se déplace le long d'un trajet rectiligne,
- calculer une deuxième épaisseur moyenne Em2 du pli postal à partir de valeurs,
- comparer la deuxième valeur moyenne Em2 à une autre valeur seuil S2 prédéterminée et définir le pli comme étant trop rigide si Em2 est supérieure à cette valeur seuil S2.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le procédé consiste en outre à calculer l'écart bE entre les moyennes calculées bE=Em1-Em2, comparer la valeur de cet écart bE à une troisième valeur seuil S3 prédéterminée, et définir l'enveloppe comme étant trop rigide si AE est supérieure à cette valeur seuil S3.

D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif, et faite en référence aux figures annexées qui représentent
- la figure 1A, un schéma d'une vue de dessus d'un premier mode de réalisation du dispositif selon l'invention traversé par un pli P1 de faible épaisseur ne contenant pas d'objet dur,
- la figure 1B, un schéma en coupe d'un détecteur destiné à évaluer l'épaisseur du pli P1 traversant le dispositif de la figure 1A,
- la figure 2A, un schéma d'une vue de dessus du dispositif de la figure 1A traversé par un pli P2 de faible épaisseur contenant un objet rigide,
- la figure 2B, un schéma en coupe d'un détecteur destiné à évaluer l'épaisseur du pli P2 traversant le dispositif de la figure 2A,
- la figure 3, l'allure d'un signal émis par un détecteur D1 lorsqu'un pli P1 ne contenant pas d'objet dur traverse le dispositif,
- la figure 4, un organigramme d'un procédé de détection d'un objet dur selon un premier mode de réalisation,
- la figure 5, un organigramme d'un procédé de détection d'un objet dur selon un deuxième mode de réalisation,
- la figure 6, un schéma d'un deuxième mode de réalisation du dispositif selon l'invention traversé par un pli P1 de faible épaisseur ne contenant pas d'objet dur,
- la figure 7, un schéma du dispositif de la figure 6 lorsqu'il est traversé par un pli P2 de faible épaisseur contenant un objet dur,
- les figures 8A à 8D, l'allure d'un signal émis par un détecteur et visualisé sur un oscilloscope lorsque le pli P2 traversant le dispositif contient un objet situé respectivement à mi-longueur de l'enveloppe, à l'avant de l'enveloppe, à l'arrière de l'enveloppe et sur la quasi-totalité de l'enveloppe,
- la figure 9, un organigramme d'un procédé de détection d'un objet dur selon un troisième mode de réalisation,
- la figure 10, une courbe donnant les valeurs d'un seuil d'épaisseur S3 à ne pas dépasser.

Dans tout le reste de la description les mêmes références sont utilisées pour désigner les mêmes éléments.

Le convoyeur schématisé sur la figure 1A définit un trajet rectiligne suivi d'un virage à environ 15". En pratique, le virage est de préférence compris entre 150 et 25". Le convoyeur comprend une bande rigide 1 s'engageant sur des galets rotatifs, ou poulies, 2 et 3 qui ont des axes de rotation fixes. Le galet 3 définit l'intérieur du virage. D'autre part, une autre bande 4 élastique, située en regard de la bande rigide 1, prévue pour pouvoir presser un pli de courrier, est entraînée par des poulies 5 qui coopèrent avec le convoyeur à bande 1. Les deux bandes 1 et 4 sont animées de la même vitesse. I1 est à noter que ce convoyeur fait partie d'une installation complexe de traitement de plis de courrier et se trouve en amont de la chaîne de traitement de plis postaux.

Un pli de courrier P1 est pincé entre les courroies 1 et 4 et est entraîné en mouvement par le convoyeur suivant la direction D.

Un détecteur D1 est par ailleurs positionné à la naissance du virage. Ce détecteur D1 est en fait constitué d'un émetteur et d'un récepteur positionnés l'un en face de l'autre.

Une unité de traitement de données 7 est reliée au récepteur et permet d'évaluer des épaisseurs à partir de signaux fournis par le récepteur sous forme de tensions électriques en réponse à des variations d'intensité lumineuse qu'il détecte.

Dans l'exemple illustré sur la figure 1A, le pli P1 présente une rigidité classique, inférieure à 0,35 N.m, et ne renferme pas d'objet rigide. La lettre est donc souple et prend correctement le virage.

L'émetteur El, tel que représenté sur la vue en coupe AA de la figure 1B, permet de produire un faisceau lumineux F orienté parallèlement à la direction D de convoyage, c'est-à-dire parallèlement à la surface principale du pli P1 et perpendiculairement au mouvement du pli P1. Le mouvement du pli P1 est défini par un déplacement de la courroie élastique 4, d'une valeur correspondant à l'épaisseur du pli P1, au cours du défilement de ce pli. Le récepteur R1 permet de détecter des variations d'intensité du faisceau lumineux F provoquées par le mouvement du pli postal à travers ce faisceau de lumière. Le récepteur permet en outre de traduire ces variations d'intensité lumineuse sous forme de tensions électriques.

Le détecteur D1 permet donc de distinguer, par la prise en compte du rapport de l'énergie lumineuse reçue à l'énergie lumineuse émise, la présence d'un objet dur à l'intérieur d'un pli.

Le choix du détecteur à utiliser est basé sur le fait qu'il doit présenter d'une part un seuil de détection inférieur ou égal au seuil à partir duquel se produisent les incidents affectant les plis postaux et/ou la machine de tri, et d'autre part un prix de revient peu élevé. De manière avantageuse, le détecteur choisi comporte une diode (émetteur El) produisant un faisceau laser parallèle focalisé par une unité de lentilles sur un élément photosensible (récepteur R1).

Au passage du pli postal P1, la courroie élastique 4 se déplace d'une valeur correspondant à l'épaisseur de la lettre selon un mouvement perpendiculaire à la direction du faisceau lumineux F. Le faisceau lumineux F émis par la source lumineuse El présente alors une zone d'ombre 10 correspondant à la zone qu'occulte la lettre P1 lorsqu'elle défile devant le détecteur D1. La taille de cette zone d'ombre 10 est alors quasiment égale à l'épaisseur de la lettre P1.

La figure 2A schématise le même dispositif que celui de la figure 1A quand il est traversé par un pli P2 de faible épaisseur et présentant une rigidité classique de l'ordre de 0,35 N.m mais contenant un objet dur 9. Dans ce cas, l'objet dur détermine, dans la zone où il est situé, une rigidité brutalement accrue du pli empêchant localement ce pli de suivre la courbure du virage alors que la surface restante de l'enveloppe épouse cette courbure sans contrainte notable. I1 se produit donc un gauchissement du pli à la naissance du virage. Ce gauchissement entraîne alors un déplacement latéral plus important de la courroie élastique 4 et une occultation plus importante du faisceau lumineux F, produit par le détecteur D1 placé à l'amorce du virage.

Sur le schéma de la figure 2A, l'objet dur 9 situé à l'avant du pli P2 ne s'engage pas bien dans le virage. La courroie élastique 4 se déplace alors pour s'adapter à la sollicitation due à l'objet dur 9 et qui est maximale à ce niveau.

En revanche, la zone située à l'arrière du pli P2 ne contenant pas d'objet dur est souple et s'engage correctement dans le virage, tout comme dans l'exemple cité précédemment en référence à la figure 1A.

La figure 2B schématise une vue en coupe du faisceau lumineux F émis par l'émetteur El du détecteur D1 placé à l'amorce du virage. Le gauchissement du pli entraîne une augmentation importante de la zone de faisceau occultée, c'est-à-dire de la zone d'ombre 10, par rapport au cas où le pli ne contient pas d'objet dur. Cette augmentation de la zone d'ombre 10 entraîne alors une forte variation de la tension en sortie du détecteur D1.

Lorsque l'objet dur n'est plus en prise avec la portion de convoyeur précédant le changement de direction, l'ensemble du pli prend la nouvelle direction.

D'autre part, un autre détecteur peut être avantageusement prévu au début du convoyeur afin de pouvoir mesurer le format de la lettre. En effet, la connaissance du format de la lettre peut être importante dans certains cas, notamment pour déterminer certains seuils de rejet par exemple. Ce détecteur n'est pas représenté sur les schémas des figures 1A et 2A.

La figure 3 représente l'allure du signal envoyé par le récepteur du détecteur D1 à l'unité de traitement de données 7. Ce signal peut être visualisé sur un oscilloscope branché en parallèle sur l'unité de traitement 7.

Ce signal représente en ordonnée des valeurs d'épaisseurs calculées à partir des valeurs de tension fournies par le détecteur D1, situé à l'amorce du virage, en réponses aux variations d'intensités lumineuses ; et en abscisse le trajet T pendant lequel on réalise les mesures.

Une première zone référencée A et une deuxième zone référencée B correspondent au faisceau lumineux non occulté. Elles indiquent donc l'absence de pli devant le détecteur D1. Des vibrations provenant de l'oscillation des courroies 1 et 4 sont visibles dans ces zones A et B. Ces vibrations sont communes à toutes les acquisitions de signaux, quel que soit le pli.

Elles comportent un pic principal de fréquence égale à 70Hz et d'autres pics de moindre amplitude de fréquence égale à 80Hz. Leur valeur moyenne est nulle si bien qu'elles n'affectent pas les différents calculs d'épaisseur.

La zone centrale L correspond au transit du pli P1 devant le détecteur D1 et sa longueur L est par conséquent égale à la longueur totale du pli. Un premier pic 11 d'amplitude élevée correspond à l'entrée du pli P1 dans le virage, devant le détecteur D1. La valeur de ce pic 11 est sensiblement la même pour tous les plis. En conséquence, il est possible de ne pas la retenir pour l'évaluation de l'épaisseur moyenne Em1.

Cette élimination concerne le premier dixième 0,1L de la longueur L du pli. En conséquence, environ 10% des premières valeurs d'épaisseurs el, déterminées à partir de la détection des variations d'intensité du faisceau lumineux, peuvent être avantageusement éliminées pour le calcul de la moyenne.

D'autre part, la zone correspondant aux 35 derniers centièmes 0,35L de la longueur L du pli présente un comportement instable si bien qu'il ne peut généralement pas être exploité correctement. Il est donc préférable d'éliminer également environ 358 des dernières valeurs d'épaisseurs el déterminées pour pouvoir réaliser le calcul de la moyenne Em1 le plus fin possible.

En conséquence, seule la zone comprise entre 10 et 65% de la longueur L du pli présentant un comportement relativement stable est prise en compte pour le calcul de l'épaisseur moyenne Eml
Des filtrages peuvent en outre être réalisés pour affiner encore le calcul de la moyenne. Ceux-ci sont décrits dans ce qui suit, en référence au procédé selon 1' invention.

L'organigramme de la figure 4 schématise les étapes d'un procédé de détection d'un objet rigide à l'intérieur d'une enveloppe, selon un premier mode de réalisation, mis en oeuvre à partir du dispositif schématisé aux figures 1A et 2A.

Une première étape 110 consiste à calculer plusieurs valeurs d'épaisseurs locales el du pli postal à partir de la détection, par le détecteur D1, des variations d'intensité du faisceau lumineux provoquées par le mouvement du pli lors de son passage dans le virage. Le détecteur D1 permet donc d'obtenir une série d'épaisseurs ei,l, avec i entier variant de 0 à N1, et N1 étant le nombre de valeurs mesurées.

Au fur et à mesure de l'acquisition des données, le détecteur D1 les transmet à l'unité de traitement de données 7 qui effectue tous les calculs nécessaires.

Ces calculs peuvent être commencés alors que la lettre est toujours analysée par le détecteur D1. Ainsi, à l'étape 120, une valeur moyenne de l'épaisseur Eml du pli est calculée, à partir des N1 valeurs mesurées, selon la formule classique

L'étape 130, quant à elle, consiste à déterminer la valeur maximale emaxl = max(ei,l) pour ie[o,Nl] parmi l'ensemble des valeurs d'épaisseurs obtenues, et la position Lmaxl du pic correspondant sur le signal envoyé par le détecteur D1. Le pic correspondant à la présence d'un objet dur est détaillé dans la suite de la description en référence aux figures 8A à 8D. Les deux étapes 120 et 130 ne se déroulent pas de manière séquentielle mais au fur et à mesure de l'avancement de la lettre sur le convoyeur et devant le détecteur D1.

Pour définir la rigidité du pli, une comparaison est ensuite effectuée (étape 140) entre la valeur maximale emaxl déterminée et une valeur seuil S1.

Cette valeur seuil S1 est choisie suivant l'épaisseur moyenne Eml calculée et la longueur Lmaxl du pli pour laquelle on obtient la valeur maximale emaxl de l'épaisseur. La valeur seuil S1 dépend donc non seulement de la valeur de l'épaisseur moyenne Em1 calculée, mais aussi de la position Lmaxl du pic correspondant à l'épaisseur maximale emaxl dans la zone L représentant la longueur du pli, c'est-à-dire de la position de l'objet dur à l'intérieur de l'enveloppe. Ainsi, lorsque la position Lmaxl du pic correspondant à l'épaisseur maximale emaxl est située dans un intervalle compris entre 0 et 0,4L, c'est-àdire lorsque l'objet dur est situé dans les 40 premiers centièmes de la longueur totale L du pli, alors la valeur seuil S1 est égale à Eml+3mm (mm : millimètres).

En revanche, lorsque la position Lmaxl du pic correspondant à l'épaisseur maximale emaxl est située dans un intervalle compris entre 0,4L et L, c'est-àdire lorsque l'objet dur est situé dans les 60 derniers centièmes de la longueur totale L du pli, alors la valeur seuil S1 est de préférence égale à Eml+2,5mm.

Lorsque l'épaisseur maximale emaxl excède cette valeur seuil S1 le pli est défini comme étant trop rigide, il est par conséquent extrait du lot d'enveloppes à traiter et dirigé vers un réceptacle de rejet, c'est l'étape 150. En revanche, lorsque la valeur maximale emaxl ne dépasse pas cette valeur seuil
S1, l'enveloppe est acceptée et est conservée sur le convoyeur pour les traitements ultérieurs (étape 160).

Ce premier mode de réalisation du procédé selon 1 invention permet de détecter des objets très rigides mais la détermination de l'épaisseur moyenne, et donc du seuil de rejet, peut être encore affinée pour permettre d'améliorer la détection. Pour cela un second mode de réalisation du procédé selon l'invention, dont l'organigramme est représenté sur la figure 5, consiste à rajouter des étapes de filtrage.

Les étapes 110,130,140,150 et 160 sont identiques à celles du procédé décrit précédemment et ne sont donc pas à nouveau détaillées.

L'étape 111 consiste à définir un ensemble significatif de valeurs déterminées. Pour cela, certaines valeurs de la série ei,l d'épaisseurs déterminées sont supprimées. Ainsi, comme il a été décrit précédemment en référence à la figure 3, il est avantageux de supprimer environ 10% des premières valeurs d'épaisseurs déterminées afin d'éliminer le pic 11 correspondant à l'entrée du pli postal devant le détecteur D1. La première mesure d'épaisseur à prendre en compte pour le calcul d'épaisseur moyenne est donc donnée par la relation suivante
N1' = lO*Nl/l00.

De la même manière, il est avantageux de supprimer environ 35% des dernières valeurs d'épaisseurs déterminées afin d'éliminer le comportement instable du signal dans la partie arrière de la lettre. La dernière mesure d'épaisseur à prendre en compte pour le calcul de l'épaisseur moyenne est donc donnée par la relation suivante
N1" = 65*N1/100.

Le calcul de l'épaisseur moyenne se fera donc dans l'intervalle de valeurs compris entre N1' et Ni".

Dans cet intervalle compris entre N1' et N1", le signal envoyé par le détecteur D1 à l'unité de traitement de données 7 est relativement stable mais il se peut cependant qu'il présente des oscillations dont la valeur moyenne n'est pas toujours nulle. Par conséquent, il est avantageux de procéder à un filtrage des valeurs ei,l d'épaisseurs mesurées dans cette zone (c'est l'étape 112). Ce filtrage est par exemple réalisé au moyen d'un filtre à puissance moyenne P comprise par exemple entre 5 et 10. De préférence, le filtre possède une puissance moyenne d'ordre 5.

Ce filtrage est donné par les relations suivantes
e' k,l = ei,l pour is[N1', Ni"] et

P # i # Nl"-Nl'-P-l
où P représente la puissance du filtre.

Les étapes 111 et 112 ne se déroulent pas de manière séquentielle et il est tout à fait possible de réaliser le filtrage avant de définir l'ensemble significatif. Dans ce cas, le filtrage a lieu sur tout le spectre de valeurs, c'est-à-dire que P S il N1-P-1.

L'étape 120 consiste ensuite à faire un calcul intermédiaire de l'épaisseur moyenne. Ce calcul est défini dans l'intervalle [N1', N1"] et est donné par la formule suivante

Malgré le premier filtrage, il apparaît que l'épaisseur Em1' ainsi calculée est souvent surestimée.

En conséquence, il est avantageux d'effectuer un second filtrage. Ce filtrage consiste dans un premier temps à modifier la série de valeurs ei,l déterminées (étape 121). Pour cela, on admet que les valeurs d'épaisseur ei,l supérieures à la valeur moyenne intermédiaire Eml calculée sont égales à cette moyenne Demi' Dans un deuxième temps (étape 122) le calcul d'une nouvelle valeur moyenne Emi modifiée est effectué à partir des valeurs modifiées. Tant que la nouvelle valeur moyenne modifiée Eml n'est pas comprise dans l'intervalle défini par les limites suivantes 0,95*Em1' et Em1' (étape 123 de comparaison), les étapes 121 et 122 sont répétées. Cependant, le temps de calcul par pli postal est limité notamment par la vitesse de défilement du convoyeur. En conséquence, les étapes 121 et 122 ne sont de préférence pas réitérées plus de cinq fois.

Le premier mode de réalisation du dispositif selon l'invention et le procédé de détection associé qui viennent d'être décrits permettent donc de détecter des objets rigides contenus dans des enveloppes. Cependant, un autre mode de réalisation décrit ci-après, leur est préféré car il permet de procéder à une analyse plus complète du signal de sortie du détecteur, et par conséquent il permet une détection plus fine et plus fiable d'objets durs insérés à l'intérieur d'enveloppes.

Ainsi le dispositif, selon un deuxième mode de réalisation, comprend notamment un deuxième détecteur D2 semblable au premier détecteur D1 situé à l'amorce du virage. Ce deuxième détecteur D2 est de préférence placé dans une zone sensiblement rectiligne du convoyeur, en amont du premier détecteur D1.

La figure 6 illustre le dispositif selon ce deuxième mode de réalisation. Sur cette figure, le dispositif est traversé par un pli P1 présentant une rigidité classique et ne contenant pas d'objet dur. Ce cas correspond donc au cas de la figure 1A dans lequel le pli P1 s'engage correctement dans le virage.

Le deuxième détecteur D2, qui est en fait le premier détecteur devant lequel le pli P1 défile, permet de mesurer des variations d'intensité lumineuse au cours du défilement du pli. Ces variations d'intensité sont traduites en tensions électriques et sont transmises à l'unité de traitement de données 7 qui calcule alors des valeurs d'épaisseurs ej,2 locales du pli P1. Grâce à ces valeurs d'épaisseurs ej,2, j étant un entier variant de O à N2 et N2 étant le nombre de mesures, il est possible d'établir une valeur moyenne Em2 de l'épaisseur du pli P1 lorsque ce dernier se déplace le long du trajet rectiligne en amont du virage. Cette valeur moyenne Em2 est ensuite comparée à une valeur seuil prédéterminée.

Dès lors que cette épaisseur moyenne Em2 n' excède pas le seuil de rejet, le premier détecteur D1, placé en deuxième position sur le trajet de convoyage, permet de confirmer ou d'infirmer le bas niveau de rigidité.

Pour cela, le détecteur D1 saisit une série de N1 valeurs d'intensité lumineuse et les traduit sous forme de tensions électriques. L'unité de traitement de données 7 calcule, à partir de ces N1 valeurs de tensions électriques, des épaisseurs locales ei,l, i étant un entier variant de 0 à N1 et N1 étant le nombre de mesures, du pli P1 amorçant le virage. Grâce à ces N1 valeurs d'épaisseurs ei,l, il est possible d'établir une valeur moyenne Emi de l'épaisseur du pli à l'amorce du virage.

Dans le cas d'un pli souple ne contenant pas d'objet dur, l'épaisseur moyenne Emi calculée est voisine et comparable à l'épaisseur moyenne Em2. Dès lors que l'écart AE entre ces deux moyennes n'excède pas un autre seuil de rejet prédéterminé, le pli P1 est conservé sur le convoyeur.

La figure 7 schématise le même dispositif que sur la figure 6 quand il est traversé par un pli P2 de faible épaisseur mais renfermant un objet rigide 9. Ce cas correspond au cas de la figure 2A dans lequel la zone du pli P2 contenant l'objet dur ne s'engage par correctement dans le virage et présente un gauchissement.

Les figures 8A à 8C représentent l'allure du signal envoyé à l'unité de traitement 7 par le récepteur du premier détecteur D1 situé à l'amorce du virage lorsque l'objet rigide 9 est placé respectivement à mi-longueur du pli postal P2, à l'avant du pli postal P2 et à l'arrière du pli postal P2.

Ce type de signal se distingue de celui précédemment décrit en référence à la figure 3 par la présence d'un pic 12 créé par l'objet dur 9 lors de son passage devant le détecteur D1, à l'amorce du virage.

La position Lmaxl de ce pic 12 est directement reliée à la position de l'objet dur 9 dans l'enveloppe P2.

Ainsi, lorsque l'objet dur est situé à mi-longueur du pli, le pic 12 est positionné à mi-longueur de la zone centrale de longueur L (figure 8A). . Lorsque l'objet dur est situé à l'avant du pli, le pic 12 se superpose complètement au pic 11 causé par l'entrée du pli P2 dans le virage (figure 8B). Lorsque l'objet dur est situé à l'arrière du pli, le pic 12 se trouve dans la zone d'instabilité correspondant au passage de l'arrière du pli P2 (figure 8C).

Dans ces deux derniers cas (figures 8B et BC), le pic 12 se trouvant dans une des portio extrait du lot de plis à traiter et dirigé vers un réceptacle de rejet.

Pour affiner encore la détection, il est en outre possible de comparer la valeur maximale de l'épaisseur emaxl, c'est-à-dire la valeur maximale de l'épaisseur correspondant au pic 12, à une autre valeur seuil prédéterminée.

De préférence, cette valeur seuil est différente selon la position Lmaxl du pic dans la zone L et dépend de l'épaisseur moyenne calculée Em1* Ainsi, par exemple, si le pic 12 se situe dans les 40 premiers centièmes de la longueur L (0,4L) de la zone centrale, c'est à dire si l'objet dur se situe dans les 40 premiers centièmes de la longueur L du pli, le seuil est par exemple déterminé comme étant égal à Em1+3mm.

En revanche, si le pic 12 est situé dans les 60 derniers centièmes de la longueur L (0,6L) de la zone centrale, le seuil est par exemple déterminé comme étant égal à Eml+2,5mm.

Ces valeurs seuil sont données à titre d'exemple indicatif et ne sont aucunement limitatives, elles peuvent aussi bien être abaissées ou augmentées.

La figure 8D, quant à elle, représente l'allure d'un signal obtenu lorsque l'enveloppe P2 renferme un objet dur allongé tel qu'un crayon ou une plaque rigide occupant toute ou presque toute la surface de l'enveloppe par exemple. Ce type de pli a un comportement particulier du fait de sa rigidité élevée.

En effet, cette rigidité élevée entraîne un dépassement de la capacité de mesure du premier détecteur D1 qui se traduit par l'absence de pic et une saturation du signal.

En revanche, la mesure effectuée à partir du deuxième détecteur D2, situé en amont du virage, donne une valeur surestimée de l'épaisseur moyenne Em2. Cette surestimation provient du fait que le deuxième détecteur D2 n'est pas situé sur une position parfaitement rectiligne du trajet de convoyage. En effet, le maintien et l'entraînement correct des plis par pincement entre courroies nécessitent de placer à intervalles réguliers, des poulies 5 dont les positions relatives contribuent à imposer au convoyage de légères variations de trajectoire entre deux poulies consécutives. L'entr'axe entre les poulies 5 situées de part et d'autre du deuxième détecteur D2 est d'environ 140mm et cette proximité est suffisante pour perturber le signal dans le sens d'un accroissement de l'épaisseur détectée par le deuxième détecteur D2, y compris pour les enveloppes les plus courtes, c'est-àdire de 115mm.

En conséquence, un seul contrôle d'épaisseur sur ce deuxième détecteur D2 suffit pour éliminer ce type de pli. La limite d'épaisseur entraînant le rejet du pli sans prendre en considération le signal du premier détecteur D1 est fixée par exemple à 9mm. Bien sûr, cette valeur de seuil est donnée à tire d'exemple indicatif, elle peut être abaissée ou augmentée.

Le mode de réalisation du procédé de détection d'un objet dur mis en oeuvre à partir de ce dispositif est représenté par l'organigramme de la figure 9.

Les étapes 110, 112, 120, 121, 122, 123, 140 concernent les acquisitions et le traitement de données à partir de mesures réalisées par le premier détecteur D1 situé à l'amorce du virage. Ces étapes sont identiques à celles du procédé décrit précédemment en référence à la figure 5. Elles ne sont donc pas détaillées dans ce qui suit.

Une étape supplémentaire 101 consiste à déterminer plusieurs valeurs ej,2 d'épaisseurs locales , j étant un entier variant de 0 à N2 et N2 étant le nombre de données acquises par le deuxième détecteur D2 placé sur un trajet rectiligne en amont du virage.

Une autre étape 113, quant à elle, permet de calculer une deuxième valeur moyenne Em2 de l'épaisseur du pli, à partir des N2 valeurs déterminées, selon l'équation suivante

Cette étape n'est pas séquentielle et peut se dérouler à tout moment dans le procédé mais avant les étapes de comparaison 124, 140 et 141 permettant une prise de décision (étapes 150, 151 et 160).

D'autres étapes 131, 132, 133, 134, 135 et 111 permettent de définir un ensemble significatif de valeurs, parmi l'ensemble N1 des valeurs obtenues, à prendre en considération pour le calcul de l'épaisseur moyenne. Dans un premier temps, l'étape 130 consistant à déterminer la valeur maximale de l'épaisseur emaxl et la longueur Lmaxl du pli pour laquelle on obtient cette valeur maximale, est effectuée. L'étape 131 permet ensuite d'initialiser la première valeur N1' et la dernière valeur N1" à prendre en considération. Ces deux valeurs sont initialisées de manière à ce qu'elles couvrent toute la gamme de valeurs, c'est à dire l'intervalle compris entre 0 et N1.

L'étape suivante 132 consiste à déterminer si la longueur Lmaxl du pli pour laquelle on obtient la valeur maximale de l'épaisseur emaxi, et correspondant à la position du pic 12 créé par la présence d'un objet dur, est comprise dans la portion critique définie par les 10 premiers centièmes de la longueur totale L du pli. Si c'est le cas, il est important de ne pas supprimer les valeurs el comprises dans cette portion pour ne pas fausser le calcul de la moyenne. Par contre, il est possible de supprimer environ 35% des dernières valeurs (étape 134). L'ensemble significatif de valeurs à prendre en compte pour le camlcul de la moyenne est alors compris entre N1'=0 et N1"=0,65*N1.

En revanche, si le pic 12 ne se trouve pas dans cette portion, l'étape suivante 133 permet de déterminer si la valeur Lmaxl correspondante à la position du pic 12 est comprise dans l'autre portion critique définie par les 35 derniers centièmes de la longueur L du pli. Si c'est le cas, il est important de ne pas supprimer les valeurs el comprises dans cettte portion pour ne pas fausser le calcul de la moyenne.

Par contre, il est possible de supprimer environ 10% des premières valeurs (étape 135). L'ensemble significatif de valeurs à prendre en compte pour le calcul de la moyenne est alors compris entre N1'=0,1*N1 et N1"=N1.

En revanche si le pic ne se trouve pas non plus dans cette deuxième portion critique, environ 10% des premières valeurs el et environ 35% des dernières valeurs el peuvent êtres supprimées (étape 111) . Dans ce cas la première valeur de l'ensemble significatif à prendre en compte pour le calcul de la moyenne devient Nl'=10*Nl/100 et la dernière valeur de l'ensemble significatif devient N1"=65*N1/100.

Après avoir traité les données acquises par les deux détecteurs, une étape 124 consiste à comparer la deuxième moyenne Em2 calculée à une valeur seuil S2 prédéterminée. Cette valeur seuil S2 est par exemple fixée à 9mm. Si Em2 excède ce seuil, alors le pli postal est défini comme étant trop épais ou comportant un objet dur sur toute sa surface. Le pli est alors extrait du convoyeur est dirigé vers un réceptacle de rejet (étape 151).

En revanche si Em2 n'excède pas cette valeur seuil S2, alors c'est la valeur maximale de l'épaisseur emaxi, déterminée parmi l'ensemble des N1 valeurs obtenues, qui est comparée à la valeur seuil S1 tel que décrit précédemment (étape 140). Si cette valeur maximale emaxl excède la valeur S1, alors le pli est jugé trop rigide et dirigé vers un réceptacle de rejet (étape 150).

En revanche si emaxl ne dépasse pas le seuil S1, une nouvelle comparaison est à nouveau effectuée à l'étape 141. Cette comparaison porte sur l'écart AE entre les deux moyennes Emi et Em2 calculées.

Si cet écart AE = Em1-Em2 est supérieur à une troisième valeur seuil S3 prédéterminée, alors le pli est jugé trop rigide et dirigé vers le réceptacle de rejet (étape 150). Dans le cas contraire le pli est finalement accepté (étape 160) pour subir les traitements ultérieurs classiques destinés à trier le courrier.

La troisième valeur seuil S3 dépend du format de la lettre, notamment de sa largeur, et de l'épaisseur moyenne Em2 calculée lorsque la lettre défile le long du trajet rectiligne. Le seuil S3 est en effet plus élevé lorsque la largeur de la lettre est supérieure à 125mm. Les différentes valeurs de seuil S3 de rejet sont fournies par la courbe de la figure 10. Dans ce cas, il est donc préférable de placer un autre détecteur , au début du convoyeur, afin de mesurer le format de l'enveloppe.

Ce mode de réalisation du procédé selon l'invention permet d'obtenir de très bons résultats. Le tableau I ci-dessous donne le pourcentage d'objets durs détectés en fonction de leurs dimensions et de l'épaisseur du pli.

<tb>

<SEP> Epaisseur <SEP> du <SEP> pli <SEP> (mm) <SEP>
<tb> <SEP> Dimensions <SEP> de <SEP> l'objet <SEP> dur <SEP> 1,5 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 6 <SEP> S
<tb> I <SEP> (mm) <SEP>
<tb> <SEP> < 3oX30 <SEP> 100% <SEP> 90% <SEP> 37,5 <SEP> 1 <SEP> <SEP> 12,5% <SEP> 12,5%
<tb> <SEP> < <SEP> 40x40 <SEP> 100% <SEP> 87,5% <SEP> 75% <SEP> <SEP> 1 <SEP> 62,5% <SEP> 50%
<tb> <SEP> < 50x50 <SEP> 100% <SEP> 100% <SEP> 100% <SEP> 100% <SEP> 100% <SEP>
<tb> <SEP> > 50x50 <SEP> 100% <SEP> 100% <SEP> 100% <SEP> 100% <SEP> 100% <SEP>
<tb>
Ce tableau I est donné à titre indicatif. I1
concerne des objets rigides d'épaisseur de l'ordre du mm. Sans objet dur, les plis ont une rigidité inférieure à 0,35N.m et concernent du courrier de dimensions classiques 110mmx220mm ou 160mmx230mm.

Il est à noter que le dispositif selon l'invention n'a pas la même capacité de détection selon que l'objet dur est situé à l'avant, au milieu ou à l'arrière du pli. Le tableau II ci-dessus donne les pourcentages de détection en fonction de la position et de la dimension de l'objet dur, toutes épaisseurs confondues.

II

<tb> <SEP> Position <SEP> de <SEP> l'objet <SEP> dur
<tb> Dimensions <SEP> de <SEP> l'objet <SEP> dur <SEP> (mm) <SEP> Bord <SEP> avant <SEP> Milieu <SEP> Bord <SEP> arrière
<tb> <SEP> < 30x30 <SEP> 40% <SEP> 60% <SEP> 40% <SEP>
<tb> <SEP> < 40x40 <SEP> 80% <SEP> 90% <SEP> 80% <SEP>
<tb> <SEP> < 50x50 <SEP> 100% <SEP> 100% <SEP> 100%
<tb>

Claims (12)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de détection de la présence d'un objet dur (9) à l'intérieur d'un pli postal (P2) véhiculé par un convoyeur à bandes (1, 4) selon un trajet présentant un virage, caractérisé en ce qu'il comprend

- un détecteur (D1) constitué d'une part d'un émetteur, apte à produire un faisceau lumineux orienté parallèlement à la surface principale du pli postal (P2) et perpendiculairement à son mouvement, et d'autre part d'un récepteur situé en regard de l'émetteur et apte à détecter des variations d'intensité du faisceau lumineux provoquées par le mouvement du pli, ledit détecteur étant disposé à la naissance du virage, et

- une unité de traitement de données (7) apte à déterminer la présence d'un objet dur en fonction desdites variations d'intensité.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un deuxième détecteur (D2) situé dans une zone sensiblement rectiligne du convoyeur, en amont du premier détecteur (D1).

3. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que le (les) détecteur(s) comporte(nt) une diode produisant un faisceau laser parallèle focalisé par une unité de lentilles sur un élément photosensible.

4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un filtre à puissance moyenne comprise entre 5 et 10.

5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le virage dessine un angle compris entre 15 et 250.

6. Procédé de détection de la présence d'un objet dur à l'intérieur d'un pli postal véhiculé par un convoyeur à bandes présentant un virage, caractérisé en ce qu'il consiste à

- déterminer plusieurs valeurs d'épaisseurs du pli postal à partir de la détection de variations d'intensité d'un faisceau lumineux provoquées par le mouvement du pli lors de son passage dans le virage,

- déterminer la valeur maximale emaxl parmi l'ensemble de valeurs obtenues,

- calculer une épaisseur moyenne Emi du pli postal à partir d'un ensemble significatif de valeurs déterminées,

- comparer la valeur maximale emaxl à une valeur seuil S1 choisie suivant l'épaisseur moyenne déterminée et la longueur Lmaxl du pli pour laquelle on obtient la valeur maximale emaxl et définir le pli comme étant trop rigide si emaxl est supérieure à cette valeur seuil S1.

7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'ensemble significatif dépend de la longueur

Lmaxl du pli pour laquelle on obient la valeur maximale emaxl de l'épaisseur et est obtenu

- en supprimant environ 35% des dernières valeurs d'épaisseurs déterminées lorsque Lmaxl est située dans les 10 premiers centièmes de la longueur totale L du pli, ou

- en supprimant environ 10% des premières valeurs d'épaisseurs déterminées lorsque Lmaxl est située dans les 35 derniers centièmes de la longueur totale L du pli, ou

- en supprimant environ 10% des premières valeurs d'épaisseurs déterminées et environ 35% des dernières valeurs d'épaisseurs déterminées lorsque Lmaxl est située entre les 10 premiers centièmes et les 35 derniers centièmes de la longueur totale L du pli.

8. Procédé selon les revendications 6 à 7, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à réaliser un premier filtrage des valeurs d'épaisseurs déterminées au moyen d'un filtre à puissance moyenne comprise entre 5 et 10.

9. Procédé selon les revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à réaliser un deuxième filtrage sur l'ensemble significatif de valeurs, et en ce que cet autre filtrage comprend les étapes suivantes:

- admettre que les valeurs d'épaisseurs déterminées supérieures à l'épaisseur moyenne calculée sont égales à cette moyenne,

- calculer une autre valeur moyenne modifiée Emi de l'épaisseur à partir des valeurs d'épaisseurs modifiées,

- répéter les deux étapes précédentes tant que la valeur moyenne modifiée Emi diffère de plus de 5% de la précédente valeur moyenne calculée et tant que le nombre d'itérations est inférieur à 6.

10. Procédé selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à :

- déterminer plusieurs valeurs d'épaisseurs du pli postal à partir de la détection de variation d'intensité d'un faisceau lumineux provoquées par le mouvement du pli lorsqu'il se déplace le long d'un trajet rectiligne,

- calculer une deuxième épaisseur moyenne Em2 du pli postal à partir de ces valeurs,

- comparer la deuxième valeur moyenne Em2 à une autre valeur seuil S2 prédéterminée et définir le pli comme étant trop rigide si Em2 est supérieure à cette valeur seuil S2.

11. Procédé selon l'une des revendications 6 à 10, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à calculer l'écart hE entre les moyennes calculées bE = Em1-Em2, à comparer la valeur de cet écart bE à une troisième valeur seuil S3 prédéterminée, et à définir le pli comme étant trop rigide si bE est supérieure à cette valeur seuil S3.

12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 6 à 10, caractérisé en ce que la valeur seuil S1 est égale à Eml+3mm si l'objet dur se situe dans les 40 premiers centièmes de la longueur totale L du pli postal, et à Emî+2,Smm si l'objet dur se situe dans les 60 derniers centièmes de la longueur totale L du pli postal ; et en ce que l'autre valeur seuil S2 est égale à 9mm.