WO2001076775A1 - Procede acoustique pour discriminer des enveloppes en papier et en matiere plastique - Google Patents

Procede acoustique pour discriminer des enveloppes en papier et en matiere plastique Download PDF

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
    • B07C5/34—Sorting according to other particular properties

Definitions

  • the invention relates to a method for discriminating in a mail item processing machine, mail items wrapped in paper and mail items wrapped in plastic.
  • a known technique is based on an optical principle consisting in causing a light ray to reflect on the envelope to be checked and in measuring the reflected energy.
  • Plastic being more reflective than paper, discrimination is simple to implement.
  • this optical discrimination technique can prove to be ineffective when the plastic envelopes are matt and / or colored, that is to say when they have a reflectance close to that of paper.
  • Another known technique is based on a pneumatic principle consisting in deforming by suction the envelope to be checked and in measuring a pressure variation linked to this deformation. As a plastic envelope is generally less rigid than a paper envelope, discrimination is simple to implement.
  • Patent US-5632381 discloses a method for classifying sheets of paper and cardboard based on the comparison of the acoustic signal produced by the percussion of a ram on the sheets.
  • the Patent DE-4217481 proposes to classify paper, aluminum and plastic objects electrostatically.
  • the object of the invention is to propose another solution for discriminating mail items put in a paper envelope and mail items put in a plastic envelope which does not have the drawbacks indicated above.
  • the subject of the invention is a method for discriminating between mail items placed in a paper envelope and mail items placed in a plastic envelope, characterized in that it consists in moving each mail item in front of a vacuum member to produce an acoustic signal resulting from a suction effect of the vacuum member on one side of said article while it is moving in front of said vacuum member, and to compare said acoustic signal with a signal reference to detect if the envelope of said article is made of paper or plastic. More particularly, according to the invention, extract from said acoustic signal spectral characteristics and compare said spectral characteristics with corresponding reference values to detect whether the envelope of said article is made of paper or plastic.
  • a device for unstacking postal envelopes conventionally comprising a magazine 1 loaded with a stack of postal envelopes such as P1, P2, P3 driven in a certain direction D towards an unstacking head comprising a suction nozzle 2 in front of which is moved a perforated strip 3 engaged on deflection pulleys such as 4.
  • the suction nozzle 2 exerts a suction force in the direction D which tends to press the first fold of the stack loaded in the magazine 1 against the perforated belt 3 so that this fold is displaced on edge by the perforated belt in a direction D 'perpendicular to the direction D and is separated from the stack.
  • the unstacking device illustrated in the figure comprises a double (or multiple) outlet separator constituted by a suction nozzle 5 which exerts a suction force in the opposite direction to that exerted by the nozzle 2.
  • the nozzle 5 is arranged slightly downstream of the nozzle 2 in the direction D '. As each unstacked fold is moved on edge between the two suction nozzles 2 and 5, the suction nozzles 2 and 5 act on opposite faces of the fold.
  • the suction force of the nozzle 2 is provided substantially greater than that of the nozzle 5 so that if a single ply engages between the two nozzles 2 and 5, it is moved in the direction D 'by the action nozzle 2 and belt 3 combined.
  • This sensor 6 is preferably placed near the double tap separator and therefore of the nozzle 5 as illustrated in the figure to avoid as much as possible the detection of other parasitic noises produced by the unstacking device.
  • the acoustic signal detected by the sensor 6 is compared with a reference signal to detect whether the envelope of the fold is made of paper or plastic.
  • the noise level recorded and analyzed for detection comes from the signal generated by the controlled suction.
  • the permanent suction generates an insignificant background noise for detection.
  • certain representative spectral characteristics are extracted from the acoustic signal: signal power, spectral lines, signal envelope model; to compare them to corresponding reference values in order to detect whether the envelope is made of paper or plastic.
  • the extraction of these characteristics can easily be carried out as is known after filtering, digitization and other processing on the acoustic signal which are carried out by a data processing unit 7, such as a microcomputer or a specialized circuit providing output information D indicating whether the envelope is made of paper or plastic.
  • the reference values used for comparison are formed simply by recording acoustic signals recorded in the unstacking device for reference folds wrapped in paper or plastic material.

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  • Sorting Of Articles (AREA)
  • Making Paper Articles (AREA)
  • Controlling Sheets Or Webs (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Packaging Of Special Articles (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Cartons (AREA)
  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)
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Abstract

Le procédé pour discriminer dans une machine de traitement d'articles de courrier, des articles de courrier (P1, P2, P3) mis sous enveloppe en papier et des articles de courrier mis sous enveloppe en matière plastique, consiste à déplacer chaque article de courrier devant un organe à dépression (6) afin de produire un signal acoustique résultant d'un effet de succion de l'organe à dépression sur une face dudit article alors qu'il est en mouvement devant ledit organe à dépression, et à comparer ledit signal acoustique avec un signal de référence pour détecter si l'enveloppe dudit article est en papier ou en matière plastique.

Description

Procédé acoustique pour discriminer des enveloppes en papier et en matière plastique
L'invention porte sur un procédé pour discriminer dans une machine de traitement d'articles de courrier, des articles de courrier mis sous enveloppe en papier et des articles de courrier mis sous enveloppe en matière plastique. Certaines applications postales requièrent l'impression de codes à barres sur les enveloppes des plis postaux. Il se trouve que le courrier à traiter par les machines de tri est emballé non seulement sous enveloppe en papier mais souvent aussi sous enveloppe en matière plastique. Il se pose alors le problème de l'impression des codes à barres sur les enveloppes en matière plastique, car sur ce genre de support, l'encre est longue à sécher et les codes à barres imprimés sont susceptibles de s'effacer par frottement des enveloppes sur les organes de la machine de tri. Afin d'éviter d'apposer sur tous les plis traités par une machine de tri, des étiquettes servant de support aux codes à barres à imprimer, il a été envisagé de discriminer les enveloppes en matière plastique et les enveloppes en papier de telle sorte qu'une étiquette est apposée sur un pli que si ce pli est sous enveloppe en matière plastique.
On connaît déjà plusieurs techniques de discrimination des enveloppes en papier et des enveloppes en matière plastique. Une technique connue repose sur un principe optique consistant à faire réfléchir un rayon lumineux sur l'enveloppe à contrôler et à mesurer l'énergie réfléchie. La matière plastique étant plus réflective que le papier, la discrimination est simple à mettre en œuvre. Toutefois, cette technique de discrimination par mesure optique peut s'avérer inefficace quand les enveloppes en matière plastique sont mates et/ou colorées, c'est-à-dire quand elles ont une réflectance proche de celle du papier. Une autre technique connue repose sur un principe pneumatique consistant à déformer par aspiration l'enveloppe à contrôler et à mesurer une variation de pression liée à cette déformation. Une enveloppe en matière plastique étant généralement moins rigide qu'une enveloppe en papier, la discrimination est simple à mettre en œuvre. Toutefois l'efficacité de cette technique de discrimination par mesure pneumatique est très sensible à la poussière et requière dont un nettoyage fréquent du capteur de pression pour maintenir les performances de la mesure. Le brevet US-5632381 divulgue un procédé pour classifier des feuilles de papier et de carton basé sur la comparaison du signal acoustique produit par la percussion d'un bélier sur les feuilles. Le brevet DE-4217481 propose de classifier des objets en papier, aluminium et plastique par voie électrostatique.
Le but de l'invention est de proposer une autre solution pour discriminer des articles de courrier mis sous enveloppe en papier et des articles de courrier mis sous enveloppe en matière plastique qui ne présente pas les inconvénients indiqués ci-dessus.
A cet effet, l'invention a pour objet un procédé pour discriminer des articles de courrier mis sous enveloppe en papier et des articles de courrier mis sous enveloppe en matière plastique, caractérisé en ce qu'il consiste à déplacer chaque article de courrier devant un organe à dépression afin de produire un signal acoustique résultant d'un effet de succion de l'organe à dépression sur une face dudit article alors qu'il est en mouvement devant ledit organe à dépression, et à comparer ledit signal acoustique avec un signal de référence pour détecter si l'enveloppe dudit article est en papier ou en matière plastique. Plus particulièrement, selon l'invention on extrait dudit signal acoustique des caractéristiques spectrales et on compare lesdites caractéristiques spectrales à des valeurs de références correspondantes pour détecter si l'enveloppe dudit article est en papier ou en matière plastique. On a ainsi remarqué que, dans une installation de dépilage d'articles de courrier munie d'un séparateur de prise double constitué par une buse d'aspiration, le bruit résultant de l'effet d'aspiration par le séparateur de prise double sur une face d'un article dépilé alors que cet article est en mouvement devant la buse d'aspiration est différent suivant que l'article de courrier est mis sous enveloppe en papier ou sous enveloppe en matière plastique. Plus particulièrement, des analyses spectrales des signaux acoustiques relevés pour des articles de courrier mis sous enveloppe en matière plastique et des signaux acoustiques relevés pour des articles de courrier mis sous enveloppe en papier ont mis en évidence que les premiers signaux acoustiques correspondant aux enveloppes en matière plastique présentent tous une caractéristique de forte amplitude dans un certain intervalle de fréquences qui ne se retrouve pas dans les signaux acoustiques correspondant aux enveloppes en papier.
Le procédé selon l'invention est décrit ci-après et sa mise en œuvre est illustrée sur le dessin unique qui montre très schématiquement un dispositif de dépilage d'articles de courrier avec un séparateur de prise double (ou multiple) constitué par une buse d'aspiration. Sur la figure, on a représenté un dispositif de dépilage de plis postaux comprenant classiquement un magasin 1 chargé avec une pile de plis postaux tels que P1 ,P2,P3 entraînée suivant une certaine direction D vers une tête de dépilage comprenant une buse d'aspiration 2 devant laquelle est déplacée une bande perforée 3 engagée sur des poulies de renvoi telles que 4. La buse d'aspiration 2 exerce une force d'aspiration suivant la direction D qui tend à plaquer le premier pli de la pile chargée dans le magasin 1 contre la courroie perforée 3 ce qui fait que ce pli est déplacé sur chant par la courroie perforée suivant une direction D' perpendiculaire à la direction D et est séparé de la pile.
Le dispositif de dépilage illustré sur la figure comprend un séparateur de prise double (ou multiple) constitué par une buse d'aspiration 5 qui exerce une force d'aspiration dans le sens opposé à celle exercée par la buse 2. La buse 5 est disposée légèrement en aval de la buse 2 suivant la direction D'. Comme chaque pli dépilé est déplacé sur chant entre les deux buses d'aspiration 2 et 5, les buses d'aspiration 2 et 5 agissent sur des faces opposées du pli. La force d'aspiration de la buse 2 est prévue sensiblement supérieure à celle de la buse 5 ce qui fait que si un seul pli s'engage entre les deux buses 2 et 5, il est déplacé suivant la direction D' par l'action combinée de la buse 2 et de la courroie 3. Par contre si deux plis s'engagent en même temps entre les deux buses 2 et 5, celui qui est du côté de la buse 5 est arrêté puisqu'il ne subit pas l'action de la buse 2 alors que celui qui est du côté de la buse 2 est déplacé suivant la direction D' par l'action combinée de la buse 2 et de la courroie 3 comme indiqué plus haut. L'effet de succion de la buse 5 sur une face d'un pli séparé de la pile et qui est déplacé devant la buse 5 est augmenté lorsque le front avant du pli se trouve à l'axe des roues basse pression RBP (illustrées schématiquement en traits interrompus). Ce niveau d'aspiration commandé et réglable provoque un signal acoustique qui est détecté par un capteur 6 tel qu'un microphone. Ce capteur 6 est de préférence disposé à proximité du séparateur de prise double et donc de la buse 5 comme illustré sur la figure pour éviter le plus possible la détection d'autres bruits parasites produits par le dispositif de dépilage. Le signal acoustique détecté par le capteur 6 est comparé avec un signal de référence pour détecter si l'enveloppe du pli est en papier ou en matière plastique. Le niveau de bruit enregistré et analysé pour la détection est issu du signal généré par l'aspiration commandée. L'aspiration permanente génère un bruit de fond non significatif pour la détection.
Pour effectuer la comparaison, on extrait du signal acoustique certaines caractéristiques spectrales représentatives : puissance du signal, raies spectrales, modèle d'enveloppe du signal ; pour les comparer à des valeurs de références correspondantes afin de détecter si l'enveloppe est en papier ou en matière plastique. L'extraction de ces caractéristiques peut facilement être réalisée comme cela est connu après filtrage, numérisation et autres traitements sur le signal acoustique qui sont réalisés par une unité de traitement de données 7, tel qu'un micro-ordinateur ou un circuit spécialisé fournissant en sortie une information D indiquant si l'enveloppe est en papier ou en matière plastique. Les valeurs de référence servant à la comparaison sont constituées simplement par enregistrement de signaux acoustiques relevés dans le dispositif de dépilage pour des plis de référence mis sous enveloppe en papier ou en matière plastique.

Claims

REVENDICATIONS
1/ Un procédé pour discriminer dans une machine de traitement d'articles de courrier, des articles de courrier (P1 ,P2,P3) mis sous enveloppe en papier et des articles de courrier mis sous enveloppe en matière plastique, caractérisé en ce qu'il consiste à déplacer chaque article de courrier devant un organe à dépression (6) afin de produire un signal acoustique résultant d'un effet de succion de l'organe à dépression sur une face dudit article alors qu'il est en mouvement devant ledit organe à dépression, et à comparer ledit signal acoustique avec un signal de référence pour détecter si l'enveloppe dudit article est en papier ou en matière plastique.
2/ Le procédé selon la revendication 1 , dans lequel on extrait dudit signal acoustique des caractéristiques spectrales et on compare lesdites caractéristiques spectrales à des valeurs de références correspondantes pour détecter si l'enveloppe dudit article est en papier ou en matière plastique.
3/ Un dispositif pour la mise en œuvre du procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, comprenant un organe à dépression (5) servant de séparateur de prise double dans une installation de dépilage d'articles de courrier, un capteur acoustique (6) disposé à proximité dudit séparateur de prise double pour relever le signal acoustique résultant d'un effet de succion dudit séparateur de prise double sur une face de chaque article de courrier dépilé alors qu'il est en mouvement devant ledit séparateur de prise double, et une unité de traitement de données (6) qui reçoit dudit capteur ledit signal acoustique pour le comparer avec un signal de référence afin de détecter si l'enveloppe dudit article est en papier ou en matière plastique.
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