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WO2012146841A1 - Procédé et dispositif de mesure non destructive de fermeté à entraînement positif commandé par accéléromètre - Google Patents

Procédé et dispositif de mesure non destructive de fermeté à entraînement positif commandé par accéléromètre Download PDF

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Publication number
WO2012146841A1
WO2012146841A1 PCT/FR2012/050481 FR2012050481W WO2012146841A1 WO 2012146841 A1 WO2012146841 A1 WO 2012146841A1 FR 2012050481 W FR2012050481 W FR 2012050481W WO 2012146841 A1 WO2012146841 A1 WO 2012146841A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
arm
contact
objects
firmness
motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/FR2012/050481
Other languages
English (en)
Inventor
Philippe Blanc
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maf Agrobotic SAS
Original Assignee
Maf Agrobotic SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Maf Agrobotic SAS filed Critical Maf Agrobotic SAS
Publication of WO2012146841A1 publication Critical patent/WO2012146841A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/40—Investigating hardness or rebound hardness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G13/00—Roller-ways
    • B65G13/02—Roller-ways having driven rollers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/02—Food
    • G01N33/025—Fruits or vegetables
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/06—Indicating or recording means; Sensing means
    • G01N2203/067—Parameter measured for estimating the property
    • G01N2203/0676—Force, weight, load, energy, speed or acceleration

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for measuring the firmness of objects such as fruits or vegetables, without damaging these objects. It extends to an object conveying device comprising at least one such device for measuring the firmness of the objects.
  • Such devices for measuring the firmness of objects such as that described in EP 1 107 000, which comprise a feeler mounted on a movable contact arm so as to come into contact with an object, and a sensor are already known.
  • piezoelectric device mounted on the contact arm for transmitting signals to a data processing unit adapted to develop a value representative of the firmness of the objects as a function of these signals.
  • a piezoelectric sensor provides effort signals representative of the reaction of the object resulting from the shock imparted by the probe. For this reason alone, it is necessary to exert a certain effort on the object, an effort that may have the effect of damaging it locally, particularly in the case of soft or delicate objects, for example apricots, peaches, kiwis ... In practice, this effort is generally imparted by a pneumatic cylinder and / or a spring driving the contact arm towards the object.
  • these known devices must generally be calibrated according to the expected firmness of the objects, which must be relatively homogeneous, and according to their expected size. Otherwise, the firmness measures they provide are unreliable and independent of the size of the objects.
  • the measurement of the firmness of objects must precisely make it possible to reliably detect soft objects in a lot of harder objects or, on the contrary, very hard objects in a batch of normally soft objects.
  • this measurement must be able to be performed on objects of different dimensions, particularly on objects transported by a conveying device located upstream of a sorting unit or calibration of objects.
  • the firmness measurement can be a criterion for selecting and sorting objects, for example by a sorting unit as described in EP 0 670 276.
  • the invention aims to overcome these disadvantages by providing a method and a device for measuring firmness that are compatible with objects whose size can be variable over a wide range and which provide reliable measurements independent of the size of objects.
  • the invention also aims at providing such a method and such a device which are compatible on the one hand with objects whose firmness can be variable over a wide range, including with soft objects (such as apricots, peaches, kiwifruit or other), and on the other hand that do not cause any deterioration of the objects, including when they are very soft.
  • the invention also aims at providing such a method and such a device that makes it possible to carry out firmness measurements on the fly at high speed on a device for conveying objects.
  • the invention also aims to provide such a method and such a device that are simple to install and implement, in particular that do not require specific adjustment to each batch of objects to be processed, which are inexpensive, long life, compatible with aggressive environments such as agricultural environments, and energy efficient.
  • the invention therefore relates to a method for measuring the firmness of objects such as fruits or vegetables without deterioration of these objects, in which:
  • a feeler mounted on an arm said contact arm, is brought into contact with an object in a forward direction and away from the object in a return direction,
  • a sensor integral with the movements of the probe transmits signals to a data processing unit adapted to produce a value representative of the firmness of the objects as a function of said signals
  • said sensor is an accelerometer delivering signals, called acceleration signals, representative of values of the acceleration of the probe,
  • the contact arm is positively driven in the forward direction and in the return direction by a bidirectional motor device controlled by a control unit, the control unit receives the acceleration signals transmitted during a displacement of the contact arm in the forward direction, and on detection of a value of the acceleration signals which is greater than an absolute value at a predetermined threshold value, said stop threshold, the control unit controls the motor device in the return direction.
  • acceleration When the probe comes into contact with an object, it undergoes a deceleration (negative acceleration) which increases, and the value of the acceleration signals delivered by the accelerometer increases in absolute value.
  • acceleration generally refers to the derivative of velocity over time, which can be positive when the velocity increases and negative when the velocity decreases (and thus corresponds to a deceleration).
  • the stopping threshold is determined to detect with certainty the presence of a probe contact with an object, regardless of its firmness. From this stopping threshold, the control unit reverses the driving direction of the motor device so that the contact arm ceases to be driven in the forward direction and is driven in the reverse direction.
  • the invention thus simultaneously makes it possible to guarantee that the objects can not undergo any deterioration and to obtain a measurement of firmness that is perfectly reliable and accurate regardless of the size of the object, since the contact between the feeler and the object is obtained, and this in contrast to prior devices and methods providing firmness measurements that can vary considerably depending on the individual dimension of each object.
  • the displacement of the contact arm, and therefore also that of the probe is continuously monitored and over its entire displacement stroke by the motor device, in terms of direction of movement and speed.
  • the motor device in terms of direction of movement and speed.
  • the contact arm is driven in the direction of going at a predetermined constant speed.
  • a bidirectional motor device consisting of a bidirectional linear electric motor is used.
  • a Such motor makes it possible to drive the contact arm at a speed determined very precisely, and has a great control dynamics, especially when changing direction after impact on an object.
  • the control law of the contact arm in the return direction can be more complex and different from that in the forward direction.
  • the dynamics of the contact between the probe and an object is permanently perfectly controlled, and can be adjusted to avoid any deterioration.
  • the motor device is controlled in the return direction from a detection of an absolute value of acceleration greater than the stop threshold whose value may be in practice sufficiently low to avoid any deterioration of the objects, while being sufficient to ensure the effective detection of an impact of the probe on an object.
  • This acceleration of the contact arm results from the cooperation of the probe with an object, cooperation which causes a braking of the contact arm and therefore an increase in the absolute value of the acceleration signals delivered by the accelerometer.
  • the inventors have determined that the absolute value of acceleration corresponding to the stopping threshold may be sufficiently low to be compatible with particularly soft objects such as apricots, peaches, kiwis or other.
  • the data processing unit generates a firmness value of the objects from a time elapsing between a first instant at which the stopping threshold is reached and a second subsequent moment. to which the acceleration signals reach a predetermined value, called the calculation threshold, greater than the stop threshold.
  • the calculation threshold a predetermined value
  • the inventors have found that, from the moment when the control unit controls the motor device in the return direction, given the unavoidable response times and inertia, the contact arm continues its movement in the one-way direction. for a certain duration, the acceleration signals continuing to increase (in absolute value) beyond the stopping threshold very rapidly and at least substantially linearly, before stabilizing and then decreasing when the contact arm begins its displacement in the return direction.
  • the measurement of the slope of the curve representative of the absolute value of the acceleration signals as a function of time from the stopping threshold is possible (since sampling at a sufficiently high frequency is used) and provides an excellent measure of the firmness of the objects.
  • a method according to the invention is advantageously characterized in that the objects are driven in horizontal displacement relative to a chassis by a conveying device, in that the contact arm is rotatably mounted relative to the chassis and is driven in rotation in the forward direction and in the return direction by said bidirectional motor device. More particularly, a method according to the invention is also advantageously characterized in that the objects are driven at a constant speed with respect to the chassis, in that the passage of the objects at a predetermined point relative to the chassis is detected by a presence sensor.
  • the control unit triggers a displacement in the forward direction of the contact arm at a predetermined time after detection of an object by said presence sensor.
  • This instant can be predetermined so that the probe comes into contact with an object whose passage has been previously detected, regardless of the size of this object.
  • the bidirectional motor device applies on the contact arm a drive force of limited value by an elastic device interposed between the bidirectional motor device and the contact arm.
  • This elastic device may be simply formed of a spring interposed between a first arm integral with the contact arm and a second arm secured to an actuating member of the motor device, so that the force transmitted by this device is limited to a predetermined value.
  • the invention also extends to a device for implementing a method according to the invention.
  • the invention therefore also relates to a device for measuring the firmness of objects such as fruits or vegetables without deterioration of these objects, comprising:
  • a probe mounted on an arm, said contact arm, so as to be brought into contact with an object in a forward direction, and away from the object in a return direction,
  • a sensor integral with the movements of the probe adapted to transmit signals to a data processing unit capable of producing a value representative of the firmness of the objects as a function of said signals, characterized in that:
  • said sensor is an accelerometer adapted to deliver signals, called acceleration signals, representative of values of the acceleration of the probe,
  • the contact arm is coupled to a bi-directional motor device adapted to drive positively in the forward direction and in the return direction, said motor device being connected to a control unit so as to be controlled by the latter,
  • control unit is adapted to receive the acceleration signals transmitted during a movement of the contact arm in the forward direction, and to control the motor device in the return direction on detection of an absolute value of the signals; acceleration greater than a predetermined threshold value, said stopping threshold.
  • the data processing unit is adapted to develop a firmness value of the objects from a time elapsing between a first instant at which the stopping threshold is reached and a second subsequent moment at which the acceleration signals reach a predetermined value, called the calculation threshold, greater than the stopping threshold.
  • the term "accelerometer” means any accelerometric sensor, that is to say any sensor capable of providing signals representative of the acceleration it undergoes along at least one axis (in absolute value or in value relative, in one way or another).
  • said accelerometer is an integrated circuit (in particular of the MEMS (electromechanical microsystem) type) mounted on the contact arm near the probe. Such an accelerometric integrated circuit provides real acceleration measurements.
  • said accelerometer is a monodirectional accelerometer whose axis is oriented at least substantially orthogonal to the contact surface of the probe, and in the middle part thereof.
  • a multidirectional accelerometer that is to say providing signals along several axes, for example a three-dimensional accelerometer providing signals along three orthogonal axes, although the signals delivered according to other directions do not not normal to the contact surface are actually useless.
  • the motor device comprises a bidirectional linear electric motor adapted to drive the contact arm at a predetermined speed.
  • the contact arm is rotatably mounted relative to a frame, in particular around a horizontal pivot axis, and is rotated in the one-way direction. and in return direction relative to the frame by said bidirectional motor device.
  • the feeler has a contact face with the objects which is convex curve, in particular in the form of a spherical cap, so as to come into normal contact with the objects at a point of contact.
  • the probe is mounted immobile with respect to the contact arm.
  • the linear electric motor comprises an actuating rod movable relative to the frame and the mounting of the motor relative to the frame and of this actuating rod relative to the contact arm is adapted so that in the absence of power to the motor, the actuating rod being moved by the gravity, the contact arm is returned in the return direction.
  • the contact arm is automatically replaced (in return direction) by the gravity in a position in which it no longer interferes with the objects.
  • a firmness measuring device comprises a resilient device interposed between the bidirectional motor device and the contact arm adapted to limit the training effort given by the bidirectional motor device on the contact arm.
  • the invention also extends to a device for conveying objects such as fruits or vegetables comprising at least one conveying line capable of driving the objects in horizontal displacement with respect to a frame, and at least one device for measuring the firmness of the objects carried by said conveyor line characterized in that it comprises at least one device for measuring the firmness of the objects according to the invention.
  • the contact arm is rotatably mounted relative to the frame, the bidirectional motor device being adapted to positively drive the contact arm in rotation in the forward direction and in the reverse direction,
  • a presence sensor is mounted relative to the frame so as to detect the passage of objects at a predetermined point relative to the frame, said presence sensor being connected to the control unit to transmit signals representative of the passage of an object,
  • the control unit is adapted to trigger a displacement in the forward direction of the contact arm at a predetermined time after detection of an object by said presence sensor.
  • the invention also relates to a method and a device for measuring firmness and a device for conveying objects characterized in combination by all or some of the characteristics mentioned above or hereinafter.
  • FIG. 1 is a schematic representation in perspective of two devices for measuring firmness according to the invention, each mounted within a conveying device according to the invention,
  • FIG. 2 is a diagrammatic representation according to another perspective of a mechanical portion of a device according to the invention according to FIG. 1,
  • FIG. 3 is a schematic representation of a profile of a device according to the invention according to FIG. 1,
  • FIG. 4 is a functional block diagram showing the different steps of a measurement method according to the invention.
  • FIG. 5 is a schematic representation of a firmness measurement result obtained by a measuring method according to the invention implemented by a firmness measuring device according to the invention.
  • a firmness measuring device advantageously comprises a contact arm 21 pivotally mounted relative to a fixed frame 10 around a horizontal pivot shaft 6.
  • the contact arm 21 has a proximal end and a distal end 16 with respect to the pivot shaft 6.
  • the distal end 16 of the arm 21 of contact carries a probe 14 intended to come into contact with the objects 9 whose firmness is measured.
  • the probe is attached to the contact arm so as to be integral with the movements of the distal end 16 of the arm 21 contact.
  • Such a probe 14 may have different shapes.
  • the probe 14 has a face 13 of contact with objects 9 such as fruits or vegetables which can be adapted according to the type of objects 9 which one wants to measure the firmness.
  • the shape of the contact face 13 of the probe 14 is in particular chosen to be non-destructive during its contact with the object 9, the firmness of which is measured.
  • the probe 14 has a contact face 13 of convex shape, slightly curved, in particular in the form of a spherical cap. None prevents on the contrary to provide that the contact face 13 is at least substantially flat. Furthermore, the feeler 14 and the contact face 13 have a high hardness, greater than that expected for the objects 9.
  • An acceleration sensor, or accelerometer meter 30, is attached to the contact arm 21, near the distal end 16 on which is mounted the probe 14.
  • the mounting of the accelerometer 30 is adapted so that the accelerometer 30 is integral in displacement of the probe 14, so that the accelerometer 30 can deliver signals representative of the acceleration of the probe 14.
  • the accelerometer 30 is advantageously in the form of an electronic component, in particular an integrated circuit, more particularly electromechanical microsystem type (MEMS).
  • MEMS electromechanical microsystem type
  • the accelerometer 30 is advantageously chosen so as to be able to measure accelerations in a range of values greater than 10 g (g being the terrestrial gravitational acceleration), in particular of several tens of g.
  • the accelerometer 30 has at least one measurement axis, preferably one-way that is to say having a single measurement axis, and the accelerometer 30 mounted on the arm 21 of contact so as to measure the normal acceleration to the contact face 13 of the probe 14.
  • the accelerometer 30 is mounted on the arm 21 of contact with a normal measurement axis and secant with the middle portion of the contact face 13 of the probe 14 intended to come into contact with the 9.
  • the accelerometer 30 is mounted with its secant measuring axis with the top of the spherical cap and oriented according to the normal to the spherical cap in this vertex .
  • the accelerometer 30 sends the signals it delivers to a data processing unit 12 to which it is connected.
  • the accelerometer 30 is electrically connected to the data processing unit 12 formed of a computing device including computing means (microprocessors) and memories.
  • a circuit 31 of electrical connection integrated into the contact arm 21 extends from the accelerometer 30 (at the distal end 16 of the contact arm 21 carrying the probe 14) to the proximal end of the arm 21 of contact where it is articulated around the shaft 6 of pivoting.
  • This electrical connection circuit 31 comprises a flexible ribbon 32 at the proximal end of the contact arm 21 to allow the electrical connection and the transmission of the signals through the mechanical articulation of the contact arm 21 around the shaft 6 of FIG. pivoting.
  • the contact arm 21 is positively driven to pivot about the pivoting shaft 6 by a bidirectional motor 4, which, in the example shown, is a bidirectional linear electric motor.
  • the contact arm 21 is driven by the linear bidirectional motor 4 in rotation about the pivoting shaft 6 in the direction 71 to the controlled acceleration and speed until it comes into contact with an object 9, and is driven by the motor 4 in rotation around the shaft 6 of pivoting in direction 72 return after detection of such a contact.
  • the forward direction 71 corresponds to the counterclockwise (or direct) direction
  • the backward direction 72 to the clockwise direction.
  • the arm 21 of contact being positively driven, it is not left free in motion by inertia on part of its travel. According to the invention, it is instead continuously guided and driven by the motor 4, in one direction or another, at a speed controlled by the motor 4.
  • the speed of the probe 14 at the moment of impact with an object 9 is perfectly determined, and is always the same regardless of the size of the object 9. The reliability of the firmness measurements obtained is thus greatly improved.
  • the linear motor 4 is mounted vertically fixed relative to the frame 10 and has a movable actuating rod 41 extending vertically downwardly relative to the body of the linear bidirectional motor 4.
  • the lower end of the actuating rod 41 is connected to a connecting rod assembly 23 and crank 22.
  • the crank 22 has the shape of an arm, said crank arm 22, rotating around the pivot shaft 6.
  • the distal end of the crank arm 22 with respect to the pivot shaft 6 is coupled by a first pivot connection to the connecting rod 23 which is itself coupled by a second pivot connection with the end of the rod 41 of actuation.
  • the arm 22 crank is rotatably coupled to the arm 21 of contact.
  • the contact arm 21 and the crank arm 22 are arranged on either side of the pivot shaft and a resilient device 5 is interposed between the two arms 21, 22.
  • the rotations of the crank arm 22 to the contact arm 21 in the direction 71 go, that is to say in the direction of rotation in which the probe 14 is approached by an object 9, the kinematic transmission rotation is within the limit of a threshold torque.
  • the elastic device stores the energy corresponding to the difference in displacement between the crank arm 22 and the arm 21 of contact, and thus prevents this energy is absorbed by the object.
  • the elastic device 5 thus makes it possible to avoid the crushing of the object, in particular at the time of the first contact with it, while the motor still drives the crank arm 22 in the forward direction.
  • first arm 51 orthogonal to the pivot shaft 6 and mounted integral with the arm 21 of contact, the first arm 51 being equipped, near a distal end (relative to its proximal attachment point near the pivot shaft), a rod 511 mounted substantially orthogonally to the first arm 51 and to the axis of the pivot shaft 6, said rod 511 being terminated by a stop 512, a second arm 52 at right angles, orthogonal to the pivot shaft 6 and mounted integral with the crank arm 22, the second arm 52 partially covering the first arm 51, and being pierced with a through-light for passing the rod 511 of the first arm 51,
  • a helical compression spring 53 mounted between the end stop 512 of the rod 511 of the first arm 51 and the periphery 521 of the lumen of the second arm 52.
  • the helical compression spring 53 keeps the first arm 51 and the second arm 52 in contact.
  • the elastic transmission device 5 makes it possible to transmit completely any rotational movement of the crank arm to the contact arm in the return direction. Indeed, in the return direction, the second arm 52 comes, in its square portion, in solid-solid mechanical contact with the first arm 51.
  • the elastic transmission device 5 makes it possible to transmit any rotational movement of the crank arm to the contact arm in the direction of going within the limit of a threshold torque (determined by the compression coefficient and the compression at rest of the spring).
  • a threshold torque determined by the compression coefficient and the compression at rest of the spring.
  • the compression coil spring 53 is advantageously compressed between the end stop 512 of the first arm 51 and around 521 forming a stop of the second arm 52, so that below the threshold torque any rotational movement of the crank arm in the direction go is fully transmitted to the contact arm, as if the contact arm and the crank arm were solidary.
  • the compression coil spring 53 compresses as shown in FIG. 3 and stores the energy corresponding to the relative movement of the crank arm relative to the contact arm. This is for example the case when the contact arm is locked in rotation in the direction 71 go through an object 9 and the crank arm continues its movement in the forward direction because of the response times and inertia of the device according to the invention.
  • the rod 511 of the first arm 51 can advantageously be curved according to a curvature defined by its distance to the axis of the shaft 6 of pivoting to facilitate rotational movements between the second arm 52 and the first arm 51.
  • the ratio between the lengths of the crank arm 22 and the contact arm 21 makes it possible to determine exactly the speed at which the probe 14 is driven by the motor 4.
  • the actuating rod 41 tends to descend relative to the chassis 10 under the effect of gravity, which tends to move the contact arm 21 in the return direction, corresponding to a safety setting of the entire device (probe 14 in the high position).
  • a conveying device comprises at least one conveying line 11, for example a roller conveyor, adapted to transport fruits or vegetables 9 step by step in a translation direction 73.
  • Such a device advantageously comprises a sensor 8 for the presence of an object such as a fruit or a vegetable on a conveyor line 11, upstream of the firmness measuring device and in any case upstream of the contact arm 21 for this purpose. line 11 conveying.
  • This sensor 8 for the presence of an object 9 is connected to the data processing unit 12 to which it sends its detection signals for the presence of an object.
  • the motor body and the pivot shaft 6 are fixedly mounted relative to the frame 10.
  • the frame 10 of the firmness measuring device, the body of the Bidirectional linear motor 4 and the mounting bearing of the pivot shaft 6 of the contact arm 21 are stationary in the translation direction 73 of the conveyor line 11.
  • the chassis 10 of the firmness measuring device is vertically movable relative to a conveying line 11. So its height can be adjusted and it can be placed in the high position when no firmness measure is made and thus not impede the passage of bulky objects, machines (eg a cleaning machine), or people.
  • a presence sensor 8 according to the invention can be of different types: for example a photoelectric cell, a camera connected to the data processing unit for performing shape and / or color recognition, a mechanical probe, a device
  • the presence sensor 8 is advantageously a photoelectric cell.
  • the purpose of this presence sensor is to make it possible to control the tripping of the linear motor 4 in the forward direction of the contact arm 21.
  • the measuring device is mounted so that the probe 14 is further downstream - with respect to the translation direction 73 of the fruits or vegetables - than the pivot shaft 6.
  • the conveying direction 73 is a right-to-left translation of an object 9, and the direction 71 going of the contact arm is a counterclockwise direction.
  • the speed and the roundtrips of the bidirectional motor 4 are controlled by the data processing unit 12 which, in the embodiment shown, also serves as a control unit for the motor 4. It goes without saying, however, that alternatively not shown, the motor 4 can be controlled by a control unit separate from the data processing unit which determines the firmness of the objects.
  • the data processing unit 12 calculates a motor trip delay to control the movement of the contact arm in the forward direction. This delay is a function of the conveying speed of the objects 9 on the conveyor line 11. It is why the data processing unit 12 also includes a memory in which it can record the presence or absence of objects for the maximum number of sites that can accommodate an object, on the conveyor line, between the presence sensor 8 and the feeler 14.
  • step 101 an object 9 is first detected by the presence sensor 8. This detection signal is sent to the data processing unit.
  • the data processing unit On detection by the sensor 8 of the presence of an object, the data processing unit therefore triggers, in step 102, subsequent to step 101, a stopwatch having a predetermined time as a function of the conveying speed. objects on the conveyor line 11.
  • the data processing unit is therefore in communication with the IT management unit of the conveying line.
  • the data processing unit is the same computer unit that manages the conveying line.
  • the meter proceeds to steps 103 and 104.
  • the delay of step 102 may be zero.
  • step 103 the data processing unit controls the bidirectional motor 4 so that the movable rod 41 of the bi-directional motor moves upwardly, so that the contact arm 21 moves in a forward direction.
  • the bidirectional electric motor 4 is chosen so as to be able to reach a predetermined constant speed in a time much shorter than its travel time between an upper position of the probe 14, at the beginning of the displacement in the forward direction, and a low position of the probe 14, during the contact with an object 9.
  • the data processing unit controls the bi-directional motor 4 so that it positively drives the contact arm in the direction of going to a state change to be detected in step 105.
  • step 104 triggered simultaneously at step 103, the data processing unit 12 acquires the data transmitted to it by accelerator 30. It compares these data permanently in absolute value with a threshold value S1. stop, pre-recorded in a memory of the unit of data processing. As soon as a value detected by the accelerometer 30 is greater than that of the stop value S1, the data processing unit proceeds to steps 105 and 106.
  • step 105 upon detecting an acceleration greater than the stop threshold value SI, the data processing unit controls the bidirectional motor 4 so that the movable rod 41 of the motor moves downwards. so that the crank arm 22 moves backwards.
  • the data processing unit controls the bidirectional motor 4 so that the movable rod 41 of the motor moves downwards. so that the crank arm 22 moves backwards.
  • the helical spring 53 of the elastic device 5 compresses during this time.
  • the contact arm does not move in the return direction (otherwise because of the rebound on the object), as long as the spring has not returned to its rest position (second arm 52 of the elastic device 5 in contact with the first arm 51 of the elastic device 5).
  • step 106 triggered simultaneously at step 105, the data processing unit acquires the data transmitted to it by the accelerometer 30 and determines a fruit maturity factor based on these data.
  • the values of the acceleration (deceleration in fact) experienced by the probe 14 during the impact with an object make it possible to determine the firmness of the object and therefore its maturity in the case of fruits or vegetables.
  • Step 106 ends when the values of the acceleration exceed in absolute value a threshold value, called calculation threshold S2, predetermined stored in a memory of the data processing unit.
  • the data processing unit 12 calculates the firmness of the object from acceleration data acquired between the exceeding of the stop threshold value S1 and the exceeding the calculation threshold value S2.
  • a device according to the invention controlled by data processing unit for following a method according to the invention is therefore adapted to be able to measure the firmness of an object reliably regardless of the size and shape of the object.
  • the contact arm is positively driven in the direction 71 to the impact with the object and the speed of the probe 14 at the moment of impact with the object is always the same regardless of the characteristics geometric objects.
  • the invention makes it possible to achieve unrivaled measurement accuracies in a reproducible manner, without the need for complex and risky preliminary calibrations and adjustments.
  • Figure 5 shows acceleration data acquired during an impact between a probe 14 and a fruit.
  • the ordinates are represented by the successive values A of the acceleration of the probe 14 measured by the accelerometer 30, in absolute value, as a function of time t. These data are acquired at each time interval ⁇ .
  • the impact curve thus obtained has a linear portion whose slope P is representative of the firmness of the impacted object.
  • the stop threshold value S 1 is predetermined to always correspond to a portion of the curve always located after the beginning of the linear portion.
  • the calculation threshold value S2 is predetermined to correspond to a portion of the curve always located before the end of this linear portion.
  • step 107 the data processing unit 12 goes from step 104 to steps 105 and 106. Then when the value A2 exceeds the calculation threshold value S2 , unit 12 of Data processing completes step 106 and proceeds to the calculation of firmness (step 107).
  • the data of the acceleration measured by ⁇ accelerator 30 can be acquired continuously, even before the point A1 and after the point A2.
  • the data processing unit 12 can simply count the number of points between A1 and A2, the time interval ⁇ between two points being known.
  • the slope P is all the stronger (therefore ⁇ small) that the object whose firmness is measured is firm.
  • a riper fruit or vegetable
  • the invention can be the subject of many other embodiments not shown.
  • Arranging several - in particular at least two - firmness measuring devices one after the other on a conveyor line may also allow to provide a higher conveying speed, each firmness measuring device then measuring respectively the firmness of an object among many - including one out of two objects.
  • wireless links can be provided between each data processing unit of a firmness measuring device according to the invention and a control computer of all the conveying devices.

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Abstract

L'invention concerne un procédé et un dispositif de mesure de la fermeté d'objets (9) tels que des fruits ou légumes dans lesquels un palpeur (14) est amené au contact d'un objet, un accéléromètre (30) délivre des signaux d'accélération, un dispositif (4) moteur bidirectionnel entraîne positivement un bras (21) de contact portant le palpeur en sens (71) aller et en sens (72) retour et, sur détection de signaux d'accélération d'une valeur supérieure en valeur absolue à une valeur seuil prédéterminée, dite seuil d'arrêt, le dispositif moteur est commandé en sens retour. Application à un dispositif de convoyage d'objets.

Description

PROCÉDÉ ET DISPOSITIF DE MESURE NON DESTRUCTIVE DE FERMETÉ À ENTRAÎNEMENT POSITIF COMMANDÉ PAR ACCÉLÉROMÈTRE
L'invention concerne un procédé et un dispositif de mesure de la fermeté d'objets tels que des fruits ou légumes, sans détérioration de ces objets. Elle s'étend à un dispositif de convoyage d'objets comprenant au moins un tel dispositif de mesure de la fermeté des objets.
On connaît déjà de tels dispositifs de mesure de la fermeté d'objets, tels que celui décrit dans EP 1 107 000, qui comprennent un palpeur monté sur un bras de contact mobile de façon à venir au contact d'un objet, et un capteur piézoélectrique monté sur le bras de contact pour transmettre des signaux à une unité de traitement de données adaptée pour élaborer une valeur représentative de la fermeté des objets en fonction de ces signaux. Un tel capteur piézoélectrique fournit des signaux d'efforts représentatifs de la réaction de l'objet résultant du choc imparti par le palpeur. De ce seul fait, il est nécessaire d'exercer un certain effort sur l'objet, effort qui peut avoir pour conséquence de le détériorer localement, notamment dans le cas d'objets mous ou délicats, par exemple des abricots, des pêches, des kiwis... En pratique, cet effort est en général imparti par un vérin pneumatique et/ou un ressort entraînant le bras de contact vers l'objet.
Par ailleurs, ces dispositifs connus doivent être en général calibrés en fonction de la fermeté attendue des objets, qui doit être relativement homogène, et en fonction de leurs dimensions attendues. Autrement, les mesures de fermeté qu'ils fournissent ne sont pas fiables et indépendantes de la dimension des objets. Or, la mesure de la fermeté d'objets doit précisément permettre de détecter de façon fiable des objets mous dans un lot d'objets plus durs ou au contraire des objets très durs dans un lot d'objets normalement mous. En outre, cette mesure doit pouvoir être effectuée sur des objets de différentes dimensions, notamment sur des objets transportés par un dispositif de convoyage situé à l'amont d'une unité de tri ou de calibrage des objets. En effet, la mesure de fermeté peut être un critère de sélection et de tri des objets, par exemple par une unité de tri telle que décrite par EP 0 670 276. L'invention vise donc à pallier ces inconvénients en proposant un procédé et un dispositif de mesure de fermeté qui soient compatibles avec des objets dont la dimension peut être variable dans une grande plage et qui fournissent des mesures fiables et indépendantes de la dimension des objets. L'invention vise également à proposer un tel procédé et un tel dispositif qui soient d'une part compatibles avec des objets dont la fermeté peut être variable dans une grande plage, y compris avec des objets mous (tels que des abricots, des pêches, des kiwis ou autres), et d'autre part qui n'entraînent aucune détérioration des objets, y compris lorsque ces derniers sont très mous.
L'invention vise également à proposer un tel procédé et un tel dispositif qui permettent d'effectuer des mesures de fermeté à la volée à haute cadence sur un dispositif de convoyage des objets.
L'invention vise également à proposer un tel procédé et un tel dispositif qui soient simples à l'installation et à la mise en œuvre, notamment qui ne nécessitent pas de réglage spécifique à chaque lot d'objets à traiter, qui soient peu coûteux, de grande durée de vie, compatibles avec des environnements agressifs tels que les environnements agricoles, et économes en énergie.
L'invention concerne donc un procédé de mesure de la fermeté d'objets tels que des fruits ou légumes sans détérioration de ces objets, dans lequel :
- un palpeur monté sur un bras, dit bras de contact, est amené au contact d'un objet dans un sens aller et éloigné de l'objet dans un sens retour,
- un capteur solidaire des déplacements du palpeur transmet des signaux à une unité de traitement de données adaptée pour élaborer une valeur représentative de la fermeté des objets en fonction desdits signaux,
caractérisé en ce que :
- ledit capteur est un accéléromètre délivrant des signaux, dits signaux d'accélération, représentatifs de valeurs de l'accélération du palpeur,
- le bras de contact est entraîné positivement dans le sens aller et dans le sens retour par un dispositif moteur bidirectionnel commandé par une unité de commande, - l'unité de commande reçoit les signaux d'accélération transmis au cours d'un déplacement du bras de contact en sens aller, et, sur détection d'une valeur des signaux d'accélération supérieure en valeur absolue à une valeur seuil prédéterminée, dite seuil d'arrêt, l'unité de commande commande le dispositif moteur en sens retour.
Lorsque le palpeur arrive au contact d'un objet, il subit une décélération (accélération négative) qui augmente, et la valeur des signaux d'accélération délivrés par l'accéléromètre augmente en valeur absolue. Dans tout le texte, le terme « accélération » désigne de façon générale la dérivée de la vitesse par rapport au temps, qui peut être positive lorsque la vitesse augmente et négative lorsque la vitesse diminue (et correspond ainsi à une décélération).
Le seuil d'arrêt est déterminé pour détecter avec certitude la présence d'un contact du palpeur avec un objet, quelle que soit sa fermeté. À partir de ce seuil d'arrêt, l'unité de commande inverse le sens d'entraînement du dispositif moteur de sorte que le bras de contact cesse d'être entraîné en sens aller et est entraîné en sens retour. L'invention permet ainsi simultanément de garantir que les objets ne peuvent subir aucune détérioration et d'obtenir une mesure de fermeté parfaitement fiable et précise quelle que soit la dimension de l'objet, dès lors que le contact entre le palpeur et l'objet est obtenu, et ce en contraste avec les dispositifs et procédés antérieurs fournissant des mesures de fermeté qui peuvent varier considérablement en fonction de la dimension individuelle de chaque objet.
Dans un procédé selon l'invention, le déplacement du bras de contact, et donc également celui du palpeur, est contrôlé en permanence et sur toute sa course de déplacement par le dispositif moteur, en termes de sens de déplacement et de vitesse. En particulier, on peut ainsi garantir de contrôler parfaitement la vitesse d'impact du palpeur sur un objet dans le sens aller quelle que soit la dimension de l'objet. Or, la précision de contrôle de cette vitesse à l'impact est déterminante pour la précision de la mesure de fermeté. Ainsi, avantageusement et selon l'invention, le bras de contact est entraîné en sens aller à une vitesse constante prédéterminée. Avantageusement et selon l'invention, on utilise un dispositif moteur bidirectionnel constitué d'un moteur électrique linéaire bidirectionnel. En effet, un tel moteur permet d'entraîner le bras de contact à une vitesse déterminée de façon très précise, et présente une grande dynamique de commande, notamment lors du changement de sens après impact sur un objet. La loi de commande du bras de contact en sens retour peut être plus complexe et différente de celle en sens aller.
De surcroît, dans un procédé selon l'invention, la dynamique du contact entre le palpeur et un objet est en permanence parfaitement contrôlée, et peut être ajustée pour éviter toute détérioration. En effet, dans un procédé selon l'invention, le dispositif moteur est commandé en sens retour à partir d'une détection d'une valeur absolue d'accélération supérieure au seuil d'arrêt dont la valeur peut être en pratique suffisamment faible pour éviter toute détérioration des objets, tout en étant suffisante pour garantir la détection effective d'un impact du palpeur sur un objet. Cette accélération du bras de contact résulte de la coopération du palpeur avec un objet, coopération qui entraîne un freinage du bras de contact et donc une augmentation de la valeur absolue des signaux d'accélération délivrés par l'accéléromètre. Les inventeurs ont déterminé à ce titre que la valeur absolue d'accélération correspondant au seuil d'arrêt peut être suffisamment faible pour être compatible avec des objets particulièrement mous tels que des abricots, des pêches, des kiwis ou autres.
Par ailleurs, avantageusement et selon l'invention, l'unité de traitement de données élabore une valeur de fermeté des objets à partir d'une durée s'écoulant entre un premier instant auquel le seuil d'arrêt est atteint et un deuxième instant subséquent auquel les signaux d'accélération atteignent une valeur prédéterminée, dite seuil de calcul, supérieure au seuil d'arrêt. En effet, les inventeurs ont constaté que, à partir de l'instant où l'unité de commande commande le dispositif moteur en sens retour, compte tenu des temps de réponse et des inerties inévitables, le bras de contact poursuit son déplacement en sens aller pendant une certaine durée, les signaux d'accélération continuant à augmenter (en valeur absolue) au-delà du seuil d'arrêt très rapidement et de façon au moins sensiblement linéaire, avant de se stabiliser puis de décroître lorsque le bras de contact commence son déplacement en sens retour. Or, il s'avère que la mesure de la pente de la courbe représentative de la valeur absolue des signaux d'accélération en fonction du temps à partir du seuil d'arrêt est possible (dès lors qu'un échantillonnage à une fréquence suffisamment importante est utilisé) et fournit une excellente mesure de la fermeté des objets.
L'invention s'applique en particulier à la mesure de la fermeté d'objets entraînés en déplacement horizontal. Ainsi, un procédé selon l'invention est avantageusement caractérisé en ce que les objets sont entraînés en déplacement horizontal par rapport à un châssis par un dispositif de convoyage, en ce que le bras de contact est monté rotatif par rapport au châssis et est entraîné en rotation en sens aller et en sens retour par ledit dispositif moteur bidirectionnel. Plus particulièrement, un procédé selon l'invention est aussi avantageusement caractérisé en ce que les objets sont entraînés à vitesse constante par rapport au châssis, en ce que le passage des objets en un point déterminé par rapport au châssis est détecté par un capteur de présence dont les signaux sont transmis à l'unité de commande, et en ce que l'unité de commande déclenche un déplacement en sens aller du bras de contact à un instant prédéterminé après détection d'un objet par ledit capteur de présence. Cet instant peut être prédéterminé de telle sorte que le palpeur vient au contact d'un objet dont le passage a été préalablement détecté, quelle que soit la dimension de cet objet. À ce titre, il est à noter qu'il est possible d'ajuster le déclenchement de l'entraînement du bras de contact et sa vitesse pour garantir un tel contact du palpeur avec un objet quelle que soit sa dimension. En effet, si la vitesse d'entraînement du bras de contact est suffisamment rapide, la dimension de l'objet influe peu sur l'instant et sur la zone du contact entre le palpeur et l'objet. En tout état de cause, dès lors que ce contact est assuré, la précision et la fiabilité de la mesure de fermeté sont assurées du fait même du principe de la mesure effectuée par un procédé selon l'invention.
Par ailleurs, avantageusement et selon l'invention le dispositif moteur bidirectionnel applique sur le bras de contact un effort d'entraînement de valeur limitée par un dispositif élastique interposé entre le dispositif moteur bidirectionnel et le bras de contact. Ce dispositif élastique peut être simplement formé d'un ressort interposé entre un premier bras solidaire du bras de contact et un deuxième bras solidaire d'un organe d'actionnement du dispositif moteur, de sorte que l'effort transmis par ce dispositif est limité à une valeur prédéterminée.
L'invention s'étend également à un dispositif de mise en œuvre d'un procédé selon l'invention. L'invention concerne donc également un dispositif de mesure de la fermeté d'objets tels que des fruits ou légumes sans détérioration de ces objets, comportant :
- un palpeur monté sur un bras, dit bras de contact, de façon à pouvoir être amené au contact d'un objet dans un sens aller, et éloigné de l'objet dans un sens retour,
- un capteur solidaire des déplacements du palpeur adapté pour transmettre des signaux à une unité de traitement de données apte à élaborer une valeur représentative de la fermeté des objets en fonction desdits signaux, caractérisé en ce que :
- ledit capteur est un accéléromètre adapté pour délivrer des signaux, dits signaux d'accélération, représentatifs de valeurs de l'accélération du palpeur,
- le bras de contact est accouplé à un dispositif moteur bidirectionnel adapté pour l'entraîner positivement dans le sens aller et dans le sens retour, ledit dispositif moteur étant relié à une unité de commande de façon à pouvoir être commandé par cette dernière,
- l'unité de commande est adaptée pour pouvoir recevoir les signaux d'accélération transmis au cours d'un déplacement du bras de contact en sens aller, et, pour commander le dispositif moteur en sens retour sur détection d'une valeur absolue des signaux d'accélération supérieure à une valeur seuil prédéterminée, dite seuil d'arrêt.
Avantageusement et selon l'invention l'unité de traitement de données est adaptée pour élaborer une valeur de fermeté des objets à partir d'une durée s'écoulant entre un premier instant auquel le seuil d'arrêt est atteint et un deuxième instant subséquent auquel les signaux d'accélération atteignent une valeur prédéterminée, dite seuil de calcul, supérieure au seuil d'arrêt. Dans tout le texte, on désigne par « accéléromètre » tout capteur accéléromètrique, c'est-à-dire tout capteur susceptible de fournir des signaux représentatifs de l'accélération qu'il subit selon au moins un axe (en valeur absolue ou en valeur relative, dans un sens ou dans un autre). Avantageusement et selon l'invention ledit accéléromètre est un circuit intégré (notamment de type MEMS (microsystème électromécanique)) monté sur le bras de contact à proximité du palpeur. Un tel circuit intégré accéléromètrique fournit de réelles mesures d'accélération. En outre, avantageusement et selon l'invention, ledit accéléromètre est un accéléromètre monodirectionnel dont l'axe est orienté au moins sensiblement orthogonalement à la surface de contact du palpeur, et en partie médiane de cette dernière. Rien n'empêche cependant d'utiliser un accéléromètre multidirectionnel, c'est-à-dire fournissant des signaux selon plusieurs axes, par exemple un accéléromètre tridimensionnel fournissant des signaux selon trois axes orthogonaux, bien que les signaux délivrés selon d'autres directions ne correspondant pas à la normale à la surface de contact soient en réalité inutiles.
En outre, avantageusement et selon l'invention le dispositif moteur comprend un moteur électrique linéaire bidirectionnel apte à entraîner le bras de contact à une vitesse prédéterminée. Dans un mode de réalisation préférentiel particulièrement avantageux dans le cas d'objets entraînés en déplacement horizontal, le bras de contact est monté rotatif par rapport à un châssis, notamment autour d'un axe de pivotement horizontal, et est entraîné en rotation en sens aller et en sens retour par rapport au châssis par ledit dispositif moteur bidirectionnel.
Avantageusement et selon l'invention, le palpeur présente une face de contact avec les objets qui est courbe convexe, notamment en forme de calotte sphérique, de façon à venir normalement au contact des objets en un point de contact. Rien n'empêche cependant de prévoir toute autre forme appropriée pour la face de contact, notamment une face de contact au moins sensiblement plane. Avantageusement et selon l'invention, le palpeur est monté immobile par rapport au bras de contact. En outre, avantageusement et selon l'invention le moteur électrique linéaire comprend une tige d'actionnement mobile par rapport au châssis et le montage du moteur par rapport au châssis et de cette tige d'actionnement par rapport au bras de contact est adaptée pour qu'en l'absence d'alimentation électrique du moteur, la tige d'actionnement étant déplacée par la gravité, le bras de contact est rappelé en sens retour. Ainsi, en cas de défaut d'alimentation du dispositif moteur bidirectionnel, le bras de contact est replacé automatiquement (en sens retour) par la gravité dans une position dans laquelle il n'interfère plus avec les objets.
Par ailleurs, avantageusement un dispositif de mesure de fermeté selon l'invention comprend un dispositif élastique interposé entre le dispositif moteur bidirectionnel et le bras de contact adapté pour limiter l'effort d'entraînement imparti par le dispositif moteur bidirectionnel sur le bras de contact.
L'invention s'étend également à un dispositif de convoyage d'objets tels que des fruits ou légumes comprenant au moins une ligne de convoyage apte à entraîner les objets en déplacement horizontal par rapport à un châssis, et au moins un dispositif de mesure de la fermeté des objets transportés par ladite ligne de convoyage caractérisé en ce qu'il comprend au moins un dispositif de mesure de la fermeté des objets selon l'invention.
Dans un mode de réalisation préférentiel, avantageusement et selon l'invention :
le bras de contact est monté rotatif par rapport au châssis, le dispositif moteur bidirectionnel étant adapté pour entraîner positivement le bras de contact en rotation en sens aller et en sens retour,
- un capteur de présence est monté par rapport au châssis de façon à détecter le passage des objets en un point déterminé par rapport au châssis, ledit capteur de présence étant relié à l'unité de commande pour lui transmettre des signaux représentatifs du passage d'un objet,
- l'unité de commande est adaptée pour déclencher un déplacement en sens aller du bras de contact à un instant prédéterminé après détection d'un objet par ledit capteur de présence. L'invention concerne également un procédé et un dispositif de de mesure de fermeté et un dispositif de convoyage d'objets caractérisés en combinaison par tout ou partie des caractéristiques mentionnées ci-dessus ou ci- après.
D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante donnée à titre non limitatif et qui se réfère aux figures annexées dans lesquelles :
- la figure 1 est une représentation schématique en perspective de deux dispositifs de mesure de fermeté selon l'invention, chacun monté au sein d'un dispositif de convoyage selon l'invention,
- la figure 2 est une représentation schématique selon une autre perspective d'une portion mécanique d'un dispositif selon l'invention selon la figure 1,
- la figure 3 est une représentation schématique de profil d'un dispositif selon l'invention selon la figure 1,
- la figure 4 est un schéma synoptique fonctionnel montrant les différentes étapes d'un procédé de mesure conforme à l'invention,
- la figure 5 est une représentation schématique d'un résultat de mesure de fermeté obtenu par un procédé de mesure selon l'invention mis en œuvre par un dispositif de mesure de fermeté conforme à l'invention.
Un dispositif de mesure de fermeté selon l'invention comprend avantageusement un bras 21 de contact monté pivotant par rapport à un châssis fixe 10 autour d'un arbre 6 de pivotement horizontal. Le bras 21 de contact présente une extrémité 15 proximale et une extrémité 16 distale, par rapport à l'arbre 6 de pivotement. L'extrémité 16 distale du bras 21 de contact porte un palpeur 14 destiné à venir au contact des objets 9 dont on mesure la fermeté. Le palpeur est fixé au bras de contact de façon à être solidaire des mouvements de l'extrémité 16 distale du bras 21 de contact.
Un tel palpeur 14 peut présenter différentes formes. En particulier, le palpeur 14 présente une face 13 de contact avec des objets 9 tels que des fruits ou légumes qui peut être adaptée en fonction du type d'objets 9 dont on souhaite mesurer la fermeté. La forme de la face 13 de contact du palpeur 14 est en particulier choisie pour être non-destructive lors de son contact avec l'objet 9 dont on mesure la fermeté.
Avantageusement, dans le mode de réalisation représenté aux figures 1 à 3, le palpeur 14 présente une face 13 de contact de forme convexe, faiblement courbé, notamment en forme de calotte sphérique. Rien n'empêche au contraire de prévoir que la face 13 de contact soit au moins sensiblement plane. Par ailleurs, le palpeur 14 et la face 13 de contact présentent une dureté élevée, supérieure à celle attendue pour les objets 9.
Un capteur d'accélération, ou accéléra mètre 30, est fixé au bras 21 de contact, à proximité de l'extrémité 16 distale sur laquelle est monté le palpeur 14. Le montage de l'accéléromètre 30 est adapté pour que l'accéléromètre 30 soit solidaire en déplacement du palpeur 14, de telle sorte que l'accéléromètre 30 puisse délivrer des signaux représentatifs de l'accélération du palpeur 14. L'accéléromètre 30 est avantageusement sous forme d'un composant électronique, notamment un circuit intégré, plus particulièrement de type microsystème électromécanique (MEMS). L'accéléromètre 30 est avantageusement choisi de façon à pouvoir mesurer des accélérations dans une gamme de valeurs supérieures à 10g (g étant l'accélération gravitationnelle terrestre), notamment de plusieurs dizaines de g.
L'accéléromètre 30 présente au moins un axe de mesure, de préférence monodirectionnel c'est-à-dire présentant un axe de mesure unique, et l'accéléromètre 30 monté sur le bras 21 de contact de façon à mesurer l'accélération normale à la face 13 de contact du palpeur 14. Ainsi, l'accéléromètre 30 est monté sur le bras 21 de contact avec un axe de mesure normal et sécant avec la partie médiane de la face 13 de contact du palpeur 14 destinée à venir au contact des objets 9. Dans le cas d'une face 13 de contact en forme de calotte sphérique, l'accéléromètre 30 est monté avec son axe de mesure sécant avec le sommet de la calotte sphérique et orienté selon la normale à la calotte sphérique en ce sommet.
L'accéléromètre 30 envoie les signaux qu'il délivre à destination d'une unité 12 de traitement de données à laquelle il est relié. À cette fin, Γ accéléra mètre 30 est relié électriquement à l'unité 12 de traitement de données formée d'un dispositif informatique doté notamment de moyens de calcul (microprocesseurs) et de mémoires. Comme représenté aux figures 1 à 3, un circuit 31 de liaison électrique intégré au bras 21 de contact s'étend de l'accéléromètre 30 (à l'extrémité 16 distale du bras 21 de contact portant le palpeur 14) jusqu'à l'extrémité 15 proximale du bras 21 de contact où il est articulé autour de l'arbre 6 de pivotement. Ce circuit 31 de liaison électrique comprend un ruban 32 flexible à l'extrémité 15 proximale du bras 21 de contact pour permettre la liaison électrique et la transmission des signaux à travers l'articulation mécanique du bras 21 de contact autour de l'arbre 6 de pivotement.
Le bras 21 de contact est entraîné positivement en pivotement autour de l'arbre 6 de pivotement par un moteur 4 bidirectionnel, qui, dans l'exemple représenté, est un moteur électrique linéaire bidirectionnel. Le bras 21 de contact est entraîné par le moteur 4 bidirectionnel linéaire en rotation autour de l'arbre 6 de pivotement en sens 71 aller aux accélération et vitesse contrôlées jusqu'à venir au contact d'un objet 9, et est entraîné par le moteur 4 en rotation autour de l'arbre 6 de pivotement en sens 72 retour après détection d'un tel contact. Sur la figure 3, le sens 71 aller correspond au sens antihoraire (ou direct), et le sens 72 retour au sens horaire.
Le bras 21 de contact étant entraîné positivement, il n'est pas laissé libre en mouvement par inertie sur une partie de sa course. Selon l'invention, il est au contraire continûment guidé et entraîné par le moteur 4, dans un sens ou dans un autre, à une vitesse contrôlée par le moteur 4. Ainsi la vitesse du palpeur 14 au moment de l'impact avec un objet 9 est parfaitement déterminée, et est toujours la même quelle que soit la taille de l'objet 9. La fiabilité des mesures de fermeté obtenues est ainsi largement améliorée.
Le moteur 4 linéaire est monté verticalement fixe par rapport au châssis 10 et présente une tige 41 d'actionnement mobile s'étendant verticalement vers le bas par rapport au corps du moteur 4 bidirectionnel linéaire. L'extrémité basse de la tige 41 d'actionnement est reliée à un ensemble bielle 23 et manivelle 22. La manivelle 22 présente la forme d'un bras, dit bras 22 de manivelle, rotatif autour de l'arbre 6 de pivotement. L'extrémité distale du bras 22 de manivelle par rapport à l'arbre 6 de pivotement est accouplée par une première liaison pivot à la bielle 23 qui est elle-même accouplée par une seconde liaison pivot avec l'extrémité de la tige 41 d'actionnement. Le bras 22 de manivelle est accouplé en rotation au bras 21 de contact. Ainsi, une translation verticale de la tige 41 d'actionnement du moteur est transformée en rotations du bras 21 de contact autour de l'arbre 6 de pivotement.
De plus, le bras 21 de contact et le bras 22 de manivelle sont disposés de part et d'autre de l'arbre de pivotement et un dispositif 5 élastique est interposé entre les deux bras 21, 22. Ce dispositif 5 élastique permet de transmettre les rotations du bras 22 de manivelle au bras 21 de contact. Cependant, dans le sens 71 aller, c'est-à-dire dans le sens de rotation dans lequel le palpeur 14 est approché d'un objet 9, cette transmission cinématique en rotation se fait dans la limite d'un couple seuil.
Au-delà de ce couple seuil, si le moteur continue d'entraîner le bras 22 de manivelle en sens aller alors que le palpeur 14 est déjà en contact avec un objet et donc immobilisé en rotation par cet objet, le dispositif 5 élastique emmagasine l'énergie correspondant à la différence de déplacement entre le bras 22 de manivelle et le bras 21 de contact, et évite ainsi que cette énergie ne soit absorbée par l'objet. Le dispositif 5 élastique permet donc d'éviter l'écrasement de l'objet, notamment au moment du premier contact avec celui-ci, alors que le moteur entraîne encore le bras 22 de manivelle en sens aller.
Dans le mode de réalisation représenté aux figures 1 à 3, un tel dispositif 5 élastique de transmission est - comme représenté à la figure 2 - constitué de :
un premier bras 51 orthogonal à l'arbre 6 de pivotement et monté solidaire du bras 21 de contact, le premier bras 51 étant équipé, à proximité d'une extrémité distale (par rapport à son point d'attache proximal à proximité de l'arbre de pivotement), d'une tige 511 montée sensiblement orthogonalement au premier bras 51 et à l'axe de l'arbre 6 de pivotement, ladite tige 511 étant terminée par une butée 512, un second bras 52 en équerre, orthogonal à l'arbre 6 de pivotement et monté solidaire du bras 22 de manivelle, le second bras 52 recouvrant partiellement le premier bras 51, et étant percé d'une lumière traversante pour laisser passer la tige 511 du premier bras 51 ,
- un ressort 53 hélicoïdal de compression monté entre la butée 512 terminale de la tige 511 du premier bras 51, et le pourtour 521 de la lumière du second bras 52.
Ainsi, au repos, le ressort 53 hélicoïdal de compression maintient le premier bras 51 et le second bras 52 en contact.
Le dispositif 5 élastique de transmission permet de transmettre intégralement tout mouvement de rotation du bras de manivelle au bras de contact en sens retour. En effet, en sens 72 retour, le second bras 52 vient, par sa portion en équerre, en contact mécanique solide- solide avec le premier bras 51.
Le dispositif 5 élastique de transmission permet de transmettre tout mouvement de rotation du bras de manivelle au bras de contact en sens aller dans la limite d'un couple seuil (déterminé par le coefficient de compression et la compression au repos du ressort). En effet, le ressort 53 hélicoïdal de compression est avantageusement comprimé entre la butée 512 terminale du premier bras 51 et pourtour 521 formant butée du second bras 52, de sorte qu'en dessous du couple seuil tout mouvement de rotation du bras de manivelle en sens aller est entièrement transmis au bras de contact, comme si le bras de contact et le bras de manivelle étaient solidaires.
Si le bras 22 de manivelle entraîne le bras 21 de contact au- delà du couple seuil, le ressort 53 hélicoïdal de compression se comprime, comme représenté à la figure 3 et emmagasine l'énergie correspondant au déplacement relatif du bras de manivelle par rapport au bras de contact. C'est par exemple le cas lorsque le bras de contact est bloqué en rotation en sens 71 aller par un objet 9 et que le bras de manivelle continue son déplacement en sens aller du fait des temps de réponse et des inerties du dispositif selon l'invention.
Aussi, la tige 511 du premier bras 51 peut avantageusement être courbe selon une courbure définie par sa distance à l'axe de l'arbre 6 de pivotement afin de faciliter les mouvements rotatifs entre le second bras 52 et le premier bras 51.
En somme grâce au dispositif 5 élastique une rotation du bras 22 de manivelle dans le sens 71 aller par rapport au bras 21 de contact est possible, et une rotation du bras 21 de contact dans le sens 71 aller par rapport au bras 22 de manivelle est interdite.
Le rapport entre les longueurs du bras 22 de manivelle et du bras 21 de contact permet de déterminer exactement la vitesse à laquelle le palpeur 14 est entraîné par le moteur 4.
II est à noter qu'en l'absence d'alimentation électrique du moteur 4, la tige 41 d'actionnement tend à descendre par rapport au châssis 10 sous l'effet de la gravité, ce qui tend à déplacer le bras 21 de contact en sens retour, correspondant à une mise en sécurité de l'ensemble du dispositif (palpeur 14 en position haute).
Comme représenté aux figures 1 et 3, un dispositif de convoyage selon l'invention comprend au moins une ligne 11 de convoyage, par exemple à rouleaux, adaptée pour transporter les fruits ou légumes 9 de proche en proche selon une direction 73 de translation. Un tel dispositif comprend avantageusement un capteur 8 de présence d'un objet tel qu'un fruit ou un légume sur une ligne 11 de convoyage, en amont du dispositif de mesure de fermeté et en tous cas en amont du bras 21 de contact pour cette ligne 11 de convoyage. Ce capteur 8 de présence d'un objet 9 est relié à l'unité 12 de traitement des données à laquelle il envoie ses signaux de détection de la présence d'un objet. En outre, le corps du moteur et l'arbre 6 de pivotement sont montés fixes par rapport au châssis 10. De plus, dans un dispositif de convoyage selon l'invention, le châssis 10 du dispositif de mesure de la fermeté, le corps du moteur 4 linéaire bidirectionnel et le palier de montage de l'arbre 6 de pivotement du bras 21 de contact sont immobiles selon la direction 73 de translation de la ligne 11 de convoyage.
En outre, dans un dispositif de convoyage selon l'invention, le châssis 10 du dispositif de mesure de la fermeté est mobile verticalement par rapport à une ligne 11 de convoyage. Ainsi sa hauteur peut être réglée et il peut être mis en position haute lorsqu' aucune mesure de fermeté n'est réalisée et ainsi ne pas gêner le passage d'objets volumineux, de machines (par exemple une machine de nettoyage), ou de personnes.
Un capteur 8 de présence selon l'invention peut être de différents types : par exemple une cellule photoélectrique, une caméra reliée à l'unité de traitement de données pour effectuer une reconnaissance de forme et/ou de couleur, un palpeur mécanique, un dispositif de pesée... En particulier, dans le mode de réalisation représenté aux figures 1 à 3 le capteur 8 de présence est avantageusement une cellule photoélectrique. Il est à noter que ce capteur de présence a pour fonction de permettre de commander le déclenchement du moteur 4 linéaire dans le sens aller du bras 21 de contact. En variante, rien n'empêche de prévoir un dispositif exempt de capteur de présence et qui fonctionne à une fréquence prédéterminée en fonction de la vitesse du dispositif de convoyage, le bras 21 de contact étant déplacé en sens aller y compris en l'absence d'objet. Néanmoins, l'utilisation d'un tel capteur 8 de présence permet d'éviter des mouvements inutiles du bras 21 de contact.
De plus, le dispositif de mesure est monté de telle sorte que le palpeur 14 est plus en aval - par rapport à la direction 73 de translation des fruits ou légumes - que l'arbre 6 de pivotement. Ainsi, sur la vue de profil de la figure 3, la direction 73 de convoyage est une translation de droite à gauche d'un objet 9, et le sens 71 aller du bras de contact est un sens antihoraire.
La vitesse et les allers-retours du moteur 4 bidirectionnel sont contrôlés par l'unité 12 de traitement de données qui, dans le mode de réalisation représentée, fait office également d'unité de commande du moteur 4. Il va de soi cependant que, en variante non représentée, le moteur 4 peut être commandé par une unité de commande distincte de l'unité de traitement de données qui détermine la fermeté des objets.
À partir de la détection de présence d'un objet, l'unité 12 de traitement de données calcule un délai de déclenchement du moteur pour commander le déplacement du bras de contact dans le sens aller. Ce délai est fonction de la vitesse de convoyage des objets 9 sur la ligne 11 de convoyage. C'est pourquoi l'unité 12 de traitement de données comporte aussi une mémoire dans laquelle elle peut enregistrer la présence ou non d'objets pour le nombre maximal de sites pouvant accueillir un objet, sur la ligne de convoyage, entre le capteur 8 de présence et le palpeur 14.
Ainsi, comme représenté à la figure 4, dans un procédé de mesure conforme à l'invention, à l'étape 101, un objet 9 est d'abord détecté par le capteur 8 de présence. Ce signal de détection est envoyé à l'unité de traitement de données.
Sur détection par le capteur 8 de présence d'un objet, l'unité de traitement de données enclenche donc, à l'étape 102, subséquente à l'étape 101, un chronomètre dont le délai est prédéterminé en fonction de la vitesse de convoyage des objets sur la ligne 11 de convoyage. Avantageusement, l'unité de traitement de données est donc en communication avec l'unité informatique de gestion de la ligne de convoyage. En particulier, dans le mode de réalisation représenté, l'unité de traitement de données est la même unité informatique que celle gérant la ligne de convoyage. À la fin du délai de l'étape 102, le dispositif de mesure passe aux étapes 103 et 104. Le délai de l'étape 102 peut être nul.
À l'étape 103, l'unité de traitement de données commande le moteur 4 bidirectionnel pour que la tige mobile 41 du moteur bidirectionnel se déplace vers le haut, de sorte que le bras 21 de contact se déplace en sens 71 aller. Le moteur 4 électrique bidirectionnel est choisi pour pouvoir atteindre une vitesse constante prédéterminée dans un délai très inférieur à sa durée de déplacement entre une position haute du palpeur 14, au début du déplacement en sens aller, et une position basse du palpeur 14, lors du contact avec un objet 9. L'unité de traitement de données commande le moteur 4 bidirectionnel pour que celui-ci entraîne positivement le bras de contact en sens aller jusqu'à un changement d'état à détecter à l'étape 105.
À l'étape 104, déclenchée simultanément à l'étape 103, l'unité 12 de traitement de données acquiert les données qui lui sont transmises par Γ accéléra mètre 30. Elle compare ces données en permanence en valeur absolue avec une valeur de seuil SI d'arrêt, préenregistrée dans une mémoire de l'unité de traitement de données. Dès qu'une valeur détectée par l'accéléromètre 30 est supérieure à celle de la valeur de seuil S I d'arrêt, l'unité de traitement de données passe aux étapes 105 et 106.
À l'étape 105, dès la détection d'une accélération supérieure à la valeur de seuil SI d'arrêt, l'unité de traitement de données commande le moteur 4 bidirectionnel pour que la tige mobile 41 du moteur se déplace vers le bas, de sorte que le bras 22 de manivelle se déplace en sens 72 retour. Cependant il existe un délai constitué des temps de réponse et des inerties inévitables des composants électroniques et mécaniques pendant lequel le bras de manivelle continue de se déplacer dans le sens aller. Le ressort 53 hélicoïdal du dispositif 5 élastique se comprime pendant cette durée. En outre, le bras de contact ne se déplace pas en sens retour (sinon à cause du rebond sur l'objet), tant que le ressort n'a pas repris sa position de repos (second bras 52 du dispositif 5 élastique en contact avec le premier bras 51 du dispositif 5 élastique).
À l'étape 106, déclenchée simultanément à l'étape 105, l'unité de traitement de données acquiert les données qui lui sont transmises par l'accéléromètre 30 et détermine un facteur de maturité du fruit en fonction de ces données.
Ces données sont acquises dans un intervalle de temps bien inférieur aux délais dus aux temps de réponses électroniques et inerties mécaniques. En effet, le délai existant entre la détection d'une valeur d'accélération supérieure au seuil d'arrêt SI d'arrêt et le déplacement positif effectif du bras de contact en sens 72 retour, est largement supérieur à la durée de l'impact entre le palpeur 14 et un objet 9.
Les valeurs de l'accélération (décélération en fait) subie par le palpeur 14 durant l'impact avec un objet permettent de déterminer la fermeté de l'objet et donc sa maturité dans le cas de fruits ou légumes.
L'étape 106 s'achève lorsque que les valeurs de l'accélération dépassent en valeur absolue une valeur de seuil, dite seuil de calcul S2, prédéterminée enregistrée dans une mémoire de l'unité de traitement de données. À l'étape 107, subséquente à l'étape 106, l'unité 12 de traitement de données calcule la fermeté de l'objet à partir de données d'accélérations acquises entre le dépassement de la valeur de seuil d'arrêt SI et le dépassement de la valeur de seuil de calcul S2.
Un dispositif selon l'invention commandé par unité de traitement de données pour suivre un procédé selon l'invention est donc adapté pour pouvoir mesurer la fermeté d'un objet de façon fiable quelles que soient la taille et la forme de l'objet. En effet, le bras de contact est entraîné positivement dans le sens 71 aller jusqu'à l'impact avec l'objet et la vitesse du palpeur 14 au moment de l'impact avec l'objet est toujours la même quelles que soient les caractéristiques géométriques de l'objet. En outre, l'invention permet d'atteindre des précisions de mesures inégalées, et ce de façon reproductible, sans nécessiter des calibrages et réglages préliminaires complexes et hasardeux. Il en résulte en particulier qu'une mesure de fermeté de fruits ou légumes par un procédé selon l'invention permet en pratique pour la première fois d'envisager de déterminer, par cette simple mesure de fermeté, une date de consommation préférentielle ou limite, qui peut être ensuite indiquée sur un emballage de conditionnement des produits.
La figure 5 présente des données d'accélération acquises pendant un impact entre un palpeur 14 et un fruit. En ordonnées sont représentées les valeurs A successives de l'accélération du palpeur 14 mesurée par l'accéléromètre 30, en valeur absolue, en fonction du temps t. Ces données sont acquises à chaque intervalle de temps δ.
La courbe de l'impact ainsi obtenue présente une portion linéaire dont la pente P est représentative de la fermeté de l'objet impacté. La valeur de seuil d'arrêt S 1 est prédéterminée pour toujours correspondre à une portion de la courbe toujours située après le début de la portion linéaire. De même la valeur de seuil de calcul S2 est prédéterminée pour correspondre à une portion de la courbe toujours située avant la fin de cette portion linéaire.
Ainsi dès lors que la valeur Al dépasse la valeur de seuil SI d'arrêt, l'unité 12 de traitement de données passe de l'étape 104 aux étapes 105 et 106. Puis lorsque la valeur A2 dépasse la valeur de seuil de calcul S2, l'unité 12 de traitement de données achève l'étape 106 et passe au calcul de la fermeté (étape 107).
Il est à noter qu'avantageusement, les données de l'accélération mesurée par Γ accéléra mètre 30 peuvent être acquises en permanence, même avant le point Al et après le point A2.
Les valeurs SI et S2 étant connues de l'unité 12 de traitement de données, il suffit de mesurer la durée ΔΤ entre l'instant Tl auquel la valeur Al est acquise et l'instant T2 auquel la valeur A2 est acquise. Alternativement, l'unité 12 de traitement de données peut simplement compter le nombre de points entre Al et A2, l'intervalle de temps δ entre deux points étant connu.
La pente P est d'autant plus forte (donc ΔΤ petit) que l'objet dont on mesure la fermeté est ferme. Au contraire, un fruit (ou un légume) plus mûr présente une pente plus douce lors de cette mesure : le palpeur 14 s'enfonce plus dans le fruit, il est donc arrêté sur une distance et une durée plus longues ; l'impact est plus long.
L'invention peut faire l'objet de nombreuses autres variantes de réalisation non représentées.
Ainsi, on peut prévoir de disposer plusieurs dispositifs de mesure de fermeté en série, les uns après les autres pour effectuer plusieurs mesures de chaque objet, ce qui permet d'obtenir une mesure plus fiable de la mesure de fermeté. En effet, certains fruits - comme les pêches - mûrissent beaucoup plus vite du côté exposé au soleil que du côté qui ne l'est pas. De sorte qu'une seule mesure aléatoirement en un point de la surface des fruits n'est pas toujours représentative de l'état de maturité réelle du fruit. Deux (ou plus) mesures par objet permettent, statistiquement, de lisser cette variabilité.
Disposer plusieurs - notamment au moins deux - dispositifs de mesure de fermeté les uns après les autres sur une ligne de convoyage peut aussi permettre de prévoir une vitesse de convoyage plus élevée, chaque dispositif de mesure de fermeté mesurant alors respectivement la fermeté d'un objet parmi plusieurs - notamment un objet sur deux. Rien n'empêche de prévoir des liaisons sans fil entre chaque accéléra mètre et chaque unité de traitement de données. De même, des liaisons sans fil peuvent être prévues entre chaque unité de traitement de données d'un dispositif de mesure de la fermeté selon l'invention et un ordinateur de contrôle de l'ensemble des dispositifs de convoyage.
Par ailleurs, rien n'empêche de monter le palpeur librement rotatif par rapport au bras de contact par une articulation présentant au moins un axe d'articulation au moins sensiblement parallèle à l'axe de pivotement du bras de contact et au moins sensiblement orthogonal à la direction de déplacement des objets.

Claims

REVENDICATIONS
1/ - Procédé de mesure de la fermeté d'objets (9) tels que des fruits ou légumes sans détérioration de ces objets, dans lequel :
- un palpeur (14) monté sur un bras, dit bras (21) de contact, est amené au contact d'un objet dans un sens (71) aller et éloigné de l'objet dans un sens (72) retour,
- un capteur (30) solidaire des déplacements du palpeur (14) transmet des signaux à une unité (12) de traitement de données adaptée pour élaborer une valeur représentative de la fermeté des objets en fonction desdits signaux,
caractérisé en ce que :
- ledit capteur (30) est un accéléra mètre délivrant des signaux, dits signaux d'accélération, représentatifs de valeurs de l'accélération du palpeur (14),
- le bras (21) de contact est entraîné positivement dans le sens
(71) aller et dans le sens (72) retour par un dispositif (4) moteur bidirectionnel commandé par une unité (12) de commande,
- l'unité (12) de commande reçoit les signaux d'accélération transmis au cours d'un déplacement du bras (21) de contact en sens (71) aller, et, sur détection d'une valeur des signaux d'accélération supérieure en valeur absolue à une valeur seuil prédéterminée, dite seuil d'arrêt, l'unité (12) de commande commande le dispositif (4) moteur en sens retour.
21 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité (12) de traitement de données élabore une valeur de fermeté des objets (9) à partir d'une durée s'écoulant entre un premier instant auquel le seuil d'arrêt est atteint et un deuxième instant subséquent auquel les signaux d'accélération atteignent une valeur prédéterminée, dite seuil de calcul, supérieure au seuil d'arrêt.
3/ - Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le bras (21) de contact est entraîné en sens (71) aller à une vitesse constante prédéterminée. 4/ - Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les objets (9) sont entraînés en déplacement horizontal par rapport à un châssis (10) par un dispositif de convoyage, en ce que le bras (21) de contact est monté rotatif par rapport au châssis et est entraîné en rotation en sens (71) aller et en sens (72) retour par ledit dispositif (4) moteur bidirectionnel.
5/ - Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que les objets (9) sont entraînés à vitesse constante par rapport au châssis (10), en ce que le passage des objets en un point déterminé par rapport au châssis est détecté par un capteur (8) de présence dont les signaux sont transmis à l'unité (12) de commande, et en ce que l'unité (12) de commande déclenche un déplacement en sens (71) aller du bras (21) de contact à un instant prédéterminé après détection d'un objet par ledit capteur de présence.
6/ - Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le dispositif (4) moteur bidirectionnel applique sur le bras (21) de contact un effort d'entraînement de valeur limitée par un dispositif (5) élastique interposé entre le dispositif moteur bidirectionnel et le bras de contact.
Il - Dispositif de mesure de la fermeté d'objets (9) tels que des fruits ou légumes sans détérioration de ces objets, comportant :
- un palpeur (14) monté sur un bras, dit bras (21) de contact, de façon à pouvoir être amené au contact d'un objet dans un sens (71) aller, et éloigné de l'objet dans un sens (72) retour,
- un capteur (30) solidaire des déplacements du palpeur adapté pour transmettre des signaux à une unité (12) de traitement de données apte à élaborer une valeur représentative de la fermeté des objets en fonction desdits signaux,
caractérisé en ce que :
- ledit capteur (30) est un accéléromètre adapté pour délivrer des signaux, dits signaux d'accélération, représentatifs de valeurs de l'accélération du palpeur (14),
- le bras (21) de contact est accouplé à un dispositif (4) moteur bidirectionnel adapté pour l'entraîner positivement dans le sens (71) aller et dans le sens (72) retour, ledit dispositif (4) moteur étant relié à une unité (12) de commande de façon à pouvoir être commandé par cette dernière,
- l'unité (12) de commande est adaptée pour pouvoir recevoir les signaux d'accélération transmis au cours d'un déplacement du bras (21) de contact en sens (71) aller, et, pour commander le dispositif (4) moteur en sens (72) retour sur détection d'une valeur des signaux d'accélération supérieure en valeur absolue à une valeur seuil prédéterminée, dite seuil d'arrêt.
8/ - Dispositif de mesure de fermeté selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'unité (12) de traitement de données est adaptée pour élaborer une valeur de fermeté des objets (9) à partir d'une durée s'écoulant entre un premier instant auquel le seuil d'arrêt est atteint et un deuxième instant subséquent auquel les signaux d'accélération atteignent une valeur prédéterminée, dite seuil de calcul, supérieure au seuil d'arrêt.
91 - Dispositif de mesure de fermeté selon l'une des revendications 7 à 8, caractérisé en ce que ledit accéléromètre (30) est un circuit intégré monté sur le bras (21) de contact à proximité du palpeur (14).
10/ - Dispositif de mesure de fermeté selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que le dispositif (4) moteur comprend un moteur électrique linéaire bidirectionnel apte à entraîner le bras (21) de contact à une vitesse prédéterminée.
11/ - Dispositif de mesure de fermeté selon l'une des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que le bras (21) de contact est monté rotatif par rapport à un châssis (10) et est entraîné en rotation en sens (71) aller et en sens (72) retour par rapport au châssis par ledit dispositif moteur bidirectionnel
12/ - Dispositif de mesure de fermeté selon les revendications 10 et 11, caractérisé en ce que le moteur électrique linéaire comprend une tige (41) d'actionnement mobile par rapport au châssis (10) et en ce que le montage du moteur par rapport au châssis et de cette tige d'actionnement par rapport au bras (21) de contact est adaptée pour qu'en l'absence d'alimentation électrique du moteur, la tige d'actionnement étant déplacée par la gravité, le bras de contact est rappelé en sens (72) retour. 13/ - Dispositif de mesure de fermeté selon l'une des revendications 7 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif (5) élastique interposé entre le dispositif (4) moteur bidirectionnel et le bras (21) de contact adapté pour limiter l'effort d'entraînement imparti par le dispositif moteur bidirectionnel sur le bras de contact.
14/ - Dispositif de convoyage d'objets (9) tels que des fruits ou légumes comprenant au moins une ligne (11) de convoyage apte à entraîner les objets en déplacement (73) horizontal par rapport à un châssis (10), et au moins un dispositif de mesure de la fermeté des objets transportés par ladite ligne ( 11 ) de convoyage,
caractérisé en ce qu'il comprend au moins un dispositif de mesure de la fermeté des objets selon l'une des revendications 7 à 13.
15/ - Dispositif de convoyage selon la revendication 14, caractérisé en ce que :
- le bras (21) de contact est monté rotatif par rapport au châssis
(10), le dispositif (4) moteur bidirectionnel étant adapté pour entraîner positivement le bras de contact en rotation en sens (71) aller et en sens (72) retour,
- un capteur (8) de présence est monté par rapport au châssis de façon à détecter le passage des objets en un point déterminé par rapport au châssis, ledit capteur de présence étant relié à l'unité (12) de commande pour lui transmettre des signaux représentatifs du passage d'un objet,
- l'unité (12) de commande est adaptée pour déclencher un déplacement en sens aller du bras de contact à un instant prédéterminé après détection d'un objet par ledit capteur de présence.
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