FR2835452A1 - Procede de detection d'objets plastiques et dispositif de detection - Google Patents

Abstract

Le procédé de détection de plastique, notamment pour une installation de tri postal sur laquelle défilent des objets, est destiné à détecter automatiquement des objets (3) ayant une surface externe en plastique et des objets (3) ayant une surface externe en papier. Il consiste à déplacer chaque objet (3) devant un organe d'électrisation (1, 4), puis devant un organe d'évaluation de charge électrostatique (2, 5) afin de comparer la charge de l'objet avec une valeur de référence pour détecter si ledit objet est un objet plastique ou un objet papier. Avec ce procédé, la fiabilité de détection est améliorée.

Description

d'uranium (UO2).

L'invention concerne un procédé de détection de plastique, notamment pour une installation de tri postal sur laquelle défilent des objets, destiné à détecter automatiquement des objets ayant une surface externe en plastique

et des objets ayant une surface externe en papier.

L'invention est par exemple destinée à une installation de tri postal dans laquelle on souhaite imprimer un code à barres sur les objets postaux à trier, sans être limitée à cette application particulière. Ces objets postaux ont une surface externe en plastique ou en papier selon que leur emballage ou leur enveloppe est en matière plastique ou en papier, ils peuvent être par

exemple de simples plis postaux ou bien des paquets.

L'impression du code à barres sur les objets recouverts de papier peut être réalisée directement, ce qui n'est pas possible pour les objets recouverts de plastique qui nécessitent l'application préalable d'une étiquette en papier. En effet, I'encre d'impression ne sèche pas suffisamment vite sur les matières plastiques compte tenu notamment du débit élevé des installations de tri postal. Afin de minimiser la consommation d'étiquettes, un détecteur de plastique est généralement prévu pour que les étiquettes ne

soient collées que sur les objets plastique.

On conna'^t déjà plusieurs techniques de détection des objets plastiques.

Une technique connue consiste à éclairer itobjet et à mesurer le flux lumineux qu'il réfléchit. La matière plastique ayant un indice de réflexion plus élevé que le papier, la détection est simple à mettre en _uvre. Toutefois, cette technique peut s'avérer inefficace quand les objets plastiques ont une surface externe mate ou colorée, c'est-à-dire quand ils ont un indice de réflexion proche de celui du papier. De plus, la quantité importante de poussière régnant dans l'environnement d'une installation de tri perturbe ies mesures de flux lumineux. Une autre technique connue repose sur un principe pneumatique consistant à déformer par aspiration l'objet à contrôler et à mesurer une variation de pression liée à cette déformation. La surface externe d'un objet recouvert de plastique étant généralement moins rigide que la surface d'un objet recouvert de papier, la détection est simple à mettre en _uvre. Toutefois l'efficacité de cette technique est très sensible à la poussière et requiert un nettoyage fréquent du capteur de pression pour

maintenir une précision de mesure satisfaisante.

D'une façon générale, les procédés de détection de plastique utilisés actuellement présentent des taux de fiabilité faibles, ce qui accro^t inutilement la consommation d'étiquettes et donc le coût en consommables

sur une installation de tri en fonctionnement.

Le but de l'invention est de remédier à cet inconvénient en proposant un procédé de détection de plastique présentant une fiabilité améliorée, notamment pour réduire la consommation d'étiquettes et le coût de

maintenance sur une installation de tri postal.

A cet effet, I'invention a pour objet un procédé de détection de plastique, notamment pour une installation de tri postal sur iaquelle défilent des objets, destiné à détecter automatiquement des objets ayant une surface externe en plastique et des objets ayant une surface externe en papier, caractérisé en ce qu'il consiste à déplacer chaque objet devant un organe d'électrisation pour l'électriser, puis devant un organe d'évaluation de charge électrostatique afin de comparer la charge électrostatique de l'objet testé pour déterminer s'il s'agit d'un objet plastique ou d'un objet papier. Il a été constaté que les plastiques d'emballage tels que cellophane, polyester, tyvex et autres ont une plus grande capacité intrinsèque à se charger électrostatiquement et à conserver leur charge que le papier ou le carton. La mise en oeuvre de ce procédé donne lieu à un taux de fiabilité très élevé

pour discriminer le plastique des matériaux papier.

L' invention concerne également u n détecteur de plastiq ue pour la mise en oeuvre de ce procédé de détection. Le détecteur comprend une première surface conductrice électriquement reliée à un générateur de tension formant l'organe d'électrisation, et une seconde surface conductrice électriquement reliée à une unité de traitement formant l'organe d'évaluation de charge électrostatique, la première et la seconde surface conductrice sont séparées i'une de l'autre le long du détecteur et elles sont destinées à être mises en contact avec chaque objet à tester. Avec cet agencement, le détecteur est adapté à une utilisation sur machine de tri dans laquelle les

objets à trier défilent successivement le long du détecteur.

Le détecteur selon l'invention pourra encore comprendre un capteur de passage des objets pour synchroniser l'évaluation de charge électrostatique de chaque objet avec son passage le long de la seconde surface conductrice, et une brosse antistatique destinée à décharger chaque objet après évaluation de sa charge. Avantageusement, les surfaces conductrices et la brosse antistatique seront montées sur un support en matériau isolant comme par exemple un support en céramique moulée formant un ski le long duquel défilent successivement les objets à tester. Avec cet agencement, le capteur forme un ensemble compact pouvant facilement être monté sur une

installation de tri existante sans modification fondamentale de l'installation.

L'invention sera maintenant décrite plus en détail, et en référence au dessin annexé qui en illustre une forme de réalisation à titre d'exemple non limitatif. La figure unique est une représentation en coupe longitudinale du

détecteurselon l'invention.

Le procédé selon l'invention est notamment destiné à une installation de tri postal dans laquelle on souhaite détecter ou discriminer automatiquement des objets ayant une surface externe en plastique et des objets ayant une surface externe en papier. Selon l'invention, chaque objet est déplacé devant un organe d'électrisation pour être chargé électrostatiquement, puis devant un organe d'évaluation de charge électrostatique afin de comparer la charge électrostatique avec une valeur de référence pour déterminer s'il s'agit d'un objet plastique ou d'un objet papier. Il a été constaté que les plastiques d'emballage tels que cellophane, polyester, tyvex et autres ont une plus grande capacité intrinsèque à se charger électrostatiquement et à conserver leur charge que le papier ou le carton. Cette qualité présente l'avantage d'être indépendante du type de matériau plastique utilisé et du

type d'emballage (thermoformé, rétracté, thermosoudé).

L'électrisation de chaque objet pourra être réalisée par frottement mécanique pour charger l'objet par effet triboélectrique avec une brosse en matériau adapté tel que de la laine ou du nylon. Cette électrisation pourra aussi être réalisée sans contact au moyen d'une soufflerie ionisante. L'objet pourra encore être électrisé par mise sous tension en étant mis en contact

électrique avec l'organe d'électrisation.

L'évaluation de charge électrostatique pourra par exemple être réalisse sans contact à l'aide d'un détecteur de champ. Cette évaluation pourra également être réalisée par mesure directe du potentiel de l'objet avec une unité de traitement électronique ou un appareil de mesure de tension mis en contact avec l'objet pour conna'^tre son potentiel électrostatique. Plus particulièrement, I'évaluation de charge pourra consister à fournir un signal

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électronique significatif de la charge électrostatique et à comparer ce signal à un signal de référence dans une unité électronique de traitement pour

déterminer si l'objet testé est un objet plastique ou un objet papier.

L'invention concerne également un détecteur pour la mise en oeuvre de procédé. Le détecteur selon l'invention représenté en coupe sur la figure unique, comprend une première et une seconde surface conductrice 1 et 2 faisant partie respectivement de l'organe d'électrisation et de l'organe d'évaluation de charge électrostatique. La première surface conductrice 1 est maintenue sous tension en étant électriquement reliée à un générateur de tension 4 pour électriser l'objet 3 à tester, la seconde surface conductrice 2 est reliée électriquement à une unité de traitement 5 pour évaluer la charge électrostatique de l'objet testé afin d'en déduire s'il s'agit d'un objet plastique ou d'un objet papier. Les première et seconde surface conductrices sont ici montées sur un support 10 le long duquel glissent les objets à tester 3. En fonctionnement, les objets à tester sont mis en contact successivement avec la première et la seconde surface conductrice afin d'être testés tout en défilant selon une direction D. La première comme la seconde surface conductrice pourront être par exemple des brosses ayant des brins conducteurs ou tout autre organe électriquement conducteur capable d'équilibrer sa charge électrostatique avec celle de l'objet à tester

par simple contact physique.

Avantageusement, les surfaces conductrices seront des plaques métalliques en vue de réduire les effets de l'usure du détecteur due au frottement des objets. En effet, sur une installation de tri postal ayant par exemple un débit de 40 000 objets par heure, I'usure mécanique des objets postaux sur les différentes parties contre lesquelles ils frottent est importante et l'utilisation d'une brosse pour électriser les objets dans des conditions satisfaisantes nécessite un remplacement périodique de cette brosse. La première et la seconde plaque seront avantageusement réalisoes par exemple en inox traité afin de garantir une usure mécanique la plus faible

possible de manière à diminuer les coûts de maintenance sur l'installation.

L'évaluation de charge électrostatique pourra être réalisée de toute façon appropriée en mesurant par exemple directement le potentiel électrique de la seconde surface conductrice lorsque l'objet testé est en contact avec cette seconde surface conductrice. Comme connu de l'Etat de la technique, I'unité de traitement 5 pourra par exemple décharger la seconde surface cond u ctrice da n s u n co ndensateu r afin de mesu rer le cou rant de décha rge

produit qui est proportionnel à la charge électrostatique de l'objet testé.

Le détecteur selon l'invention pourra inclure également un capteur de passage 6 des objets postaux de manière à synchroniser l'évaluation de charge électrostatique avec le passage des objets le long du détecteur.

Comme représenté dans la figure unique, le détecteur est ici un émetteur-

récepteur optique 7 placé en vis à vis d'un réflecteur lumineux 8, de telle sorte que le faisceau lumineux émis en 7 est réfléchi si aucun objet n'est présent ie long du détecteur, et que ce faisceau lumineux est interrompu si un objet tel que le pli 3 passe le long du détecteur. Avec cet agencement, la première plaque conductrice pourra par exemple être mise sous tension seulement lorsque la présence d'un objet à tester est identifiée par le capteur de passage afin de réduire les risques d'électrocution d'un opérateur. A titre d'exemple, il a été constaté qu'une tension continue de 48 volt environ donne des résultats satisfaisants pour détecter des objets plastique. L'unité électronique 5 sera avantageusement connectée au capteur de passage, au générateur de tension et à la seconde plaque conductrice afin de piloter la mise sous tension et le déclenchement des évaluations de charge électrostatique à partir des informations fournies par

le capteur de passage 7.

Le détecteur selon l'invention pourra encore comprendre un dispositif pour

décharger les objets testés après évaluation de leur potentiel électrostatique.

Cette décharge est nécessaire pour que les objets testés ne se collent les uns aux autres sous l'effet de leur charge électrostatique, ce qui compliquerait les opérations de tri ultérieures, comme connu de l'Homme du métier. Cette décharge pourra être réalisée à distance au moyen d'une soufflerie ionisante, ou bien par contact électrique avec un organe de décharge électriquement relié à une masse. Dans un mode de réalisation préféré, une brosse antistatique est positionnée en extrémité du détecteur de telle sorte que chaque objet passe en premier lieu devant le détecteur, puis devant la première surface conductrice, devant la seconde surface conductrice, et enfin devant la brosse antistatique pour être déchargé. La brosse antistatique représentée dans la figure unique est une brosse en fibre de carbone connue pour ses qualités électroconductrices. Une telle brosse en fibre de carbone présente une durée de vie importante de telle sorte que

son remplacement n'est nscessaire qu'environ une fois par an.

Avantageusement, le réflecteur, les surfaces conductrices et la brosse antistatique pourront être montées sur un support 10 réalisé en matériau isolant comme par exemple en céramique moulée, ayant sensiblement une

forme de ski, et le long de laquelle glissent successivement les objets à trier.

Le choix d'un matériau céramique moulé pour la réalisation du ski assure que ce ski ne s'électrise pas par mise sous tension de la première surface conductrice, afin de ne pas perturber les mesures. Plus généralement, un matériau céramique est avantageux à la fois pour ses qualités antistatique et

pour sa résistance à l'usure mécanique élevée.

Un tel détecteur pourra être intégré à une installation de tri existante sans nécessiter de modification fondamentale de l'installation. Plus particulièrement, le détecteur selon l'invention pourra par exemple être monté sur une zone de convoyage des objets postaux en étant positionné le long d'un convoyeur existant, ou encore en remplacement d'un détecteur de plastique existant. Comme connu de l'état de la technique, un tel détecteur pourra par exemple être positionné en amont d'une zone de tri de manière à piloter la zone de tri pour orienter les objets plastique vers un poste d'étiquetage et les objets papier vers un poste d'impression de codes à barre. L'invention n'est pas uniquement réservée à une application pour le tri postal, elle pourra tout aussi bien s'appliquer à d'autres secteurs dans lesquels on souhaite distinguer automatiquement des objets plastiques

d'objets en papier, comme par exemple des chanes d'emballage.

Claims (5)

REVENDICATIONS

1/ Procédé de détection de plastique, notamment pour une installation de tri postal dans laquelle défilent des objets, destiné à détecter automatiquement des objets (3) ayant une surface externe en plastique et des objets (3) ayant une surface externe en papier, caractérisé en ce qu'il consiste à déplacer chaque objet (3) devant un organe d'électrisation (1, 4) pour l'électriser, puis devant un organe d'évaluation de charge électrostatique (2, 5) afin de comparer la charge électrostatique de l'objet testé avec une valeur de référence pour déterminer s'il s'agit d'un objet

plastique ou d'un objet papier.

2/ Procédé selon la revendication 1, dans lequel chaque objet est mis en contact avec l'organe d'électrisation (1, 4) et avec l'organe d'évaluation de charge (2, 5) pour déterminer s'il s'agit d'un objet plastique ou d'un objet papier. 3/ Détecteur de piastique, notamment pour une installation de tri postal dans laquelle défilent des objets, destiné à détecter automatiquement des objets (3) ayant une surface externe en plastique et des objets (3) ayant une surface externe en papier, ledit détecteur comprenant une première surface conductrice (1) montée sur un support (10) et électriquement reliée à un générateur de tension (4) formant un organe d'électrisation, et une seconde surface conductrice (2) également montée sur le support (10) et électriquement relice à une unité de traitement (5) formant un organe d'évaluation de charge électrostatique (2, 5), lesdites première et seconde surfaces conductrices (1, 2) étant séparées l'une de l'autre le long dudit support (10) et étant destinées à étre mises successivement en contact avec

chaque objet à tester.

4/ Détecteur selon la revendication 3, comprenant un capteur de passage (7, 8) des objets pour synchroniser l'évaluation de charge électrostatique de chaque objet (3) avec son passage le long de ladite seconde surface

conductrice (2).

/ Détecteur selon l'une des revendications 3 à 4, comprenant une brosse

antistatique (9) en fibre de carbone destinée à décharger électrostatiquement chaque objet (3) après évaluation de sa charge électrostatique.

61 Détecteur selon l'une des revendications 3 à 5, dans lequel ledit

support (10) est en matériau isolant électriquement et forme sensiblement un

ski, lesdits objets (3) étant déplacés le long dudit support pour étre testés.

7/ Détecteur selon la revendication 6, dans lequel ledit support (10) est en .,

ceramque moulee.

8/ Installation de tri postal comprenant un détecteur électrostatique selon