Les machines de tri optique, pierre angulaire de l'automatisation industrielle moderne, ont révolutionné le contrôle qualité dans l'agriculture, la transformation alimentaire, le recyclage, etc. Leur développement s'étend sur près d'un siècle, porté par l'innovation technologique et la demande croissante d'efficacité et de précision. Découvrons cette histoire fascinante.

Les débuts : la naissance du tri des couleurs (années 1930-1960)

Le concept de tri optique automatisé est apparu dans les années 1930, enraciné dans l'agriculture. En 1932, Entreprise de tri électrique (qui fera plus tard partie de l'héritage de Satake) commercialisa le premier trieur de couleurs au monde pour les producteurs de haricots du Michigan, permettant d'éliminer les haricots décolorés à l'aide de filtres optiques simples. En 1937, le Royaume-Uni développa sa première machine, et le Japon adopta cette technologie en 1966, où elle devint essentielle au contrôle de la qualité du riz.

Ces premiers systèmes reposaient sur photodiodes et lampes fluorescentes, offrant une résolution et une stabilité limitées. Pourtant, ils ont jeté les bases du remplacement du tri manuel, notamment dans les secteurs à forte intensité de main-d'œuvre comme la transformation des grains de café, où les défauts de couleur étaient critiques pour la qualité du produit.

Sauts technologiques : de l’analogique au numérique (années 1970-2000)

Les années 1970-1980 marquent un tournant. Satake, un dirigeant japonais, a présenté capteurs bichromatiques et caméras CCD, améliorant la détection des défauts dans le riz et les céréales. Parallèlement, des progrès ont été réalisés dans Éclairage LED et Processeurs FPGA/DSP dans les années 1990, la stabilité des machines a été améliorée et l'imagerie en niveaux de gris a été rendue possible, formant ainsi la « deuxième génération » de trieurs.

Dans les années 2000, Caméras CCD RVB et technologie CMOS a permis aux machines de troisième génération d'analyser simultanément la couleur, la forme et la taille. Cette époque a vu les applications s'étendre au-delà de l'agriculture, au recyclage (par exemple, la séparation des métaux et des plastiques) et à la transformation des aliments (par exemple, les noix et les épices). L'imagerie hyperspectrale a également fait son apparition, permettant l'analyse de la composition chimique.

L'essor du tri optique en Chine (années 1990 à aujourd'hui)

Initialement dépendante des importations en provenance du Japon et d'Europe, la Chine a commencé à développer des trieurs de couleurs nationaux dans les années 1990. Des avancées comme le MMS-24A (1994) et les trieurs numériques recto-verso (2000) ont brisé les monopoles étrangers. En 2021, les fabricants chinois dominaient 70 % du marché intérieur, s'appuyant sur objectifs CCD haute résolution pour atteindre une précision de 0,08 mm². Des entreprises comme Optoélectronique Hefei Meiya pionnier des modèles pilotés par l'IA, intégrant l'apprentissage profond pour la reconnaissance des textures et la classification des défauts

Innovations modernes : l’IA et au-delà (des années 2010 à aujourd’hui)

La quatrième génération de trieuses combine IA, traitement GPU et imagerie hyperspectraleLes machines détectent désormais des différences subtiles de texture, comme des coquilles d'arachides fissurées ou le sexe d'un crabe, à l'aide de modèles d'apprentissage profond. Par exemple, Satake's Technologie multi-longueurs d'onde MIR et Bühler SORTEX Les systèmes utilisent des capteurs RVB, UV et IR pour répondre à divers besoins, du classement des grains de café au recyclage du plastique

Les caméras hyperspectrales, qui divisent la lumière en centaines de bandes, créent des « empreintes spectrales » uniques pour les matériaux, permettant un tri basé sur les propriétés chimiques, ce qui change la donne pour la sécurité alimentaire et le recyclage.

Tendances futures : plus intelligent, plus rapide, plus écologique

La prochaine frontière comprend intégration multispectrale et des « usines intelligentes » basées sur l'IoT, où les données en temps réel optimisent les paramètres de tri. La durabilité est également essentielle : les trieurs optiques réduisent les déchets de recyclage et améliorent le rendement des cultures, conformément aux objectifs mondiaux de neutralité carbone.

Conclusion

Des filtres de couleur rudimentaires aux systèmes hyperspectraux alimentés par l'IA, le tri optique a transformé les industries en garantissant qualité, sécurité et efficacité. À mesure que la technologie évolue, ces machines continueront de redéfinir l'automatisation, prouvant que même le plus petit défaut – ou pixel – peut engendrer des changements considérables.

Pour en savoir plus, explorez les sources de Satake, Groupe Bühler, et des perspectives académiques sur les avancées hyperspectrales