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Devoir de synthèse régional N°2 3ème Sciences techniques I- PRÉSENTATION GÉNÉRA

Devoir de synthèse régional N°2 3ème Sciences techniques I- PRÉSENTATION GÉNÉRALE : : La société « PARVEAU » est une entreprise qui conçoit, fabrique et vend des biens d’équipement (machines-outils) pour la menuiserie industrielle. Le sujet qui suit vous propose l’examen d’une des machines de la gamme PARVEAU nommée « Ficheuse ». Cette machine permet le montage automatique de fiches sur des cadres de fenêtres de tailles variables. DOSSIER TECHNIQUE FICHEUSE POUR CADRES Page : 1 / 5 RÉPUBLIQUE TUNISIENNE ***** MINISTERE DE L’ÉDUCATION ***** Commissariat régional de l’éducation de KAIROUAN DEVOIR DE SYNTHÈSE RÉGIONAL N°2 « TECHNOLOGIE »  Niveau : 3ème Sciences Techniques  Durée : 4 heures  Date : 08 mars 2013 Constitution du sujet :  Un dossier technique : Pages 1/5 – 2/5 – 3/5 – 4/5 et 5/5.  Un dossier réponses : Pages 1/8 – 2/8 – 3/8 – 4/8 – 5/8 – 6/8 – 7/8 et 8/8. Travail demandé : A- PARTIE GÉNIE MÉCANIQUE : Pages 1/8 – 2/8 – 3/8 et 4/8. B- PARTIE GÉNIE ÉLECTRIQUE : Pages 5/8 – 6/8 – 7/8 et 8/8. Conditions d’examen :   Documents non autorisés.   Pas d’échange de matériel. Calculatrice autorisée. FICHEUSE POUR CADRES FICHE FICHEUSE TÊTE DE FICHAGE Vérin de blocage C3 Moteur triphasé Mt1 Vérin d’avance C4 Mandrin de perçage Cadre Fiche Vérin vertical C5 Vérins presseurs C1 et C2 Mandrin de vissage Le chargement de la fiche dans le mandrin de vissage se fait par un vérin C6 non représenté. y x z O Oy : déplacement du mandrin de perçage et du mandrin de vissage par le vérin vertical C5. Ox : déplacement longitudinal de la tête de fichage le long du cadre par un moteur CC Mt2 non représenté. Oz : déplacement transversal du mandrin actif par le vérin d’avance C4. Devoir de synthèse régional N°2 3ème Sciences techniques II- DESCRIPTION DU FONCTIONNEMENT : :  TABLEAU D’AFFECTATION : Tache Actionneurs Préactionneurs Capteurs Maintenir et libérer le cadre 2 vérins pneumatiques à double effet C1 et C2 12 M1 ; 12 M2 l10 ; l20 14 M1 ; 14 M2 l11 ; l21 Bloquer et débloquer les mandrins de perçage et de vissage Vérin pneumatique à double effet C3 12 M3 (déblocage) l30 14 M3 (blocage) l31 Percer le cadre Moteur triphasé Mt1 KM1 Vérin pneumatique à double effet C4 12 M4 l40 14 M4 l41 Déplacer les mandrins de perçage et de vissage Vérin pneumatique à double effet C5 12 M5 (en bas) l50 14 M5 (en haut) l51 Charger la fiche Vérin pneumatique à double effet C6 12 M6 l60 14 M6 l61 Déplacer la tête de fichage horizontalement Moteur CC Mt2 à deux sens KM22 (à droite) a2 KM21 (à gauche) a1 N Nombre de fiches vissées = 2 N Nombre de fiches vissées < 2 DOSSIER TECHNIQUE FICHEUSE POUR CADRES Page : 2 / 5 Dans le cas de mise en place de deux fiches sur un cadre de fenêtre de petite taille, le fonctionnement est comme suit : Le cadre étant posé par l’opérateur sur la table de la machine, il sera détecté par un capteur de présence P. La tête de fichage est en position initiale détectée par un capteur a1 (a1 = 1). L’action sur le bouton départ cycle Dcy déclenche le cycle suivant :  Maintenir le cadre par les vérins presseurs C1 et C2.  Sortie des tiges des vérins presseurs C1 et C2.  Bloquer le mandrin de perçage.  Sortie de la tige du vérin de blocage C3.  Percer le cadre par le mandrin de perçage.  Rotation du moteur Mt1 et sortie de la tige du vérin d’avance C4.  Rotation du moteur Mt1 et rentrée de la tige du vérin d’avance C4.  Déloquer le mandrin de perçage.  Rentée de la tige du vérin de blocage C3.  Déplacer les mandrins de perçage et de vissage vers le bas.  Rentrée de la tige du vérin vertical C5.  Charger la fiche dans le mandrin de vissage par le vérin C6 (non représenté).  Sortie de la tige du vérin C6.  Rentrée de la tige du vérin C6.  Bloquer le mandrin de vissage.  Sortie de la tige du vérin de blocage C3.  Visser la fiche dans le cadre.  Rotation du moteur Mt1 et sortie de la tige du vérin d’avance C4.  Rentrée de la tige du vérin d’avance C4.  Déloquer le mandrin de vissage.  Rentée de la tige du vérin de blocage C3.  Déplacer les mandrins de perçage et de vissage vers le haut.  Sortie de la tige du vérin vertical C5. Si la deuxième fiche n’est pas encore mise en place, la tête de fichage se déplace horizontalement vers la droite.  Rotation du moteur Mt2 (KM22) jusqu’au capteur a2. Si les deux fiches sont mises en place, le système libère le cadre et la tête de fichage retourne à sa position initiale.  Rentrée des tiges des vérins presseurs C1 et C2 et rotation du moteur Mt2 (KM21) jusqu’au capteur a1. Devoir de synthèse régional N°2 3ème Sciences techniques  CARTE DE COMMANDE DU MOTEUR Mt2 : La carte de commande permettant d’asservir la position du moteur à CC qui assure le déplacement horizontale de la tête de fichage est représentée par la figure 2. Le gain du processus délivrant l’angle θs est KP = θs / Ux. Un capteur de position permet de délivrer une tension Ut dont la variation en fonction de l’angle θs est donnée par la courbe suivante (figure 1) : ( θs en degré )  CIRCUIT D’ASSERVISSEMENT DE POSITION : Le circuit d’asservissement de position est donné par le montage suivant : III- DESCRIPTION DE L’OPÉRATION DE VISSAGE (FICHAGE) : : Le dessin d’ensemble à la page 5/5 représente la tête de fichage dans l’état où le mandrin de vissage est positionné devant la cadre afin de réaliser l’opération de vissage selon les étapes suivantes :  Bloquer le mandrin de vissage (33) sur la broche (07) par la sortie de la tige de blocage (08) afin de serrer la bille de blocage (05) contre le support mandrin (32).  Transmettre le mouvement de rotation par le système poulies-courroie (13 – 11 – 14) de l’arbre moteur à l’arbre creux (10) qui est lié en rotation avec la broche (07) par la clavette spéciale (18).  Avancer le mandrin de vissage par la sortie de la tige du vérin d’avance (24) afin de réaliser l’opération de fichage. DOSSIER TECHNIQUE FICHEUSE POUR CADRES Page : 3 / 5 Figure Ut (v) θs en ° 2 4 6 120 60 0 +Vcc ∞ -Vcc + - +Vcc ∞ -Vcc - + +15 v ALI1 POT. CON. R/K KR βR Uc Ur Kt 4R Ut θs°C Ux ALI2 25 ° 100 ° R θc° NB :  Tous les potentiels sont mesurés par rapport à la masse. NB :  ic >> i1 ic i1 Figure 2 Gain du bloc capteur : Kt R R P R Devoir de synthèse régional N°2 3ème Sciences techniques  NOMENCLATURE : 18 1 Clavette spéciale 36 4 Vis à tête cylindrique à 6 ans creux M8x18 17 1 Vis à tête cylindrique à 6 ans creux M8x20 35 1 Vis à tête cylindrique à 6 ans creux M8x40 16 1 Coussinet à collerette 34 1 Pince 15 1 Ressort 33 1 Mandrin de vissage 14 1 Courroie 32 1 Support de mandrin 13 1 Poulie motrice (D13 = 59 mm) 31 1 Plateau 12 1 Ressort 30 1 Bague fendue 11 1 Poulie réceptrice (D11 = 118 mm) 29 1 Coussinet à collerette 10 1 Arbre creux 28 1 Mandrin de perçage 09 1 Douille 27 2 Guide 08 1 Tige de blocage 26 1 Corps du vérin d'avance 07 1 Broche 25 2 Bras de renvoi 06 1 Corps du vérin de blocage 24 1 Tige du vérin d’avance 05 3 Bille de blocage 23 2 Tige de renvoi 04 1 Piston blocage 22 1 Tige du vérin vertical 03 1 Support vérin avance 21 1 Cylindre du vérin vertical 02 1 Palier 20 2 Vis à tête hexagonale M8x36 01 1 Bâti 19 1 Vis pointue sans tête à 6 ans creux M8x11 Rep Nb Désignation Rep Nb Désignation TÊTE DE FICHAGE Échelle 1 : 4  ÉLÉMENTS STANDARDS : (EXTRAIT DU GUIDE DU DESSINATEUR INDUSTRIEL « CHEVALIER » : DOSSIER TECHNIQUE FICHEUSE POUR CADRES Page : 4 / 5 Devoir de synthèse régional N°2 3ème Sciences techniques DOSSIER TECHNIQUE FICHEUSE POUR CADRES Page : 5 / 5 TÊTE DE FICHAGE Échelle 1 : 4 y z O y x O z x O Moteur Mt1 uploads/Industriel/ 1-dossier-technique 1 .pdf