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Etude des systèmes techniques Lycée Jean Monnet AII TT3 Page 1/23 Table des mat

Etude des systèmes techniques Lycée Jean Monnet AII TT3 Page 1/23 Table des matières 1. Généralité ........................................................................................... 3 1.1 Exemple ....................................................................................................................................................... 3 1.2 Conventions pour les circuits de puissance pneumatique ....................................................................... 3 1.3 Fonctions ..................................................................................................................................................... 4 2. Les vérins pneumatiques................................................................... 6 2.1 Actionneurs linéaires .................................................................................................................................. 6 2.2 Utilisation .................................................................................................................................................... 6 2.3 Vérin simple effet...................................................................................................................................... 7 2.4 Vérins double effet...................................................................................................................................... 7 2.5 Exemple ....................................................................................................................................................... 8 2.6 Remarques................................................................................................................................................... 8 2.7 Constitution ................................................................................................................................................. 9 3. Choix d'un vérin ................................................................................ 9 3.1 Poussée théorique: ..................................................................................................................................... 9 3.2 Montages des vérins ................................................................................................................................. 10 3.3 Unité de guidage ....................................................................................................................................... 10 3.4 Ventouses et générateurs de vide ............................................................................................................. 11 4. Les distributeurs ...............................................................................11 4.1 Pilotage des distributeurs......................................................................................................................... 12 4.2 Repérage des orifices ................................................................................................................................ 12 4.3 Exemples.................................................................................................................................................... 12 5. Les auxiliaires de distributions....................................................... 14 5.1 Rôle ............................................................................................................................................................ 14 5.2 Fonction REGLAGE ................................................................................................................................ 15 5.3 Fonction SECURITE................................................................................................................................ 15 5.4 Fonction SECURITE................................................................................................................................ 15 5.5 Les régleurs de vitesse .............................................................................................................................. 15 5.6 Les bloqueurs 2/2 ...................................................................................................................................... 16 5.7 Sectionneurs purgeurs.............................................................................................................................. 17 5.8 Régleur bloqueur ...................................................................................................................................... 17 6. DETECTION DE LA FIN DE COURSE D'UN VERIN ............. 17 6.1 Capteur sur vérin ..................................................................................................................................... 18 6.2 Les capteurs pneumatiques...................................................................................................................... 18 Etude des systèmes techniques Lycée Jean Monnet AII TT3 Page 2/23 7. Traitement de l'air comprimé......................................................... 20 7.1 Fonctions de base ...................................................................................................................................... 20 8. VANNES DE SECTIONNEMENT ET ACCESSOIRES............. 21 8.1 Vanne à commande manuelle .................................................................................................................. 21 8.2 Vannes de sectionnement monostable pilotées ....................................................................................... 21 8.3 INTERRUPTAIR...................................................................................................................................... 21 8.4 COLLECTAIR ......................................................................................................................................... 21 8.5 Modularité ................................................................................................................................................. 22 9. Symbolisation de l'appareillage électro-pneumatique ................. 22 9.1 Les actionneurs ......................................................................................................................................... 22 9.2 Les distributeurs ....................................................................................................................................... 22 9.3 Les auxiliaires de distributions................................................................................................................ 23 9.4 Traitement de l'air comprimé .................................................................................................................. 23 9.5 Exemple ..................................................................................................................................................... 23 Etude des systèmes techniques Lycée Jean Monnet AII TT3 Page 3/23 Automatismes pneumatiques 1. Généralité 1.1 Exemple Le système défini par le schéma ci-contre est une machine de sertissage. 1.11 Schéma descriptif Mode de marche: cycle par cycle 1.12 Fonctionnement : l'action simultanée sur les deux boutons ml et m2 de la commande bi-manuelle de sécurité provoque dans l'ordre: - la sortie de la tige du vérin A (effort serrage de la pièce; C2 = 40 daN) - la frappe du vérin B (effort sertissage de la pièce; C1 = 74 daN) - la rentrée de la tige du vérin A (desserrage de la pièce) 1.13 Description du matériel - vérin A: vérin simple effet piloté par un distributeur bistable -vérin B: vérin double effet piloté par un distributeur monostable - le système est commandé par un automate programmable industriel - les positions entrée et sortie des tiges sont contrôlées par des capteurs électriques Tout Ou Rien a0 et al pour le vérin A b0 et b1 pour le vérin B 1.2 Conventions pour les circuits de puissance pneumatique Action A+: sortie tige vérin A Action A-: rentrée tige vérin A a1 (Informations relatives aux positions fin de course du vérin A) AD12 : Ordre provoquant l'action A+ AD14: Ordre provoquant l'action A- Etude des systèmes techniques Lycée Jean Monnet AII TT3 Page 4/23 1.3 FONCTIONS 1.31 Circuits de puissance Les circuits de puissance intègrent les vérins, les distributeurs et les auxiliaires de distribution. Les symboles ci-contre sont confor- mes à la norme ISO 1 219. La symbolisation des appareils de distribution pneumatique intègre trois fonctions : - les positions : elles sont repré- sentées par des cases ; il y a autant de cases que de positions du distri- buteur ; - les orifices : ce sont les raccor- dements nécessaires au passage de l'air comprimé, les flèches indi- quent le sens de circulation ; - les organes de commande : ils déterminent la façon dont le distri- buteur est piloté. L'exemple représente un circuit de puissance composé de : - un vérin double effet ; - deux régleurs de vitesse ; - un distributeur 5/2 monostable à commandes électrique et manuelle, avec alimentation du pilote asservie à la pression d'alimentation ; - un ensemble de traitement de l'air comprimé composé d'un filtre régulateur lubrificateur. Etude des systèmes techniques Lycée Jean Monnet AII TT3 Page 5/23 1.32 Circuit de commande Les composants de dialogue et de détection peuvent être représentés de deux façons différentes : -suivant la norme ISO 1219, en utilisant la symbolisation des distributeurs; - suivant une représentation simplifiée s'approchant de la schématisation électrique, ne prenant pas en compte la représentation des échappements. 1.33 RACCORDEMENTS PNEUMATIQUES Ils peuvent être de deux types : - à connexions instantanées : permet un raccordement simple et immédiat, l'utilisation d'un tube au diamètre extérieur calibré est nécessaire ; les tolérances sont fixées par la norme NFE 49 100 ; - à orifices filetés femelles : permet le montage de raccords filetés mâles à taraudage cylindrique avec étanchéité par joint plat norme ISO 228 ou à taraudage conique avec étanchéité dans le filet par apport extérieur norme ISO 7 1.34 DEGRES DE PROTECTION Concernent les enveloppes constituants électriques pneumatiques. Le degré de protection est indiqué par deux lettres IP (indice de protection) suivies de deux chiffres. Etude des systèmes techniques Lycée Jean Monnet AII TT3 Page 6/23 2. Les vérins pneumatiques 2.1 ACTIONNEURS LINEAIRES 2.11 Les vérins avec tige Les vérins pneumatiques sont les actionneurs les plus répandus sur les machines de production. Un vérin est déterminé par sa course et par son diamètre : de sa course dépend la longueur du déplacement à assurer, de son diamètre et de la pression de l'air dépend l'effort déve- loppé. On distingue : - les mini-vérins, du D 6 au D 25 mm, soit à simple effet avec un mouvement de retour assuré par ressort, soit à double effet, l'aller et le retour se faisant sous l'action de la pression; - les vérins amortis, du D 16 au D 200 mm, à double effet et dont les mouvements sont amortis en fin de course par un dispositif pneumatique intégré. 2.12 Les vérins sans tige Trois diamètres 25, 32 et 40 mm sont proposés pour ces vérins à double effet utilisant la technologie du tube fendu avec un amortissement pneumatique réglable et une détec- tion magnétique intégrée. Ils sont utilisés pour des déplace- ments importants dans un encombrement réduit de moitié par rapport au vérin avec tige. 2.13 Les actionneurs rotatifs Les vérins rotatifs à palette On distingue les vérins à simple palette, qui permettent une rota- tion de 0 à 280°; les vérins à double palette, qui doublent le couple avec un angle limité de 0 à 100°. 2.2 Utilisation Un vérin pneumatique est un actionneur dans lequel l'air comprimé est transformé en travail mécani- que. Les vérins sont des effecteurs très répandus sur les machines de production. Etude des systèmes techniques Lycée Jean Monnet AII TT3 Page 7/23 Les croquis ci-dessous décrivent les principaux emplois des vérins pneumatiques On distingue les vérins simple et double effet 2.3 Vérin simple effet La pression n'est distribuée que d'un seul coté du piston, le rappel s'effectuant sous l'action d'un ressort ou du poids de la charge mise en mouvement. 2.4 Vérins double effet La pression est distribuée alternativement de chaque coté du piston pour assurer son déplacement dans un sens puis dans l'autre. Etude des systèmes techniques Lycée Jean Monnet AII TT3 Page 8/23 Remarque les micro-vérins sont utilisés sur des machines conçues pour réaliser des petit travaux, les vérins simple effet sont très peut utilisés dans les systèmes automatisé. 2.5 Exemple: Vérin standard à AMORTISSEMENTS PNEUMATIQUES REGLABLES Ce sont des vérins double effet dont les mouvements sont amortis en fin de course par un dispositif pneumatique intégré. Amortissements pneumatiques réglables - Avant la fin de course, l'échappement normal de l'air est obturé, et le coussin d'air, ainsi formé, freine le piston plus ou moins fortement, selon le réglage de la vis d'amortissement qui contrôle le débit d'échappement de cet air. - Lors du redémarrage du vérin en sens inverse, la pression est appliquée sur toute la section du piston grâce au clapet de démarrage. - La figure ci-dessus décrit deux conceptions différentes de ces amortissements pneumatiques: - l'amortissement à joint fixe, - l'amortissement à joint mobile. 2.6 Remarque Les vérins standards sont normalement équipés d'amortissements pneumatiques aux deux extrémités. Cependant, ces amortissements peuvent être supprimés à l'une ou l'autre des extrémités dans les cas suivants: - lorsque le mouvement a besoin d'être brutal: vérin de frappe, de marquage, de formage; - lorsque l'énergie cinétique à amortir s'avère négligeable: vérins assurant des mouvements lents, vérins de faible course; - lorsque l'amortissement est réalisé extérieurement au vérin. Exemple: amortisseur hydraulique autonome fixé sur la partie opérative. Etude des systèmes techniques Lycée Jean Monnet AII TT3 Page 9/23 2.7 Constitution les vérins de diamètre 32 à 200 mm Ils répondent aux caractéristiques suivantes : - conformité à la Norme Internationale ISO 6431, et aux normes VDMA24562, CNOMO, N FE49003, amortissement de fin de course réglable par dash-pot pneumatique. - version à double effet seulement, le retour par ressort ne permettant pas une solution compacte pour ces tailles de vérins; - courses standards 50, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 320, 400, uploads/Industriel/ verins-et-actionneurs.pdf