Connaissances Niveau Capacités. Consignes : Tout le texte en bleu est à recopier dans votre cahier et vous devez répondre aux questions.

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1 Solution technique 2 Rechercher et décrire plusieurs solutions techniques pour répondre à une fonction donnée. 3 Choisir et réaliser une solution technique. Séance 1 : Situation problème, Investigation Consignes : Tout le texte en bleu est à recopier dans votre cahier et vous devez répondre aux questions. Situation déclenchante : Monsieur et Madame Bodin, l âge venant, éprouvent des difficultés à ouvrir leur porte de garage basculante. Pour faciliter l accès au garage, ils décident de l automatiser. Vous disposez d une maquette de cette porte de garage et vous devez chercher les solutions techniques qui permettront de l automatiser 1) Recherches de solutions a) Premières recherches Visionnez ces deux vidéos, qui vous permettront de comprendre le fonctionnement d une porte de garage : Collez les deux images de la porte de garage dans votre cahier. Dessinez et légendez les éléments nécessaires pour automatiser cette porte (vous pouvez vous aider de l activité faite sur le portail coulissant). Quelle est le mouvement de la porte de garage? Quelle est l élément qui sera nécessaire pour réaliser ce mouvement? b) Les solutions techniques. Visionnez la vidéo et compléter le tableau ci-dessous en indiquant les fonctions et les solutions techniques que doit réaliser cette porte de garage : Pour les solutions techniques, trouvez les éléments à intégrer en vous aidant de l extrait du catalogue de chez A4 (modules que vous avez utilisés lors des séances d automatisme). - Capteurs : - Actionneurs : ou vous pouvez consulter le document : Modules Autoprog A4.

2 Fonctions techniques Solutions techniques (catalogue A4) Commander à distance l ouverture et la fermeture Détection de la fin de l ouverture Détecter la présence d un véhicule Moteur Capteur de fin de course DEL 2) Validation des solutions Visionnez la vidéo de l installation d un automatisme et indiquez les solutions techniques utilisées pour chaque fonction : Fonctions techniques Commander à distance l ouverture et la fermeture Solutions techniques Détection de la fin de l ouverture Détecter la présence d un véhicule Les solutions techniques utilisées sur notre maquette correspondent elles aux solutions utilisées sur une porte de garage réelle?

3 Séance 2 : concevoir et réaliser une solution technique Contraintes 2 Mettre en relation des contraintes que l objet technique doit respecter et les solutions techniques retenues. Représentation structurelle : modélisation du réel (maquette, modèles géométriques et numériques). 3 Créer une représentation numérique d un objet technique simple avec un logiciel de conception assistée par ordinateur. Compétence du socle commun Compétence 1 S exprimer à l oral, prendre la parole en public. Consignes : Tout le texte en bleu est à recopier dans votre cahier et vous devez répondre aux questions. Situation problème : Vous venez de choisir les capteurs et les actionneurs pour votre porte de garage, vous allez devoir concevoir certains de ces éléments en tenant comptes des contraintes techniques qui vous sont imposées. Éléments à réaliser : - Signalisation, - Capteur de fin d ouverture, - Capteur de fin de fermeture, - Commande d ouverture et de fermeture de la porte de garage (pour une question de coût la commande à distance sera remplacée par un bouton poussoir). Contraintes : - La maquette mise à votre disposition ne peut pas être modifiée. - Le module signalisation et les commande d'ouverture et de fermeture seront à emboîter dans les cloisons (ouverture de 12x10 mm). - Les matériaux utilisés pour réaliser les différents éléments seront à sélectionner dans le stock mis à votre disposition - La partie électronique des différents éléments vous est donnée (voir dossier élec), vous devez l intégrer dans les différents supports à concevoir. Réalisation : - Le module signalisation est déjà conçu et à fabriquer. - Les supports des capteurs de fin de course (ouverture et fermeture) sont déjà conçus et à fabriquer. - Les boutons poussoirs à concevoir et à fabriquer. Mode opératoire : Conception du bouton poussoir : a) Recherche de formes : Utiliser votre cahier pour dessiner la forme générale de l élément. (au crayon à papier) b) Représentation numérique (CAO): réaliser à l aide de Solidworks les éléments que vous avez conçu. Présentation de vos solutions. Chaque groupe présentera à la classe les solutions techniques qu il a dessinées

4 Séance 3 : Choisir les matériaux et organiser la production Propriétés des matériaux : 1 Vérifier la capacité de matériaux à satisfaire une propriété donnée. Contraintes liées aux procédés et modes de fabrication : 2 2 Énoncer les contraintes techniques liées à la mise en œuvre d un procédé de réalisation. Mettre en relation des caractéristiques géométriques d un élément et son procédé de réalisation. Consignes : Tout le texte en bleu est à recopier dans votre cahier et vous devez répondre aux questions Situation problème : Vous venez de concevoir certaines pièces, mais quels matériaux allez-vous utiliser? quels procédés de fabrication (machines, outils) allez-vous sélectionner? Comment organiser la production de ces différentes pièces dans votre groupe de travail? 1) Choix des matériaux Vous avez à votre disposition une série de matériaux différents (matière, épaisseur), vous devez effectuer toute une série de test avec les machines misent à votre disposition dans l atelier, afin de déterminer le matériau qui conviendra le mieux à la réalisation des modules automatisés pour votre porte de garage. Compléter le tableau ci-dessous en indiquant par oui ou par non si le procédé de fabrication est concluant : Matériau Sciage Cisaillage Perçage Thermo-pliage Fraisage Charly-Robot PVC expansé 3 mm Oui oui PVC expansé 5-10mm PMMA 3 mm PVC rigide 3mm oui non oui 2) Choix des procédés de fabrication Compléter le tableau ci-dessous Lampe Bouton poussoir Pièces Matériaux Procédés de fabrication Capteur fin de course (ouverture et fermeture)

5 3) Organisation de la production a) Répartition des tâches : Répartissez vous les différentes réalisations dans votre groupe de travail : - réalisation des capteurs de fin de course : - réalisation de la lampe : - réalisation des boutons poussoirs : b) Organigramme de production : Pour chaque réalisation, vous devez déterminer l ordre des opérations de fabrication et d assemblage. Pour vous aidez à visualiser l enchaînement de ces différentes étapes, vous allez créer un organigramme dans lequel vous allez indiquer toutes les opérations de fabrication en tenant compte des antériorités (ex : pliage à faire après le perçage) et un organigramme pour les opérations d assemblage. Exemple : Tracez cet organigramme pour chaque pièce que vous allez réaliser. Sciage Perçage Pliage Pliage Pièce brute 20x90x3mm PVC expansé Trou débouchant Ø 8 Cotes 10 et 15 mm Pli à 90 Cote 30 mm Pli à 90 Cote 30 mm Scie circulaire Perceuse à colonne Thermoplieuse Thermoplieuse

6 Séance 4 : Fabrication et assemblages des pièces Processus de réalisation 3 Réaliser tout ou partie du prototype ou de la maquette d un objet technique. Contraintes 3 Effectuer un contrôle qualité de la réalisation pour chaque opération importante. Consignes : Tout le texte en bleu est à recopier dans votre cahier et vous devez répondre aux questions. 1) Fabrication des pièces - Faire l inventaire des pièces (brut) et des composants électroniques dont vous avez besoin pour réaliser votre élément automatisé. Compléter ce tableau : Pièce Matériau Dimensions Couleur Consignes : Choisissez, dans les différents bacs mis à votre disposition, les pièces dont vous avez besoin. Réaliser les opérations de fabrication (façonnage, soudage) en respectant l organigramme de production que vous avez réalisé et les consignes de sécurités indiquées sur les fiches de postes. Certaines pièces seront à réaliser en FAO. Aidez-vous du document ressource sur Charly Graal pour dessiner les pièces. 2) Contrôle des pièces a) Tolérance Une pièce sera validée si elle remplit sa fonction, suivant cette fonction, nous pouvons tolérer une imprécision entre les dimensions sur le plan et les dimensions réelles. Capteur de fin de course : Une imprécision de 1 mm sur les différentes dimensions ne gênera pas la fonction de l élément. Bouton poussoir : Tout comme les capteurs de fin de course, nous pouvons tolérer une imprécision de 1 mm sur la longueur et la largeur, attention à la partie qui doit s emboîter dans la cloison, la tolérance sera plus faible de l ordre du 10 ème de mm, sinon l encastrement sera impossible. Lampe : Tous les éléments sont à emboîtés les uns dans les autres, la tolérance sera de l ordre du 10 ème de mm.

7 b) M esure et validation des pièces Pour mesurer les différentes pièces, vous devez utiliser l outil adapté (réglet, calibre à coulisse, équerre). En fonction de dimensions sur le plan et la tolérance acceptée, vous devez valider ou non la pièce fabriquée. Complétez le tableau ci-dessous : Pièce Outil de contrôle Dimension mesurée Validation 3) Assemblage Toutes les pièces non validées sont à refaire En utilisant votre organigramme, réaliser les différentes opérations d assemblage (collage, emboîtage) des différents éléments : pièces en matière plastique et composants électroniques. Il ne vous reste plus qu à placer les différents éléments sur la maquette de la porte de garage. Une fois la maquette assemblée vous pouvez commencer l activité sur la programmation de cette porte de garage.