TRIEUSE DE BOUTEILLES DE VERRE

Transcription

1 TRIEUSE DE BOUTEILLES DE VERRE MISE EN SITUATION Une entreprise industrielle produit des bouteilles en verre destinées à contenir des boissons telles que : Bière, vin d Alsace, Champagne Le conditionnement de ces boissons est très important pour le négoce. Il existe un besoin de produire des bouteilles de différents types et de différents formats. Les bouteilles sont fabriquées en grande série par moulage de verre dans un four automatisé (1). Un refroidissement lent est alors effectué dans une chambre à atmosphère contrôlé (2). Les bouteilles sont ensuite acheminées sur une chaîne de contrôle afin d y subir des tests de qualité (Lecture du code de moule (3), contrôle d apparence externe (4), contrôle de transparence (5), contrôle de circularité (6).) Les bouteilles validées sont dirigées vers une unité de palettisation (7) et de stockage (8). Toute bouteille qui ne vérifie pas la qualité désirée est alors évacuée pour servir de matière de récupération pour fabriquer de nouvelles bouteilles (9). Colorant Verre Récupération (1) MOULE 1 MOULE 2 MOULE 3 (2) Lot de bouteilles (3) (9) (8) (7) (6) (5) (4) Le contrôle d une bouteille est géré à partir du code du moule qui a servi à fabriquer la bouteille en question. L objet technique dont nous vous proposons l étude est l unité de lecture du code de moule en vue du tri des bouteilles (3). Chaque bouteille présente à son embase une série de marques sphériques en relief (voir ci-contre).

2 Cette série de marques matérialise le code du moule dont la bouteille est issue. Il suffit de présenter un capteur optique devant la bouteille et de faire se déplacer en rotation autour de son axe pour identifier son code de moule. Si le code correspond à celui d un moule jugé défectueux, la bouteille doit être évacuée. L unité opérative présenté ci-dessous permet de réaliser ce processus automatiquement. Dispositif de mise en rotation de la bouteille Principe de lecture du code des bouteilles La présence d un point (petites marques en relief) à la base de la bouteille provoque la réflexion de l onde infrarouge émise vers le récepteur. Rotation de la bouteille Récepteur infrarouge Emetteur infrarouge

3 Etude cinématique Première partie : Choix du moteur d entraînement. P rincipe : La lecture du code de moule se déroule pendant que la bouteille effectue un mouvement de rotation autour de son axe. La valeur de la vitesse de rotation est : N b/1 = 120 tr / min. La bouteille (b) est entraînée en rotation, au point K, sans glissement, par un système poulies-courroie (9, 2 et 7) On se propose de déterminer la vitesse de la poulie motrice (9) par rapport au bâti 1) afin de choisir un moteur capable d entraîner la poulie motrice à la bonne vitesse. Données de l étude : Diamètre de la bouteille : Db = 74 mm. Diamètre de la poulie motrice : D 9 = 104 mm. Caractéristiques des moteurs : voir tableau ci-dessous Type de moteur N M (tr / min) C M (N.M) DSK M DSK M DSK M

4 Document réponse 1) Exprimer la vitesse angulaire de la bouteille notée ωb/1. ωb/1 = rad/s. 2) Exprimer la vitesse périphérique du point K appartenant à la bouteille notée VKb/1. VKb/1 =.. mm/s. 3) En utilisant l hypothèse de non glissement entre la bouteille et la courroie, donner la valeur de la vitesse VK7/1. VK7/1 =.. mm/s. 4) En utilisant l hypothèse de non glissement entre les poulies et la courroie et la condition de non allongement de la courroie (7), donner la valeur de la vitesse angulaire de la poulie (9) notée ω9/1. ω9/1 = rad/s. 5) En déduire la valeur de la fréquence de rotation de la poulie motrice notée N 9/1. N 9/1 = tr/min. 6) Quel est donc le moteur choisi Type :..

5 Deuxième partie : vérification de la non détérioration des bouteilles. La mise en rotation de la bouteille par rapport à son axe, se produit lorsque les deux galets presseurs (26) viennent au contact de la bouteille. (voir doc. B7/10) On considère dans cette partie que la plaque d appui (20), la bielle (24) et les galets (26) sont rigidement liés et forment le sous ensemble (E) qui est articulé en O par rapport au bâti (1). L axe (23) est solidaire de la tige (22) du vérin. Le corps du vérin (21) est lié rigidement au bâti (1). On vous demande de vérifier que la vitesse des galets par rapport à la bouteille n excède pas la valeur : VBE/1 = 0,5, m/s. vitesse à partir de laquelle la bouteille serait détériorée par matage. 1) Donner la nature du M VT 20/1 (M VT E/1) :.. 2) En déduire la direction de la vitesse VA20/1. Δ20 :.. 3) Donner la nature du M VT 23/20 :.. 4) En déduire la direction de la vitesse VA23/20. Δ23 :.. On donne la valeur de la vitesse de sortie de tige du vérin tracé sur le document VA22/ 1 = 0.1 m/s : vecteur 5) Ecrire la loi de composition de vitesse au point A à partir des vitesses définies ci-avant, on exprimera VA20/1 en fonction des autres :.. 6) En déduire la valeur de la vitesse VA23/22, justifier. VA23/22 =.... 7) Déterminer graphiquement les vecteurs vitesse VA20/1 et VA23/20. VA20/1 =.. m/s. VA23/20 =.. m/s. 8) Déterminer graphiquement le vecteur vitesse VB20/1 =VBE/1, que pouvez-vous en conclure? VB20/1 =.. m/s, donc.

6