Le pneumatique P. GUERINEAU. GEII N - Automatisme - Auto2 1

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1 Le pneumatique P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 1

2 Circuit de puissance Ordres issus de la commande Énergie - Pneumatique - Hydraulique - Électrique TRANSFORMER l énergie Énergie mécanique disponible pour réaliser l action souhaitée CIRCUIT DE PUISSANCE P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 2

3 Chaine d action et de retour Partie commande Ordre électrique Partie opérative Energie adaptée à l actionneur Carte sorties pré actionneur actionneur Effectuer UC traitement Carte entrées capteur Informer IHM Grandeur électrique représentative de la grandeur physique Grandeur physique P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 3

4 Les différents types d énergie Pneumatique Hydraulique Electrique Production Compresseur 1 par atelier Groupe hydraulique 1 par système Réseau EDF Liaison Tubes, flexibles (pertes de charges selon distance et forme) Câbles, fils Rendement 0,3 à 0,5 0,7 à 0,9 0,9 P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 4

5 Electrique - pneumatique LES ACTIONNEURS PNEUMATIQUES SONT PREFERES Si les temps de réponse ne sont pas critiques (10 à 20 ms minimum) Pour des machines séquentielles simples Dans les milieux «hostiles» (hautes températures, milieux déflagrants ou humides, etc ) Pour leur faible coût d entretien Qualification minimale requise pour la maintenance INCONVENIENTS DU PNEUMATIQUE / L ELECTRIQUE : Les actionneurs pneumatiques rotatifs sont limités en puissance Aucune variation de vitesse contrôlée n est possible P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 5

6 Le pneumatique Schéma de puissance pneumatique Source d énergie pneumatique 0V1 Constituants principaux Compresseur, Réseau de distribution SECTIONNEUR FILTRE Fonctions des constituants ISOLER ALIMENTER Source d énergie pneumatique 0Z1 REGULATEUR LUBRIFICATEUR CONDITIONNER Ordre de commande 1YV1 1V1 1YV0 PRE-ACTIONNEUR DISTRIBUTEUR COMMUTER 1A 1V2 REDUCTEUR De débit VERIN ACTIONNEUR EFFECTEUR REGLER LA VITESSE CONVERTIR TRANSMETTRE Energie mécanique Disponible Pour réaliser l action souhaitée ORGANES MECANIQUES ACTION SUR LE PROCESSUS PHYSIQUE P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 6

7 Production d énergie pneumatique Elle est assurée par un compresseur, animé par un moteur électrique. La pression est de l ordre de 10 bars. Un réservoir permet de réguler la consommation. Soupape de sécurité manomètre Compresseur intégré SWP 10bar Copnduite de distribution Vanne d isolement Symbole du compresseur intégré Réservoir d air Vanne de purge M P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 7

8 Unités de conditionnement FRL Appelées : Têtes de ligne. Elles adaptent l énergie pneumatique au système Filtre Mano - régulateur Lubrificateur Symbole P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 8 8

9 Filtre Filtre les poussières Assèche l air Symbole P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 9

10 Mano - régulateur Réguler la pression Régler la pression 4 6 Réglage Consommation diminution augmentation système lbf/in 2 bar 8 10 Symbole P1 lbf/in 2 bar 10 P2 P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto

11 Lubrificateur Éviter la corrosion Améliorer le glissement P 2 P 1 P 2 Symbole P 1 P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 11

12 Sectionneur C est une vanne de type 3/2 qui va mettre en/hors énergie le système. Il peut être manœuvré manuellement ou électriquement Isoler le circuit pneumatique du système par rapport à la source Vider le circuit pneumatique du système Symbole P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 12

13 Démarreur progressif Il assure une montée progressive de la pression dans l'installation, en agissant sur la vitesse de remplissage du circuit. Monté en sortie du FRL ou avant le sectionneur de mise en énergie. Principe d un démarreur progressif Symbole 13 P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 13

14 Les types d actionneur pneumatiques Les 3 Classes d actionneurs pneumatiques Fonction technique Entraîner en translation ou en rotation Maintenir en position un objet Classe d actionneur pneumatique Vérins linéaires ou rotatifs Saisir un objet Préhenseurs - Pinces - Ventouse Entraîner un objet en rotation continue Moteurs pneumatiques P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 14

15 Utilisation des actionneurs pneumatiques P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 15

16 Vérin simple effet Position : repos tige rentrée Symbole Symbole Position repos tige sortie Diamètre piston Course Effort (F ressort, F=P*S-F ressort) Revient en position repos en cas de coupure pneumatique Nb de canalisation =1 P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 16

17 Vérin double effet Symbole Classique Amorti réglable Symbole 2 orifices d utilisation Course Reste en position en cas de coupure pneumatique Effort D F P S P 4 F P S P 2 pour la sortie tige 2 2 D d pour la rentrée tige 4 D =Ø alésage en millimètres d =Ø tige piston en millimètres P = Pression en bar F = Force en Newton 17 P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 17

18 Vérin rotatif Pignon crémaillère 270 Symbole P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 18

19 Autres actionneurs pneumatiques Vérin sans tige Vérin double tige Ventouse - venturi P1 P2 Symbole Moteur Echappement Alimentation sens Alimentation sens P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 19

20 Pinces pneumatiques P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 20

21 Distributeurs pneumatiques Les distributeurs pneumatiques assurent la fourniture en énergie pneumatique aux actionneurs, sur ordre du constituant de commande (commande : manuelle, pneumatique ou électrique). Leurs principales caractéristiques sont : Le nombre de positions : 2 ou 3 Le nombre d orifices : 2,3,4 ou 5 Le type de commande du pilotage Le diamètre de passage des orifices et leur facteur de débit Kv (le DEBIT) P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 21

22 Représentation Nombre de positions = Nombre de carrés Nombre d orifice 1 admission 3 5 échappements 2 4 utilisations Voies de communication 2 positions 3 positions Les orifices toujours tracés sur la position repos Les flèches représentent les liaisons entre orifices Commandes bistable monostable P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 22

23 Désignation La désignation d un distributeur pneumatique fait apparaitre : Le nombre de positions, Le nombre d orifices. On complète la désignation, en spécifiant le type d action ( bistable = double commande, ou monostable (1 commande + 1 ressort)) et le type des commandes (pneumatique :, électrique :, ou manuelle : ). Exemple : Distributeur : 3/2, action monostable et commande électropneumatique Commande : électropneumatique et ressort Commande ressort 3 orifices 2 positions P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 23

24 Le distributeur : 2/ : alimentation 2 : utilisation actionneur 12 : commande 1 2 Applications typiques : Électrovanne Bouton poussoir (soufflette) Alimentation ventouse (venturi) Symbole P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 24

25 Le distributeur : 3/ : alimentation 2 : utilisation actionneur 3 : échappement : commandes Applications typiques : Électrovanne générale (sectionneur) Alimentation vérin simple effet Alimentation ventouse (venturi) Symbole P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 25

26 Le distributeur : 4/ cde1 1 : alimentation 2-4 : utilisations actionneur 3 : échappement : commandes cde2 Applications typiques : Alimentation vérin double effet Un seul réglage possible de vitesse de rentrée et de sortie (1 échappement ) 1 3 Fonctionnement avec un seul échappement P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 26

27 Le distributeur : 5/ : alimentation 2-4 : utilisations actionneur 3-5 : échappements : commandes Applications typiques : Alimentation vérin double effet Possibilité de régler les vitesses de rentrée et de sortie indépendamment (2 échappements séparés ). P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto

28 Le distributeur : 5/3, centre ouvert cde cde aucune P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 28

29 Le distributeur : 5/3, centre fermé cde cde aucune P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 29

30 Les commandes Poussoir tournant interrupteur urgence Ressort galet pneumatique Solénoïde P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 30

31 Association : vérin - distributeur Les 4 associations types VSE 3/2 monostable VDE 4/2 monostable VSE 3/2 bistable VDE 4/2 bistable P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 31

32 Choix du vérin A partir des Critères précis extraits du cahier des charges : type de mouvement : horizontal, vertical, oblique, en rotation longueur du mouvement à effectuer type de travail : statique (serrage) ou dynamique (déplacement) Effort à fournir (Effort statique et Effort dynamique) Contraintes cinétiques : vitesse, accélération, durée de déplacement, inertie, déformation et fragilité de la charge, etc.. On détermine Les caractéristiques principales du vérin le type : simple effet ou double effet (ou autres actionneurs) la course le diamètre du vérin (par calculs ou par abaques constructeurs) P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto

33 Schéma du bloqueur Schéma de principe : 1A 1V2 1V3 Situé au plus près du vérin ; le bloqueur permet le blocage du vérin en cas de : 1V1 Autorisation Disparition des signaux de commande Coupure d énergie pneumatique (Si les signaux de commande sont supprimés) 1YV1 P 1YV0 P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 33

34 Le réducteur de débit universel Il permet de régler la vitesse de déplacement des vérins, par action sur le débit. Le principe consiste à limiter le débit d échappement des vérins uniquement. Il se monte entre le vérin et de distributeur. Symbole Pour un public averti, on parle de diode pneumatique P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 34

35 Réglage de vitesse dans les 2 sens 1A 1V2 RDU en rentrée de vérin 1V3 RDU en sortie de vérin 1YV1 1V1 P 1YV0 Principe de la régulation de vitesse à l échappement dans les 2 sens par 2 RDU P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 35

36 Détecteur ILS Détecteurs magnétiques (ILS) Le capteur ILS (interrupteur à lame souple) est un interrupteur sensible au champ magnétique. Or, un aimant est solidaire du piston du vérin, ainsi on peut connaitre le positionnement exact de la tige, à l aide de 2 ILS. P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 36