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Lycée CHRLES DE GULLE 1/8 1. rchitecture du robot nettoyeur de canalisation. Structure générale du robot. Liaison à Liaison à Câble Module bloqueur arrière Module central. Module bloqueur avant Module outils Pour le projet CIM, l étude portera sur la conception et la réalisation des modules bloqueurs avant et arrière. Le module central, qui permet le déplacement du robot dans le tube sera fournit. u cours du projet, des modifications pourront être apportées sur le prototype du module central telles que : - Passage des câbles d alimentation - Implantation des PCB de commande - Modification des éléments des liaisons rotules Structure du module central. Sous ensemble écrou du bloc central Sous ensemble boitier du bloc central Moto réducteur GM14 Solarbotics Sous ensemble vis d entrainement du bloc central
Lycée CHRLES DE GULLE 2/8 Configurations du module central : Position fermée Position ouverte Module bloqueur : solution projet STI2D 4 biellettes en liaison pivot par rapport au bras et la platine écrou, qui assurent l ouverture des bras. 4 Bras en liaison pivot par rapport à la platine arrière Moto réducteur Platine écrou en liaison glissière La liaison entre les différents modules est réalisée par des ressorts. Système vis écrou pour la transformation de mouvement. Le principe de fonctionnement du module bloqueur est conservé, mais les différentes pièces devront être ré-étudiées et optimisées afin d assurer leur industrialisation. Une configuration à 3 bras sera retenue. Une optimisation produit procédé matière sera réalisée pour l ensemble des pièces du module bloqueur.
Lycée CHRLES DE GULLE 3/8 Sous ensembles principaux du module bloqueur. Noix centrale Sous ensemble boitier du bloc bloqueur: 3 platines montées sur 2 colonnes Noix centrale - guidage en rotation vis manœuvre - en pivot / bras x 3 bras) - encastrée sur platin arrière Coulisseau : - taraudage écrou) - guidage des colonnes - axes des biellettes 3 Bras - en pivot / biellette - en pivot / pièce centrale - logement patin adhérence 3 Biellettes - en pivot / coulisseau - en pivot / bras Vis entrainement : - en liaison encastrement démontable par rapport à l arbre de sortie du motoréducteur. - en pivot par rapport à la noix centrale Moto réducteur Contraintes de déplacement. Le robot devra explorer des canalisations d un système d aspiration centralisé dont les dimensions sont données ci-dessous. TUBE PVC SPÉCIL SPIRTION CENTRLISÉE - diamètre extérieur 50.80 2 pouces) - épaisseur 2 mm
Lycée CHRLES DE GULLE 2. Principe de déplacement du robot dans une canalisation verticale. 4/8 Syntaxe : B1 : module bloqueur avant, B2 : module central, B3 : module bloqueur arrière M1 : motoréducteur B1 M2 : motoréducteur B2 M3 : motoréducteur B3 B1 M1 B2 M2 M2 M3 B3 B1 : bras déployés B1 : bras déployés M2 = 1+ : Remontée de l ensemble mobile bloc central et du bloc B2. B1 : bras déployés M3 = 1 : Déploiement des bras du bloc B2. B3 : bras déployés M1 = 1 : Rentrée des bras du bloc B1. B3 : bras déployés M2 = 1- : Remontée de l ensemble mobile bloc central et du bloc B1. B3 : bras déployés M1 = 1 : Déploiement des bras du bloc B1. B1 : bras déployés M3 = 1 : Rentrée des bras du bloc B3. B1 : bras déployés M2 = 1+ : Remontée de l ensemble mobile bloc central et du bloc B2.
Lycée CHRLES DE GULLE 5/8 3. Données de conception préliminaire. 3.1 Nomenclature des composants choisis, achetés ou sous traités microcontrôleur 1 Pic16F88 Driver moteur 3 LB1930mc Régulateur de tension 5V 1 7805 Condensateur 3 1mF Moto réducteur 3 Inverseur Stop debraye Bouton poussoir reset 1 standard 1 standard Image 3D Désignation Nb Fournisseur Références Observations La sous-traitance ne concerne que la réalisation. Les formes de toutes les pièces seront définies en phase de conception détaillée du produit.
Lycée CHRLES DE GULLE 6/8 3.2 Nomenclature des principales pièces ou sous ensemble à étudier Noix centrale 1 Coulisseau 1 Sous ensemble boitier du bloc bloqueur 1 Biellettes 3 Bras 3 Rotule mâle 1 Elément de fixation du câble ou d outils Vis d entrainement Manchon accouplement Désignation 1 1 1 En liaison encastrement avec la platine arrière En liaison pivot avec la vis d entrainement En liaison avec les bras x3) En hélicoïdale avec la vis de manœuvre En liaison glissière avec le sous ensemble boitier du bloc bloqueur En liaison encastrement avec les supports des axes des biellettes x3) 3 Platines montées sur 2 x 2 colonnes avec : Platine avant montage de l élément «male» de la rotule de liaison avec le bloc central) Platine centrale MIP et MP du moto réducteur) Platine arrière élément de fixation du câble ou d outils ) En liaison pivot avec le coulisseau En liaison pivot avec le bras. En liaison pivot avec la noix centrale En liaison pivot avec le bras. En plusieurs pièces Patin en extrémité pour adhérence à la canalisation Encastrement avec la platine avant En liaison rotule avec le bloc central ccrochage du câble d alimentation ou d outils annexes caméra, led, ) En liaison pivot avec la noix centrale En hélicoïdale avec le coulisseau En liaison encastrement démontable avec le manchon d accouplement. En liaison encastrement démontable avec l arbre de sortie du moto réducteur En liaison encastrement démontable avec la vis de manœuvre. Nbre Matière Caractéristiques définies
Lycée CHRLES DE GULLE 7/8 3.3- L électronique du robot nettoyeur de canalisation. Le robot nettoyeur de canalisation qui sera appelé «canalombric» est piloté par 3 moteurs : - le module avant permettant l ouverture et la fermeture du grappin avant, - le module arrière permettant l ouverture et la fermeture du grappin arrière, - le module central permettant l expansion et la compression du robot. Il s agit en fait de motoréducteurs qui seront commandés par des ponts en H. Pour s affranchir de capteurs de fin de course au niveau des grappins, le courant moteur sera mesuré et, en butée, l augmentation de celui-ci sera détectée permettant ainsi d arrêter les actionneurs. Pour l extension/compression, le cycle étant toujours le même, une commande temporelle sera utilisée x secondes dans un sens expansion) et x secondes dans l autre sens compression)) Dans le cas des grappins, le schéma bloc ci-dessous illustre le principe : L algorigramme de fonctionnement du robot sera : GRR : Grappin arrière GRV : Grappin avant
Lycée CHRLES DE GULLE 8/8 Besoin microcontrôleur : 2 entrées analogiques mesure des 2 courants moteur), 6 sorties numériques 3X2 commande driver), 2 entrées numériques de commande stop, débrayé) 2 bit programmation in situ ISP 1 reset u niveau commande : - par défaut le robot est en mode auto - un STOP tous les moteurs stop) - un DEBRYE repliement des 2 grappins et stop milieu) Schéma structurel.