Guide de mise en œuvre des équipements GE06-008 … · © RENAULT 2012 Origine : PEGI - Renault Page : 1 / 37 Guide de mise en œuvre des équipements pneumatiques et de leur commande

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Guide de mise en œuvre des équipements pneumatiques et de leur commande électrique associée

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Guide ________________________________________

Statut Exécutoire Objet Proposer des solutions pratiques de mise en oeuvre des équipements pneumatiques et

de leur commande électrique associée entrant dans la composition des machines et installations industrielles destinées au groupe Renault. Les propositions de solutions pratiques conseillées par ce document ne sont pas exhaustives. Les spécifications auxquelles doivent satisfaire les principes décrits dans ce document sont définies pour : - l’équipement électrique, par la norme CEI 60204-1 - la sécurité, par les normes :

EB75.04.130 : Machines et installations industrielles. Sécurité. Conditions de travail. Spécifications techniques

EB03.D0.020 : Règles de mise en œuvre de la sécurité par les automatismes Champ d'application Groupe Renault Emetteur 65931 - Service Ingénierie Maintenance et Performance des Moyens Confidentialité Non confidentiel Approuvé par Fonction Signature Date d'application

J. Goutierre Chef du service 65931 03/2012

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Historique des versions

Version Mise à jour Objet des principales modifications Rédacteur A 01/1999 Création D 03/2012 Ajout des prescriptions sur le conditionnement d’air

Ajouts et Modifications des différents schémas Suppression du chapitre sur la préhension par le vide. Mise à jour générale du document.

Laurent ROSSE (65931)

Remplace GE06-008/C du 10/2004 Mise à disposition En interne Renault, sur Intranet : http://gdxpegi.ava.tcr.renault.fr

En externe Renault, sur Internet : www.cnomo.com E.mail : [email protected]

Documents cités Réglementation : International : CEI 60204-1. Européen : Français : CNOMO : Renault : E06.03.105.R, EB03.D0.020, EB06.03.106, EB75.04.130. Autres doc internes : Autres doc externes : Codification ICS : 23.100.01 ; 29.120.99 Classe E06 Mots-clés équipement pneumatique, commande électrique, schéma, pneumatique, pneumatic

equipment, electric drive, diagram, pneumatic Langue Français Ont collaboré à la validation du document Ont collaboré à la validation du document Site Service Nom Fournisseur Nom CLEON 03013 D. MAGONTIER, M. MESPLIER FESTO H. MAZUR DOUAI 09982 S. LEDUC NUMATICS F. MATEU, D. HUBERT LE MANS 08657

09715 S. NGUELET, E. OZAN C. JOSSO

PARKER L. FABRE, H. GARCIA P. BADIALI

SANDOU. 04612 A. COUREL REXROTH V. MEUNIER TCR 65940 D. BARDAILLE, P. SUSANA SMC C. LEMOINE TCR 65931 G. DUBOURG

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Sommaire Page

Avant-propos ...............................................................................................................................................4 1 Conditionnement d’air ................................................................................................................................4 1.1 Vanne de sectionnement, vidange manuelle du circuit « VS » ......................................................................................4 1.2 Filtration – Régulation « FR » ........................................................................................................................................4 1.3 Vanne de Mise en Air, purge du circuit « MA » ..............................................................................................................4 1.4 Mise en pression progressive du circuit « MPP » ..........................................................................................................4

1.4.1 Mise en Pression Progressive auto-pilotée.........................................................................................................5 1.4.2 Mise en Pression Progressive pilotée par électrovanne .....................................................................................5

1.5 Contrôle Pression du circuit « CP » ...............................................................................................................................6 1.6 Exemples de schémas de circuit d’alimentation pneumatique .......................................................................................6

1.6.1 Circuit d’alimentation cas n°1..............................................................................................................................7 1.6.2 Circuit d’alimentation cas n°2..............................................................................................................................8 1.6.3 Circuit d’alimentation cas n°3..............................................................................................................................9

1.7 Règles générales de mise en œuvre .............................................................................................................................9 2 Commandes, mise et maintien à l’arrêt des mouvements....................................................................10 2.1 Explication de la démarche ..........................................................................................................................................10 2.2 Condition d’autorisation de mouvement par l’automatisme..........................................................................................10 2.3 Analyse fonctionnelle ...................................................................................................................................................10 2.4 Précision sur les critères de choix fonctionnels............................................................................................................12

2.4.1 Types d’applications .........................................................................................................................................12 2.4.2 Sélection selon les conditions d’arrêt souhaitées .............................................................................................12 2.4.3 Conditions de redémarrage pour la remise en service......................................................................................12 2.4.4 Désignation des actionneurs.............................................................................................................................12

3 Mouvement simple sans impératif de mise et maintien à l’arrêt..........................................................13 4 Immobilisation des mouvements par système pneumatique...............................................................14 4.1 Clapet anti-retour piloté................................................................................................................................................14 4.2 Bloqueur sur air............................................................................................................................................................15

4.2.1 Commande du mouvement par distributeur 5/2 équilibré .................................................................................16 4.2.2 Commande du mouvement par distributeur 5/3 centre ouvert à la pression.....................................................18 4.2.3 Commande du mouvement par distributeur 5/3 centre ouvert à l’échappement...............................................20 4.2.4 Utilisation du bloqueur sur air sur chacune des chambres du vérin ..................................................................22

4.3 Bloqueur sur tige..........................................................................................................................................................24 4.3.1 Montage horizontal ...........................................................................................................................................24 4.3.2 Montage vertical ...............................................................................................................................................25

5 Immobilisation des mouvements sur vérin sans tige par système pneumatique..............................27 5.1 Vérin sans tige - montage horizontal............................................................................................................................27 5.2 Vérin sans tige à freinage pneumatique positif ............................................................................................................29 6 Immobilisation des mouvements sur vérins rotatifs par système pneumatique ...............................31 7 Immobilisation des mouvements par système mécanique ..................................................................33 7.1 Par broche de sécurité.................................................................................................................................................33 7.2 Par verrou de sécurité (Commande automatisée) .......................................................................................................33 8 Assistance des mouvements par équilibrage pneumatique ................................................................36 8.1 Avec réservoir d’air ......................................................................................................................................................36 8.2 Avec détendeur d’équilibrage haute sensibilité ............................................................................................................36 8.3 Avec valve à commande proportionnelle .....................................................................................................................36 9 Liste des documents cités .......................................................................................................................37 Abreviations CP : Contrôle de pression E : Equilibrage EV : Electrovanne FR : Filtre – régulateur LD : Limiteur de débit MA : Mise en air MPP : Mise en pression progressive VS : Vanne de sectionnement

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Avant-propos Ce guide a été élaboré pour répondre aux principes généraux de prévention, par la mise en œuvre de solutions techniques répondant à l’analyse des risques et l’analyse des défaillances observées sur les équipements pneumatiques et leur commande électrique en fonctionnement sur les moyens industriels du groupe Renault. Il propose un choix de solutions techniques en vue :

de répondre à des problématiques de sécurité, de faciliter les opérations de maintenance, d’augmenter la fiabilité, d’obtenir des équipements répondant au juste nécessaire, d’homogénéiser les commandes électriques associées aux équipements pneumatiques.

Les causes probables de défaillance des composants pneumatiques sont principalement liées à la partie commande, les défauts intrinsèques de circuit pneumatiques sont rares mais ne doivent pas être négligés dans les analyses de risque. C'est donc l’architecture complète des circuits et la mise en œuvre de ces composants qui doit garantir le bon niveau de sécurité. Ce guide propose des solutions de mise en œuvre qui sont les plus couramment réalisées. Pour répondre à certains niveaux de sécurité, des compléments doivent être apportés à ces propositions (contrôle détection/position, pressostat, ajout de vanne de mise en air/échappement, ….). La conception, l’analyse, la réflexion ne doivent pas s’arrêter à ces exemples.

1 Conditionnement d’air

1.1 Vanne de sectionnement, vidange manuelle du circuit « VS » Le sectionnement de l’arrivée d’air général se fait manuellement par une vanne 3 voies cadenassable, qui servira à la consignation de l’installation et à la vidange (purge) du circuit. Cette vanne doit être clairement identifiée, sur le moyen : « Vanne de coupure d’air général, machine xxx, poste xxx, … » de manière durable.

1.2 Filtration – Régulation « FR » Tous les conditionnements d’air doivent être équipés d’un filtre d’une capacité de 25 à 40 microns avec une purge des condensats manuelle ou semi-automatique. Il est conseillé de réguler à une pression inférieure de celle du réseau de façon à ne pas subir ses fluctuations.

1.3 Vanne de Mise en Air, purge du circuit « MA » Elle a pour fonction la mise en air du circuit après une demande de « mise en service » de l’installation via l’électrovanne de ligne. Elle coupe l’alimentation d’air et purge le circuit par l’électrovanne de ligne s’il y a une perte de la mise en service ou une retombée du contrôle pression. Une action volontaire est nécessaire pour obtenir la remise en service de l’installation. Le temps de purge du circuit doit impérativement être inférieur au temps de mise en air du circuit (temps de montée en pression).

1.4 Mise en pression progressive du circuit « MPP » Elle évite les démarrages brusques au moment de la remise en pression, elle permet de diminuer les chocs, les casses mécaniques. Elle doit être installée lorsqu’il y a un risque pour le personnel lors d’un redémarrage.

Attention

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1.4.1 Mise en Pression Progressive auto-pilotée

La remise en pression auto-pilotée est installée en priorité. Chaque fois que les critères : temps de montée en pression, débit, multiplicité des récepteurs, etc. ne permettent pas à cette vanne d’assurer sa fonction correctement, une vanne de remise en pression lente à pilotage par électrovanne doit être installée (voir paragraphe 1.4.2). Elle se situe en aval de l’électrovanne de ligne et permet l’ouverture du plein débit lorsqu’une certaine valeur de réglage de la pression est atteinte. Cette vanne ne nécessite pas d’électrovanne pour la piloter. Il faut adapter le temps de montée du contrôle pression du circuit en fonction du réglage de la remise en pression progressive.

1.4.2 Mise en Pression Progressive pilotée par électrovanne Mode de fonctionnement de l’EV de mise en pression progressive. La vanne de mise en pression progressive à commande électropneumatique, lorsqu’elle n’est pas commandée, assure, après l’activation de l’électrovanne de ligne, le remplissage des chambres de vérin à faible débit. L’électrovanne de mise en pression doit être pilotée pour assurer le plein débit après la montée du contrôle de pression.

Bouton mise en service

Bouton marche cycle

Perturbation réseau

Phase 1 Phase 2 Phase 3

Mise en service

Electrovanne de ligne

Remplissage vérin

plein vide

Contrôle pression ou temporisation

(mise en pression) )

Marche auto/manuelle

Autorisation pilotage mouvement

1 0

1 0

1 0

1 0

1 0

1 0

1 0

Electrovanne

de ligne

Temporisation n° 1

Contrôle pression

Mise en pression

progressive

Contrôle pression

Mise en pression

progressive

T1

1er Cas

2e Cas

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Cas particulier Fonctionnement avec des dispositifs de sécurité neutralisés (protecteurs ouverts).

Pour un mouvement dangereux identifié : Créer un réseau spécifique d’alimentation de ce mouvement. Effectuer, dans la mesure du possible, ce mouvement pneumatique à vitesse réduite. Prévoir une vanne de remise en pression pour alimenter ce circuit.

1.5 Contrôle Pression du circuit « CP » Un pressostat doit être installé sur la partie la plus avale du circuit. Il doit être réglé à une pression minimale de 4,5 bars. Il contrôle le défaut pression du circuit et conditionne les autorisations de mouvements. Le défaut d'alimentation d'air est géré par le contrôle pression, il provoque la retombée de l'électrovanne de ligne par la coupure de la mise en service. S’il n’est pas équipé d’affichage digital, l’installation doit être pourvue d’une prise de pression ou d’une visualisation manométrique pour le contrôle pression du circuit. Un seuil de tolérance des fluctuations du réseau peut être mis en place par une détection temporisée de la perte du manocontact pour ne pas avoir d’incidence immédiate sur le fonctionnement.

1.6 Exemples de schémas de circuit d’alimentation pneumatique On distingue plusieurs circuits dont l’utilisation est fonction de l’application. D’autres fonctions existent (par exemple le circuit P4) et peuvent être mises en œuvre pour répondre à un besoin/une problématique.

Circuit soumis à l’arrêt d’urgence « P2 » Le circuit P2 permet : - De piloter la puissance des mouvements sans impératif de mise et maintient à l’arrêt. - De remplir progressivement les chambres des vérins et autres systèmes afin de les maintenir ou

ramener au point d’origine en sécurité.

Circuit non soumis à l’arrêt d’urgence « P1 » Le circuit P1 permet : - De piloter les systèmes pneumatiques d’immobilisation des mouvements. - De pressuriser les systèmes sensibles à la pollution. - D’alimenter les circuits de génération de vide. - D’alimenter d’autres circuits, avec gestion de mise en air/échappement (soumis à l’arrêt d’urgence),

de façon à faire un découpage de l’installation (dimensionnel, sous équipement, convoyage, …). Nota : Des marques d’avertissement doivent signaler, sur le moyen et sur les schémas, les circuits restant sous énergie afin d’alerter les intervenants du risque. Des dispositions particulières doivent être mises en œuvre pour assurer la sécurité des intervenants (procédure de purge spécifique, blocage des éléments dangereux, verrous, ...) Ces dispositions devront être spécifiées et formalisées par l’intégrateur dans la notice de maintenance. Exemple :

ATTENTION, circuit sous pression, purger

avant intervention

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1.6.1 Circuit d’alimentation cas n°1

! Cet exemple de schéma correspond à une mise en pression par la mise en service (EV MA) puis

mise en pression progressive pilotée pneumatiquement du circuit. ! Circuit soumis à l’arrêt d’urgence. ! Recommandé pour les circuits de taille inférieure ou égale au G ½. ! Possibilité de combinaison du filtre et de la réduction de pression par un filtre-régulateur de

pression. ! Possibilité de combinaison de la vanne de mise en air et de la vanne de mise en pression

progressive. ! Le manomètre M2 n’est pas nécessaire si le pressostat (CP air) est à affichage digital.

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1.6.2 Circuit d’alimentation cas n°2 Circuit soumis à l’arrêt d’urgence (P2) et circuit non soumis à l’arrêt d’urgence (P1).

! Cet exemple de schéma correspond à une mise en pression pilotée par la mise en service EV

MA puis mise en pression progressive du circuit pilotée par l’électrovanne EV MPP. ! Besoin de circuit non soumis à l’arrêt d’urgence (P1, exemple : génération de vide). ! Recommandé pour les circuits de taille supérieure au G ½. ! Possibilité de combinaison du filtre et de la réduction de pression par un filtre-régulateur de

pression. ! Possibilité de combinaison de la vanne de mise en air et de la vanne de mise en pression

progressive. ! Le manomètre M2 n’est pas nécessaire si le pressostat (CP air) est à affichage digital.

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1.6.3 Circuit d’alimentation cas n°3 Pour garantir la performance et la fiabilité des installations nécessitant de nombreux distributeurs ou de longues distances ou une diversité de fonctionnement des composants ou une utilisation d’un raccord tournant ou ayant besoin d’un temps de vidange rapide, il est préconisé de découper l’installation en plusieurs circuits et d’augmenter le nombre de vannes de mise en air.

1.7 Règles générales de mise en œuvre Le positionnement des électrovannes des distributeurs reste judicieux et préconisé en montage horizontal. Le montage des électrovannes en position verticale est toutefois toléré selon les prescriptions d’utilisation des fournisseurs pour les composants de la Liste de Matériels Préconisés Renault (E06.03.105.R ou EB06.03.106) mais fera l’objet d’une observation spécifique dans le constat de conformité sécurité (EB75.04.130) « position des distributeurs verticale ». Les plaques ou bouchons de séparation de pression dans les ilots de distributions ou embases juxtaposables sont tolérés à condition qu’ils soient signalés physiquement de manière durable sur le moyen. Le mixage des tailles de distributeurs sur un ilot de distribution est toléré à condition qu’il n’excède pas plus d’une taille sur l’ilot de distribution et que soit mis en place des circuits d’alimentations et d’échappements indépendants par taille.

Attention

Attention

Attention

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2 Commandes, mise et maintien à l’arrêt des mouvements

2.1 Explication de la démarche Le but de l'analyse fonctionnelle ci-dessous est de faciliter la recherche de la meilleure solution technique à appliquer pour répondre aux besoins fonctionnels et/ou de sécurité pour le personnel et pour la machine. Critères de choix des solutions techniques Plutôt que de proposer un « catalogue » de solutions techniques, ce document présente la démarche de choix techniques en partant d’une analyse fonctionnelle prenant en compte 4 critères successifs :

types d’application, conditions d’arrêt, conditions de redémarrage, choix des actionneurs,

et aboutissant à des exemples de schémas donnés à partir de la page 13. Chaque exemple renvoie vers le paragraphe qui explicite la mise en oeuvre pneumatique et automatisme associés.

2.2 Condition d’autorisation de mouvement par l’automatisme Toute autorisation de mouvement par l’automatisme ne doit être validée que si la phase de remise en énergie pneumatique est réalisée et que la pression nominale est atteinte.

2.3 Analyse fonctionnelle Le tableau qui suit présente la démarche des critères de choix.

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ANALYSE FONCTIONNELLE

Types d’applications

Mouvements obtenus par actionneurs pneumatiques

Mouvements obtenus par actionneurs autre

que pneumatiques

Cas particulier

a b c d e f g h Conditions

d’arrêt souhaitées

Mouvement simple sans

impératif de mise et maintien à

l’arrêt

Arrêt statique 1 sens

Clapet anti-retour

piloté

Arrêt dynamique 1 sens

Bloqueur sur air

Arrêt dynamique 2 sens

Bloqueur sur air Bloqueur de tige

Arrêt statique

1 position par verrou

pneumatique

Arrêt dynamique toutes

positions par verrou

pneumatique

Intervention maintenance par broche

manuelle ou télécommandée

Assistance au levage

par équilibrage

pneumatique

A

A

B

C

B

C

C

D

B

B

B

C

VL

VL

VL

VL

VL

VBT

VBT

VR

VST

VL

VL

VL

VL

N°15

N°16

Exemples solutions

techniques N° de schéma

N°1 N°2 N°3 N°4 N°5 N°6 N°7 N°8 N°11 N°9 N°10 N°13 N°14 N°12 N°17

Conditions de redémarrage à la remise en service

(2.3.3) d’actionneurs liés

aux critères mécaniques et

d’encombrement VL – VBT - VST -

VR - E (2.3.4)

Cliquer sur le N° du schéma pour accéder à la page du schéma

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2.4 Précision sur les critères de choix fonctionnels

2.4.1 Types d’applications

Il est nécessaire de discerner tout d’abord le type d’application.

1) Mouvements obtenus par actionneurs pneumatiques Le mouvement « utile » en cycle de production est électropneumatique.

2) Mouvements obtenus par actionneurs autres que pneumatiques Les composants électropneumatiques n’interviennent qu’en complément pour mise et/ou maintien à

l’arrêt d’un mouvement obtenu par des actionneurs autres qu’électropneumatiques.

3) Cas particuliers Prise de pièce par ventouse, intervention maintenance par broche, équilibrage pneumatique.

2.4.2 Sélection selon les conditions d’arrêt souhaitées

a) Des mouvements simples « aller et retour » sans impératif de mise et maintien à l’arrêt machine.

b) Besoin d’un maintien à l’arrêt quand l’une des positions extrêmes du mouvement est obtenue.

Exemple le plus courant : « anti-chute » permettant le maintien en position haute d’un mouvement vertical.

c) Besoin de mise à l’arrêt dans un seul sens, puis maintient à l’arrêt.

d) Besoin de mise à l’arrêt « immédiat » même au cours de mouvement d’où l’appellation « arrêt dynamique » dans les deux sens, puis maintien à l’arrêt.

e) Besoin de maintien à l’arrêt mécanique par verrou pneumatique (préconisé pour garantir une meilleure sécurité du personnel).

f) Besoin de mise à l’arrêt « immédiat » même en cours de mouvement, d’où l’appellation « arrêt dynamique » dans les deux sens, puis maintien à l’arrêt.

g) Besoin de maintien en position par broche avec intervention manuelle ou télécommandée.

h) Cas particulier des assistances aux mouvements par équilibrage pneumatique.

2.4.3 Conditions de redémarrage pour la remise en service

Les solutions techniques pour le redémarrage dépendent :

A : De l’exécution sans contrôle de la fin du mouvement en cours.

B : Du pilotage d’un mouvement dans un sens prédéterminé pour la remise en service.

C : Du maintien des mouvements en position à la remise en service. Il faut piloter une commande pour redémarrer.

D : De l’exécution d’un mouvement sans nécessité de contrôle du sens.

2.4.4 Désignation des actionneurs

E : Equilibrage VBT : Vérin avec bloqueur de tige

VL : Vérin linéaire VR : Vérin rotatif

VST : Vérin sans tige

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3 Mouvement simple sans impératif de mise et maintien à l’arrêt Vérins horizontaux et verticaux : Aller et retour simple, sans charge. Exemple : Vérin de butée, de positionnement, de prise de pièce, de serrage sans impératif de mise en géométrie, de préhension

Schéma 1

A la coupure de l’électrovanne de Mise en Air, le vérin s’arrête en fonction de la vitesse d’échappement de l’énergie résiduelle. A la remise en pression, le vérin reprend son mouvement dans le sens qu’il avait avant sa mise hors énergie.

Phases de remise en énergie

Mouvements EVA EVB EV MA

EV MPP

1 Repos hors énergie 0 0 0 0 2 Remise en énergie avant le CP en position d’origine 0 0 1 0 3 Repos avec énergie 0 0 1 1 4 Recul 1 0 1 1 5 Avance 0 1 1 1

Bouton mise en service

Bouton marche cycle

Perturbation réseau


Mise en service


Remplissage vérin

plein vide

Contrôle pression ou temporisation

(mise en pression)


Autorisation pilotage mouvement

1 0

1 0

1 0

1 0

1 0

1 0

1 0

Attention

Retour analyse fonctionnelle

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4 Immobilisation des mouvements par système pneumatique Tout dispositif d’arrêt par blocage sur air seul n’est pas suffisant pour assurer la sécurité sur les postes opérateur.

4.1 Clapet anti-retour piloté Utilisation : La mise en oeuvre d’un clapet anti-retour piloté assure : - une fonction maintien sur les mouvements verticaux (en position haute) - une fonction d’arrêt "dynamique" à faible vitesse (max. 0,3 m/s) dans un seul sens sur les

mouvements horizontaux. Dans ces deux cas, le pilotage du clapet anti-retour piloté se fait par la ligne d’alimentation opposée au mouvement (schéma 2).

Schéma 2

Cette solution ne peut pas être utilisée pour des applications de mouvements verticaux en arrêt considérés en arrêt de sécurité. - Dans certaines configurations : faible diamètre, masse importante ou vitesse de déplacement

élevée, le clapet anti-retour piloté n’assure pas toujours sa fonction d’arrêt. Il subsiste un risque de chute du vérin en cas d’équilibrage du clapet en position intermédiaire.

A la remise en pression, le vérin reprend son mouvement dans le sens qu’il avait avant sa mise hors énergie.


Mouvements a b EV de ligne EV de MPP

1 Repos hors énergie 0 0 0 0 2 Remise en énergie avant le CP en position d’origine 0 0 1 0 3 Repos avec énergie 0 0 1 1 4 Montée 1 0 1 1 5 Descente 0 1 1 1

Attention

Attention

Limiteurs de débits et clapets pilotés sont à placer au plus près

des actionneurs.


avant intervention


avant intervention


avant intervention


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Bouton miseen service

Bouton marchecycle

Perturbationréseau


Mise en service


Remplissagevérin

pleinvide

Contrôle pressionou temporisation

(mise en pression)


Autorisationpilotage mouvement

10

10

10

10

10

10

10

4.2 Bloqueur sur air De fonctionnement similaire au précédent, le bloqueur sur air peut être utilisé pour des arrêts de mouvements en dynamique. Le pilotage pneumatique du bloqueur sur air s’effectue par un électrodistributeur 3/2 Normalement Fermé (EV de déblocage) alimenté en amont de l’EV de ligne par le circuit P1 (schémas 3, 4 ou 5). Lors d’intervention, la décompression de la chambre restée sous pression peut être effectuée par une action manuelle sur l’EV de pilotage du distributeur 3/2 sans avoir recours à la mise sous énergie électrique de la machine, des distributeurs de mise à l’atmosphère peuvent également être installés. Cette intervention doit faire l’objet d’une procédure.

Utilisation : Sa mise en oeuvre assure : - une fonction anti-chute sur les mouvements verticaux. - un arrêt dynamique sur les mouvements horizontaux et verticaux.

Critère de choix : Schéma à utiliser avec masse motrice n’excédant pas 30 % du taux de charge des récepteurs. Limite d’utilisation de ce principe : (pour les paragraphes 4.2.1 - 4.2.2. - 4.2.3 - 4.2.4)

Alésage Débattement mécanique maximal

vérin 100 200 300 400 32 X X 40 X X 50 X X X 63 X X X X 80 X X

100 X

X = utilisation préconisée Au-delà de ces limites, des mesures complémentaires doivent être mises en œuvre (bloqueur de tige, contrôles, …)

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4.2.1 Commande du mouvement par distributeur 5/2 équilibré

Schéma 3


Mouvements a b c EV de ligne EV de MPP

1 Repos hors énergie 0 0 0 0 0 2 Remise en énergie avant le CP en position d’origine 0 0 1 1 0 3 Repos avec énergie 0 0 1 1 1 4 Montée 1 0 1 1 1 5 Descente 0 1 1 1 1

A la remise en service, après un arrêt en cours de mouvement :

Appel de l’électrovanne EVA-DPx de pilotage pneumatique du bloqueur sur air en même temps que l’appel de l’électrovanne de mise en air (circuit P2 « EVMA »).

Le vérin de mouvement est libéré et continue son déplacement lentement en mise en pression progressive.

Dans le cas de mouvement vertical, si la masse est « entraînante » à la mise en service, provoquant une descente à trop grande vitesse, la solution suivante est préconisée : Rappeler systématiquement la commande de montée à la mise et/ou remise en service.

ATTENTION, circuit sous pression, purger avant

intervention


intervention


intervention

Limiteurs de débits et bloqueurs sur air sont à placer au plus près des

actionneurs.

Le pilotage des bloqueurs sur air est assuré par un distributeur 3/2 (Normalement fermé). A dupliquer par autant de fonctions.


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Bouton marche cycleou commande manuelle

Perturbationréseau


pleinvide

Mise en service


Remplissagevérin


(mise en pression)



Electrovannede déblocage C

10

10

10

10

10

10

10

10

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4.2.2 Commande du mouvement par distributeur 5/3 centre ouvert à la pression

Schéma 4



1 Repos hors énergie 0 0 0 0 0 2 Remise en énergie avant le CP

+ temporisation en position d’origine 0 0 EV MPP

0 1 0

2 Remise en énergie en position intermédiaire (suite à arrêt d’urgence)

0 0 1 1 0

3 Repos avec énergie vérin position haute

1 0 1 1 1

3 Repos avec énergie vérin position basse

0 1 1 1 1

4 Montée 1 0 1 1 1 4 Descente 0 1 1 1 1


avant intervention


avant intervention


avant intervention

Limiteurs de débits et bloqueurs sur air sont à placer au plus près

des actionneurs.



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Appel de l’électrovanne EVA-DPx de pilotage pneumatique du bloqueur sur air en même temps que l’appel de l’électrovanne de mise en air (circuit P2 « EVMA »).

Le vérin de mouvement est libéré, les 2 chambres se remplissent mais le vérin continue son déplacement par la grande section (section opposée à la tige) qui reste prioritaire.

Dans le cas de mouvement vertical, si la masse est « entraînante » à la mise en service, provoquant une descente à trop grande vitesse, la solution suivante est préconisée : Rappeler systématiquement la commande de montée à la mise et/ou remise en service.




Perturbationréseau

Mise en service


Remplissagevérin

pleinvide


(mise en pression)




Electrovannemontée b

10

1010

10

101010

10

10

Option pour les machines ne possèdantpas de fonctionnement « portes ouvertes »

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4.2.3 Commande du mouvement par distributeur 5/3 centre ouvert à l’échappement

Schéma 5


Mouvements a b c EV de ligne

1 Repos hors énergie 0 0 0 0 2 Remise en énergie avant le CP + temporisation 0 0 1 1 3 Montée 1 0 1 1 3 Descente 0 1 1 1 3 Repos avec énergie vérin position haute 1 0 1 1 3 Repos avec énergie vérin position basse 0 1 1 1


Appel de l’électrovanne EVA-DPx de pilotage pneumatique du bloqueur sur air en même temps que l’appel de l’électrovanne de ligne (circuit P2).

Le vérin de mouvement est libéré, les 2 chambres se remplissent instantanément, il ya un risque de léger mouvement du vérin avant l’équilibre. Le mouvement équilibré reste en position grâce à la différence de pression entre les deux sections (coté tige et coté fond). Le réglage du régulateur de pression étant fonction de la charge.



avant intervention


avant intervention


avant intervention


des actionneurs.


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Perturbationréseau


pleinvide

Mise en service


Remplissagevérin


(mise en pression)




10

10

10

10

10

10

10

10

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4.2.4 Utilisation du bloqueur sur air sur chacune des chambres du vérin (Mouvement oscillant - charge menante/charge menée) Commande du mouvement par distributeur 5/3 centre ouvert à l’échappement utilisé en équilibrage. Ce schéma est toléré que lorsque le système par blocage de tige ne peut pas être utilisé. L’intervention sur le moyen doit faire l’objet d’une procédure.

Schéma 6





Appel de l’électrovanne EVA-DPx de pilotage pneumatique du bloqueur sur air en même temps que l’appel de l’électrovanne de ligne.

Le vérin de mouvement est libéré, les 2 chambres se remplissent instantanément, il ya un risque de léger mouvement du vérin avant l’équilibre.

Le mouvement équilibré reste en position grâce à la différence de pression entre les deux sections (coté tige et coté fond). Le réglage du régulateur de pression étant en fonction de la charge Ce principe est utilisé dans la limite de mouvements de faible amplitude et de très faible taux de charge (inférieur à 30 %).

Attention


avant intervention


des actionneurs. Le pilotage des bloqueurs de tige est assuré par un distributeur 3/2 (Normalement fermé). A placer au plus près


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Perturbationréseau


pleinvide

Mise en service


Remplissagevérin


(mise en pression)




10

10

10

10

10

10

10

10

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4.3 Bloqueur sur tige Ce dispositif de blocage est destiné à assurer l’arrêt et le maintient de la tige du vérin en position sous une charge lors d’une coupure électrique ou pneumatique. Le dispositif de blocage agit par action mécanique. Le déblocage s’effectue par mise sous pression. Ce dispositif de blocage éprouvé n’est pas un organe de sécurité mais il contribue favorablement à l’obtention du niveau de performance nécessaire pour la mise en sécurité des mouvements pneumatiques dangereux. Sa mise en oeuvre assure la fonction :

D’arrêt dynamique occasionnel lors d’arrêts d’urgence. De maintient statique de la charge après l’arrêt du vérin.

Afin de garantir la fonction du bloqueur de tige, les valeurs limites de vitesse, de force d’arrêt ou de maintient, de force axiales ne doivent pas être dépassés (consulter les prescriptions des fournisseurs).

4.3.1 Montage horizontal

Commande du mouvement par un distributeur 5/3 centre ouvert à l’échappement avec équilibrage de la charge ou par un distributeur 5/3 centre ouvert à la pression avec équilibrage de la charge.

Schéma 7

Attention

Le pilotage des bloqueurs de tige est assuré par un distributeur 3/2 (Normalement fermé). A placer au plus près


GE06-008 /D


4.3.2 Montage vertical

Commande du mouvement par un distributeur 5/3 centre ouvert à l’échappement avec équilibrage de la charge ou par un distributeur 5/3 centre ouvert à la pression avec équilibrage de la charge.

Schéma 8

Le régulateur de pression (R1 ou R2) doit être réglé pour obtenir un équilibre des forces. Ce réglage permet notamment un redémarrage dans n’importe quelle position sans à coups.




Note : Le pilotage des électrovannes de commande des mouvements ne peut en aucun cas se faire avant le pilotage de l’électrovanne de déblocage. L’électrovanne de commande des mouvements doit toujours être maintenue en fin de mouvement (distributeur 3 positions avec rappel au centre) jusqu’à la commande inverse. Le maintien de la commande se fait par un « auto maintien » ou par un rappel pour confirmation de position à la mise sous tension. Pour les diamètres d’alésage supérieurs à 125 (en fonction de l’analyse - évaluation des risques), utiliser des bloqueurs extérieurs au vérin avec tige calibrée.

Le pilotage des bloqueurs de tige est assuré par un distributeur 3/2 (Normalement fermé). A placer au plus près d ti


GE06-008 /D


Pendant la phase de mise en service, il n’est pas possible de piloter l’électrovanne de commande du bloqueur. C’est le contrôle pression qui conditionne l’autorisation de pilotage. Le maintien à l’arrêt est assuré, tout mouvement est subordonné à une commande.



Perturbationréseau


Mise en service


Remplissagevérin

pleinvide


(mise en pression)



Electrovannede déblocageC

Electrovannemontée ou descente

10

10

10

10

10

10

10

10

10

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5 Immobilisation des mouvements sur vérin sans tige par système pneumatique

5.1 Vérin sans tige - montage horizontal

Montage vertical interdit Immobilisation par emprisonnement d’air dans les chambres du vérin. Freinage par absence d’air au pilotage. A la remise en pression, risque de dérive du vérin. Il est nécessaire de synchroniser les pilotages des distributeurs de mouvement et de déblocage.

Schéma 9



1 Repos hors énergie 0 0 0 0 0 2 Remise en énergie avant le CP + temporisation 0 0 0/1 1 0 3 Montée/avance 1 0 1 1 1 3 Descente/retour 0 1 1 1 1

Au moment de l’arrêt, par élasticité, le vérin s’arrête dans n’importe quelle position. A la remise en service, suivant la position du piston, à cause du remplissage inégal des chambres, le vérin peut partir avec une dérive rapide d’un côté ou de l’autre.


des actionneurs.


avant intervention



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Boutonmise en service

Conditionsde cycle

Perturbationréseau


Mise en service


Remplissagevérin

pleinvide


(mise en pression)


Commande des mouvementsavance et recul


10

10

10

10

10

10

10

10

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5.2 Vérin sans tige à freinage pneumatique positif

Immobilisation par frein mécanique actif (montée en pression pneumatique) ou passif (absence de pression).

Schéma 10


Mouvement a b c EV de ligne EV de MPP

1 Repos hors énergie 0 0 0 0 0 2 Remise en énergie avant le CP + temporisation 0 0 0 1 0 3 Montée/avance 1 0 1 1 1 3 Descente/retour 0 1 1 1 1

En immobilisation, le freinage se fait mécaniquement par pression d’air. Ce fonctionnement implique qu’au moment de l’arrêt, les 2 chambres du vérin doivent être mises à l’air libre ou parfaitement équilibrées pneumatiquement. Remarque : Le fait que le freinage se réalise par présence d’énergie et non par absence rend cette fonction non sécuritive mais uniquement fonctionnelle. Attention


des actionneurs.

Le pilotage des bloqueurs sur air est assuré par un distributeur 3/2 (Normalement fermé ou ouvert). En fonction du type de frein.


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Perturbationréseau


pleinvide

Mise en service


Remplissagevérin


(mise en pression)




10

10

10

10

10

10

10

10

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6 Immobilisation des mouvements sur vérins rotatifs par système

pneumatique Immobilisation par emprisonnement d’air dans les chambres du vérin. Freinage par absence d’air au pilotage. A la remise en pression, risque de dérive du vérin. Il est nécessaire de synchroniser les pilotages des distributeurs de mouvement et de déblocage.

Schéma 11



1 Repos hors énergie 0 0 0 0 0 2 Remise en énergie avant le CP + temporisation 0 0 1 1 0 3 Rotation droite 1 0 1 1 1 3 Rotation gauche 0 1 1 1 1 3 Repos avec énergie vérin position haute 1 0 1 1 1 3 Repos avec énergie vérin position basse 0 1 1 1 1

Attention


avant intervention


des actionneurs.



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Boutonmise en service

Conditionsde cycle

Perturbationréseau


Mise en service


Remplissagevérin

pleinvide


(mise en pression)


Commande des mouvementsavance et recul


10

10

10

10

10

10

10

10

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7 Immobilisation des mouvements par système mécanique

Note : La mise en œuvre de l’immobilisation des mouvements par système mécanique est techniquement contraignante mais contribue à améliorer la sécurité des interventions. Cette technique est à utiliser pour les fonctions définies par l’analyse de risques comme dangereuses et à utiliser dans les applications concernées par la réglementation.

P3

Schéma 12

Le raccordement en air de l’alimentation de ce coffret se fait en amont du détendeur situé sur le conditionnement d’air en général (P3) donc en amont de l’électrovanne de ligne.

7.1 Par broche de sécurité a) Broche à engagement manuel : Pas d’animation pneumatique. b) Broche télécommandée :

Par action sur une vanne manuelle, située dans un coffret implanté à l’extérieur d’une enceinte grillagée.

7.2 Par verrou de sécurité (Commande automatisée) a) La mise en place du verrou est systématique dans le cycle.

P1 P1

Partie enmouvementiimmobilisée

Electrovanne dedéverrouillage


Partie enmouvementiimmobilisée

Schéma 13

Le raccordement en air du distributeur 3/2 de commande du verrou s’effectue en amont de l’EV de ligne.



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La coupure de l’électrovanne de déverrouillage (fonction verrouillage) se fait en même temps que la coupure de l’électrovanne de ligne.

b) Toutes positions

P1

C

Verrou


Schéma 14

Le raccordement en air du distributeur 3/2 de commande du verrou s’effectue en amont de l’électrovanne de ligne (circuit P1). L’alimentation du vérin est coupée avant la commande du verrou (temporisation). La conception mécanique doit permettre un dégagement aisé du verrou dans son logement.



Perturbationréseau

ARRETinstallation


Mise en service


Remplissagevérin

pleinvide


(mise en pression)



Mise en servicetemporisée

Verrou (EV-VR)(C)

10

10

10

10

10

10

10

10

10


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Mise en œuvre pour assurer la fonction « mise en service temporisée » Cette fonction doit être réalisée en électromécanique puisque le vérin a une fonction de sécurité.

24 V = 24 V =

KM.MES KA.MES KT.MES EV - AIR EV - MPP EV - VR Temporisation

1 s

API

Mise en service

Mise en service temporisée

Logique de commande

de la mise en service

KM.MES

KT.MES

KM.MES

API : Automate programmable industriel EV-AIR : Electrovanne de ligne air EV-MPP : Electrovanne de mise en pression progressive EV-VR : Electrovanne de verrou KA.MES : Mise en service KM.MES : Mise en service KT.MES : Mise en service temporisée Temporisation 1 s : Assurée par le condensateur

GE06-008 /D


8 Assistance des mouvements par équilibrage pneumatique

8.1 Avec réservoir d’air

CP

P1

Schéma 15

8.2 Avec détendeur d’équilibrage haute sensibilité

P1

Schéma 16

8.3 Avec valve à commande proportionnelle

UP

P1

Immobilisation pararrêt d'urgence ouchute de pression

Schéma 17




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9 Liste des documents cités NOTE : Pour les documents non datés, la dernière version en vigueur s'applique CEI 60204-1 : Sécurité des machines. Equipement électrique des machines. Partie 1 Règles

générales. EB03.D0.020 : Règles de mise en œuvre de la sécurité par les automatismes E06.03.105.R : Matériels préconisés Renault. Filière : pneumatique. Métier : Carrosserie Montage EB06.03.106 : Matériels préconisés Renault. Filière : pneumatique. Métier : Carrosserie Mécanique EB75.04.130 : Machines et installations industrielles. Sécurité. Conditions de travail. Spécifications

techniques