CAPSULEUSE DE BOCAUX

I N D E X A réf. 808-02-A-17

20120529-b80802a17

Photos et docu

ments non contractuels – Les ca

ractéristiques de nos produits peuve

nt évo

luer sa

ns préavis

Systèmes industriels aménagés

pour l'exploitation pédagogique

RAVOUX automatismes rue de l’Industrie Z.I. Vichy Rhue 03300 CREUZIER LE VIEUX Tel 04 70 97 48 62 Fax 04 70 96 09 33

www.ravoux-automatismes.fr : contact@ravoux-automatismes.fr

Capsuleuse de bocaux I N D E X A

RAVOUX automatismes 808-02-A-17 Page 1

S O M M A I R E

I/ PRESENTATION GENERALE PAGE 2 MISE EN SITUATION

ORGANISATION FONCTIONNELLE

DESCRIPTION DE PARTIE OPERATIVE

DESCRIPTION DE LA PARTIE COMMANDE

SECURITE D’UTILISATION

II/ CARACTERISTIQUES TECHNIQUES PAGE 5 LISTE DU MATERIEL

FICHE TECHNIQUE

III/ INSTRUMENTATION PAGE 7 MESURE DES VITESSES DE ROTATION ET DES COUPLES

TRANSMIS PAR LE MECANISME A CROIX DE MALTE

REGULATION PID

NOUVEAUX APPLICATIFS INDEXA

Capsuleuse de bocaux I N D E X A

RAVOUX automatismes 808-02-A-17 Page 2

Capsuleuse de bocaux I N D E X A

RAVOUX automatismes 808-02-A-17 Page 3

I/ PRESENTATION GENERALE

MISE EN SITUATION

Le conditionnement de nombreux produits alimentaires (condiments, confiture, compote, café soluble,...)

est réalisé dans des bocaux en verre fermés par des capsules vissées.

Si la variété des produits conditionnés induit des systèmes de remplissage différents, la mise en place et le

serrage de la capsule restent identiques dans la plupart des cas.

Dans le but de répondre à une demande concernant l’amélioration de la flexibilité des lignes de

conditionnement, le constructeur développe un module spécifique à la dépose et au serrage des capsules

pouvant se greffer sur les convoyeurs existants.

Le système Indexa instrumenté est équipé de capteurs analogiques et de jauges de contraintes pour

analyser ses paramètres de fonctionnement sur micro-ordinateur.

ORGANISATION FONCTIONNELLE

Transfert des produits par plateau indexeur mécanique à croix de Malte.

Stockage des capsules en magasin vertical.

Distribution automatique des capsules par tiroir pneumatique.

Vissage automatique de la capsule par tête de vissage pneumatique.

Cette organisation permet d’implanter le système sur des convoyeurs existants sans avoir à les sectionner

et offre l’avantage de reporter à l’extérieur de la bande de transport l’effort axial induit par le vissage.

Magasin vertical

Tiroir pneumatique Tête de vissage pneumatique

Plateau indexeur

mécanique à

Croix de Malte

Convoyeur

Capsuleuse de bocaux I N D E X A

RAVOUX automatismes 808-02-A-17 Page 4

DESCRIPTION DE LA PARTIE OPERATIVE

Disposée à gauche, la partie opérative du système est en grandeur réelle et restitue des efforts

dynamiques significatifs et mesurables.

Le mécanisme à Croix de Malte, situé en partie haute du système, est visible et accessible.

La partie opérative intègre les effecteurs (convoyeur, plateau, tiroir, ventouse), les actionneurs

pneumatiques (vérins linéaires, vérin rotatif, générateur de vide), les actionneurs électriques

(motoréducteur à courant continu, moteur asynchrone triphasé), les capteurs tout ou rien (à commandes

mécanique, à commande magnétique, inductifs, de sécurité), des capteurs analogiques et jauges de

contraintes.

Les effecteurs, actionneurs et capteurs assurent trois fonctions :

transfert des bocaux : plateau entraîné par moteur asynchrone piloté par variateur et convoyeur

entraîné par motoréducteur à courant continu,

distribution des capsules : par vérin pneumatique linéaire,

vissage de la capsule sur le bocal : par générateur de vide, vérins linéaire et rotatif. Les capteurs tout ou rien contrôlent la présence du produit et la position des actionneurs.

Les capteurs analogiques et les jauges de contraintes permettent d'analyser sur micro-ordinateur les

paramètres de fonctionnement du système.

DESCRIPTION DE LA PARTIE COMMANDE

Disposée dans un coffret, la partie commande intègre les organes de commande (disjoncteur, contacteur

et relais, automate programmable). Elle est équipée d'un automate TSX 37 programmé sous automgen et

d’une prise permettant de le connecter sur un micro-ordinateur.

Le pupitre est placé en face avant du coffret électrique, il regroupe les commandes et signalisations.

Traitement séquentiel et combinatoire Le fonctionnement du système permet d'étudier les fonctions de base de la logique programmée

(hiérarchisation, temporisation, forçage).

Traitement analogique et asservissement (pour la version instrumentée) Deux bras de couple équipés de jauges de contraintes et de dynamos tachymétriques permettent de

contrôler en temps réel sur PC les couples et les vitesses d'entrée et de sortie du mécanisme

indexeur.

Le motoréducteur du plateau est pilotable en vitesse par une régulation P.I.D. effectuée sur PC. Les

paramètres de la régulation sont modifiables et permettent d'expérimenter en fonctionnement réel

les incidences des différents gains et l'optimisation des constantes.

Partie commande

disposée dans un

coffret électrique

Partie opérative

disposée derrière

des protecteurs

translucides

Châssis aluminium

Capsuleuse de bocaux I N D E X A

RAVOUX automatismes 808-02-A-17 Page 5

SECURITE D'UTILISATION

Protecteurs fixes translucides sur la partie opérative.

Protecteur mobile translucide avec capteur de sécurité.

Arrêt d’urgence au poste opérateur.

Les circuits de sécurité sont traités en logique câblée avec redondance et auto-contrôle des contacts à ouverture.

Conformité à la réglementation européenne sur la sécurité des machines (attestation de conformité

fournie).

L'intégration de protecteurs translucides offre une parfaite sécurité d’utilisation et une excellente vision de fonctionnement, tout en préservant une large accessibilité aux organes.

II/ CARACTERISTIQUES TECHNIQUES

FICHE TECHNIQUE

Encombrement : L 1,8 m * P 0,8 m * H 0,9 m

Masse : 180 kg

Tension d’alimentation : 230 Vac 50 Hz

Puissance maximale : 1.2 kW

Alimentation pneumatique : 6 bars

Consommation maximale : 15 litres/minute

Productivité : environ 800 bocaux/heure

Capsuleuse de bocaux I N D E X A

RAVOUX automatismes 808-02-A-17 Page 6

LISTE DU MATERIEL

REP ACTIONNEUR FONCTION

1 Vérin simple effet Blocage du flacon sous la tête de vissage

2 Vérin double effet Positionnement de la capsule sous la tête de vissage

3 Vérin double effet Descente / Montée de la tête de vissage

4 Vérin rotatif Vissage de la capsule sur le bocal

5 Venturi Prise de la capsule par la tête de vissage

6 Moteur asynchrone triphasé Entraînement rotatif du plateau

7 Moteur à courant continu Convoyage linéaire des bocaux

REP CAPTEUR FONCTION

8 Détecteurs à commande mécanique

Présence bocal à l'entrée du plateau,

Présence bocal au poste de vissage,

Présence bocal en sortie du plateau

9 Détecteurs à commande magnétique Fins de course des vérins pneumatiques linéaires

10 Détecteurs inductifs Détection butées du vérin rotatif

Détection fin de rotation du plateau

11 Vacuostat Détection capsule prise

REP INSTRUMENTATION FONCTION

12 Jauges de contrainte Mesure des couples transmis par le mécanisme indexeur

13 Dynamos tachymétriques Mesure des vitesses de rotation transmises par le mécanisme

indexeur

6 10

13

2

12

5

4

10

7

1

3

8

11

9

13

8

9

Capsuleuse de bocaux I N D E X A

RAVOUX automatismes 808-02-A-17 Page 7

III/ INSTRUMENTATION

Il est intéressant de contrôler un certain nombre de paramètres de fonctionnement de la machine,

notamment au niveau de la croix de Malte qui est soumise à un fonctionnement cinématique particulier.

Deux bras de couple équipés de jauges de contraintes et de dynamos tachymétriques permettent de

contrôler en temps réel sur PC les couples et les vitesses d'entrée et de sortie du mécanisme indexeur.

Le moto réducteur du plateau est pilotable en vitesse par une régulation P.I.D. effectuée sur PC. Les

paramètres de la régulation sont modifiables et permettent d'expérimenter en fonctionnement réel les

incidences des différents gains et l'optimisation des constantes.

Collecteur tournant

Traitement sur PC

Enregistrement

Codage

Commutation

Couple

Déformation des jauges

Pont de Weston

Amplificateur Alimentation

Vitesse de rotation

Dynamo tachimétrique

E2

C

R

e U

E

Ω

Capsuleuse de bocaux I N D E X A

RAVOUX automatismes 808-02-A-17 Page 8

2 dynamos tachymétriques,

1 filtre.

MESURE DES VITESSES DE ROTATION ET DES COUPLES TRANSMIS PAR LA CROIX DE MALTE

La croix de Malte est soumise à un fonctionnement cinématique particulier. On la modélise afin de

déterminer son comportement cinématique et dynamique puis on vérifie les résultats de cette

modélisation dans une approche expérimentale. Ces résultats peuvent être représentés sur un simple

tableur ou sur le logiciel MECAPLAN.

L’acquisition des mesures de vitesses réelles et de couples est effectuée sur PC par l’intermédiaire de

capteurs qui équipent la croix de Malte :

La mesure des vitesses s'effectue par l'intermédiaire de :

La mesure des couples s'effectue par l'intermédiaire de :

Collecteur

Croix de Malte

Amplificateur

Maneton

Jauge de contrainte

Filtre

Dynamo tachymétrique

2 jauges de contrainte, 2 amplificateurs de bras de jauge,

2 collecteurs, 1 filtre.

Capsuleuse de bocaux I N D E X A

RAVOUX automatismes 808-02-A-17 Page 9

Amplificateur

24 VDC Collecteur Tournant

Dynamo Tachymètrique

Jauges de contraintes

Jauges de contraintes

Filtre RC

PC avec carte d’acquisition

Câble

MANETON

CROIX DE MALTE

CHAÎNE D’ACQUISITION

Dynamo Tachymètrique

Collecteur Tournant

24 VDC

Amplificateur

Capsuleuse de bocaux I N D E X A

RAVOUX automatismes 808-02-A-17 Page 10

REGULATION PID

La vitesse du moteur de plateau est variable et peut-être asservie à une consigne externe. Cette vitesse est

mesurée par une dynamo tachymétrique reliée à la carte d’acquisition PC.

L’applicatif informatique fourni avec le système intègre un correcteur P.I.D et permet de régler de façon

indépendante chaque correcteur proportionnel, intégral et dérivé.

On peut ainsi visualiser en temps réel sur PC le comportement du système soumis à des consignes et

sollicitations diverses, et vérifier expérimentalement l’incidence des différents correcteurs sur le

comportement d’un système réel.

PC Variateur

Consigne

Moteur Dynamo

SCHEMA DE PRINCIPE

Capsuleuse de bocaux I N D E X A

RAVOUX automatismes 808-02-A-17 Page 11

NOUVEAUX APPLICATIFS INDEXA

Les applicatifs Indexa Labview sont disponibles sur CD n° 1055023, avec un boîtier d’acquisition sur port

USB modèle 191-000.

Acquisition de vitesses,

couples et puissances Identification du système

Régulation PID Visualisation et exploitation

Capsuleuse de bocaux I N D E X A

RAVOUX automatismes 808-02-A-17 Page 12

rue de l’Industrie Z.I. Vichy Rhue 03300 CREUZIER LE VIEUX Tel 04 70 97 48 62 Fax 04 70 96 09 33

www.ravoux-automatismes.fr : contact@ravoux-automatismes.fr