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1- Présentation générale :

Le bras manipulateur pneumatique SCHRADER BELLOWS peut être constitué de plusieurs éléments

modulaires :

- base rotative,

- unités de translation rectiligne,

- poignet rotatif,

- pince.

� L’aspect modulaire du bras permettra son adaptation à l’environnement technique et permettra

de remplir ses fonctions de manipulation de pièces ou de produits (chargement/déchargement

d’unité de production automatisées souvent).

� Le circuit de puissance pneumatique permet son raccordement, au réseau 6/8 bars. Chacun des

actionneurs (vérins double-effet) est alimenté et commandé par des distributeurs 5/2 ou 4/2 à

commande électropneumatique. (bistables et/ou monostable suivant les équipements – voir bilan

défini page 7)

� Chacun de ses axes est équipé de capteurs inductifs raccordés sur les ENTREES d’un API. (voir

bilan défini page 6).

� Afin de s’adapter à des configurations multiples, les paramètres des différents mouvements

sont réglables : (amplitude des mouvements, vitesse et efforts développés, amortissements fin

de course…..).

3- Organisation de la partie Opérative : LE MANIPULATEUR SE COMPOSE:

� une embase rotative, fixée sur le

lieu d’implantation et dont la fonction

est de déplacer la pièce saisie en

rotation (Rz) d’axe vertical (O z )

� une unité d’élévation, fixée sur la

partie mobile de l’embase rotative et

dont la fonction est de déplacer la

pièce saisie en translation (Tz) d’axe

vertical (O z )

� une unité linéaire, fixée sur la

partie mobile de l’unité d’élévation et

dont la fonction est de déplacer la

pièce saisie en translation (Tx) d’axe

horizontal (O x )

� un poignet rotatif dont la fonction

est d’orienter la pièce saisie en

rotation (RX) d’axe (O x ).

� une pince dont la fonction est de

saisir ou déposer la pièce à manipuler.

L’ensemble constitue un

bras manipulateur à 3

axes.

Z

X Y

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Analyse fonctionnelle du système :

I.1. Système isolé : Manipulateur + Pupitre + Les divers interfaces + Partie commande

I.2. Inventaire des composants significatifs de l’environnemnt et fonctions d’usage

Le codage des fonctions : FP pour fonction principale

Fc pour fonction complémentaire

Fonction Désignation Composants

Fc 1 Commander le départ du cycle travail de la machine. Machine

Fc 2 Traiter l’information sur les états de la machine.

Fc 3 S’adapter à la forme de la pièce.

Pièce Fc 4 Permettre le mouvement de la pièce entre deux points donnés selon la trajectoire donnée.

FP1 Saisir / relâcher la pièce.

Fc 5 Situer la pièce par rapport aux surfaces de MIP du dispositif de prise de pièce. Dispositif de prise de pièce

Fc 6 Se situer par rapport à la pièce mise en position par l’élément de stockage amont. Stockage Amont

Fc 7 Traiter l’information sur l’état du stockage amont (présence pièce).

Fc 8 Se situer par rapport à la position de l’élément de stockage aval. Stockage Aval

Fc 9 Permettre la liaison du système avec le bâti du poste de travail. Bâti du poste

Fc 10 Permettre à l’opérateur le pilotage du poste. Opérateur

Fc 11 Assurer la sécurité de l’opérateur.

Fc 12 Permettre la programmation du poste. Programmeur

Fc 13 Permettre au régleur le réglage des courses et des trajectoires. Régleur

Fc 14 Recevoir l’énergie électrique. Energie Electrique

Fc 15 Assurer le fonctionnement de la P.C. et des interfaces à partir de l’énergie électrique.

Fc 16 Recevoir l’énergie pneumatique. Energie Pneumatique

FP2 Assurer le déplacement de la pièce à partir de l’énergie pneumatique

I.3. Représentation graphique :

Manipulateur

SCHRADER

Energie

Pneumatique Pièce

Machine

Opérateur

Prise de pièce

Stockage Amont

Bâti du poste

Stockage Aval

Programmeur

Régleur

Energie

Electrique

Fc1 Fc2

Fc3 Fc4

Fc5

Fc6

Fc7

Fc8

Fc9 Fc10

Fc11

Fc12

Fc13

Fc14

Fc15

Fc16

FP 2

FP 1

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I.5. FONCTION GLOBALE :

I.6. LES CHAINES D’ENERGIE ET D’INFORMATION :

Bras manipulateur SCHRADER

Consignes opérateur Programme PC

Energies

Pièce

en position initiale

DEPLACER

une pièce dans l’espace Pièce en

position finale

Informations d’état (positions atteintes)

Réglages

A-0

API (TSXxx)

Traiter

API TSXxx

Acquérir : Interface d’Entrées

Communiquer: Interfaces de SortieS

Déplacer une pièce : Axes OX-OY-OZ

Pièce en position finale

Distribuer Distributeurs pneumatiques

Alimenter Raccords pneumatiques

Convertir Vérins pneumatiques

Transmettre Pignon crémaillère / Biellettes ….

Pièce en position initiale ORDRES

Compte-rendus « positions pièce et/ou des effecteurs »

Consignes opérateur

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I.7. ANALYSE FONCTIONNELLE TECHNIQUE.

Diagramme FAST partiel « déplacer une pièce en rotation RZ »

Deplacer une pièce en

ROTATION (RZ)

Commander le

mouvement

Traiter les

informations

Automate Programmable

Industriel (API)

Distribuer l'énergieDistributeur 5/2 bistable

à commandes

électropneumatiques.

Produire le

mouvement de

rotation

Convertir l'energie

pneumatique en

energie mecanique

2 Vérins pneumatiques

Transformer le

mouvement1 Pignon-2 cremaillères

Guider le

mouvement

Roulement à billes et à

rouleaux coniques

Detecter les

positionsAccoster les positions

de fin de course

Amortisseurs de fin de

course

Definir les positions

de fin de courseButées reglables

Acquerir les positions

de fin de course

Capteurs inductifs

bah et bh

Solutions constructives

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BILAN ET AFFECTATION DES ENTREES DE L’API (TSX-17)

SYMBOLE Adresse API Mnémoniques DESIGNATION

Arrêt d'urgence

I0 Au

ARRET d’urgence (contact à ouverture commande

manuelle coup de poing à impulsion)

I1 pf

Capteur inductif « détection position pince

fermée »

I2 ph

Capteur inductif « détection position poignet (ou

pince) tourné sens Horaire»

I3 pah Capteur inductif «détection position poignet (ou

pince) tourné sens Anti-Horaire »

I4 br

Capteur inductif « détection position bras Rentré»

I5 bs

Capteur inductif «détection position bras Sorti»

I6 cr

Capteur inductif «détection position colonne

Rentrée»

I7 cs

Capteur inductif «détection position colonne

Sortie»

I8 bh

Capteur inductif : détection position base rotative

"sens Horaire"

I9 bah

Capteur inductif : détection position Base rotative

"sens Anti-Horaire"

I10 Dcy

Bouton poussoir « Départ Cycle »

I11 Init

Bouton poussoir « d’initialisation »

Commutateur A 2 positions Auto-manu

I12 Auto/Manu

Commutateur de mode « Automatique / Manuel »

(auto et /auto=manu)

I13 Bp bh

Bouton poussoir rotation base sens horaire (sens

R+)

I14 Bp bah

Bouton poussoir rotation base sens Anti-horaire

(sens R-)

Mêmes symboles

I15 bp mc

Bouton poussoir « montée colonne »

I16 bp dc

Bouton poussoir « descente colonne »

I17 bp sb

Bouton poussoir « sortie bras »

I18 bp rb

Bouton poussoir « rentrée bras »

I19 bp ph

Bouton poussoir « rotation poignet sens horaire »

I20 bp pah

Bouton poussoir « rotation poignet sens Anti-

horaire »

I21 com fp

Commutateur pupitre « fermeture pince »

I22 Réarm ou

"pp"

Commutateur 2 positions (accrochage) "réarmement"

ou « pp » (présence pièce) suivant TP.

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BILAN ET AFFECTATION DES SORTIES DE L’API (TSX-17)

ACTIONNEUR

PREACTIONNEUR Adresse API Mnémonique

FONCTION SUR EFFECTEUR

Vérin rotatif double effet

O0 R+ TOURNER base rotative sens HORAIRE

Dist 4/2 bistable

O1 R- TOURNER base rotative sens ANTI-HORAIRE

VERIN double effet O2 C+ MONTER la colonne

Dist. 4/2 BISTABLE O3 C- DESCENDRE la colonne

VERIN double effet O4 T+ SORTIR le bras

Dist. 4/2 BISTABLE O5 T- RENTRER le bras

VERIN double effet O6 P-AH TOURNER poignet sens Anti-Horaire

Dist. 4/2 BISTABLE O7 P+H TOURNER poignet sens Horaire

VERIN simple effet

Dist. 3/2 MONOSTABLE O8 FP FERMER la pince

VOYANT 24V VERT O10 VREF ALLUMER voyant de référence.

LES UNITES ROTATIVES DU MANIPULATEUR SCHRADER:

RAPPEL DES SENS DE ROTATION ET DES CAPTEURS DE CONTROLE DES POSITIONS.

R+

bh (I8)

R-

bah (I9)

Poignet sens Horaire

I2

I3

Poignet sens Anti-Horaire

P-AH

P+H

Base sens Horaire

Base sens Anti-Horaire

Poignet

rotatif

BASE

ROTATIVE