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Zitiervorschau

ANAS ZOUARI

ISET BIZERT

Présenter au Département : Génie Mécanique

MINISTEREDEL’ENSEIGNEMENTSUPERIEURETDELAREC HERCHESCIENTIFIQUEDIRECTIONGÉNÉRALEDESÉTUDE STECHNOLOGIQUES InstitutSupérieurdesÉtudesTechnologiquesdebizert

Réaliser par : zouari anas Encadrer par : Mr. Amine Ferchichi Rapport du stage du :01/07/2021 au 29/07/2021 Organisme d’accueil : Usine Safia Adresse : Citer Safia 2 El ksour (Kef). Tel / Fax :…………….

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Année universitaire :

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Remerciement Avant tout développement sur cette expérience professionnelle, il apparait opportunité de commencer ce rapport de stage par des remerciements, à ceux qui m’ont beaucoup appris au cours de ce stage, et même à ceux qui ont eu la gentillesse de faire de ce stage un moment très profitable. Je remercie l’ensemble des employés du SAFIA pour les conseils qu’ils ont pu me prodiguer au cours de cette période. Avec sa je remercier mes parents qui m’encouragent à mes études et m’encouragent à resitue dans ma vie. Et aussi je n’oublier pas l’occasion de remercier mes enseignants de l’institut supérieur des études technologies (Iset bizert ) et je tiens remercier les nombres des jurys qui vont jurer ce travail.

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SOMMAIRE

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Liste de figures Figure 1-1 : Implantation des différentes unités SOSTEM………………………….………. 3 Figure1-2 : l’organigramme de l’usine………………………………………..………...….... 4 Figure 1-3 : Chaine de fabrication des bouteilles en verre…………………………………….5 Figure 1-4 : Dépalettiseur…………………………………………………………….….…... 6 Figure 1-5: Décaissage……………………………………………………………….….…... 7 Figure 1-6 : Laveuse a soude ……………………………………………………………….. 7 Figure 1-7 : Machine laveuse acide…………………………………………………………. 8 Figure 1-8 : Mireuse électrique ............................................................................................. 8 Figure 1-9 : Soutireuse et capsuleuse………………………………………….………....… 10 Figure 1-10: Etiqueteuse………………………………………………………….....…..…. 11 Figure 1-11: Dateuse……………………………………………………………….…......... 12 Figure 1-12 : Encaisseuse…………………………………………………………….………12 Figure 1-13 : Palettiseur……………………………………………………………..……… 13 Figure 2-1 : Vérin a simple effet……………………………………….……………..……. 14 Figure 2-2: Vérin double effet…………………………………………….……….....……. 14 Figure 2-3: Fonction globale de capteur………………………………………..………...... 14 Figure 2-4:Capteur capacitifs…………………………………………………..……..…..... 15 Figure2-5: Capteur photo électrique…………………………………………….…………. 15 Figure2-6: Système de proximité……………………………………………..……..……... 16 Figure2-7: Frein à bande……………………………………………………..………..….... 16 Figure2-8 : Frein à sabot……………………………………………………..………..….... 17 Figure2-9 : Frein à tambour…………………………………………………..…………….. 17 Figure2-10 : Frein à disque…………………………………………………..……………... 17 Figure2-11 : Frein moteur…………………………………………………..……….…….... 18 Figure 3-1 : Modélisation du système niveau A-0……………………………………...…… 24 Figure3-2: Représentation graphique de l’expression de besoin…………………………… 25 Figure3-3 : Diagramme PIEUVRE………………………………………………………….. 25 Figure 3-4 : Histogramme des fonctions de service………………………………………….27 Figure 4-1: Solution…………………………………………………….……………...……. 32

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Figure 4-2: Vérin simple effet……………………………………………………………..... 32 Figure 4-3 : Barriere photo cellule………………………………………………………...... 33 Figure4-4: Contact interrupteur………………………………………………………...…… 33 Figure 4-5 : interrupteur……………………………………………………………...…....... 33 Figure 4-6 : Schéma de la solution………………………………………………..………… 34 Figure 4-7 : Effort appliqué sur la dent de la Chappe…………………………………..... 35 Figure 4-8 : Résistance au cisaillement de vis de fixation du vérin……………….….….. 36 Figure 4-9 : Résistance des vis d’accouplement………………………………………..…. 37 Figure 4-10 : Résistance de vis de guidage………………………………………………..... 39 Figure 4-11: Machine avant……………………………………………………………........ 40 Figure 4-12: Machine après……………………………………………………………….... 41 Figure 4-13: Détaille……………………………………………………………….……..… 41

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Liste de tableaux Tableau3-1: caractérisation des fonctions du service…………………….………………… 26 Tableau 3-2 : tableau des barèmes de comparaison……………………………………….. 26 Tableau 3-3 : Hiérarchisation des fonctions de service…………………………….......… 27

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Introduction générale Pour réussir, il faut que les sociétés équipent leurs chaines de production des moyens sophistiqués. Cela seul ne suffit pas, si la stratégie de maintenance appliquée n’est pas à la hauteur des investissements. Souvent quand la maintenance d’un équipement devient couteuse, on se trouve dans l’obligation de l’abandonner ou de lui apporter des modifications afin de résoudre le problème dont il souffre. Le choix de modifier un système au lieu de l’abandonner au profit d’un nouveau système est souvent difficile à prendre rares de peur d’entrainer dans ce défi pour réussir. Une grande société se doit de s’équiper de chaines de production avec des moyens sophistiques pour cette raison la société SAFIA«AIN MIZEB KSOUR » est l’une des sociétés tunisiennes qui s’est engagée à améliorer ses chaines de production. Dans ce cadre la société SAFIA nous a proposé un projet intitulé : système antichute. Notre est l’étude et la conception d’un système antichute afin de minimiser les accidents de travail et la perte des bouteilles pendant l’opération d’encaissage ou de décaissage. Ce système de sécurité, doit permettre à l’utilisateur de bloquer la porte ventouse à une position pour protéger les bouteilles des chutes et en assurant la sécurité de l’opérateur suivant les normes correspondantes. Ce travail se compose de quatre chapitres : 1. Présentation de la société d’accueille 2. Etude Bibliographique 3. Analyse Fonctionnelle 4. Etude et conception d’un système antichute Ce travail est achevé par une conclusion générale et quelques perspectives.

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Chapitre 1:Présentation de la société

I.

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I. Société SOSTEM : Le secteur des eaux minérales se développe et attire de plus la société privée. Sous le monopole total de la société de la station thermale et des eaux minérale (SOSTEM) jusqu’à 1989, les entreprises privées naviguent désormais sur ce jeune secteur. La capacité de production des 15 sociétés présente sur la marché ne cesse de s’accroitre en nombre d’unités pour atteindre actuellement une moyenne de 260 000 bouteilles / heure. La société frigorifique et brasserie de Tunis détient néanmoins la majorité des parts du marché avec environ 70% du marché. S’introduisant au départ par la détention de 42% du capital de la société MARWA, le groupe rachète en 2003 la SOSTEM et ses marques SAFIA, eaux minérale plate et GARCI, eaux minéral gazeuse. La vente des eaux conditionnée a quadruplé en l’espace de 10 ans, passant de 95 millions en 1995 à 368 millions en 2005. Mais cette hausse ne concerne que le marché local, car les exportations ne représentaient encore que 1% environ de la production en 2004. (Source, API). C’est la société des stations thermales et des eaux minérales qui se trouve Tunis 7 rue Tourcoing. Cette société, étatique, a été créée en 1967 et par la suite à l’implantation de ses différentes unités qui sont présentées à la figure suivante.

SOSTEM

SAFIA 1

SAFIA 2

OKTER

GARCI

MELLITI

MARWA

Figure 1-1 : Implantation des différentes unités SOSTEM

KRISTALINE

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II. SAFIA 1 : SAFIA est la première marque à se lancer sur le marché tunisien des eaux minérales. Promulguant la notion de noblesse, d’or et de pionnier. Elle l’emploie parfaitement dans sa communication son renom et ses médailles raflées dans les compétitions internationales. Elle se crée une position différenciée dans l’esprit des consommateurs pour une concurrence encore inexistante. L’émergence d’une forte rivalité médiatique des nouvelles marques oblige l’ambassadrice des eaux à faire un coup de lifting majeur avec un changement de logo, de slogan et de ses codes couleurs qui passent au rose et blanc. Voulant garder une image privilégiée, SAFIA veut transmettre une image de luxe et le fait entre autres par l’affichage de son produit qu’en bouteilles en verre et communique rarement par le biais des bouteilles plastiques. C’est une usine qui a été implanté à EL-KSOUR (AIN MIZEB) en 1968. Sa présentation est décrite par l’organigramme suivant :

Directeur de l’usine

Commercial

Administration

Production

Magasin

Chaine PET

Laboratoire

Chaine verre

Figure1-2 : l’organigramme de l’usine

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III. Les principales étapes de remplissage des bouteilles sont :

Convoyeur à rouleau

Décaisseur

Dépalettiseur

Laveuse

Laveuse

(Acide)

Convoyeur à chaine

(Soude)

Convoyeur à rouleau

Mireuse Electronique Contrôle électronique

Sous tireuse et Capsuleuse Contrôle électronique

Étiqueteuse

Palettiseur

STOCKAGE Figure 1-3 : Chaine de fabrication des bouteilles en verre

Encaisseuse

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1. Dépalettisation : Elle est destinée pour décharger les palettes d’embouteilles verre (emballage sale). La palette entrant par un convoyeur à rouleau et par l’intermédiaire de deux capteurs de centralisation palette. L’élévateur prise les couches l’une après l’autre et la dépose sur la table de transfert vers les convoyeurs à chaines.

Figure 1-4 : Dépalettiseur

2. Décaissage Elle permet de vider les caisses d’emballage sale sur la table de déchargement par l’intermédiaire d’une tête porte ventouse qui prise et dépose les bouteilles pneumatiquement. *Les convoyeurs à chaine : pour transporter les bouteilles vers la laveuse.

NB : Les chaines sont synchronisées automatiquement par des capteurs ou photocellule en communication avec des variateurs ou des convertisseurs de fréquence afin de minimiser les frottements mécaniques et dégât matériel.

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Figure 1-5 : Décaissage

3. Lavage des bouteilles en verre :

3-1 Laveuse (AKOMAG) : Permet le cycle de lavage en plusieurs stations de trempages 1ér, 2éme, 3éme avec la soude caustique, la vapeur haute degré de température 80°C et sous une pression de 10 bars et eau chaude, tiède et froid pour le dernier rinçage.

.

Figure 1-6 : Laveuse a soude

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3-2 Laveuse (OMECAL) : Elle ale même principe que la laveuse OMECAL mais le rinçage par l’acide chlorhydrique 90° et l’eau mais sans vapeur pour obtenir la bonne qualité de rinçage.

Figure 1-7: Machine laveuse acide

4. L’inspection électronique : Permet la détection des bouteilles non conformes, casses, col des bouteilles ou tarasses, elle fait l’éjection par des petits vérins en série. Il a un contrôle visuel par deux agents mireurs montées en série sur le convoyeur à chaine

Figure 1-8 : Mireuse électrique

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5. Soutirage et capsulage : Elle fait le remplissage des bouteilles par l’eau minéral en même temps elle fait capsuler les bouteilles.

a. Poste de soutireuse : elle est composée par deux vis sans fin   

40 becs (roue de remplissage) Une cuve d’eau Une roue d’entrée / central et sortie

b. Poste de capsuleuse : elle est composée de :    

8 têtes pour maintenir les bouchons jusqu’au col de la bouteille. Un distributeur de bouchon métallique (capsule) pour le bien orienté. Un rail de chargement menu d’une étoile pour bloquer les bouchons a l’envers (canal capsule). La soutireuse est entraînée par une moto réductrice 3~ de puissance 3Kw, la transmission de mouvement est assurée par le système poulie croie.

NB : Le système de remplissage et commander par une vanne modulante par des capteurs sonde du contrôle niveau raccorde électroniquement par un niveau mètre électronique synchroniser à l’automate.

Programme

E.P

E.E

Bouteille vide et Sans bouchon

Bouteille remplie

Remplir et Bouchonner les bouteilles

et bouchonnée

Bruit

Soutireuse et capsuleuse

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Figure 1-9 : Soutireuse et capsuleuse

6.

Etiqueteuse :

C’est une machine destinée pour mettre l’étiquette sur la bouteille.

Programme

E.P

E.E

Bouteille sans étiquette

Bouteille avec

Mettre l’étiquette

étiquette

Sur la bouteille Bruit

Étiqueteuse

Cette machine est composée par : 

Un groupe d’étiquetage entraîné par un moteur synchrone 3 ~, la transmission de mouvement est assurée par une roue dentée (engrenage).



Une colonne centrale supérieure pour maintenir les bouteilles.

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Une colonne centrale inférieure est composée des sellettes pour permettre la rotation de la bouteille.



2 vis sans fin.



2 étoiles entré/sorties.



2 Magasin étiquette (le colorent, 2eme la grande étiquette pour 90 cl).

Figure 1-10 : Etiqueteuse

7. Dateuse : C’est une machine programmable qui fonctionne avec l’encre menue de solvant. Elle permet l’injection de la date et l’heure de la production et la date limite de consommation de l’eau, après avoir détecté la présence d’une bouteille via un capteur inductif.

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Figure 1-11: Dateuse

8. Encaissage : C’est la dernière étape de production, une machine appelée encaisseuse met les bouteilles dans des caissiers pour les transporter au magasin.

Figure 1-12 : Encaisseuse

9. Palettisation : Elle permet de prise les couches en huit caisses par l’élévateur et amenant vers la palette en plastique sur le convoyeur à rouleau jusqu’à quatre couches / palette. Le palettiseur est composé par :

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 Pousseur rongé  Un élévateur couche  Une table de déposer  Un convoyeur palette Chaque mécanisme est entraîné par un moteur électrique 3 ~ a deux vitesses de marches 1000 tr /mn.

Figure 1-13 :

Palettiseur

Problématique A l’usine SAFIA l’embouteillage commence par la dépalettisation des caisses de bouteille en verre vides et les mettre sur un premier convoyeur à chaine. Pour vider les caisses une décaisseuse est mise en place dont le rôle est de vider les caisses et déplacer les bouteilles vides dans un deuxième convoyeur a chaine. Pour garantir une bonne propreté des verres, ces bouteilles subissent deux types de lavages successifs et différents : le premier une solution basique l’eau et de soude(NAOH) pour garantir une propreté, et stérilisation des bouteilles et le deuxième un lavage avec l’eau chaude. Pour assurer la bonne qualité des bouteilles, une mireuse d’inspection mis par la suite qui a pour but d’élimines les bouteilles défectueuses, mal lavées ébréchées et qui présente des déformations et cassures au niveau des bagues et des fonds.

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Par la suite, les bouteilles seront remplies par la soutireuse après d’être stérilisés une autre fois par les lampes UV. A la sortie de la soutireuse les bouteilles seront fermées par des capsules métalliques via une capsuleuses. Suivie par deux opérations, l’étiquetage, c’est l’opération qui consiste à coller des étiquettes (qui contiennent des renseignements sur le produit). Et la dateuse qui se fait avec le dateur qui est une machine programmée dont le rôle est d’imprimer la date sur les capsules des bouteilles remplies. L’étape suivante de production est l’encaissage, cette opération consiste à mettre les bouteilles dans des caisses. Et la dernière étape consiste à mettre les caisses sur des palettes en plastique d’une façon bien organisée sous forme de quatre couches chacune rangée de quatre caisses *deux, enfin le chargement de ces palettes sur camion. Notre travail est focalisé sur la protection des conducteurs machine et assurer la sécurité des collaborateurs et du machines à travers un système antichute des bouteilles en verre de l’encaisseuse et de décaisseuse, et aussi une porte de sécurité à chaque machine. Pour l’année 2019 :  1/3 des accidents sont dus de décatisseuse et encaisseuse  Augmentation de taux d’accidents cette année par rapport les années précédente.  Cause des accidents :  Problème mécanique : dysfonctionnement du groupe frein.  Problème électrique : problème au niveau de commande des freins. L’objectif de ce projet est la réalisation d’un système de surveillance afin de garantir la protection du conducteur machine.

Cahier des charges Le système à concevoir doit permettre à la société de résoudre les problèmes suivants :  Chutes des bouteilles dans la phase d’encaissage et de décaissage  Accidents des opérateurs lors des interventions sur la machine. Notre travail consiste à faire l’étude et la conception d’un système antichute qui permet de :  Eviter la chute des bouteilles du système porte ventouse  Assurer la sécurité de l’opérateur et la sécurité du système  S’adopter à l’environnement  S’adopter à l’énergie disponible (électrique, pneumatique)

ANAS ZOUARI  Avoir un prix acceptable (maximum 1000DT).

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Chapitre 2: Etude bibliographique

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I. Introduction : Dans ce chapitre on s’intéresse dans une première partie à l’importance de sécurités dans les usines puis les différents types des vérins et les capteurs de détections, et enfin l’étude bibliographique des différents types des freins et des systèmes d’entrainement.

II. La sécurité : 1.

Sécurité dans l’usine :

 Sécurité et performance vont de pair, Cela a toujours été le cas dans le monde de l’industrie et l’est encore davantage dans celle qui se profile, l’industrie où l’environnement de travail évolue sans cesse et les exigences augmentent constamment. L’amélioration continue passe donc aussi par l’analyse, la prévention et le traitement des risques de diverses natures qui guettent les organisations.  Dans la gestion des entreprises, la sécurité industrielle, au sens large, consiste de façon générale à garantir la sécurité des biens, des personnes et également la pérennité de l'entreprise.  Il s'agit alors de concilier les exigences de rentabilité à court terme, avec les exigences de sécurité des biens et des personnes visant à réduire les risques, sur le plan environnemental, social, économique, générés par l'activité de l'entreprise sur un plus long terme, pouvant affecter ses parties prenantes.

2.

la sécurité des collaborateurs :

 Dans l’industrie, quelle que soit la stratégie d’amélioration continue mise en place et appliquée, cette dernière comporte un volet incontournable qui est celui de la sécurité.  Il est, en effet, inconcevable pour une entreprise de fonctionner normalement et, a fortiori, de vouloir être performante, sans prendre en compte les risques potentiels associés à son activité.  Cela concerne tout d’abord la sécurité des opérateurs et du personnel en général. Il est indéniable qu’en faisant en sorte que l’environnement de travail soit à l’abri de tout danger (chute d’objet, chute de l’opérateur lui-même, exposition à des substances ou émanations toxiques, risque d’électrocution, etc.), on peut réduire les accidents de travail et donc l’absentéisme. Or, l’on sait que cet absentéisme est l’un des pires ennemis de la performance et un puissant frein à l’amélioration continue. D’autre part, on ne peut demander à l’opérateur d’être productif et de se sentir totalement impliqué dans sa mission s’il ne se sent pas en sécurité.

III. Les vérins : Le vérin pneumatique est un actionneur qui réalise le mouvement de translation à partir d’une source d’énergie pneumatique.

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1. Vérin à simple effet : La pression exercée par le fluide, air ou huile, n’est distribuée que d’une seule cote du piston. Le rappel du piston est assuré par un ressort ou par une sollicitation extérieure.

Figure 2-1 : Vérin a simple effet

2. Vérin double effet : La pression s’exerce par le fluide, air ou huile, est distribuée alternativement de chaque côté du piston.

Figure 2-2: Vérin double effet Le choix du vérin consiste à déterminer sa section exacte convenable avec l’effort de la charge à vaincre et sous la pression adoptée du système.

IV. Les capteurs : Un capteur transforme une grandeur physique en une grandeur normée, généralement électrique, qui peut être interprétée par un dispositif de contrôle commande.

Grandeur physique (T, P, m...)

Capteur

Figure 2-3: Fonction globale de capteur

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1. Capteurs capacitifs : Les détecteurs capacitifs sont utilisés pour détecter sans contact des objets de toutes sortes. Contrairement aux détecteurs inductifs qui ne détectent que des objets métalliques, les détecteurs capacitifs permettent également la détection de matières non métalliques.

Figure 2-4:Capteur

2. Capteur Un

capacitifs 

photo

électrique :

détecteur

photoélectrique

réalise

la

détection d’une cible, qui

peut être un objet ou une

personne, au moyen d’un

faisceau lumineux. Ses deux

constituants de base sont

donc un émetteur et un récepteur

de lumière.

Figure2-5: Capteur photo électrique 

3. Capteur de proximité : L’émetteur et le récepteur sont regroupés dans un même boitier. Le faisceau lumineux, émis en infrarouge, est renvoyé vers le récepteur par tout objet suffisamment réfléchissant qui pénètre dans la zone de détection. La portée d’un système proximité est inférieure à celle d’un système reflex. Pour cette raison, son utilisation en environnement pollué est déconseillée.

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Figure2-6: Système de proximité

V. Les freins : Un frein est un système permettant de ralentir, voire d'immobiliser, les pièces d'une machine ou d'un véhicule. Dans le cas de mouvements la plupart des types de freins transforment l’énergie cinétique en énergie thermique par friction de pièces mobiles sur des pièces fixes, éléments qu'il faut refroidir. D'autres systèmes convertissent l’énergie cinétique en une autre énergie (par exemple électrique ou pneumatique), appelé freinage régénératif sur véhicule électrique. Enfin les freins à courant de Foucault servent à ralentir des pièces métalliques sans aucune friction.

1. Frein à bande : Une bande plus ou moins tendue, entoure et frotte sur la périphérie d'une pièce cylindrique en rotation. Souvent utilisé pour les trottinettes et les cycles d'entraînement.

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Figure2-7: Frein à bande

2. Frein à sabot ou frein à bloc : Le frein à sabot est constitué d'une pièce mobile, le sabot, qui vient s'appliquer sur la roue ou un dispositif qui en est solidaire. Il est encore employé, notamment dans les transports ferroviaires (frein automatique).

Figure2-8 : Frein à sabot

3. Frein à tambour : Le frein

à

tambour est

constitué

d'un cylindre à

l'intérieur

duquel

des mâchoires munies

de garnitures s'écartent pour réaliser le freinage. L'écartement est réalisé grâce à une came et ou des pistons, un système de compensation d'usure est intégré. Les mâchoires reviennent en position de repos grâce à un ressort.

Figure2-9 : Frein à tambour

4. Frein à disque :

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Frein industriel à disque pour toutes vos machines avec une force de freinage jusqu'à 42 kN.   Frein industriel à disque disposant d'un rattrapage d’usure automatique. Une large gamme de disques en fonte GS est disponible avec cette gamme de frein.

Figure2-10 : Frein à disque

5. Frein moteur : Afin d'éviter de trop solliciter les freins à friction (surtout dans les longues descentes, comme en montagne) et, en cas de système de freinage défaillant ou de surchauffe, on utilise le moteur de traction en frein moteur, technique qui consiste à utiliser la résistance du moteur lorsqu'il n'est plus alimenté en carburant afin de ralentir le véhicule.

Figure2-11 : Frein moteur

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Chapitre 3 : Analyse Fonctionnelle

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I. Introduction : On s’intéresse dans cette partie d’analyser le produit de manière systématique en l’examinant aussi bien de l’extérieur (AFB) que de l’intérieur (AFT) ce qui nous permet d’atteindre les objectifs suivants :  Déterminer le besoin à satisfaire  Positionner le système dans son environnement  Structurer et organiser la conduite du processus de conception.

II. Description globale du système : 1. Modélisation de système : Ordre de l’opérateur Réglage

Tête porte ventouse non bloquée

Tête porte ventouse bloquée

Système antichute Figure 3-1 : Modélisation du système niveau A-0

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III. Analyse fonctionnelle du besoin (AFB) : 1.

Définition et objectifs :

Avant d’aborder la recherche des solutions pouvant répondre au besoin de l’entreprise, il est indispensable d’analyser ce besoin. La méthode consiste à analyser le produit d’une manière systématique en l’examinant de l’extérieur afin de recenser les relations qu’il établit aves son environnement lors de son utilisation. Ce qui nécessite d’identifier, d’exprimer, de valider et de caractériser les fonctions de service.  Dresser le diagramme d’expression de besoin.  Dresser le diagramme PIEUVRE.  Dresser une liste des éléments d’environnement.  Déterminer les fonctions de service.  Caractériser les fonctions de service.

2.

Identification de la fonction de service :

2.1. Diagramme d’expression de besoin : A qui rend-il service ?

Sur quoi agit-il ?

Operateur

Tête porte ventouse

Système antichute

Dans quel but le système existe-il ? Bloquer la tête porte ventouse

Figure3-2: Représentation graphique de l’expression de besoin

2.2. Elément d’environnement :  Tête porte ventouse.  Opérateur.  Energie.  Sécurité.  Environnement.

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 Prix.

2.3. Diagramme pieuvre :

Opérateur

Tête porte ventouse FP1

FP2

Sécurité

FC2 Système antichute

Energie

FC3 FC1 Coût

Environnement

Figure3-3 : Diagramme PIEUVRE

2.4. Formulations des fonctions de service : FP1 : Permettra à l’utilisateur de bloquer la tête porte ventouse. FP2 : Assurer la sécurité de l’opérateur et la sécurité de la machine. FC1 :S’adopter à l’environnement de travaille. FC2 :S’adopter à l’énergie disponible (électrique, pneumatique). FC3 : Avoir un coût optimal.

2.5. Caractérisations des fonctions des services : Fonction FP1 : Permettra

l’utilisateur

de

bloquer la tête porte ventouse FP2 : Assurer la sécurité

de

Critère Niveau Type de blocage de la 3s porte ventouse

l’opérateur et la sécurité du système

Zéro accident

FC1 : S’adopter à l’environnement

Dimension

FC2 :

S’adopter

à

l’énergie

disponible FC3 : Avoir un prix acceptable

Flexibilité

0s

0

0

400 × 900

± 10 mm

encombrement maxi Niveau sonore maxi Electrique Pneumatique

60 dB 220 V 10 bars

Prix maxi

1000 DT

± 10 dB ± 10V ± 2bars ± 100 DT

maxi

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ISET BIZERT Tableau3-1: caractérisation des fonctions du service.

2.6. Hiérarchisation des fonctions de service : Toutes les fonctions de service doivent être validées mais on se trouve parfois obligé d’attribuer des priorités. Pour pouvoir hiérarchiser les fonctions de service. On utilise la méthode de tri croisé qui consiste à comparer les fonctions de service de point de vu importance selon l’utilisateur. On adopte le barème suivant pour la comparaison. Degré d’importance Note Equivalence 0 Légèrement supérieur 1 Moyennement Supérieur 3 Largement supérieur 5 Tableau 3-2 : tableau des barèmes de comparaison Le résultat de la hiérarchisation des fonctions de service est présent sous la forme d’un histogramme des souhaits qui résulte de la comparaison des différentes fonctions de service par la méthode du tri croise. FP2 FP2/1 FP2

FP1

FC1 FP1/5 FP2/5 FC1

FC2 FP1/1 FP2/3 FC2/3 FC2

FC3 FP1/3 FP2/5 FC1/1 FC2/1 FC3 TOTAL

POINTS 9 14 1 4 0 28

% 32.14 50 2.8 14.28 0 100

Tableau 3-3 : Hiérarchisation des fonctions de service 50 50 45 40 35

32.14

30 25

14.28

20 15 10

2.8

0

5 0

FP1

FP2

FC1

FC2

Figure 3-4 : Histogramme des fonctions de service.

IV. Analyse fonctionnelle technique (AFT) :

FC3

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On vise, à travers l’analyse fonctionnelle technique, à observer la manière selon laquelle le système rendre les services attendus. Pour atteindre cet objectif, nous menons une analyse intérieure du produit qui conduira à la définition des fonctions technique dont la conjugaison permet la réalisation des fonctions de service identifiées lors de l’AFB. Nous proposons d’utiliser l’outil FAST qui présente une méthode de représentation et d’analyse descendante en traduisant chaque fonction de service exprimé en langage utilisateur par une réunion des fonctions techniques exprimés en langage concepteur de plus en plus élémentaire.

1. FAST créatif des fonctions de service :

FP1 : permettre à l’utilisateur de bloquer la tête porte ventouse.

FP2 : assurer la sécurité de l’opérateur et la sécurité de la machine.

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ISET BIZERT Contacteur du frein 3.2.1. Détecter l’action freinage du système

1. Arrêter le moteur FP1: Permettre à l’utilisateur de bloquer la porte ventouse

3. Bloquer 2. Freiner le système

Bloqu er la tête porte vento use

A-0

Rappelle du ressort

Glissière prismatique 3.2.2. Guider le mécanisme en translation

2 axes parallèles cylindriques Système queue d’aronde Système en T

3.2. Bloquer le système par la chaine

Vérin électrique 3.2.3. Assurer le déplacement

3.2.4. Bloquer et débloquer le système Système antichute

Vérinhydraulique pneumatique Vérin Signal électrique (logique(TOR), numérique, analogique) Vérin double effet avec distributeur Vérin simple effet avec ressort de pression

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Ecran de protection Limiter l’accès de l’operateur Enseigne d’interdiction Assure la sécurité de l’operateur Capteur de proximité Bloquer le système s’il ya accès de l’operateur FP2 : Assure la sécurité de l’opérateur et la machine

Interrupteur de fin de course

Capteur d’intrusion

Bloquer le système quand il est freiné Assure la sécurité de la machine Démarrer le système que si le blocage est désactive

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Chapitre 4 : Etude de conception

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I. Choix des solutions : Principe de fonctionnement : ce système permet de bloquer la chaine par une dent de chape lié par une chape supporté par un support de la chape et mise en translation grâce à un vérin. Avantage : c’est un blocage direct et immédiat.

Figure 4-1 : la solution

II. Pièces disponibles en stock à la Société : Pour réaliser ce projet des outils et pièces de rechanges sont misent à notre disposition pour nous aide à minimiser les couts de fabrication citant comme exemple (Voir l’annexe 2).

Figure 4-2: Vérin simple effet Ce vérin simple effet de course 25 mm et sa pression de fonctionnement maximum 1 Mpa (10 bars)est pour créer un mouvement mécanique.

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Figure 4-3 : Barriere photo cellule Ce barrière infrarouge utilisé pour automatisé la porte de le machine, elle constituée d’une cellule émettrice et d’une cellule réceptrice.

Figure4-4: Contact interrupteur

Figure 4-5 : interrupteur

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Cet interrupteur est utilisé pour la protection et couper l’alimentation, contrôler l’accès du personnel et empêcher le démarrage de la machine lorsque le contact interrupteur est ouverte.

III. Système antichute : 1. Choix : Le choix de système antichute doit prendre en considération que ce dernier est destiné à bloquée la porte ventouse et assure la sécurité de l’operateur et la machine.  Schéma de la solution :

Figure 4-6 : Schéma de la solution 

2. Vérification au cisaillement :



Effort appliqué sur la dent de la Chappe :

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→ Rb

Figure 4-7 : Effort appliqué sur la dent de la Chappe 

Rb=

Mt × g × R r

On a : (Masse de la porte ventouse ; Mt=108 . 19 kg) (L’intensité de pesanteur ; g=9 .81 mm /s2 ) (Le rayon du grande pignon ; R=290 mm) (Le rayon du petite pignon ;r =85 mm) AN : Rb=3621 N

 τ=

Contrainte de cisaillement τ (Mpa) :

Rb Sc Avec :(la surface de cisaillement ; ¿ a × L mm2 )



Condition de résistance :

τ ≪ Rpg Avec : Rpg=

ℜ S

(La résistance élastique ; ℜ=235 Mpa) (Coefficient de sécurité (généralement ; S=2) →

Rb ℜ ≪ Sc S

→ Sc ≫

Rb × S ℜ

→ Sc ≫30 . 81 mm2→ a × L ≫ 30. 81mm² On a : ( L=8 mm ) ; Donc :( a> 3.851mm ) → ( a=4 mm )

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Sc=32 mm²

IV. Machine : 1. Machine avant :  Cette machine qui existe déjà au sein de la société avant notre intervention. Le déplacement de bouteille se provoque grâce à convoyeur à chaine puis la tête porte ventouse capable de supporter la bouteille puis le mettre dans les caisses.

Ventouse

Convoyeur à chaine

Tète porte ventouse

Pignon

Bouteille

Figure 4-11 : Machine avant 

Chain e

Caisse

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2. Machine après : Le phénomène reste la mémé mais notre dispositif s’intervenir dans le cas de risque L’ouverture de la port provoque l’arrêt du moteur et si l’opérateur a déplacer le limite qui peut capter le photo cellule immédiatement le système antichute fonctionner pour bloquer la chaine. Système antichute

Barriere photo cellule

Détaille

Figure 4-12: Machine après  Poignée de porte

A

Porte de sécurité

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Pièce de fixation

Interrupteur

Contacte interrupteur

Figure 4-13: Détaille

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Dossier Technique

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Conclusion générale Dans le cadre de ce projet de fin d’études, nous nous sommes intéresses à l’étude, ainsi que la conception d’un système antichute. Le rapport a été réparti a Cinque chapitres représente comme suit : Dans un premier chapitre, nous avons fait une présentation de l’entreprise d’accueil du stage ainsi que le cadre du projet. Dans un deuxième chapitre nous avons présenté une étude bibliographique sur le différent type de sécurité, les vérins, les capteurs, les freins et les Systèmes de guidage . Dans le troisième chapitre, on a établi une analyse fonctionnelle extérieur(AFB) et intérieur(AFT) pour analyse le système. Dans le quatrième chapitre, on a commencé à faire une étude de conception, tels que le choix de solution, le choix de système antichute, et les calculs. Dans le cinquième chapitre, nous avons étudié la partie commande de notre système pour programmer l’automate programmable. Et en fin on a élaboré l’avant-projet de fabrication qui se traduit par une mise en plan pour chaque pièce. La solution adoptée a été validé par la société, et une préparation de la construction a été entamée par l’achat et la mise à disponibilité des différents composants. Malheureusement la période de confinement a reporté l’exécution vers une date ultérieure.

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