bts conception et réalisation de systèmes automatiques

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  • BTS Conception et Ralisation de Systmes Automatiques

    PREUVE E5 CONCEPTION DTAILLE

    SOUS PREUVE E51

    CONCEPTION DTAILLE DUNE CHAINE FONCTIONNELLE

    Session 2014

    ___________

    Dure : 4 h Coefficient : 3

    Matriel autoris :

    - Toutes les calculatrices de poche y compris les calculatrices programmables, alphanumriques ou cran graphique que leur fonctionnement soit autonome et quil ne soit pas fait usage dimprimante (Circulaire n99-186, 16/11/1999).

    - Aucun document nest autoris

    Ds que le sujet vous est remis, assurez-vous quil est complet. Le sujet se compose de 33 pages, numrotes de 1 33.

    CONDITIONNEMENT DE BOITES

    Prsentation gnrale (feuilles blanches) pages 1 3

    Travail demand (feuilles jaunes) pages 4 16

    Documents ressources (feuilles vertes) pages 17 31

    Documents rponses (feuilles bleues) pages 32 33

    BTS : Conception et Ralisation de Systmes Automatiques Session 2014

    preuve E5 : sous preuve E51 Code : 14CSE5CCF Page 0

  • Prsentation gnrale

    1 Contexte de ltude Lemballage des produits manufacturs est de plus en plus souvent ralis par des entreprises spcialises dans le conditionnement. Lunit de production de lune de ces entreprises possde 12 lignes de conditionnement spcialises dans lemballage de produits parapharmaceutiques. Une ligne emballe des flacons dans des botes qui seront regroupes dans des cartons pour faciliter la distribution. Ltude concerne lencartonneuse de cette ligne. Elle ralise l'encaissage de botes paralllpipdiques, de dimensions variables, dans des cartons de tailles adaptes. Le diagramme de dfinition de blocs suivant dcrit le contexte de cette encartonneuse.

    2 Elments du cahier des charges de lencartonneuse Le diagramme de bloc interne prcise les flux entrants / sortants du systme tudi. Le diagramme des exigences fourni les contraintes pour la conception.

    ibd Encartonneuse [Contexte Encartonneuse ]

    systemEncartonneuse

    blockLigne de mise en boite des

    flacons

    blockColleuse de

    bande adhsive

    actorRgleur

    actorOprateur

    externalRseaux dnergies

    blockStock de

    cartons aplatis

    Cartons remplisferms

    Boites

    Cartons aplatis

    RglagesConsignes depilotage Energies

    systemEncartonneuse

    bdd Encartonneuse [Contexte Encartonneuse ]

    System contextContexte Encartonneuse

    blockLigne de mise en boite des flacons

    blockColleuse de bande

    adhsive

    actorRgleur

    actorOprateur

    externalRseaux

    dnergies

    blockStock de cartons aplatis

    Sous-preuve 51 : 14CSE5CCF Prsentation gnrale Page 1

  • req

    Enca

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    dCF]

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    08

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    = 0

    05

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    uire

    men

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    = ha

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    =

    150

    g

    Dans le diagramme des exigences ci-dessus, une priorit = haute correspond aucune flexibilit ; une priorit moyenne = flexibilit moyenne ; une priorit basse = discussion possible.

    Sous-preuve 51 : 14CSE5CCF Prsentation gnrale Page 2

  • 3 Schmatisation du processus

    Machine de production des tuis

    X XX X X X XX

    Palletisationmanuelle

    des cartons

    X X X X X X X XXX

    Magasin de cartons

    X X X

    Zone de ltude

    X X

    Ligne de mise en botes des

    flacons

    Palletisationmanuelle

    des cartons

    Formage et transfert des cartons

    Groupage et transfert des

    botes

    Magasin de cartons

    Zone de ltude

    Colleuse de bande adhsive sur les cartons

    4 Description du fonctionnement

    1

    2

    34

    5

    6

    Conditionner des lots de botes

    Regrouper les botes en une farde de 12 (3x4)

    Transfrer la farde dans le carton form au cycle prcdent

    Former le carton suivant

    Fermer le carton

    Transfrer le carton ferm

    Coller une bande adhsive sur le carton

    Palettiser le carton

    Amener les botes au poste de positionnement 1

    2

    3

    4

    5

    6

    Sous-preuve 51 : 14CSE5CCF Prsentation gnrale Page 3

  • Premire partie Comptence C12 : Dimensionner et choisir les constituants dune chane fonctionnelle

    La phase de conception prliminaire a permis de dfinir une architecture matrielle et informationnelle de lencartonneuse. Pour raliser les fonctions opratives permettant lextraction du magasin, la formation et le transfert du carton, un manipulateur deux axes et un effecteur ventouses ont t retenus. Les axes sont des solutions intgres avec : servovariateur, servomoteur, systme poulies courroie et guidage linaire billes. Larchitecture de commande sappuie sur un rseau de type bus de terrain.

    Fonctionnement du poste dextraction et de formage (voir Fig. 1) Les botes groupes en 3 ranges de 4 arrivent sur le convoyeur dentre (voir schma du processus page 2). Avant leur introduction dans le carton, il est ncessaire de former celui-ci. Les cartons aplatis, stocks dans un magasin, sont extraits et mis en forme laide des ventouses arrire (Phase 1). Simultanment, le carton prcdent est pouss par les ventouses avant et positionn pour recevoir la farde de botes (Phase 1). Une phase dattente correspond lintroduction des botes dans ce carton. Ensuite le carton rempli est transfr vers le poste de fermeture des rabats (Phase 2) ; pendant cette phase le carton suivant est tir et lch dans la zone de remplissage. Les petits rabats sont rabattus (systme non reprsent), puis les grands (Phase 3) avant que le carton ne soit ferm par bande adhsive. Ces 3 phases sont ralises par laxe numrique horizontal. Le cycle global se termine pour raliser un cycle carr : remonte de laxe numrique

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