CORIS Z.A. La Haie Griselle 1 bis rue de la Pompadour 94470 Boissy St Léger CFAI Marne-la-vallée Rue Willy brandt 77184 Emerainville Dossier Système Automatisé de production Frédéric FAIVE Brevet du Technicien Supérieur 2008 – 2010 Mécanique et Automatismes Industriels Maître d’apprentissage : M.Chevalier, Responsable du service électrique Sommaire 1.PRESENTATION DE LA MACHINE .......................................................................................................................... 5 1.1 Description de la ligne de production et du produit fabriqué .................................................................... 5 1.2 Description de la machine et de son fonctionnement ................................................................................. 5 1.3 Grafcet d’un point de vue système .............................................................................................................. 7 1.4 Guide d’Étude des Modes de Marche et d’Arrêt (GEMMA) ...................................................................... 7 2. PROCEDURES DE PILOTAGE DE LA MACHINE ....................................................................................................... 8 2.1 Consignes de sécurité à respecter .............................................................................................................. 8 2.2 Démarrage de l’installation (mise sous tension, mise en service, mise en production) ............................. 9 2.3 Intervention de l’opérateur durant le fonctionnement normal ................................................................... 9 2.4 Arrêt total et mise hors tension de la machine ........................................................................................... 9 3. REGLAGES STANDART ET MAINTENANCE POUR L’EXPLOITATION ..................................................................... 13 3.1 Réglages possibles .................................................................................................................................... 13 3.2 Entretien ................................................................................................................................................... 17 4. BILAN DES TEMPS DE FONCTIONNEMENT.......................................................................................................... 18 4.1 Analyse des temps ..................................................................................................................................... 18 4.2 Analyse des pannes et présentation de leurs remèdes .............................................................................. 19 CONCLUSION ...................................................................................................................................................... 20 INTRODUCTION La machine présentée dans ce dossier est une souffleuse rotative de flacon. Elle a été commandée par une usine de fabrication de condiment dans le but de nettoyer ses contenants. Avec l’accord du client, CORIS a pu présenter cette machine à un salon d’exposition pour promouvoir l’entreprise. L’installation d’un convoyeur en boucle fermée, m’a permis d’observer un cycle complet de la machine et de pouvoir étudier son fonctionnement en utilisation normale. QuickTime™ et un décompresseur TIFF (non compressé) sont requis pour visionner cette image. 4 1.Présentation de la machine 1.1 Description de la ligne de production et du produit fabriqué Le client faisant appel à nous est un fabricant de sauce d’accompagnement (mayonnaise, moutarde…). Le produit fabriqué est conditionné dans les pots ayant la forme du pot ci-dessous 1.2 Description de la machine et de son fonctionnement Fiche technique • Cadence maxi. 12 000 flacons / heure, en rapport avec la forme du flacon • 10 à 12 outillages par format (1 outillage peut accepter plusieurs flacons différents) • 1 seul moteur avec limiteur de couple • Pression de soufflage ajustable 1 bar conseillé • Filtration d’air. 0.01 μm ou filtre absolu • Niveau de bruit. 75 dB sous 1 bar • Masse 300 kg • Dimensions. L 1150 x l 600 x HT 1200 • Châssis structure inox • Carter asservi électriquement • Bac de récupération des impuretés • Système d’aspiration ( En option ) 5 La souffleuse CORIS a pour utilité de retourner des flacons pour souffler de l’air afin de les nettoyer et ainsi enlever toutes les impuretés. Lorsque toutes les énergies de la machine (air comprimé et électricité) sont présentes, le démarrage de la ligne peut être validé. Pour le démarrage de l’installation, le convoyeur doit être sous tension et en fonctionnement. Ces opérations sont réalisées après un contrôle visuel de l’opérateur. La souffleuse rotative ne démarre que lorsque les flacons sont accumulés en quantité suffisante en entrée de roue. En sortie de roue, les flacons sont acheminés vers la machine suivante. Lors d’une trop grande accumulation de la souffleuse, une détection arrête la roue et attend l’évacuation du surplus de produit avant le redémarrage automatique. « Photo de la roue d’une souffleuse rotative » 6 1.3 Grafcet d’un point de vue système 0 Départ cycle et présence article en entrée et marche convoyeur 1 MARCHE ROUE SOUFFLAGE D'AIR Présence article en entrée ou bourrage article en sortie Arrêt cycle 2 Présence article en entrée et bourrage article en sortie 1.4 Guide d’Étude des Modes de Marche et d’Arrêt (GEMMA) 7 2. Procédures de pilotage de la machine 2.1 Consignes de sécurité à respecter Les éléments électriques ou les pièces en mouvements montés sur la souffleuse rotative peuvent être dangereux. Le montage, le raccordement, la mise en service ainsi que les travaux d’entrerien ne doivent être effectués que par du personnel qualifié conformément : - Aux instructions des notices des différents composants du système - Aux consignes de sécurité et de prévention en vigueur sur le plan national et régional Avant toutes manipulations ou interventions, il est important de respecter les consignes suivantes : - Couper l’alimentation électrique avant d’effectuer la moindre intervention d’entretien - Ne jamais porter de vêtements amples, de gand d’une taille ne convenant pas, de bracelets ou tout autre objet susceptible de s’accrocher aux éléments en mouvements - Les opérateurs doivent éviter d’effectuer toute opération contraire à la sécurité et aux normes en vigueur. Systèmes de sécurité et moyens de tests 1.Systèmes de sécurité Tous les carters ouvrants sur la souffleuse rotative sont équipés de contacts de sécurité qui arrêtent la machine si un de ces contacts est ouvert. Après chaqye ouverture, il est nécessaire de réarmer la machine. La sécurité des produits en entrée et sortie de roue est réalisée par un limiteur de couple. Ainsi, les flacons déformés ou mal orientés ne peuvent détériorer les outillages. 2. Moyens de tests Vérifier visuellement l’arrêt de la roue à l’ouverture des carters. Vérifier visuellement le redémarrage après le réarmement de la machine. Vérifier visuellement l’arrêt de la machine lors d’un coincement en entrée ou sortie de roue. 3.Arrêts d’urgence En mode de travail normal, lors d’un arrêt d’urgence sur la souffleuse rotative, l’armoire électrique reste sous tension. Seul le convoyeur, hors gestion électrique, continue de fonctionner. 8 2.2 Démarrage de l’installation (mise sous tension, mise en service, mise en production) 1. Mettre sous tension la machine en actionnant l’interrupteur rotatif sur la position 1. 2. Vérifier la fermeture des portes 3. Vérifier l’arrêt d’urgence sur le pupitre (tourner pour déverrouiller) 4. Appuyer sur le bouton REARMEMENT (Bleu) 5. Les voyants de défaut (rouge) doivent s’éteindre 6. Appuyer sur le bouton MARCHE (vert) pour mettre le convoyeur et la souffleuse en route 2.3 Intervention de l’opérateur durant le fonctionnement normal L’opérateur doit s’assurer visuellement qu’aucun voyant n’est allumé, donc qu’il n’y a pas de défauts, et que la machine est approvisionnée sinon, elle s’arrêtera d’elle-même. 2.4 Arrêt total et mise hors tension de la machine 1. Appuyer sur le bouton ARRET 2. Mettre hors tension la machine en actionnant l’interrupteur rotatif sur la position 0. L’interrupteur est situé sur le côté du coffret électrique. 9 Procédure de consignation des énergies Cadenasser le distributeur d’air comprimé La consignation est une chose important pour mettre les opérateurs en sécurité en cas d’intervention sur la machine (réglage d’un capteur) Fermer l’arrivée d’air et mettre le cadenas Cadenasser l’interrupteur sectionneur 1. Couper l’alimentation électrique situé sur le côté de l’armoire électrique 2. Mettre le cadenas 10 Pupitre de la machine Bouton D’arrêt d’urgence Voyant Limiteur de couple Voyant Porte ouvert Voyant Arrêt d’urgence Voyant Manque air Bouton marche Voyant Défauts dthermiq ue Voyant marche Bouton Arrêt Bouton Réarmement Sélecteur Arrêt marche de la roue 1. Boutons 1. Un bouton poussoir « marche » permet la mise en fonctionnement de la souffleuse rotative en mode normal 2. Un bouton poussoir « arrêt » stoppe uniquement le fonctionnement de la machine 3. Un bouton de type coup de poing « d’arrêt d’urgence »permet l’arrêt immédiat de la machine mais ne procède pas à la mise hors tension. C’est un élément de sécurité. 4. Un bouton poussoir « réarmement » sert à réinitialiser la machine après un défaut 5. Un sélecteur « Arrêt, Marche » permet d’arrêter la roue sans arrêter le convoyeur. 2. Voyants Un voyant blanc de « marche » Un voyant rouge pour le défaut « manque d’air » Un voyant rouge pour le défaut « porte ouvert » Un voyant rouge pour le défaut « limiteur de couple » débrayé Un voyant rouge pour le défaut « arrêt d’urgence » Un voyant rouge pour le défaut « défaut thermique » 11 Vérine Balise rouge « défaut » Signal sonore Balise verte « marche » Balise orange « Manque produit ou bourrage produit » Qu ic kTi me™ e t u n dé co mp re ss eu rTIFF (n on c om pres sé ) so nt req ui s p ou rv is i on ne rc ette i mag e. Balise bleu « sous tension » Une balise bleu pour visualiser la « mise sous tension » Une balise verte pour visualiser la mise en « marche » Une balise orange pour prévenir d’un « manque de produit ou bourrage produit » Une balise rouge pour visualiser que la machine est en « défaut » 12 3. Réglages standart et maintenance pour l’exploitation 3.1 Réglages possibles 1. Réglages des cellules photo électrique Le réglage des cellules doit se faire à vide, c’est-à-dire, sans flacons entre les cellules et le réflecteur. Il 1.1 Mettre la machine hors fonctionnement avec le sélecteur ARRÊT 1.2 À l’aide d’un tourne vis, positionner le curseur sur TEACH 1.3 Attendre un clignotement rapide de la diode 1.4 Positionner le curseur sur II 1.5 Attendre que la diode jaune reste allumée en permanence 1.6 Positionner le curseur sur EXT 1.7 Vérifier la détection des flacons en passant manuellement des flacons entre la cellule et le réflecteur 2. Changement de format 2.1 Mettre la machine hors service à l’aide du sectionneur général 2.2 Vider la machine des pots restant dans les outillages ainsi que la production en amont et en aval de la machine 13 3. Regrouper les pièces à changer Pastille rouge : Pot de 100ml, fleur de lys Pastille bleue : Pot de 500ml, à vis Club outillage Griffe Guide - Ouvrir les portes supérieures - Retirer tous les outillages en places 14 - Dévissser les deux molettes - Sortir la griffe - Enlever les guides et les remplacer 15 - Monter la nouvelle griffe en place - Mettre les nouveaux outillages 16 - Embrayer la roue sur le limiteur de couple - - Régler le manodétendeur : - 4 bars pour le 100ml - - 6 bars pour le 500ml Régler la rampe de soufflage en hauteur en fonction du format - refermer les portes - Tester manuelllement la bonne introduction du produit dans la souffleuse. - Régler le limiteur de couple Vis de réglage 3.2 Entretien - Vérifier périodiquement l’état de la chaine à rouleaux - Graisser la chaine à rouleaux une fois par mois - Nettoyer quotidiennement les cellules de détection Le nettoyage des chaînes à palettes et tapis est à réaliser avec une eau savoneuse. L’utilisation d’agents chimique, acide dilués, alcalis, lessives diluées, carbure d’hydrogène, huiles, graisse et chlorure type eau de javel est interdite 17 4. Bilan des temps de fonctionnement 4.1 Analyse des temps La présence de la machine sur un salon m’a permis de relever durant une journée les temps de fonctionnement. La machine de soufflage peut retourner les flacons précédents à une cadence de 40 coups/min. Chaque format nécessite un outillage spécifique. La forme et les dimensions du flacon influent sur la cadence. Chaque cas doit être étudié. Bilan des temps de fonctionnement 7% 3% 3% Fonctionnement normal avec format 1 (pot 100ml) 4h25 44% Fonctionnement normal avec format 2 (pot 500ml) 4h20 Panne (flacons couchés) + Résolution problèmes 15min Changement de format de flacons (procédure de changements des accessoires) 40min Nettoyage de la machine (vider le bac récupérateur d'impuretés 20min 43% Procédures et/ou incidents Fonctionnement normal avec format 1 (pot 100ml) Fonctionnement normal avec format 2 (pot 500ml) Panne (flacons couchés) + Résolution problèmes Temps d'execution Pourcentage 4h25 44,18% 4h20 43,33% 15min 2,50% Changement de format de flacons (procédure de changements des accessoires) 40min 6,66% Nettoyage de la machine (vider le bac récupérateur d'impuretés 20min 3,33% Temps total de fonctionnement 10h 100% 18 4.2 Analyse des pannes et présentation de leurs remèdes Défauts Roue arrêtée Manque air Défaut thermique Flacon couché Causes Signalisation Remèdes arrêt d'urgence enfoncé Voyant rouge Déverrouiller AU et réarmer la machine Manque d'air sur soufflage Voyant rouge Vérifier présence d'air et réarmer Portes ouvertes Voyant rouge Fermer et réarmer Pas suffisament d'article en accumulation Pas de voyant Manque de flacons Roue débrayée Voyant rouge Remédier au problème et réarmer Trop d'accumulation en sortie souffleuse Pas de voyant Voir machine en amont Flacon à l'envers en entrée de roue Pas de voyant enlever le flacon et réarmer Voyant rouge Mettre la pression à 2 bars Voyant rouge Ouvrir la vanne Voyant rouge Changer l'électrovanne Relais themique en défaut Voyant rouge Réenclencher le relais Vitesse convoyeur Pas de voyant Vérifier la vitesse Guidage déréglé Pas de voyant Réglage manuel des guides Manomètre à 0 bar Vanne d'arrivée d'air fermée Électrovanne de mise sous pression 19 Conclusion La souffleuse rotative de flacons est une machine imaginative du fait de sa conception malgré sa simplicité et son utilisation qui est réduite. La manipulation de la souffleuse a été intéressante puisque être l’utilisateur et non le concepteur m’a permis d’avoir un autre regard sur les contraintes d’utilisation des machines d’une façon général et a attiré mon attention sur certaines particularités telles que le poids des accessoires, les temps de manipulation, etc… Qui sont des facteurs important pour les utilisateurs et auxquels les concepteurs ne sont pas toujours attentifs. 20 ANNEXES TECHNIQUES : Énergies utilisées et consommées : - Électrique Une descente pour alimenter la souffleuse. 230Volts tri+T Puissance 0,25KW Câble 4 x 1,5mm2 - Pneumatique Pression maxi 6 bars sous tube 4/6 mm Réglage : - 4 bars pour les pots de 100ml - 6 bars pour les pots de 500ml 2 buses de soufflage rectiligne Consommation : 0,00253m3/h à 5 bars par buse Schémas électriques Schémas pneumatique Plan mécanique 21