Moteur axe Z

ABC
Session 2008
BTS Electrotechnique
RAPPORT DE
PROJET
TOUR NUMERIQUE
HES 400
B
SOMMAIRE
PRESENTATION DE L’INSTALLATION
I.
1.1 Type d’installation demandée
1.11 Type de machine
1.12 Objectif du projet
1.13 Travail à réaliser
1.14 Informations complémentaires
1.2 Délais souhaités
II. PRESENTATION DU PRODUIT
2.1 Présentation du produit initial
2.2 Caractéristiques du produit initial
2.3 Caractéristiques du produit final
2.4 Modification du produit final
III. REPARTITION DES TÂCHES
IV. CARACTERISTIQUES MACHINES +
DESCRIPTIFS ( VAR + CODEURS , PREVENTA ,
NUM)
V.
Essais
VI. Choix de matériels ( différents devis, cahier des
charges )
VI. CALCULS ?!
ANNEXES :
1.
2.
3.
4.
Schémas électriques
Programme Machine + Pièce
Chaine Cinématique ?
Docs
Synoptique du système
Canalis réseau triphasé
Moteur axe X
Armoire électrique
Dynamo tachy axe x
Codeur axe X vers automate
Moteur axe Z
Dynamo tachy axe z
axe Z
Codeur axe Z vers automate
Appareillage électrique
(transformateurs, disjoncteurs, …)
V
a
r
i
a
t
e
u
r
V
a
r
i
a
t
e
u
r
Contrôleur
commande
NUM 1040
Carte d’entrées
Carte d’entrées
Carte d’entrées
Carte sorties
Directeur de
commande
NUM 1040
Pupitre de contrôle
Et de dialogue
Capteurs de sécurité
(Porte ouverte Vitesse broche nulle)
Balise
POM
(Prise origine machine)
1. Présentation de l’installation
1.1 Type d’installation demandée
1.11 Type de machine
Tour d’usinage numérique HES 400
1.12 Objectif du projet
Rétroffiter entièrement le tour numérique HES 400 en partenariat avec la société ADMI.
1.13 Travail à réaliser
-
Démonter et nettoyer entièrement la machine.
Remonter le tour en y plaçant les nouveaux matériels
Placer le nouveau directeur de commande NUM 1040
Elaborer les nouveaux schémas électriques
Réaliser le câblage de tous les éléments (directeur de commande, moteurs, codeurs…)
Mettre en conformité électrique la machine
1.14 Informations complémentaires
-
Montant estimé du projet : 30 000 €
Source de financement : Société ADMI
Source de financement finale : Lycée Gustave Monod
Nombre de techniciens concernés : 5
Montant du projet final : aucun, la source de financement refuser de s’investir
financièrement dans le projet, le principal client s’est rétracté.
La nouvelle source de financement est le lycée.
1.2 Délais souhaités
Date prévisionnelle de réception du tour
Date de réception du tour
Date de retour d’offre
Date prévisionnelle de livraison de l’ensemble
: 18/02/2008
: 00/04/2008
: 20/02/2008
: 13/06/2008
2. Présentation du produit
2.1 Présentation du produit initial
Tour d’usinage numérique HES 400 d’un volume de 385*200*150 centimètres lors de son arrivée dans nos locaux
2.2 Caractéristiques du produit initial
-
2 moteurs d’axes de 13 Nm (Moteur Courant Continu)
Moteur broche : 22 kW – 4500 tr/min gamme 1 (MCC) et de 800 tr/min en gamme 2
Déplacement des axes : précision 1/100ème ; vitesse 5 mètres/min
Commande numérique NUM 7.60
2.3 Caractéristiques du produit final
1ère solution :
- Remplacement de tous les éléments électriques par du matériel neuf (Transformateur,
protection…)
- Moteur broche : asynchrone 37 kW ; Vitesse 6500 tr/min maximum au moyen d’un
variateur ; Retour position intégré (codeur)
- Variateur adapté au moteur asynchrone
- 2 moteurs d’axes : synchrones de 16,5 Nm (voir puissance) ; Vitesse 3000 tr/min avec
retour position intégré (codeur)
- Variateurs adapté aux machines synchrones
- Commande numérique NUM 1040 complète (Automate Programmable Industriel,
écran et clavier)
2ème solution :
- Remplacement de tous les éléments électriques par du matériel neuf
(Transformateurs, protections…)
- Moteur broche : Conservation du moteur d'origine (MCC)
- Variateur adapté au moteur broche (MCC)
- 2 moteurs d’axes : Conservation des moteurs d'origine (MCC)
- Variateurs adaptés aux moteurs d'axes (MCC)
- Commande numérique NUM 1040 complète (API, écran et clavier)
2.4 Modification du produit final
Suite à un problème de budget et de retard de livraison du tour, le cahier des charges a
subit quelques modifications.
Solution :
- Récupération de tous les éléments électriques (sous réserve du fonctionnement)
- Moteur broche : Nous ne traiterons pas cette partie
- Variateur broche : Nous ne traiterons pas cette partie
- Tourelle : Nous ne traiterons pas cette partie
- 2 moteurs d’axes : Conservation des moteurs d'origine (MCC)
- Variateurs d'axes : Conservation des variateurs d’origine
- Commande numérique NUM 1040 complète (API, écran et clavier)
3. Répartition des tâches
Metayer – Collart
Detroit - Goudinoux
Ronald
4. Caractéristiques machines
Nous tenons tout d’abord à dire que les différents choix de matériels ne proviennent pas d’un
choix personnel. La décision de conserver les différents matériels équipant le tour par la société
ADMI nous obligent à approuver ce choix et à admettre que celui-ci est correct. Nous justifierons
ces choix dans la mesure du réalisable.
Il s’agit d’un rétrofit, certains matériels étant très anciens, nous nous trouvons dans
l’impossibilité de fournir certaines réponses, comme les puissances des moteurs, ou encore les
documentations de câblage des variateurs.
4.1 Moteurs d’axes
Marque
Référence
GETTYS
16-0071-98
Les 2 moteurs sont des machines à courant continu à aimants permanents.
Les dynamos tachymétriques sont intégrées au moteur.
Ce sont les seules informations que nous avons, les plaques signalétiques ne donnant aucune
information complémentaire.
Des essais sont à prévoir pour déterminer les puissances de ces moteurs.
4.2 Codeurs des différents axes
4.21 Codeur axe X
Marque
Référence
Signaux
Nombre de points / tour
Tension d’alim.
Température de travail max
4.22 Codeur axe Z
HEINDEHAIM
ROD 426
Rectangulaire TTL
10 000 par doublement des signaux
+5 V
100°C
Marque
Référence
Nombre de points / tour
Tension d’alim
Vitesse de travail maximale
SOPELEM
RI620
1250
+5V
4800 tr/min
Les 2 codeurs sont de type incrémental.
L’information n’est pas conservée lors d’une coupure secteur.
Il faut donc revenir à la POM (Prise d’Origine Machine) avant tout usinage.
Ce choix de codeur est plus avantageux car moins onéreux qu’un codeur absolu.
4.23 NUM 1040
4.231 NUM Power 1040
L’unité centrale NUM 1040 regroupe les fonctions CN,
d’automatisation et de commutation :
- de 1 à 6 axes
- jusqu’à 256 entrées/sorties
- 2 entrées CAN 12 bits
- 1 sortie CNA 12 bits
Caractéristiques :
Tension d’alimentation : 24 VDC
Puissance consommée : 40W
Degré de protection : IP20
Masse : 6 Kg
La partie commande étant en 110 V, nous utiliserons une alimentation spécialement pour la
NUM.
4.232 Pupitre opérateur et pupitre machine
Pupitre opérateur
Pupitre machine
Le pupitre opérateur à écran LCD assure les fonctions de programmation et de production, il est
complété par un clavier PC QWERTY pour l’aide à la programmation.
Le pupitre machine MP02 permet la commande de mouvements manuels, le lancement de la
production ainsi que l’intervention en cours d’usinage.
Références :
Unité centrale : Num Power 1040
Ecran TFT : Ecran FS20
Clavier : CN KBD30
Pupitre machine : MP02
4.233 Cartes d’entrées et de sorties
Nous possédons 2 cartes d’entrées NUM
de 32 entrées chacune. Ce choix s’est fait
selon le nombre d’entrées que nous avons
pu trouver lors de la découverte du tour.
Ces cartes sont reliées à l’unité centrale de
la NUM au moyen d’un câble spécial.
Nous possédons 1 carte de sorties NUM de
32 sorties. Ce choix s’est fait en raison du
peu de nombres de sorties que nous
possédons. ( < 32 sorties ).
Ces cartes sont également reliées à l’unité
centrale de la NUM au moyen d’un câble
spécial.
4.234 Cartes d’axe X et Z
Pour plus de facilité, nous avons utilisé des cartes d’axes nous permettant de faire le lien entre la
NUM et les variateurs. Une pour chaque axe, le câblage sera donné en annexe.
4.234 Variateurs des moteurs d’axe
Les variateurs sont des GETTYS N360, employés pour piloter des machines à courant continu.
Nous n’avons aucune documentation concernant ses variateurs, nous allons décrire le
fonctionnement d’un variateur de ce type puis le schéma de câblage sera donné en annexe.
DESCRIPTION
A GOUDINOUX LA SALOPE ^^
5. Essais
5.1 Test des transformateurs
Les transformateurs ont été testés au moyen d’un megohmmètre, qui simule un défaut et mesure
la résistance d’isolement associée, afin de donner la valeur du courant de fuite. Nos
transformateurs sont anciens, et il est tout à fait normal que nous aperçevons un courant de fuite.
Cependant, si lors de la mise sous tension, nous nous aperçevons que le différentiel déclenche, il
faudra mettre en cause ces transformateurs.