DEBITEUSE GRANITAIRE

B. P. & B. V. B.T.S 1 ère année
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Lycée M. M. FOURCADE
Gardanne
MINI PROJET n°2
Débiteuse granitière
MINI PROJET n°2 :
DEBITEUSE
GRANITIERE
Découpe de bloc de granit

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MINI PROJET n°2
Débiteuse granitière
1 – MISE EN SITUATION :
La débiteuse granitière est une machine utilisée dans les exploitations de carrière. Elle reçoit des
blocs de granit, buts d'extraction, et permet par sciage d'obtenir la production de plaques de granit qui,
après polissage et découpage, seront destinées à réaliser, parmi d'autres utilisations, des dallages de sols.
2 – QUELQUES PHOTOGRAPHIES DU SYSTEME REEL :
LA DEBITEUSE GRANITIERE
Porte bloc
Poutre
Chariot porte disque
Disque
GA
AR
MO
DR
DE
AV
Injection d’eau

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3 – DESCRIPTION DE L'INSTALLATION :
L'installation comprend :
 Un chariot porte disque se déplaçant dans le sens transversal (GA / DR). C'est ce déplacement qui
donne l'avance de l'outil lors de la coupe. Il est réalisé par l’association d'un variateur de vitesse et d'un
moteur asynchrone noté MC (Moteur du Chariot), avec moto réducteur et crémaillère. La coupe se fait toujours
de gauche à droite en petite vitesse pour des raisons de sens de découpe et afin d’obtenir une coupure
nette des plaques, le retour pour chaque passe se fera en grande vitesse.
 Le disque de découpe est entraîné en rotation aussi par un moteur asynchrone à démarrage direct
noté MD (Moteur de Disque).
 Une poutre supportant le chariot porte disque, se déplaçant dans le sens vertical (MO / DE). Ce
déplacement définit, après chaque avance de chariot, la profondeur de passe. Ce mouvement est assuré par
un moteur asynchrone à cage noté MP (Moteur de Poutre) avec deux sens de rotation.
 Une table porte bloc sur laquelle est fixée la pierre à découper, se déplaçant longitudinalement (AV /
AR). Ce déplacement définît l’épaisseur de la plaque de pierre à découper (hors étude).
 Pendant la phase de découpe une injection d’eau est réalisée par l’ouverture d’une
électrovanne (EVA) afin de refroidir la lame.
Le sciage s'opère comme sur le schéma du haut de la page 4 par un mouvement de va et vient du
porte disque. Jusqu'au moment où la poutre atteint la position basse (contrôlée en automatique par un
codeur de position de type incrémental). Les impulsions envoyées par le codeur seront simulées par un
bouton poussoir IMP CODE appartenant à un boîtier de simulation déjà câblé et dont le schéma de
câblage et de bornier vous seront distribués.
4 – FONCTIONNEMENT :
A ) Position de référence :
Avant tout lancement d’un cycle automatique, la machine doit être dans la position suivante :
 Poutre en fin de course haut (FcH).
 Porte scie en fin de course gauche (FcG).
Si ce n’est pas le cas elle devra être positionnée ainsi par
commande manuelle :
Le cycle ne pourra commencer que si la machine est dans cette position et que si il existe une
pression d'eau (EAU) de lubrification.
La pression d'eau sera simulée par un commutateur 2 positions.
L'absence d'eau en cours d'utilisation entraîne un forçage aux étapes initiales de tout les grafcet et
une montée du disque suivi d’un retour à gauche.
Il y aura principalement trois types de fonctionnement, une marche manuelle (Commutateur en
position manu et BP Dcy puis système manoeuvrable à l’aide de 2 commutateur à 3 positions et un BP
pour le disque), une marche de production automatique (Commutateur en position auto et BP Dcy) et une
marche test consistant en une réinitialisation du système suivie d’une passe et retour au point de départ
(Commutateur en position manu et BP marche test).
EVA
FcH
FcG

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Coupe en PV
Retour en GV
FcH
FcG
FcD
FcB
10 impulsions
entre chaque
passe
B ) Description du cycle de découpe de la pierre :
Les flèches indiquent les déplacements du disque par rapport au bloc de granit.
Disque
BLOC
DE
G R A N I T
C ) Marche automatique :
Ce mode de fonctionnement réalise la découpe automatique d'une dalle de granit en continu.
 L'action sur le bouton poussoir départ de cycle (Dcy), le respect des conditions initiales (FcH et
FcG)., ainsi que la présence d’un bloc sous la scie (hors étude) autorise le début du cycle automatique.
Description du cycle automatique :
 Démarrage de la scie
 Après un temps de 5 s, départ de la phase de découpe :
 Descente de la poutre de la profondeur de coupe (10 cm soit 10 impulsions du codeur).
 Réalisation d’une passe de coupe en lubrifiant la scie (déplacement en PV = 700 tr / min)
jusqu’au fin de course droit.
 Retour en grande vitesse (GV = 1200 tr / min) jusqu’au fin de course gauche.
 Recommencer les phases de coupe jusqu’en position basse (1 m).
Un capteur de sur-course de sécurité (FcB) évitera que la scie puisse descendre trop bas et coupe le
porte bloc (normalement jamais atteint puisque situé à 1.05 m).
Si ce capteur est atteint il y a un forçage aux étapes initiales de tout les grafcet et une montée du
disque suivi d’un retour à gauche.

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D ) Marche manuelle :
L’opérateur doit pouvoir piloter les différents actionneurs du système par l’intermédiaire d’un
bouton poussoir pour la scie ( ) et de 2 commutateur à 3 positions pour le chariot et la poutre ( ).
Il utilisera ces organes de commandes dans les cas suivants :
 Lors de la mise en position initiale du système après un arrêt intempestif ou à la première
mise en place d’une pierre.
 Lors du réglage de la profondeur de coupe avant de découper un nouveau type de pierre. Les
mouvements se feront alors en petite vitesse.
Cette marche manuelle sera contrôlée par l’API (commutateur 2 positions Auto / Manu) et intègrera
les sécurités indispensables. Si l'action sur le BP de la scie excède 3 secondes l'action est inopérante.
5 – ARRÊT DE SURETE :
Si l’opérateur actionne 2 coups de poing d’arrêt d’urgence (AU) où si il y a un défaut de
lubrification tout les mouvements s’arrêtent immédiatement quelque soit le cycle effectué.
La gestion de l’arrêt d’urgence sera gérée par un module de sécurité de type PREVENTA XPSAC512.
N contact préventa informera l’API d l’état des arrêts d’urgence.
6 – LIMITE DE L'ETUDE :
L’avance de la pierre (AV / AR), déterminant l’épaisseur de la dalle, n’est pas traitée.
De plus, l’électrovanne EVA ne sera pas présente sur la réalisation envisagée et sera remplacée par
un voyant bleu.
Un voyant orange informe de la marche automatique et un voyant vert informe de la marche
manuelle.
Enfin, le système réel possède plusieurs arrêts d’urgence, mais la réalisation à atelier n’en possèdera
qu’un. De plus sur le système réel l’arrêt de la scie est contrôlé par un freinage électrique, mais dans notre
étude il s’effectuera en roue libre, ensuite le codeur sera simulé par un bouton poussoir (IMP) qui
permettra d’envoyer des impulsions à l’automate.
NB chaque phase de coupe correspondra à 10 impulsions
7 – Matériel spécifique à mettre en œuvre :
En tête d’installation on retrouvera un sectionneur associé à un disjoncteur ainsi qu’un répartiteur
modulaire.
L’API utilisé sera de la gamme TSX37.
Module Préventa XPCAC512
Comme dans le premier mini projet l’armoire sera équipée d’une colonne lumineuse (feu blanc présence
tension & feu vert système sous tension).
Le boîtier de simulation déjà câblé se terminant par un connecteur et comprenant le BP « impulsion
codeur », un arrêt d’urgence et 2 commutateurs simulant les capteurs droit ; gauche, haut et bas vous sera
présenté en cours de projet