Le pneumatique GEII N - Automatisme - Auto2 1 P. GUERINEAU
Le pneumatique
GEII N - Automatisme - Auto2 1 P. GUERINEAU
Circuit de puissance
P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 2
Énergie
mécanique
disponible pour
réaliser l’action
souhaitée
Énergie
- Électrique
- Pneumatique
- Hydraulique TRANSFORMER
l’énergie
Ordres issus de la
commande
CIRCUIT DE PUISSANCE
Chaine d’action et de retour
P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 3
Carte
sorties
Carte
entrées
UC
traitement
IHM
Partie commande Partie opérative
actionneur
capteur
pré
actionneur
Grandeur électrique
représentative de la grandeur
physique
Effectuer
Informer
Grandeur physique
Ordre électrique
Energie adaptée
à l’actionneur
Les différents types d’énergie
P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 4
Pneumatique Hydraulique Electrique
Production
Compresseur
1 par atelier
Groupe
hydraulique
1 par système
Réseau EDF
Liaison
Tubes, flexibles
(pertes de charges selon
distance et forme)
Câbles, fils
Rendement 0,3 à 0,5 0,7 à 0,9 0,9
Electrique - pneumatique
P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 5
Si les temps de réponse ne sont pas critiques (10 à 20 ms minimum)
Pour des machines séquentielles simples
Dans les milieux « hostiles » (hautes températures, milieux déflagrants ou
humides, etc…)
Pour leur faible coût d’entretien
Qualification minimale requise pour la maintenance
INCONVENIENTS DU PNEUMATIQUE / L’ELECTRIQUE :
Les actionneurs pneumatiques rotatifs sont limités en puissance
Aucune variation de vitesse contrôlée n’est possible
LES ACTIONNEURS PNEUMATIQUES SONT PREFERES
Le pneumatique
P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 6
ORGANES
MECANIQUES
PRE-ACTIONNEUR
ACTIONNEUR
ACTION SUR LE
PROCESSUS PHYSIQUE
Energie
mécaniqueDisponible
Pour réaliser
l’action
souhaitée
CONDITIONNER
Source
d’énergie
pneumatique
ISOLER
EFFECTEUR
REGLER
LA VITESSE
Ordre de
commande
1A
1V1
1YV1 1YV0
1V2
Schéma de puissance
pneumatiqueConstituants principaux Fonctions des constituants
Source d’énergie
pneumatiqueCompresseur,
Réseau de distribution
0Z1
0V1SECTIONNEUR
FILTRE
REGULATEUR
LUBRIFICATEUR
DISTRIBUTEUR
REDUCTEUR
De débit
VERIN
ALIMENTER
CONVERTIR
COMMUTER
TRANSMETTRE
Production d’énergie pneumatique
P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 7
Compresseur intégré
manomètre
Vanne de purge
Réservoir d’air
Copnduite de
distribution
SWP
10bar Vanne d’isolement
Soupape
de sécurité
M
Symbole du compresseur intégré
Elle est assurée par un compresseur, animé par un moteur électrique.
La pression est de l’ordre de 10 bars.
Un réservoir permet de réguler la consommation.
Unités de conditionnement FRL
P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 8 8
Symbole
Filtre
Mano - régulateur
Lubrificateur
Appelées : Têtes de ligne.
Elles adaptent l’énergie pneumatique au
système
Filtre
P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 9
Symbole
Filtre les poussières
Assèche l’air
Mano - régulateur
P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 10 10
2
4 6
8
10
40
80
120
lbf/in2
bar
P1 P2
2
4 6
8
10
40 80
120
lbf/in2
bar
P1 P2
2
4 6
8
10
40 80
120
lbf/in2
bar
P1 P2
2
4 6
8
10
40 80
120
lbf/in2
bar
P1 P2
Symbole
Réguler la pression
Régler la pression
2
4 6
8
10
40 80
120
lbf/in2
bar
P1 P2
Réglage augmentation
P1 P2
2
4 6
8
10
40 80
120
lbf/in2
bar
Réglage diminution 2
4 6
8
10
40 80
120
lbf/in2
bar
P1 P2
Consommation système
Lubrificateur
P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 11
Symbole
Éviter la corrosion
Améliorer le glissement
P1
P2
P1
P2
Sectionneur
P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 12
Isoler le circuit pneumatique du système
par rapport à la source
Vider le circuit pneumatique du système
C’est une vanne de type 3/2 qui va mettre en/hors
énergie le système.
Il peut être manœuvré manuellement ou
électriquement
Symbole
Démarreur progressif
P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 13
13
Symbole
Il assure une montée progressive de la pression dans l'installation, en
agissant sur la vitesse de remplissage du circuit.
Monté en sortie du FRL ou avant le sectionneur de mise en énergie.
Principe d’un démarreur progressif
Les types d’actionneur pneumatiques
P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 14
Fonction technique Classe d’actionneur
pneumatique
Entraîner en translation ou en rotation
Maintenir en position un objet
Saisir un objet
Entraîner un objet
en rotation continue
Vérins linéaires ou rotatifs
Préhenseurs
- Pinces
- Ventouse
Moteurs pneumatiques
Les 3 Classes d’actionneurs pneumatiques
Utilisation des actionneurs pneumatiques
P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 15
Vérin simple effet
P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 16
Symbole
Symbole
Position : repos
tige rentrée
Position repos
tige sortie
Diamètre piston
Course
Effort (F ressort, F=P*S-F ressort)
Revient en position repos en cas de coupure pneumatique
Nb de canalisation =1
Vérin double effet
P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 17
17
Symbole
Classique
Amorti réglable
Symbole
2 orifices d’utilisation
Course
Reste en position en cas de coupure pneumatique
Effort
tigesortie lapour 4
2DPSPF
tigerentrée lapour
4
22 dDPSPF
• D =Ø alésage en millimètres
• d =Ø tige piston en millimètres
• P = Pression en bar
• F = Force en Newton
Vérin rotatif
P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 18
Symbole
270° Pignon crémaillère
Autres actionneurs pneumatiques
P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 19
Vérin sans tige Vérin double tige
Symbole
Ventouse - venturi
P1 P2
Moteur
Echappement
Alimentation
sens
Alimentation
sens
Pinces pneumatiques
P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 20
Distributeurs pneumatiques
P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 21
Les distributeurs pneumatiques assurent la
fourniture en énergie pneumatique aux
actionneurs, sur ordre du constituant de
commande (commande : manuelle ,
pneumatique ou électrique).
Leurs principales caractéristiques sont :
Le nombre de positions : 2 ou 3
Le nombre d’orifices : 2,3,4 ou 5
Le type de commande du pilotage
Le diamètre de passage des
orifices et leur facteur de débit Kv
(le DEBIT)
Représentation
P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 22
Nombre de positions
=
Nombre de carrés
Nombre d’orifice 1 admission
3 – 5 échappements
2 – 4 utilisations Les orifices toujours tracés sur la position repos
Voies de communication
Les flèches représentent
les liaisons entre orifices.
Commandes
2 positions 3 positions
1
2
3 3
4
1
2
1
4
3
2
5
bistable monostable
1
4
3
2
5 3
4
1
2
1
2
3
1
2
2 3 4 5
Désignation
P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 23
La désignation d’un distributeur pneumatique fait apparaitre :
Le nombre de positions,
Le nombre d’orifices.
On complète la désignation, en spécifiant le type d’action ( bistable = double
commande, ou monostable (1 commande + 1 ressort)) et le type des
commandes (pneumatique : , électrique : , ou manuelle : ).
Exemple :
Distributeur : 3/2, action monostable et commande
électropneumatique
2 positions
3 orifices
Commande : électropneumatique
et ressort Commande ressort
Le distributeur : 2/2
P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 24
Applications typiques :
Électrovanne
Bouton poussoir (soufflette)
Alimentation ventouse (venturi)
Symbole
1 2
12
1 : alimentation
2 : utilisation actionneur
12 : commande
1 2
12
Le distributeur : 3/2
P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 25
1
2
3
10 12 1
2
3
12 10
1
2
3
10 12 1
2
3
12 10
1 : alimentation
2 : utilisation actionneur
3 : échappement
12 - 10 : commandes
Applications typiques :
Électrovanne générale (sectionneur)
Alimentation vérin simple effet
Alimentation ventouse (venturi)
Symbole
Le distributeur : 4/2
P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 26
1 : alimentation
2- 4 : utilisations actionneur
3 : échappement
12-14 : commandes
1
2 4
3
14 12
12
1
2 4
3
14
Fonctionnement avec un seul échappement
Applications typiques :
Alimentation vérin double effet
Un seul réglage possible de vitesse de rentrée
et de sortie (1 échappement )
cde1
cde2
Le distributeur : 5/2
P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 27 27
Applications typiques :
Alimentation vérin double effet
Possibilité de régler les vitesses de rentrée et de sortie
indépendamment (2 échappements séparés ).
1 : alimentation
2- 4 : utilisations actionneur
3-5 : échappements
12-14 : commandes
1
2 4
5 3
14 12
1
2 4
5 3
14 12
1
2 4
5 3
14 12 1
2 4
5 3
14 12
Le distributeur : 5/3, centre ouvert
P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 28
1
2 4
5 3
1 4 2 3 5 14 12
1
2 4
5 3
1 4 2 3 5 14 12
1
2 4
5 3
1 4 2 3 5 14 12
cde1
cde2
aucune
Le distributeur : 5/3, centre fermé
P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 29
1
2 4
5 3
1 4 2 3 5
14 12
1
2 4
5 3
1 4 2 3 5
14 12
1 4 2 3 5
14 12 1
2 4
5 3
cde1
cde2
aucune
Les commandes
P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 30
tournant Poussoir interrupteur
Solénoïde galet pneumatique
urgence
Ressort
Association : vérin - distributeur
P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 31
VSE 3/2 bistable
VDE 4/2 monostable
VDE 4/2 bistable
VSE 3/2 monostable
Les 4 associations types
Choix du vérin
P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 32 32
type de mouvement : horizontal, vertical, oblique, en rotation
longueur du mouvement à effectuer
type de travail : statique (serrage) ou dynamique (déplacement)
Effort à fournir (Effort statique et Effort dynamique)
Contraintes cinétiques : vitesse , accélération, durée de déplacement, inertie,
déformation et fragilité de la charge, etc..
Les caractéristiques principales du vérin le type : simple effet ou double effet (ou autres actionneurs)
la course
A partir des Critères précis extraits du cahier des charges :
On détermine
le diamètre du vérin (par calculs ou par abaques constructeurs)
Schéma du bloqueur
P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 33
Situé au plus près du vérin ; le bloqueur permet le
blocage du vérin en cas de :
Schéma de principe :
Autorisation
1A
1V1
1YV1 1YV0
1V2 1V3
P
Disparition des signaux de commande
Coupure d’énergie pneumatique
(Si les signaux de commande sont supprimés)
Le réducteur de débit universel
P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 34
Il permet de régler la vitesse de déplacement des vérins, par action
sur le débit.
Le principe consiste à limiter le débit d’échappement des vérins
uniquement.
Il se monte entre le vérin et de distributeur.
Symbole
Pour un public averti, on parle de diode pneumatique
Réglage de vitesse dans les 2 sens
P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 35
RDU
en rentrée
de vérin
1V3
1A
1V11YV1 1YV0
1V2
P
RDU
en sortie
de vérin
Principe de la régulation de vitesse à l’échappement dans les 2
sens par 2 RDU
Détecteur ILS
P. GUERINEAU GEII N - Automatisme - Auto2 36
Détecteurs magnétiques (ILS)
Le capteur ILS (interrupteur à lame souple) est un interrupteur
sensible au champ magnétique.
Or, un aimant est solidaire du piston du vérin, ainsi on peut connaitre le
positionnement exact de la tige, à l’aide de 2 ILS.