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BAC PRO E.D.P.I. Code : 1806-EDP EPI Session 2018 SUJET Épreuve E2 U2 : Étude de produit industriel Durée : 5 heures Coefficient : 5 Page 1/23 BACCALAURÉAT PROFESSIONNEL Étude et Définition de Produits Industriels Épreuve E2 - Unité U 2 Étude de produit industriel SESSION 2018 Durée : 5 heures Coefficient : 5 Compétences sur lesquelles porte l'épreuve : C 11 : Décoder un CDCF C 12 : Analyser un produit C 13 : Analyser une pièce C 14 : Collecter les données C 22 : Étudier et choisir une solution Ce sujet comporte : - Dossier de présentation pages : 2 / 23 à 5 / 23 - Dossier technique pages : 6 / 23 à 10 / 23 - Dossier ressources pages : 11 / 23 à 13 / 23 - Dossier travail pages : 14 / 23 à 23 / 23 Documents à rendre par le candidat : - Pages : 14 / 23 à 23 / 23 L’usage de tout modèle de calculatrice, avec ou sans mode examen, est autorisé et documents personnels autorisés. BAC PRO E.D.P.I. Code : 1806-EDP EPI SUJET Session 2018 Épreuve E2 U2 : Étude de produit industriel Page 2/23 DOSSIER DE PRÉSENTATION BAC PRO E.D.P.I. Code : 1806-EDP EPI SUJET Session 2018 Épreuve E2 U2 : Étude de produit industriel Page 3/23 Milieu environnant Énergies FC3 FC2 FC5 FP FC4 FC6 Embarreuse Barre en fagot Cageuse FC1 Maintenance Opérateur Sécurité EMBARREUSE étudiée CAGEUSE Fagot Barre 1. Description du produit fabriqué Le produit fabriqué est une armature métallique constituée de barres et d’un « tor spiral », cette armature renforce les tuyaux en béton. Ce produit est fabriqué par une cageuse. 2. Présentation du système étudié L’embarreuse étudiée permet d’alimenter la cageuse en barre en acier de manière automatique. L’opérateur dépose des barres en fagot dans l’embarreuse. La machine effectue automatiquement la séparation des barres et vient présenter chaque barre en face de chaque point de chargement fixe. La cageuse tourne d’un pas après chaque introduction de barre et vient former un cylindre. Un tor spiral est ensuite soudé aux barres. 3. Analyse fonctionnelle et structurelle de l’existant. a. Fonction à assurer Validation du besoin :  L’évolution dans les entreprises est de diminuer au maximum les tâches pénibles et répétitives pour éviter les maladies professionnelles de type troubles musculo-squelettiques.  Cette machine doit se substituer à une tache manuelle pénible. b. Analyse du milieu environnant Diagramme des inter-acteurs : point de vue utilisateur Caractéristiques des fonctions : Fonction principale : FP : À déterminer à la question 1 Fonctions contraintes : FC1 : S’adapter au profil des barres FC2 : À déterminer à la question 1 FC3 : S’adapter aux énergies disponibles FC4 : Respecter les normes de sécurité FC5 : S’adapter à l’environnement de l’entreprise FC6 : À déterminer à la question 1 c. Cahier des charges de l’embarreuse  Cadence : 100 cages en 6 heures  Barre : ø 6 mm ; longueur : 2400 mm  Nombre maxi de barres par cage : 12  Poids d’un fagot : environ 1 tonne  Encombrement de la machine : L = 2800 l = 2500 H = 1800  Lieu d’installation : intérieur d’un bâtiment  Niveau acoustique : inférieur à 80 dB(A)  Partie opérative : énergie électrique (400 V 50 Hz), énergie pression pneumatique (8 bars )  Partie commande : énergie électrique (24 V)  Pilotage : automate programmable, écran tactile de dialogue à commande déportée  Protection opérateur : barrière immatérielle Armature métallique Tuyau préfabriqué en béton Barre Tor spiral Point de chargement fixe BAC PRO E.D.P.I. Code : 1806-EDP EPI SUJET Session 2018 Épreuve E2 U2 : Étude de produit industriel Page 4/23 Barres emmenées par le convoyeur élévateur Capteurs inductifs 39 Galet presseur 31 Barre Cône de centrage 3 Motoréducteur 43 Aimant 14 Roulements 13 Galet entraineur 24 caché derrière le motoréducteur Convoyeur élévateur Tête de chargement Trémie de stockage Châssis principal Séparateur de barre + pince 4. Description du fonctionnement de l’embarreuse La pince du séparateur de barre va au contact des barres stockées dans la trémie de stockage. Les mâchoires de la pince se referment afin d’emprisonner une seule barre. La pince monte et dépose la barre sur le convoyeur élévateur. Les barres sont disposées à intervalles réguliers sur un système de chaines élévatrices. Les barres avancent pas à pas et elles sont emmenées une par une au niveau de la tête de chargement. Sous ensemble de l’embarreuse :  Un châssis principal  Une trémie de stockage  Un séparateur de barre + pince  Un convoyeur élévateur  Une tête de chargement 5. Principe de fonctionnement de la tête de chargement La tête de chargement permet d’introduire une barre dans la cageuse. La barre est pincée entre le galet presseur (31) et le galet entraineur (24). La tête de chargement s’avance, le cône de centrage (3) assure l’alignement avec la cageuse. Le motoréducteur (43) met en rotation le galet entraineur (24), la barre pénètre dans la cageuse à grande vitesse. La barre est guidée par des roulements (13). L’aimant (14) participe au maintien de l’alignement de celle-ci. La détection d’une barre par le premier capteur inductif (39) permet de ralentir sa vitesse. Le second capteur inductif (39) permet de déclencher l’arrêt de l’introduction de la barre. Détail de la tête de chargement BAC PRO E.D.P.I. Code : 1806-EDP EPI SUJET Session 2018 Épreuve E2 U2 : Étude de produit industriel Page 5/23 Système de glissière (37 + 4) Galet presseur 31 Barre Vérin pneumatique 44 Zone d’étude : tête de chargement Nota : le galet entraineur n’est pas visible sur cette vue en perspective 6. Constatations et problématique Constat : Les barres ø 6mm ne sont pas toujours poussées à fond dans la cageuse par la tête de l’embarreuse, d’où les conséquences suivantes :  Impossibilité de souder les barres pour réaliser l’armature métallique du tuyau ;  Arrêt de la machine (production stoppée) ;  Intervention de l’équipe de maintenance. Problématique : L’analyse des causes montre que les barres ø 6mm ne sont pas toujours suffisamment rectilignes, ce qui entraine leur non détection par les capteurs inductifs (39). Barre 1 Barre chargée 2 Monter le galet presseur 3 Avancer la tête de chargement 4 Introduire la barre 5 Reculer la tête de chargement Charger la barre Barre pincée entre le galet presseur et le galet entraineur Tête en position sortie Barre introduite entièrement Tête en position initiale 0 Barre détectée Position initiale Galet entraineur (24) Galet presseur (31) Tête de chargement Vérin (44) Système de glissière BAC PRO E.D.P.I. Code : 1806-EDP EPI SUJET Session 2018 Épreuve E2 U2 : Étude de produit industriel Page 6/23 DOSSIER TECHNIQUE BAC PRO E.D.P.I. Code : 1806-EDP EPI SUJET Session 2018 Épreuve E2 U2 : Étude de produit industriel Page 7/23 Insérer une barre dans la cageuse FT5 Convoyer les barres jusqu’à la tête de chargement FT4 Alimenter la cageuse en barre à partir d’un fagot Stocker les barres FT2 Séparer les barres FT3 Capter la présence d’une nouvelle barre FP Positionner horizontalement le système par rapport à la cageuse FT1 FT5.1 Déplacer la tête de chargement FT5.2 Exercer une pression sur la barre FT5.3 Introduire la barre dans la cageuse FT5.4 Centrer la tête sur la cageuse FT5.2.2 Translater la tête FT5.2.3 Guider la tête en translation FT5.2.1 Guider le système en translation FT1.1 Répartir les barres dans la trémie FT2.3 Amortir les vibrations FT2.2 Stocker les barres pour la préhension FT2.1 Déplacer les barres FT3.2 Saisir une seule barre FT3.1 Déplacer et stocker les barres de manière temporisée FT4.1 Entrainer les courroies FT4.2 Non renseigné Vérin pneumatique (44) Non renseigné Permettre une rotation entre le levier et le corps FT5.3.1 Vérin pneumatique (22+23) Motoréducteur (43) Non renseigné Motoréducteur Non renseigné Courroies crantées avec taquets Guider le séparateur de barre FT3.2.1 Déplacer le séparateur de barre FT3.2.2 Pince + tête aimantée 4 galets sur coulisse Motoréducteur + chaines Cousin gonflable + basculement Silentbloc Trémie Rail + galet acier Niveau 3 Niveau 2 Niveau 1 Fonction de service Fonctions techniques Solutions constructives Relever le levier FT5.3.2 Galet presseur monté libre sur l’axe (10) Permettre une rotation entre le galet presseur et le levier FT5.4.1 Entrainer en rotation le galet entraineur FT5.4.2 Roulements (13) + aimant (14) Guider en translation la barre FT5.4.3 DIAGRAMME FAST DE L’EMBARREUSE BAC PRO E.D.P.I. Code : 1806-EDP EPI SUJET Session 2018 Épreuve E2 U2 : Étude de produit industriel Page 8/23 TÊTE DE CHARGEMENT - ÉTAPE 2 ÉCHELLE 1 : 2 BAC PRO E.D.P.I. Code : 1806-EDP EPI SUJET Session 2018 Épreuve E2 U2 : Étude de produit industriel Page 9/23 ÉCHELLE 1 : 2 BAC PRO E.D.P.I. Code : 1806-EDP EPI SUJET Session 2018 Épreuve E2 U2 : Étude de produit industriel Page 10/23 44 1 Vérin double effet ISO 6432 D32 C400 43 1 Motoréducteur 42 8 Vis FHc ISO 10642 M6 x 30 41 1 Écrou HM M10 40 6 Écrou uploads/Industriel/ u2-bac-pro-edpi-juin-2018-sujet.pdf