2nd ISI
DAO – Assemblage
durée : 3 heures
TP Solidworks Assemblage d’un capteur pneumatique à galet 3/2, normalement fermé
1. Mise en situation 1.1. Présentation Le capteur pneumatique présenté sur le document DT1 permet de détecter la présence d’une pièce par contact avec le galet 5.
Vérin tige rentrée
Capteur en position ouvert
Vérin tige sortie
Capteur en position fermé
Ce type de capteur est comparable à un distributeur pneumatique 3/2 monostable commandé par galet.
Symbole pneumatique
1.2. Principe de fonctionnement Position "ouvert" : En présence d’une pièce, c'est-à-dire lorsque le galet est enfoncé, le capteur laisse passer l’air comprimé de l’orifice d’entrée, jusqu’à l’orifice de sortie.
Passage de l’air
Position "fermé" : Lorsque le galet n’est pas pressé (absence de pièce en contact avec le galet 5), le capteur est ramené en position initiale par un ressort de rappel 8. Il empêche alors l’air comprimé de passé.
Air bloqué
1.3. Caractéristiques techniques
Lycée E. Branly
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DAO – Assemblage
durée : 3 heures
2. Travail demandé Réaliser l’assemblage du capteur pneumatique, à partir du plan d’ensemble DT1 fourni et des pièces déjà modélisées.
2.1. Rappels Un assemblage est une combinaison de deux ou plusieurs pièces (composants). L’extension SolidWorks d’un fichier assemblage est .sldasm Vous pouvez positionner et orienter les composants entre eux à l'aide de contraintes (icône ), qui créent des relations entre les composants. Il existe différents types de contraintes (en fonction des surfaces ou arrêtes sélectionnées) : Parallèle,
Coaxiale,
Tangent,
Coïncident,
Perpendiculaire.
Pour insérer un composant : Insertion ⇒ composant ⇒ depuis un fichier ⇒ « NOM DU FICHER » ⇒ ouvrir ⇒ cliquer n’importe où sur votre fenêtre de travail
2.2. Création de votre répertoire de travail sous windows DANS WINDOWS Créer un répertoire : D(LOCAL):\votre classe\votre groupe\ votre nom Copier l’ensemble des fichiers pièces du capteur dans votre répertoire précédemment créé, ces pièces se trouvent dans le répertoire : D(Sauvegarde élève sur POSTE 01):\documents sources communs\ TP - ASSEMBLAGE capteur pneumatique\ Icône sur le bureau
2.3. Création d’un nouveau document assemblage dans Solidworks DANS SOLIDWORKS Créer un Nouveau document
assemblage
.
Sauvegarder votre document toute les 5 minutes dans le répertoire que vous venez de créer sous le nom: Votre nom – Capteur pneumatique
2.4. Assemblage des pièces constitutives du capteur COMPLETER LES DOCUMENTS REPONSES (DR1/2 ET DR2/2) POUR CHACUNE DES ETAPES D’ASEMBLAGE 1ère étape :
Assembler le sous ensemble "SE Corps + Ressort. SLDASM" avec le sous ensemble "SE tiroir + joints toriques. SLDASM"
Deux contraintes sont suffisantes pour positionner entre eux ses 2 sous ensembles.
+ 2ème étape :
Assembler l’ensemble obtenu avec la bague d’arrêt : "10 - Bague d'arrêt.SLDPRT"
3ème étape :
Assembler l’ensemble obtenu avec la Goupille cylindrique Ø1,5 : "04 - Goupille cylindrique.SLDPRT"
4ème étape :
Lycée E. Branly
Assembler l’ensemble obtenu avec le levier : "02 - Levier.SLDPRT"
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DAO – Assemblage 5ème étape :
Assembler l’ensemble obtenu avec les deux axes : "03 - Axe.SLDPRT"
6ème étape :
Assembler l’ensemble obtenu avec le galet : "05 - Galet.SLDPRT"
7ème étape :
Assembler l’ensemble obtenu avec le support : "09 - Support.SLDPRT"
8ème étape :
Assembler l’ensemble obtenu avec les vis CHC : "11 - Vis CHC, M4-16.SLDPRT"
9ème étape :
Compléter l’assemblage en insérant les écrous hexagonaux, et rondelles freins: "12 - Ecrou H, M4.SLDPRT", et "13 - Rondelle W4.SLDPRT"
durée : 3 heures
10ème étape : En fonctionnement, le levier 02 du capteur reste en permanence en contact avec le tiroir 06. Terminer l’assemblage du capteur pneumatique en ajoutant la contrainte adéquate correspondante.
Fixer le sous-ensemble "SE Corps + Ressort.SLDASM", si cela n’est pas déjà le cas. Pour cela clic droit sur "SE Corps + Ressort.SLDASM" dans l’arbre de création puis "Fixer". Un (f) apparaît alors devant le nom du sous ensemble (voir ci-contre).
Libérer, si cela n’est pas déjà le cas, toutes les autres pièces et sous-ensembles en procédant de la même façon. Aucun symbole (f) ne doit apparaître ailleurs que devant "SE Corps + Ressort.SLDASM".
Contrôler que votre arbre de création ressemble à celui présenté ci-contre.
ENREGISTRER, ET APPELER LE PROFESSEUR POUR CONTROLER VOTRE ASSEMBLAGE DU CAPTEUR.
2.5. Création d’une configuration en coupe Il est possible avec le logiciel solidworks de créer plusieurs configurations différentes d’un mécanisme (ex : capteur entier, capteur coupé, capteur en vue éclatée) dans un même fichier assemblage. 1° - Renommer la configuration actuelle du capteur, appelée « Défaut », en « Capteur entier ». Pour cela : -> Aller dans l’onglet "ConfigurationManager" -> Renommer la configuration actuelle « défaut » en « Capteur entier » (2 clics gauche sur « défaut » espacés d’une seconde)
Lycée E. Branly
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durée : 3 heures
2° - Créer une configuration en coupe « Capteur coupé ». , Pour cela : -> Toujours dans l’onglet ConfigurationManager cliquer bouton droit sur « capteur pneumatique configuration(s) », puis « ajouter une configuration ». -> Renseigner la rubrique Nom de la configuration avec : « Capteur coupé », puis OK. -> Vous avez maintenant 2 configurations identiques de votre capteur.
Il faut maintenant couper le capteur, dans la configuration « capteur coupé » Pour cela : -> S’assurer que vous êtes dans la configuration « capteur coupé » (surlignée en jaune voir ci-dessus) -> Retourner dans l’ "Arbre de création FeatureManager" -> Créer un nouveau plan passant au milieu du corps du capteur. Aide : Sélectionner la face latérale du capteur « Insertion » « Géométrie de référence » « Plan… » Saisir 12,5 mm et cocher « Inverser la direction ».
-> Sélectionner le plan nouvellement créé, dans l’arbre de création, puis dessiner une esquisse rectangulaire englobant l’ensemble du capteur dans ce plan.
-> Utiliser la fonction « Enlèv. de matière extrudé » capteur en deux.
Lycée E. Branly
« A travers tout », afin de couper le
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Le capteur est maintenant coupé en deux, nous allons renommer la fonction d’enlèvement de matière que nous venons de créer, puis retirer certaines pièces de la coupe. -> Renommer la fonction « enlèv. mat.-Extru.1 » en « COUPE DU CAPTEUR » -> Sélectionner « zone d’action de la fonction » en cliquant bouton droit sur notre fonction d’enlèvement de matière précédemment créée, nommée : « COUPE DU CAPTEUR ». Une fenêtre apparaît listant l’ensemble des pièces concernées par la coupe (l’enlèvement de matière). Retirer de la coupe le Tiroir 06, le Ressort 08, les 2 Joints toriques 07, les 2 Axes 03, la Goupille cylindrique 04, la bague d’arrêt 10. Pour cela, cliquer à l’écran ou dans l’arbre de création sur chacune de ces pièces puis OK.
Remarque :
Vous pouvez également retirer directement ces pièces de la liste des pièces coupées en cliquant dessus dans la boite de dialogue puis touche SUPPR. au clavier, et enfin OK. Assurez vous, en retournant dans l’onglet "ConfigurationManager" sur chacune des deux configurations que vous avez bien ceci :
, et en double cliquant successivement
Si c’est le cas, alors : ENREGISTRER, ET APPELER LE PROFESSEUR POUR CONTROLER VOS DEUX CONFIGURATIONS DU CAPTEUR.
2.6. Etude du débattement angulaire du levier 02 Revenir dans la configuration "Capteur coupé", et essayer de déplacer le levier 02. Le mécanisme est complètement figé, immobile, alors qu’en fonctionnement, le tiroir 06 et le levier 02 doivent pouvoir bouger. Il s’agit d’une contrainte superflue, qui vous a permis de positionner, et d’assembler le tiroir 06, mais qui maintenant n’est plus utile. -> Retrouver cette contrainte superflue et supprimez la. Pour cela vous pouvez cliquer bouton droit sur le tiroir à l’écran, puis « voir les contraintes ». Sélectionner la bonne, puis touche SUPPR au clavier. Assurez-vous maintenant qu’en déplaçant Lycée E. Branly
le tiroir 06, ou le levier 02, le mécanisme se met en mouvement. Page 5/6
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durée : 3 heures
Nous allons maintenant faire en sorte que Solidworks ne prenne plus en compte le ressort 08 lors de la détection de collision entre pièces, puis nous allons le cacher. le ressort 08 (clic droit sur le ressort puis -> Régler sur allégé « Régler sur allégé ») -> Cacher le ressort 08 (clic droit sur le ressort, puis « cacher »)
-> Déplacer le tiroir 06 en position haute (jusqu’au contact avec la bague d’arrêt 10). Pour cela sélectionner l’option « Détection de collision », puis cocher «Arrêter à la collision ». Si vous voyez apparaître la fenêtre ci-contre cliquer sur annuler. Si vous avez appuyé sur OK à la place d’annuler, alors vous devez à nouveau régler sur allégé le ressort 08.
-> Insérer deux cotes , une angulaire, et une dimensionnelle comme indiqué sur la figure cidessous. Assurez-vous que les valeurs de ces deux cotes sont sensiblement les mêmes que celles ci-contre. B
En déplaçant les composants, en lisant les valeurs des 2 cotes implantées, ou en implantant de nouvelles cotes, répondre aux questions suivantes : ATTENTION TOUTES LES VALEURS NUMERIQUES DEMANDEES DORENAVANT SONT A INSCRIRE SUR UNE FEUILLE VIERGE QUI SERA JOINTE AUX DR1 ET DR2. QUESTION 2.6.1 :
De quelle longueur au minimum doit se déplacer le tiroir 06 suivant l’axe Y, pour que l’air comprimé commence à passer de l’orifice d’entrée à l’orifice de sortie ? (voir DT1) Course minimale : Cmin = …………………… mm
QUESTION 2.6.2 :
De quel angle θ en degré le levier 02 a alors pivoté ? Angle minimum :
QUESTION 2.6.3 :
A cet instant, et afin de positionner convenablement le capteur avant de le fixer, on souhaite connaître la hauteur de déplacement du point B suivant l’axe Y ? Distance :
QUESTION 2.6.4 :
θ min = …………………… °
d = …………………… mm
y
x
Quelle est la fonction de l’orifice noté A sur le DT1 ? …………………………………………………………………………………………………………………
Lycée E. Branly
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PERSPECTIVE ECLATEE échelle: 1:2
DT 01
A-A
y
3
5
y
2
A
B-B
5
10
3 C
D
2
B
B 10
4
A
7 7 6
6 8
9
4
12
Orifice d'entrée
B
1
11
Orifice de sortie 13
8 12 13
Orifice A
x
z
9
11
1 A 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
2 2 2 1 1 1 2 1 1 1 2 1 1
Rondelle W4 Ecrou H, M4 Vis CHC M4-16 - 8.8 Bague d'arrêt Support Ressort Joint torique Tiroir Galet Goupille cylindrique 1,5 Axe Levier Corps
REP. NBR.
Echelle 1:1 A3
Capteur en position "OUVERT"
Licence d'éducation SolidWorks A titre éducatif uniquement
Capteur en position "FERME"
Date :
DESIGNATION
Serrée dans 1 Riveté avec 2
MATIERE
Lycée E. BRANLY
OBSERVATION Nom: Classe:
CAPTEUR PNEUMATIQUE
00
Pièce ou sous ensemble n°1
Pièce ou sous ensemble n°2
Contraintes d’assemblage
Entre les surfaces …………………… Contrainte de: Coaxialité Tangence Perpendicularité Parallélisme Distance ……… mm Coïncidence Entre les surfaces …………………………………………………… Contrainte de: Coaxialité Tangence Perpendicularité Parallélisme Distance ……… mm Coïncidence
Etape n°1
Entre les surfaces …………………………………………………… Contrainte de: Coaxialité Tangence Perpendicularité Parallélisme Distance ……… mm Coïncidence
Etape n°2
Entre les surfaces …………………………………………………… Contrainte de: Coaxialité Tangence Perpendicularité Parallélisme Distance ……… mm Coïncidence Entre les surfaces …………………………………………………… Contrainte de: Coaxialité Tangence Perpendicularité Parallélisme Distance ……… mm Coïncidence
Etape n°3
Entre les surfaces …………………………………………………… Contrainte de: Coaxialité Tangence Perpendicularité Parallélisme Distance ……… mm Coïncidence Entre les surfaces …………………………………………………… Contrainte de: Coaxialité Tangence Perpendicularité Parallélisme Distance ……… mm Coïncidence
Etape n°4
Entre les surfaces …………………………………………………… Contrainte de: Coaxialité Tangence Perpendicularité Parallélisme Distance ……… mm Coïncidence
Axe 1
Entre les surfaces …………………………………………………… Contrainte de: Coaxialité Tangence Perpendicularité Parallélisme Distance ……… mm Coïncidence Entre les surfaces …………………………………………………… Contrainte de: Coaxialité Tangence Perpendicularité Parallélisme Distance ……… mm Coïncidence
Etape n°5
Axe 2
Entre les surfaces …………………………………………………… Contrainte de: Coaxialité Tangence Perpendicularité Parallélisme Distance ……… mm Coïncidence Entre les surfaces …………………………………………………… Contrainte de: Coaxialité Tangence Perpendicularité Parallélisme Distance ……… mm Coïncidence
Pièce ou sous ensemble n°1
Pièce ou sous ensemble n°2
Contraintes d’assemblage Entre les surfaces …………………… Contrainte de: Coaxialité Tangence Perpendicularité Parallélisme Distance ……… mm Coïncidence
Etape n°6
Entre les surfaces …………………………………………………… Contrainte de: Coaxialité Tangence Perpendicularité Parallélisme Distance ……… mm Coïncidence Entre les surfaces …………………………………………………… Contrainte de: Coaxialité Tangence Perpendicularité Parallélisme Distance ……… mm Coïncidence
Etape n°7
Entre les surfaces …………………………………………………… Contrainte de: Coaxialité Tangence Perpendicularité Parallélisme Distance ……… mm Coïncidence Entre les surfaces …………………………………………………… Contrainte de: Coaxialité Tangence Perpendicularité Parallélisme Distance ……… mm Coïncidence Vis n°1
Etape n°8
Entre les surfaces …………………………………………………… Contrainte de: Coaxialité Tangence Perpendicularité Parallélisme Distance ……… mm Coïncidence Entre les surfaces …………………………………………………… Contrainte de: Coaxialité Tangence Perpendicularité Parallélisme Distance ……… mm Coïncidence
Vis n°2
Etape n°9
Entre les surfaces …………………………………………………… Contrainte de: Coaxialité Tangence Perpendicularité Parallélisme Distance ……… mm Coïncidence Entre les surfaces …………………………………………………… Contrainte de: Coaxialité Tangence Perpendicularité Parallélisme Distance ……… mm Coïncidence Compléter les contraintes ci-dessous l’assemblage d’un écrou et d’une rondelle.
uniquement
pour
Entre les surfaces …………………………………………………… Contrainte de: Coaxialité Tangence Perpendicularité Parallélisme Distance ……… mm Coïncidence Entre les surfaces …………………………………………………… Contrainte de: Coaxialité Tangence Perpendicularité Parallélisme Distance ……… mm Coïncidence Entre les surfaces …………………………………………………… Contrainte de: Coaxialité Tangence Perpendicularité Parallélisme Distance ……… mm Coïncidence
Etape n°10
Le levier 02 du capteur reste en permanence en contact avec le tiroir 06, contrainte correspondante : Entre les surfaces …………………………………………………… Contrainte de: Coaxialité Tangence Perpendicularité Parallélisme Distance ……… mm Coïncidence
