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1si-tg01 TRANSGERBEUR / 6

TP TG-Microcontrol Lycée SARDA GARRIGA Page 1 / 8

ACTIVITE : 1SI-TG1 TRANSGERBEUR

CENTRES D’INTERETS

CI.1 : Architecture et structure. CI.2 : Représentation et

schématisation CI.3 : Motorisation et conversion

d'énergie. CI.10 : Traitement de l'information

THEMATIQUES AF1 : Approche interne de l'analyse fonctionnelle (le FAST). R5 : Représentation d’une pièce et arbre de construction. R6 : Représentation d’un mécanisme et arbre d’assemblage. I2 : Structure et fonctionnement d'un système à base de microcontrôleur.

COMPETENCES ATTENDUES - Vérifier par l'expérimentation le respect de certaines contraintes formulées dans le CDC - Configurer le produit et le faire fonctionner. - Générer automatiquement le programme et l'implanter. - Tester son fonctionnement.

PREREQUIS

- Fonctionnalités du logiciel SW. - Lecture d’un schéma cinématique minimal

CONNAISSANCES NOUVELLES

- Nouvelles fonctionnalités de SW. - Connaissances de Motionworks.

CONDITIONS MATERIELLES

Matériel nécessaire : - Le transgerbeur. - Le dossier technique du transgerbeur. - Ordinateur avec logiciels SW et Motionworks. - Ordinateur + logiciel de simulation (6811).

Durée :

- 3 heures.



1. PRESENTATION Le système transgerbeur est un magasin automatisé dont les caisses référencées peuvent être stockées et déstockées automatiquement sur ordre d'un opérateur.

Les avantages d’un tel système sont : • Rigueur de gestion. • Gain de Surface, utilisation de toute la hauteur, allées

restreintes. • Gain de Productivité, pas de déplacement, pas de recherche. • Suppression des accidents, chute de l'échelle... • Suppression de la casse et de la freinte, les pièces sont

stockées dans de bonnes conditions.

♦ Caractéristiques - Charges transportables/stockables

Dimensions de bacs 200x400x200 mm. Masse maximale 10 kg

- Performances

Longueur maximale 1,9 m Hauteur maximale 1,25 m

Vitesse translation 0,7 m/s Accélération 0,5 m/s2 Vitesse d'élévation 0,5 m/s Accélération 0,5 m/s2 Temps de cycle prise ou dépose 5 s Précision du positionnement en X : 1,142 mm

2. MISE EN SITUATION Organisation fonctionnelle de l’axe Z : (figure 2) 3. PROBLEMATIQUE

Nous allons implanter le moteur sur le transgerbeur. Comment programmer un microcontrôleur qui pourrait piloter le transgerbeur?

TRAITER Automate

Programmable Industriel Logiciel Automgen

Chaîne d’information

Ordres de

commande

Caisse en position initiale

Chaîne d’énergie DISTRIBUER

Variateur de

vitesse

CONVERTIR

Moteur à courant continu

TRANSMETTRE

Systèmes poulie- courroie Réducteur

Action

ACQUERIR Capteurs inductifs,

Codeur absolu Boutons poussoirs

Réseau EDF

Caisse stockée ou déstockée

Acquisitions

Ordres opérateur

ALIMENTER

Alimentations Stabilisées

CONVERTIR ET COMMUNIQUER

Module de conversion numérique analogique

Figure 2 : organisation fonctionnelle de l’axe z



4. ETUDE PROPOSEE 4.1 Analyse de la structure de l’axe « z » Question 1 :

Compléter le FAST ci dessous à l’aide des éléments de réponse proposés Eléments de réponse : réducteur épicycloïdal, moteur électrique, poulie à dents encastrée sur l’arbre de sortie du réducteur, unité de translation, courroie crantée , codeur incrémental, génératrice tachymétrique.

4.2 Etude de l'implantation du moteur

Le moteur MX30 de Infranor ayant été choisi. Nous allons réaliser son implantation sur la structure du transgerbeur . Cet assemblage se fait par l’intermédiaire d’un support que vous devrez concevoir. Les formes et les dimensions vous sont proposées sur le dessin page suivante. Un modeleur volumique variationnel paramétré sera utilisé. En effet cette pièce devant être produite en série, sa numérisation est nécessaire à sa fabrication sur une machine à commande numérique.

Support

Ensemble motoréducteur

FT1 :Déplacer verticalement la charge

Transformer l’énergie électrique en énergie mécanique de rotation

Adapter les paramètres de l’énergie mécanique de

rotation

Transmettre l’énergie mécanique de rotation

Transformer l’énergie mécanique de rotation en énergie mécanique de translation

Mesurer la vitesse de déplacement de la charge

Mesurer la position de la charge déplacée

Architecture interne de l’axe Z INCOMPLET



Dessin du support

4.3 Réalisation de la maquette virtuelle 3D

- Etape 1 : Analyse de la solution constructive sur le système Transgerbeur. - Etape 2 : Conception du support. - Etape 3 : Assemblage de l’ensemble « moto réducteur –support ». - Etape 4 : Mise en plan de l’assemblage.

Question 2 :

Repérer en rouge, sur les deux vues du dessin du support (cf. document réponse), les surfaces qui

participent à la Mise en Position (M.I.P) axiale et radiale du moto réducteur sur le support. Comment est assuré le maintien en position du moto réducteur sur le support ? 4.3.1: Travail sur poste informatique équipé du logiciel SOLIDWORKS. Dessin du support en 3D :

- Ouvrir un nouveau fichier « pièce ». - Réaliser le dessin du support en vous aidant de la démarche et de l’arbre de construction

présentés ci dessous. - Sauvegarder votre travail dans le répertoire C:\CLASSES\TS ?\ …..



Démarche de construction du support :

Arbre de construction du support

4.3.2: Réalisation de l’assemblage « support- Moto réducteur »

Afin de valider les formes et les dimensions du support que vous venez de dessiner, vous réaliserez, à l’aide du logiciel Solidworks, son assemblage avec le moto réducteur. Remarque :

- L’assemblage du support à la structure du trangerbeur n’est pas à faire. - Le moto réducteur est représenté sous sa forme simplifiée.

L’arbre de construction et le dessin de l’assemblage vous sont présentés à la page suivante.

Démarche pour réaliser cet assemblage :

- Ouvrir un nouveau fichier « assemblage ». - Enregistrer ce fichier assemblage. - Importer dans ce fichier :

§ le support que vous venez de concevoir (en premier, merci ! ! !), § le moto réducteur (simplifié), § la vis CHC M5 x 16 (×4).

Etapes 1 et 2 Etape 3 Etape 4

Remarque : L’utilisation des répétitions linéaires et circulaires est conseillée.

1 : Réaliser l’esquisse

2 : Réaliser le volume

3 : Réaliser les alésages 1 et 2

4 :Réaliser les trous de passage de vis

1 2



Nota : - le fichier "pièce" du motoréducteur se trouve dans le répertoire C:\mes documents\Transgerbeur. - Vous choisirez les vis CHC M5 x 16 à l’aide du logiciel SolidDim présent sur le bureau de l’ordinateur.

- Donner les contraintes nécessaires à la mise en position (M.I.P) du moto réducteur sur le

support. - Maintenir l’ensemble en position par les quatre vis CHC M5 x 16 .

Arbre de construction de l’assemblage

4.3.3: Mise en plan de l’assemblage :

Votre conception sera analysée et évaluée. Pour cela, une « mise en plan » imprimée de votre assemblage est nécessaire. Démarche - Ouvrir un nouveau fichier « mise en plan » - Réaliser les opérations nécessaires afin d’obtenir :

- Une vue de face. - Une vue de dessus - Une vue en coupe brisée AA.

⇔



La partie commande du transgerbeur est gérée par un API (Automate Programmable Industriel). Un microcontrôleur aurait bien pu assurer cette fonction. Mais qu'est-ce qu'un microcontrôleur ? Comment fonctionne t-il ? Comment le programmer ? Que de question que vous allez tenter d'y répondre. Vous voilà maintenant prêt à étudier un simple programme écrit en assembleur. Rappelez-vous, tous les microcontrôleurs traduisent des programmes écrits en assembleur. Parfois (et ce sera votre cas cette année) on utilise un langage évolué de type basic, C+, etc… mais on passe forcément par un compilateur qui traduit le langage évolué en code objet issu d'un programme assembleur compréhensible par le microcontrôleur.

L'inverse n'est pas toujours vrai, qui d'entre vous n'a jamais vu ce genre de message en travaillant sur son PC ? Personne, j'en suis quasiment sûr (à moins de travailler sous Linux J). A quoi correspondent tous ces chiffres et ces registres ? Comment les interpréter ? Vous verrez ceci dans ce TP, à la différence près que vous étudierez un microcontrôleur Motorola 16 bits, et le message d'erreur ci contre provient d'un microprocesseur d'Intel 32 bits. Sachez quand même que le principe de fonctionnement reste le même. Il y a que le nom et la taille des registres qui changent.

ETUDE D'UN PROGRAMME ASSEMBLEUR SIMPLE

1. Lancer le logiciel Moto6811 (Démarrer – Programmes – Moto6811) 2. Ouvrir le fichier Chenil_11.a11 qui se trouve sous C – Program files – Moto6811. 3. Ouvrir les fenêtres Programme – RAM – ROM – Interfaces 4. Vous arrivez alors à l'écran ci-dessous.



Un peu d'aide s'impose … J F Dans la fenêtre "Unité centrale du 6811", vous retrouvez tous les registres principaux indiqués dans votre cours à la page 11/14. F Dans la fenêtre RAM, vous pouvez voir le contenu de la RAM au lancement du programme. Le contenu de la RAM va de l'adresse 00 à l'adresse (3FF)hex il y a donc (400)hex = (1024)dec positions mémoire. La capacité de la RAM est donc 1 koctet. F Dans la fenêtre Interface, vous pouvez voir les différents interfaces série et parallèle. Vous pouvez aussi voir l'adresse des différents ports, Permettez-moi d'insister sur un exemple : Le port A se trouve à l'adresse (1000)hex Le DDRA, qui est en fait le registre de direction du port A se trouve à l'adresse 1001. Si DDRA vaut (00)hex, cela signifie que les 8 bits du port A sont configurés en entrées. Si DDRA vaut (FF)hex, cela signifie que les 8 bits du port A sont configurés en sorties. Mais on peut configurer certains bits en entrée et d'autres en sorties, par exemple si DDRA (5)hex=(00000101)bin , cela signifie que le bit 0 et 2 du port A sont en sortie et les autres en entrée. Voir le cours foruni page 10/14 (les entrées sorties et les registres). F Les deux autres fenêtres contiennent le programme et la ROM. Notez que le programme commence à l'adresse FE00 et que le compteur de programme (PC du 6811) pointe à cette adresse. 5. Etude du déroulement du programme. La première instruction est LDAA #$FF (voir votre cours Microcontrôleur – adressage pour reconnaître le mode d'adressage). Pour exécuter le programme pas à pas, il faut cliquer sur l'icône suivant :

Pour connaître la signification des instructions, voyez le cours fourni ou faites AIDE – jeu d'instructions. Ah la la ça se complique J !!! Exécuter pas à pas le programme, prédéterminer la valeur des différents registres (si vous avez des difficultés, n'hésitez pas à mettre votre professeur à contribution, n'oubliez pas que vous êtes en formation!!) 6. Alors vous avez tout compris ? Quel est le nom du jeu de lumière réaliser par ce programme ? 7. Vous allez maintenant modifier légèrement ce programme en insérant une temporisation après l'allumage

de chaque lampe. Cela aura pour effet de faire clignoter les lampes plus lentement. Avez vous une idée sur la réalisation de cette temporisation ? Sinon concerter votre professeur fétiche J.

BON COURAGE ET BONNE CHANCE !

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