Projet ISOLE Conception d’un système de vision

Présentation au sujet: "Projet ISOLE Conception d’un système de vision"— Transcription de la présentation:

1 Projet ISOLE Conception d’un système de vision
Soutenance de Stage Projet ISOLE Conception d’un système de vision GUERY Guillaume

2 Sommaire Mise en plan 2D Le CERN Présentation du projet
Schéma de conception Définition du système de contrôle Capteur fin de course Analyse budgétaire Planning Conclusion Remerciements Le CERN Présentation du projet Mon travail Recherches Contraintes d’environnement Caméra Conception Modélisation des rails Dimensionnement cinématique Calcul des longueurs de câbles Calcul du poids à tirer Calcul des efforts Puissance moteur Evolution de la conception 1ère conception 2ième conception Dernière étape

3 Le CERN Conseil européen de recherche nucléaire 20 états membres
Depuis 1952 2250 salariés Expériences réalisées à l’aide d’accélerateurs de particules linéaires ou circulaires

4 Présentation du projet
Cible ISOLDE (Isotope Separator On Line Device): 2 Robots 2 Couloirs Cibles irradiées « Front end » Milieu très radioactif (pas d’intervention humaine) Installation d’un système de vision: Observation du travail des robots Utile en cas de panne (prise de décision, reprise en manuel) Inspection visuelle de la zone Front end

5 Mon travail Conception du système de vision: Recherche de solutions
Conception CAO Mise en plan 2D Analyse du moyen de contrôle du système

6 Recherche Renseignement sur différents types de convoyeurs aériens
Analyse moyens de translation Analyse guidages en translation Analyse types de motorisation Analyse moyens d’alimentation Analyse caméras Analyse fournisseurs pour résistance milieu radioactif

7 Contraintes de l’environnement
Materiaux solides: Plastiques: se transforment en poussières Aluminium : Faible activation + peu de déchets Acier inox : Résistant à la corrosion + caractéristiques mécaniques Lubrifiants: Huiles : se solidifient Graisses : se solidifient Ils existents de nos jours des huiles et graisses résistantes aux radiations

8 Caméra Toutes les positions possibles Résiste a 600 Gy/h Pèse 6 kg
Zoom 300 X

9 Conception Modélisation des rails à mettre dans la zone
Calcul de longueur de rail, de longueur de câbles Modélisation de l’ensemble système de vision Nombreuses modifications et optimisations Calcul puissance moteur Calcul durée de vie de roulement

10 Modélisation des rails
Cheminement non fixé Depend de la position finale des robots 5 4 7 6 3

11 Dimensionnement de la cinematique
Calcul des longueurs de câbles 30 m de rajout pour distance salle de contrôle/début de guirlande 28 m 38 m

12 Calcul du poids a tirer par le Moteur
Ensembles Quantite Masse (kg) Chariots portes cable 5 4.5 9 8.1 Cables 37465 18.7 Chariots d'entrainement 2 2.5 Chainette de liaison 25024 5.0 Moteur 1 3.03 Reducteur 1.5 Ensemble suspendu 10 Poids total (N) 495 Poids des differents élements Le Cahier des charges imposait une masse maximale du système de vision de 10 kg Le calcul a été effectué pour le cas le plus contraignant

13 Calcul des efforts Poids total 495 N Coefficient de roulement 0.04
Effort de roulement 19.8 Accéleration 0.13 m.s-2 Effort d’accéleration 6.2 Coefficient de résistance au roulement acier/acier Le cahier des charges impose une vitesse de 15 m.min-1 Temps d’accéleration: 2 sec Facc = (Γ.P) / g Suite au calcul du poids, on calcul les differents efforts tel que l’effort de resistance au roulement et l’effort d’acceleration qui nous permettront de trouver la puissance moteur. Ces derniers dependent du cahier des charges. Système Poids

14 Calcul de l’effort de plaquage
Effort de traction 19.8 N Coefficient de frottement 0.15 Effort de plaquage mini 132.1 Effort de plaquage applique 280 Fp = Ftr / f Coefficient de frottement bronze/acier Pieces Poids Efforts Motoreducteur 2.7 27 Plaque de fixation 1 0.272 2.72 Plaque de fixation 2 Embase de fixation 0.39 3.9 Assemblage galet moteur 0.466 4.66 Assemblage boitier de roulement 2.195 21.95 Assemblage chariot special 1.101 11.01 Assemblage chariot partie gauche 0.873 8.73 Visserie 0.2 2 Effort induit 140 Effort total 224.7 Frottement Bronze acier inox 0.15 Effort final 258.4 Afin que le systeme fonctionne, il est necessaire d’appliquer un effort de plaquage au niveau du galet pour garantir le contact. Par calcul, on trouve un effort de plaquage mini. La statique nous donne d’apres les conditions de positionnement du ressort, l’effort appliques Ajout du poids des éléments a soulever

15 Calcul de l’effort induit
Effort de plaquage appliqué 280 N Coefficient de roulement 0.04 Effort induit 11.2 Calcul de l’effort de traction final Effort induit 11.2 N Effort d’accéleration 6.2 Effort de traction final 17.4 De cet effort de plaquage on en deduit un effort induit La somme de cet effort avec le premier effort calculer nous donne l’effort de traction final pour pouvoir calculer la puissance moteur

16 Nombreuses itérations du fait du changement du poids
Puissance moteur Couple galet moteur 0.35 N.m Donnees reducteur Valeur Unitee Rapport de reduction 2.0 Rendement 0.8 Couple moteur 0.22 Donnees moteur Marge de securite 1.5 0.33 0.75 Nmoteur 2700.0 tr/min wmoteur 282.7 rad/s Puissance du moteur 92.2 W Puissance utile 122.9 Sélection possible Nombreuses itérations du fait du changement du poids

17 Evolution de la conception
Aller vite

18 1ère conception Problème lors de passage de courbes
Construction d’un chariot spécial Contact non assuré Efforts supplémentaires

19 2ième conception Insertion guidage et désolidarisation
Problème effort de plaquage galet Plaquage verticale non garanti Montage de roulement

20 Dernière étape Version finale Déplacement du chariot dans les courbes
Insertion des derniers composants Solidarisation de l’ensemble

21 Mise en plan 2D Carter de roulement

22 Schéma de conception Chariot spécial

23 Définition du système de contrôle
Inversion Voyants Capteurs fin de courses

24 Capteurs fin de courses
Capteurs céramiques (pas de plastique) Embarqués ( ne restent pas exposés ) Résistant à des températures très élevées (similaire à notre environnement)

25 Analyse budgétaire

26 Planning Ce qu’il reste a faire: -Caméra -Fabrication
-Implantation (Février/Mars 2012)

27 Conclusion Découverte d’un nouveau domaine
Nouvelles connaissances (matériaux, logiciels) Connaissances replacées dans le contexte industriel et approfondies Découverte de la réalité du travail en BE Projet complet Petite déception

28 Remerciements A M. Jean-Louis GRENARD pour le bon déroulement de ce stage et tout ce qu’il m’a apporté A M. Gilles HUGON sans qui je n’aurais pas eu ce stage A M. André LETANT qui m’a suivit en tant qu’enseignant tuteur A toute l’équipe EN/HE du CERN pour sa bonne humeur et son aide

29 Thanks for your attention Now, Questions time