Exercice GRAFCET : poste de perçage automatique
Cet exercice porte sur l’étude et la modélisation d’un poste de perçage automatique à l’aide du GRAFCET. L’objectif est de transformer le cahier des charges en un cycle séquentiel clair pouvant ensuite être utilisé pour la commande du système automatisé.
Le poste réalise automatiquement les principales opérations nécessaires au perçage d’une pièce : mise en place de la pièce, serrage, descente de la broche, perçage, remontée de la broche, desserrage puis évacuation de la pièce.
Cahier des charges
La broche de perçage tourne en permanence. Après avoir mis la pièce en position, l’opérateur donne l’information de départ du cycle.
Le fonctionnement du poste suit alors la séquence suivante :
- La pièce est serrée.
- La broche de perçage descend.
- Le perçage est effectué.
- Une fois le perçage terminé, la broche remonte.
- La pièce est desserrée.
- La pièce peut ensuite être évacuée.
Fonctionnement du poste de perçage
Le cycle automatique commence lorsque la pièce est correctement positionnée et que l’opérateur donne l’ordre de départ.
La première opération consiste à serrer la pièce afin de garantir son maintien pendant l’usinage. Une fois le serrage réalisé, la broche descend pour effectuer l’opération de perçage.
À la fin du perçage, la broche remonte jusqu’à sa position initiale. La pièce peut alors être desserrée et évacuée afin de préparer le poste pour un nouveau cycle.
Analyse séquentielle du cycle
Pour construire le GRAFCET, il faut identifier les différentes étapes du cycle ainsi que les conditions permettant de passer d’une étape à la suivante.
| Étape | Action principale | Description |
|---|---|---|
| 1 | Serrage | Maintenir la pièce correctement avant le perçage. |
| 2 | Descente de la broche | Amener la broche vers la pièce. |
| 3 | Perçage | Réaliser l’opération de perçage. |
| 4 | Remontée de la broche | Ramener la broche à sa position initiale. |
| 5 | Desserrage | Libérer la pièce après le perçage. |
| 6 | Évacuation | Permettre l’évacuation de la pièce usinée. |
Construction du GRAFCET
Le GRAFCET représente graphiquement l’enchaînement des opérations du poste. Chaque étape correspond à une action du système et chaque transition correspond à une condition logique permettant de poursuivre le cycle.
La structure générale du cycle peut être résumée ainsi :
- Attente de l’ordre de départ.
- Serrage de la pièce.
- Descente de la broche.
- Réalisation du perçage.
- Remontée de la broche.
- Desserrage de la pièce.
- Fin du cycle et retour à l’état initial.
Cette décomposition permet de passer progressivement du cahier des charges à une commande séquentielle exploitable dans une étude d’automatisme.
Solution de l’exercice
La solution consiste donc à représenter le cycle sous forme d’un GRAFCET respectant l’ordre imposé par le cahier des charges.
Le passage d’une étape à la suivante doit être associé à la condition correspondant à la fin de l’action précédente. Par exemple, le passage vers la phase de perçage intervient après la mise en position correcte de la broche et le serrage de la pièce.
De la même manière, la remontée de la broche doit intervenir lorsque l’opération de perçage est terminée, puis le desserrage permet de libérer la pièce avant son évacuation.
Conclusion
Cet exercice permet de mettre en pratique la méthode de construction d’un GRAFCET à partir d’un cahier des charges industriel simple. Le poste de perçage constitue un exemple classique de système séquentiel avec plusieurs opérations exécutées dans un ordre précis.
Une fois le GRAFCET établi, il peut servir de base pour poursuivre l’étude vers la programmation d’un automate programmable industriel ou la simulation du fonctionnement du système.
Pour aller plus loin
Pour approfondir la méthode, consultez également notre formation complète sur le GRAFCET ainsi que les autres exercices et projets GRAFCET .
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