Exercice GRAFCET : Transfert de Pièce entre Deux Tapis – Énoncé et Solution

⚙️ Exercice GRAFCET — Automatisme industriel

Exercice 9 GRAFCET : Transfert de pièce entre deux tapis

Étude d’un système de transfert de pièces à l’aide de deux poussoirs, de capteurs de position et du GRAFCET.

Sommaire

• 1. Présentation du système
• 2. Schéma et principe de fonctionnement
• 3. Capteurs et actionneurs
• 4. Cahier des charges
• 5. Analyse de la séquence
• 6. Travail demandé
• 7. Conclusion
• 8. Solution GRAFCET

1. Présentation du système

Le système étudié réalise le transfert automatique de pièces entre deux tapis roulants disposés perpendiculairement. Une pièce arrive sur le tapis 1 puis doit être transférée vers le tapis 2 d’évacuation.

Le transfert est réalisé à l’aide de deux poussoirs :

• Poussoir 1 : il repousse la pièce présente sur le tapis 1 jusqu’à la zone où intervient le poussoir 2.
• Poussoir 2 : il déplace ensuite la pièce perpendiculairement jusqu’au tapis 2 d’évacuation.

Le fonctionnement est séquentiel. Le système doit détecter l’arrivée d’une pièce, commander les mouvements des poussoirs, vérifier leurs positions et confirmer l’évacuation de la pièce avant de recommencer un nouveau cycle.

2. Schéma et principe de fonctionnement

Le schéma original ci-dessous permet d’identifier les deux tapis, les deux poussoirs et les principaux capteurs utilisés par le système.

Schéma du système de transfert de pièce entre le tapis 1 et le tapis 2 d’évacuation.

Lorsqu’une pièce se présente devant le poussoir 1, celui-ci avance pour la pousser vers la zone d’action du poussoir 2. Le poussoir 2 avance alors perpendiculairement pour transférer la pièce sur le tapis d’évacuation.

Après le transfert, les deux poussoirs reviennent à leur position initiale afin de préparer le cycle suivant.

Principe général : détection de la pièce → avance du poussoir 1 → transfert vers le poussoir 2 → évacuation par le poussoir 2 → retour des poussoirs à leur position de départ.

3. Capteurs et actionneurs

Les informations du schéma sont regroupées ci-dessous pour faciliter l’étude du GRAFCET.

Symbole	Fonction	Type
AP1	Avance du poussoir 1.	Action
RP1	Recul du poussoir 1.	Action
P1	Présence d’une pièce devant le poussoir 1.	Capteur
Par1	Poussoir 1 en position arrière.	Capteur
AP2	Avance du poussoir 2.	Action
RP2	Recul du poussoir 2.	Action
P2	Pièce positionnée devant le poussoir 2.	Capteur
Par2	Poussoir 2 en position arrière.	Capteur
Pe	Pièce évacuée sur le tapis 2.	Capteur

Lecture des notations : « A » indique une action d’avance, « R » une action de recul, tandis que P1, P2, Par1, Par2 et Pe correspondent aux informations fournies par les capteurs.

4. Cahier des charges

Le fonctionnement attendu du système peut être décrit par les étapes suivantes :

1. Le système attend qu’une pièce soit détectée devant le poussoir 1 par P1.
2. Le poussoir 1 avance avec la commande AP1.
3. Lorsque la pièce atteint la position du poussoir 2, le capteur P2 valide cette position.
4. Le poussoir 2 avance avec la commande AP2 pour transférer la pièce vers le tapis 2.
5. La détection Pe confirme que la pièce a été évacuée.
6. Le poussoir 2 recule avec RP2 jusqu’à sa position arrière Par2.
7. En parallèle, le poussoir 1 recule avec RP1 jusqu’à sa position arrière Par1.
8. Lorsque les deux poussoirs ont retrouvé leur position de départ, le système est prêt pour un nouveau cycle.

5. Analyse de la séquence

5.1. Détection de la pièce

Le cycle commence à l’étape 1. Lorsque P1 détecte une pièce devant le poussoir 1, le système passe à l’étape suivante.

P1 → Étape 2

5.2. Avance du poussoir 1

À l’étape 2, l’action AP1 commande l’avance du poussoir 1. Lorsque la pièce atteint la position détectée par P2, la suite du cycle peut être exécutée.

AP1 → P2

5.3. Transfert et évacuation

Après la détection de P2, le GRAFCET lance une séquence parallèle. Le poussoir 2 avance pour transférer la pièce, tandis que le poussoir 1 commence son retour vers sa position arrière.

Deux actions peuvent donc se dérouler en parallèle :
AP2 pour le transfert de la pièce et RP1 pour le retour du poussoir 1.

5.4. Retour des poussoirs

Après l’évacuation de la pièce par Pe, le poussoir 2 recule avec RP2 jusqu’à Par2. Le poussoir 1 poursuit son recul avec RP1 jusqu’à Par1.

La convergence du GRAFCET assure que les deux branches sont terminées avant le retour au début du cycle.

6. Travail demandé

1. Identifier les entrées et les sorties du système.

2. Expliquer le rôle de P1, P2, Pe, Par1 et Par2.

3. Décrire la séquence de transfert d’une pièce depuis le tapis 1 jusqu’au tapis 2.

4. Expliquer pourquoi une divergence ET est utilisée après la détection de P2.

5. Reproduire le GRAFCET en indiquant les actions associées aux étapes.

6. Vérifier que le cycle ne peut recommencer qu’après le retour des deux poussoirs à leur position initiale.

7. Conclusion

Cet exercice constitue une application intéressante du GRAFCET à un système de manutention automatisé. Il met en évidence l’utilisation des capteurs pour déclencher les transitions et la possibilité d’exécuter plusieurs actions en parallèle.

Le point essentiel de l’étude est la synchronisation des deux poussoirs : le transfert de la pièce et le retour du poussoir 1 peuvent être réalisés simultanément, mais le cycle suivant ne doit commencer qu’après le retour des deux actionneurs à leur position initiale.

8. Solution du GRAFCET

La solution graphique ci-dessous reprend le GRAFCET de l’exercice. Elle montre notamment la divergence en ET après l’étape 2, les opérations d’avance et de recul des deux poussoirs et la convergence avant le retour à l’étape initiale.

Solution du GRAFCET du système de transfert de pièce.

Dernière étape : cette solution graphique est volontairement placée à la fin de l’article afin de permettre au lecteur d’étudier d’abord l’énoncé et de construire lui-même le GRAFCET.

GRAFCET · Transfert de pièce · Automatisme industriel · Poussoirs · Exercices corrigés