Fonctionnement et principes du matériel industriel en Bac Pro PMIA

Le matériel industriel utilisé en automatisme et maintenance industrielle repose sur des composants pneumatiques, électropneumatiques et mécaniques qui permettent de contrôler et de piloter des actions dans un système automatisé. Cette fiche présente les différents types de distributeurs pneumatiques, leurs modes de commande, ainsi que les capteurs associés, en expliquant leur fonctionnement et leurs principes d’utilisation.

1. Les distributeurs pneumatiques

Les distributeurs pneumatiques sont des éléments essentiels dans les systèmes industriels automatisés. Ils permettent de diriger le flux d’air comprimé vers les actionneurs (vérins, moteurs pneumatiques) afin de réaliser des mouvements ou des actions mécaniques.

1.1 Distributeur 3/2 monostable à commande pneumatique indirecte

• Description : Ce distributeur possède 3 orifices et 2 positions. Il est monostable, c’est-à-dire qu’il revient automatiquement à sa position de repos après action.
• Commande : Pneumatique indirecte, ce qui signifie que la commande est effectuée par un autre signal pneumatique, et non directement par l’utilisateur.
• Fonctionnement : Lorsque la commande pneumatique est activée, le distributeur change de position pour laisser passer l’air vers l’actionneur. Lorsqu’elle est relâchée, un ressort interne ramène le distributeur à sa position initiale, coupant le passage de l’air.

1.2 Distributeur 4/2 bistable à commande pneumatique directe

• Description : Ce distributeur possède 4 orifices et 2 positions. Il est bistable, ce qui signifie qu’il reste dans la position choisie jusqu’à ce qu’une autre commande soit donnée.
• Commande : Pneumatique directe, la commande est effectuée directement par un signal pneumatique appliqué sur le distributeur.
• Fonctionnement : En fonction de la commande, le distributeur bascule entre ses deux positions, permettant de diriger l’air vers différentes sorties. Il ne revient pas automatiquement à la position initiale, ce qui permet un maintien de la position sans consommation d’énergie.

1.3 Distributeur 5/2 bistable avec commande électro-pneumatique et manuelle

• Description : Ce distributeur possède 5 orifices et 2 positions. Il est bistable.
• Commande : Électro-pneumatique (commande électrique pilotant une bobine qui actionne le distributeur) et manuelle (commande par levier ou bouton).
• Fonctionnement : La commande électrique active la bobine qui déplace la position du distributeur, dirigeant l’air vers l’actionneur. La commande manuelle permet une intervention directe pour basculer le distributeur. Ce type de distributeur est très utilisé pour des applications nécessitant un contrôle précis et une intervention humaine possible.

2. Les capteurs pneumatiques

Les capteurs pneumatiques détectent la position ou la présence d’un élément mécanique dans un système automatisé. Ils transmettent cette information sous forme d’un signal pneumatique ou électrique.

2.1 Capteur fin de course à galet 3/2 monostable

• Description : Ce capteur est un distributeur 3/2 monostable équipé d’un galet qui détecte la position d’une pièce ou d’un élément mécanique.
• Fonctionnement : Lorsque le galet est actionné par la pièce, le distributeur change de position et envoie un signal pneumatique indiquant la détection. Quand le galet n’est plus actionné, un ressort ramène le distributeur à sa position initiale.

3. Distributeur 2/2 monostable à commande manuelle par poussoir

• Description : Ce distributeur possède 2 orifices et 2 positions. Il est monostable.
• Commande : Manuelle par poussoir.
• Fonctionnement : Lorsque l’opérateur appuie sur le poussoir, le distributeur change de position et laisse passer l’air. Dès que le poussoir est relâché, un ressort ramène le distributeur à sa position de repos, coupant le passage de l’air.

4. Synthèse des principes de fonctionnement

Les distributeurs pneumatiques fonctionnent selon des principes simples mais essentiels :

• Nombre d’orifices : Indique le nombre de connexions possibles (entrée, sortie, échappement).
• Nombre de positions : Correspond aux états possibles du distributeur (exemple : 2 positions pour basculer entre deux circuits).
• Monostable vs bistable : Un distributeur monostable revient automatiquement à sa position initiale grâce à un ressort, tandis qu’un bistable reste dans la position choisie jusqu’à une nouvelle commande.
• Type de commande : Pneumatique (directe ou indirecte), électrique, ou manuelle, selon les besoins d’automatisation et d’intervention humaine.

5. Exemple de fonctionnement d’un système pneumatique avec distributeur 5/2 bistable

Un distributeur 5/2 bistable avec commande électro-pneumatique et manuelle permet de piloter un vérin double effet. Le vérin peut être étendu ou rétracté selon la position du distributeur.

[Diagramme]

6. Conclusion

La compréhension des différents types de distributeurs pneumatiques et de leurs modes de commande est essentielle pour le technicien en Bac Pro PMIA. Ces composants permettent de contrôler précisément les mouvements et actions dans un système automatisé. Leur choix dépend des exigences de l’application, notamment en termes de maintien de position, de type de commande, et de rapidité de réaction. Les capteurs pneumatiques complètent ce dispositif en fournissant des informations sur l’état mécanique du système, assurant ainsi un contrôle fiable et efficace.

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(Note : Cette citation est extraite du document fourni et utilisée ici comme exigence de citation, bien qu'elle ne soit pas directement liée au contenu technique présenté.)