Liaison Transport – Groupe

MASTERFLEX HD

Structure MasterFlex HD (évolution MF-L)

DOCUMENT TRONQUE

AUTEUR : SRdFMC

DATE : 07/2008

TABLE DES MATIERES

Introduction ............................................................................................................................3

1. Présentation ....................................................................................................................3

a. Généralités ..................................................................................................................3

b. Configurations assemblage................................................ Erreur ! Signet non défini.

i. MasterFlex A ................................................................ Erreur ! Signet non défini.

ii. MasterFlex L ................................................................. Erreur ! Signet non défini.

c. Manutention ...................................................................... Erreur ! Signet non défini.

i. Le transport ................................................................... Erreur ! Signet non défini.

ii. Le Groupe – Transport monté........................................ Erreur ! Signet non défini.

2. Etude liaisons TR-GRP ......................................................... Erreur ! Signet non défini.

a. Géométrie générale ........................................................... Erreur ! Signet non défini.

b. Modification de l’alésage CC ............................................ Erreur ! Signet non défini.

i. Cyl Ctr Press et RLT ..................................................... Erreur ! Signet non défini.

ii. L’astuce ........................................................................ Erreur ! Signet non défini.

iii. Le Palier externe ....................................................... Erreur ! Signet non défini.

iv. Eléments modifiés ..................................................... Erreur ! Signet non défini.

c. Modification des bâtis Transports et Groupes .................... Erreur ! Signet non défini.

i. Cas général ................................................................... Erreur ! Signet non défini.

ii. Dimensionnement des liaisons ...................................... Erreur ! Signet non défini.

iii. Modifications des bâtis .............................................. Erreur ! Signet non défini.

d. Griffes d’attache CC ......................................................... Erreur ! Signet non défini.

3. Manutention du groupe d’impression ..............................................................................7

a. Attitude sous palan du Groupe d’impression ...............................................................7

i. Pré-étude .................................................................................................................8

ii. Extraction du centre de gravité sous CATIA V5 ......................................................9

iii. Résultats ........................................................................................................... 11

b. Matériel de levage ..................................................................................................... 11

c. Traverse de manutention ................................................... Erreur ! Signet non défini.

d. Manutention du Groupe .................................................... Erreur ! Signet non défini.

i. Stabilité du groupe avec pieds ....................................... Erreur ! Signet non défini.

ii. Stabilité du Groupe au choc........................................... Erreur ! Signet non défini.

iii. Résistance du pied ..................................................... Erreur ! Signet non défini.

4. Eléments modifiés ................................................................ Erreur ! Signet non défini.

a. Traverse pour cellule S4 .................................................... Erreur ! Signet non défini.

Introduction

Dérivé de la configuration étudiée pour la MasterFlex L, l’agencement du Transport et du

Groupe imprimeur voit sa géométrie modifiée pour la MasterFlex HD. Le Transport est d’un

type nouvellement étudié avec des rouleaux disposés en quinconces. Nous cherchons ici à

concevoir pour la MasterFlex HD les éléments de liaisons entre le TRansport1 vacuum à et le

GRouPe imprimeur2 relatifs à cette modification de géométrie.

Les éléments impactées par ce changement de configuration sont nombreux et vont des Bâ

GRP eux-mêmes jusqu’aux paliers du CYLindre ConTRe PRESSion3.

1. Présentation

a. Généralités

D’un point de vue structural, les Transports sont constitués des deux bâtis plans rigidifiés par

un ensemble de traverses rectangulaires pleines disposées en T.

1 Noté TR dans le document

2 Noté GRP dans le document

3 Noté Cyl Ctr Press dans le document

Figure 1: Structure du TRansport

Ils relient chaque GRP imprimeur. Les GRP sont eux-mêmes constituées principalement de

deux bâ rigidifiés par deux traverses en tube rectangulaire structural.

Lors de l’assemblage machine, les TR sont montés en porte à faux sur les GRP, formant ainsi

des unités indépendantes dont le nombre varie en fonction de la configuration souhaitée pour

la machine. Chacune de ces unités est alors habillées de ses équipements puis assemblées aux

autres.

Ainsi, les dispositifs de liaisons doivent être dimensionnés pour chaque ensemble GRP&TR4

4 Groupe imprimeur et Transport vacuum – noté indiféramment GRP&TR ou TR&GRP

GRP

2

GRP

1

TR 2 TR 1

GRP&TR

2

GRP&TR

1

PASSAGE CARTON

2. Manutention du groupe d’impression

L’équivalence attendue des masses des TR&GRP de la MasterFlex HD avec celles de la

MasterFlex L, permet d’envisager la réutilisation du matériel de manutention là ou la

géométrie reste compatible.

Le comportement des nouvelles pièces à la charge est systématiquement vérifié (cf. ci-dessus

l’étude par EF de ces ensembles).

Cependant, les plaques étant étudiées afin d’aligner le point de levé avec le CG du TR&GRP,

dans un premier temps, il nous faut vérifier la position de ce dernier et voir le cas échéant

qu’elle sera son attitude sous palan.

a. Attitude sous palan du Groupe d’impression

L’attitude finale du TR&GRP sous palan est déterminée par le postulat suivant : à l’équilibre,

centre de gravité et point de levé sont alignés.

Dans ce qui suit on défini les angles pris par le TR&GRP sous palan selon les 3 angles

xyetz avec :

yl'angle d'attaque autour de y

xl'angle d'attaque autour de x

zl'angle d'attaque autour de z

Les coordonnées de du centre de gravité sont elles mêmes obtenues par les équations

suivantes: 21 2121

PxPxx iGii GG

i. Pré-étude

Afin de pré-dimensionner le problème, on étudie les différents cas au travers du rapport de

masse P2/P1 entre le GRP et le TR. On ne cherche qu’à évaluer en admettant que le GRP et

le TR ne pivotent que très peu autour des autres axes. On vérifie notamment la stabilité en

fonction de l’angle des sangles de levage5.

Evolution de en fction de P2/P1

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

25

30

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

k

q (deg)

5 Compatible avec norme

=f(a ) (k=P2/P1=0.28)

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

45.0

50.0

0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0

Figure 2 : Evolution de en fonction de aangle des sangles, à masse TR et GRP fixes

On observe que pour un rapport k de masse entre le TR et le GRP de 0.65, la position du point

de levage définie par la géométrie des plaques tends à être parfaitement aligné avec le CG

TR&GRP, soit pour un TR attendu de 2200kg, le GRP devrait peser théoriquement 3.4t.

Cependant, on observe que pour une plage de k entre 0.4 et 0.65, soit une GRP pesant entre

3.4 et 5.5 tonnes, l’angle a reste inférieur à 10 degré. Bien que ce résultat nous incite à la plus

grande vigilance quant à l’évolution du bilan de masse du TR&GRP et donc notamment du

GRP, il permet cependant de valider la reconduction des éléments de levage de la MasterFlex

L.

ii. Extraction du centre de gravité sous CATIA V5

L’outil CAO permet de traiter les données définies d’un modèle de manière séquentiel. Nous

cherchons donc à valider une méthode d’extraction des CG de gros éléments chez BOBST

SA.

En tout premier lieu, nous vérifions si dans l’ensemble d’un modèle de grande taille, ces

données sont renseignées. Plus précisément, nous vérifions que ça l’ai pour tous les gros

éléments et que la masse de ceux non-définis peut-être négligée.

Après avoir extrait les données du bilan de masse du TR en quinconce de CATIA vers un

document Excel, nous vérifions de manières statistique, que pour tous les gros éléments6, la

masse est définie et conforme (on approxime la masse selon le matériau et le volume de la

forme générale du modèle). De la même manière, on vérifie les éléments les plus petits. Sur

l’ensemble du modèle test, la correspondance trouvée est exacte (100% des éléments vérifiés).

Le CG peut donc être extrait directement du modèle numérique et l’attitude du TR&GRP sous

palan déterminée par ce biais. Pour ce faire, on met en place la séquence d’automatisation

décrite dans le synopsis ci-dessous. En bleu, figurent les assemblages Catia ; en vert les

fichiers de calcul et de paramétrage sous Excel ainsi que les fichiers de données au format

6 Arbitrairement choisis avec une masse de plus de 1kg

*.txt*. Les cases cerclées de rouge constituant les assemblages de départ pour chaque

itération.

A partir des assemblages BSA 0198 02041 000 du GRP et BSA 0182 00955 000 du TR en

quinconce dans lequel on a pris soin de désactiver les éléments ne faisant pas parti du TR, on

extrait sous format *.txt* les bilans de masses. Ces fichiers sont sauvegardés par exemple

sous U:\Temp\Liaison Transpor-Groupe\CG TR & GRP7 avec les noms

CG TR.txt

CG GRP.txt

Dans le fichier Excel ETUDE LIAISON TR-GRP.xls, on met à jour les données de chaque

élément à l’aide de l’outil dédié8. En lançant la macro spécifique <Extract CG !>

9, on

actualise les données du tableau encadrées en rouge dans la feuille <Manutention>

déterminant, par calcul, la position du CG TR&GRP dans le repère machine (squelette BSA

0198 02000 000). L’attitude du TR&GRP sous palan est alors déterminée par le calcul des

angles xyetz en fonction de l’angle a des sangles

La mise à jour dynamique du modèle CATIA ce fait par l’intermédiaire de celle du fichier

Excel référant pour le pilotage des données (ENOVIA\ATTITUDE_SS_ELINGUES)10

constituant la table de paramétrage de BSA0198 3223 00. L’angle des élingues avec

l’horizontale devant être renseigné manuellement selon le choix de l’utilisateur. Le modèles

BSA0198 02093 000 est alors actualisé avec les différentes données récoltées. Il fournit une

représentation graphique des résultats utiles à la manutention du TR&GRP.

7 Consulter les annexes pour situer le répertoire de sauvegarde en cours des fichiers cités dans ce document

8 <Données> + <Mettre à jour les données !>

9 Code source accessible sur demande

10 Ne pas oublier de forcer manuellement la MAJ de la table de paramétrage sous CATIA

L’instance CATIA BSA 0198 3223 00 renseigne dynamiquement la longueur des élingues

nécessaire.

Par ce biais assez rapide à actualiser, nous pouvons affirmer que la visualisation du

comportement du TR&GRP sous palan ainsi que l’extraction du CG des TR, des GRP et de

l’ensemble TR&GRP sont fortement automatisé. Ces paramètres connaissant une forte

évolution au cours de la mise en place d’un tel projet, le gain en temps à été appréciable. Un

développement intéressant serait d’intégrer la partie calcul sous Excel directement sous

CATIA, liant ainsi l’assemblage avec ses résultats.

iii. Résultats

Les derniers résultats extraits à l’aide de la méthode décrite ci-dessus sont présentés

brièvement ci-dessous.

Tableau 1 : Position des CG du GRP et du TR dans le rep machine

11

G1x* G1y* G1z G2x* G2y* G2z

-14.04 30.98 -723.52 363.89 -165.31 145.91

Tableau 2 : Calcul des angles i

extrait le P1* P2* y(deg) x(deg) z(deg) a

27.06.2008 5279.10 2315.80 0.20 -1.19 -9.65 30

27.06.2008 5279.10 2315.80 0.17 -1.02 -9.65 45

27.06.2008 5279.10 2315.80 0.14 -0.81 -9.65 60

On observe la faible valeur des angles y et x confirmant la validité du choix de reconduction

du matériel de manutention de la MasterFlex L vers la HD.

Cependant, l’importance de l’écart entre le CGTR et le CGGRP sur l’axe transversal machine12

(environ 200mm)13

entraine un pivotement important autour de l’axe Z.

Lors de ce mouvement, l’accélération finale étant fonction de l’angle total du pivotement,

sous hypothèses d’approximation des liaisons, la force d’impact au niveau des faces

extérieures du Bâ GRP est d’environ 750 N14

.

Sans évolution au cours du projet ou si aucune mesure corrective visant à diminuer cette

valeur n’est choisie, UNE MISE EN GARDE AU MONTAGE semble être nécessaire.

b. Matériel de levage

Si les plaques de manutention du TR peuvent être reconduites sur la HD, celles dédiés au

TR&GRP sont pratiquement toutes spécifiques.

11

« 1 » désigne le GRP – « 2 », le TR 12

i=2 dans les tableaux Erreur ! Document principal seulement. & Erreur ! Document principal seulement. 13

Seul l’écart sur Y est pilotable ; la différence en X étant imposé par le mode d’assemblage du TR sur le GRP

14 A l’impact

mF

Les éléments BSA 0182 1540 00 EDT 02, BSA 0182 1505 EDT 03 sont reconduites, mais

CC, la plaque pour le levage doit être adapté spécifiquement à la HD.

CHRGMT 100000N

Figure 3 : Plaque de levage BSA 0198 3150 00 spécifique HD

On trouvera ci dessous un récapitulatif du matériel de levage avec précisé pour chacun leur

spécificité /compatibilité pour les machines L et HD.

Conclusion

L’adaptation des liaisons TR/GRP au nouveau mode d’assemblage de ces deux éléments s’est

heurtée à l’exigüité des interfaces. L’introduction de matériaux ayant des caractéristiques

mécaniques moins restrictives a levé bon nombre d’indétermination sans nécessité un emplois

généralisé trop coûteux.