rapport_PLP15VAL02

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  1. 1. Conception d’un banc d’essai pour interrupteur d’intérieur automobile Igor BARBOSA - Louis GOUSSET – Kaushik POLEPALLY – Caroline TAUDIERE – Florian VERET Projet du 02/09/15 au 11/02/16 Tuteur industriel : Mathieu FAILLY – Jean-Louis COPPEE Tuteur enseignant : Éric DELACOURT
  2. 2. Confidential. Property of Valeo. Duplication prohibited 1
  3. 3. Confidential. Property of Valeo. Duplication prohibited 2 REMERCIEMENTS Ce projet a été réalisé au sein de l’ENSIAME en collaboration avec Valeo, nous tenons particulièrement à remercier : M. Jean-Louis COPPEE, pour l’opportunité qu’il nous a donnée de travailler sur ce sujet. M. Mathieu FAILLY, pour son aide, sa disponibilité et le temps qu’il a su nous consacrer tout au long de notre travail. M. Éric DELACOURT, pour son soutien et ses conseils. Enfin, nous remercions nos conseillers M. Jean-Hubert ANCEAU et M. Bernard PHILIPPE sur qui nous avons pu nous appuyer pour la partie management de notre projet.
  4. 4. Confidential. Property of Valeo. Duplication prohibited 3 SOMMAIRE REMERCIEMENTS................................................................................................................................................. 2 SOMMAIRE .......................................................................................................................................................... 3 TABLE DES ILLUSTRATIONS.................................................................................................................................. 5 INTRODUCTION ................................................................................................................................................... 6 1. DESCRIPTION DE L’ENTREPRISE ET DU PROJET ........................................................................................... 7 1.1. Les clients : Valeo ................................................................................................................................ 7 1.1.1. Présentation générale de Valeo .................................................................................................. 7 1.1.2. Le site de Meslin l‘Evêque ........................................................................................................... 8 1.2. Analyse de l’existant............................................................................................................................ 8 1.3. Attente des clients............................................................................................................................... 9 1.4. Problèmes à résoudre ......................................................................................................................... 9 2. A chaque problème, un choix de composant............................................................................................ 10 2.1. La partie structure............................................................................................................................. 10 2.1.1. Le cadre en aluminium .............................................................................................................. 10 2.1.2. Les plaques supports................................................................................................................. 12 2.2. La partie pneumatique ...................................................................................................................... 13 2.2.1. Les vérins ................................................................................................................................... 13 2.2.2. Les tuyaux.................................................................................................................................. 14 2.2.3. Les distributeurs ........................................................................................................................ 15 2.2.4. Schéma pneumatique................................................................................................................ 16 2.3. La partie commande acquisition ....................................................................................................... 16 2.3.1. Modules de commande et acquisition...................................................................................... 16 2.3.2. Capteurs..................................................................................................................................... 17 2.4. La partie électrique............................................................................................................................ 18 2.4.1. Conception du circuit électrique ............................................................................................... 18 2.4.2. Mise en place des protections................................................................................................... 20 2.5. Tableau récapitulatif.......................................................................................................................... 21 3. Vue d’ensemble du projet......................................................................................................................... 22 3.1. Planification des tâches..................................................................................................................... 22 3.2. Schéma récapitulatif du système ...................................................................................................... 23 3.3. Les tests du programme.................................................................................................................... 24
  5. 5. Confidential. Property of Valeo. Duplication prohibited 4 3.3.1. Explication des parties du programme...................................................................................... 24 3.3.2. Test de la diode ......................................................................................................................... 25 3.4. Les éléments non achevés................................................................................................................. 27 3.4.1. Tests........................................................................................................................................... 27 3.4.2. Amortisseur ............................................................................................................................... 27 CONCLUSION ..................................................................................................................................................... 28 Annexes ............................................................................................................................................................. 29 Annexe 1 : Schéma pneumatique de l’installation........................................................................................ 29 Annexe 2 : Schéma électrique de l’installation ............................................................................................. 30 Annexe 3 : Documentation technique de la commande des distributeurs .................................................. 31 Annexe 4 : Connexion de la carte d’acquisition aux modules complémentaires.......................................... 33
  6. 6. Confidential. Property of Valeo. Duplication prohibited 5 TABLE DES ILLUSTRATIONS Figure 1 : Quelques chiffres de Valeo.................................................................................................................. 7 Figure 2 : Domaine d'activité Valeo..................................................................................................................... 7 Figure 3 : Ancien banc de test ............................................................................................................................. 8 Figure 4 : Demi structure................................................................................................................................... 10 Figure 5 : Section des profilés............................................................................................................................ 11 Figure 6 : Eléments mobiles des rails ................................................................................................................ 11 Figure 7 : Aperçu de la structure....................................................................................................................... 11 Figure 8 : La plaque support vérin..................................................................................................................... 12 Figure 9 : La plaque support module................................................................................................................. 13 Figure 10 : Cycles pour la phase en froid........................................................................................................... 13 Figure 11 : Cycles pour la phase en chaud ........................................................................................................ 14 Figure 12 : Tuyau en polyuréthane.................................................................................................................... 14 Figure 13 : Tuyau en plastique .......................................................................................................................... 14 Figure 14 : traversée de cloison ........................................................................................................................ 15 Figure 15 : Terminal de distributeurs ................................................................................................................ 15 Figure 16 : Schéma pneumatique...................................................................................................................... 16 Figure 17 : Redlab 1008..................................................................................................................................... 16 Figure 18 : Module de 8 sorties et d'entrées numériques ................................................................................ 17 Figure 19 : Capteur de position......................................................................................................................... 17 Figure 20 : Shunt (capteur de courant) ............................................................................................................. 18 Figure 21 : Capteur de force.............................................................................................................................. 18 Figure 22 : Alimentation 24VDC sur rail DIN ..................................................................................................... 19 Figure 23 : Circuit d'alimentation des distributeurs.......................................................................................... 19 Figure 24 : Circuit d'alimentation des modules................................................................................................. 20 Figure 25 : Boitier de protection ....................................................................................................................... 20 Figure 26 : Tableau récapitulatif des solutions.................................................................................................. 21 Figure 27 : PDCA................................................................................................................................................ 22 Figure 28 : Schéma récapitulatif du système .................................................................................................... 23 Figure 29 : Programme de contrôle des distributeurs ...................................................................................... 24 Figure 30 : Programme d'enregistrement des données.................................................................................... 24 Figure 31 : Panneau de contrôle ....................................................................................................................... 25 Figure 32 : Activation de l'électrovanne (descente des vérins) ........................................................................ 26 Figure 33 : Désactivation de l'électrovanne (montée des vérins)..................................................................... 26 Figure 34 : Temps de montée et descente des vérins....................................................................................... 26 Figure 35 : Amortisseur ..................................................................................................................................... 27
  7. 7. Confidential. Property of Valeo. Duplication prohibited 6 INTRODUCTION L’industrie automobile est un vaste univers diversifié. De la carrosserie à l’électronique en passant par chaque équipement, ce secteur de pointe a une influence importante sur l’économie. Des équipementiers comme Valeo produisent pour des constructeurs au niveau international avec pour objectif de s’appuyer sur les innovations pour créer les véhicules de demain tout en respectant l’environnement, et en produisant toujours des éléments plus sûrs et plus économes. Séduit par ce secteur et par les objectifs de Valeo sur le long et moyen terme, nous avons fait le choix dans le cadre de notre projet de troisième année de travailler sur cette thématique proposée. Le but est de concevoir un banc d’essai permettant d’effectuer des tests d’endurance sur des interrupteurs d’intérieur automobile, tout en respectant des critères de fonctionnement comme la température ou la taille. Pour se faire, une présentation du sujet ainsi que de l’entreprise sera tout d’abord développée. Nous détaillerons ensuite l’organisation de la mission au sein du groupe puis nous développerons les différentes parties du travail réalisé.
  8. 8. Confidential. Property of Valeo. Duplication prohibited 7 1. DESCRIPTION DE L’ENTREPRISE ET DU PROJET 1.1. Les clients : Valeo 1.1.1. Présentation générale de Valeo Valeo est un équipementier automobile, partenaire de tous les constructeurs dans le monde. Entreprise technologique, Valeo propose des systèmes et des équipements innovants permettant la réduction des émissions de CO2 et l'amélioration de la performance ainsi que le développement de la conduite intuitive. Le Groupe a réalisé en 2014 un chiffre d’affaires de 12,7 milliards d’euros et a consacré plus de 10 % de son chiffre d’affaires première monte à la recherche et au développement. Valeo emploie 78500 collaborateurs dans 29 pays répartis sur 133 sites de production, 16 centres de Recherche, 34 centres de Développement et 15 plates-formes de distribution. Figure 1 : Quelques chiffres de Valeo Valeo est présent dans de nombreux domaines d’activités et notamment : Figure 2 : Domaine d'activité Valeo Systèmes de confort et d'aide à la conduite Systèmes de propulsion Systèmes thermiques Systèmes de visibilité
  9. 9. Confidential. Property of Valeo. Duplication prohibited 8 1.1.2. Le site de Meslin l‘Evêque Nous agissions au cours de ce projet en collaboration avec deux personnes du site de Meslin l’Evêque, M. Mathieu FAILLY et M. Jean-Louis COPPEE. Ces personnes font parties du laboratoire fiabilité-recherche et développement du site. Celui-ci est donc situé en Belgique sur une surface d’environ 20 000m² avec pas moins de 860 employés. Leurs domaines d’activité sont principalement les éléments de visibilité pour les automobiles, mais l’entreprise comprend également une chaine de production et d’assemblage. 1.2. Analyse de l’existant Dans cette partie nous passons en revue ce dont Valeo a actuellement accès et donc ce pourquoi ils ont décidé de lancer ce projet. En effet, Valeo possédait déjà un banc d’essai mais celui-ci n’était que temporaire. Ils voulaient cependant reproduire ce même genre de banc mais sans les inconvénients que celui-ci comportait. Tout d’abord, la structure était à revoir. Le banc était trop petit et ne permettait pas de tester suffisamment de modules à la fois. Il était bien trop compact. De plus, ce qui fera l’objet de la plus grosse partie du projet, est la mise au point d’un système de commande et d’acquisition facile d’utilisation. L’ancien banc n’était pourvu que d’un automate de commande très rudimentaire. Il permettait d’effectuer les tests mais sans plus. Le but ici est d’associer un système de commande à un système permettant d’enregistrer des données diverses de capteurs, etc. Enfin, l’ensemble du système sera placé la plupart du temps dans une enceinte climatique dont les températures varieront d’environ -40°C à 120°C. Il faudra donc prévoir des composants capables de résister à cette plage de température. Ci-dessous une photo de l’ancien banc de test : Figure 3 : Ancien banc de test
  10. 10. Confidential. Property of Valeo. Duplication prohibited 9 1.3. Attente des clients Dans cette partie nous allons expliquer plus en détails ce que Valeo attend de nous sur ce projet. Les attentes des clients sont :  Produire des contraintes mécaniques et électriques sur les modules avec grands nombre de cycles  Nombre de cycles ON/OFF important (100 000)  Conditions environnementales définies (température, …)  Fonctionnement des modules contrôlé  Pouvoir adapter la structure selon le module (déplacement vérins, rajout ou retrait de barres support) 1.4. Problèmes à résoudre Cela se traduit alors par des problèmes techniques concrets auxquels il faut donc trouver une solution et que nous allons rappeler tout au long du rapport :  Augmenter les dimensions du banc d’essai (8 modules à tester), tout en ne dépassant pas les dimensions de l’enceinte climatique  Amélioration de la structure : plus grande flexibilité de la structure, positionnement des vérins. Nous souhaitons pouvoir déplacer les vérins selon les trois axes de l’espace.  Plaque support module : Régler le problème de conductivité, flexion de la plaque. En effet, l’ancien support ne garantissait pas l’isolation électrique au niveau des modules et pouvait donc fausser les mesures de courant effectuées.  Répondre aux critères de température pour les éléments du système (vérins, tuyaux, …)  Trouver un système d’acquisition en plus de la commande, passer d’un simple automate, à un PC qui répond à nos attentes, donc enregistrement et traitement de données. Tout en conservant une interface très intuitive pour l’utilisateur.
  11. 11. Confidential. Property of Valeo. Duplication prohibited 10 2. A chaque problème, un choix de composant 2.1. La partie structure Dans cette partie nous allons parler des choix de composants fait en ce qui concerne la structure. Ici, rien de très compliqué, la structure sera réalisée à l’aide de profilés en aluminium que l’on peut facilement associés les uns aux autres pour obtenir quelque chose d’à la fois rigide et modulable. Voici une photo d’une moitié de système : Figure 4 : Demi structure 2.1.1. Le cadre en aluminium Le principal critère de cette structure est de garantir un déplacement du vérin suivant les axes vertical et horizontal. Tout d’abord nous avons décidé de reprendre le concept avec des profilés en aluminium en modifiant quelques dimensions comme la longueur du côté de la section (30mm), ou encore les longueurs et largeurs des barres. Nous avons choisi de mettre 4 barres coulissantes qui supporteront les vérins. Celles-ci sont aisément déplaçables le long de la structure.
  12. 12. Confidential. Property of Valeo. Duplication prohibited 11 La section des poutres ressemble à ceci : Figure 5 : Section des profilés Les petits rails permettent de faire coulisser des pièces comme celle-ci : Figure 6 : Eléments mobiles des rails Ces pièces permettent de desserrer et resserrer facilement les vérins et de pouvoir les déplacer. Voici l’aperçu de la structure : Figure 7 : Aperçu de la structure
  13. 13. Confidential. Property of Valeo. Duplication prohibited 12 La structure est fait d’aluminium, choisi pour : - Sa rigidité - Son faible poids - Sa résistance à la corrosion - Facile d’assemblage - Résistance aux variations de température 2.1.2. Les plaques supports La plaque support vérin Nous avons fait le choix pour répondre aux critères de déplacements du vérin, de concevoir une plaque toute simple, percée à différents endroits et qui nous permettrait un ajustement grossier du vérin. Tout d’abord, les deux trous au centre, permettent la fixation sur le rail. Un desserrage rapide permet de bouger cette plaque le long du rail. Deuxième chose, les 16 autres perçages, quant à eux, permettent de fixer le vérin sur la plaque. Les trous du haut correspondent aux fixations hautes du vérin, tandis que les trous du bas aux fixations basses. Nous pouvons donc ajuster de manière approximative l’altitude du vérin. Nous prévoyons un réglage fin décrit plus tard. Voici la plaque support vérin : Figure 8 : La plaque support vérin
  14. 14. Confidential. Property of Valeo. Duplication prohibited 13 La plaque support module Nous devions trouver un moyen de fixer les modules sur quelque chose de résistant à la chaleur et au froid, et de non conducteur d’électricité. Nous avons choisi d’utiliser une plaque de PET qui répond tout à fait à nos attentes. Nous avons percé celle-ci de manière régulière pour que nous puissions par la suite prévoir des petits moules en imprimantes 3D que nous fixerons aisément grâce aux perçages réguliers. Figure 9 : La plaque support module 2.2. La partie pneumatique 2.2.1. Les vérins Pour tester nos 8 modules nous aurions normalement besoin de 8 vérins. Or pour palier à la contrainte de température (tests de -40° à 120°) nous avons ici besoin de 2 jeux de 8 vérins. Le 1er jeu sera exclusivement réservé pour des essais à la plus basse température : -40°. En effet ces vérins ont une plage de fonctionnement spéciale comprenant cette température extrême. Le changement de vérins sera effectué lors de la stabilisation à 23°, température ambiante idéale pour un changement en toute sécurité. Le 2ème jeu de vérin sera donc utilisé pour les tests allant de 23° à 120°. Tout ceci en respectant le temps de cycles et stabilisations suivants :  Phase en froid Figure 10 : Cycles pour la phase en froid
  15. 15. Confidential. Property of Valeo. Duplication prohibited 14  Phase en chaud Figure 11 : Cycles pour la phase en chaud 2.2.2. Les tuyaux Lors de la phase à froid, donc uniquement à -40°, de l’azote sec sera utilisé à la place de l’air comprimé. Nous devons donc nous assurer que les composants supporteront ce gaz à -40°. Nous avons donc choisi de prendre pour l’ensemble du système des tuyaux en polyuréthane capables de supporter les températures extrêmement basses. En effet dans l’ensemble du système, à l’exception de l’intérieur du four, les composants n’auront qu’à supporter l’azote sec ou l’air comprimé à température ambiante. Les composants hors du four n’ont donc aucune contrainte provenant des températures élevées. Nous aurons également ce type de tuyaux présents dans le four uniquement pour l’essai à -40°. Figure 12 : Tuyau en polyuréthane Pour la phase en chaud, donc tous les autres cycles, les tuyaux resteront les mêmes hors du four et nous changerons uniquement le type de tuyaux présents à l’intérieur. En effet ces derniers devront supporter des températures allant de 23° à 120°. Nous avons donc choisi des tuyaux plastiques respectant ces plages de température. Figure 13 : Tuyau en plastique
  16. 16. Confidential. Property of Valeo. Duplication prohibited 15 Afin de ne pas perdre trop de temps pour l’échange des tuyaux lors de la phase de stabilisation à 23°, nous allons utiliser des traversées de cloison permettant la mise en place et l’échange rapide des tuyaux. Ce système permet également d’anticiper de possibles futurs parois dans la suite du banc d’essais. Figure 14 : traversée de cloison 2.2.3. Les distributeurs Pour contrôler la descente et la montée des vérins, nous avons choisi des distributeurs monostables car nous exécutons une faible course des vérins. Le distributeur possède une électrovanne que nous pouvons contrôler par l’envoie (ou non) d’un courant. Lorsque le distributeur est à l’état de repos, le piston du vérin peut descendre et lorsque nous envoyons un courant dans l’électrovanne, la position du distributeur s’inverse et le piston du vérin remonte. Comme nous avons 8 vérins nous allons utiliser 8 distributeurs pour pouvoir contrôler chacun des pistons indépendamment par la suite. Un terminal de distributeurs sera alors plus pratique pour l’encombrement et l’alimentation d’entrée. Figure 15 : Terminal de distributeurs Le câblage de distribution qui regroupe l’arrivée d’air et les sorties de l’air, ainsi que les branchements du contrôle de l’électrovanne sont disponibles en annexes.
  17. 17. Confidential. Property of Valeo. Duplication prohibited 16 2.2.4. Schéma pneumatique Figure 16 : Schéma pneumatique 2.3. La partie commande acquisition 2.3.1. Modules de commande et acquisition Le système sélectionné devra être capable de réaliser la commande du système, ainsi que l’acquisition des données des différents capteurs. Nous avons donc choisi le Redlab 1008 qui, une fois programmé sous Profilab, permet de commander un système (ici les électrovannes des distributeurs) et de récupérer des données. Figure 17 : Redlab 1008 L’idéal de ce système est sa modularité et son adaptation à tout type de projet d’acquisition. En complémentarité de ce module, nous pouvons ajouter différentes cartes d’entrées ou de sorties optocouplées. Un maximum de 3 modules complémentaires pourra être rajouté par Redlab.
  18. 18. Confidential. Property of Valeo. Duplication prohibited 17 Nous prendrons donc une carte de 8 sorties optocouplées afin de contrôler les distributeurs (donc la montée et la descente des pistons) et 2 cartes d’entrées optocouplées afin de récupérer les données des capteurs de fin de course des vérins. Figure 18 : Module de 8 sorties et d'entrées numériques Les branchements des cartes complémentaires d’entrées et de sorties optocouplées sont disponibles en annexes. 2.3.2. Capteurs Pour l’acquisition des données, nous utiliserons différents capteurs comme les fins de course supérieures et inférieures, ainsi que des shunts faisant office de capteurs de courant. Les capteurs de fin de courses seront directement reliés aux modules complémentaires d’entrées optocouplées. Un module sera dédié aux fins de course supérieures et le deuxième module sera dédié aux fins de course inférieures. Ces capteurs permettront la sécurité du système et le respect du cycle en envoyant un signal que l’on utilisera comme condition de cycle dans le programme principal. Figure 19 : Capteur de position Pour ce qui est des shunts, elles seront utilisées comme capteurs de courant. En effet elles seront directement mises en série des modules à tester, et nous récupérerons la tension aux bornes de celles-ci. Connaissant la valeur de la résistance (ici 1 Ω) nous pouvons avoir directement le courant traversant le shunt. Pour effectuer cette mesure, il suffit de relier directement les bornes de la résistance aux entrées analogiques et à la masse du Redlab 1008.
  19. 19. Confidential. Property of Valeo. Duplication prohibited 18 Figure 20 : Shunt (capteur de courant) Un dernier capteur sera utilisé mais indépendamment du système d’acquisition. Il s’agit d’un capteur de force permettant de calibrer la force (en N) exercé par le piston et ainsi pouvoir régler les mêmes paramètres sur tous les vérins. Ce système permettra également de protéger les modules à tester pour éviter de les endommager. Figure 21 : Capteur de force 2.4. La partie électrique Une fois que notre système prend forme, il a été nécessaire de s’intéresser à toute la partie électrique. C’est-à-dire à la mise en place des liens entre chaque partie constituant la partie commande mais aussi la constitution du circuit d’alimentation des modules à tester sans oublier les protections. 2.4.1. Conception du circuit électrique La commande des distributeurs se fait par l’intermédiaire de nos cartes Redlab comme exposé précédemment. Des relais de commande (MOSFET) ont été utilisés pour assurer leur protection. Lorsque le programme demande l’actionnement du distributeur, les différents relais vont laisser passer le courant dans la partie puissance permettant donc d’alimenter les électrovannes des différents distributeurs. Dans cette partie puissance il est nécessaire d’alimenter avec du 24V DC, c’est pour cela que l’on a eu recourt à l’utilisation d’une alimentation TracoPower correspondante à nos exigences.
  20. 20. Confidential. Property of Valeo. Duplication prohibited 19 Figure 22 : Alimentation 24VDC sur rail DIN Cette alimentation est d’autant plus intéressante quelle s’intègre parfaitement sur un rail DIN (taille de rail très standard). La protection du circuit est assurée par l’utilisation de deux disjoncteurs différentiels et magnétothermique qui seront d’ailleurs eux aussi intégrable sur un rail DIN. Avec ces composants, on obtient le circuit suivant pour une alimentation d’un distributeur. Les connexions à la carte de sortie sont présentées en annexe avec également les connexions des capteurs aux cartes d’entrées. Figure 23 : Circuit d'alimentation des distributeurs Pour ce qui est de l’alimentation des modules, l’alimentation de l’enceinte climatique sera utilisée, ce qui permet de travailler avec une alimentation programmable nécessaire étant donné de la différence que l’on peut trouver entre les modules à tester. On retrouve un schéma assez classique qui nécessite simplement la mise en place de bouton de lancement et d’arrêt d’alimentation. Les modules sont placés en parallèles et les shunts permettant de faire la mesure de courant en série de chaque module. Les shunts sont connectés aux entrées CH0…CH7 du redlab.
  21. 21. Confidential. Property of Valeo. Duplication prohibited 20 Figure 24 : Circuit d'alimentation des modules 2.4.2. Mise en place des protections Une fois toute cette partie terminée, il faut mettre en place un boitier permettant de contenir l’intégralité de notre système, ses protections, son alimentation, etc… Pour le boitier, nous avons choisi un boitier assez grand d’une longueur de 610mm et d’une épaisseur de plus de 200mm. Figure 25 : Boitier de protection Avec ce boitier, nous utiliseront donc des rails DIN sur lesquels seront fixés, l’alimentation, les disjoncteurs, les MOSFET et le terminal de distributeurs. Les cartes seront fixées sur des plaques de fixation tout comme les shunts et des chemins de câbles permettront d’avoir un rendu propre pour une lisibilité permettant une maintenance simple.
  22. 22. Confidential. Property of Valeo. Duplication prohibited 21 2.5. Tableau récapitulatif Dans ce tableau nous retrouvons donc un résumé des différents problèmes et les solutions choisies en conséquence. Figure 26 : Tableau récapitulatif des solutions Les résultats sont donc globalement là, nous avons répondu à l’ensemble des problèmes. Cependant, certains points ne sont pas remplis à 100%, mais comme ceux sont de petits éléments faisant partie d’une grosse section, nous affichons ces résultats. Nous détaillons les éléments non achevés plus bas.
  23. 23. Confidential. Property of Valeo. Duplication prohibited 22 3. Vue d’ensemble du projet 3.1. Planification des tâches Au cours de ce projet, dans le cadre du management de projet, nous avons utilisé des outils pour la planification des taches, aussi bien dans la répartition qu’en ce qui concerne les délais. Nous avons utilisé particulièrement le PDCA. Cet outil permet de visualiser d’un coup d’œil les éléments à venir, en cours, ou dont nous avons pris du retard. Voici notre PDCA : Figure 27 : PDCA Ce tableau nous permet de repérer rapidement les points bloquants, les éléments dont nous avions prévu de rendre quelque chose, mais que nous n’avons pas pu en venir à bout pour causes diverses. Ici, il y a trois objectifs que nous avions planifiés au début du projet, mais que nous n’avons pas pu réaliser. Nous en parlons un peu plus bas.
  24. 24. Confidential. Property of Valeo. Duplication prohibited 23 3.2. Schéma récapitulatif du système Pour mieux visualiser où en est le système, nous avons réalisé un schéma récapitulatif pour mieux se rendre compte des interactions entre chaque élément : Figure 28 : Schéma récapitulatif du système
  25. 25. Confidential. Property of Valeo. Duplication prohibited 24 3.3. Les tests du programme 3.3.1. Explication des parties du programme Le programme de commande et d’acquisition créé sous Profilab permet donc la commande des distributeurs ainsi que l’acquisition et l’enregistrement des données des différents capteurs. Prenons d’abord la partie du programme commandant les distributeurs : Figure 29 : Programme de contrôle des distributeurs Les blocs d’entrée numériques représentent les temps de montée et de descente des vérins. Ces paramètres sont modifiables via le panneau de contrôle qui est l’interface pour l’utilisateur. Ces cycles ne vont s’activer que lorsque l’interrupteur principal sera enclenché. Une fois l’interrupteur en position ON, les cycles démarrent et permettent de contrôler l’électrovanne du distributeur. Ces cycles sont combinés avec l’acquisition des capteurs de fin de courses afin que le timing et la totalité de la course du vérin soient bien respectés. En effet le piston ne descendra que si le signal est en position haut et que le capteur de fin de course supérieur a été activé. Ensuite le piston ne remontera que si le signal est en position bas et que le capteur de fin de course inférieur a été activé. Regardons maintenant de plus près la partie d’enregistrement des données : Figure 30 : Programme d'enregistrement des données
  26. 26. Confidential. Property of Valeo. Duplication prohibited 25 Cette partie du programme va enregistrer les données recueillies sur les différentes entrées analogiques du Redlab. En effet sur cette figure on constate que la donnée enregistrée est celle présente sur l’entrée CH0. Le programme va procéder à l’enregistrement des données uniquement à l’appui du capteur de fin de course inférieur de chaque vérin (dans un premier temps mais modifiable par la suite). Un compteur a été rajouté pour faciliter le traitement des données. En effet ces données pourront être lues dans un fichier de type texte qui indiquera la valeur du courant mesuré ainsi que le numéro du cycle lors de cette mesure. Pour l’utilisateur, l’interface homme / machine est représenté de la manière suivante : Figure 31 : Panneau de contrôle Sur ce panneau on distingue donc l’interrupteur principal permettant d’activer les cycles, ainsi qu’un bouton poussoir qui réinitialisera les compteurs. Les paramètres modifiables sont présents sur la partie droite du panneau. Nous avons dans un premier temps le nombre de cycle choisi par température. Ce nombre va faire l’objet d’une comparaison avec le numéro de cycle actuel et le programme va s’arrêter quand nous obtiendrons une égalité des deux nombres. Dans un second temps nous avons les différents temps de montée et de descente du piston. Ce paramètre est très important car il définit le timing parfait pour les cycles. Ce paramètre va changer en fonction de la vitesse de course du vérin. 3.3.2. Test de la diode Nous avons procédé à un test vidéo pour montrer que les temps de cycles étaient bien respectés. Sur les relais MOSFET une diode s’allume quand le relais s’active, donc quand le courant est transmis. Ce test n’est pas observable sur ce rapport, mais il a bien été validé lors de l’expérimentation.
  27. 27. Confidential. Property of Valeo. Duplication prohibited 26 Figure 32 : Activation de l'électrovanne (descente des vérins) Lors du test nous avions la diode allumée pendant 1.5 secondes, ce qui représente bien la durée de descente du vérin. Rappelons que le cahier des charges exige que le piston descende pendant 0.5 seconde et reste en position basse pendant 1 seconde. Figure 33 : Désactivation de l'électrovanne (montée des vérins) La diode s’éteint ensuite pendant 0.5 seconde, ce qui représente bien la durée de montée du piston. Rappelons que le cahier des chargent exige un appui pendant 1 seconde et un relâchement pendant 1 seconde. Ici le piston remonte pendant 0.5 seconde et descend pendant 0.5 seconde (donc 1 seconde OFF au total). Le déplacement du piston est représenté sur la figure suivante : Figure 34 : Temps de montée et descente des vérins
  28. 28. Confidential. Property of Valeo. Duplication prohibited 27 3.4. Les éléments non achevés 3.4.1. Tests Pour finaliser ce projet nous n’avions plus qu’à effectuer des tests réels en combinant donc la partie commande / acquisition, la partie électrique et la partie pneumatique. Or il manquait juste un élément pour prendre le contrôle de la partie pneumatique. En effet les tuyaux en polyuréthane commandés qui font la liaison entre le terminal de distributeurs et l’arrivée d’air n’étaient pas du bon diamètre pour convenir au terminal. Dès lors que Valeo se feront fournir le tuyau au diamètre correspondant, les tests pourront être réalisés dans leur laboratoire. Une autre alternative serait de garder le diamètre du tuyau mais de changer le raccord du terminal de distributeur pour le faire correspondre au tuyau déjà commandé. 3.4.2. Amortisseur Le dernier élément nécessaire à rendre complet ce banc d’essai est un amortisseur pour la protection des modules à tester. En effet sans ce composant les modules seront vite abimés sous la force exercée par les vérins. De plus, la structure a été conçue de sorte que la taille des amortisseurs soit prise en compte dans la distance séparant les modules des vérins. Pour ce qui est de la principale contrainte la difficulté est donc de trouver un amortisseur ayant une température de fonctionnement comprise entre -40 et 120°C. Il faut donc trouver prochainement un amortisseur disposant des spécificités suivantes :  Hauteur d’environ 50 mm  Résistant aux températures allant jusque 120°C  Résistant aux températures descendant jusque -40°C Une solution serait de prendre des amortisseurs hydrauliques, remplis d’huile par exemple, qui permettrait donc de les utiliser sous toutes les températures du cahier des charges. Malheureusement les fournisseurs de Valeo ne produisent pas encore ce type de composants. Il faudra alors voir pour acheter ce composant chez un autre fournisseur exceptionnellement. Nous pouvons, en attendant une solution définitive, utiliser un amortisseur qui peut être utilisé à température ambiante pour effectuer les premiers tests. Figure 35 : Amortisseur
  29. 29. Confidential. Property of Valeo. Duplication prohibited 28 CONCLUSION Le but du projet était de concevoir un banc d’essai pour réaliser des tests d’endurance sur des interrupteurs d’intérieur automobile. Nous avons donc fait des recherches, des benchmarking, pour essayer de trouver ce qui conviendrait le mieux pour le projet. Le cahier des charges de notre partenaire industriel était clair et nous avions des contraintes précises à respecter. L’aspect pluridisciplinaire du projet nous a permis de découvrir beaucoup de choses dans plusieurs domaines différents : des éléments de structure, des matériaux particuliers, des types de vérins différents, …. Il reste encore bon nombre d’étape avant que le banc soit considéré comme efficace et opérationnel mais Valeo continuera le développement de celui-ci jusqu’à ce qu’il leur apporte satisfaction. Ce projet a été une expérience nouvelle pour nous tous, une découverte plus approfondie du futur travail de groupe que nous aurons à faire plus tard, le tout en collaboration avec une grande entreprise. Même si nous n’avons eu le temps que de participer à qu’une faible partie d’un plus grand projet, nous avons contribué et fait avancer celui-ci. Ce projet nous a permis de nous améliorer dans de nombreux domaines, tels que les relations humaines, aussi bien au sein de notre groupe mais aussi avec l’entreprise.
  30. 30. Confidential. Property of Valeo. Duplication prohibited 29 Annexes Annexe 1 : Schéma pneumatique de l’installation
  31. 31. Confidential. Property of Valeo. Duplication prohibited 30 Annexe 2 : Schéma électrique de l’installation Cette annexe présente le schéma électrique complet ainsi que les connexions des capteurs, différents relais et distributeurs sur les cartes.
  32. 32. Confidential. Property of Valeo. Duplication prohibited 31 Annexe 3 : Documentation technique de la commande des distributeurs Documentation représentant les codes couleurs des connexions pour la commande des distributeurs.
  33. 33. Confidential. Property of Valeo. Duplication prohibited 32
  34. 34. Confidential. Property of Valeo. Duplication prohibited 33 Annexe 4 : Connexion de la carte d’acquisition aux modules complémentaires Cette image représente la correspondance entre les ports et les pins du Redlab 1008 Le 1er Redlab 1008 est réservé à la commande des distributeurs, ainsi qu’à l’acquisition du courant via les shunts. Sur cette carte, nous utiliserons le port A pour la connexion de la carte des 8 sorties optocouplées. Le 2ème Redlab sera réservé à l’acquisition des données des 16 capteurs de fin de course. Nous utiliserons sur cette carte le port C pour les fins de course supérieures et le port B pour les fins de course inférieures. A noter que la soudure du port B n’a pas encore été exécutée. Cette image représente les pins des cartes supplémentaires d’entrées et de sorties optocouplées afin d’exécuter la soudure.

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