Cemtec 15 20182019 Cemtec 15 20182019 Corinne Franois

Cemtec – 15 2018/2019

Cemtec – 15 2018/2019 Corinne & François

2 Cemtec – 15 2018/2019 Corinne & François 3 Mise en appétence 1 Prototype 5 4 8 Autres activités possibles : 6 Diagramme FAST Documents Ressources : 7

Collège P. H. Cazeaux MOREZ THÈME : MODÉLISATION ET SIMULATION DE SYSTÈMES TECHNIQUES REALISATION DU PROTOTYPE D’UN OBJET Classe : 3ème Activité : A 9 Page 1/ C. D'AMORE Ilot : ___ Classe : _______ Noms des Elèves : ___________________________ Problématique : COMMENT REALISER LE PROTOTYPE DU COUVERCLE D’UN BOITIER DE BOUSSOLE ELECTRONIQUE En visualisant la vidéo sur l’installation de panneaux solaires, vous constatez qu’une boussole électronique est indispensable pour bien orienter ceux-ci sur la toiture. Le bureau d’étude a déjà élaboré une partie du projet : le choix de la boussole électronique (carte microbit matrice 5 x 5 leds) a été validé et le dessin de définition de la partie inférieure du boîtier de cette boussole électronique a été réalisée. On vous demande d’ étudier les contraintes pour concevoir la partie supérieure de ce boîtier avec un modeleur 3 D et de réaliser son impression 3 D. Compétences attendues : COMPETENCES Socle com mun Réaliser de manière collaborative une analyse fonctionnelle et utiliser l’écrit pour le présenter Tech nolo gie Cycle 4 Identifier un besoin et énoncer un problème technique, identifier les conditions, contraintes (normes et règlements) et ressources correspondantes Vert Foncé Vert Jaune Rouge Imaginer des solutions en réponse au besoin Support : Vidéo https: //www. youtube. com/watch? v=k 52 eco. M 8 sr. E Représentation fonctionnelle du couvercle Carte mentale du projet Dessin de définition de la partie inférieure du Cahier des charges fonctionnel (bête à corne et boîtier de protection Pieuvre + cdcf + représentation fonctionnelle) dessin des 2 parties du boîtier emboitable Travail à faire : A – VISUALISER LA VIDÉO : https: //www. youtube. com/watch? v=k 52 eco. M 8 sr. E Celle-ci vous permettra de mettre en évidence le besoin avec la Bête à Corne B – PRENDRE CONNAISSANCE DE LA CARTE MENTALE DU PROJET ET METTRE EN EVIDENCE LES CONTRAINTES Utiliser la carte mentale pour faire le travail suivant. C – LE CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL (Ce Travail en ilôt sera ramassé) • Compléter l’analyse du besoin (la bête à corne) • Compléter la pieuvre : ses fonctions principales et de contraintes (voir correspondance avec le tableau qui suit • Compléter le Tableau (dernière colonne) « Niveau d’exigence » ou solutions proposées à chaque critère d’appréciation. C’est un travail préparatoire avant de vous lancer dans la conception 3 D de la partie supérieure du boîtier. D - REPRESENTATION FONCTIONNELLE DU COUVERCLE du BOÎTIER Donnez les éléments manquants sur le schéma de la représentation fonctionnelle du couvercle du boîtier (voir

CARTE MENTALE - ANALYSE ET APPROCHE FONCTIONNELLE : LA BOUSSOLE ELECTRONIQUE

PROJET : BOITIER DE LA BOUSSOLE ELECTRONIQUE LE DESSIN TECHNIQUE DU BOITIER (Partie inférieure) Matrice 5 x 5 leds Bouton poussoir Logement 4 vis Bouton poussoir Branchement Branchemet programmation Bouton poussoir

CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL (CDCF) Ilot n° _____ Classe 4 e___ Noms élèves : _____________________ _______ ENONCE DU BESOIN : (la bête à corne) DIAGRAMME DES INTERACTEURS OU ETUDE DE FAISABILITE : (la PIEUVRE est à compléter avec le tableau qui suit) FC 1 FP 1 FC 7 FC 6 FC 2 FC 3 Boussole électronique FC 5 FC 4

CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL (les solutions aux contraintes) Fonctions FP 1 FC 2 FC 3 Permettre au technicien de fixer l’orientation des panneaux solaires vers le sud Critères d’appréciation Poids Dimensions Visualisation Utilisateur (technicien) Esthétique Panneaux solaires fixation Energie Alimentation Fonctionnalité angle Arrêt/marche FC 4 Protection de la carte Microbit Boîtier (2 pièces ) Visualisation des positions Accès au pilotage Fixation Matériau FC 5 FC 6 Moyen d’affichage visuel Sens d’orientation de la boussole Moyen de repère (forme) stable En relief En creux Niveau d’exigence (Solutions)

LA BOUSSOLE ELECTRONIQUE REPRESENTATION FONCTIONNELLE DU BOITIER SUPERIEUR Fonction attendue Fonction Technique PROTECTION DE LA BOUSSOLE partie supérieure du boîtier Visualisation des 4 points cardinaux Accès au pilotage par bouton poussoir Fixation des 2 parties du boîtier Choix du matériau Sens de tenue de la boussole Maniable Solutions techniques Précisions : Dimensions ou choix

Ilot n° _____ Classe 4 e___ CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL (CDCF) Noms élèves : _____________________ _______ ENONCE DU BESOIN : (la bête à corne) Orientation panneaux solaires Technicien Boussole électronique Orienter les panneaux solaires vers le sud DIAGRAMME DES INTERACTEURS OU ETUDE DE FAISABILITE : (la PIEUVRE est à compléter avec le tableau qui suit) Technicien FC 1 prix FP 1 FC 7 Lecture du sens d’orientation Panneaux solaires FC 2 FC 3 Boussole électronique FC 6 FC 5 Moyen d’Affichage FC 4 Protection Energie Arrêt/marche

CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL (les solutions aux contraintes) Fonctions FP 1 FC 2 FC 3 FC 4 Permettre au Critères d’appréciation Niveau d’exigence (Solutions) Poids Légereté pour une utilisation sur une toiture Dimensions Maniable et de petite taille – inf à 8 cm Visualisation Visible même en cas de grand soleil Esthétique Apporter un look sympa (Fonction d’estime) Moderne et jeune Fonctionnalité Simple d’utilisation et pratique Panneaux solaires fixation Par vis et avec une équerre réglable angle Réglage facile de la position Angulaire Energie Alimentation 2 Piles LR 6 avec coupleur Arrêt/marche Bouton poussoir miniature (BP) Boîtier (2 pièces ) Boîtier partie inférieure englobant la carte technicien de fixer l’orientation des panneaux solaires vers le sud Utilisateur (technicien) Protection de la carte Microbit Boîtier partie supérieure permettant fixation/lecture/accès au BP FC 5 FC 6 FC 7 Moyen d’affichage Sens d’orientation de la boussole Prix Visualisation des positions Créer une fenêtre dans le boitier sup pour visualiser les 5 x 5 leds Accès au pilotage BP accessible au travers du boîtier Fixation Par 4 vis – tête fraisée cruci Matériau plastique visuel Par 5 x 5 leds ( les letttres N-S-E-O correspondant à Nord Sud Est Ouest stable Affichage précis de la direction (pas de clignotement entre 2 directions) Moyen de repère (forme) Flèche ou ^ ou autres idées En relief Possible si impression 3 D En creux Possible à la fois en FAO et impression 3 D à condition de la faire assez large Rapport qualité/prix Pas trop cher mais suffisamment pour ne pas interpréter sa mauvaise qualité. Minimum 15 €

LA BOUSSOLE ELECTRONIQUE REPRESENTATION FONCTIONNELLE DU BOITIER SUPERIEUR Fonction attendue Fonction Technique Solutions techniques PROTECTION DE LA BOUSSOLE partie supérieure du boîtier Visualisation des 4 points cardinaux Fenêtre à découper à l’endroit des 5 x 5 leds Accès au pilotage par bouton poussoir Fenêtre à découper à l’endroit des 2 boutons poussoir Fixation des 2 parties du boîtier Perçage inférieur aux 4 vis en fonction des trous de la partie inférieure du boîtier Choix du matériau Matériau isolant Matériau compatible avec FAO ou imprimante 3 D Matériau bon marché et léger Sens d’orientation de la boussole Formes possibles : flèche ou triangle ou > En relief : possible avec imprimante 3 D En creux : possible en FAO Maniable Ergonomique dans la main : voir dimensions sur DT Précisions : Dimensions ou choix

Collège P. H. Cazeaux MOREZ THÈME : MODÉLISATION ET SIMULATION DE SYSTÈMES TECHNIQUES REALISATION DU PROTOTYPE D’UN OBJET Page 1/ C. D'AMORE Classe : 3ème Activité : A 10 Ilot : ___ Classe : _______ Noms des Elèves : ___________________________ Problématique : COMMENT REALISER LE PROTOTYPE DU COUVERCLE D’UN BOITIER DE BOUSSOLE ELECTRONIQUE En visualisant la vidéo sur l’installation de panneaux solaires, vous constatez qu’une boussole électronique est indispensable pour bien orienter ceux-ci sur la toiture. Le bureau d’étude a déjà élaboré une partie du projet : le choix de la boussole électronique (carte microbit matrice 5 x 5 leds) a été validé et le dessin de définition de la partie inférieure du boîtier de cette boussole électronique a été réalisée. En fonction de l’analyse des contraintes effectuée, on vous demande de concevoir la partie supérieure de ce boîtier avec un modeleur 3 D et de réaliser son impression 3 D. Compétences attendues : COMPETENCES Socle com mun Vert Foncé Vert Jaune Rouge Réaliser de manière collaborative le prototype de tout ou partie d’un objet pour valider une solution Lire, utiliser et produire des représentations numériques d’objets Tech Modéliser et représenter des objets nolo gie Support : Cycle 4 Tutoriel FREECAD ou SOLIDWORKS tutoriel Cura pour piloter l’imprimante 3 D Représentation fonctionnelle de la boussole (partie inférieure) en particulier la fonction « protection » du boîtier Logiciel CURA et imprimante 3 D Dessin de définition du boîtier inférieur de la boussole carte SD Travail à faire : B – le Modeleur 3 D : tutoriel avec le logiciel FREECAD ou SOLIDWORKS En vous aidant du Tutoriel qui est à votre disposition, concevoir la pièce en 3 D du boîtier partie supérieure en respectant les fonctions techniques et les solutions aux contraintes que vous avez mentionnées précédemment (voir représentation fonctionnelle) C – La fabrication 3 D : Utilisation de l’imprimante 3 D • Convertir votre fichier freecad en format STL. Pour cela, suivre les consignes du tutoriel d’utilisation de l’imprimante 3 D en utilisant le logiciel CURA • Enregistrer votre fichier STL au format GCODE • Enregistrer le sur la carte SD puis insérer celle-ci dans l’imprimante 3 D pour lancer l’impression. D - Réalisation du dessin de définition de la partie supérieure du boîtier de la boussole • Réaliser la mise en page sur format A 4, en projection européenne, à l’échelle 1/2 du dessin de définition de cette partie supérieure du boîtier de la boussole. Le cartouche est à remplir et ce travail est à faire pendant l’impression 3 D. • L’impression du document sur papier est possible mais avec l’autorisation de votre professeur

C’est fini