{"id":7008,"date":"2025-06-05T13:11:06","date_gmt":"2025-06-05T12:11:06","guid":{"rendered":"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/?p=7008"},"modified":"2025-06-05T13:17:00","modified_gmt":"2025-06-05T12:17:00","slug":"banc-de-casse-trombone","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/2025\/06\/05\/banc-de-casse-trombone\/","title":{"rendered":"Banc de casse trombone"},"content":{"rendered":"\n

Banc de casse trombone<\/strong><\/p>\n\n\n\n

\u2018Paper Clipper\u2019<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Pr\u00e9sentation :<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Bonjour \u00e0 tous, nous sommes trois \u00e9tudiants en deuxi\u00e8me ann\u00e9e de Peip \u00e0 Polytech Angers et nous avons choisi le projet du banc de casse trombone comme projet de fin d\u2019ann\u00e9e.<\/p>\n\n\n\n

Pourquoi :<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Tous les trois, nous n\u2019avions pas vraiment d’app\u00e9tence pour tout ce qui est informatique et nous avons donc logiquement choisi un projet avec ce qui nous semblait avoir le moins de code possible. Ce qui nous importait surtout \u00e9tait de faire le projet ensemble car entre amis, c\u2019est toujours plus agr\u00e9able et stimulant de travailler. Sur ce projet nous avons su travailler ensemble pour trouver des solutions aux probl\u00e8mes rencontr\u00e9s. La cl\u00e9 de la r\u00e9ussite de notre projet a \u00e9t\u00e9 la communication. <\/p>\n\n\n

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Quel \u00e9tait le cahier des charges :<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Ce n’est pas la premi\u00e8re fois que ce projet est pr\u00e9sent\u00e9 et, les ann\u00e9es pr\u00e9c\u00e9dentes, il n\u2019avait pas totalement abouti. Le d\u00e9fi \u00e0 relever \u00e9tait donc de r\u00e9ussir \u00e0 r\u00e9aliser et rendre fonctionnel un prototype de banc de casse trombone tout en nous inspirant de ceux fait pr\u00e9c\u00e9demment. Il nous \u00e9tait demand\u00e9 de r\u00e9aliser un appareil capable de casser des trombones de fa\u00e7on autonome, facile et qui \u00e9tait aussi capable de d\u00e9tecter la rupture du trombone.<\/p>\n\n\n\n

Conception :<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Nous avons tout d\u2019abord imagin\u00e9 la bo\u00eete qui accueillera le moteur, tous les diff\u00e9rents c\u00e2bles et la carte de programmation. \u00c0 l’aide d\u2019un logiciel de CAO, nous avons mis au point, apr\u00e8s quelques tests et essais infructueux, un bo\u00eetier \u00e0 notre convenance. Nous l\u2019avons ensuite agr\u00e9ment\u00e9 de cr\u00e9nelages gr\u00e2ce \u00e0 une fonction publique pr\u00e9sente sur le logiciel de CAO. C’est dans l\u2019objectif de pouvoir  assembler les diff\u00e9rentes pi\u00e8ces du b\u00e2ti sans colle (gr\u00e2ce \u00e0 un jeu n\u00e9gatif). Il nous tient \u00e0 c\u0153ur de concevoir une pi\u00e8ce arrondie pour suivre la forme circulaire d\u00e9crite par le servomoteur. Comme la d\u00e9coupeuse laser coupe uniquement des plaques de bois planes, il a fallu r\u00e9fl\u00e9chir longtemps \u00e0 comment plier du bois pour qu\u2019il puisse \u00e9pouser la forme arrondie souhait\u00e9e. En observant ce qui avait \u00e9t\u00e9 fait avec des mod\u00e8les d\u2019exposition, nous nous sommes rendu compte qu\u2019en coupant de petites lignes parall\u00e8les, le bois \u00e9tait capable de se plier sous la contrainte. C’est donc ce que nous avons fait en r\u00e9alisant une grande pi\u00e8ce qui vient prendre les courbes du demi-cercle.<\/p>\n\n\n\n

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Pi\u00e8ce entourant le demi cercle du boitier avec les rainure pour plier la pi\u00e8ce<\/p>\n<\/div>

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Vue d’une des premi\u00e8res versions du boitier sans bouton ou \u00e9cran<\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

Programmation :<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Une fois le bo\u00eetier r\u00e9alis\u00e9, nous nous sommes lanc\u00e9s dans la programmation Arduino du servomoteur ainsi que celle de l’\u00e9cran. La carte Arduino est l’\u00e9l\u00e9ment qui pilote tout notre projet. Au d\u00e9but nous avons essay\u00e9 d\u2019autres cartes qui \u00e9tait plus compl\u00e8tes qu\u2019une carte Arduino comme par exemple une carte plus puissante avec un \u00e9cran directement int\u00e9gr\u00e9. Mais malheureusement nous avons trouv\u00e9 que tr\u00e8s peu d’informations sur cet \u00e9cran et n’avons pas r\u00e9ussi \u00e0 le faire fonctionner comme nous le souhaitons. Nous avons donc opt\u00e9 pour un \u00e9cran dirig\u00e9 par de l\u2019Arduino. L\u2019\u00e9cran nous permet d\u2019afficher le nombre de tours et la d\u00e9tection ou non  du courant. Une LED s\u2019allume lorsque le trombone se casse. Enfin, nous pouvons lancer le moteur gr\u00e2ce \u00e0 un bouton poussoir. Cela ne fut pas de tout repos car il a fallu \u00eatre capable de tout faire passer sur une carte Arduino. Afin de d\u00e9multiplier la masse (port GND) et l’alimentation (port VCC) il a fallu \u00e9galement utiliser des Wagos qui permettent de cr\u00e9er plusieurs sorties \u00e0 partir d\u2019une seule entr\u00e9e. Pour les LED, nous avons utilis\u00e9 une carte de prototypage qui nous a permis de cr\u00e9er un seul et m\u00eame circuit sur laquelle nous avons soud\u00e9 directement les \u00e9l\u00e9ments comme les LED, la liaison pour la masse et la liaison entre les diff\u00e9rents pins de la carte Arduino et de la r\u00e9sistance.  <\/p>\n\n\n\n

Un autre gros d\u00e9fi de la partie programmation \u00e0 \u00e9t\u00e9 de r\u00e9ussir la d\u00e9tection de la casse du trombone. Pour cela, nous avons utilis\u00e9 des pinces crocodiles que nous attachons au trombone, le courant peut alors circuler dans le trombone et dans le c\u00e2blage que nous avons r\u00e9alis\u00e9 en parall\u00e8le. Lorsque le trombone se casse, le courant ne peut plus circuler et gr\u00e2ce au code Arduino, nous allons pouvoir arr\u00eater le moteur.<\/p>\n\n\n\n

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Attache Wago <\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

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Exposition du c\u00e2blage \u00e0 l\u2019int\u00e9rieur du boitier<\/p>\n<\/div>

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Fixation du trombone : <\/strong><\/p>\n\n\n\n

L’\u00e9tape d\u2019apr\u00e8s \u00e9tait la fixation du trombone au moteur et au support afin de contraindre le trombone comme cela nous est demand\u00e9. Nous avons longtemps r\u00e9fl\u00e9chi \u00e0 une fa\u00e7on efficace et pratique de le fixer. Pour cela, nous avons r\u00e9alis\u00e9 un grand nombre de prototypes avant de trouver l\u2019attache id\u00e9ale. L’attache du trombone va donc se faire gr\u00e2ce \u00e0 deux pi\u00e8ces, une fix\u00e9e au moteur et l\u2019autre au b\u00e2ti :<\/p>\n\n\n\n

Pour attacher la seconde partie du trombone, nous avons imagin\u00e9 une tige avec un socle \u00e0 visser sur le b\u00e2ti. Cette tige monte jusqu\u2019au moteur et gr\u00e2ce \u00e0 son extr\u00e9mit\u00e9 en forme de U nous pouvons glisser la petite boucle du trombone dans la fente.<\/p>\n\n\n\n

Pour la fixation au moteur, nous avons utilis\u00e9 les petits trous pr\u00e9sents sur les pales du moteur pour y ins\u00e9rer les petits picots pr\u00e9sents quant \u00e0 eux sur la pi\u00e8ce \u00e0 fixer sur le moteur. Elle est compos\u00e9e d\u2019un support et d\u2019une fente afin d\u2019y mettre et immobiliser la grande boucle du trombone.<\/p>\n\n\n\n

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Exposition des diff\u00e9rents essais prototypes d’attache de la grande boucle du trombone au niveau servomoteur<\/p>\n<\/div>

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Exposition des diff\u00e9rents essais prototypes d’attache de la petite boucle du trombone <\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

Dans l\u2019objectif de la pr\u00e9sentation et pour ajouter un c\u00f4t\u00e9 ludique, nous avons d\u00e9cid\u00e9 d\u2019ajouter deux LED qui clignotent successivement lorsque le nombre de cycles est pair ou impair. L\u2019id\u00e9e \u00e9tant de faire deviner \u00e0 l’utilisateur le nombre de cycles que tiendra le trombone et si celui-ci sera pair ou impaire. Nous avons aussi r\u00e9alis\u00e9 en CAO puis imprim\u00e9 gr\u00e2ce \u00e0 la d\u00e9coupeuse laser une poubelle pour pouvoir y mettre les trombones cass\u00e9s. <\/p>\n\n\n\n

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Petite poubelle pour stocker les d\u00e9chets de trombone<\/p>\n<\/div>

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Ecran afficheur et LED en fonctionnement<\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

Derni\u00e8res am\u00e9liorations\u2026<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Nous avons ensuite cherch\u00e9 \u00e0 am\u00e9liorer le syst\u00e8me de conduction. Pour cela, nous avons imagin\u00e9 utiliser du ruban adh\u00e9sif en aluminium qui se fixera directement sur les broches de notre support (au niveau de l’extr\u00e9mit\u00e9 en U ) afin d\u2019\u00e9viter d\u2019utiliser une des deux pinces crocodiles. Pour relier le syst\u00e8me de d\u00e9tection du courant \u00e0 l’aluminium, nous avons fix\u00e9 un fil qui monte derri\u00e8re la grande tige et qui est reli\u00e9 \u00e0 l\u2019aluminium. Cela rend le visuel plus \u00e9pur\u00e9 et donc plus propre comme on peut le voir ci-dessous.<\/p>\n\n\n\n

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R\u00e9sultat final du banc de casse trombone<\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

Conclusion :<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Au final, nous avons r\u00e9ussi \u00e0 terminer le projet, dans les temps, et avec un r\u00e9sultat final au-dessus de nos attentes \u00e0 tous. La machine fonctionne et casse des trombones. Gr\u00e2ce \u00e0 elle on peut prendre un grand nombre de mesures sur un large panel de trombones et ainsi remplir les attentes du projet. En effet, le banc de casse trombone doit mesurer la fatigue des trombones selon un certain type de contrainte exerc\u00e9e dessus. Gr\u00e2ce aux premi\u00e8res mesures effectu\u00e9es, nous avons pu \u00e9tablir une courbe de tendance selon le type de trombone test\u00e9. Nous pouvons voir un exemple de courbe ci-dessous.<\/p>\n\n\n\n

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Courbe obtenue sur Matlab pour mod\u00e9liser la r\u00e9partition du nombre de cycle avant la rupture du trombone.<\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

Vid\u00e9o de notre banc de casse trombone en action !!<\/strong><\/p>\n\n\n\n