Concours CPGE 2026 - Mines Ponts - Épreuve de Sciences Industrielles - Filière MP - Machine à gravure laser hautes performances

La société PHLOX fabrique des sources de rétroéclairage (« backlights ») haute performance utilisées pour le contrôle optique non destructif, basées sur un guide d'onde en PMMA microgravé au laser. La qualité de l'éclairage dépend directement de la précision de la gravure, ce qui impose de maîtriser finement la position, la vitesse et l'accélération du faisceau laser selon deux axes.

Le sujet propose d'étudier la machine à gravure laser deux axes assurant cette fonction, en se concentrant sur la motorisation linéaire synchrone (MLS) de l'axe X et son asservissement en position.

Les objectifs de l’étude suivante sont de :

- définir le temps de cycle de gravure permettant d’obtenir les meilleures performances optiques, notamment via la vitesse de déplacement de l’induit et son accélération ;

- comparer les caractéristiques d’un MLS par rapport à celles d’un ensemble moteur rotatif doté d’une transmission de mouvement par vis-écrou, pour justifier votre choix ;

- valider, par son dimensionnement mécanique, le choix du MLS sur la base des caractéristiques dynamiques visées pour l’axe ;

- analyser et modéliser le comportement électromécanique d’un MLS pour comprendre les spécificités de son contrôle commande ;

- concevoir l’asservissement du MLS, en utilisant notamment des boucles d’asservissement.

1. Présentation

Le sujet et le corrigé de cette épreuve sont également disponibles sur le site de l’UPSTI (Union des Professeurs de Sciences et Techniques Industrielles) :

https://www.upsti.fr/espace-etudiants/annales-de-concours