Actionneur à solénoïde rotatif WL 0623 pour systèmes d'automatisation

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Guide d'application du solénoïde rotatif WL0623

Le solénoïde rotatif fonctionne grâce à la force électromagnétique. Le courant électrique traversant la bobine produit un champ magnétique qui, à son tour, fait tourner l'armature et, par conséquent, l'arbre de l'actionneur rotatif. L'utilisation de la force magnétique dans le fonctionnement de l'actionneur rotatif réduit les frottements dans les pièces mobiles du dispositif, ce qui prolonge leur durée de vie et diminue ainsi la fréquence de remplacement dans les systèmes automatisés.

Vous pouvez ajuster l'intensité et la fréquence du courant électrique pour contrôler la vitesse de rotation de l'actionneur rotatif. Augmenter l'intensité du courant électrique renforce le champ magnétique, ce qui accroît la vitesse de rotation de l'actionneur et le rend adapté aux tâches rapides, comme le tri. À l'inverse, diminuer l'intensité du courant électrique réduit la vitesse de rotation de l'actionneur et le rend adapté aux tâches exigeant un contrôle précis de cette vitesse, comme le pilotage d'un bras robotisé en milieu industriel.

Caractéristiques principales du solénoïde rotatif

Un solénoïde rotatif transforme l'énergie électrique en un mouvement angulaire très précis, généralement d'angles fixes tels que 25°, 45° ou 90°. Il offre une réponse rapide, une grande répétabilité et un positionnement fiable sans nécessiter de mécanismes complexes. Compact et robuste, il est idéal pour les applications où l'espace est limité. Fonctionnant en mode bidirectionnel ou à rappel par ressort, il offre une grande flexibilité aux concepteurs. Sa conception simple lui confère un faible besoin d'entretien et une longue durée de vie. Il fournit un couple constant et ses caractéristiques (tension, angle de course et rapport cyclique) sont configurables. Ces propriétés en font un choix idéal pour l'automatisation, les systèmes de verrouillage et les systèmes de contrôle de précision.

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Électrovanne rotative pour application sur machine de tri

Caractéristiques des actionneurs rotatifs
1.1 Principe de pilotage électromagnétique

Le principe de fonctionnement des actionneurs rotatifs repose sur la force électromagnétique. Lorsqu'un courant traverse la bobine électromagnétique, un champ magnétique est généré entre le piston et le circuit magnétique. L'interaction entre l'armature et le champ électromagnétique induit un couple qui fait tourner l'actionneur.

Ce principe d'entraînement électromagnétique réduit les frottements entre les pièces mécaniques de l'actionneur, comparativement à un système d'engrenages ou à un système de liaison mécanique. Grâce à cette réduction des frottements, l'actionneur rotatif bénéficie d'une longue durée de vie. Il peut ainsi fonctionner en continu pendant une période prolongée sans nécessiter le remplacement de pièces mécaniques généralement sujettes à l'usure.

La vitesse de rotation de l'actionneur rotatif peut également être contrôlée en ajustant l'intensité et la fréquence du courant. L'intensité du courant détermine la vitesse de rotation de l'actionneur : plus l'intensité est élevée, plus l'actionneur tourne vite ; inversement, une diminution de l'intensité le ralentit.

1.2 Capacité de contrôle précis de l'angle

L'actionneur rotatif offre une grande précision grâce à sa capacité à contrôler l'angle de rotation avec une grande exactitude. Il peut pivoter jusqu'à un angle donné en ajustant l'intensité du courant alimentant la bobine électromagnétique.

Les actionneurs rotatifs de pointe sont équipés de capteurs d'angle qui surveillent l'angle de rotation de l'actionneur. Ces capteurs utilisent cet angle pour transmettre un signal de commande au système de contrôle de l'actionneur. Ce dernier exploite ce signal pour ajuster l'intensité du courant alimentant la bobine électromagnétique et ainsi améliorer la précision de l'actionneur.

1.3 Réponse dynamique rapide

Les actionneurs rotatifs offrent une réponse rapide grâce à la variation instantanée du champ magnétique lors de la mise sous tension ou hors tension de la bobine. Ceci permet à l'armature de démarrer, de s'arrêter ou de changer de direction en quelques millisecondes, assurant ainsi une réponse en temps réel.

Cette rapidité de réponse est particulièrement avantageuse sur les lignes de production à grande vitesse, où la position ou la classification du produit est détectée et immédiatement actionnée par des actionneurs rotatifs pour le tri, le positionnement ou la commutation des produits.

Le temps de réponse est de l'ordre de la milliseconde et dépend de l'inductance de la bobine, de la charge mécanique et de la technologie d'entraînement. Une conception optimisée de la bobine et l'utilisation d'une technologie d'entraînement à haut rendement permettent d'améliorer encore la rapidité de la réponse dynamique.

1.4 Structure compacte et facile à intégrer

Le solénoïde rotatif présente une structure compacte comprenant une bobine, un noyau magnétique, une armature, un ressort de rappel (le cas échéant) et un arbre rotatif. Cette structure compacte est avantageuse dans les systèmes à espace restreint, où la compacité est un critère essentiel.

La structure compacte du solénoïde rotatif permet une intégration facile dans des systèmes d'automatisation complexes sans impacter significativement la taille et la complexité de la structure du système.

1.5 Haute fiabilité et stabilité opérationnelle

L'actionneur rotatif est très fiable et possède une longue durée de vie dans des conditions de fonctionnement appropriées. Sa structure électromagnétique simple réduit le nombre de pièces mobiles par rapport aux systèmes d'entraînement mécaniques classiques.

La fiabilité peut être encore améliorée grâce à des caractéristiques de conception telles qu'un boîtier de bobine résistant à l'humidité, des matériaux d'armature et de noyau résistants à la corrosion, une étanchéité à la poussière et une protection thermique. Ces améliorations permettent aux actionneurs rotatifs de fonctionner de manière fiable dans des environnements industriels difficiles, des équipements de surveillance environnementale et des applications médicales, entre autres.

Électrovanne rotative WL0623 pour machines d'emballage et de tri

électrovanne rotative compacte : guide d’utilisation et d’achat

Actionneur de solénoïde rotatif robuste WL 0623

Actionneur à solénoïde rotatif WL 0623 – Réponse rapide, haute répétabilité

Actionneur à solénoïde rotatif WL 0623 pour équipements médicaux et de laboratoire

Spécifications du solénoïde rotatif Kuhnke

Marque	Technologie Weilong	Référence du modèle	BL 0623
Tension nominale (V)	12 V CC, 18 V ou 24 V CC	Puissance nominale (W)	20–50 W
Modèle de travail	Rotation	Force de maintien (N)	0.1 à 0.4 Nm
Angle de rotation	De 25 à 45 degrés	Devoir de travail	10 ou 25%
Durée de vie	500 000 fois	Certifications	CE, RoHS, ISO 9001
Source	Boîtier en acier au carbone	Longueur du fil conducteur (mm)	200
Installer le style	vis	Tolérance dimensionnelle	+/- 0.1 mm
Imperméable	Aucun	Classe d'isolation	B
Test Hi-Pot	CA 600 V 50/60 Hz 2 s	Force de maintien sans excitation	0
Température de fonctionnement	-10 ° C-100 ° C	Cycle	1 to 100 %
Profondeur du filetage (mm)	/	Terme De Paiement	TT ou LC à vue
Ordre simple	Oui	Garantie	1 Ans
MOQ	1000 PCS	Capacité D'Approvisionnement	5000 pièces par semaine
Temps de livraison	30 jours	Port de chargement	Shenzhen

Fiche technique (Spécifications typiques)

Tension : 12 V CC ou 24 V CC.

Consommation électrique : 15 – 70 watts.

Couple de maintien : 0.15 – 0.4 Nm ≈ 20-55 oz-in.

Angle de rotation : 25°, 45°.

Temps de réponse : 15-30 ms.

Cycle de service : Le fonctionnement intermittent est la norme, normalement limité à 25 %.

Température de fonctionnement : -10°C à +50°C.

Type de tige : en forme de D ou plate, diamètre 4-6 mm.

Durée de vie prévue : 1 à 5 millions de cycles.

Poids : 150-300 grammes.

Électrovanne rotative WL0623 pour application industrielle

L'électrovanne rotative se caractérise par une réponse rapide et un contrôle précis des angles, ce qui en fait un outil essentiel dans de nombreux secteurs industriels. Elle permet notamment de contrôler la distribution des produits dans les distributeurs automatiques et les portiques de tri de colis. L'actionnement des vannes, en particulier la commande par quart de tour à bille, constitue une autre application majeure. Son utilisation dans le contrôle d'échantillons et le déverrouillage des équipements médicaux peut s'avérer avantageuse. L'automatisation de bureau, notamment pour la commande d'imprimantes et les systèmes de transfert de documents, peut également faire appel à l'électrovanne rotative. Celle-ci trouve aussi des applications dans les systèmes de sécurité, en particulier les serrures électroniques, et dans les machines textiles, comme le contrôle du fil et la coupe des fils. Sa capacité de rotation instantanée est un atout, notamment lorsqu'une commande marche/arrêt est nécessaire.

WL 0623 Solénoïde rotatif Avantages et inconvénients.

Les avantages d'un solénoïde rotatif.

1 : Contrôle précis :

Il permet de contrôler à la fois la variation d'angle et la vitesse de rotation. Par exemple, certaines trieuses de précision utilisent un actionneur rotatif pour trier des articles selon des angles et des emplacements précis. La rotation de l'armature peut être contrôlée avec précision en ajustant l'intensité et le sens du courant. Ainsi, la machine peut placer les composants électriques de petite taille dans le conteneur approprié.

2 : Réponse rapide :

L'électrovanne rotative se caractérise par une grande réactivité. Par exemple, sur une trieuse à grande vitesse, le capteur détecte les objets à trier et le processus peut démarrer et s'achever rapidement. Cette caractéristique est particulièrement utile car elle permet à la machine de répondre aux exigences de l'application.

3 : Très fiable :

Sa structure est relativement simple et fiable si elle est correctement entretenue. De ce fait, la machine est peu susceptible de tomber en panne ou de s'user aussi rapidement que certains systèmes de transmission mécanique complexes, ce qui réduit les temps d'arrêt.

4 : Points de sélection et paramètres de fonctionnement

Exigences de couple : En fonctionnement, l’intensité du courant dépend de la taille et de la masse des objets à trier, ainsi que de la cadence de tri. Par exemple, pour trier des objets volumineux et lourds, la machine doit utiliser un actionneur rotatif à courant élevé afin de garantir un tri précis et sans erreur.

5 : Plage d'angles de rotation :

Les différentes tâches de tri peuvent nécessiter des angles de rotation différents. Certaines tâches requièrent de petits angles de rotation, comme le déplacement de marchandises d'un tapis roulant à un autre situé à proximité. D'autres tâches, comme le déplacement de marchandises du tapis roulant principal vers un conteneur éloigné, nécessitent des angles de rotation plus importants. Le choix de l'actionneur doit donc se faire en fonction de la plage d'angles de rotation requise.

6 : Fréquence de fonctionnement :

Un autre facteur à prendre en compte lors du choix d'un solénoïde rotatif est la fréquence de fonctionnement de la trieuse. Si la machine doit fonctionner à haute fréquence, le choix de l'actionneur doit se baser sur sa capacité à supporter cette fréquence afin d'assurer sa durabilité et ses performances optimales. Par exemple, une usine de tri alimentaire automatisée peut trier des dizaines de plats par minute. Dans ce cas, l'actionneur doit pouvoir tourner à haute fréquence.

Comment assurer le bon fonctionnement quotidien d'un solénoïde rotatif et résoudre les problèmes courants

2.1 : Inspection régulière :

Inspectez régulièrement la bobine de l'actionneur à l'aide d'un multimètre afin de vérifier l'absence de court-circuit ou de circuit ouvert. Vérifiez également la solidité de la liaison entre l'armature et l'arbre de l'actionneur, car un mauvais serrage pourrait affecter son angle de rotation.

2.2 : Nettoyage :

Il est essentiel de veiller à la propreté de la surface de l'actionneur afin d'empêcher la poussière et autres matières de pénétrer dans l'électrovanne rotative et d'en altérer le fonctionnement. Le nettoyage doit être intensifié, notamment dans les zones de tri où les conditions sont difficiles, comme dans les mines où la poussière est omniprésente.

2.3 Problèmes et solutions qui se produisent fréquemment

Aspiration insuffisante : Si l’aspiration est insuffisante, il se peut que l’actionneur rotatif n’ait pas une aspiration suffisante. Cela peut être dû à divers facteurs, comme une bobine usée ou une tension trop faible. Si la bobine est usée, il faut la remplacer. Si la tension est trop faible, vérifiez le système et augmentez-la si nécessaire.

2.4 Rotation inflexible :

Si un corps étranger se coince entre l'induit et le noyau, ou si l'axe est rouillé, la rotation ne sera pas fluide. Actuellement, un corps étranger est coincé entre l'induit et le noyau, et l'axe est rouillé, ce qui explique ce problème. Il suffirait de retirer l'objet coincé et de graisser l'axe rouillé pour y remédier.

FAQ sur le solénoïde rotatif WL0623

Q : Puis-je modifier la vitesse de rotation d'un solénoïde rotatif ?

R : Pas vraiment. Il est conçu pour une action rapide et instantanée. Sa vitesse dépend principalement de sa construction magnétique et de son ressort. On peut la ralentir considérablement grâce à la modulation de largeur d'impulsion (MLI), mais le couple sera alors fortement réduit et il y aura probablement un risque de surchauffe.

Q : Quelle est la différence entre un cycle de service continu et un cycle de service intermittent ?

A : Le fonctionnement intermittent d'un solénoïde rotatif (par exemple, à 25 %) signifie que le solénoïde ne doit être alimenté que pendant un quart de période donnée (par exemple, 15 secondes d'activation et 45 secondes de désactivation) afin d'éviter toute surchauffe. Les modèles à fonctionnement continu sont conçus pour être alimentés en permanence, mais ils ne fournissent généralement pas un couple aussi élevé.

Q : Comment connecter la diode de retour de roue libre ?

A : La diode de roue libre est connectée en parallèle avec la bobine du solénoïde. La cathode (l'extrémité avec la bande) est connectée à la borne positive et l'anode à la borne négative/masse. Ceci élimine la surtension lors de la mise hors tension de la bobine.

Q : Peut-il être installé en position verticale ?

R : De manière générale, le sens d'installation d'un solénoïde rotatif n'a pas d'importance. Assurez-vous simplement que son ressort de rappel soit suffisamment puissant pour soulever l'élément auquel il est fixé lors de son retour.

Q : Mon électrovanne rotative chauffe très rapidement. Est-ce normal ?

A : Un léger chauffage est normal, mais une température excessive peut être dangereuse. Vérifiez les points suivants :

1) L'utilisez-vous trop ?

2) La tension est-elle correcte ?

3) La charge ne provoque-t-elle pas le blocage et/ou le calage ?

4) La résistance à l'intérieur de la bobine est-elle celle qu'elle devrait être (c'est-à-dire, pas de fils collés ensemble à l'intérieur de la bobine) ?

Comment choisir le solénoïde rotatif adapté à une utilisation spécifique

Pour choisir l'actionneur rotatif adapté à une application spécifique, il est important d'examiner la charge mécanique, les conditions de fonctionnement, la précision de la commande, les conditions d'alimentation électrique et le coût total de possession. Les facteurs d'ingénierie suivants proposent une approche systématique pour la sélection d'un actionneur.

1. Besoins en couple et caractéristiques de charge du solénoïde rotatif

La première étape du choix d'un actionneur consiste à calculer le couple requis et à s'assurer qu'il peut supporter la charge.

Pour déterminer le couple nécessaire, notamment pour des opérations exigeantes comme les bras robotisés, on peut utiliser le principe du levier :

Couple (T) = Bras de levier (L) * Force (F)

Force (F) = Masse (m) * Gravité (g)

La masse de la charge, par exemple, est de 10 kg.
La vitesse de la gravité, 9.8 m/s², est la vitesse à laquelle les objets tombent.
Le bras de levier, ou la distance par rapport à l'axe de rotation, est de 0.5 m.

Pour pouvoir générer la quantité de couple correcte, il doit pouvoir effectuer le calcul suivant : 10 * 9.8 * 0.5, ce qui donne 49 N·m.

Pour garantir une sécurité suffisante, elle doit être de 1.5 à 2.5 fois supérieure au résultat calculé.

2. Correspondance du moment d'inertie

Dans les cas où une accélération et une décélération rapides, ou un contrôle précis, sont nécessaires, il est crucial que l'actionneur et la charge aient la même inertie.

Une forte inertie de charge peut entraîner une lenteur de réaction, un dépassement de capacité ou une instabilité du contrôle.

Un mauvais appariement d'inertie engendrera davantage de contraintes sur la machine et réduira sa durée de vie.

Dans les tourelles porte-outils automatisées d'un tour, la répartition des masses des outils influe sur l'inertie. Le choix de l'actionneur dépendra d'un rapport couple/inertie adapté afin de garantir un mouvement rapide et précis.

3 choses à considérer au travail
Plage de température

Une température élevée d'un solénoïde rotatif entraîne une baisse d'efficacité des bobines et une augmentation de leur résistance. Les hautes températures endommagent également l'isolation. La bobine doit donc pouvoir résister à des températures élevées.

La basse température d'un solénoïde rotatif fragilise ses composants mécaniques. Le matériau choisi doit donc résister aux basses températures et présenter une grande résistance.

Indice de protection IP contre les infiltrations

Le niveau d'indice de protection (IP) à choisir dépendra de la durée d'utilisation en extérieur. Voici un guide des indices IP pour différentes conditions d'utilisation :

Protection recommandée pour l'environnement
Indice de protection IP54 ou supérieur pour les zones industrielles où la poussière est abondante.
Traitement et nettoyage des aliments : IP65 ou supérieur
IP67 ou supérieur pour une utilisation en extérieur ou dans des zones humides

4 Compatibilité électromagnétique (CEM)

Si vous travaillez dans un endroit où la compatibilité électromagnétique pose problème, comme un laboratoire ou un équipement médical, vous devrez tenir compte des points suivants :

Conception d'actionneurs blindés

Filtres pour les EMI

Mise à la terre et blindage des câbles

Ceci afin d'éviter les interférences avec d'autres appareils et de respecter les exigences de la législation en matière de CEM.

5 Exigences en matière d'exactitude et de contrôle
Précision du positionnement angulaire

Utilisez des actionneurs avec codeurs ou dispositifs de retour d'information intégrés.

Les systèmes peuvent avoir une précision allant jusqu'à ±0.1° ou mieux pour un contrôle précis.

Vérifiez que la manette possède une résolution suffisante pour le contrôle.

Performance du contrôle de vitesse

Les systèmes d'automatisation à grande vitesse doivent pouvoir contrôler la vitesse avec une précision considérable.

Vérifiez la réponse en fréquence et son bon fonctionnement.

Utilisez des techniques de contrôle avancées, comme le contrôle PID.

Vérifiez que le régime moteur maximal est suffisant pour la tâche (par exemple, pour les robots de tri à grande vitesse).

6 Conditions relatives à l'alimentation électrique
Compatible avec la tension et le courant

Vérifiez que la tension de l'actionneur est compatible avec la tension du système (par exemple, 12 V, 24 V ou 48 V CC).

Vérifiez que la source d'alimentation peut supporter les pics de courant au démarrage, notamment pour les fortes exigences de couple.

Stabilité de puissance

Les fluctuations de tension peuvent provoquer une instabilité du couple et de la vitesse du moteur.

Utilisez une alimentation régulée ou des pilotes CC pour garantir une tension stable.

Nécessaire pour les systèmes qui doivent être alimentés en continu et pour les systèmes de contrôle précis.

7. Considérations relatives au coût et à la durée de vie d'un solénoïde rotatif

Un équilibre entre performance et coût :

Électronique grand public : le rapport coût-efficacité est primordial.

Dans un système d'automatisation industrielle, la fiabilité, la stabilité et une longue durée de vie sont primordiales.

Pour déterminer le coût total de possession (CTP), il est important de prendre en compte plus que le simple coût initial :

Comment calculer la durée de vie d'un solénoïde rotatif :

Examiner la durée de vie projetée en fonction de :

Fréquence d'utilisation

Quelle charge devra-t-il supporter ?

Dans quelles conditions sera-t-il utilisé ?

Exemple :

En conditions normales d'utilisation : sa durée de vie peut atteindre 10 millions de cycles.

Fonctionnement en conditions extrêmes : sa durée de vie peut être réduite à seulement 1 million de cycles.

✅ Fin

Dans un actionneur rotatif, plusieurs facteurs sont à prendre en compte, notamment :

Quelle quantité de couple peut-il supporter ?

Dans quelle mesure cela correspond à l'inertie

Sa résistance à l'environnement

Dans quelle mesure cela contrôlera

Son fonctionnement avec l'électricité

Combien coûtera sa possession à long terme

Une évaluation approfondie est non seulement importante pour obtenir un meilleur système, mais elle permettra également de réaliser des économies sur la maintenance et d'accroître la fiabilité.

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