Elettrovalvola rotativa bistabile WL0623

Attuatore a solenoide rotativo in corrente continua

Attuatore a solenoide rotativo WL 0623 per sistemi di automazione

Elettrovalvola rotativa industriale WL 0623

Attuatore rotativo di piccole dimensioni

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Guida all'applicazione del solenoide rotativo WL0623

L'attuatore a solenoide rotante funziona sfruttando la forza elettromagnetica. Ciò significa che la corrente elettrica che attraversa la bobina genera un campo magnetico, il quale a sua volta fa ruotare l'armatura e quindi l'albero dell'attuatore rotante. L'utilizzo della forza magnetica nel funzionamento dell'attuatore rotante riduce l'attrito nelle parti mobili del dispositivo, prolungandone la durata e riducendo di conseguenza la frequenza di sostituzione nei sistemi automatizzati.

È possibile regolare l'intensità e la frequenza della corrente elettrica per controllare la velocità di rotazione dell'attuatore rotativo. Aumentando l'intensità della corrente elettrica, aumenta il campo magnetico, il che a sua volta aumenta la velocità di rotazione dell'attuatore rotativo, rendendolo adatto a compiti che richiedono un'esecuzione rapida, come la selezione. Viceversa, diminuendo la corrente elettrica, si riduce la velocità di rotazione dell'attuatore rotativo, rendendolo adatto a compiti che richiedono un controllo preciso della velocità di rotazione, come il controllo del movimento di un braccio robotico in ambito industriale.

Caratteristiche principali del solenoide rotativo

Un solenoide rotativo trasforma l'energia elettrica in un movimento angolare molto preciso, solitamente con angoli fissi come 25°, 45° o 90°. È caratterizzato da una risposta rapida, un'elevata ripetibilità e un posizionamento affidabile senza la necessità di complessi meccanismi di collegamento. Le sue dimensioni ridotte e la robustezza lo rendono ideale per applicazioni con spazio limitato. Un solenoide rotativo può funzionare in modalità bidirezionale o a ritorno a molla, offrendo ai progettisti maggiori opzioni. Grazie alla sua semplicità costruttiva, richiede poca manutenzione e ha una lunga durata. Inoltre, garantisce una coppia costante e può essere configurato in termini di tensione, angolo di corsa e duty cycle. Queste caratteristiche lo rendono perfetto per l'automazione, i sistemi di bloccaggio e i sistemi di controllo di precisione.

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Elettrovalvola rotativa per applicazioni in macchine di smistamento

Caratteristiche degli attuatori rotativi
1.1 Principio di azionamento elettromagnetico

Il principio di funzionamento degli attuatori rotativi si basa sulla forza elettromagnetica. Quando una corrente attraversa la bobina elettromagnetica, si genera un campo magnetico tra il pistone e il circuito magnetico. L'interazione tra l'armatura e il campo elettromagnetico provoca una coppia che fa ruotare l'attuatore.

Questo principio di azionamento elettromagnetico riduce l'attrito tra le parti meccaniche dell'attuatore rispetto a un sistema di ingranaggi o a un sistema di collegamento meccanico. L'attuatore rotativo ha una lunga durata grazie al ridotto attrito tra le parti meccaniche. L'attuatore può funzionare ininterrottamente per un lungo periodo senza la necessità di sostituire le parti meccaniche, che sono solitamente soggette ad attrito.

La velocità di rotazione dell'attuatore rotativo può essere controllata anche regolando l'intensità e la frequenza della corrente. L'intensità della corrente determina la velocità di rotazione dell'attuatore. Aumentando l'intensità della corrente, l'attuatore ruota più velocemente, mentre diminuendola, la rotazione rallenta.

1.2 Capacità di controllo preciso dell'angolo

L'attuatore rotativo presenta un elevato livello di precisione grazie alla sua capacità di controllare l'angolo di rotazione con elevata accuratezza. L'attuatore è in grado di ruotare fino a un determinato angolo regolando l'intensità della corrente che attraversa la bobina elettromagnetica.

Gli attuatori rotativi avanzati sono dotati di dispositivi di retroazione angolare che aiutano a monitorare l'angolo di rotazione dell'attuatore. Questi dispositivi utilizzano l'angolo di rotazione per trasmettere un segnale di controllo al sistema di controllo dell'attuatore. Il sistema di controllo utilizza il feedback per regolare la quantità di corrente che alimenta la bobina elettromagnetica, migliorando così il livello di precisione dell'attuatore.

1.3 Risposta dinamica rapida

Gli attuatori rotativi offrono una risposta rapida grazie alla variazione istantanea del campo magnetico quando la bobina viene alimentata o disalimentata. Ciò consente all'armatura di avviarsi, arrestarsi o cambiare direzione in pochi millisecondi, rispondendo quindi in tempo reale.

Questa risposta rapida è particolarmente vantaggiosa nelle linee di produzione ad alta velocità, dove la posizione o la classificazione del prodotto vengono rilevate e immediatamente azionate da attuatori rotativi per la selezione, l'indirizzamento o la commutazione dei prodotti.

Il tempo di risposta è dell'ordine dei millisecondi, a seconda dell'induttanza della bobina, del carico meccanico e della tecnologia di azionamento. Una progettazione ottimizzata della bobina e l'utilizzo di una tecnologia di azionamento ad alta efficienza possono ulteriormente aumentare la velocità della risposta dinamica.

1.4 Struttura compatta e facilmente integrabile

Il solenoide rotativo ha una struttura compatta composta da una bobina, un nucleo magnetico, un'armatura, una molla di richiamo (se necessaria) e un albero rotante. Questa struttura compatta è vantaggiosa nei sistemi con spazio limitato, dove la compattezza è un requisito fondamentale.

La struttura compatta dell'elettrovalvola rotativa consente una facile integrazione in sistemi di automazione complessi senza influire in modo significativo sulle dimensioni e sulla complessità della struttura del sistema.

1.5 Elevata affidabilità e stabilità operativa

L'attuatore rotativo è estremamente affidabile e ha una lunga durata in condizioni operative adeguate. La sua semplice struttura elettromagnetica riduce il numero di parti in movimento rispetto ai sistemi di azionamento meccanico convenzionali.

L'affidabilità può essere ulteriormente migliorata integrando accorgimenti progettuali quali l'involucro della bobina resistente all'umidità, materiali dell'armatura e del nucleo resistenti alla corrosione, guarnizioni antipolvere e protezione termica. I miglioramenti sopra descritti consentono agli attuatori rotativi di funzionare in modo affidabile in ambienti industriali difficili, apparecchiature di monitoraggio ambientale e applicazioni mediche, tra gli altri.

Elettrovalvola rotativa WL0623 per macchine di confezionamento e smistamento

Elettrovalvola rotativa compatta: funzionamento e guida all'acquisto

Attuatore a solenoide rotativo per impieghi gravosi WL 0623

Attuatore a solenoide rotativo WL 0623 – Risposta rapida, elevata ripetibilità

Attuatore a solenoide rotativo WL 0623 per apparecchiature mediche e di laboratorio

Specifiche del solenoide rotativo Kuhnke

Brand	Tecnologia Weilong	Numero di modello	WL0623
Tensione nominale (V)	12V, 18V o 24V CC	Potenza nominale (W)	20–50 W
Modello di lavoro	Rotazione	Forza di tenuta (N)	0.1—– 0.4 Nm
Angolo di rotazione	Da 25, 45 gradi	Dovere di lavoro	10 o 25%
Servizio vita	500 mila volte	Certificazione	CE, ROHS, ISO9001,
Materiale	Alloggiamento in acciaio al carbonio	Lunghezza del cavo (mm)	200
Installa stile	vite	Tolleranza dimensionale	+/- 0.1 mm
Impermeabile	Nona	Classe di isolamento	B
Test Hi-Pot	CA 600 V 50/60 Hz 2 secondi	Forza di tenuta non eccitabile	0
Temperatura di Esercizio	-10 ° C-100 ° C	Duty Cycle	1-100%
Profondità della filettatura (mm)	/	Termini Di Pagamento	TT o LC a vista
ordine del campione	Si	Garanzia	1 Anno
MOQ	1000 PCS	Capacità di fornitura	5000 pezzi a settimana
Tempo di consegna	30 Giorni	Porto di carico	Shenzhen

La scheda tecnica (specifiche tipiche)

Tensione: 12 V CC o 24 V CC.

Consumo energetico: 15 – 70 Watt.

Coppia di tenuta: 0.15 – 0.4 Nm ≈ 20-55 oz-in.

Angolo di rotazione: 25°, 45°.

Tempo di risposta: 15-30 ms.

Ciclo di lavoro: Il funzionamento intermittente è standard, normalmente limitato al 25%.

Temperatura di esercizio: da -10°C a +50°C.

Tipo di albero: a forma di D o piatto, diametro 4-6 mm.

Durata prevista: da 1 a 5 milioni di cicli.

Peso: 150-300 grammi.

WL0623 Elettrovalvola rotativa per applicazioni industriali

Un solenoide rotativo si distingue per la rapidità di risposta e il controllo preciso degli angoli, caratteristiche che lo hanno reso uno strumento essenziale per numerosi settori. Può essere utilizzato per controllare il rilascio di prodotti nei distributori automatici e nei varchi di smistamento dei pacchi. Un altro importante impiego è nell'azionamento delle valvole, in particolare nel controllo a sfera a quarto di giro. Il suo utilizzo può risultare vantaggioso anche nel controllo dei campioni e nello sblocco di serrature per apparecchiature mediche. L'automazione d'ufficio, ad esempio per il controllo delle stampanti e i sistemi di smistamento documenti, trova applicazione anche nei sistemi di sicurezza, in particolare nelle serrature elettroniche, e nelle macchine tessili, come quelle per il controllo del filato e il taglio del filo. La sua capacità di ruotare istantaneamente può essere un vantaggio, soprattutto quando è necessario un controllo on-off.

WL 0623 Vantaggi e svantaggi del solenoide rotativo.

I vantaggi di un solenoide rotativo.

1: Controllo preciso:

Può controllare sia la variazione dell'angolo che la velocità di rotazione. Ad esempio, alcune macchine di smistamento di precisione utilizzano un attuatore rotante per smistare gli articoli con angolazioni e posizioni precise. È possibile controllare con precisione la rotazione dell'indotto regolando l'intensità e la direzione della corrente. Ad esempio, la macchina può posizionare i componenti elettrici nel contenitore corretto se i componenti sono di piccole dimensioni.

2: Risposta rapida:

L'elettrovalvola rotativa è caratterizzata da una risposta rapida. Ad esempio, la macchina può rilevare gli oggetti da smistare tramite il sensore su una macchina di smistamento ad alta velocità e avviare e completare il processo in breve tempo. Ciò risulta molto utile nell'applicazione perché consente alla macchina di soddisfare le esigenze specifiche.

3: Molto affidabile:

La struttura è relativamente semplice e affidabile se sottoposta a una normale manutenzione. Ciò significa che è improbabile che la macchina si rompa o si usuri rapidamente come altri sistemi di trasmissione meccanica più complessi e, di conseguenza, presenta meno problemi di fermo macchina.

4: Punti di selezione e parametri di funzionamento

Requisiti di coppia: Quando la macchina è in funzione, l'intensità della corrente è influenzata dalla massa e dalle dimensioni degli oggetti da smistare e dalla velocità con cui questi devono essere smistati. Ad esempio, se la macchina deve smistare oggetti grandi e pesanti, deve utilizzare un attuatore rotante con un'elevata intensità di corrente per garantire che gli oggetti vengano smistati nella posizione corretta senza problemi.

5: Intervallo degli angoli di rotazione:

Diverse operazioni di smistamento possono richiedere angoli di rotazione differenti. Alcune operazioni potrebbero richiedere angoli di rotazione ridotti, come ad esempio lo spostamento di merci da un nastro trasportatore a un altro adiacente. Altre operazioni potrebbero invece richiedere angoli di rotazione maggiori, come lo spostamento di merci dal nastro principale a una scatola situata a distanza. Pertanto, la scelta dell'attuatore deve essere effettuata in base all'intervallo di angoli di rotazione richiesti.

6: Frequenza operativa:

Un altro fattore da considerare nella scelta di un solenoide rotativo è la frequenza di funzionamento della macchina selezionatrice. Se la macchina deve operare ad alta frequenza, la scelta dell'attuatore deve basarsi sulla sua capacità di funzionare ad alta frequenza, in modo da garantirne la durata e le prestazioni ottimali. Ad esempio, un impianto automatizzato di selezione alimentare potrebbe selezionare decine di pasti al minuto. Per questo motivo, l'attuatore deve essere in grado di ruotare ad alta frequenza.

Come prendersi cura del funzionamento quotidiano di un solenoide rotativo e affrontare i problemi tipici

2.1: Ispezione periodica:

Ispezionare regolarmente la bobina dell'attuatore per verificare la presenza di cortocircuiti o interruzioni, utilizzando appositi strumenti come un multimetro. Controllare inoltre che il collegamento tra l'indotto e l'albero dell'attuatore non sia allentato, poiché ciò potrebbe influire sull'angolo di rotazione dell'attuatore.

2.2: Pulizia:

È fondamentale garantire che la superficie dell'attuatore sia pulita per evitare che polvere e altri materiali penetrino nel solenoide rotante e ne compromettano il funzionamento. La pulizia dovrebbe essere intensificata, soprattutto nelle aree in cui la selezione avviene in condizioni difficili, come nelle miniere dove la polvere è onnipresente.

2.3 Problemi e soluzioni che si verificano spesso

Aspirazione insufficiente: Se l'aspirazione è insufficiente, potrebbe essere che l'attuatore rotante non abbia una potenza di aspirazione adeguata. Ciò può essere causato da diversi fattori, come ad esempio una bobina vecchia, una tensione troppo bassa, ecc. Se la bobina è vecchia, deve essere sostituita. Se la tensione è troppo bassa, controllare il sistema e aumentarla.

2.4 Rotazione non flessibile:

Se qualcosa si incastra tra l'indotto e il nucleo, o se l'albero è arrugginito, la rotazione non sarà fluida. Al momento, qualcosa si è incastrato tra l'indotto e il nucleo e l'albero è arrugginito, quindi la rotazione non è fluida. Questo problema può essere risolto rimuovendo l'oggetto incastrato e lubrificando l'albero arrugginito.

Domande frequenti sull'elettrovalvola rotativa WL0623

D: Posso modificare la velocità di rotazione di un solenoide rotante?

A: Non proprio. È progettato per un'azione rapida e immediata. La velocità è determinata principalmente dalla sua struttura magnetica e dalla molla. È possibile rallentarlo considerevolmente con la modulazione di larghezza di impulso (PWM), ma la coppia sarà molto ridotta e si potrebbe verificare un surriscaldamento.

D: Qual è la differenza tra cicli di lavoro continui e intermittenti?

A: Il funzionamento intermittente dell'elettrovalvola rotativa (ad esempio, al 25%) significa che l'elettrovalvola deve essere alimentata solo per un quarto di un periodo di tempo prestabilito (ad esempio, 15 secondi accesa e 45 secondi spenta) per evitare il surriscaldamento. Le tipologie a funzionamento continuo sono progettate per essere alimentate in modo continuativo, ma di solito non forniscono una coppia così elevata.

D: Come si collega il diodo flyback?

A: Il diodo flyback è collegato in parallelo con la bobina del solenoide. Il catodo (l'estremità con la banda) è collegato al terminale positivo e l'anodo al terminale negativo/massa. Questo elimina il picco di tensione quando la bobina viene diseccitata.

D: Può essere installato in posizione verticale?

A: In generale, per un solenoide rotativo non importa in che direzione venga installato. Basta assicurarsi che la molla di ritorno del solenoide rotativo sia sufficientemente robusta da sollevare qualsiasi cosa sia collegata quando ritorna in posizione.

D: Il mio solenoide rotativo si surriscalda in pochissimo tempo. È un problema?

A: Un certo riscaldamento è normale, ma se diventa troppo elevato, può essere dannoso. Controlla quanto segue:

1) Lo stai usando troppo?

2) La tensione è corretta?

3) Il carico non sta forse causando il blocco e/o l'arresto del motore?

4) La resistenza all'interno della bobina è quella prevista (ovvero, non ci sono fili incollati tra loro all'interno della bobina)?

Come scegliere l'elettrovalvola rotativa giusta per un determinato utilizzo

Per scegliere l'attuatore rotante più adatto a una specifica applicazione, è importante valutare il carico meccanico, le condizioni di lavoro, la precisione del controllo, le condizioni di alimentazione e il costo totale di proprietà. I seguenti fattori ingegneristici forniscono un approccio sistematico per la selezione di un attuatore.

1. Coppia richiesta e caratteristiche di carico del solenoide rotante

Il primo passo nella scelta di un attuatore è calcolare la coppia richiesta e assicurarsi che sia in grado di gestire il carico.

Per determinare la coppia necessaria, in particolare per operazioni gravose come quelle dei bracci robotici, si può utilizzare il principio della leva:

Coppia (T) = Braccio della leva (L) * Forza (F)

Forza (F) = Massa (m) * Gravità (g)

La massa del carico, ad esempio, è di 10 kg.
L'accelerazione di gravità, pari a 9.8 m/s², è la velocità con cui gli oggetti cadono.
Il braccio della leva, ovvero la distanza dall'asse di rotazione, è di 0.5 m.

Per poter generare la coppia corretta, deve essere in grado di eseguire il seguente calcolo: 10 * 9.8 * 0.5, risultante in 49 N·m.

Per garantire una sicurezza sufficiente, il valore deve essere da 1.5 a 2.5 volte superiore al risultato calcolato.

2. Adattamento del momento d'inerzia

Nei casi in cui sono richieste rapide accelerazioni e decelerazioni, o un controllo preciso, è fondamentale che l'attuatore e il carico abbiano la stessa inerzia.

Un carico elevato e inerzia può causare rallentamenti nella risposta, eccessi o instabilità nel controllo.

Un cattivo accoppiamento dell'inerzia provoca maggiore stress alla macchina e ne riduce la durata.

Nei sistemi di torretta portautensili automatizzati di un tornio, la distribuzione della massa degli utensili è un fattore che incide sull'inerzia. La scelta di un attuatore dipenderà da un rapporto coppia/inerzia adeguato a garantire un movimento rapido e preciso.

3 cose da tenere a mente sul posto di lavoro
Intervallo di temperatura

Un'elevata temperatura di un solenoide rotante renderà le bobine inefficienti e aumenterà la loro resistenza. Le alte temperature danneggeranno anche l'isolamento. La bobina deve essere in grado di resistere alle alte temperature.

La bassa temperatura di un solenoide rotante renderà le parti meccaniche più fragili. Il materiale scelto dovrà quindi essere in grado di resistere alle basse temperature e di essere più resistente.

Grado di protezione IP per la protezione contro l'ingresso di agenti esterni

Il livello di protezione IP da scegliere dipenderà dalla durata dell'esposizione all'esterno. Di seguito una guida alle classificazioni IP per diverse condizioni di lavoro:

Misure di protezione ambientale raccomandate
Grado di protezione IP54 o superiore per aree con elevata presenza di polvere, come ad esempio le zone industriali.
Lavorazione degli alimenti e lavaggio: IP65 o superiore
Grado di protezione IP67 o superiore per ambienti esterni o umidi.

4 Compatibilità elettromagnetica (EMC)

Se lavorate in un ambiente in cui la compatibilità elettromagnetica rappresenta un problema, come ad esempio un laboratorio o un'apparecchiatura medica, dovrete tenere in considerazione quanto segue:

Progettazione di attuatori schermati

Filtri per le interferenze elettromagnetiche (EMI)

Messa a terra e schermatura dei cavi

Ciò serve a impedire interferenze da parte di altri dispositivi e a rispettare i requisiti della normativa EMC.

5 requisiti per l'accuratezza e il controllo
Precisione di posizionamento angolare

Utilizzare attuatori con encoder o dispositivi di feedback integrati.

I sistemi possono raggiungere precisioni fino a ±0.1° o superiori per un controllo preciso.

Verificare che il controller abbia una risoluzione sufficiente per il controllo.

Prestazioni del controllo della velocità

I sistemi di automazione ad alta velocità devono essere in grado di controllare la velocità con notevole precisione.

Verificare la risposta in frequenza e il suo corretto funzionamento.

Utilizza tecniche di controllo avanzate, come il controllo PID.

Verificare che il numero massimo di giri al minuto sia sufficiente per l'attività da svolgere (ad esempio, per robot di smistamento ad alta velocità).

6 Condizioni per l'alimentazione elettrica
Compatibile con tensione e corrente

Verificare che la tensione dell'attuatore sia compatibile con la tensione del sistema (ad esempio, 12 V, 24 V o 48 V CC).

Verificare che la fonte di alimentazione sia in grado di gestire i picchi di corrente all'avvio, soprattutto in presenza di elevati requisiti di coppia.

Stabilità di potenza

Le fluttuazioni di tensione possono causare instabilità nella coppia e nella velocità del motore.

Utilizzare un alimentatore stabilizzato o dei driver CC per garantire una tensione stabile.

Necessario per i sistemi che devono essere alimentati in modo continuativo e per i sistemi di controllo di precisione.

7. Considerazioni sui costi e sulla durata di un solenoide rotante

Un equilibrio tra prestazioni e costi:

Elettronica di consumo: il rapporto qualità-prezzo è fondamentale.

In un sistema di automazione industriale, affidabilità, stabilità e un lungo ciclo di vita sono elementi fondamentali.

Nel determinare il costo totale di proprietà (TCO), è importante considerare più del solo costo iniziale:

Come calcolare la durata di vita di un solenoide rotativo:

Rivedere la durata prevista in base a:

Con quale frequenza verrà utilizzato

Quanto sarà grande il carico che dovrà gestire?

In che tipo di condizioni verrà utilizzato?

Esempio:

In condizioni di funzionamento normali: può durare fino a 10 milioni di cicli.

Funzionamento in condizioni estreme: la durata può essere di appena 1 milione di cicli.

✅ Fine

In un attuatore rotante, è necessario considerare diversi fattori, tra cui:

Quanta coppia può sopportare

Quanto bene si adatta all'inerzia

Quanto bene resisterà all'ambiente

Quanto bene controllerà

Quanto bene funzionerà con l'elettricità

Quanto costerà possederlo a lungo termine?

Una valutazione approfondita non è solo importante per ottenere un sistema migliore, ma consentirà anche di risparmiare sui costi di manutenzione e di aumentarne l'affidabilità.

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