ソレノイド

Question

お世話になっております。ハンドユニットを設計中ですがタクトが早いのでエアでなくソレノイドを使用するよう客先から指示がありました(上下+開閉)。具体的な動作フロー・時間はわからないので詳しく設計する事はできませんが構想図程度はかいておきたいと考えています。しかし、ソレノイドを使用して設計する事自体はじめてなので少しとまどっています。ソレノイドを使用するにあたっての注意事項、AC・DCの使い分け等を教えて頂けないでしょうか。宜しくお願い致します。

Accepted Answer

ソレノイドをアクチュエーターに使用する考えはシリンダーに比べてエコで有り、良いと思います。
但し、シリンダーに比べて推力（押し、引き）が、占める体積の割に非常に小さいです（□４０の断面積でストローク６mmで４Ｋgf程度）
又、ストロークもほとんどの物が４～８mmと短い、そしてストロークを長くすると吸引力（磁石ですのでこのように呼びます）が極端に落ちます。
前記のソレノイドでストローク０の時は４Ｋgf（稼動率２５％時）ですがストローク６mmでは１．５Ｋgf程度になってしまいます。
ご存じかと思いますがソレノイドは、両方向に吸引力（推力）をかける事が出来ません、片側動作になります。戻すのは外部のバネ等で戻しますので、この力もマイナスをする事になります。
私は推力、ストローク等の問題でハンド等の設計はしたことが有りません、
ワークの位置決め等には動作が速い、配管がいらない（省スペース）などなど便利な点も多いので、使用する事が有ります。
センサー付の物も多分ないと思いますので、この点もお忘れなく。
メーカーにお願いして、カタログをおくって頂き、どの様のもがあるかを検討した方が構想図を書く早道と思います。
新電元メカトロニクス（株）のカタログはお勧めですよ（丁寧に説明が有ります）。

Answer

ソレノイドを使用するにあたっての注意事項、AC・DCの使い分け等は、
既に記述があるので、少し横道に反れたアドバイスをします。
電磁弁は、省エネと焼き付き防止等の目的で、DC24V＋エアパイロットの
仕様が多く使用されています。
直動式の電磁弁が不人気な事も考慮に入れて下さい。
さて、タクトが早いのでエアでなく、ソレノイドを使用するよう客先から
指示がありましたですが、エアを使用しての限界設計では本当にタクトは、
クリアできませんか？また、ソレノイドより、カムを使用した仕様では、
問題が発生するのでしょうか？
構想図と問題点列挙の際に、エアならタクトは**秒まで、カムならタクト
は**秒までで長所短所は……と纏めた方が良いと思います。
ソレノイド方式で問題点が気になったので、他との比較をして優位性を
確認後に客先合議確認をして進めると、客先も安心してくれると思います。
言いなりで仕事をしていると、発注側も不安になるので、自主的に前以て
纏めておくべきでしょう。
それが、今回は役に立たなくても、次回の検討ではそこからのスタートと
なるので、貴殿のノウハウとなる事でしょう。

Answer

ACソレノイドは突入電流が流れますので動作が速いです。
しかし、引き切らないと電流が流れすぎて焼けてしまいます。
また高頻度にON/OFFさせると焼ける可能性があります。
音が気になるかもしれません。
DCソレノイドは突入電流が流れませんので動作が遅いです。
しかし、引き切らなくても焼けることはありません。
DCソレノイドを速く動作させるには高い電圧をかけることも可能です。
ただしON時間、DUTYが規定されています。

引き込みきるという表現がわかりやすければその通りです。
完全に接触してない状態で負荷側でロックされるようなことが
起こりえると焼損します。

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