La technologie MAC Valves pour le triage optique


L'électrovanne ultra-rapide qui donne à votre système de tri toute sa précision et sa performance.

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Le triage optique industriel repose sur un enchaînement rapide entre la détection optique d’un produit (via des capteurs, caméras ou spectromètres), et son expulsion ciblée s’il ne correspond pas aux critères de conformité.

Dans ce processus à cadence très élevée — parfois plusieurs centaines d’éjections par seconde — la performance ne dépend pas uniquement de la qualité de la détection. Elle repose en grande partie sur la vitesse, la répétabilité et la puissance du jet d’air produit par l’électrovanne.

C’est ici que la technologie MAC Valves fait la différence.

Grâce à leur temps de réponse exceptionnel, leur durée de vie prolongée et leur capacité à maintenir des performances constantes dans des environnements difficiles, les électrovannes MAC garantissent un tri plus précis, plus rapide, plus fiable.

Les trois grandes familles de tri optique

MAC Valves est utilisé dans plusieurs types de tri optique, chacune adaptée à une typologie de produit ou de ligne de production : le tri par jet d'air, le tri par poussoir ou palette, et le tri chute libre.

Tri par jet d'air 
Les produits sont transportés à plat, sur une bande, passent devant un capteur optique, puis sont triés à l'aide d'un jet d'air expulsé par une buse pilotée par une électrovanne. 
Applications typiques : 
  • Recyclage (plastiques, papiers, flacons)
  • Agroalimentaire (produits plats, secs)
  • Tri de pièces industrielles. 
Spécificités techniques : 
  • Système de soufflage par dessous, par dessus ou des deux côtés.
  • Pilotage des vannes synchronisées par la détection.
  • Utilisation de barrettes de vannes en ligne. 

Tri par poussoir ou palette
Un produit détecté comme non conforme est physiquement poussé hors de la ligne à l'aide d'un vérin pneumatique (piloté par une électrovanne) ou d'un système rotatif.
Applications typiques : 
  • Agroalimentaire (fruits et légumes, pommes de terre, tomates, agrumes...)
Particularités :
  • Adapté aux produits instables ou roulants.
  • Force d'éjection contrôlée.
  • Moins de risques d'abîmer les produits. 
Spécificités techniques : 
  • Nécessite une électrovanne rapide et constante (gammes MAC Valves spécifiques).
Tri chute libre
Les produits tombent en chute libre devant une caméra. Lorsqu'un produit doit être éjecté, un jet d'air vertical est déclenché, via une buse associée à une électrovanne.
Applications typiques : 
  • Agroalimentaire (riz, grains, café, lentilles, granulés, semences...)
Particularités :
  • Pas besoin de convoyeur.
  • Très grande précision dans le flux.
  • Adapté aux vitesses élevées pour les produits légers, petits et rapides. 
Spécificités techniques : 
  • 64 à 320 canaux en parallèle.
  • Commande directe depuis un contrôleur optique.
  • Électrovannes à faible encombrement, haute fréquence. 

Comment fonctionnent les électrovannes ? 

Dans un système de tri optique, la qualité du jet d'air ne dépend pas uniquement de la mécanique de la vanne. Le signal électrique qui commande cette électrovanne est tout aussi déterminant. Il influe sur :

  • La vitesse d'ouverture de la vanne.
  • La répétabilité du cycle.
  • La chaleur générée au sein de la bobine.
  • La stabilité du signal à haute fréquence.
1
Signal électrique de type carré (24 VDC)
L'électrovanne reçoit un signal électrique carré, en 24 VDC. La durée maximale d'activation (temps pendant lequel la bobine est alimentée) peut être limitée en fonction de la puissance électrique de la bobine.
  Simple d'utilisation.
  Aucune limitation de la longueur du câble.
2
Temps d'activation & tension/courant de maintien
L'électrovanne reçoit un signal électrique carré (par exemple 24 VDC) pendant un temps défini afin de provoquer l'ouverture de la vanne. Pour maintenir la vanne ouverte, une tension de maintien plus faible est ensuite appliqué (par exemple 10 VDC), ce qui réduit l'énergie consommée tout en maintenant l'état actif de la vanne. 
  Aucune limitation de la longueur du câble.
  Réduction du temps de désactivation.
  Consommation électrique optimisée.
  Moins d'échauffement de la bobine.
3
Pilotage par temps d'activation et maintien par PWM*
* Modulation de largeur d'impulsion
L'électrovanne reçoit un signal électrique carré (par exemple 24 VDC) pendant un temps défini afin de provoquer l'ouverture de la vanne. Pour maintenir la vanne ouverte, un signal PWM (Pulse Width Modulation) est appliqué. Ce signal module la puissance transmise en maintenant l'état actif tout en réduisant la consommation d'énergie. 
  Une seule alimentation électrique est nécessaire.
  Temps de désactivation réduit.
  Consommation énergétique réduite.
  Réduction de l'échauffement de la bobine.  
4
Pilotage par signal PWM via circuit trois fils
Le signal PWM peut également être transmis à l'électrovanne via un câblage à trois fils, reliant l'automate (PLC) à la vanne. Dans ce cas, le circuit gère directement la puissance et le courant, tandis que le PLC ne fournit qu'un signal de commande, sans alimenter la charge.
  L'automate ne gère pas le courant.
  Le PLC fournit uniquement le signal de déclenchement.
  Réduction du temps de désactivation.
  Consommation électrique réduite. 
  Moins d'échauffement de la bobine. 

Utilisation en option de la technologie PWM

MAC Valves utilise cette technologie en option pour économiser de l'énergie et/ou protéger la bobine lors de la phase de maintien du signal longue durée. 

La technologie PWM, peut être intégrée directement dans votre électronique de commande, dans le fil de commande, ou directement sur la bobine de l'électrovanne.

Installation facile
Pas de surchauffe
Répétabilité exceptionnelle
Compatible haute fréquence

Impact du signal sur les performances : 

  • Le temps d'activation (energize).
  • Le temps de désactivation (de-energize).
  • Le délai de montée en pression à la buse. 
  • La régularité du jet d'air produit.

Un signal de commande mal défini peut provoquer : 

  • Un tri moins précis.
  • Une surconsommation d'énergie.
  • Une détérioration prématurée de la vanne. 

"Net Impact Force" (NIF) : mesurer la force d'éjection réelle de votre système d'éjection

Dans un système de tri optique haute cadence, la puissance du jet d’air est le facteur qui détermine si l’objet ciblé est correctement éjecté ou non. Mais, cette puissance n’est pas une simple valeur théorique de pression ou de débit : elle se mesure à la buse, au moment exact où l’électrovanne est activée. C’est ce que MAC Valves appelle la Net Impact Force (NIF).

La NIF est une mesure normalisée de la force d'impact du souffle d'air, produit à la sortie de la buse, exprimée en grammes ou en newtons. Elle tient compte de plusieurs éléments tels que : 

  • Temps de réponses de l'électrovanne (ouverture/fermeture).
  • Volume d'air délivré sur une très courte durée. 
  • Forme de l'onde de pression générée. 
  • Conception mécanique du canal entre la vanne et la buse. 

Elle est mesurée à l'aide d'un capteur  de force dynamique piézométrique, un oscilloscope ou une buse standardisée.

Image TLD OI Technologies, type Net Impact Force : 

Phases de l'impact du jet d'air :

Temps de réponses mécanique (T0)
Temps entre le début du signal électrique et le début de l'ouverture mécanique de l'électrovanne.​
Montée en pression (T1)

Remplissage du circuit jusqu'à atteindre le seuil de souffre.
Impact réel 
(T2)

Début de l'effet de la force d'éjection mécanique sur l'objet à tirer. 
Désactivation (T3)

Temps entre la coupure du signal électrique et le début de la fermeture mécanique de l'électrovanne.
Fin de l'impact d'éjection (T4)

Fin de l'effet de la force d'éjection sur l'objet à tirer.
Purge 
(T5)

Fin de la purge du circuit d'éjection.

Optimisation du tri optique par la conception du circuit pneumatique

Le canal reliant la sortie de la vanne à la buse doit être : le plus court possible, de diamètre constant, et sans turbulences. Cela garantit un flux laminaire, avec une perte de charge minimale et une meilleure régularité du jet. 

Le design de la buse influence : la forme du jet, sa concentration, sa portée, et sa réaction à la pression. 

Choix du type de vanne : axiale ou radiale


Électrovannes à flux axial (Bullet Valves MAC Valves) : 

 Moins de perte de charge. 

 Temps de réponses plus courts. 

 Idéals pour circuit compact. 


Les électrovannes MAC Valves pour le triage optique

La Bullet Valve® brevetée, intégrant la toute dernière technologie MAC, présente une conception spécifique garantissant des temps de réponse et des débits extrêmement précis. Le débit de la Bullet Valve® est ajusté en usine lors de l’assemblage de la vanne suivant votre application, simplement en modifiant la course du clapet. 

L’ajustement de la course entre l’aimant permanent et le clapet dans la bobine permet également d’améliorer la répétabilité des temps de réponse d’une vanne à l’autre.

Ces deux caractéristiques essentielles de MAC Valves sont contrôlées sur chaque vanne en fin de ligne de production (et non par échantillonnage), ce qui permet de produire des électrovannes avec des temps de réponses et des débits identiques.

1- Bullet Valves® - Séries BV210, BV214, BV221




Caractéristiques générales
  • Nombreuses matières de joints et de corps. 
  • Temps de réponses rapides. 
  • Très bonne répétabilité d'un cycle à l'autre. 
  • Conception à faible friction. 
  • Forces de translation élevées. 



Avantages
  • Compatibilité avec de nombreux gaz et fluides. 
  • Très bonne étanchéité. 
  • Moins de points d'usure que les technologies traditionnelles.
  • Grande durée de vie. 
  • Espace mort quasiment nul.


2- Bullet Valves® à double diaphragme - Séries BV210DD à BV221DD




Caractéristiques générales
  • Temps de réponses très court grâce à une réduction des frictions. 
  • Répétabilité. 
  • Conception équilibrée à la pression.
  • Réglage de débit possible en usine.
  • Technologie MAC Valves.



Avantages
  • Idéal pour les applications à pression variable. 
  • Dosage très précis.
  • Fonctionnement silencieux.
  • Personnalisable.
  • Débit élevé dans un faible encombrement. 


Double diaphragme - 3/2


Double diaphragme - 2/2 

3- Électrovannes pneumatiques pour tri par jet d'air - Séries 34, 52, 72

Série 34 - 3/2

  • Haut débit dans un encombrement réduit.
  • Temps de réponses élevés.
  • Très longue durée de vie (durée estimée : 1 milliard de cycles).
  • Corps avec alésage de grand diamètre.
  • Siège conique.
  • RPTE pour garantir des temps de réponse constants (RPTE = technologie propriétaire MAC).
  • Vanne 10 mm, à attaque directe.
  • Clapet équilibré, insensible aux variations de pression.
  • Bobine brevetée générant des forces de commutation élevées.
  • Ressort de rappel puissant.
Série 72 - 3/2 
  • Clapet équilibré.
  • Sièges coniques brevetés pour une longévité accrue.
  • Haut débit.
  • Clapet surmoulé à faible friction.
  • Effet d'essuyage évitant les phénomènes de collage.
  • Répétabilité extrêmement élevée.

Série 52 - 4/2
  • Pilotes 4 voies générant une force de commutation maximale dans les deux sens. 
  • Tiroir équilibré, insensible aux variations de pression, assurant un haut débit.
  • Course courte avec débit élevé. 
  • Tiroir surmoulé à faible friction, coulissant dans un alésage à finition miroir.
  • Technologie RPTE pour des temps de réponses constants. 
  • Effet d'essuyage éliminant les risques de collage. 
  • Longue durée de vie.
  • Vanne à haute vitesse de réponses. 
  • Haut débit dans un design compact.

4- Électrovannes pneumatiques pour tri par palettes d'éjection - Séries 400

Série 400 - 5/2

  • Pilote 5/2 s génèrant une force de commutation maximale dans les deux sens.
  • Ressort mémoire disponible.
  • Tiroir équilibré, insensible aux variations de pression, offrant un débit élevé. 
  • Course courte avec haut débit.
  • Tiroir surmoulé à faible friction, coulissant dans un alésage à finition miroir.
  • Effet d'essuyage évitant les problèmes de collage. 
  • Longue durée de vie.

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