Zawory rozdzielające SMC VQC

Seria VQC firmy SMC to linia zaworów rozdzielających opracowana z myślą o wysokiej niezawodności, modularności i elastyczności konfiguracji w systemach automatyki pneumatycznej. Zawory te występują w wersjach płytowych, co umożliwia ich łączenie w zespoły zaworowe, a także w wariantach o różnej liczbie pozycji i dróg przepływu (2x3/2, 5/2, 5/3). System VQC oparty jest na zasadzie wspólnego kolektora (manifoldu), co pozwala na uproszczony montaż, zintegrowane okablowanie oraz łatwą konserwację.

Seria VQC1000 obejmuje zawory o konfiguracjach 2x3/2, 5/2 oraz 5/3. Są to zawory miniaturowe, przeznaczone do systemów o ograniczonej przestrzeni montażowej. VQC1000 cechuje się kompaktową budową, niską masą i możliwością instalacji wielu sekcji na jednej płycie bazowej. Typowe zastosowania obejmują manipulatory, systemy pick&place oraz zrobotyzowane stanowiska montażowe.

Zawory 2x3/2 to rozwiązania dwukanałowe, podwójne, z trzema portami i dwiema pozycjami, stosowane często w układach podwójnego działania lub redundancji. Zawory 5/2 sterują jednym siłownikiem dwustronnego działania, natomiast 5/3 oferują pozycję środkową (zamkniętą, otwartą lub z odpowietrzeniem), zapewniając większą kontrolę nad ruchem siłownika w stanie spoczynku. W praktyce wybór konfiguracji zależy od charakterystyki aplikacji i wymaganego bezpieczeństwa po zaniku sygnału.

Zawór VQC1000 ma konstrukcję modułową, opartą na aluminiowym korpusie z gniazdami uszczelniającymi z tworzyw fluorowych (np. FKM). Mechanizm wewnętrzny bazuje na tłoczku przesuwanym elektromagnetycznie, a sterowanie odbywa się za pomocą cewek niskonapięciowych. Każdy zawór montowany jest na płytce bazowej z kanałami zasilającymi i wydechowymi wspólnymi dla całego zespołu.

Zespół zaworów zwrotnych w systemie VQ(C/Z)1000/0000 pełni funkcję blokowania przepływu powietrza w jednym kierunku, zapobiegając cofaniu się medium w kolektorze. Rozwiązanie to stabilizuje ciśnienie w sekcjach zaworowych i chroni inne zawory przed zakłóceniami ciśnieniowymi. Zespół zaworów zwrotnych może być integrowany w płycie bazowej, co eliminuje potrzebę stosowania dodatkowych elementów zewnętrznych.

VQ1000-FPG to moduł zasilający (Feed Port Gasket), umożliwiający doprowadzenie medium roboczego do płyty zaworowej. Odpowiada on za szczelne i stabilne połączenie toru zasilania oraz zapobiega przeciekom powietrza między sekcjami. Moduł może występować w różnych konfiguracjach w zależności od ilości zaworów w zespole.

Zawory VQC1000 oferują współczynnik przepływu Cv w zakresie od 0,23 do 0,35, co odpowiada przepływowi około 200–300 Nl/min przy ciśnieniu 0,5 MPa. Parametry te sprawiają, że zawory te są optymalne dla aplikacji wymagających precyzyjnego, ale nie dużego przepływu – typowych dla układów sterowania pomocniczego.

Montaż zaworów odbywa się metodą „plug-in”, co umożliwia szybkie wpinanie i wymianę sekcji bez rozmontowywania całego zespołu. Płyta VVQ1000-10A-1 posiada wbudowane kanały zasilające i wydechowe oraz gniazda elektryczne do komunikacji z systemem sterowania.

Tak. System VQC1000 pozwala na tworzenie zespołów zaworów o różnych konfiguracjach (np. kombinacja 5/2 i 5/3) w ramach jednej płyty zaworowej. Warunkiem jest kompatybilność przepływowa oraz jednakowy standard interfejsu przyłączeniowego.

Seria VQC2000 to zawory o większej przepustowości i solidniejszej konstrukcji niż VQC1000. Przeznaczone są do układów o średnich wymaganiach przepływowych, osiągając przepływy do 700 Nl/min. Posiadają podobną konstrukcję płytową i zintegrowane okablowanie, jednak większe przekroje przepływu i wyższą trwałość mechanizmu.

Seria obejmuje zawory rozdzielające 2x3/2, 5/2 oraz 5/3 w wersjach standardowych i specjalnych. Dostępne są również modele z funkcją sterowania pilotowego oraz z zabezpieczeniem przeciwwybuchowym (EX).

VQC2000 ma większe gabaryty i inny rozstaw portów niż VQC1000. Płyty montażowe są szersze, a moduły zasilające mają wyższy przepływ. Konstrukcja elektryczna pozostaje jednak analogiczna – złącze wielopinowe lub opcjonalny interfejs fieldbus.

Tak. Konstrukcja zaworów SMC VQC2000 pozwala na eksploatację w układach, gdzie medium jest osuszone i oczyszczone. Producent zaleca stosowanie filtracji na poziomie 5 µm i utrzymanie wilgotności w dopuszczalnym zakresie, aby zapewnić trwałość uszczelnień.

Zawory rozdzielające serii VQC2000 osiągają przepływ powietrza do ok. 700–900 Nl/min przy ciśnieniu 0,5 MPa, co odpowiada współczynnikowi Cv rzędu 0,5–0,6. Wartości te czynią je odpowiednimi do zasilania średnich siłowników pneumatycznych. Przy ciśnieniu nominalnym 0,7 MPa zawory utrzymują stabilne charakterystyki dynamiczne nawet przy częstym przełączaniu.

Tak, podobnie jak seria VQC1000, zawory VQC2000 mogą być konfigurowane w wersji z okablowaniem wewnętrznym. Umożliwia to eliminację przewodów między sekcjami oraz centralne podłączenie elektryczne poprzez złącze wielopinowe lub moduł komunikacyjny. Takie rozwiązanie skraca czas montażu i ogranicza ryzyko błędów podczas instalacji.

Korpus zaworu wykonano z aluminium anodowanego, natomiast elementy uszczelniające z tworzyw FKM lub NBR. Cewki elektromagnetyczne zabezpieczono żywicą epoksydową, co zapewnia wysoką odporność na wibracje i wilgoć. Tłoczki oraz prowadnice są stalowe lub ze stali nierdzewnej w wersjach specjalnych.

Zawory VQC2000 mogą pracować w zakresie ciśnień od 0,15 do 0,9 MPa. W przypadku sterowania pilotowego wymagane jest minimalne ciśnienie pilota 0,25 MPa. Wersje specjalne dopuszczają stosowanie próżni lub niskich ciśnień do -100 kPa, przy zastosowaniu uszczelnień o podwyższonej szczelności.

Serwisowanie odbywa się bez demontażu całego zespołu zaworowego. Każdy moduł można wyjąć z płyty bazowej po odłączeniu napięcia zasilania. Producent zaleca okresową kontrolę czystości kanałów wydechowych oraz wymianę uszczelnień po około 50 mln cykli. W razie awarii możliwa jest wymiana pojedynczego zaworu bez rozłączania całego bloku.

Płyta VVQ2000-10A-1 dostępna jest w wariantach z przyłączami gwintowanymi (Rc, NPT, G) lub z szybkozłączami typu One-touch. Rozwiązanie to umożliwia elastyczne dopasowanie do standardów obowiązujących w różnych krajach. Kanały zasilające i odpowietrzające są zintegrowane w strukturze płyty, co ogranicza długość przewodów i poprawia dynamikę układu.

Zawory 5/2 posiadają dwie pozycje przełączeniowe i pięć portów (zasilanie, dwa wyjścia, dwa wyloty). Zawory 5/3 natomiast mają pozycję środkową, która może być w trzech wersjach: zamknięta (Closed Center), z odpowietrzeniem (Exhaust Center) lub z przepływem (Pressure Center). Umożliwia to dokładniejszą kontrolę położenia siłownika w stanie neutralnym.

Dobór zaworu zależy od wymagań przepływu, szybkości działania siłownika, sposobu sterowania i dostępnej przestrzeni montażowej. Dla małych aplikacji zaleca się VQC1000, dla średnich – VQC2000, a dla dużych przepływów i wielosiłownikowych układów – VQC4000. Należy również zwrócić uwagę na rodzaj pozycji neutralnej (dla 5/3), napięcie cewki i typ sterowania (manualne, elektryczne, pneumatyczne).

Zawory VQC występują w wersjach z cewkami 12 VDC, 24 VDC oraz 100–230 VAC. Wybór napięcia zależy od systemu sterowania maszyny. Wersje DC charakteryzują się krótszym czasem reakcji i mniejszym poborem mocy, natomiast AC są preferowane w aplikacjach o większej odległości przewodów sterujących.

W serii VQC4000 dostępne są zawory 5/2 oraz 5/3. Wersje 5/3 umożliwiają wybór trybu środkowego (zamknięty, odpowietrzony, z przepływem). Dzięki konstrukcji płytowej i wewnętrznemu okablowaniu można zestawić wiele sekcji sterujących dużymi odbiornikami pneumatycznymi w jednym bloku.

Określenie to oznacza, że wszystkie połączenia elektryczne między cewkami a złączem głównym są zintegrowane w strukturze płyty bazowej. Zamiast indywidualnych przewodów każda sekcja ma styki kontaktowe, które automatycznie łączą się po zamontowaniu zaworu. Pozwala to na szybki montaż i demontaż bez ryzyka błędnego podłączenia.

Zawory VQC4000 oferują przepływ w zakresie od 2000 do 3000 Nl/min przy 0,5 MPa, co odpowiada współczynnikowi Cv od 1,2 do 1,8. Takie wartości pozwalają zasilać duże siłowniki pneumatyczne i układy wymagające dynamicznych zmian ciśnienia.

Płytka VVQ4000-10A-1 umożliwia zakończenie modułowego zespołu zaworowego, zamykając kanały przepływowe na końcu płyty. Zapobiega to ucieczce powietrza i pozwala utrzymać ciśnienie w pozostałych sekcjach. Dodatkowo umożliwia rezerwację miejsca na ewentualną rozbudowę systemu w przyszłości.

Tak. Wersje wyposażone w interfejsy komunikacyjne (np. DeviceNet, Profibus, EtherCAT) pozwalają na integrację z nadrzędnymi sterownikami PLC. Umożliwia to przesyłanie sygnałów sterujących i diagnostycznych bezpośrednio przez sieć, co znacząco ułatwia integrację w nowoczesnych liniach produkcyjnych.

Zalecane jest stosowanie sprężonego powietrza filtrowanego do 5 µm, suchego lub z lekkim smarowaniem. W przypadku stosowania powietrza smarowanego należy zachować ciągłość tego procesu, aby uniknąć uszkodzenia uszczelnień. Niedopuszczalne jest medium zawierające oleje silikonowe lub cząstki wody.

Zawory VQC1000, VQC2000 i VQC4000 mogą pracować w zakresie temperatur od -10°C do +50°C (bez kondensacji). Wersje z uszczelnieniami specjalnymi i cewkami o podwyższonej odporności cieplnej mogą działać do +60°C. Należy jednak unikać montażu w miejscach narażonych na promieniowanie cieplne i bezpośredni kontakt z medium gorącym.

Aby wymienić zawór, należy odłączyć napięcie zasilające, zwolnić blokadę mechanizmu mocującego i wysunąć moduł z płyty. Dzięki konstrukcji plug-in nie ma potrzeby rozłączania przewodów pneumatycznych ani elektrycznych. Nowy zawór można zamontować w kilka sekund, co minimalizuje przestój maszyny.

Tak, pod warunkiem zastosowania wersji o specjalnym wykonaniu uszczelnień i konfiguracji przepływu. SMC oferuje warianty zaworów VQC przystosowane do pracy w zakresie ciśnień ujemnych do -100 kPa, co pozwala na ich użycie w systemach chwytaków próżniowych lub podciśnieniowych układach transportu.

Zawory SMC VQC charakteryzują się krótkim czasem reakcji – od 12 do 25 ms w zależności od wielkości zaworu i napięcia sterującego. Seria VQC1000 osiąga wartości rzędu 12–15 ms, VQC2000 około 20 ms, natomiast VQC4000 do 25 ms. Parametry te zapewniają wysoką dynamikę sterowania w układach wymagających szybkiego przełączania.

SMC stosuje w zaworach VQC mechanizmy tłokowe o niskim współczynniku tarcia, wzmocnione prowadnice oraz uszczelnienia o długiej żywotności. Średnia trwałość operacyjna zaworów przekracza 50 milionów cykli, a w warunkach laboratoryjnych nawet 100 milionów. Wysoka jakość anodowania oraz odporność cewek na przepięcia zwiększają niezawodność w długotrwałej eksploatacji.

Nie w pełni. Każda seria ma własny standard wymiarowy i płytę bazową (VVQ1000, VVQ2000, VVQ4000). Nie można więc bezpośrednio wymieniać modułów między seriami. Natomiast zasada działania, sposób montażu i koncepcja modularna pozostają identyczne, co ułatwia serwis i szkolenie personelu technicznego.

Zawory mogą być sterowane bezpośrednio (elektromagnetycznie) lub pośrednio (pilotowo). Wersje pilotowe wykorzystują wewnętrzne sterowanie pneumatyczne przy pomocy małych zaworów elektromagnetycznych. W ofercie znajdują się także modele z ręcznym sterowaniem awaryjnym, stosowane w celach diagnostycznych i serwisowych.

Sterowanie pilotowe pozwala na zredukowanie mocy wymaganej do aktywacji zaworu oraz zapewnia stabilne przełączanie nawet przy dużych przepływach. Zawory z pilotem sterują ruchem tłoka głównego, dzięki czemu cewka elektromagnetyczna nie musi generować dużej siły. Skutkuje to mniejszym zużyciem energii i dłuższą żywotnością komponentów.

Tak. Dzięki możliwości budowy zespołów o niezależnych kanałach zasilających i odpowietrzających można skonfigurować system redundantny, w którym awaria jednego toru nie powoduje utraty ciśnienia w całym układzie. Tego typu rozwiązania stosuje się w liniach produkcyjnych o wysokim stopniu automatyzacji i krytyczności procesu.

Zawory SMC VQC mogą być wyposażone w diody LED sygnalizujące stan cewki, a w wersjach komunikacyjnych również w funkcje diagnostyki błędów, takich jak przerwa w obwodzie, zwarcie lub brak napięcia. Dostępne są także opcjonalne czujniki sygnałów zwrotnych potwierdzające stan zaworu.

SMC zaleca regularne kontrole szczelności przewodów, czystości medium i stanu uszczelnień. Wskazane jest stosowanie filtrów powietrza klasy 5 µm przed zaworami oraz utrzymywanie ciśnienia roboczego w granicach nominalnych. Co 6–12 miesięcy należy przeprowadzić inspekcję wizualną kolektora i sprawdzić dokręcenie śrub mocujących moduły.

Do najczęstszych błędów należy:

• stosowanie zanieczyszczonego powietrza,
• brak stabilizacji ciśnienia zasilania,
• zbyt wysokie napięcie zasilania cewek,
• nieprawidłowy montaż uszczelek przy wymianie zaworu,
• praca w środowisku o nadmiernej wilgotności lub wibracjach bez odpowiedniej ochrony.

Każdy z tych czynników może prowadzić do nieszczelności lub nieprawidłowego działania mechanizmu.

Zawory zwrotne z serii VQ(C/Z)1000/0000 zabezpieczają układ przed cofaniem się powietrza i stabilizują ciśnienie w płycie. Dzięki nim unika się niekontrolowanych ruchów siłowników po zaniku ciśnienia w jednej sekcji. Ich integracja z płytą bazową upraszcza konstrukcję i zmniejsza liczbę złącz pneumatycznych.

Tak, SMC oferuje specjalne wersje zaworów VQC do środowisk cleanroom (klasa ISO 4–5). Zawory te są smarowane smarami niskoparującymi, a ich konstrukcja minimalizuje emisję cząstek. Wersje te stosowane są w przemyśle elektronicznym, farmaceutycznym i optycznym.

Zawory VQC mogą być wyposażone w cewki standardowe lub energooszczędne typu „power-saving”. Wersje te po aktywacji ograniczają prąd podtrzymania, redukując zużycie energii nawet o 60%. Dostępne są wersje 12 VDC, 24 VDC, 100 VAC i 230 VAC, a także warianty z zabezpieczeniem przeciwprzepięciowym (z diodą lub warystorem).

Zawory VQC stosowane są w automatyce montażowej, liniach produkcji motoryzacyjnej, robotach przemysłowych, prasach pneumatycznych, systemach pakowania, urządzeniach testowych oraz w automatyce procesowej. Dzięki modularnej budowie i możliwości komunikacji sieciowej seria VQC jest uniwersalnym rozwiązaniem dla układów wielosekcyjnych.

Płytki zaślepiające VVQ1000-10A-1, VVQ2000-10A-1 oraz VVQ4000-10A-1 pozwalają na zakończenie lub tymczasowe odseparowanie sekcji kolektora. Umożliwiają też planowanie przyszłej rozbudowy bez ingerencji w istniejącą instalację. Ich zastosowanie zwiększa elastyczność systemu i poprawia szczelność układu pneumatycznego.

Popularność serii VQC wynika z połączenia wysokiej niezawodności, modułowej budowy i szerokiej kompatybilności systemowej. Zawory te zapewniają długą żywotność, szybki montaż i prostą integrację elektryczną. Dostępność wersji o różnych przepływach (VQC1000, VQC2000, VQC4000) pozwala dopasować rozwiązanie do każdej aplikacji – od precyzyjnej automatyki po ciężkie systemy produkcyjne.