[PHIÊN BẢN ĐẶC BIỆT] Giải thích chi tiết về cách chọn vị trí Công tắc cảm ứng và thuật ngữ

Công tắc cảm ứng định vị là gì?

" Công tắc cảm ứng định vị" là một loại cảm biến tiếp xúc, phát ra tín hiệu BẬT/TẮT khi chạm vào vật thể cần cảm biến.

Ứng dụng chính của nó là để xác nhận vị trí và cách đặt phôi cần cảm biến. Mặc dù tương tự như công tắc giới hạn và công tắc vi mô về ứng dụng, nhưng chúng khác biệt rất lớn về độ chính xác và độ bền. Đó là lý do tại sao công tắc cảm ứng có thể được lắp đặt không chỉ trên robot mà còn trong các môi trường khắc nghiệt như máy công cụ.


Chúng giúp xác định chính xác vị trí của dụng cụ và phôi gia công, cho phép gia công chính xác cao và giảm thiểu sản phẩm lỗi.

Phương thức hoạt động, vị trí cần thao tác, chuyển động thao tác và lực cần thiết để thao tác sẽ khác nhau tùy thuộc vào loại công tắc.
Bài viết này mô tả cấu trúc cơ bản và thuật ngữ hữu ích khi lựa chọn công tắc cảm ứng.

[Video minh họa] Ví dụ Ứng dụng về định vị công tắc cảm ứng

Trước tiên, vui lòng xem video (3 phút 20 giây) về ví dụ ứng dụng định vị công tắc cảm ứng.
Video này giới thiệu một "robot chuyển phôi" tích hợp công tắc cảm ứng định vị.

Robot chuyển Phôi gia công sử dụng các công tắc để thực hiện các thao tác sau:

• Kẹp chặt phôi và kiểm tra xem nó đã được đặt đúng vị trí chưa.
• Định vị đồ gá
• Kiểm tra vị trí của bàn

Thông số kỹ thuật của công tắc cảm ứng

Các mẫu đơn vận hành (NO và NC)

Có hai loại định dạng tín hiệu được xuất ra từ tiếp điểm:
Thường mở (NO)Thường đóng (NC)

Thường mở

画像に alt 属性が指定されていません。ファイル名: NO.jpg
Điểm tiếp xúc luôn mở trong điều kiện hoạt động bình thường.

 

Thường đóng

画像に alt 属性が指定されていません。ファイル名: NC.jpg
Điểm tiếp xúc được đóng kín trong điều kiện hoạt động bình thường.


Vòng bi (vòng bi kim loại và vòng bi cầu)

Có hai loại ổ bi: ổ bi kim loạiổ bi cầu.
loại ổ trục bạn có thể chọn phụ thuộc vào cách điểm tiếp xúc được tác dụng lên phôi gia công.

Dùng để chạm trực tiếp

Nếu phôi cảm biến có thể được đẩy thẳng vào, bạn có thể chọn ổ trục bằng kim loại hoặc ổ trục bi.

Dành cho ứng dụng cảm ứng góc cạnh

Nếu trục bị nghiêng khi các tiếp điểm được ấn vào, hãy chọn "vòng bi".

Tiếp xúc (loại bi và loại Phẳng ) là gì?

"Tiếp điểm" là phần ở đầu công tắc tiếp xúc với vật cần cảm biến.
Nó còn được gọi là "đầu dò tiếp xúc".
Khi các đầu dò tiếp xúc được ấn vào và các tiếp điểm bên trong chạm vào nhau hoặc tách ra, dòng điện sẽ được cấp và một tín hiệu được xuất ra.

Có thể lựa chọn sơ bộ hình dạng tiếp xúc giữa " hình cầu " và " hình phẳng ".
Việc lựa chọn loại phù hợp với hình dạng của phôi sẽ giúp ổn định độ chính xác.

● loại bóng:
Chọn loại tiếp xúc "Hình cầu" nếu vật thể có hình dạng phẳng.

● loại Phẳng :
Khi vật thể có hình cầu, lồi hoặc cong, vui lòng chọn loại tiếp điểm "phẳng".

Cấu trúc chống thấm nước là gì (Chỉ số bảo vệ IP)?

“Chỉ số bảo vệ IP” đề cập đến mức độ chống bụi và chống nước.

Nhiều cảm biến của METROL, bao gồm cả các công tắc cảm ứng độ chính xác cao, có khả năng chống nước đạt chuẩn IP67. Do đó, các cảm biến của chúng tôi có thể được sử dụng trong môi trường khắc nghiệt với chất làm mát và phôi vụn bắn vào máy công cụ.

▲ IP67 (Công tắc cảm ứng MT Độ chính xác cao )
▲Dòng máy cài đặt dụng cụ dùng trong gia công cơ khí, thực hiện thao tác "định vị" mũi khoan trong điều kiện bất lợi khi có chất làm mát và phoi vụn.

[ Thuật ngữ ] Thuật Công tắc tắc cảm ứng

Khi lựa chọn công tắc cảm ứng định vị, bạn nên xem xét các câu hỏi sau:

  • Tôi cần ấn tiếp điểm vào trong bao lâu thì nó mới hoạt động?
  • Khi nào tín hiệu chuyển đổi (quay trở lại)?
  • Cần phải tác dụng tải trọng bao nhiêu?

Sau đây là danh sách các điều khoản cần thiết cho quá trình tuyển chọn.

Thuật ngữ
Đơn vị
Sự định nghĩa
Chức vụ

Vị trí tự do

mm

Vị trí của điểm tiếp xúc khi không có lực tác dụng lên nó.

Vị trí vận hành mm Vị trí mà tín hiệu chuyển đổi khi đầu dò tiếp xúc được ấn vào.
Trở lại vị trí mm Vị trí mà tín hiệu chuyển mạch quay trở lại
Vị trí giới hạn hoạt động mm Vị trí khi đầu dò tiếp xúc được đẩy ra hết cỡ.
Hoạt động

Hành trình

mm

Chuyển động tổng thể

Trước chuyến đi (PT) mm

Di chuyển đến điểm vận hành

Vượt hành trình(OT) mm

Lượng chuyển động có thể được đẩy vào sau khi tín hiệu được chuyển đổi. Hành trình trừ đi hành trình trước đó.

Lực lượng
Lực tiếp xúc N

Lực cần thiết để chuyển tín hiệu

Lực hồi phục N

Lực cần thiết để di chuyển tín hiệu từ vị trí giới hạn hoạt động về vị trí ban đầu (lực lò xo)

Độ chính xác
Độ lặp lại mm

Sự khác biệt về biến thiên vị trí của điểm vận hành tín hiệu

Độ trễ mm Sự khác biệt về khoảng cách từ điểm hoạt động của cảm biến đến điểm phản hồi tín hiệu.
Độ trôi nhiệt mm

Phạm vi biến thiên của điểm hoạt động tín hiệu do sự thay đổi nhiệt độ môi trường.

[THUẬT NGỮ] Cấu trúc của công tắc cảm ứng định vị

Vị trí mà tín hiệu chuyển đổi

● Vị trí tự do
Vị trí tiếp xúc khi không có gì chạm vào đầu dò tiếp xúc.

Vị trí vận hành
Vị trí mà tín hiệu chuyển mạch khi tiếp điểm được ấn vào.

Vị trí giới hạn Hoạt động
Vị trí mà đầu tiếp xúc đã được ấn vào hết cỡ và không thể ấn vào thêm nữa.

Vị trí trở lại
Điểm mà tín hiệu chuyển mạch quay trở lại, tức là từ vị trí hoạt động sang vị trí tự do.
Đối với các cảm biến của METROL, vị trí hoạt động bằng vị trí trở về, và không có hiện tượng trễ.

Hoạt động của công tắc cảm ứng

Hành trình
Hành trình " đề cập đến "chuyển động tổng thể".
Đó là lượng tối đa (mm) có thể được đẩy vào điểm tiếp xúc, và là khoảng cách di chuyển từ vị trí tự do đến vị trí giới hạn hoạt động.

Chuẩn bị trước chuyến đi
Hành trình trước là khoảng cách mà tiếp điểm được đẩy vào trước khi tín hiệu được chuyển mạch.
Đây là khoảng cách từ vị trí tự do đến điểm vận hành, còn được gọi là độ chùng.


 

loại Thường mở (NO) luôn có hành trình trước khi đóng.
Các loại Thường đóng (NC) có sẵn với hoặc không có hành trình trước.

Với chế độ hành trình trước, cần phải đẩy cần số vào hết khoảng cách hành trình trước cho đến khi tín hiệu được chuyển đổi.
Nó giúp ngăn ngừa các phản ứng sai do rung động, va chạm hoặc sử dụng các tiếp điểm mạnh.
Mặt khác, nếu không có hành trình trước, tín hiệu sẽ chuyển mạch ngay lập tức khi tiếp điểm được ấn vào.
Do lực đẩy vào rất nhỏ, nên lực tác động lên vật thể cần cảm biến có thể được giảm thiểu.

Vượt hành trình
Đây là lượng đẩy tín hiệu thêm vào kể từ điểm mà tín hiệu chuyển mạch.
Đó là khoảng cách từ điểm bắt đầu cú đánh trừ đi quãng đường di chuyển trước đó.
Khoảng dịch chuyển vượt mức càng lớn, thì vật thể cảm biến càng ít có khả năng làm hỏng cảm biến.

Một số cảm biến được trang bị "tín hiệu báo vượt quá hành trình".
"Tín hiệu vượt quá hành trình" là tín hiệu nhằm ngăn không cho tiếp điểm bị đẩy vào quá sâu.

Lực tác động lên công Công tắc cảm ứng

Lực tiếp xúc
Đây là lực cần thiết để đẩy tiếp điểm đến vị trí mà tín hiệu được chuyển mạch (đơn vị: N).

Lực tiếp xúc tăng lên theo mức độ đẩy vào của bề mặt tiếp xúc.
Khi sử dụng điện trở tiếp xúc mạnh, vui lòng chú ý đến những điểm sau.

• Khi sử dụng giá đỡ dọc theo chiều ngang:
Lực tiếp xúc tăng lên do trọng lượng của bộ phận chuyển động.

• Khi sử dụng giá đỡ ngang theo chiều dọc:
Lực tiếp xúc bị giảm đi do trọng lượng của bộ phận chuyển động. Vui lòng cẩn thận để tránh trường hợp trả lại hàng không thành công.

Lực lượng phản hồi
Đây là lực cần thiết để di chuyển công tắc từ vị trí giới hạn hoạt động về vị trí ban đầu.
Đối với các công tắc cảm ứng định vị của chúng tôi, không cần tác dụng lực vì công tắc sẽ tự động trở về vị trí ban đầu nhờ lực của lò xo bên trong .

[Giải thích thuật ngữ ] Độ chính xác của công tắc cảm ứng

Độ lặp lại

 Sự khác biệt nằm ở sự biến thiên của điểm hoạt động tín hiệu.
Sự khác biệt giữa giá trị tối đa và tối thiểu được biểu thị bằng một khoảng (R) dựa trên sự thay đổi vị trí hoạt động khi phôi cảm biến được đặt vuông góc với điểm tiếp xúc và được nhấn liên tục 30 lần. (Định nghĩa của chúng tôi)

Các công tắc cảm ứng định vị của METROL có độ lặp lại cao và độ biến thiên điểm hoạt động tín hiệu nhỏ, cho phép nhận diện OK/ NG của các vật thể có dung sai hẹp.

Chênh lệch/ Độ trễ

Chênh lệch khoảng cách giữa vị trí vận hành và vị trí trở về.
Cảm biến kiểu tiếp xúc của METROL không có hiện tượng trễ.
Nói cách khác, vị trí chuyển động và vị trí trở về bằng nhau. Việc không có hiện tượng trễ cho phép phát hiện chuyển động nhỏ của phôi gia công.

Mặt khác, các cảm biến điện (công tắc giới hạn, công tắc vi mô, cảm biến tiệm cận, cảm biến quang học, v.v.) lại có những sai lệch. Vùng trễ bên trong là vùng chết và không thể phát hiện được, do đó không phù hợp để phát hiện những chuyển động nhỏ của phôi gia công.

Sự sai lệch giữa vị trí hoạt động và vị trí trở về có thể do sự biến dạng của giá đỡ (trụ giữ cảm biến) do lực tiếp xúc, ngoài ra còn do chính công tắc gây ra.
Đối với loại có lực tiếp xúc lớn, vui lòng chú ý đến độ cứng vững của giá đỡ.

Độ trôi Nhiệt độ

Khi nhiệt độ của cảm biến thay đổi, các bộ phận bên trong sẽ giãn nở và co lại, gây ra sự dịch chuyển điểm hoạt động.
Các công tắc cảm ứng định vị METROL tự chúng không bị trôi nhiệt độ.
Do không sử dụng linh kiện điện tử, nó có cấu trúc đơn giản và không có nguồn nhiệt.

Các cảm biến sử dụng bộ khuếch đại sẽ bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi nhiệt độ.

Cảm ơn bạn đã chú ý đến phần giải thích về cấu trúc cơ bản của công tắc cảm ứng định vị và các thuật ngữ liên quan, có thể được sử dụng khi lựa chọn cảm biến phù hợp với nhu cầu của bạn.

Biểu mẫu Tiếp xúc