O interruptor limite desempenha um papel fundamental no equipamento de automação. Simplificando, ele informa ao sistema de controle se um determinado componente mecânico está em vigor por meio de contato ou indução. Com o nível crescente de automação de fábrica, é particularmente importante escolher o modelo certo. Por exemplo, o equipamento fica de repente preso, a linha de montagem para e, em casos graves, pode até causar acidentes industriais. Essas situações geralmente estão relacionadas à seleção inadequada.
Nosso artigo é principalmente para classificar um conjunto de padrões de referência para engenheiros ao selecionar modelos. Especificamente, nos concentraremos em vários fatores -chave, como se o equipamento é linear ou rotativo, se existem fatores de interferência como petróleo, poeira etc. no workshop e quão alta é necessária a precisão da detecção. Esses aspectos afetarão o tipo final de interruptor de limite a ser selecionado. Em particular, também envolveremos o problema de como o sistema de controle de equipamentos funciona com o comutador e o que os regulamentos de segurança precisam ser atendidos, que são frequentemente encontrados nas operações reais.
Selecione os interruptores de limite de acordo com o tipo de movimento mecânico
For equipment that needs to make circular motion (such as machine tool spindles, rotary tables, etc.), commonly used types include cam position switches, non-contact induction switches, angle encoders, etc. Factors to consider when choosing include rotation angle (such as full circle rotation or partial rotation), speed (especially fast rotation requires consideration of whether the switch can respond in time), and mechanical load size (a stronger type is required for situations with high força). Por exemplo, no cenário de posicionamento do eixo de máquinas-ferramentas CNC, os dispositivos de codificação de alta precisão podem obter controle de posição muito fino, o que pode ser tão preciso quanto um por cento de um cabelo.
Quando o equipamento se move em uma linha reta (por exemplo, a correia transportadora em uma linha de montagem automatizada), os tipos opcionais incluem interruptores de viagem de contato mecânico, interruptores de indução fotoelétricos ou dispositivos de gatilho magnético. Nesse momento, é necessário se concentrar na duração da distância móvel (curta alguns milímetros e longos pode ser dezenas de metros), posicionando os requisitos de precisão (algumas ocasiões de montagem de precisão devem controlar o erro dentro de 0. Por exemplo, na linha de montagem de peças de automóveis, os interruptores fotoelétricos não precisam entrar em contato diretamente com o objeto medido, o que pode evitar o problema da perda de peças causada por atrito repetido.
Além disso, algumas condições de trabalho especiais requerem tratamento especial: para equipamentos com vibração particularmente forte (como trituradores e máquinas de carimbo), é necessário escolher modelos com estruturas de absorção de choque, caso contrário, as peças internas são fáceis de soltar e falhar; Para mecanismos que se movem repetidamente de um lado para o outro (como o braço de pressão da enfardadeira), atenção especial deve ser dada à vida útil da mudança. Os tipos de contato mecânico podem ter um contato ruim após dezenas de milhares de usos. Aqui está um exemplo típico. Ao selecionar um dispositivo limite para equipamentos como máquinas -ferramentas de carimbo, ele deve não apenas suportar centenas de impactos por minuto, mas também ter um design de proteção especial contra petróleo e poeira.
Considere os fatores mecânicos do ambiente de trabalho
Primeiro de tudo, precisamos prestar atenção especial ao fator de influência da temperatura. Por exemplo, em condições de alta temperatura, ou seja, quando a temperatura ambiente excede 80 graus Celsius, os materiais resistentes a alta temperatura devem ser usados, como materiais de cerâmica ou alguns plásticos especiais. Tais materiais precisam ser capazes de suportar flutuações de temperatura de menos de 40 graus a 150 graus. Por exemplo, ao encontrar um ambiente de baixa temperatura, deve -se prestar atenção especial a se o material se tornará quebradiço e o problema do congelamento do lubrificante. No momento, pode ser necessário um sistema de lubrificação especialmente projetado para ambientes de baixa temperatura.
Depois, há considerações de umidade. A situação mais temida em um ambiente de alta umidade é que o curto -circuito do circuito ou a ferrugem das peças devem ser selecionados. No momento, um projeto estrutural à prova d'água e à prova de umidade deve ser selecionado, como produtos que atendem ao padrão de proteção do IP67. Por exemplo, o equipamento usado na linha de montagem de processamento de alimentos deve não apenas usar materiais de aço inoxidável que não enferrujam, mas também selar as juntas.
O principal problema causado pelo ambiente empoeirado é que é fácil causar interferência no equipamento ou desgaste excessivo. No momento, você precisa escolher interruptores limitados com melhores produtos e produtos com melhor capacidade à prova de poeira. Por exemplo, o equipamento mecânico usado em minas precisa prestar atenção especial ao design à prova de poeira, e geralmente um interruptor especial à prova de poeira é selecionado para lidar com essa situação.
Outras questões que precisam de atenção incluem corrosão química. Neste momento, os materiais devem ser resistentes à corrosão, como fluoroplásticos ou 316 aço inoxidável, caso contrário, serão facilmente danificados pela corrosão. Por exemplo, em situações em que a interferência eletromagnética é relativamente forte, pode ser necessário adicionar uma camada de blindagem ao circuito ou usar diretamente uma solução de projeto de circuito com forte capacidade anti-interferência.
Determine os parâmetros do interruptor de limite de acordo com os requisitos de acidente vascular cerebral e precisão mecânicos
- Ao determinar o intervalo de acidente vascular cerebral, deve -se prestar atenção especial à retenção da margem. De um modo geral, pode ser entendido como adicionando cerca de 10% a 20% da redundância com base no acidente vascular cerebral necessário. Esta parte da margem é usada principalmente para compensar os desvios que podem ocorrer na operação da máquina, como expansão de metal causada por mudanças de temperatura. Por exemplo, equipamentos como prensas de impressão precisam levar em consideração as possíveis flutuações na espessura do papel e o deslocamento da posição causado pelo desgaste de peças mecânicas após o uso a longo prazo.
- A seleção do parâmetro de precisão do contato precisa ser ajustada de acordo com o cenário de aplicação específico. Para ambientes de uso com requisitos mais altos, como ocasiões como equipamentos de fabricação de chips semicondutores que requerem precisão extremamente alta, componentes de precisão, como micro -interruptores, geralmente são necessários, e sua precisão pode alcançar mais ou menos 0. 005 mm. Em aplicações reais, verifica-se que, se envolver requisitos de posicionamento em nível nano, os dispositivos de detecção sem contato podem ser necessários para atender aos requisitos.
- Quando se trata do problema de precisão de posicionamento repetida, esse parâmetro pode ser entendido como a estabilidade do comutador após o uso repetido. Neste momento, é necessário um teste de vida para verificar sua atenuação. Por exemplo, depois que o comutador é operado continuamente por 100, 000 tempos, seu desvio de posicionamento é testado para ver se ele excede o intervalo permitido. Com base na experiência, é recomendável escolher modelos que foram verificados por meio de testes de longo prazo, especialmente produtos com um tempo médio nominal entre falhas superiores a 100, 000 tempos, que são mais confiáveis. Esse indicador é particularmente importante no cenário de aplicação de robôs de soldagem nas linhas de produção de automóveis.
Avalie a compatibilidade de comutadores de limite com sistemas de controle mecânico
Combinação de interface elétrica
Por exemplo, é necessário garantir que os parâmetros de tensão (como os valores comuns de 24V DC ou 220V AC) e da corrente sejam consistentes com o sistema de controle do equipamento. Aqui, deve -se prestar atenção à seleção do tipo de saída de sinal, como NPN ou PNP. Por exemplo, em um sistema de controle de PLC, pode ser necessário escolher um modelo que esteja em conformidade com a interface padrão internacional da Comissão Eletrotécnica.
Adaptação do protocolo de comunicação
Priorie a esses tipos que suportam protocolos comuns industriais, o que pode reduzir o problema da integração do sistema. Por exemplo, no cenário da Internet das coisas da fábrica, pode ser necessário usar um dispositivo limite inteligente que possa se conectar à estrutura de comunicação OPC UA. Uma coisa que precisa ser observada aqui é que pode haver problemas de conversão de protocolo entre dispositivos de diferentes marcas.
Coordenação no nível de software
Preste atenção especial a saber se o produto Switch fornece um módulo de driver que corresponde ao sistema existente ou abre um canal de encaixe da API. Por exemplo, em um sistema de monitoramento como o SCADA, pode ser necessário escolher produtos compatíveis com as especificações de comunicação OPC DA\/UA. A experiência aqui é que a compatibilidade da versão de software geralmente é facilmente ignorada, mas tem um ótimo impacto real.
Selecione os interruptores de limite de acordo com os requisitos de segurança mecânica e os requisitos de confiabilidade
Durante o processo de configuração de segurança mecânica, a seleção de interruptores de limite precisa se concentrar em duas dimensões: nível de segurança e índice de confiabilidade. Ao fazer escolhas específicas, você deve consultar os regulamentos relevantes sobre segurança mecânica, como padrões internacionais como ISO 13849 ou EN 954-1. Em resumo, você deve escolher modelos que passaram por certificações de nível de segurança, como PLE ou SIL3. Tomando robôs industriais comuns como exemplo, eles geralmente são equipados com interruptores de limite com estruturas de canal duplo. Esse design é principalmente para alcançar o efeito de proteção do seguro duplo.
A avaliação de confiabilidade depende principalmente de três fatores: qualificação da marca, dados de teste e adaptabilidade ambiental. De um modo geral, você precisa escolher marcas que passaram por certificações comuns, como Tüv e UL, e peça ao fornecedor que forneça um relatório completo de teste MTBF. Por exemplo, no equipamento das usinas nucleares, geralmente é especificado para usar interruptores de limite com um valor MTBF de mais de 500, 000 vezes.
A conformidade da certificação precisa prestar atenção a dois níveis: certificação de acesso internacional e regulamentos ambientais. É necessário verificar se o produto passou por certificações básicas como CE e UL e, ao mesmo tempo, confirme se atende aos requisitos de proteção ambiental, como o ROHS. Por exemplo, o equipamento mecânico exportado para o mercado europeu deve estar equipado com componentes de comutação limitada com marcas de CE de acordo com os regulamentos locais.
Conclusão
No processo de seleção específico, as dimensões que precisam se concentrar realmente envolvem a relação sinérgica entre vários parâmetros do sistema. Por exemplo, é necessário considerar as características básicas da trajetória de movimento do próprio equipamento, como se é linear ou rotativo, se existem situações comuns, como acumulação de poeira ou erosão de petróleo no ambiente de trabalho e se a faixa permitida de erro de detecção está dentro da faixa numérica específica de ± 1 mm. Além disso, existe o grau de correspondência do tipo de sinal do sistema de controle e se atende aos requisitos das especificações do setor, como GB\/T 14048. Ao avaliar sistematicamente cada índice de parâmetros dessa maneira, a operação do fator de estabilidade e segurança da operação do equipamento pode ser melhorada.
Da perspectiva das tendências de desenvolvimento, com o avanço da indústria 4. 0 e a fabricação inteligente, esses produtos podem se tornar mais inteligentes e mais conectados à rede. Por exemplo, os interruptores de limite com as funções da IoT agora podem visualizar remotamente o status e descobrir possíveis falhas com antecedência. Para os usuários, você pode prestar mais atenção a novos produtos que combinam módulos de transmissão sem fio com funções de auto-verificação de falhas, assim como podemos instalar um aplicativo em nossos telefones celulares para assistir à câmera em casa, o que ajudará a reduzir significativamente o tempo de inatividade inesperado do equipamento.
