【ฉบับพิเศษ】 คำอธิบายเชิงลึกเกี่ยวกับการเลือก สวิตช์ สัมผัสแบบกำหนดตำแหน่งและศัพท์เฉพาะ
ตาราง
สวิตช์ สัมผัสแบบกำหนดตำแหน่งคืออะไร?
" สวิตช์ สัมผัสกำหนดตำแหน่ง" เป็นเซ็นเซอร์แบบสัมผัสที่ส่งสัญญาณเปิด/ปิดเมื่อสัมผัสกับวัตถุที่ต้องการตรวจจับ
การใช้งานหลักคือการตรวจสอบความถูกต้องของการวางตำแหน่งและตำแหน่งของชิ้นงานที่ตรวจจับ แม้ว่าจะมีลักษณะการใช้งานคล้ายกับสวิตช์จำกัดและไมโครสวิตช์ แต่ก็มีความแตกต่างกันอย่างมากในด้านความแม่นยำและความทนทาน นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมสวิตช์สัมผัสจึงสามารถติดตั้งได้ไม่เพียงแต่บนหุ่นยนต์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงในสภาพแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวย เช่น เครื่องมือกลด้วย
อุปกรณ์เหล่านี้ใช้เพื่อกำหนดตำแหน่งของเครื่องมือและชิ้นงานได้อย่างแม่นยำ ทำให้สามารถทำการตัดเฉือนที่มีความแม่นยำสูงและลดจำนวนผลิตภัณฑ์ที่ชำรุดได้
วิธีการใช้งาน ตำแหน่งที่จะใช้งาน การเคลื่อนที่ในการใช้งาน และแรงที่ต้องใช้ในการใช้งาน จะแตกต่างกันไปตาม ชนิด ของสวิตช์
บทความนี้อธิบายโครงสร้างพื้นฐานและคำศัพท์ที่จำเป็นสำหรับการเลือกสวิตช์แบบสัมผัส
【วิดีโอสาธิต】 ตัวอย่าง การใช้งาน สวิตช์สัมผัสแบบกำหนดตำแหน่ง
ขั้นแรก โปรดชมวิดีโอ (3 นาที 20 วินาที) ตัวอย่างการใช้งานเกี่ยวกับการจัดวางสวิตช์สัมผัส
วิดีโอแนะนำ "หุ่นยนต์เคลื่อนย้ายชิ้นงาน" ที่มีสวิตช์สัมผัสสำหรับกำหนดตำแหน่ง
หุ่นยนต์ลำเลียง ชิ้นงาน ใช้สวิตช์ในการดำเนินการดังต่อไปนี้:
• ยึดชิ้นงานและตรวจสอบให้แน่ใจว่าชิ้นงานเข้าที่แล้ว
• การจัดวางตำแหน่งของจิ๊ก
• ตรวจสอบตำแหน่งของโต๊ะ
คุณสมบัติของสวิตช์แบบสัมผัส
แบบฟอร์มการใช้งาน (NO และ NC)
สัญญาณที่ส่งออกมาจากหน้าสัมผัสมีสองรูปแบบ ได้แก่:
หน contacts ปกติเปิด (NO) และ หน้าสัมผัสปกติปิด (NC)
《 เปิดปกติ 》

《 ปกติปิด 》

ตลับลูกปืน (ตลับลูกปืนโลหะและตลับลูกปืนเม็ดกลม)
ตลับลูกปืนมีสองประเภท ได้แก่ ตลับลูกปืน โลหะ และ ตลับลูกปืนลูกบอล
ชนิด ของตลับลูกปืนที่คุณอาจเลือกใช้นั้นขึ้นอยู่กับวิธีการที่จุดสัมผัสกับชิ้นงาน
《 สำหรับการใช้งานแบบสัมผัสโดยตรง 》

หากสามารถดันชิ้นงานตรวจจับเข้าไปตรงๆ ได้ คุณสามารถเลือกใช้ตลับลูกปืนโลหะหรือตลับลูกปืนแบบลูกบอลก็ได้
《 สำหรับแอปพลิเคชันแบบสัมผัสเอียง 》

หากแกนเกิดการเอียงเมื่อกดหน้าสัมผัสลงไป ควรเลือกใช้ "ตลับลูกปืน"
การสัมผัส (แบบลูกบอลและ ชนิด แบบแบน ) คืออะไร?
"หน้าสัมผัส" คือส่วนที่ปลายสวิตช์ซึ่งสัมผัสกับชิ้นงานที่ต้องการตรวจจับ
เรียกอีกอย่างว่า "หัววัดแบบสัมผัส"
เมื่อกดหัววัดสัมผัสเข้าไป และหน้าสัมผัสภายในสัมผัสกันหรือแยกออกจากกัน กระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านและส่งสัญญาณออกมา
รูปทรงของหน้าสัมผัสสามารถเลือกได้คร่าวๆ จาก " ทรงกลม " และ " ทรงแบน "
การเลือกเครื่องมือที่เหมาะสมกับรูปทรงของชิ้นงานจะช่วยให้ความแม่นยำคงที่
● ชนิด ลูกบอล :
เลือก " ชนิด หน้าสัมผัสแบบลูกบอล" หากวัตถุมีรูปทรงแบนราบ
● ชนิด แบบแบน :
เมื่อวัตถุมีรูปทรงกลม นูน หรือโค้ง โปรดเลือกหน้าสัมผัส ชนิด "แบน"


โครงสร้างกันน้ำ (ระดับการป้องกัน IP) คืออะไร?
"ระดับการป้องกัน IP" หมายถึงระดับการกันฝุ่นและกันน้ำ
เซ็นเซอร์ของ METROL หลายรุ่น รวมถึงสวิตช์สัมผัสความแม่นยำสูง มีคุณสมบัติกันน้ำได้สูงถึงระดับ IP67 ดังนั้น เซ็นเซอร์ของเราจึงสามารถใช้งานได้ในสภาพแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวย เช่น มีน้ำหล่อเย็นและเศษวัสดุกระเด็นใส่เครื่องมือกล


[ คำศัพท์ ] สวิตช์ สวิตช์
ในการเลือกสวิตช์สัมผัสแบบกำหนดตำแหน่ง คุณควรพิจารณาคำถามต่อไปนี้
- ต้องกดขั้วต่อค้างไว้นานแค่ไหนถึงจะใช้งานได้?
- สัญญาณจะเปลี่ยนกลับ (ส่งกลับ) เมื่อใด?
- ต้องใช้แรงกดเท่าใด?
ต่อไปนี้เป็นรายการคำศัพท์ที่จำเป็นสำหรับการคัดเลือก

|
|
ภาคเรียน
|
ลม
|
คำนิยาม
|
|
ตำแหน่ง
|
ตำแหน่งอิสระ |
มม. |
ตำแหน่งของจุดสัมผัสเมื่อไม่มีแรงกระทำต่อจุดนั้น |
| ตำแหน่งปฏิบัติการ | มม. | ตำแหน่งที่สัญญาณเปลี่ยนเมื่อกดหัววัดสัมผัสเข้าไป | |
| ตำแหน่งย้อนกลับ | มม. | ตำแหน่งที่สัญญาณที่สลับแล้วกลับมา | |
| ตำแหน่งขีดจำกัดการทำงาน | มม. | ตำแหน่งเมื่อหัววัดสัมผัสถูกดันออกมาจนสุด | |
|
การทำงาน
|
สโตรก |
มม. |
ระยะการเคลื่อนที่ทั้งหมด |
| ก่อนการเดินทาง (PT) | มม. |
การเคลื่อนย้ายไปยังจุดปฏิบัติการ |
|
| โอเวอร์ทราเวล(OT) | มม. |
ปริมาณการเคลื่อนที่ที่สามารถกดได้หลังจากสัญญาณเปลี่ยนแล้ว สโตรก ลบด้วยระยะการเคลื่อนที่ก่อนกด |
|
|
บังคับ
|
แรงกดสัมผัส | เอ็น |
แรงที่ต้องใช้ในการสลับสัญญาณ |
| แรงย้อนกลับ | เอ็น |
แรงที่ต้องใช้ในการเคลื่อนสัญญาณจากตำแหน่งขีดจำกัดการทำงานไปยังตำแหน่งกลับสู่ตำแหน่งเดิม (แรงสปริง) |
|
|
ความแม่นยำ
|
ค่าความทำซ้ำ | มม. |
ความแตกต่างในการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของจุดการทำงานของสัญญาณ |
| ฮิสเทอรีซิส | มม. | ความแตกต่างของระยะทางจากจุดที่เซ็นเซอร์ทำงานถึงจุดที่สัญญาณส่งกลับ | |
| การลอยของค่าตามอุณหภูมิ | มม. |
ช่วงความแปรผันของจุดการทำงานของสัญญาณเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิสิ่งแวดล้อม |
[ศัพท์เฉพาะ] แรงดึง (N) ของสวิตช์สัมผัสแบบกำหนดตำแหน่ง
ตำแหน่งที่สัญญาณเปลี่ยน

● ตำแหน่งอิสระ
ตำแหน่งของหน้าสัมผัสเมื่อไม่มีสิ่งใดสัมผัสกับหัววัดหน้าสัมผัส
● ตำแหน่งปฏิบัติการ
ตำแหน่งที่สัญญาณเปลี่ยนเมื่อกดหน้าสัมผัสเข้าไป
● ตำแหน่งจำกัด การทำงาน
ตำแหน่งที่หน้าสัมผัสถูกกดเข้าไปจนสุดและไม่สามารถกดเข้าไปได้อีก
● ตำแหน่งกลับ
จุดที่สัญญาณสวิตช์กลับคืนสู่ตำแหน่งเดิม กล่าวคือ จากตำแหน่งการทำงานไปยังตำแหน่งอิสระ
สำหรับเซ็นเซอร์ของ METROL ตำแหน่งการทำงานจะเท่ากับตำแหน่งกลับสู่ตำแหน่งเดิม และไม่มีปรากฏการณ์ฮิสเทรีซิส
การทำงาน ของสวิตช์แบบสัมผัส

● สโตรก
คำว่า "สโตรก" หมายถึง "การเคลื่อนไหวโดยรวม"
เป็นค่าสูงสุด (มิลลิเมตร) ที่สามารถกดเข้าไปในหน้าสัมผัสได้ และเป็นระยะทางที่เคลื่อนที่จากตำแหน่งอิสระไปยังตำแหน่งจำกัดการทำงาน
● ก่อนการเดินทาง
ระยะก่อนการสับเปลี่ยน (Pre-travel) คือระยะที่หน้าสัมผัสถูกดันเข้าไปก่อนที่สัญญาณจะถูกสับเปลี่ยน
นี่คือระยะห่างจากตำแหน่งอิสระถึงจุดทำงาน หรือที่เรียกว่าระยะหย่อน (slack)
ชนิด หน contacts ปกติเปิด (NO) จะมีระยะการเคลื่อนที่ก่อนเสมอ
มีให้เลือกทั้งแบบ หน้าสัมผัสปกติปิด (NC) และแบบที่มีหรือไม่มีการเตรียมการเดินทางล่วงหน้า
ในกรณีที่ต้องกดปุ่มก่อนการเดินทาง จะต้องกดปุ่มจนสุดระยะการเดินทางจนกว่าสัญญาณจะเปลี่ยน
ช่วยป้องกันปฏิกิริยาผิดพลาดอันเนื่องมาจากการสั่นสะเทือน แรงกระแทก หรือการใช้งานอุปกรณ์สัมผัสที่มีน้ำหนักมาก
ในทางกลับกัน หากไม่มีการเคลื่อนที่ล่วงหน้า สัญญาณจะเปลี่ยนทันทีเมื่อกดหน้าสัมผัสเข้าไป
เนื่องจากแรงกดเข้าไปมีน้อยมาก แรงที่กระทำต่อวัตถุรับรู้จึงลดลงได้
● โอเวอร์ทราเวล
นี่คือระยะการกดเพิ่มเติมจากจุดที่สัญญาณเปลี่ยน
คือระยะทางจากจังหวะการตีลบด้วยระยะการเคลื่อนที่ก่อนการตี
ยิ่งระยะการเคลื่อนที่เกินมากเท่าไร โอกาสที่วัตถุตรวจจับจะไม่ทำให้เซ็นเซอร์เสียหายก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น
เซ็นเซอร์บางตัวมี "สัญญาณแจ้งเตือนการเคลื่อนที่เกินระยะ"
"สัญญาณโอเวอร์ทราเวล" คือสัญญาณที่ใช้ป้องกันไม่ให้หน้าสัมผัสถูกดันเข้าไปลึกเกินไป
แรงที่ใช้ในการทำงานของ สวิตช์ สัมผัส
● แรงกดสัมผัส
นี่คือแรงที่ต้องใช้ในการดันหน้าสัมผัสไปยังตำแหน่งที่สัญญาณถูกสลับ (แบบมีสาย: นิวตัน)
แรงสัมผัสจะเพิ่มขึ้นตามปริมาณการกดสัมผัส
เมื่อใช้คอนแทคเลนส์ที่มีน้ำหนักมาก โปรดใส่ใจในประเด็นต่อไปนี้
・เมื่อใช้การติดตั้งในแนวตั้ง แต่ใช้ในแนวนอน:
แรงสัมผัสจะเพิ่มขึ้นตามน้ำหนักของชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ได้
・เมื่อใช้การติดตั้งแนวนอนในแนวตั้ง:
แรงสัมผัสจะลดลงเนื่องจากน้ำหนักของชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ได้ โปรดระวังอย่าให้ส่งคืนสินค้าผิดพลาด
● แรงดึงกลับ
นี่คือแรงที่ต้องใช้ในการขยับสวิตช์จากตำแหน่งจำกัดการทำงานไปยังตำแหน่งกลับสู่ตำแหน่งเดิม
ในกรณีของสวิตช์สัมผัสแบบกำหนดตำแหน่งของเรา ไม่จำเป็นต้องออกแรงใดๆ เพราะสวิตช์จะกลับสู่ตำแหน่งเดิมด้วยแรงของสปริงภายใน
[คำอธิบายศัพท์ ] ความแม่นยำ ของสวิตช์แบบสัมผัส
ค่าความทำซ้ำ

ความแตกต่างในการเปลี่ยนแปลงของจุดการทำงานของสัญญาณ
ความแตกต่างระหว่างค่าสูงสุดและค่าต่ำสุดแสดงด้วยช่วง (R) โดยพิจารณาจากการเปลี่ยนแปลงของตำแหน่งการทำงานเมื่อวางชิ้นงานตรวจจับตั้งฉากกับหน้าสัมผัสและกดติดต่อกัน 30 ครั้ง (ตามคำจำกัดความของเรา)
สวิตช์สัมผัสระบุตำแหน่งของ METROL มีความแม่นยำสูงและมีความแปรผันของจุดการทำงานของสัญญาณน้อย ทำให้สามารถรับรู้ OK/ NG ของวัตถุที่มีความคลาดเคลื่อนแคบได้
ความแตกต่าง/ ฮิสเทอรีซิส
ความแตกต่างของระยะห่างระหว่างตำแหน่งการทำงานและตำแหน่งกลับสู่ตำแหน่งเดิม
เซ็นเซอร์แบบสัมผัสของ METROL ไม่มีปรากฏการณ์ฮิสเทอรีซิส
กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ ตำแหน่งการเคลื่อนที่และตำแหน่งการกลับคืนเท่ากัน การไม่มีฮิสเทอรีซิสทำให้สามารถตรวจจับการเคลื่อนที่ละเอียดของชิ้นงานได้
ในทางกลับกัน เซ็นเซอร์ไฟฟ้า (สวิตช์จำกัด, ไมโครสวิตช์, เซ็นเซอร์ตรวจจับระยะใกล้, เซ็นเซอร์แสง ฯลฯ) มีความแตกต่างออกไป บริเวณภายในโซนฮิสเทอรีซิสเป็นโซนตายตัวและไม่สามารถตรวจจับได้ ทำให้ไม่เหมาะสำหรับการตรวจจับการเคลื่อนไหวเล็กน้อยของชิ้นงาน
การคลาดเคลื่อนระหว่างตำแหน่งการทำงานและตำแหน่งกลับสู่ตำแหน่งเดิม อาจเกิดจากการโก่งตัวของตัวยึด (เสาที่ยึดเซ็นเซอร์ไว้) อันเนื่องมาจากแรงสัมผัส นอกเหนือจากตัวสวิตช์เอง
สำหรับ ชนิด ที่มีแรงสัมผัสสูง โปรดให้ความสำคัญกับความแข็งแรงของตัวยึดด้วย
การดริฟต์ อุณหภูมิ
เมื่ออุณหภูมิของเซ็นเซอร์เปลี่ยนแปลง ชิ้นส่วนภายในจะขยายและหดตัว ทำให้จุดการทำงานเปลี่ยนไป
สวิตช์สัมผัสกำหนดตำแหน่ง METROL นั้นไม่มีการเปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิ
เนื่องจากไม่ได้ใช้ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ จึงมีโครงสร้างที่เรียบง่ายและไม่มีแหล่งความร้อน
เซ็นเซอร์ที่ใช้ตัวขยายสัญญาณจะเกิดการเปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิ
ขอขอบคุณที่ให้ความสนใจในรายละเอียดข้างต้น ซึ่งเป็นการอธิบายโครงสร้างพื้นฐานของสวิตช์สัมผัสแบบกำหนดตำแหน่งและคำศัพท์ต่างๆ ที่สามารถนำไปใช้ในการเลือกเซ็นเซอร์ที่เหมาะสมกับความต้องการของคุณได้