Zastosowanie wyłączników krańcowych w nowoczesnych rozwiązaniach automatyzujących procesy w przedsiębiorstwie

Bez wątpienia możemy powiedzieć, że w obecnych czasach coraz więcej firm decyduje się na automatyzację procesów produkcyjnych. Nowoczesne rozwiązania nie raz projektowane muszą być specjalnie na potrzeby danego przedsiębiorstwa.  W takich projektach uwzględnić trzeba bardzo wiele zmiennych: specyfikę firmy, infrastrukturę, zasoby ludzkie, a także wiele innych.

W budowie nowego rodzaju urządzenia uwzględnić trzeba jeszcze jedną, na pierwszy rzut oka nieistotną kwestię, jaką jest wybór odpowiednich wyłączników krańcowych. Wyłączniki krańcowe stosowane są między innymi w robotach, automatach produkcyjnych, automatycznych liniach produkcyjnych czy też dowolnego rodzaju JIGach (JIG jest to urządzenie lub rozwiązanie usprawniające proces produkcyjny.

Określenie to jest powszechnie stosowane w przedsiębiorstwach pochodzących z Japonii). Konsekwencje wyboru nieodpowiedniego wyłącznika mogą okazać się destrukcyjne nie tylko dla maszyn, ale i dla ludzi. Łatwo jest wyobrazić sobie sytuację, w której np. paleta z gotowym produktem nie zatrzymuje się w odpowiednim miejscu linii produkcyjnej, a wpada z całym impetem na operatora.

O wyłącznikach krańcowych słów kilka

Najprościej mówiąc wyłącznik krańcowy, czyli tzw. ”krańcówka”, jest przełącznikiem uruchamianym przez ruchome części maszyny lub przedmioty. Zastosowanie przełączników krańcowych jest bardzo szerokie: od systemów sterowania maszynami po blokady bezpieczeństwa.

Wyłącznik krańcowy jest urządzeniem elektromechanicznym, którego kluczowym elementem jest głowica (definiująca jego typ). Łączy się ona wewnątrz obudowy z metalowymi stykami przełącznika. Zależnie od typu krańcówki styki występować mogą w różnych konfiguracjach, np. NO (normalnie otwarty) lub NC (normalnie zamknięty). Gdy przedmiot lub część maszyny uruchomi głowicę następuje połączenie lub rozłączenie styków. Wyróżnić możemy kilka typowych rodzajów krańcówek:

– wyłącznik krańcowy (mechaniczny)

Jest to podstawowy i najczęściej spotykany typ krańcówki (zdjęcie powyżej). Jej styki uruchamiane są przez ruchomą głowicę, która może być dźwignią, rolką czy też przyciskiem. Krańcówki tego typu stosowane są wszędzie tam, gdzie możliwy jest mechaniczny kontakt wyłącznika z ruchomym obiektem.

– krańcówka (magnetyczna)

Wyłącznik krańcowy magnetyczny nazywany też kontaktronem jest elementem, którego styki uruchomiane są dzięki zjawisku magnetyzmu. Najczęściej spotykane jest rozwiązanie, w którym występują dwie części krańcówki: pierwsza z nich zawiera styk wraz z wyprowadzonymi przewodami, druga natomiast jest magnesem. W momencie zbliżenia się do siebie obu części styki są uruchamiane, dzięki czemu zamykany jest obwód krańcówki. Tego typu urządzenia mogą być stosowane wszędzie tam, gdzie nie ma możliwości bezpośredniego uruchomienia zwykłego (mechanicznego) wyłącznika krańcowego.

– mikro wyłączniki

Mikrowyłączniki krańcowe nazywany również z ang. microswitchami możemy spotkać najczęściej w postaci małych tactswitchów. Mikro wyłączniki najlepiej opisuje stwierdzenie, iż są to mniejsze krańcówki mechaniczne. Podobnie jak one mogą posiadać różnego rodzaju dźwignie lub styki. Stosowane są wszędzie tam, gdzie przestrzeń jest ograniczona.

Krańcówka krańcówce nie równa

Na rynku dostępne jest wiele rodzajów krańcówek. Przy ich wyborze należy zwrócić uwagę na:

• Rodzaj dźwigni – jak już wcześniej zostało wspomniane, krańcówki mogą występować z różnego rodzaju dźwigniami. Począwszy od klasycznych dźwigienek, na rolkach kończąc. Projektując dowolne urządzenie, należy zastanowić się, który z dostępnych typów będzie dla nas najlepszy.
• Prąd roboczy oraz napięcie przełączania – krańcówka nie jest elementem idealnym i ma pewne ograniczenia elektryczne, takie jak maksymalny prąd oraz napięcie przełączania. Warto jest tak zaprojektować obwód, aby krańcówka była tylko elementem sygnałowym (załączającym obwód sygnałowy). W takim przypadku może się okazać, że nie jest nam potrzebna krańcówka o parametrach pozwalających zasilić dane urządzenie.
• Klasa szczelności IP (z ang. “International Protection Rating”). Jeśli maszyna, w której zamontowana jest krańcówka, narażona jest na działania wilgoci lub pyłu na pewno dobrym pomysłem nie jest zastosowanie urządzenia o klasie szczelności IP00. W takim przypadku powinniśmy zainteresować się urządzeniami o klasie IP65 i wyższej.
• Kolejnym ważnym parametrem, powiązanym z klasą szczelności, jest materiał, z którego wykonano obudowa wyłącznika krańcowego. Projektując maszyny, warto jest wcześniej zdecydować, czy krańcówka musi być wykonana z metalu, czy też może być zbudowana z tworzywa sztucznego.
• Znając statystyki z dziennej, tygodniowej czy też miesięcznej produkcji warto również obliczyć przybliżoną ilość cykli, jaką wykonać będzie musiała dana krańcówka. Dzięki temu możliwe będzie określenie przybliżonej daty, po której wyłącznik krańcowy może ulec uszkodzeniu. Warto jest zaopatrzyć się w odpowiednią ilość części zamiennych.

Podsumowując, w obecnych czasach wybór odpowiedniego wyłącznika krańcowego jest bardzo ważną kwestią. Krańcówki występować mogą w bardzo wielu rodzajach, to którą z nich zastosujemy zależy głownie od jej przeznaczenia. Należy się dobrze zastanowić nad jej parametrami, aby w pełni odpowiadała naszym potrzebom. W innych aplikacjach wykorzystamy krańcówkę magnetyczną, a w innych wyłącznik krańcowy z rolką.