O que você precisa saber para evitar erros com microinterruptores.

Existem "interruptores de limite" e "microinterruptores" como interruptores que são baratos e facilmente encontrados.
Mas tenha cuidado se estiver escolhendo-os apenas com base no preço.

• "O microinterruptor apresentou defeito, pois sua precisão não era suficiente..."
• "A instalação parou devido a uma falha no microinterruptor, o que gerou reclamações..."
• "Só existem opções para microinterruptores e interruptores de limite..."

Nos últimos anos, as máquinas tornaram-se menores e mais precisas , e o número de projetistas e usuários de dispositivos que enfrentam esse problema está aumentando.
Em segundo plano, não é incomum que as pessoas desconheçam as características dos microinterruptores ao utilizá-los.

Neste artigo, explicaremos os conceitos básicos de microinterruptores, bem como suas vantagens e desvantagens para cada aplicação.

Também explicaremos os "interruptores de toque de posicionamento de precisão" da METROL sob a perspectiva de um "terceiro interruptor" que não é um microinterruptor nem um interruptor de limite.

●O que você pode aprender com este artigo
• Conhecimento básico de microinterruptores e interruptores de limite
• Três riscos que tendem a ser ignorados na escolha de interruptores
・Diferenças entre microinterruptores e interruptores de posicionamento de precisão da Metrol
・Uma coleção de casos de uso de interruptores de posicionamento de precisão

Publicamos a [coleção de casos de introdução de interruptores sensíveis ao toque] que gostaríamos de mostrar a todos os profissionais envolvidos em design , tecnologia de produção , compras e manutenção que trabalham com interruptores!

Quais são as funções dos microinterruptores e dos interruptores de limite?

O que é um interruptor, afinal?

Como o próprio nome sugere, um interruptor é algo que "alterna".
Existem três tipos típicos de interruptores de contato, conforme descrito abaixo:

• Microinterruptor
• Chave fim de curso
• interruptor de toque de posicionamento Precisão

Um interruptor abre e fecha um circuito elétrico (LIGADO/DESLIGADO).
Portanto, os interruptores são incorporados em produtos elétricos ao nosso redor, robôs, instalações de produção, etc., para realizar o controle.
Primeiramente, explicaremos as características dos microinterruptores e dos interruptores de limite.

Qual a diferença entre microinterruptores e interruptores de limite?

O que é um microinterruptor?

Um microinterruptor é um pequeno interruptor encapsulado em plástico com um mecanismo de acionamento instantâneo e contatos. (Veja a Fig. 1)
Quando uma peça chamada atuador é movida para cima e para baixo, o contato interno abre e fecha, ligando e desligando a energia.

O que é um interruptor de limite?

Um interruptor de limite é um interruptor coberto com uma capa de plástico ou metal para tornar um microinterruptor à prova d'água e poeira.
Sua função é detectar a presença ou ausência, como um microinterruptor, mas é utilizado em ambientes agressivos com água, óleo, poeira, etc.
Durante a operação, uma peça chamada "cão"* é fixada à instalação e acionada pela operação do atuador do interruptor de limite. (Veja a Fig. 2)

Qual é a função de um microinterruptor, "detecção de presença/ausência"?

Tanto os microinterruptores quanto os interruptores de limite desempenham a função de "detecção de presença/ausência ou detecção de existência", pois notificam a existência do objeto detectado quando este entra em contato com o atuador.

O que é “detecção de presença/ausência”?

• Para confirmar se há ou não um objeto detectado.
• Se a tampa está fechada ou aberta
• Se foi aprovado ou não

e assim por diante. (Ver Fig. 3)

Aplicações de microinterruptores (interruptores de limite)

Os microinterruptores são usados ​​em diversos locais para detecção de presença/ausência, desde eletrodomésticos até instalações de produção industrial.

Por exemplo

Eletrodomésticos:

• Porta do refrigerador
• Aspirador de Vácuo
• Carro
• interruptor da porta do micro-ondas
• parte do clique do mouse
• gatilho de ferramenta elétrica

Produtos e instalações industriais:

• Posicionamento de Origem do estágio XY
• Abrir e fechar as portas das instalações
• Confirmação da passagem da peça
• Confirmação da posição dos gabaritos e cilindros

Microinterruptores estão presentes em todos esses mecanismos de detecção de presença/ausência.

Especificações gerais dos microinterruptores

Algumas especificações comuns incluem:

• A vida útil mecânica* é de cerca de 500.000 a 1.000.000 vezes.
• Vida Elétrico * de 200.000 vezes
• Grau de proteção IP40 ou superior (Sem especificações à prova d'água ou resistente a gotejamento)
• Sem garantia de precisão
• Preço Unidade (entre 100 e 500 ienes)

Com base no exposto, pode-se afirmar que o microinterruptor é um interruptor de baixo custo, útil em ambientes limpos onde a precisão não é necessária.

Quais são os 3 RISCOS ocultos na escolha de um switch?

O preço de um microinterruptor é atraente em termos de design, mas o custo do próprio interruptor (custo inicial) é apenas a ponta do iceberg do custo total. Lembre-se de que o uso inadequado pode levar a custos ainda maiores.

Os riscos que levam ao aumento de custos a longo prazo podem ser divididos em três categorias principais.

• Risco 1: Custo de manutenção devido a reparos
• Risco 2: Aumento dos custos de fabricação
• Risco 3: Custo da redução da reputação da marca

Risco 1: Aumento dos custos de manutenção

Custos de reparo devido a falha do interruptor (mão de obra, deslocamento, custos de serviço)
As interrupções no funcionamento das instalações geram custos com o envio urgente de pessoal de manutenção ao local para resolver o problema. Essa é a origem de potenciais aumentos de custos.
É necessário um gerenciamento de custos adequado, baseado na compra de peças de reposição para sensores e no histórico de reparos pagos.

Risco 2: Aumento dos custos de montagem

Este é o custo associado à instalação do mecanismo intermediário necessário para o funcionamento da chave.
A instalação de um mecanismo de acionamento ou atuador para operar um microinterruptor pode resultar em custos adicionais, como aumento de espaço e peças, aumento do tamanho das instalações e aumento do tempo de montagem.
Exemplos: atuadores intermediários, custos de projeto/fabricação e tempo de montagem dos dispositivos de acionamento, custos potenciais perdidos devido a requisitos de espaço.

Risco 3: Custo da redução da reputação da marca

Mesmo que o desempenho da máquina como um todo seja excelente, falhas ou mau funcionamento frequentes em subfunções individuais (como abertura/fechamento de portas, carga/descarga) e paradas curtas podem causar insatisfação do cliente e danos à imagem da marca.

Isso leva a
・Diminuição da utilização/disponibilidade das instalações *1
・Perda de oportunidades devido a máquinas ociosas
E assim por diante, o que também representa uma perda para o usuário.

Você deve evitar situações em que uma instalação cara pare de funcionar devido a uma falha em um switch, pois o custo para reparar uma imagem de marca prejudicada é ainda maior.
Em conclusão, é necessário estar atento à perda de oportunidades futuras (mudança para outras empresas, etc.) devido à deterioração da imagem da marca.

3 casos de falha na adoção de microinterruptores

Existem vários casos em que a falta de especificações é descoberta posteriormente, devido a problemas causados ​​por microinterruptores defeituosos ou danificados.

Os problemas causados ​​por microinterruptores surgem quando a falta de especificações se torna evidente posteriormente. Abaixo, apresentamos três exemplos.

Corpo 1: Utilização de microinterruptores em ambientes hostis

Muitos microinterruptores possuem classificação IP40 (não são à prova d'água nem à prova de poeira), portanto, umidade, água, óleo e os próprios chips podem causar problemas como corrosão e deterioração.
Considere que o site do usuário é um ambiente que gera problemas, mesmo que isso não seja previsto na fase de projeto.

Corpo 2: Adoção de microinterruptores quando a “precisão” é necessária

Se um microinterruptor para detecção de presença/ausência for usado para posicionamento ou retorno à origem que exija precisão, existe o risco de instabilidade.

• [Exemplo NG 1] Ao retornar à origem com um microinterruptor na mesa XY de uma impressora 3D, a precisão não era suficientemente alta, levando ao problema de produtos defeituosos.
  
• [Exemplo NG 2] Ao usá-lo como um interruptor de assentamento de peça em uma máquina-ferramenta, a peça "flutuou" e o assentamento preciso não pôde ser observado.

Corpo 3: Adoção de microinterruptores em situações onde a carga é grande

Se o limite de vida útil elétrica for excedido, ou se o interruptor for usado em uma aplicação onde um forte impacto for aplicado a ele, a falha ocorrerá prematuramente.
Evite usar o próprio interruptor como batente ao utilizá-lo para limitar a amplitude de movimento da máquina.
Se a carga for grande, a caixa de plástico pode rachar ou deformar, ou a posição de montagem pode mudar.

Comentário: Por que os microinterruptores (interruptores de limite) são imprecisos?

É melhor considerar que o conceito de 'repetibilidade' não existe, em princípio, em microinterruptores para detecção de presença/ausência.
O motivo é que existe um mecanismo chamado "mecanismo de ação instantânea*".

O "mecanismo de ação instantânea" é um mecanismo que faz contato e libera o contato rapidamente com um "estalo" por meio de uma mola de lâmina ao ligar e desligar, e um microinterruptor é definido como um interruptor com esse mecanismo. (Veja o vídeo)

Esse mecanismo de ação instantânea gera histerese*, e a reprodutibilidade do tempo de operação da chave não é estável, o que significa que a repetibilidade é baixa. Portanto, a ação instantânea em si é eficaz para prolongar a vida útil do contato, mas atua na direção de diminuir a precisão.

*Contexto da criação do "mecanismo de ação instantânea"... No passado, a principal fonte de alimentação era a corrente alternada de 100 V, e uma alta tensão fluía pelos contatos. Assim, surgiu uma estrutura chamada "ação instantânea" para evitar a soldagem ou corrosão galvânica dos contatos, através do contato e liberação rápidos. *O que é histerese? É a distância entre o ponto em que o atuador se move pela primeira vez a partir da posição livre, quando pressionado, e o ponto em que ele se move pela primeira vez ao retornar.

4 pontos para a seleção do interruptor

Desde a fase de projeto, é importante estimar rigorosamente as condições de utilização do switch.
Evitar problemas antes que eles ocorram leva à redução dos custos futuros de manutenção e assistência pós-venda, além de aumentar a satisfação do cliente.

Abaixo estão quatro pontos a serem considerados na hora da seleção:

• Qual o nível de precisão necessário?
  Verifique se a precisão da detecção de presença/ausência é suficiente ou se é necessária uma reprodutibilidade rigorosa.
  
• A durabilidade e a confiabilidade são adequadas?
  " Com que frequência ele liga e desliga? "
  " O interruptor estará sujeito a vibrações ou impactos fortes? "
  " O próprio interruptor não funciona como um limitador? "
  Dependendo da frequência de uso do dispositivo e da quantidade de vezes que o interruptor é acionado, o interruptor a ser selecionado pode mudar.
  
• São previstos ambientes que podem causar mau funcionamento dos interruptores, como água, óleo e poeira?
  Leve em consideração o local onde o dispositivo será instalado e o ambiente em que o interruptor será utilizado. Se houver fatores ambientais específicos, como umidade, óleo, poeira, altas ou baixas temperaturas, é necessário selecionar um interruptor à prova d'água e resistente às intempéries.

• Qual seria o alcance do impacto na improvável hipótese de falha do interruptor?
  Leve em consideração a vida útil esperada do dispositivo, a frequência de manutenção e os requisitos de segurança do dispositivo.
  

Então, que outras opções existem além dos microinterruptores?
Explicaremos os "interruptores de toque de posicionamento de precisão" da METROL, que são diferentes dos microinterruptores.

Quais são os 5 motivos para escolher "interruptores de toque com posicionamento de precisão"?

Os "interruptores de toque de posicionamento de precisão" da METROL foram desenvolvidos com base no conceito de design de um interruptor de contato de alta durabilidade, versátil e que pode ser usado em diversas instalações, realizando detecção de alta precisão mesmo em ambientes adversos.
Suas aplicações são semelhantes às de microinterruptores e interruptores de limite, mas o conceito de desenvolvimento é significativamente diferente do de "detecção de presença/ausência".

Explicaremos os cinco motivos pelos quais os interruptores de posicionamento por toque são escolhidos.

Motivo 1: O posicionamento preciso é possível em vez da detecção de presença/ausência.

Os interruptores táteis de posicionamento de Precisão apresentam alta repetibilidade de ±0,5 μm a ±10 μm.
Como não há histerese, o posicionamento é possível com maior repetibilidade do que a detecção de presença/ausência.

Diferentemente dos microinterruptores, um dos motivos de sua alta precisão é a ausência de um mecanismo de acionamento instantâneo.
A combinação dessas informações com as coordenadas das máquinas, instalações e dispositivos permite um posicionamento e medição de alta precisão, na ordem de micrômetros.

Motivo 2: Vida longa

Testes de resistência de longo prazo são conduzidos utilizando equipamentos de teste de resistência dedicados a interruptores sensíveis ao toque para confirmar a precisão. (Veja o vídeo)
Dependendo da série, garantimos uma vida útil de precisão de 1.000.000 de vezes para as séries curtas e 10.000.000 de vezes para as séries longas.

Motivo 3: Alta durabilidade

É tão impermeável e resistente à poeira que é utilizado dentro de máquinas-ferramenta que usam óleo de corte.
Diferentemente dos interruptores de plástico, a maioria deles é revestida com uma caixa de metal e possui classificação IP67 (resistência à água, óleo, poeira, etc.).
Para switches com IP67 ou superior, um teste de impermeabilidade é realizado antes do envio.

Motivo 4: Não é necessário cão para a operação.

Não requer um dispositivo como um interruptor de limite, o que torna a máquina menor e reduz as horas de trabalho na montagem.

Motivo 5: Produção 100% nacional, fácil personalização

Todas as séries são planejadas, projetadas e fabricadas em nossa fábrica em Tóquio, e muitos interruptores podem ser personalizados e feitos sob encomenda de acordo com padrões como formato, material, força de contato e comprimento do cabo.

Interruptores de toque de posicionamento Precisão [Casos de introdução]

Diversos interruptores táteis de posicionamento preciso foram introduzidos em aplicações como:

• Chaves de retorno à origem de Alta precisão para mesas e estágios XY (fresadoras, impressoras 3D, montadoras de chips, etc.)
• Posicionamento onde a precisão é necessária
• Posicionamento de Origem para bicos dispensadores
• Posicionamento de Origem para ferramentas de pequeno diâmetro
• Confirmação de adesão de gabaritos e moldes
• Compensação de deslocamento térmico de instalações
• Mecanismo de paralelização para robôs cirúrgicos médicos

Contexto da criação do interruptor tátil de posicionamento de precisão

O desenvolvimento do "interruptor de posicionamento de precisão" foi motivado pela crescente necessidade de dispositivos de fixação para equipamentos automáticos e sensores de alta precisão que determinam a origem dos estágios.

Quando os equipamentos automáticos e as máquinas-ferramenta CNC começaram a se difundir rapidamente, havia poucos sensores adequados para detecção com precisão micrométrica, e, em vez disso, eram usados ​​microinterruptores e sensores de proximidade de baixo custo.

Como os microinterruptores são destinados principalmente à "detecção de presença/ausência", aplicações com precisão micrométrica exigem julgamento cuidadoso.
Como resultado, ocorreram problemas de detecção errônea e de durabilidade, e o "interruptor de posicionamento de precisão" surgiu como um produto para atender a essas necessidades.

Interruptor tátil de posicionamento Precisão : Introdução da série 6

Temos uma ampla linha de interruptores de toque de posicionamento preciso, mas gostaríamos de apresentar a série Six, nossa campeã de vendas.

[Série PT] Avaliação de usuários que adotaram 👤“Com uma ampla variedade de tamanhos, estamos satisfeitos com o prazo de entrega e o preço.” 👤“Para assentos. Detecção precisa e confiável. Ideal para espaços pequenos e apertados.” 👤“Usado para medir o empuxo de nossas máquinas. Adotamos este produto ultracompacto para uso em espaços estreitos.” Clique aqui para ver as avaliações dos compradores

[Série MT] Avaliação de usuários que adotaram 👤"Havia um problema na linha de produção que parava devido a mau funcionamento, então instalamos este produto para reduzir erros de julgamento." 👤"Antes, medíamos o comprimento de uma peça com um sensor de comprimento lateral e distinguíamos diferentes tipos. Este produto é do tipo ON/OFF, mas permite o uso de múltiplos itens, resultando em redução de custos. Além disso, funciona de forma estável mesmo em ambientes adversos." Clique aqui para ler as avaliações dos compradores

[Série BP] Avaliação de usuários que adotaram 👤"É conveniente porque você pode acioná-lo de qualquer direção." 👤"É usado para confirmar o retorno do núcleo deslizante do molde. O êmbolo de esfera e o interruptor de limite eram instalados separadamente, mas este é suficiente e você não precisa se preocupar com a posição do interruptor de limite na abertura estreita." 👤"Com os interruptores de limite, temos que ter cuidado com a direção de entrada, mas esta estrutura foi útil porque os interruptores convencionais quebrariam se entrassem de várias direções." 👤"Usamos como um eliminador de folga para rolamentos de produtos. Achamos que é um produto ideal que possui as funções de êmbolo de esfera e interruptor em um corpo compacto." Clique aqui para ver as avaliações dos compradores

[Série CS] Avaliação de usuários que adotaram 👤"Alta resolução e confiabilidade" 👤"Usado para detecção do ponto final móvel do dispositivo. O ponto final está em um ambiente no qual muda ligeiramente devido ao ambiente externo, mas o sensor de toque consegue detectar o contato da peça de trabalho de forma confiável. Além disso, é barato." 👤"Mesmo em áreas onde nos preocupamos com o mínimo desalinhamento posicional da peça de trabalho, a resolução e a repetibilidade são altas e excelentes. Parece ser confiável para uso a longo prazo de 10 milhões de vezes." Clique aqui para ver as avaliações dos compradores

Resumo da série de interruptores de posicionamento de precisão

A série apresentada até agora é apenas uma parte, e existem muitas outras variações.
Se as especificações e condições de uso forem fixas, você pode refinar a busca usando o botão abaixo.

Vantagens dos microinterruptores e interruptores de limite

As vantagens dos microinterruptores são, sobretudo, a facilidade de uso, a disponibilidade e o baixo custo.
Nem todos os produtos exigem precisão em nível micrométrico e durabilidade extrema.

Não há necessidade de interruptores de toque de precisão excessivamente sofisticados para detecção de presença/ausência de ratos e eletrodomésticos.
Se o custo total aumentar, não se pode afirmar que o projeto do produto atende às necessidades do usuário.
É necessário selecionar o interruptor ideal, com o item certo no lugar certo, independentemente de a prioridade ser o preço ou a precisão e a usabilidade.

Resumo: Pontos a ter em conta ao selecionar um interruptor

Como você pode ver pelos três riscos que são frequentemente ignorados,
・Quando o interruptor da porta do eletrodoméstico quebra
・Quando uma porta com dispositivo de segurança de uma fábrica que custa dezenas de milhões de ienes é arrombada
O alcance do impacto e a urgência são incomparáveis.

Se a fábrica parar de funcionar, as atividades de produção também pararão.
É importante determinar se este é um caso aceitável para bens de consumo em geral, ou se é um produto industrial que exige confiabilidade profissional.

Na fase de projeto, após considerar quais são os fatores de custo a longo prazo dos switches a serem adotados, é importante selecionar dentre as opções apropriadas sem se deixar confundir pelo custo inicial.

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Você pode comprar aqui.

Site da Metrol Direct Shopping EC [interruptor tátil]

misumi.com

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Nossos engenheiros responderão a quaisquer perguntas sobre métodos de uso do produto ou solicitações de personalização.
Podemos oferecer o melhor suporte se pudermos fornecer detalhes sobre a aplicação, o ambiente de utilização e o tipo de peças que serão detectadas.

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