Immaginate un prodotto trasportato su un nastro trasportatore che in qualche modo esce dalla sua sede. La mancanza di un finecorsa sul bordo del nastro per arrestare il processo potrebbe causare danni al prodotto e alle attrezzature o rappresentare un rischio per la sicurezza dell'operatore e dell'impianto. Questo è il rischio che corrono i sistemi di controllo delle macchine con parti meccaniche in movimento. Discuteremo i diversi tipi di interruttori di fine corsa e il loro ruolo fondamentale in molti ambiti, tra cui la
sicurezza e la meccanica. La necessità degli interruttori di fine corsa è stata identificata oltre 100 anni fa. Il primo "interruttore automatico per trasformatori" è stato brevettato nel 1906 ed è essenzialmente identico a molti interruttori di fine corsa moderni ancora in uso oggi. Esiste un'ampia gamma di utilizzi necessari per gli interruttori di fine corsa. Gli interruttori di fine corsa si trovano negli utensili elettrici e nei prodotti di consumo. Una motosega ha un interruttore di fine corsa che blocca il movimento della lama non appena la mano dell'operatore non tiene più premuto l'interruttore di accensione. Allo stesso modo, un interruttore di fine corsa su una
porta da garage elettrica arresta il motore quando la porta raggiunge la
- posizione di
- completa apertura
- o chiusura. I componenti
- degli
- interruttori di fine
- corsa variano principalmente in base a 6
specifiche: Tipo
di attuatore Dimensioni Requisiti ambientali Materiali Specifiche elettriche Configurazione della presa/del montaggio Tipo di attuatore Sistemi di controllo Tutti gli interruttori di finecorsa meccanici dispongono di un meccanismo fisico che risponde al movimento per inviare il comando elettrico di arresto della macchina. Il tipo più semplice è un attuatore a pistone, in cui la pressione del pistone sporgente per una distanza di corsa specificata separa un contatto elettrico per spegnere la macchina (al contrario, il movimento del pistone potrebbe anche creare un collegamento elettrico che attiva una misura di sicurezza). Esistono molti tipi di movimento da rilevare per motivi di sicurezza, quindi esistono molti tipi di attuatori oltre al comune tipo a pistone. Questi includono tipi rotanti, a cerniera, a rotolamento e a leva. Altri meccanismi di attuatori si applicano a qualsiasi tipo di movimento immaginabile ed è importante abbinare il tipo di movimento al tipo
di attuatore.
Per scegliere l'attuatore migliore è necessaria una conoscenza approfondita di tutti i possibili movimenti della macchina. In questi casi, è possibile utilizzare interruttori di finecorsa di dimensioni miniaturizzate. Interruttori di finecorsa di dimensioni maggiori sono possibili in applicazioni con macchinari di grandi dimensioni, come quelli utilizzati nell'industria mineraria, agricola, energetica, edile e dei trasporti. Spesso in queste applicazioni è necessario un interruttore di finecorsa più grande per garantire la robustezza meccanica in risposta al movimento di parti più grandi e pesanti. Un'altra dimensione importante è la distanza di corsa dell'attuatore. Questa dipende dall'ampiezza dello spazio di movimento rilevato o dalla variabilità delle dimensioni delle parti. La precisione dell'integrazione dell'interruttore di finecorsa nel sistema di controllo della macchina è un altro fattore che definisce le specifiche della distanza di corsa. Requisiti ambientali Una considerazione fondamentale nella progettazione degli interruttori di finecorsa è l'ambiente in cui operano. In presenza di
contaminazione significativa (sporco,
sabbia, particolato, ecc.), è necessaria una tenuta ermetica attorno al meccanismo dell'interruttore. Altre considerazioni ambientali includono l'intervallo di temperatura di esercizio, l'intervallo di temperatura di stoccaggio, l'umidità, gli urti e le vibrazioni. Una fabbrica high-tech avrebbe requisiti diversi per questi fattori rispetto, ad esempio, a una piattaforma petrolifera. Esistono tipicamente famiglie di interruttori di fine corsa progettati per diversi set di requisiti applicativi ambientali, con caratteristiche che mitigano le sfide di applicazioni specifiche. Le opzioni includono un design più robusto, materiali più resistenti, finiture superficiali speciali in ambienti corrosivi o montaggio rinforzato. Materiali Anche le specifiche dei materiali per gli interruttori di finecorsa sono tipicamente influenzate dall'applicazione. Le considerazioni includono la
resistenza
alla corrosione e l'intervallo di temperatura di esercizio. Per determinare l'interruttore di finecorsa corretto, è necessario considerare i materiali di tre componenti principali: il contatto metallico all'interno di un interruttore, le parti mobili dei meccanismi e l'alloggiamento e le custodie. I materiali più comunemente utilizzati nel contatto metallico all'interno di un finecorsa sono: Per le parti mobili dei meccanismi
di azionamento, il rame-berillio è una lega comune grazie alla sua conduttività e al suo
- contatto metallico. Uno svantaggio è che l'oro è relativamente morbido, quindi può deformarsi o aderire sotto carichi elevati. Leghe d'oro: l'oro-argento o il platino-oro-argento possono essere utilizzati per carichi maggiori.
- Argento: può essere un'opzione interessante grazie alla sua maggiore conduttività
- elettrica e termica. Leghe d'argento: con nichel, indio o stagno sono utilizzate dove è necessaria resistenza
- all'arco elettrico e alla saldatura. Specifiche elettriche Gli interruttori di finecorsa sono componenti
elettromeccanici, pertanto sono
necessarie specifiche elettriche. La specifica principale è un limite di corrente, determinato dai materiali e dalle dimensioni dei contatti che trasportano la corrente. Questo limite definisce come l'interruttore di finecorsa viene implementato nel sistema elettrico della macchina. Configurazione della presa/del montaggio Esistono molti tipi di attuatori e
una varietà quasi illimitata di prese e
configurazioni di montaggio per gli interruttori di finecorsa. Possono essere montati in superficie (cioè a filo con la superficie della macchina) o lateralmente, a seconda della geometria del sistema. L'attuatore può anche essere verticale o orizzontale rispetto al montaggio. I fori di montaggio per il fissaggio con viti devono essere compatibili con la macchina su cui viene fissato. Il contenitore che ospita l'interruttore di finecorsa può essere aperto in modo da poter essere cablato dall'utente, oppure può essere "pre-cablato" e riempito con resina epossidica per garantire la stabilità del cablaggio. Riepilogo L'interruttore di finecorsa meccanico di base è utilizzato negli strumenti
comuni e
nei prodotti di consumo che utilizziamo quotidianamente. È anche una caratteristica di sicurezza essenziale nei sistemi di controllo delle macchine. Quando una parte della macchina raggiunge un punto non sicuro, il movimento della macchina viene arrestato. Innanzitutto è necessario determinare il tipo di interruttore di finecorsa necessario per la propria applicazione. Quale tipo di movimento e azione si desidera che l'interruttore influenzi? Una volta stabilito questo, determinare quali altre specifiche sono necessarie per ottenere l'interruttore di finecorsa giusto per la propria applicazione. I nostri ingegneri laureati possono anche aiutare nel processo di selezione.
Pinze Introduzione alle pinze
