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限動開關

Limitswitch_Apparatus_TG_TW_3_1
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使用注意事項
  • 使用開關時
  • 實際使用開關時,可能會發生無法預測的意外事故。
    所以需在可能的執行範圍內進行測試。
  • 在進行實機確認時,需要確認負載條件及使用環境和實際使用狀態相同。
  • 記載於型錄上各額定性能值,尤其沒有特別註明的部分,皆為下列條件的數值。
    電感負載:功率因數0.4以上(AC)、時間常數7ms以下(DC)。
    集總負載:發生為穩定電流10倍的突波電流。
    馬達負載:發生為穩定電流6倍的突波電流。
    (1) 環境溫度:+5~35℃
    (2) 環境濕度:40~70%RH
    註. 由於電感負載在直流迴路中容易成為問題,請務必熟知負載之時間常數(L/R)的值。

 

  • 機械性注意事項
    動作力、行程、接觸特性
  • 下圖表示動作力←→行程←→接點接觸力的相互關係。為獲得高可靠性,必須在適當的接觸力範圍內使用。使用常閉(NC)時,必須將操作體設定為使致動器返回自由位置。此外,使用常開(NO)時,標準請維持在動作後移動(OT)之標準值的70~100% (全體移動(TT)之60~80%)。
  • 行程若設定在動作位置(OP)或復歸位置(RP)附近,接觸力會不穩定,進而無法保持高可性。容易因振動或衝擊導致誤動作。此外,如為動作限度位置(TTP),會因操作體的慣性力造成致動器或開關本體受損,因此請在安裝板或操作體側進行行程調整。(參閱第 11 頁「●擋塊的設計」、第 12 頁「●利用擋塊移動量設定行程」,及「●擋塊的表面粗糙度」)
  • 下圖為動作力(接觸力)隨著行程增減而改變的代表性範例。
    設定在OP、RP附近是為不穩定的接觸力,無法保持高可靠性。
    且較不耐振或衝擊。

 

  • 若致動器常時在推入狀態下使用,會導致提早故障及復歸不良。
    此外,在使凸輪或擋塊於接觸開關的致動器(滾輪)狀態下移動時,滾輪或滾輪軸的磨損量會隨著移動距離增長而變大,因此請定期檢查及更換。

選擇時的機械性條件
  • 務必根據操作方式來選擇致動器。(參閱第9頁)
  • 請確認操作速度、操作頻率。
  1. 當操作速度非常緩慢時,接點切換將變的不穩定,可能成為接觸不良或熔接等的發生原因。
  2. 進行快速操作時,可能因衝擊性動作導致損壞,或因操作頻率過高,導致接點可能無法跟隨切換。因此操作時請勿超過規定頻率。
  • 請勿對致動器施加過度力量。否則可能造成損壞及滑動不良。
  • 行程設定請於各機種的正常區域範圍內使用。若未在正常區域範圍內使用,可能使開關損壞。

  • 電氣性注意事項

選擇時的電氣性條件

  • 由於AC與DC在開關容量存在顯著差異,請於額定範圍內使用。DC時的控制容量極度低下。主要是因為沒有如AC般的零點(電流零交叉點),因此一但發生電弧便很難消除,導致電弧時間變長。此外也因為電流方向固定,造成接點轉移,讓表面凹凸成為接點無法開離的原因。
  • 包含感應時將產生反向電壓,且電壓越高則能量越大,增加接點的消耗、移轉。請於額定條件內使用。
  • 微小電壓、電流時請使用微小負載。一般用的銀接點將使接觸可靠性變低。

  • 關於接點保護電路
    為提高接點壽命、防止雜音、以及減少因電弧而產生的碳化物與硝酸,請使用接點保護電路。但是,如未正確使用將造成反效果。
    以下為接點保護電路的代表範例。此外,在高濕度氣體下將使NOx從負載(如開關電感負載時)的電弧生成,並與水結合產生硝酸(HNO3),成為腐蝕內部金屬並造成動作障礙的原因。於使用頻度高且發生電弧的電路條件下操作,請按照下表指示使用接點保護電路。
    此外,使用接點保護電路(突波抑制器)時,負載的動作時間將多少產生延遲。請留意。

 

  • 使用於微小負載型
    若使用普通負載用開關來開關微小負載電路,將造成接觸不良。請參照右圖,於使用區域的範圍內活用開關。
    另外,開關時發生突波電流等負載時,即使微小負載型是用於右圖區域,也會成為嚴重耗損接點、縮短使用壽命的原因。請視需要插入接點保護電路。最小適用負載以N水準為參考值。此為信賴水準60% (λ60)時的故障水準等級。(JIS C5003)λ60=0.5×10-60/次表示在可靠水準60%時,推算會達到 次以下的故障率。

 

 

  •  關於連接方式
  • 請勿將異極、異種的電源連接至同一個開關的接點。
 
  • 電路設定時請避免在接點間產生電位差。
    (可能造成混觸熔接。)
 
  • 就算發生異常時,也不要使用會讓電路短路的電路。
    (會造成導電部熔斷。)
  • 應用於開關的電子電路(低電壓/低電流)。
  1. 當接點發生跳震、震顫並成為問題時,請採取以下對策。
    (a)插入積分電路。
    (b)跳震、震顫所造成的脈衝,設於負載的雜訊容忍限度以下。
  2. 特別是在這個要求高接觸可靠性的領域,並不適宜採用過去一直使用的銀接點。請使用鍍金(貼金)接點。
  3. 安全上考量,緊急停止用開關請使用附有直接開路動作機構的NC接點。
  • 為預防電路短路造成開關損壞,請以遮斷電流值為額定電流1.5~2倍之瞬斷型保險絲串聯連接開關。以EN認證額定規格使用時,請使用符合IEC60269標準之10A保險絲gI型或gG型。

  • 使用環境
  • 請勿在具有引燃性、爆炸性氣體的場所單獨使用開關。
    開關動作中可能發生電弧或高溫,導致引燃氣體或造成氣爆。
  • 開關非防水密封構造時,於油、水飛濺或塵埃堆積處應加設護蓋使用,以免飛沫直接噴濺。

 

  • 限動開關的開關材質可能因於室外或因特殊切削油產生變質或劣化,請於選擇機種前洽詢。
  • 請將開關安裝在不會直接接觸到加工碎屑或灰塵的位置。
    同時也必須保護致動器、開關本體不受切削碎屑或泥狀物質堆積之影響。

 

  • 請勿於存在熱水(+60℃ 以上)或水蒸氣可及之處使用。
  • 請勿於超出規格之溫度、大氣條件下使用開關。
    不同機種的允許環境溫度有異。(請確認本文中的規格內容。)
    如果溫度急遽升高,將因熱衝擊致生開關變形,導致故障。

 

  • 開關安裝場所如果為容易因操作人員疏失發生誤動作或成為災害誘因者,請加設護蓋。

 

  • 在開關連續承受振動、衝擊的狀態下,隨著摩耗粉產生,可能成為接點接觸障礙或動作不良、影響壽命等之原因。此外,過大的振動、衝擊會造成接點誤動作或破損,請安裝在不受振動、衝擊影響的位置與不會共振的方向。
  • 銀接點若長期使用頻率較低或微小負載時,產生於接點表面的硫化物薄膜將無法被破壞,導致接點接觸不良。此時請改用鍍金接點或用於微小負載的開關。
  • 硫化氣體(H2S、SO2)、氨氣(NH3)、硝酸氣體(HNO3)、氯化氣體(Cl2)等強腐蝕性氣體或高溫高濕環境,將導致接點接觸不良或因腐蝕導致功能障礙,請勿使用。
  • 因為開關有接點,環境中如果存在矽氣,電弧能量會在接點上堆積二氧化矽(SiO2),可能造成接觸障礙。開關四周存在矽油、矽填充劑、矽電線等矽產品時,請以接點保護電路抑制電弧,並去除矽氣發生來源。

  • 關於定期檢查及定期更換
  • 零組件可能會因在長時間按壓,及開關頻率較少(1次以下/天基準)下劣化,造成復歸不良。使用前請進行確認,並定期檢查。
  • 開關的壽命除了記載於性能欄之機械壽命與電氣壽命,也包含其他受使用環境影響而劣化的各部位(特別是橡膠類、樹脂類的劣化與金屬部位的腐蝕等)之壽命。請定期檢查及更換以防範於未然。
  • 沒有長期間設定的ON/OFF 時,可能會因接點氧化,使接觸可靠性下降。可能會因導通不良造成事故。
  • 請將開關安裝牢固,並安裝於容易檢查、更換的乾淨場所。檢修及維護較困難的場所或陰暗處,附加動作指示燈較為便利。

 

  • 開關的保管
  • 請避免將開關存放在飄散有害氣體(H2S、SO2、NH3、HNO3、Cl2等)、灰塵或高溫潮濕的環境下。
  • 保管期間達3個月以上者,請檢查後再使用。

  • 耐候、耐寒、耐熱規格
    本類型採用矽橡膠,提升了耐候、耐寒、耐熱性,但矽橡膠有時會產生矽氣。(常溫下就會產生了,高溫環境的產生量會增加)此氣體會與電弧能量反應,生成二氧化矽(SiO2)。
    若二氧化矽(SiO2)堆積在接點,可能會引發接觸不良,造成機器故障。
    使用時,請務必評估實際使用條件(包含環境和動作次數),確認性能上無問題後再行使用。

  • 於室外使用
  • 在可能暴露於泥水、粉塵的場所,請使用機械部位經密封,有橡膠保護蓋的限動開關。
  • 橡膠材質可能會因受臭氧劣化等影響而劣化。
    請選用使用耐候性佳的橡膠材質(氯丁二烯,矽,氟系)的產品。
  • 導線及纜線的端末於機體端的處理,由於雨水可能會因為導線線料部位與皮膜內的毛細管現象而滲透,請防止端子盒內的配線等沾染到雨水。
  • 在室外使用限動開關時,限動開關的鐵製零組件(螺絲類、柱塞等)可能會遭受腐蝕。
    此外,關於特定機種。耐候型已成為系列,請參考選購。
    (WL-□P1型、D4C-□P型)
  • 室外係指立體停車塔等日曬雨淋的環境,腐蝕性氣體或會受鹽害的環境除外。此外,結冰可能會導致復歸不良或無法滿足規格。

  • 操作
  • 為避免讓開關的致動器承受激烈的突返(Snapback)、衝擊,操作時請顧慮到操作體(凸輪、擋塊等)。以相對較快的動作操作開關時,必須使用可充分激磁繼電器與閥、保持行程較長之凸輪與擋塊。
  • 動作方式、凸輪與擋塊形狀、頻率、動作後移動(OT)等,會對壽命、精確度產生極大影響。因此,凸輪與擋塊請採用平滑的形狀。

 

  • 不論是旋轉運動、直線運動,都請設定讓開關的致動器承受正常的荷重。
    如下圖,當擋塊碰到手柄時,亦會造成動作位置不穩定。

 

  • 使用時請避免開關的致動器承受不平均的重量,也避免發生局部磨耗。

 

  • 開關的致動器(滾輪)承受斜向荷重時,可能造成致動器及旋轉軸變形、折損,請讓其垂直碰觸擋塊。

 

  • 致動器請設定勿超過動作後移動(OT)。動作後移動(OT)超出限制時,可能造成故障。安裝時之調整請仔細考量全體操作的動作。

 

  • 動作後移動(OT)過大時,可能造成提早故障。因此,安裝時必須調整,對於操作體預定的工程也請充分檢討。

 

  • PIN 按鈕型安裝完成後必須加以調整,讓按鈕行程和操作體行程保持在同一條垂直線上。

 

  • 請配合致動器的特性操作及使用開關。如為滾輪手臂手柄型,請勿朝下圖的箭頭方向使用。

 

  • 請勿因加工致動器而變更動作位置。
  • 若使用可調式手柄等較長的手柄,容易產生抖動現象,建議採取以下因應對策。
  1. 將擋塊後端的角度設為滑順的15~30°,或結合2次曲線使用。
  2. 變更迴路,設定不要偵測誤動作訊號。
  3. 請使用可單邊動作的開關。
    (或者請設定為單邊動作使用。)
  • 斜面柱塞型時,請使用操作體的寬度比柱塞寬度更廣的物體。

 

  • 擋塊的設計
    擋塊的速度及角度與致動器的關係
    設計擋塊時,必須充分考量擋塊的速度及角度(φ)與致動器的形狀等之間的關係。
    此外,一般的擋塊角度在30~45°的範圍內,擋塊的操作速度(V)以0.5m/s以下為佳。

〈滾輪手柄型致動器〉
(1)擋塊未越過致動器時

 

(2)擋塊越過致動器時

 

〈柱塞型致動器〉
在擋塊越過致動器的情況下,前進方向與後退方向的形狀可設為相同,但必須避免致動器與擋塊急遽分離的形狀。

 

〈叉式手柄鎖定型致動器〉
註. 請將擋塊形狀設計為在致動器反轉時,也不會撞擊到另一方的滾輪手柄。

 

  • 利用擋塊移動量設定行程
  • 此處說明以擋塊的移動量設定限動開關行程的方法,而非以致動器角度設定。
    限動開關的適當行程如下。
    適當行程:以PT+{OT標準值×(0.7~1.0)}角度表示,為θ1+θ2。

 

  • 對應於適當行程的擋塊移動量以下列算式表示。擋塊移動量

 

  • 對應於適當行程,安裝基準位置至擋塊下表面的尺寸以下列算式表示。

 

  • 擋塊的表面粗糙度
    擋塊的表面粗糙度為▽▽▽▽ (6.3S)左右,淬火硬度以HV450左右為佳。
    此外,於致動器與擋塊的滑動部位塗佈潤滑油(二硫化鉬系),可望減少磨損,亦有利於順暢滑動。
    (限動開關的防滴型、多連式限動開關等)

  • 維修
    如要進行維修,設備使用者切勿自行維修,請聯絡(洽詢)設備(機械)製造商。

  • 其它
  • 開關密封部位材料的使用標準規格耐油性佳的丁腈橡膠(NBR)。根據使用環境的油與藥品種類會使這種橡膠產生膨脹、收縮等劣化情形,請於使用前確認。
  • 為提高接觸可靠性,請根據使用負載選用正確的開關。個別詳細說明請參閱「微小負載型注意事項」。
  • 安裝長手柄、長桿狀手柄等使用時,請將手柄朝下使用。
  • 請按照下述方式進行導線的配線作業。
  • 致動器部位使用的橡膠密封材料,可能隨著周圍的溫度降低而硬化。因此,使致動器經常處於按壓狀態,將使復歸遲緩,甚至可能無法復歸。在此種環境、用途使用時,請另行洽詢。