Công tắc hành trình là gì? Nguyên tắc hoạt động và phân loại công tắc

Công tắc hành trình được ứng dụng khá phổ biến và rộng rãi trong hầu hết các hoạt động sản xuất công nghiệp và nghiên cứu cũng như mạch điện của nhiều loại thiết bị. Người ta sử dụng nó nhằm đảm bảo an toàn về mặt điện học, giúp các thiết bị và máy móc hoạt động tốt hơn. Với bài viết sau, Tổng Kho Valve sẽ giúp bạn tìm hiểu chính xác công tắc này là gì.

1. Công tắc hành trình là gì?

Công tắc hành trình là cảm biến cho biết khi nào một bộ phận có chạm vào nó hay không. Chúng được sử dụng để ngăn các cơ chế di chuyển quá xa theo một hướng cụ thể hoặc nếu bạn va phải thứ gì đó khi công tắc được lắp đặt ở bên ngoài. Họ thực hiện hoạt động này bằng cách gửi tín hiệu đến bộ điều khiển động cơ hoặc roboRIO và báo rằng nó đã đi được quãng đường tối đa.

Không có gì đặc biệt về 1 công tắc khiến nó trở thành công tắc hành trình. Bất kỳ loại công tắc nào cũng được, miễn là nó có thể tự đặt lại công tắc khi không có gì chạm vào nó. Ví dụ như công tắc đèn sẽ không hoạt động tốt như công tắc hành trình vì nó không tự động bật lại theo cách này hay cách khác.

Thường được sử dụng làm công tắc hành trình là các công tắc siêu nhỏ. Vì chúng có cài đặt Mở thông thường và Đóng thông thường. Tuy nhiên, kích thước nhỏ đó khiến chúng dễ bị hỏng. Chúng cũng yêu cầu cơ chế tiếp xúc trực tiếp. Điều này có thể gây ra vị trí khó khăn trong một vật thể quay như cánh tay. Đối với các cơ chế tiên tiến hơn này, công tắc công nghiệp có thể hữu ích vì chúng có thể hoạt động với nhiều chuyển động đa dạng.

2. Nguyên tắc vận hành của công tắc hành trình

Nguyên tắc hoạt động của công tắc hành trình khá đơn giản, nó không thể thiếu trong một loạt các hoạt động cơ khí công nghiệp và thương mại. Công dụng cơ bản nhất của nó là làm chậm, dừng, khởi động hoặc tăng tốc hoạt động. Bạn có thể tích hợp công tắc vào một loạt các ứng dụng cơ điện khác nhau, từ cửa nhà để xe dân dụng đến xử lý vật liệu trong kho bãi và phân phối.

3. Công tắc hành trình dùng để làm gì?

Công tắc hành trình là thiết bị cực kỳ phổ biến được sử dụng để giải quyết vô số vấn đề trong đóng gói, sản xuất, điều khiển động cơ, an toàn và các ứng dụng tiêu dùng. Trong các ứng dụng này, chúng có thể được sử dụng để phát hiện sự hiện diện hay vắng mặt, tốc độ, vị trí, phạm vi chuyển động và giới hạn hành trình, cũng như đếm các đối tượng hoặc sự kiện rời rạc và ngắt mạch. Các ứng dụng điển hình bao gồm:

• Dừng một chiều dài của thanh hoặc lưới tại điểm cắt chính xác
• Làm chậm cánh cửa chặn đang đóng nhanh trước khi nó rơi xuống sàn
• Chuyển đổi hệ thống tải khi pallet đã tải đạt đến mức đã đặt
• Dừng máy giặt khi độ tải trọng không cân bằng

4. Dây công tắc hành trình là gì?

Các công tắc hành trình thường cần hai dây. Một cho mặt tiếp xúc và một cho tín hiệu. Trên công tắc, nhìn chung sẽ có 3 đầu nối. Mở thường (NO), Đóng thường (NC) và tiếp xúc. Vị trí Mở có nghĩa là công tắc thường ở vị trí không được nhấn hoặc không được kích hoạt. Khi có thứ gì đó nhấn vào công tắc, nó sẽ gửi tín hiệu trở lại bộ điều khiển động cơ hay roboRIO thông báo rằng nó đã bị vấp. Thông thường vị trí Đóng thì ngược lại. Người ta sẽ kết nối dây trắng hoặc vàng của cáp PWM với NO hoặc NC tùy thuộc vào ứng dụng và dây đen hoặc nâu với mặt tiếp xúc.

Công tắc hành trình công nghiệp đôi khi có 4 tiếp điểm. 2 NO và 2 NC để cho phép giới hạn đa hướng. Tức là theo chiều kim đồng hồ và ngược chiều kim đồng hồ. Đảm bảo đấu dây đúng phía nếu không công tắc có thể không bị vấp.

5. Kết nối công tắc với roboRIO

Để nối với roboRIO, bạn có thể sử dụng cáp PWM bình thường. Bạn có thể hàn dây trực tiếp với công tắc. Tuy nhiên một số đầu nối nhất định như các đầu nối andymark sẽ cho phép bạn tạo dây kết nối nhanh. Lời khuyên là nên hàn vì các dây nhỏ khó có thể uốn tốt và các đầu nối có thể bị rút ra. Nhưng bạn cũng nên sử dụng các đầu nối vì có thể rút phích cắm nếu cần thay đổi.

Sau khi tạo dây, hãy kết nối nó với đúng cổng trên công tắc (NC hoặc NO). Đầu kia của công tắc sẽ chuyển đến cổng DIO hoặc Digital In / Out trên roboRIO.

6. Kết nối công tắc hành trình với Talon SRX

Cách dễ nhất để kết nối công tắc hành trình với Talon SRX là thông qua bảng đột phá. Được liên kết là bảng đột phá bộ mã hóa, nhưng bảng đột phá tương tự cũng sẽ hoạt động. Về mặt lý thuyết, bạn có thể hàn trực tiếp vào chân SRX nhưng nó không được khuyến khích.

Nếu bạn không muốn mua bảng đột phá, bạn có thể sử dụng phương pháp roboRIO. Lời khuyên đưa ra là nên kết nối trực tiếp với SRX vì nó có tương tác ở cấp phần cứng và sẽ phản hồi nhanh hơn.

7. Phân loại công tắc hành trình theo chuyển động

Công tắc hành trình chủ yếu được phân loại theo loại chuyển động mà chúng giới hạn hoặc kiểm soát.

7.1. Công tắc quay

Đây là loại công tắc hoạt động nhờ trục quay. Sau khi trục đạt đến một số vòng quay hoặc một góc đã đặt, công tắc sẽ tự động kích hoạt. Trục có thể được nhìn thấy kéo dài qua phía trước và phía sau của thiết bị, trong khi các bánh răng trên cùng chịu trách nhiệm điều khiển máy móc kèm theo khi chuyển đổi.

7.2. Công tắc tuyến tính

Đây là công tắc phát hiện và được kích hoạt bằng chuyển động tuyến tính. Chúng thường được sử dụng cùng với thiết bị truyền động tuyến tính.

8. Phân loại công tắc hành trình theo kết cấu

8.1. Công tắc điện cơ

Công tắc cơ điện sử dụng cánh tay, đòn bẩy, núm vặn, pít tông hoặc các cơ cấu truyền động khác tiếp xúc vật lý với một vật thể khác. Khi đối tượng tiếp xúc với thiết bị truyền động, các tiếp điểm của công tắc hành trình sẽ tạo hoặc ngắt kết nối tùy thuộc vào hướng tiếp xúc của công tắc.

Do tính chất vật lý của hoạt động, công tắc cơ học có thể bị mài mòn nhưng thường được sản xuất như một thiết bị cực kỳ chắc chắn để bù đắp lại điều đó. Các ưu điểm khác bao gồm khả năng chuyển mạch dòng điện cao (thường lên đến 10A), khả năng phục hồi môi trường tuyệt vời và chi phí thấp. Tuy nhiên, công tắc cơ học có thể bị hạn chế do phải tiếp xúc vật lý với vật thể.

8.2. Công tắc trạng thái rắn

Công tắc hành trình trạng thái rắn không chứa bộ phận chuyển động. Chúng phát hiện các đối tượng bằng cảm biến quang học hoặc thiết bị điện tử khác và chuyển đổi bằng cách sử dụng các thành phần trạng thái rắn như điện trở, tụ điện và bóng bán dẫn. Vì các thiết bị trạng thái rắn thường có tuổi thọ hoạt động lâu hơn các loại cơ điện nên chúng cũng đắt hơn.

9. Lời kết

Như vậy, công tắc hành trình là một trong những phát minh mang tính ứng dụng cao trong cuộc sống cũng như công nghiệp sản xuất. Hy vọng với bài viết trên từ Tổng Kho Valve, bạn đọc đã có cho mình những thông tin bổ ích về loại công tắc này.