میکروسوئیچ در نوار نقاله چه کاربردی دارد؟
میکروسوئیچ
میکروسوئیچ یکی از اجزای مورد استفاده در پانل های کنترل ، به ویژه مدار کنترل است. نیازی به گفتن نیست که میکروسوئیچ در واقع کلیدی است که با حرکت یا فشار و ضربه تحریک می شود و وظیفه خاموش و روشن شدن مدار الکتریکی را دارد. از جمله کاربردهای میکروسوئیچ می توان به کنترل ایمنی آسانسورها ، شمارش معبر ، ماشین آلات برش سکه و برش ، لیفتراک ، کنترل نوار نقاله در کارخانه ها و ... اشاره کرد.
در واقع ، میکروسوئیچ نوعی کلید است. یک سوئیچ الکتریکی که با نیروی فیزیکی بسیار کمی تحریک می شود. این نوعی ابزار سوئیچینگ در صنعت برق است و کاربردهای بسیار متنوعی در صنعت برق دارد ، بنابراین ما از اجزایی که میکروسوئیچ هر روز استفاده می کند استفاده می کنیم. میکروسوئیچ ها در واقع سوئیچ های محدود کوچکتری هستند که با کمترین فشار کار می کنند. از میکرو سوئیچ ها برای قطع یا اتصال برق به مدارهای الکتریکی استفاده می شود.
میکرو سوئیچ ها در دو مدل مختلف صنعتی و خانگی طراحی ، تولید و به بازار عرضه می شوند. از نظر عملکرد تفاوتی بین آنها وجود ندارد اما عمر مفید میکروسوئیچ های صنعتی بیشتر از میکروسوئیچ های خانگی است و برای ساخت آنها باید استانداردهای فنی بیشتری رعایت شود. از ویژگیهای بارز میکروسوئیچ این است که حرکت نسبتاً کوچک دکمه محرک باعث ایجاد حرکتی نسبتاً بزرگ در اتصالات الکتریکی می شود که در سرعتهای بالا (صرف نظر از سرعت تحریک) اتفاق می افتد. میکروسوئیچ یکی از اجزای مورد استفاده در پانل های کنترل ، به ویژه مدار کنترل است.
نحوه کار میکروسوئیچ
یک میکرو سوئیچ که گاهی اوقات "کلید مینیاتور سریع (فنری)" نامیده می‌شود، یک نوع کلید با اتصال آنی و لحظه ای است که بطور گسترده در ابزار خودرو، صنعت و پزشکی بعنوان سنسور استفاده می شود. این سوئیچ به دلیل نام کمپانی Micro ، اولین شرکت سازنده ی این نوع کلید به صورت تجاری ؛ "میکرو" نام گرفت. محرک این سوئیچ ها اغلب دارای یک چرخ محوری در بالای یک دکمه ی فشاری است. این سوئیچ بطور گسترده ای در برنامه های سیستم کنترل از قبیل اتصالات سوئیچ های ایمنی در آسانسورها، دستگاه های فروش و غیره استفاده می شود.
ساختار داخلی و نحوه عملکرد میکروسوئیچ
ساختار داخلی میکروسوئیچ ها دقیقاً مثل یک پوش باتن دوبل است و معمولاً یک کنتاک NO (در حالت عادی باز) و یک کنتاکت NC (در حالت عادی بسته) دارند. میکروسوئیچ ها تماسی هستند اما قطعات مشابه، مانند سنسورهای مجاورتی القایی یا خازنی یا سنسورهای فوتو الکتریک بدون نیاز به تماس با جسم می توانند عملکردی مشابه میکروسوئیچ ها داشته باشند. البته میکروسوئیچ ها نسبت به سنسورهای مجاورتی قادر به تحمل جریان های بالاتر و فعالیت های مکانیکی سنگین تر هستند.
به طور کلی میکروسوئیچ متشکل از چهار جزء اصلی زیر است:
- اهرمی که هدف با آن برخورد می کند. هر میکروسوئیچ یک شاسی دارد که با برخورد جسم یا به عبارتی هدف با این شاسی، کنتاکت ها تغییر وضعیت خواهند داد.
- عملگر بخشی است که به اهرم متصل است و حرکت خطی، عمودی و یا دورانی اهرم را به تغییر وضعیت در کنتاکت ها تبدیل می کند.
- بدنه سوئیچ که شامل کنتاکت هاست و حالت آن توسط عملگر کنترل می شود.
- پایانه های الکتریکی که به کنتاکت های سوئیچ متصل شده و سیم ها را از طریق پیچ های پایانه به سوئیچ متصل می کنند.
انتخاب میکروسوئیچ مناسب مستلزم توجه به مشخصات مکانیکی و پارامترهای عملکرد دستگاههای مختلف و عواملی مانند اندازه ، نیروی کار ، روش نصب ، دقت و سرعت مورد نیاز است.
علاوه بر این ، درجه بندی الکتریکی میکروسوئیچ باید با سیستمی که قرار است کنترل کند مطابقت داشته باشد تا از خرابی ابزار جلوگیری شود.
میکروسوئیچ ها معمولاً بخشی از مدار فرمان هستند با یک ضربه کوچک ، آنها می توانند کنتاکتور را برای دستگاه های بزرگتر فعال یا غیرفعال کنند. البته برخی از میکروسوئیچ ها می توانند لامپ های کوچک یا موتورهای الکتریکی را نیز مستقیماً کنترل کنند.
کلید یا سوئیچ های آنالوگ
اساس هر سوئیچ مکانیکی از دو قطعه رسانا (فلزی) تشکیل شده است که با اتصال دو مدار و قطع اتصال آنها ، مدار قطع می شود. به این دو قسمت مخاطب گفته می شود. این قطعات باید در برابر خوردگی مقاوم باشند. این به این دلیل است که بیشتر فلزات به سادگی اکسید می شوند و کوچک می شوند و این باعث می شود کلید به درستی کار نکند. کنتاکت ها نه تنها باید رسانا و در برابر خوردگی مقاوم باشند ، بلکه باید از سختی کافی برای جلوگیری از سایش و مقاومت مکانیکی کافی برخوردار باشند.
در کلیدها ، علاوه بر مخاطبین ، معمولاً بخشی وجود دارد که در دسترس کاربر است و مخاطب را جابجا می کند. وجود این بخش از تماس مستقیم کاربر با مخاطب جلوگیری می کند. این بخش بسته به استفاده از کلید می تواند اشکال مختلفی داشته باشد.
اگر توان الکتریکی یا پتانسیل الکتریکی جریان عبوری از سوئیچ خیلی زیاد باشد ، هنگام روشن و خاموش شدن جریان ، قوس بین دو تماس برقرار می شود. این قوس در محل اتصال مخاطب گرمای زیادی ایجاد می کند و باعث ذوب شدن کمی آنها می شود. اثر مخرب ولتاژ بالا در ایجاد قوس الکتریکی حتی از تأثیر نیروی الکتریکی بیشتر است. البته این دقیقاً همان اتفاقی است که در هنگام اتصال کوتاه می افتد.
کاربردهای میکرو سوئیچ
میکروسوئیچ ها در موارد زیر به عنوان حسگر کاربرد دارند:
• کنترل ایمنی آسانسورها
• شمارش قطعات عبوری
• دستگاه های سکه ای
• بالابرها
• تشخیص انسداد در خط تولید
• کنترل نوار نقاله در کارخانه ها
• ماشین های برش
معمولاً هنگامی که یک ماشین یا بخشی از ماشین در حال حرکت است ، به اهرم عملکرد محرک سوئیچ برخورد می کند. میکروسوئیچ مدار کنترل الکتریکی اتومبیل را راه اندازی و فعال می کند.
میکروسوئیچ ها می توانند به عنوان دستگاه های آزمایشی برای مدارهای کنترل مغناطیسی مورد استفاده قرار گیرند و به آنها امکان کنترل ، شروع ، توقف ، کاهش سرعت یا شتاب را می دهند.
مزایا و معایب میکرو سوئیچ ها
میکروسوئیچ ها دارای چندین مزیت برای طراحی هستند که از جمله آن ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
1. از نظر طراحی مدار معمولاً ساده و سر راست هستند.
2. تقریباً در هر محیط صنعتی به خوبی کار می کنند.
3. دقت و تکرارپذیری بالایی دارند.
4. این قطعات مصرف برق کمی دارند و به اصطلاح کم مصرف هستند.
5. قابلیت سوئیچینگ بارهای القایی زیاد (High-Inductance Load) را دارند.
6. می توان از آن ها برای سوئیچینگ چندین بار استفاده کرد.
7. نصب آن ها ساده است.
8. مقاومت فیزیکی خوبی دارند و بنابراین در مکان های پرخطر قابل اعتماد هستند.
9. معمولاً کنتاکت های الکتریکی قدرتمندی دارند، بدین معنی که می توان از آن ها برای تغییر مستقیم جریان بالاتر بدون نیاز به استفاده از رله کنترل ثانویه استفاده کرد.
10. افت ولتاژ کمی دارند و در برابر نویز الکتریکی نیز مقاوم هستند.
میکروسوئیچ ها معایبی نیز دارند؛ بنابراین ممکن است برای هر کاربردی مناسب نباشند ومحدودیت هایی ایجاد کنند.
سه مورد از معایب این قطعه پرکاربرد عبارت اند از:
1. از آن جاکه میکروسوئیچ ها به عملکرد مکانیکی متکی هستند، معمولاً در تجهیزاتی که با سرعت نسبتاً کم کار می کنند، استفاده می شوند.
2. این قطعات حسگرهای تماسی هستند، به این معنی که برای فعال شدن نیاز به تماس فیزیکی با هدف دارند.
3. ماهیت طراحی مکانیکی آن ها بدین صورت است که دستگاه ها به مرور زمان دچار سایش یا فرسودگی مکانیکی می شوند و در نهایت نیاز به تعویض خواهند داشت.
انواع میکروسوئیچ
بدیهی است، انتخاب میکروسوئیچ از نظر نوع عملکرد متناسب با کاربرد موردنظر خواهد بود. عملکرد سوئیچ ها بر اساس بخشی که با هدف برخورد می کند، به دو دسته کلی زیر تقسیم می شود:
1- میکروسوئیچ غیر اهرمی
2- پیستونی
در ادامه هر یک از این دو نوع میکروسوئیچ مورد بررسی قرار خواهند گرفت.
لیمیت سوئیچ اهرمی
لیمیت سوئیچ های اهرمی به صورت شعاعی فعال می شوند ، یعنی به دور یک محور می چرخند. بنابراین با حرکت دادن این اهرم به چپ و راست یا بالا و پایین سوئیچ کار می کند. اهرم فشار در این میکروسوئیچ ها می تواند متفاوت باشد.
لیمیت سوئیچ پیستونی
در این نوع میکروسوئیچ ، کلید با فشار دادن یا کشیدن پیستون متصل به محرک عمل می کند. بسته به نوع کاربرد ، می تواند شامل غلتک یا فنر نیز باشد.
ویژگی های میکرو سوییچ خوب چیست؟
عمر مفید هر میکروسوئیچ در نوع کم کار 1 میلیون بار است و در مدل های صنعتی که به طور گسترده استفاده می شود به بیش از 10 میلیون برابر چرخه کار می رسد. میکرو سوئیچ ها سوئیچ های بسیار حساسی هستند که با کمترین فشار و در طیف وسیعی از دستگاه ها مانند الکترونیک ، محرک و ... کار می کنند. طول عمر بالای این قطعات و از کار افتادن دیرهنگام میکروسوئیچ باعث پیشرفت های چشمگیری در استفاده آنها در صنعت الکترونیک شده است و حتی در لوازم خانگی نیز به سرعت مورد استفاده قرار گرفته است.
یکی از تفاوت های اصلی میان میکرو سوئیچ ها و سایر سوئیچ ها این است که کوچک هستند و به دلیل قرارگیری یک دکمه روی خود میکرو سوئیچ می توان آنها را در دستگاه های موبایل منتقل کرد. به همین دلیل می توانید آن را روی انواع دستگاه ها نصب کنید.
تفاوت دیگر میان میکرو سوئیچ ها پاسخ سریع آنهاست که به محض احساس فشار خاموش یا روشن می شود. میکرو سوئیچ در همه حالت ها و برای همه پروژه ها قابل استفاده است. در میکروسوئیچ ، تفاوت بین جابجایی کوچک محرکی که باعث تغییر موقعیت میکرو سوئیچ و میزان جابجایی کنتاکت های الکتریکی میکروسوئیچ می شود ،زیاد مشهود است.
میکروسوئیچ صنعتی
میکروسوئیچ صنعتی مانند سایر میکرو سوئیچ ها کار می کند. با این وجود ، ممکن است طول عمر برخی از قطعات این دستگاه برای استفاده های صنعتی بیشتر از مدل های دیگر باشد. انواع مختلف میکروسوئیچ صنعتی وجود دارد ، مانند: فشار ، غلتک ، سوزن. از میکرو سوئیچ های صنعتی برای کنترل محدودیت ، نمایش وضعیت ، شمارش قطعات و ... در کارخانه ها و صنایع مختلف استفاده می شود.
میکروسوئیچ های صنعتی مانند سایر قطعات مزایا و معایبی دارند که عبارتند از:
1. استفاده و عملکرد راحت و آسان برای همه
2. پوشش بادوام و مقاوم در محیط های صنعتی مختلف
3. عمر با دوام و طولانی
4. استفاده برای جریان های بالا و مقاومت خوب به نسبت سایر سنسورها
5. مقاومت خوب در مقابل نویزها و اعوجاج الکتریکی و تداخل رادیویی
6. نداشتن جریان نشتی و کارکرد آسان تیغه های NO و NC
از معایب میکروسوئیچ صنعتی هم می توان به مواردی مثل:
1. عمر کمتر کنتاکتورها به نسبت سنسورهای غیر تماسی
2. اصطکاک و فرسودگی قطعات متحرک
3. قابلیت استفاده از این قطعات در تمام محیط های صنعتی وجود ندارد.
تاریخچه استفاده از نوار نقاله تقریباً همه انسان ها برای اولین بار در زندگی خود تسمه نقاله یا نوار نقاله را از نزدیک دیده اند. وقتی می خواهید وسایل خریداری شده را به صندوقدار فروشگاه برسانید یا وقتی در فرودگاه منتظر چمدان خود هستید.
این دو مورد دو کاربرد متداول برای نوار نقاله هستند ، اما در صنایع مختلف کاربردهای فراوانی دارند. بنابراین می توان گفت امروز اگر در برخی از کارخانه ها تسمه نقاله وجود نداشته باشد ، بسیاری از امور به تأخیر می افتد.
این وسیله اولین بار در سال 1892 توسط فردی به نام توماس رابینز برای جابه جایی زغال سنگ، سنگ معدن و … اختراع شد. بعد از این اختراع در سال 1901 ساندویک تسمه نقاله فولادی یا استیل را اختراع کرد. در سال 1913 هنری فورد نوار نقاله مخصوص برای مونتاژ قطعات کمپانی ماشین های فورد را راه اندازی کرد.
حدود 60 سال بعد یعنی در سال 1972 طولانی ترین سیستم نوار نقاله دنیا تا به آن روز در کشور فرانسه ساخته شد.طول این تسمه نقاله 13.8 کیلومتر بود! جالب است بدانید در حال حاضر طولانی ترین سیستم انتقال به وسیله تسمه نقاله دنیا در جنوب کشور مراکش در صحرای غربی وجود دارد. از این نوار نقاله که طول آن 98 کیلومتر است برای انتقال مواد معدنی فسفات استفاده می کنند!
نوار نقاله در صنعت
نوار نقاله که به آن تسمه کانوایر (Conveyor Belt) هم می گویند دارای یک یا چند لایه مختلف است. این لایه ها شامل روکش لاستیکی بالا ، منجید و روکش لاستیکی زیرین هستند. منجید یک لایه نازک بافته شده از الیاف فولاد ، پلی استر ، نایلون ، کتان یا آرامید است که برای افزایش مقاومت طولی و عرضی در تسمه نقاله قرار می گیرد. هر یک از مواد ذکر شده ، برای مقدار مشخصی از استقامت استفاده می شود که در ادامه بررسی خواهیم کرد. یکی از کاربردهای نوار های نقاله برای حرکت افقی لوازم و مواد مختلف است.
دستگاه های بالابر نیز از خانواده نوار های نقاله هستند که برای انتقال نیرو و حرکت مورد استفاده قرار می گیرند. بنابراین ، می توان گفت که در بخشهای مختلف صنایع که نرخ تولید و حمل و نقل آنها زیاد است ، استفاده از نوار های نقاله می تواند سرعت کار را افزایش دهد. آنچه در اینجا مهم است کنترل خودکار نوار نقاله برای زمان کار است.
یعنی باید از دستگاهی برای کنترل حرکت نوار نقاله استفاده شود تا کار درستی انجام شود و حرکت کند تا مشکلی در روند کار پیش نیاید. به همین دلیل است که استفاده از میکروسوئیچ در نوار نقاله رایج شده است. از میکروسوئیچ نوار نقاله می توان برای کنترل آسان سرعت و حجم تولید و حرکت محصولات استفاده کرد. همانطور که می دانید ، میکروسوئیچ ها اشیایی هستند که یا برای یک کار کلید زنی کم مصرف یا برای کارهای طولانی مدت با قابلیت اطمینان بالا استفاده می شوند. از آنجا که نوار نقاله های صنعتی دارای قابلیت اطمینان بالا و استفاده طولانی مدت هستند ، برای این منظور باید از میکرو سوئیچ ها استفاده شود.
نحوه کار نوار نقاله
به طور کلی ، تسمه نقاله یک حلقه بسته است که با دریافت نیروی خاصی از موتور گیربکس حرکت می کند و فرمان توسط دو غلتک اولیه و انتهایی از میکرو سوئیچ منتقل می شود و تا زمانی که میکروسوئیچ نوار نقاله حرکت می کند ، تسمه نیز حرکت می کند. چرخش نوار های نقاله برای انتقال مواد مختلف در صنعت استفاده می شود. از جمله کاربردهای این دستگاه می توان به: صنایع معدنی ، سیمان ، کاشی ، سنگ ، صنایع غذایی ، دارویی ، شستشوی مواد بهداشتی و غذایی ، روند خشک شدن مواد مختلف ، فرودگاه ها ، مغازه ها ، کامیون های بارگیری و ... اشاره کرد.
انواع نوار نقاله
انواع مختلف تسمه کانوایر را می توان به این شرح نام برد. در تمام این محصولات می توان از میکرو سوییچ های مخصوص نوار نقاله استفاده کرد.
- تسمه نقاله های لاستیکی که در دو نوع منجید دار و استیل کورد موجود هستند.
- نوار نقاله های پی وی سی منجید دار
- تسمه کانوایر توری
- تسمه نقاله مدولار
- تسمه کانوایر برنتی ( تسمه الواتوری )
- از لحاظ ظاهری تسمه نقاله بازویی، تسمه نوقاله زنجیری در دو حالت استیل و فولاد، ناودانی، قرقره ای، پیچشی، بکسلی و غلطکی
