【使用感測器時的注意事項】常見故障、原因及應對措施

儘管METROL在出貨前對所有產品進行檢查，但有時也會因使用不當造成的故障而導致產品退貨。
下表總結了所有產品中最常發生的故障及其原因。

故障描述	失敗原因
LED燈不亮，也不導電	過電流
精度和產品壽命下降	1.接觸部受到猛烈反彈。 2.接觸部以對角線方式施加到工件上。
準確度不穩定。	夾具剛性低
電纜斷開/電纜護套破損	1. 彎曲半徑小於最小彎曲半徑 2. 切削產生的碎屑會破壞電纜護套。 3. 用力拉動電纜。
安裝感應器時出現斷開連接故障	拉扯電纜/電纜彎曲超過規定的彎曲半徑

本文將探討每種故障的原因及其因應措施。

目標產品：開關輸入、工具設定器、觸發探頭 (Touch probe)、氣隙感測器

故障詳情、原因及應對措施

1. LED燈不亮或不導電

故障原因：過電流

最常見的故障原因，例如“LED 不亮”或“感測器不導通”，是“過電流”。
例如，即使按照規定的接點額定值連接，設備啟動時也可能出現大於額定值的電流。這是過電流（稱為突波電流）的成因之一。

過電流

• LED燈燒壞，開關無法導通。
• 火花（電弧）飛濺，污染了開關接點。

這兩個問題都會導致精度下降和產品壽命縮短，因此採取應對措施非常重要。

可能發生過流的情況

在下列情況下，請注意過電流。

• 設備開啟時

• 驗收測試進行時（使用高壓測試儀）

由於這兩種情況都發生在產品使用之前，因此它們經常被誤認為是初始缺陷。

過電流防護措施：使用介面I/F 模組）

為了減少過電流的影響， METROL建議使用I/F 模組（介面有線型）。

透過預先在控制面板中安裝介面有線型，它可以在有過電流風險的環境中起到觸點保護電路的作用。

介面空氣的優勢

使用空氣具有以下優勢

• 過電流接觸保護
• 輸出電流可以增加
• 可進行訊號轉換
• 延長接觸壽命
• 精度提升

上述優點可降低故障發生頻率，進而節省成本。

介面I/F 模組以外的其他對策

至於觸控開關，透過在開關中加入電晶體選項，可以達到與I/F 模組相同的效果。
參考文章：電晶體功能詳解

使用產品前的檢查清單

• 採取措施防止發生突波電流
• 使用I/F 模組或電晶體選項

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2. 精度和接點壽命降低

原因1.接觸部受到劇烈反彈。

請勿在工具設定器和觸控開關接點上打響指，因為此舉會直接導致故障。

針對原因 1 的對策：不要用力彈擊接觸點。

・將觸點從推入位置恢復到原始位置時，不要用力彈出觸點。
・請勿用力擦拭或手動將接點推入感應器進行清潔。

如果觸點受到劇烈移動，反沖力會導致內部接點出現凹痕（圖 1），從而降低精確度和接點壽命。

常見的NG行為

• 安裝過程中，用力按壓觸點以檢查其工作情況。
• 清潔時，直接用空氣除塵器清潔隱形眼鏡。

使用產品前的檢查清單

• 安裝或清潔過程中，請勿用手指戳破觸點。
• 清潔隱形眼鏡時，請勿將壓縮空氣直接噴向隱形眼鏡。

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原因2：工件以對角線方向施加到專用觸控開關上，開關從直線方向施加工件。

將工件以錯誤的方向貼合到觸控開關接點上會加速產品劣化，並導致精度降低和接點壽命縮短。

當使用直線方向施加工件壓力的觸控開關時，如果感應元件與開關成一定角度，則內部軸將受到斜向力。結果，軸會與工件摩擦，導致運動不良。 （圖 2）

針對原因 2 的對策：檢查偵測器的應用方式。

事先檢查觸控開關和工件的運動方向，並調整觸控開關，使其以適合觸控開關使用的方式施加壓力。

如何應用工件：什麼是「直出接觸」？

觸控開關的軸線與工件的接地平面垂直。

如何應用工件：什麼是「斜角型或滑動接觸」？

斜角型觸摸：觸摸開關的軸線與接觸面呈傾斜方向。
滑動觸摸：滑動感應元件使其與感應器接觸。

*專用於滑動和傾斜觸摸的觸控開關也可以用於直線觸摸。

使用產品前的檢查清單

• 檢查檢測體以什麼角度（直線或對角線）接觸觸控開關。
• 調整安裝夾具，使感測元件以建議角度與感測器接觸。
• （對角方向）選擇專用的滑動和角度觸控開關。

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3. 準確度不穩定

原因：夾具剛性不足

當感測器精度不穩定時，安裝夾具的剛度往往會影響精度。

如果固定感測器的夾具材質較軟，接觸力會導致夾具發生形變。夾具形變後，每次接觸時感測器的工作點都會發生變化，導致精度重複性低於規定值。

應對措施：使用剛性夾具。

事先檢查夾具的剛性，並選擇受力時不會變形的材料。

夾具剛度和精度之間的關係

使用產品前的檢查清單

• 將感測器安裝在具有足夠剛性的安裝夾具上。

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4.電纜斷開/電纜護套破損

以下是與電纜相關的三個常見故障因素。
1. 彎曲半徑小於最小彎曲半徑。
2.電纜護套被碎片撕裂。
3. 拉動電纜。

原因1：彎曲半徑小於最小彎曲半徑。

彎曲電纜時，如果彎曲半徑小於規定值，可能會導致護套撕裂，內部芯線斷裂。

針對原因 1 的對策：允許電纜彎曲角度大於最小彎曲半徑

彎曲電纜時，調整線路，使彎曲半徑大於最小彎曲半徑。
檢查電纜型式，並正確連接電纜，使最小彎曲半徑大於以下值。

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原因2：電纜護套被碎片撕裂。

運作環境中產生的金屬碎屑可能會撕裂電纜護套。
電纜護套撕裂不僅會導致電線斷裂，還存在冷卻液滲入的風險。冷卻液會滲入電纜內部，導致短路和接觸不良。

針對原因 2 的對策：選擇電纜保護方案

如果感測器的使用環境可能導致電纜護套破裂，請考慮以下電纜保護措施。
參考文章：電纜保護方案

使用產品前的檢查清單

• 允許電纜彎曲角度大於最小彎曲半徑
• 選擇電纜保護選項

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5. 安裝感知器時出現斷開連接故障

原因：拉扯電纜/電纜彎曲超過規定彎曲半徑

將感測器電纜連接到設備時，據報道，以下原因會導致開關內部絕緣層破損，使其無法使用。

• 用力拉電纜底部。
• 電纜彎曲超過規定彎曲半徑

尤其需要注意的是，由於耐熱產品使用的電纜難以彎曲，因此請務必遵守產品目錄中規定的彎曲半徑 (R)。

上圖是故障產品的X光片。 （用戶提供）
電纜被用力拉扯，導致內部斷裂，原本應該嵌入開關內的焊錫凸出於外部。

請採取以下措施防止電纜斷裂。

對策 1：觀察電纜彎曲半徑 (R)，並確保佈線長度足夠。

・配線應符合產品目錄中規定的「最小電線彎曲半徑」。
・考慮感測器的安裝位置，使電纜不會被用力拉扯或彎曲到小於彎曲半徑。
・購買時請指定使用較長的電纜。

當開關安裝在機器人手臂等移動設備上時，應考慮開關的運動範圍，並進行接線，以確保彎曲半徑值始終得到保證。

對策二：考慮改變電纜方向。

METROL感測器可以將電纜方向從正常的直線變為直角。
改變電纜方向可以方便在安裝困難的地方進行佈線。
我們建議根據感測器的安裝位置使用直角電纜。

使用產品前的檢查清單

• 安裝感測器時，要預留足夠的空間，以便容納電纜的長度。
• 請勿拉扯感應器和電纜連接處。
• 檢查電纜的彎曲半徑

結論

正確使用感測器和開關可以保持精度，並實現更高精度的製造。
由於其使用壽命較長，因此也具有成本優勢。
在使用感測器之前，請務必檢查以下幾點。

故障描述	原因	因應措施
LED燈不亮，也不導電	過電流	使用I/F 模組（介面有線型）
精度和產品壽命下降	1.接觸部受到猛烈反彈。 2.接觸部以對角線方式施加到工件上。	1. 不要用力彈撥觸點。 2. 檢查探測器撞擊感測器的方向。
準確度不穩定。	夾具剛性低	使用剛性夾具。
電纜斷開/電纜護套破損	1. 彎曲半徑小於最小彎曲半徑 2. 切削產生的碎屑會破壞電纜護套。 3. 用力拉動電纜。	1. 觀察電纜彎曲半徑（R），並確保佈線長度足夠。 2. 考慮改變電纜方向。

我們建議不僅將本文分發給採購和設計部門，還要分發給實際使用該設備的人員。
如果您能在公司內部傳閱這篇文章，或列印出來放在工作場所，我們將不勝感激。

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