【特別版】觸摸開關選擇及術語詳解
表格
什麼是定位觸控開關？
「定位觸控開關」是一種接觸式感測器，透過觸控感應物體輸出開/關訊號。
其主要應用為確認被測工件的就位和定位。雖然在應用上與限位開關和微動開關類似，但它們在精度和耐用性方面卻大相徑庭。因此，觸控開關不僅可以安裝在機器人上，還可以安裝在工具機等惡劣環境中。
它們用於精確確定刀具和工件的位置，從而實現高精度加工並減少缺陷產品。
根據開關型式的不同，其操作方法、操作位置、操作動作以及操作所需的力也會有所不同。
本文介紹了選擇觸控開關時有用的基本結構和術語。
【示範影片】定位觸控開關的應用實例
首先，請觀看觸控開關定位應用範例的影片（3 分 20 秒）。
影片介紹了一種“工件傳送機器人”，該機器人配備了定位觸控開關。
「工件傳送機器人」利用開關執行下列操作：
・夾緊工件並確認其已就位。
・夾具定位
・檢查桌子的位置
觸摸開關規格
營運表格（NO 和 NC）
此觸點輸出的訊號格式有兩種：
常開（NO）和常閉（NC）
《正常營業》
《通常關閉》
軸承（金屬軸承和滾珠軸承）
軸承分為兩種：金屬軸承和滾珠軸承。
軸承的型式可依接觸點與工件的接觸方式而定。
《適用於直接接觸式應用》
如果感測工件可以直線推入，則可以選擇金屬軸承或滾珠軸承。
《適用於斜角觸控應用》
如果當觸點壓在軸上時，軸會發生傾斜，則選擇「滾珠軸承」。
什麼是接觸（球形和平面型式）
「觸點」係指開關頂端與被測工件接觸的部分。
它也被稱為“接觸探針”。
當接觸探針被推入，內部觸點相互接觸或分離時，電流被激活，並輸出訊號。
接觸形狀大致可從“球形”和“平面”中選擇。
選擇與工件形狀相符的刀具可以穩定精度。
● 球型式：
如果物體是扁平狀的，請選擇「型式」接點。
●平面型式：
當物體為球形、凸形或曲面時，請選擇「平面」型式觸點。
什麼是防水結構（IP防護等級）？
「IP防護等級」指的是防塵防水等級。
METROL的許多感測器，包括高精度觸控開關，都具有IP67的高防水等級。因此，我們的感測器可以在機床上冷卻液和切屑飛濺等惡劣環境下使用。
[詞彙表]觸控開關術語
在選擇定位觸控開關時，您應該考慮以下問題
- 我需要將觸點按入多久它才會起作用？
- 訊號何時切換（返回）？
- 需要施加多大的負荷？
以下是選擇過程中需要用到的術語清單。
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學期
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空氣
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定義
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位置
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自由位置 |
毫米 |
當未施加任何力時，接觸點的位置 |
| 操作位置 | 毫米 | 當接觸探針被推入時，訊號切換的位置。 | |
| 返回位置 | 毫米 | 切換訊號返回的位置 | |
| 動作極限位置 | 毫米 | 當接觸探針完全推出時的位置 | |
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操作
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行程 |
毫米 |
全行程動作 |
| 行前準備（PT） | 毫米 |
移動至操作點 |
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| 過行程(OT) | 毫米 |
訊號切換後可推進的行程量。行程減去預行程。 |
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力量
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接觸力 | N |
切換訊號所需的力 |
| 迴力 | N |
將訊號從工作極限位置移動到回位位置所需的力（彈簧力） |
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精度
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重複精度 | 毫米 |
訊號工作點位置變化的差異 |
| 遲滯 | 毫米 | 感測器工作點到訊號返回點的距離差 | |
| 溫度漂移 | 毫米 |
環境溫度變化所引起的訊號工作點變化範圍 |
【術語】定位觸控開關的拉伸強度 (N)
訊號切換的位置
●自由位置
當接觸探針未被任何物體接觸時，觸點的位置。
●操作位置
觸點按下時訊號切換的位置。
●操作極限位置
觸點完全推入且無法再進一步推入的位置。
●返回位置
開關訊號返回的點，即從工作位置返回到自由位置的點。
對於 METROL 的感測器而言，工作位置 = 返回位置，不存在滯後現象。
觸控開關的操作
●行程
行程指的是「整體運動」。
它是可推入接點的最大量（毫米），也是從自由位置到操作極限位置的移動距離。
●行前準備
預行程是指在訊號切換之前觸點被推入的距離。
這是從自由位置到工作點的距離，也稱為鬆弛量。
常開（NO）型式總是有預行程。
常閉（NC）類型有預行程和不含預行程兩種。
使用預行程時，必須將預行程的全部距離推入，直到訊號切換為止。
它可以防止因振動、衝擊或使用重物接觸而產生的錯誤反應。
另一方面，如果沒有預行程，當觸點被按下時，訊號會立即切換。
由於推入量很小，因此可以減少感測物體上的力負載。
●過行程
這是從訊號切換點開始還需要進一步推入的量。
它是擊球距離減去預行程的距離。
過行程越大，被感應物體損壞感光元件的可能性就越小。
有些感測器配備了「過行程訊號」。
「過行程訊號」是防止接點被推入過深的訊號。
操作觸摸開關的力
●接觸力
這是將觸點推到訊號切換位置所需的力（有線型：牛頓）。
接觸力隨著接觸推入量的增加而增加。
使用重型觸點時，請注意以下幾點。
・垂直安裝時水平使用：
活動部件的重量會增加接觸力。
・當水平安裝方式改為垂直安裝時：
活動部件的重量會降低接觸力。請注意避免回彈故障。
●回彈力
這是將開關從操作極限位置移動到返回位置所需的力。
對於我們的定位觸控開關，無需施加任何力，因為開關會藉助內部彈簧的力重設。
【術語解釋】觸碰開關的精度
重複精度
訊號工作點變化的差異。
當感測工件垂直於接觸面放置並連續按壓 30 次時，工作位置的變化會導致最大值和最小值之間的差異，這種差異可以用範圍 (R) 來表示。 （我們的定義）
METROL 的定位觸控開關具有高重複性和小訊號工作點變化，能夠辨識公差較小的物體的OK/ NG 。
差值/遲滯
操作位置與返回位置之間的距離差。
METROL的接觸式感測器沒有滯後現象。
換句話說，運動位置和返回位置相等。由於不存在滯後現象，因此可以檢測工件的細微運動。
另一方面，電感測器（限位開關、微動開關、接近感測器、光電感測器等）則有差異。滯後區內部是盲區，無法被偵測到，因此不適合偵測工件的微小移動。
除了開關本身之外，由於接觸力導致支架（將感測器固定到位的支柱）發生偏轉，也可能導致操作位置和返回位置之間的位移。
對於接觸力較大的型式，請注意支架的剛性。
溫度漂移
當感測器的溫度發生變化時，其內部元件會膨脹和收縮，導致工作點發生偏移。
METROL定位觸控開關本身沒有溫度漂移。
由於它不使用電子元件，因此結構簡單，沒有熱源。
使用擴大機的感測器會出現溫度漂移。
感謝您關注以上內容，本文解釋了觸控開關定位的基本結構和術語，這些內容可用於選擇適合您需求的感測器。
