【특별판】 위치 터치 스위치 본체 선택 및 용어에 대한 심층 설명

위치 제어 터치 스위치 본체 란 무엇입니까?

"위치 감지 터치 스위치 본체"는 감지 대상을 터치하면 ON/OFF 신호를 출력하는 접촉식 센서입니다.

터치 스위치의 주요 용도는 감지 대상 공작물의 착좌 및 위치 확인을 위한 것입니다. 사용 방식은 리미트 스위치 및 마이크로 스위치와 유사하지만, 정확도와 내구성 면에서 큰 차이가 있습니다. 이러한 차이 때문에 터치 스위치는 로봇뿐만 아니라 공작기계와 같은 열악한 환경에도 설치할 수 있습니다.


이러한 장치는 공구와 가공물의 위치를 정확하게 파악하는 데 사용되어 고정밀 가공을 가능하게 하고 불량품 발생을 줄입니다.

스위치의 타입 에 따라 작동 방식, 작동 위치, 작동 동작 및 작동에 필요한 힘이 다릅니다.
이 글에서는 터치 스위치를 선택할 때 유용한 기본 구조와 용어를 설명합니다.

【데모 영상】 위치 지정 터치 스위치의 어플리케이션 사례

먼저, 터치 스위치 위치 지정 적용 사례를 보여주는 동영상(3분 20초)을 시청해 주십시오.
이 영상은 위치 지정 터치 스위치가 내장된 "공작물 이송 로봇"을 소개합니다.

"가공물 이송 로봇"은 스위치를 사용하여 다음과 같은 작업을 수행합니다.

• 공작물을 고정하고 제대로 장착되었는지 확인합니다.
・지그 위치 조정
• 테이블의 위치 확인

터치 스위치 사양

운영 양식 (NO 및 NC)

접점에서 출력되는 신호 형식에는 두 가지 유형이 있습니다.
통상 개방 (NO)통상 폐쇄 (NC)

상시 개방

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정상 작동 시 접점은 열려 있습니다.

 

상시 휴무

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정상 작동 시에는 접점이 닫혀 있습니다.


베어링(금속 베어링 및 볼 베어링)

베어링에는 금속 베어링볼 베어링 두 종류가 있습니다.
선택할 수 있는 베어링의 타입 는 접촉점이 공작물에 적용되는 방식에 따라 달라집니다.

정면 터치 적용용

감지 대상 공작물을 정면으로 밀어 넣을 수 있다면 금속 베어링 또는 볼 베어링을 선택할 수 있습니다.

각도 터치 애플리케이션용

접점을 축에 눌렀을 때 축이 기울어지면 "볼 베어링"을 선택하십시오.

접촉 (볼형 및 플랫 타입)란 무엇인가요?

"접촉부"는 스위치 끝부분에서 감지 대상물에 닿는 부분을 말합니다.
이것은 "접촉식 프로브"라고도 불립니다.
접촉 프로브를 밀어 넣어 내부 접점이 서로 닿거나 분리되면 전류가 흐르고 신호가 출력됩니다.

접촉면의 형태는 대략 " 구형 "과 " 평면형 " 중에서 선택할 수 있습니다.
가공물의 형상에 맞는 적절한 것을 선택하면 정밀도가 안정화됩니다.

● 볼 타입:
물체가 평평한 모양인 경우 "볼 타입" 접점을 선택하십시오.

● 플랫 타입:
물체가 구형, 볼록형 또는 곡면인 경우 "평면" 타입 접점을 선택하십시오.

방수 구조(IP 보호 등급)란 무엇입니까?

"IP 보호 등급"은 방진 및 방수 수준을 나타냅니다.

메트로올의 센서들은 고정밀 터치 스위치를 포함하여 IP67 의 높은 방수 등급을 갖추고 있습니다. 따라서 냉각수나 칩이 공작기계에 튀는 열악한 환경에서도 사용할 수 있습니다.

▲ IP67 (고정밀 MT 터치 스위치)
▲냉각수와 칩이 발생하는 열악한 조건에서 드릴의 원점 복귀(호밍)를 수행하는 가공용 공구 세터 시리즈.

[ 용어집 ] 터치 스위치 본체 용어

위치 제어 터치 스위치를 선택할 때는 다음 질문들을 고려해야 합니다.

  • 접점을 작동시키려면 얼마나 오랫동안 눌러야 하나요?
  • 신호가 언제 전환(복귀)됩니까?
  • 얼마나 많은 하중을 가해야 합니까?

다음은 선발에 필요한 용어 목록입니다.

용어
단위
정의
위치

자유 위치

mm

접촉면에 힘이 가해지지 않았을 때의 위치

작동 위치 mm 접촉 프로브를 눌렀을 때 신호가 전환되는 위치
복귀 위치 mm 전환된 신호가 돌아오는 위치
동작 한계 위치 mm 접촉 프로브가 완전히 밀려나온 위치
동작

스트로크

mm

전체 이동량

여행 전(PT) mm

작동 지점까지의 이동

오버트래블(OT) mm

신호 전환 후 밀어 넣을 수 있는 움직임의 양. 스트로크 사전 이동량을 뺀 값

접촉력 N

신호를 전환하는 데 필요한 힘

반환력 N

신호를 작동 한계 위치에서 복귀 위치로 이동시키는 데 필요한 힘(스프링 힘)

정밀도
반복정밀도 mm

신호 동작점의 위치 변화 차이

히스테리시스 mm 센서 작동 지점과 신호 반환 지점 사이의 거리 차이
온도 드리프트 mm

주변 온도 변화에 따른 신호 동작점의 변동 범위

[용어] 위치 지정 터치 스위치의 구조

신호가 바뀌는 위치

● 자유 위치
접촉 프로브에 아무것도 닿지 않을 때의 접점 위치.

작동 위치
접점을 눌렀을 때 신호가 전환되는 위치.

동작 제한 위치
접점이 완전히 눌려 더 이상 눌리지 않는 위치.

복귀 위치
스위칭된 신호가 작동 위치에서 자유 위치로 되돌아가는 지점.
메트로의 센서는 작동 위치가 복귀 위치와 동일하며 히스테리시스가 없습니다.

터치 스위치의 동작

스트로크
스트로크 "전반적인 움직임"을 의미합니다.
접점에 밀어 넣을 수 있는 최대량(mm)이며, 자유 위치에서 작동 한계 위치까지 이동한 거리입니다.

여행 전
사전 이동량은 신호가 전환되기 전에 접점이 밀려 들어가는 양입니다.
이는 자유 위치에서 작동점까지의 거리이며, 슬랙이라고도 합니다.


 

통상 개방 (NO) 타입 항상 사전 이동 거리가 있습니다.
통상 폐쇄 (NC) 타입은 사전 이동 기능 유무에 따라 선택할 수 있습니다.

사전 이동 기능을 사용할 경우, 신호가 전환될 때까지 사전 이동 거리를 완전히 밀어 넣어야 합니다.
진동, 충격 또는 강한 접촉으로 인한 오작동을 방지합니다.
반면, 사전 이동이 없으면 접점을 누르는 즉시 신호가 전환됩니다.
밀어 넣는 양이 최소화되므로 감지 대상에 가해지는 힘을 줄일 수 있습니다.

오버트래블
이는 신호가 전환되는 지점에서 더 깊숙이 밀어 넣은 양입니다.
스트로크 시작 지점에서의 거리에서 사전 이동 거리를 뺀 값입니다.
오버트래블이 클수록 감지 대상이 센서를 파손시키지 않을 가능성이 높아집니다.

일부 센서에는 "과도 이동 신호"가 장착되어 있습니다.
"과도 이동 신호"는 접점이 너무 깊숙이 들어가는 것을 방지하는 신호입니다.

터치 스위치 본체 작동시키는 힘

접촉력
이는 접점을 신호가 전환되는 위치로 밀어 넣는 데 필요한 힘입니다(대: N).

접촉력은 접촉면이 안으로 밀려 들어가는 양에 비례하여 증가합니다.
고전압 접점을 사용할 때는 다음 사항에 주의하십시오.

・세로 장착을 수평으로 사용할 경우:
움직이는 부품의 무게로 인해 접촉력이 증가합니다.

• 수평 장착을 수직으로 사용할 경우:
움직이는 부품의 무게로 인해 접촉력이 감소합니다. 반환 불량에 주의하십시오.

반동력
이는 스위치를 작동 한계 위치에서 복귀 위치로 이동시키는 데 필요한 힘입니다.
당사의 위치 제어 터치 스위치의 경우, 스위치가 내부 스프링의 힘으로 원래 위치로 돌아오기 때문에 힘을 가할 필요가 없습니다 .

[용어 설명 ] 터치 스위치의 정밀도

반복정밀도

 신호 동작점의 변동 차이.
최대값과 최소값의 차이는 감지 대상 공작물을 접촉면에 수직으로 놓고 30회 연속으로 눌렀을 때 작동 위치의 변화를 기준으로 산출한 범위(R)로 나타낸다. (본인의 정의)

METROL의 위치 지정 터치 스위치는 높은 반복성과 작은 신호 작동점 변동을 통해 허용 오차가 좁은 물체에 대한 OK/ NG 인식을 가능하게 합니다.

차이/ 히스테리시스

작동 위치와 복귀 위치 사이의 거리 차이.
메트로의 접촉식 센서는 히스테리시스가 없습니다.
즉, 이동 위치와 복귀 위치가 동일합니다. 히스테리시스가 없기 때문에 공작물의 미세한 움직임까지 감지할 수 있습니다.

반면, 전기 센서(리미트 스위치, 마이크로 스위치, 근접 센서, 광학 센서 등)는 차이가 있습니다. 히스테리시스 영역 내부는 데드존이어서 감지할 수 없으므로 공작물의 미세한 움직임을 감지하는 데 적합하지 않습니다.

작동 위치와 복귀 위치 사이의 변위는 스위치 자체의 작용 외에도 접촉력으로 인한 브래킷(센서를 제자리에 고정하는 기둥)의 변형으로 인해 발생할 수 있습니다.
접촉력이 큰 타입 의 경우, 브래킷의 강성에 주의하십시오.

온도 드리프트

센서의 온도가 변하면 내부 부품이 팽창 및 수축하여 작동점이 이동합니다.
METROL 위치 조정 터치 스위치 자체는 온도 변화에 따른 성능 저하가 없습니다.
전자 부품을 사용하지 않기 때문에 열원이 없는 간단한 구조를 가지고 있습니다.

증폭기를 사용하는 센서는 온도 변화에 따라 오차가 발생할 수 있습니다.

위 내용을 주의 깊게 읽어주셔서 감사합니다. 위 내용은 터치 스위치 위치 지정의 기본 구조와 용어에 대한 설명이며, 필요에 맞는 센서를 선택하실 때 참고하실 수 있습니다.

접촉 양식