Raggiungere la precisione con i finecorsa

May 21, 2023

Di Paul Heney | 12 gennaio 2018

Esistono molte scelte per rilevare la presenza e la posizione nelle applicazioni di automazione delle macchine, ma i finecorsa sono spesso l'opzione migliore quando è richiesta un'elevata precisione.

Di Tim Wheeler, ingegnere delle applicazioni tecniche, AutomationDirect

Sono disponibili molti tipi di sensori per il rilevamento di presenza e posizione nelle applicazioni di automazione industriale, da quelli di precisione a quelli di precisione. Vengono comunemente utilizzati fotocellule e interruttori induttivi, ma quando è necessario un elevato grado di precisione, gli interruttori di finecorsa di precisione sono spesso un'opzione migliore perché forniscono una precisione ripetibile fino al livello inferiore al micron.

Figura 1: Questi interruttori di finecorsa sono disponibili in una varietà di forme e dimensioni per adattarsi a un'ampia gamma di applicazioni.

Cavallo di battaglia del settore I finecorsa industriali sono la corazzata del mondo dei sensori e vengono utilizzati da oltre 100 anni in applicazioni su macchinari manuali, semiautomatici e automatizzati per rilevare la presenza e la posizione di parti e meccanismi. Questi sensori sono disponibili in diverse configurazioni, tra cui NEMA, IEC per carichi pesanti, IEC a doppio isolamento, compatto, miniaturizzato e di precisione, Figura 1.

La principale differenza tra gli interruttori di finecorsa NEMA e IEC è la robustezza, un elemento distintivo comune in questi confronti. Il NEMA è progettato per applicazioni impegnative come macchinari pesanti, fonderie e miniere e tende ad essere più costoso. In applicazioni quali la movimentazione dei materiali e le apparecchiature a portale, di solito è adatto un interruttore di finecorsa IEC per carichi pesanti simile ma più conveniente. Sia gli alloggiamenti NEMA che quelli IEC per carichi pesanti sono generalmente realizzati in metallo, lega di zinco pressofusa o alluminio a seconda del dispositivo.

Gli interruttori di finecorsa IEC a doppio isolamento sono generalmente realizzati in plastica, mentre gli interruttori IEC compatti sono realizzati in plastica o metallo. Molti dei finecorsa tattili di precisione sono realizzati in acciaio inossidabile. Gli interruttori di finecorsa di precisione hanno un design a cilindro, simile a un interruttore di prossimità molto piccolo (M5 x 0,5). Questi interruttori di attuazione a stantuffo in acciaio inossidabile hanno un elevato grado di precisione ripetibile.

Vale la pena ricordare che gli interruttori di sicurezza vengono utilizzati per proteggere il personale e le apparecchiature dai pericoli monitorando la posizione delle protezioni mobili. Vengono spesso utilizzati su porte di protezione incernierate dove una chiave di attuazione impegna il corpo dell'interruttore quando la protezione è chiusa. Gli interruttori di sicurezza a fune vengono utilizzati anche per attivare un arresto di emergenza quando il cavo viene tirato.

Figura 2: Gli interruttori di finecorsa precablati garantiscono una facile integrazione nella maggior parte degli ambienti industriali.

Considerazioni chiave sulla selezione Gli interruttori di finecorsa sono adatti per l'uso in un'ampia gamma di applicazioni e ambienti difficili in fabbrica grazie alla loro facilità di installazione, funzionamento affidabile e design robusto, Figura 2. Gli interruttori di finecorsa vengono generalmente utilizzati in applicazioni di contatto fisico che causano usura l'attuatore dell'interruttore e i contatti elettrici, pertanto è opportuno evitare di superare le due operazioni al secondo. Quando si seleziona un finecorsa, considerare innanzitutto l'applicazione e il metodo di attuazione, poiché spesso sono i fattori determinanti più chiari.

Altre opzioni di rilevamento includono interruttori di prossimità induttivi e fotocellule, entrambi metodi senza contatto per rilevare posizione e presenza. Un interruttore di prossimità induttivo (prox) rileva metalli ferrosi e non ferrosi senza bisogno di contatto meccanico. Un interruttore di prossimità in genere ha un'uscita a stato solido, invece di contatti meccanici come con un interruttore di finecorsa. Il suo metodo di rilevamento senza contatto e l'uscita a stato solido lo rendono una buona scelta per applicazioni ad alta frequenza di ciclo e quando i detriti possono interferire con l'attuazione dell'interruttore di finecorsa.

Tuttavia, sono disponibili molti finecorsa di qualità e di lunga durata. Con un finecorsa opportunamente specificato, non è insolito che abbia una vita meccanica di 30 milioni di attuazioni e una vita elettrica di 5 milioni di operazioni. Il fattore limitante è spesso la durata dei contatti elettrici, ma sono disponibili blocchi di contatti sostitutivi per una sostituzione rapida e a basso costo con alcuni interruttori di finecorsa.