Wyłącznik krańcowy jednopozycyjny

Jednopozycyjny wyłącznik krańcowy, często nazywany po prostu krańcówką, jest fundamentalnym i jednym z najbardziej niezawodnych komponentów w systemach automatyki przemysłowej, robotyki i budowy maszyn. Pełni on rolę elektromechanicznego "zmysłu dotyku", którego nadrzędnym zadaniem jest precyzyjna detekcja fizycznej obecności lub osiągnięcia określonej pozycji granicznej (krańcowej) przez ruchomy element maszyny. W odróżnieniu od czujników bezkontaktowych (indukcyjnych, optycznych), jego działanie opiera się na bezpośrednim kontakcie mechanicznym, co przekłada się na absolutną pewność i powtarzalność zadziałania, nawet w najtrudniejszych warunkach przemysłowych.

Zasada działania: zamiana ruchu mechanicznego na sygnał elektryczny

Sercem wyłącznika krańcowego jest hermetycznie zamknięty element stykowy z wbudowanym migowym mechanizmem przełączającym (snap-action). W momencie, gdy ruchomy obiekt (np. krzywka na wale, drzwi osłonowe, element transportera) napiera na element napędowy (głowicę) wyłącznika, jego ruch jest przenoszony na wewnętrzny mechanizm. Po osiągnięciu zdefiniowanego punktu aktywacji, mechanizm migowy gwałtownie i w sposób skokowy przełącza stan styków elektrycznych – zestyk normalnie otwarty (NO) zamyka się, a zestyk normalnie zamknięty (NC) otwiera się.

Ten skokowy charakter przełączania jest kluczowy dla niezawodności. Minimalizuje on czas trwania łuku elektrycznego na stykach, co znacząco wydłuża ich żywotność elektryczną i gwarantuje czysty, pozbawiony zakłóceń sygnał. Po ustąpieniu nacisku na element napędowy, wbudowana sprężyna powrotna natychmiast przywraca mechanizm i styki do ich pierwotnej, spoczynkowej pozycji.

Wszechstronność aplikacji dzięki różnorodności napędów

O ogromnej wszechstronności wyłączników krańcowych decyduje szeroka gama dostępnych, często wymiennych, głowic napędowych. To właśnie typ napędu determinuje sposób, w jaki wyłącznik będzie współpracował z maszyną.

Napęd trzpieniowy (popychacz), prosty lub z rolką, jest idealny do detekcji ruchu osiowego, gdy obiekt najeżdża na wyłącznik w sposób prostopadły.

Napęd z dźwignią obrotową i rolką to najbardziej uniwersalne i najczęściej stosowane rozwiązanie. Dźwignia zapewnia wzmocnienie mechaniczne i pozwala na aktywację wyłącznika przez obiekty poruszające się po łuku lub najeżdżające z boku. Długość i kąt ustawienia dźwigni są często regulowane.

Napęd prętowy, w postaci elastycznego pręta lub sprężyny, jest stosowany do detekcji obiektów o nieregularnym kształcie lub gdy dokładny punkt aktywacji nie jest krytyczny, a liczy się wykrycie obecności obiektu z dowolnego kierunku.

Napęd widełkowy z dwiema rolkami jest dedykowany do precyzyjnego monitorowania ruchu posuwisto-zwrotnego.

Konstrukcja i kluczowe parametry techniczne

Wyłączniki krańcowe są projektowane do pracy w ciężkich warunkach przemysłowych. Ich korpusy wykonuje się z wytrzymałych tworzyw termoplastcznych lub, w aplikacjach o ekstremalnych wymaganiach mechanicznych, ze stopów metali (np. Zamak). Standardem jest bardzo wysoki stopień ochrony, najczęściej IP66 lub IP67, gwarantujący pełną pyłoszczelność i ochronę przed silnymi strumieniami wody lub chwilowym zanurzeniem.

Z elektrycznego punktu widzenia, kluczowe są parametry znamionowe styków (prąd i napięcie). Jednak najważniejszą cechą, zwłaszcza w obwodach bezpieczeństwa, jest obecność mechanizmu wymuszonego rozwarcia styków NC. Oznacza to, że nawet w rzadkim przypadku zespawania się styków w wyniku awarii, siła mechaniczna z napędu jest w stanie fizycznie je rozerwać, gwarantując przerwanie obwodu bezpieczeństwa. Jest to cecha obligatoryjna dla komponentów stosowanych w systemach bezpieczeństwa maszyn.