Công tắc hành trình còn gọi là công tắc giới hạn hành trình là những từ ngữ mà dân trong ngành tự động hóa hiển nhiên đã nghe rất nhiều nhưng thực tế thì chưa được tiếp xúc. Vậy qua bài viết này, chúng ta cùng nhau tìm hiểu về loại công tắc này các bạn nhé.
I. Khái niệm về công tắc hành trình
Đây là một thiết bị cơ điện bao gồm một bộ truyền động được liên kết cơ học với một bộ tiếp điểm. Khi một đối tượng tiếp xúc với bộ truyền động, thiết bị sẽ vận hành các tiếp điểm để tạo hoặc ngắt kết nối điện. Nó có cấu tạo như công tắc điện bình thường, vẫn có chức năng đóng và mở nhưng có thêm cần tác động để cho các bộ phận chuyển động tác động vào làm thay đổi trạng thái của tiếp điểm bên trong nó. Công tắc hành trình sẽ không duy trì trạng thái, khi không còn tác động nữa chúng sẽ trở về vị trí ban đầu.
Công tắc giới hạn hành trình được sử dụng trong nhiều ứng dụng và môi trường khác nhau vì độ chắc chắn, dễ cài đặt và hoạt động tin cậy. Nó có thể xác định sự hiện diện hoặc không, định vị và kết thúc hành trình của một vật thể.
II. Cấu tạo của công tắc giới hạn hành trình
Trong công nghiệp, công tắc hành trình 3 chân được sử dụng nhiều hơn. Ngoài ra, còn có loại công tắc 2 chân, công tắc 2 cặp tiếp điểm, công tắc 2 chiều… Nhưng nhìn chung chúng có cấu tạo tương tự nhau và cũng rất đơn giản như hình bên dưới:
Về cơ bản, một công tắc hành trình 3 chân có cấu tạo bao gồm 3 bộ phận chính:
- Bộ phận tiếp điểm: Chúng bao gồm các cặp tiếp điểm. Có nhiệm vụ đóng ngắt theo tác động từ bộ phận truyền động đưa đến.
- Bộ phận truyền động: Là phần tiếp xúc trực tiếp với các vật thể cần giám sát chuyển động. Tuỳ theo nhu cầu sử dụng mà chúng có đặc điểm cấu tạo khác nhau.
- Chân kết nối điện: Là các đầu terminal dùng để đấu dây cho công tắc hành trình hoạt động.
Cơ bản đây cũng là một loại công tắc. Cho nên nó có cấu tạo của một công tắc điện bình thường. Nó bao gồm các chân tiếp điểm: Chân COM, chân thường đóng và chân thường hở. Tạo thành các cặp tiếp điểm thường hở NO, thường đóng NC.
III. Nguyên lý hoạt động
Nguyên lý hoạt động công tắc này cũng khá giống với các bộ tiếp điểm của nút nhấn mà chúng ta đã được biết. Chỉ khác ở chỗ là, các vật thể sẽ tác động điều khiển công tắc hành trình thay vì chúng ta dùng tay để đóng ngắt hoạt động của chúng.
Cụ thể ở tiếp điểm 1NC – 1 NO, khi cấp điện vào chân NC hệ thống của chúng ta sẽ hoạt động cho đến khi cơ cấu chấp hành của hệ thống đụng vào công tắc hành trình. Lúc này, tiếp điểm NC sẽ chuyển đổi thành NO – máy dừng hoạt động và NO thành NC sẽ đưa về các thiết bị báo hiệu (còi, đèn, PLC…) để cho người vận hành biết.
IV. Các loại công tắc hành trình phổ biến
Trên thị trường hiện nay sẽ có rất nhiều loại công tắc khác nhau, chủ yếu sẽ khác nhau về cách thức tác động. Và chính vì thế mà phạm vi ứng dụng của chúng cũng khác nhau. Tuy nhiên chúng ta sẽ có một số loại phổ biến như sau:
1. Dạng thân kim loại:
 |
Đây là loại công tắc được sử dụng rất nhiều trong ngành luyện thép, các máy CNC, hay những khu vực có va đập với lực mạnh. Với khả năng chịu nhiệt lên tới 120 độ C, cùng với tuổi thọ hơn 20,000,000 lần đóng mở, tiêu chuẩn IP 67, đảm bảo sự an toàn, độ chính xác cao với môi trường làm việc khắc nghiệt. |
2. Dạng thân nhựa:
 |
Công tắc có tiêu chuẩn chống bụi chống nước IP67, nhiệt độ làm việc lên tới 80°C, có điện áp hoạt động tối đa là 500VAC với dòng điện hoạt động là 1A. Với thiết kế nhỏ gọn nhẹ cùng với tiêu chuẩn IP67, chúng được ứng dụng nhiều trong các lĩnh vực như ngành gỗ, ngành sữa… |
3. Dạng module:
 |
Công tắc dạng module, với tiêu chuẩn IP 67 và có thể lên đến IP 69K. Đây là loại công tắc hành trình được thiết kế để ứng dụng trong những môi trường thường xuyên tiếp xúc với nước hoặc nước phun trực tiếp với áp suất cao. Thiết kế của sản phẩm rất là nhỏ gọn, phù hợp các ngành như thực phẩm, thủy hải sản, ngành sơn … |
4. Dạng đòn bẩy:
 |
Đây là loại công tắc có thiết kế nhỏ gọn nhẹ và đơn giản nhất trong các loại công tắc hành trình. Chúng thường được trang bị IP 65 và có cover che dưới đế để nâng cao khả năng chống bụi và nước. |
V. Phạm vi ứng dụng
Công tắc hành trình sẽ biến chuyển động thành dạng điện năng để kích hoạt một quá trình khác trong một dây chuyền sản xuất hoặc chế tạo. Chúng ta có thể thấy loại công tắc này được ứng dụng trong rất nhiều dây chuyền sản xuất khác nhau và thường dùng nhiều nhất là các dây chuyền dùng khí nén. Trong các nhà máy, công tắc này được sử dụng rất nhiều như: trên dây chuyền sản xuất, băng chuyền, băng tải… Đa số là sử dụng để giới hạn hành trình nói chung, có nghĩa là khi cơ cấu tác động vào vị trí công tắc thì sẽ làm ngắt nguồn cung cấp cho cơ cấu. Và ứng dụng mà nhiều nhà máy đang dùng như:
- Phát hiện sự tiếp xúc của đối tượng
- Đếm tác động hoặc điểm sản phẩm
- Phát hiện phạm vi di chuyển
- Phát hiện vị trí và giới hạn chuyển động của vật thể
- Ngắt mạch khi gặp sự cố hay trục trặc nào đó
- Phát hiện tốc độ của vật thể
VI. Các ưu nhược điểm của công tắc hành trình:
Mỗi một loại cảm biến sẽ có các ưu nhược điểm khác nhau, tuy nhiên xét về tổng thể thì một công tắc sẽ có các điểm mạnh và các điểm yếu mà chúng ta cần phải quan tâm. Điều này rất có ích trong công tác trang bị và đầu tư cho dây chuyền sản xuất hay các thiết bị hỗ trợ sản xuất, cụ thể thì chúng có các ưu và nhược điểm như sau:
1. Ưu điểm:
- Tiêu thụ ít năng lượng điện
- Có thể sử dụng hầu hết trong các ứng dụng công nghiệp
- Có thể điều khiển nhiều tải
- Đáp ứng tốt các điều kiện cần đến độ chính xác và có tính lặp lại
2. Nhược điểm:
- Hạn chế đối với những thiết bị có tốc độ chuyển động tương đối thấp
- Phải tiếp xúc trực tiếp với thiết bị
- Do phải tiếp xúc nên làm các bộ phận cơ khí bị mòn
VII. Các hãng sản xuất công tắc hành trình có mặt tại Việt Nam
Sẽ có nhiều chủng loại công tắc khác nhau tùy theo ứng dụng riêng biệt có thể phù hợp với từng ứng dụng về kích thước, chức năng, và môi trường hoạt động. Và hiện nay thì trên thị trường có rất nhiều hãng sản xuất khác nhau, điển hình hơn là 3 hãng bên dưới:
1. Công tắc hành trình Omron:
Omron xuất xứ từ Châu Á và hầu hết các nhà máy sản xuất tại Trung Quốc. Loại này đã có mặt trên thị trường Việt Nam từ rất sớm và thường được ứng dụng nhiều nhất trong các ngành công nghiệp. Với nhiều mẫu mã để lựa chọn và có độ bền khá cao, thích hợp với nhiều ứng dụng trong các hệ thống và thiết bị sản xuất. Tuy nhiên hiện tại do nhà máy của Omron tập trung tại Trung Quốc nên đang thiếu sản phẩm nghiêm trọng do các vấn đề liên quan đến đóng biên, đồng thời việc bảo hành, bảo trì cũng gặp không ít trở ngại.
2. Công tắc hành trình Hanyoung – Hàn Quốc
Hanyoung xuất hiện tại Việt Nam khoảng 5 năm trở lại đây, có xuất xứ từ Hàn Quốc và nhà máy sản xuất tại Indonesia. Lợi thế của hãng này là giá thành thấp, nhưng vì vậy nên chất lượng không được tốt, khả năng đáp ứng cũng việc của các loại công tắc đến từ hãng này ở mức tương đối, độ bền vừa phải. Và vì không có sự đa dạng về các chủng loại cũng như thị trường tiêu thụ sản phẩm của hãng này cũng không gọi là quá lớn.
3. Công tắc hành trình Pizzato – Ý:
Công tắc hành trình Pizzato ra đời năm 1984 có văn phòng và nhà máy đặt tại Ý và chỉ mới có mặt tại Việt Nam khoảng 2-3 năm trở lại đây tuy nhiên đây là một trong những nhà sản xuất hàng đầu Châu Âu về công tắc hành trình, thiết bị an toàn,v.v…
Sản phẩm này 100% được sản xuất tại Ý nên tất cả các thiết kế, phát triển và thử nghiệm hoàn toàn tại các nhà máy với tiêu chuẩn hàng đầu thế giới, đảm bảo chất lượng an toàn cho người dùng.
Hãng này hầu như có mặt khắp nơi tại thị trường Châu Âu, và hiện tại cũng đã có văn phòng đại diện tại Mỹ, Ấn Độ, Hàn Quốc. Còn tại Việt Nam, Pizzato được phân phối chính thức bởi công ty TNHH Công Nghệ Vũ Lê.