非接触式安全开关 | 中国

非接触式联锁开关是一种利用传感器头检测安装在门上的致动器与安装在机器上的传感器头之间的距离，检测致动器与传感器头没有直接接触的情况下来自致动器的信息，并将信号作为开门/关门信息传输的装置。
这种联锁开关的一个特点是不会产生磨损碎片，因为执行器和传感器头不会发生物理接触。此外，这种联锁开关没有开口，很少有凹凸不平的表面，使其不易受水和灰尘的影响。

无触点联锁开关的种类

如下表1所示，在ISO 14119 （JIS B 9710）《机械安全-与防护装置相关的联锁装置-设计和选择原则》中，检测门的开启和关闭而不接触的联锁装置分为3型和4型。

注：编码执行机构是专门设计用于驱动某种联锁装置的执行机构。
由于联锁装置只能通过一定的组合来启动，因此可以有效地防止被钥匙、硬币、工具和其他物体禁用。

IDEC提供两种类型的非接触联锁开关，相当于类型4。
一种是簧片开关型无触点联锁开关，另一种是RFID型无触点联锁开关（图1、图2）。

除可靠性外，任何无触点联锁开关还必须具备以下特点。

▪ 反篡改功能
▪ 故障检测功能。这是一个当机器检测到故障时停止机器并保持停止直到故障解决的功能。

防篡改功能

如果只有一对磁铁和簧片开关，簧片开关的触点很容易被激活，只要把任何市售磁铁，而不是驱动器，靠近它。为此，至少使用两对磁体和簧片开关，只有当所有对磁体都被激活时，开关才被确定为“正常”，这是防止市售磁体或其他物体篡改的措施。簧片开关有一个NO触点（常开：当门打开时打开）和一个NC触点（常闭：当门打开时关闭），两者都用于防止接线短路篡改。

但是，即使采取了上述防篡改措施，更换执行机构或从门上拆下执行机构进行篡改的可能性仍然存在。因此，一个安全管理系统，包括防止执行机构被从门上拆下和管理更换执行机构的措施是必不可少的。
欲了解更多信息，请访问以下链接。

故障检测功能

通常，簧片开关型非接触联锁开关与称为安全继电器模块的控制器结合使用。造成这种情况的主要原因是簧片开关的触点不具有直接断开动作功能，因此焊接（触点在打开和关闭过程中由于浪涌电流超过容量而导致接触面熔化然后冷却并粘附的状态）触点可能使机器无法停止。为了检测这种由焊接触点引起的故障，必须监测非接触联锁开关中两个簧片开关电路的信号组合。如果控制器检测到不正常的信号组合，则确定由于焊接触点导致的故障已经发生，并停止安全输出，从而停止机器。这个概念的示意图如图4所示。
在这个图中，我们假设两个电路中的一个（簧片开关B）有一个焊接触点。具有这样一种结构的功能，其中执行器的操作力直接作用于NC触点，而不需要弹性结构材料（例如弹簧）的干预，并且当执行器移动预定距离时NC触点打开。在触点打开和关闭期间，由于浪涌电流超过容量，接触面熔化然后冷却并粘附的一种状态。

注意，即使监测两个电路的信号，如果两个电路同时故障，则无法检测到同时故障。因此，簧片开关有一个NO触点（常开：当门打开时打开）和一个NC触点（常闭：当门打开时关闭），两者都用于防止两个开关同时故障的状态。

特点及应用

如前所述，非接触联锁开关不会产生磨损碎片，因为没有物理接触。因此，这些开关适用于制造半导体及其应用产品的洁净室设施中的联锁应用，这些设施需要清洁的制造环境。此外，低表面粗糙度使得异物难以粘附或积聚在传感器头或执行器上，并且它还用于食品生产设备中的联锁应用，其中必须清洗整个设备。

一般来说，非接触式联锁开关可以比机械联锁开关小得多，并且可以放置在如图5所示的小转弯半径的窗口中。与机械联锁开关相比，这也允许更多的安装精度空间。

用法注意

由于执行器使用磁铁，如果附近有其他磁铁或铁磁性材料（钢板），则必须放置在不会受其影响的距离处。也避免使用铁磁材料的螺丝安装传感器头和执行器的机械和设备。非接触式联锁开关不能用于周围环境中存在铁粉等铁磁性金属粉末的环境。

此外，非接触式联锁开关由于其无物理接触的特性，不具有物理锁定机构。因此，如果门需要物理锁定，则需要一个单独的锁定机构，如气缸。

故障检测功能

Unicode和多码类型都能够通过使用传感器头内置的控制器功能（内置IC和软件）自行检测故障。
这意味着不需要外部控制器进行故障诊断。

结论

表2显示了簧片开关类型和RFID类型的防篡改和故障检测功能的比较。

对于防篡改功能，还必须考虑在机器上的安装方法和安装位置。欲了解更多信息，请访问以下链接。