【2027上岸必學】如何逼自己21天學會機械設計，從0到助理工程師到機械工程師，機械小白學習工作轉行必備 P4 - 助理工程師：【第一章傳感器】3、微動開關

在自動化設計當中，有一種傳感器，它成本非常低廉 如果是我們採購的話，只要一塊多 它可以用在模組當中，它可以用來做安全門的連鎖 它也可以用來做治具當中產品有無的檢測 它是什麼？它是我們今天要講的微動開關 那麼其實微動開關的話，它也是行程開關的一種 它是必須通過機械觸發的形式，從而進行這樣一個通斷 大家可以看到，像我們在上節課講到的行程開關 它是大個子，非常大 用在像我們這個垂直提升 如果是你是普通電機的話 你到位停 那它可以進行這樣一個位置的檢測 好，那當然呢 也可以用在我們機器人的第七軸 那相對於來說的話 尤其是有一些我們需要進行輕量化 或者是緊湊化結構設計的時候 用到這樣一個行程開關就不是很合適 那這個時候我們就會用到左邊 大家看到這兩個小東西 這是我們剛纔講到的微動開關 微動開關它也是通過機械形式的觸發 大家發現沒有，你看我的手指頭往下一壓的話 在較小的行程範圍內，較小的這樣一個觸發力的話 它就會進行這樣一個反應 也就是說，我們的這樣的一個簧片 產生這樣的跳躍動作，使觸點快速的接通或者斷開 然後它這種順動機構，相對來說在小型化輕量化的結構 緊湊化的結構當中就用了非常多 那麼本質上面，其實像這種傳感器 這種微動開關 它是一種微小間隔和快動機構的形式開關 所以它的結構原理形式是差不多的 但是的話呢 它更多的是用於小型化的這樣一個場景 因此大家在做設計的時候 大家記住要知道有這一種傳感器 在這裏面我也可以給大家多提一嘴 這種傳感器的話呢 它其實相對來說有一個 應用場景是比較多的 就我們剛纔說的安全門鎖 現在的話也用到了 這個更高一級的這種傳感器 當然這個更高一級的傳感器 它的價格會更高一些 然後在做設計的時候 如果是公司的設備 在這樣一個 附加值比較高的方向 比如說做汽車相關的 或者是鋰電相關的話 可能就用的比較少了 會用到另外一種形式 到時候我會給大家來進行 這個末尾的補充 我們先把這個微動開關講完嘛 因爲有些同學可能會提出異議 對吧爲什麼我們公司不這樣子用呢 爲什麼你講的跟我們的不一樣 其實是不是不一樣 而是說在成本方面的考量 那我們可以先給大家看一下實際的應用場景 首先第一個 就我們剛纔說的安全門連鎖的應用 安全門連鎖的應用的話 一般情況下我們在做設計的時候 像這種可開式的安全門 或者是我們的設備的這樣一個機架的門的話 都會裝這樣一個傳感器 那麼什麼是可開式的 比如說我們設備前後帶有合頁的這種門 這種門的話是用來進行產品物料的進行擺放 或者是說我們進行 查看設備結構內部以及點檢的時候需要打開的 那麼這種門的話有兩個特點 第一個是會裝鎖 第二個的話這種門的話 一般情況下也會有磁吸和我們的傳感器 傳感器就是用到微動開關 那麼這裡面磁吸沒有裝 其實一般情況下裝磁吸 就是即使我這個門鎖沒有鎖的情況下 它也會進行這樣的一個吸合 所以這樣子的話 就不必要說時時刻刻我要關這門 第二個的話就加這個傳感器 就是用來進行這樣的一個保護 我們的操作者 加傳感器的原因就是 如果是我的門被關了 大家可以看一下我們的實物 假設我的門一關 門一關的話 我的手指頭就是這個門 那麼它就會被觸發掉 好當我們的安全門是打開的敞著的 那這樣子的話呢很有可能 設備內部的一些物料會飛濺出來對吧 然後的話呢設備沒有關住的話 這個門沒有關，那麼它的噪音會比較大 所以要提示我們的操作者關門 因此，現在的重大設備基本上就是 這個傳感器沒有被觸發，或者是這個壞了 那它的設備是動不起來的 你復位之後，你進行這個開始運行 按下那個設備的開始按鈕，它是不會動的 所以這就是我們的這樣一個安全門應用 當然，比如說我們在其他設備當中也會用到 在這裏面像我們的熱縮膜設備 一般情況下，如果是我們的螺絲鎖的這種門 像這些固定門，它就不會裝 如果是我們可以開合的，一般情況下 都會裝在這裏面 這是兩種不同的安裝形式 一種就是用我們的鈑金 剛纔那種的話 你是用加工件進行這樣一個安裝的 其實我跟大家說一下 用鈑金的話成本會更低 而且鈑金進行開腰孔的設計 那麼相對來說它可以進行可調 好，那這裏面大家發現沒有 這是我們的安全門 第二種的話就是在夾具當中 這局當中設備 或者是我們的這樣的一些單純的數據結構 我們需要放置物料 那麼有沒有物料呢 它需要什麼樣的一個反饋呢 需要傳感器反饋 在後面我們會講到接近開關或者是光電開關 確實可以大家記住 那低成本的設計就是採用我們的微動開關 大家發現沒有 我們在這裏面裝一個微動開關 當把產品放置到機器當中 我們的這個蓋子往下一蓋的時候 這個時候它就會形成我們的觸發 那麼形成觸發那它就會有反饋嘛 所以這種傳感器大家發現沒有 它可以更低成本的來進行這樣的一個設計用 那當然肯定有東西會說 老師那還有什麼樣的一個傳感器可以實現 其實霍爾傳感器也可以 霍爾傳感器比如說之前我們在做華為的智具的時候 進行防呆的檢測 那麼我們也會用到霍爾傳感器 但這並不妨礙微動開關在自動化設備當中 尤其是智具當中 產品有無的檢測 這樣子大面積的這樣一個使用 所以這一種我們也要給大家截一下圖 那就是我們的治具 以及剛才的安全門的這樣的一個檢測 我們也可以給大家截出來 這就是安全門的檢測 但是前面我也講過 像這一種的話 它是採用了安裝塊機加工件 其實沒必要 因為一般情況下 我們有時候需要進行成本方面考量的話 機加工件是完全沒必要的 大批量 它這個比如說你的設備 只要有一定的數量 下單的一定數量，如果是你採用這種機加工件跟鈑金件比起來 那成本差的還是蠻遠也就是說這一種會浪費很多 好那麼我們既然知道了 它的應用場景我們也要知道它的類型 因為我們這是講傳感器的類型與選用嘛對不對 首先的話我們其實可以按三種方式來進行這樣一個分 比如說按尺寸來分 按尺寸來分它有三種類型 如果是進行這樣一個選擇的話 我們通常標準型選用的比較多 比如說剛才我給大家展示的這樣一個實物 它就是我們微動開關的標準型 這是第一種 第二種的話就是小型 小型的話相對來說比我們剛才的標準型稍微小一號 還有一種就是超小型 超小型就是在一些非常非常緊緻的空間用到的 其實藍鳳老師用超小型的話我也有用過 但是我只是見過 比如說在一些平臺 比如我們的淘寶或者拼多多網購平臺 你搜超小型行程開關 你會發現很小一個 然後這種場景的話 應用的這樣的一個工況可能真的是很小 如果是後期大家做的那種 夾具比較小的情況下 你需要進行這樣的一個 治具當中產品有無的檢測 夾具當中產品有無的檢測 那你可能就會採用超小型 那麼第二種的話就是 我們可以按操作動作或者機構來分 我們這裡面大家發現沒有這種槓桿滾輪型對吧 其實我們的類型有很多，可以給大家看一個圖片 就我在錄製這個課程之前，我就給大家準備了這樣一個圖片的 它有哪些呢？有基本的按鈕型，基本的按鈕型就是這種 當然還有長槓桿的，長的這個按鈕，以及我們的滾輪的按鈕 這就是滾輪的按鈕，我給大家圈出來一下，這是普通按鈕 這是我們的長 凸形的按鈕，以及我們的滾輪按鈕型 好，那麼呢，當然還有長槓桿型 大家發現了，這是長槓桿型 然後呢，還有短槓桿型 這個是長的，這個是短的 還有呢，我們在這個槓桿當中 加我們的這樣一個滾輪的 那麼就稱之爲滾輪的這個擺杆型 或者是滾輪槓桿型 當然，如果是有一些場景下 比如說它可能檢測的範圍啊 它是一個區域 它可能在一個區域之內 它要去進行這樣一個觸發 那麼這個時候的話 我們就會用到這種彈簧感應 其實我們之前也講過一種 就是我們如果傳統的行程開關 它也有這種的彈簧感應 就是它像一根繩子一樣 它可以這樣子的，三百六十度範圍內 進行這樣一個觸發的 那麼這一種的話 其實用的比較少 基本上只是在這樣一個樣子 或者是我們有一些 這樣一個圖片上面用過 我們大部分會用到的 就這兩種 一種就是我們這種 按鈕型 一種的話就是我們的滾輪槓桿型 這兩種是最常見 所以這裏面我要給大家截一個圖 大家知道這就是我們的這樣一個類型 按操作方式分 那麼按操作方式分的話 其實相對來說還簡單一些 按操作方式 好，那麼我們在做設計的時候 可能有些時候我們不一定說 用的都是普通類型的 比如說像潮溼環境 或者是有粉塵的環境 比如說像有一些設備 它可能做的是那一種打磨的 打磨到它會有粉塵 本身的話呢像這樣的一些設備裏面 那麼它在進行工藝動作的時候 它有潮溼的水汽或者水霧的 那麼這個時候的話其實它還有一種類型 就是按密封形式分 密封形式的話一般情況下會分爲那幾種呢 第一種是普通普通工礦就是我們剛纔講到的 像南方老師也用的都是普通型 然後還有一種就是我們的密封型 密封型就是防水防塵的型號 那麼一般情況下 我們在做設計的時候 大家發現沒有 像進行選擇 如果是密封型的 那它價格和成本會高一點點 這個大家要知道 所以在萬不得已的情況下 不要選擇這種密封型 沒必要對不對 那它的精度怎麼樣呢 它的動作行程精度 它是要高於傳統的行程開關的 這種微動開關的話 它的精度 比如說有些東西 一般情況下 它都會要問個明白 問個底 就是說這個精度 通常在什麼樣的一個級別 0.1毫米左右 如果是大家在面試的時候別人問到了 它的瞬動機制使得它的通斷狀態非常明確 重複精度比較好 然後的話呢它的特點有哪一些 其實我們講特點的話 一般情況下我們會從兩個方向來講 就是它的優點和缺點 那麼它有什麼樣的一個優點呢 它又有什麼樣的一個缺點 比如說大家可以從我們剛纔的 這樣的實物對比 大家都看得出來 它的優缺點其實是非常明顯的 對不對，優點在哪裏 優點在於它結構小巧 結構小巧我給大家打出來一下 結構的這樣一個小巧 然後的話呢，它可以做的緊湊型 緊湊型設計 對吧？同時的話呢 它在進行這樣的一個動作行程的時候 它的動作行程短 它不像我們的傳統的行程開關 要較大的動作行程 動作行程短 那這裡面還有一個就是觸發力 觸發力比較小 當然呢 它的壽命 大家記住它的壽命普遍比較長 所以的話它的壽命長 當然有很多同學說老師壽命長長到什麼程度 壽命一般情況下的可能幾百萬次是有的 稍微好一些的比如說買品牌貨 那麼它的壽命可以達到1000到2000萬次 所以大家如果是花得起成本的話 它可以在你設備報廢了 這個傳感器它可能還在用對吧 好那麼它的缺點也非常明顯 缺點因為它本質上面 它是採用了行程開關一樣的機械觸發 所以機械觸發它是會有磨損 所以這個磨損是無法避免的 當然很多同學說老師 那這個有沒有沒有這種磨損的 就之前其實我們也講傳感器的類型也講過 有一些是接觸型的 有一些是非接觸型的 非接觸型那麼相對來說它磨損不會有 所以這個時候它的這樣一個壽命或者是穩定性 肯定要優於這類機械觸發的傳感器 後期如果是大家在進行設計選用的時候 我也會給大家介紹到 好那當然這一類的傳感器 那麼通常的檢測距離在哪個位置 檢測距離我跟大家打出來一下 檢測的這樣一個距離 因爲我們有時候需要去選擇 它的這樣一個行程對吧 檢測距離一般情況下是零點 零點 零點幾毫米 它到我們的幾毫米之間 好當然如果是大家想要選用那種 這個比如說行程更長的 幾十毫米的它也有 但是我們比如說像我以前用的的話用的很少 所以一般情況下就是用幾毫米的居多 好，給大家打出來一下 這是它的一個行程範圍 好，那麼當然呢，很多有同學會說 老師，我們在進行這樣一個設計應用的時候 對吧？那麼它典型的應用場景能不能總結一下？ 那其實是可以的啊 因爲我們在做設計的時候 如果是大家需要知道 它的這樣一個 比如像應用場景的話 一般無外乎就是我們剛纔所講到的幾個點 第一個 就是模組啊 多人就說老師現在 的 話 我 我們的直線模組的，比如說像限位和原點，一般情況下都用光電開關 或者是呢接近開關替代，確實是的但是像有一些場景， 它可能沒有辦法使用我們剛纔說的兩種傳感器啊，那麼這個時候我們 的直線模組，那它的限位確實是可以採用這種傳感器來替代啊， 包括像有一些地軌，當然地軌的話，它的這樣的一個兩端的限位 其實用傳統的行程開關可能會多一些 好，那麼第二個的話呢，就是 安全門吧 理上面也是微動開關的一個結構形式所以的話嘞， 大家其實在生活當中也會用到真正的傳感器，只是大家不清楚不瞭解 而已啊好，那麼前面其實我也講過一個點啊，就是說現在 的 高 奧祕 端 設 訂閱轉發 打賞支持 明鏡與 傳統的這樣的一些設備相比的話，像微動開關可能會用的比較少 這類元器件它稱之爲安全連鎖 在鋰電或者一些組裝設備半導體設備裏面會用到 它有兩個部分組成，一個是我們的舌後 舌後就是這個對吧，金屬件 一個就是我們的這樣的一個設備安全門連鎖的 這樣的一個本體結構 這個本體結構當然會接線 然後呢，它的信號會傳到我們的PLC上面 一般情況下，對應的這個安全門 都會裝一個這樣的一個安全門連鎖 然後呢，這個舌後裝到我們的門上面的話 那當我們進行這個開門 這個時候就會在我們的這樣的一個大開門 這個孔裏面拔出來，對吧 當我們關門的時候呢 就會把它進行這個插進去 所以形成觸發啊 那麼這種結構確實是 在我們的壽命和穩定性方面 要比微動開關要好很多 這個是毋庸置疑的 但是成本也要高很多 大家要注意 如果是設備的附加值不高 或者是我們客戶沒有要求 請不要選擇它 如果是客戶有要求或者是設備的產品附加值比較高 選用它是沒問題的 因為它們兩者相比的話成本相差太大了 第二個的話像這一種安全門連鎖 它是可以進行這樣的一個組合安裝的 也就是說當你把這幾個螺絲鬆掉之後 大家可以看到 那麼它就可以調節它的這樣的一個配合的 或者是說進行調整後這樣的一個插拔的方向 前後左右都可以用 所以也就是說這個 他很方便那麼在做安裝的時候 所以這就是我們的安全門連鎖結構 當然這個就和大家 像以前南風老師的話 像這種因為價格較高 因為如果是你批量的進行這樣的一個量產設備 那麼在進行這樣的一個設計用的時候 可能會用的比較多 那對比而言的話 他的這樣的一個成本一下就拉上去了對不對 好，那造成成本浪費的話，這也沒必要 好，那我們如果是在進行這個微動開關應用的時候 大家注意到，其實有兩個注意點 就是進行選型的時候 第一個就是環境的防護 環境的防護是什麼樣的一個意思 首先 大家記住，之前我們講過類型的有普通型和密封型 在粉塵或者是潮溼環境 應選擇我們的密封型的微動開關 所以這是第一個點 那麼當然第二個點是什麼呢 第二個點的話就是我們在做設計的時候 那它的腰孔安裝，腰孔的這樣一個設計 什麼叫腰孔設計 之前我們有講過 在做設計的時候 如果是採用機架跟安裝有點浪費 如果是我們採用了這樣一個板件安裝的話 確實成本會做的比較低 然後其實板件安裝還有一個優勢 大家看到這裏面的話 我們進行這一個上下兩塊鈑金 那它這個位置的話 它可以設計腰孔 那也就是說我們可以擺動 或者是前後左右進行這樣一個調節 調節它的這個安裝的位置 但這裏面它只是我們的擺動 沒有前後左右 所以這種安裝方式它的兼容性會更高 因此的話大家在做設計的時候 儘量採用腰孔形式安裝會好很多 以上就是我們整個的一個關於微動傳感器 也叫微動開關 我們在進行設計應用的時候 要注意的一些事項 以及我們如何進行這樣一個選擇 那麼當然的話 我們下節課開始 我們就講磁性開關 如果是對比而言 我們前面講到的這種機械觸發式的傳感器 大家記住一個環境選型的口訣 第一個工況惡劣力氣大 精度要求不算啥 你選擇磁性開關 好那麼如果是空間狹小動作頻繁 要求精準又耐用 請選擇我們本節課講到的這一個微動開關就可以了 這就是我們對比而言它的選型口訣 好，那麼以上的內容的話就講到這裏 我給大家做的筆記，如果是大家有需要的 可以在評論區留言 都可以免費的分享給大家 我是工程師大芬，我們下節課再見