限位开关是将微动开关嵌入金属或树脂外壳而形成的开关。利用外壳保护开关免受外力、水、油及尘埃的侵害,使其可在普通微动开关无法应对、对机械强度和耐环境性有特殊要求的场所使用。
特点
<机械强度高>
安全限位开关用于在工业机械和设备内部进行物体检测的用途。因限位开关工作时拨杆和开关会承受很大的负荷和冲击,因此外壳和驱动机构要采用可耐受这些负荷和冲击的坚固材料和构造。
<出色的耐环境性>
限位开关要求能够在室内外与水、油、尘埃接触的场所、高温或低温场所以及含有爆炸性气体的场所等恶劣环境下使用。因此,要采用耐环境性出色的部件并强化密封性能,提高开关总体的耐环境性。
种类
限位开关按形状可分为竖向型和横向型两种。竖向型是最常用的限位开关,外壳为竖长形状,上部带有驱动机构,从下面引出外部连接线。
而横向型的外壳为横长形状,驱动机构与竖向型一样安装在上部,但外部连接线从侧面(面积较小的面)引出。横向型采用工作时承受的振动和冲击不直接传递至开关内部的构造,因此不仅机械耐久性高,而且工作位置精度及稳定性也十分出色(图2)。
竖向型和横向型都有多种尺寸,产品种类丰富,用户可根据用途选择尺寸合适的产品。而且,还有可在爆炸性气体及蒸气环境中使用的防爆型产品,以及采用接点焊接时也能强制切换为关闭状态的机构来确保工业机械设备安全性的安全型产品。

构造
以竖向型为例,限位开关的一般构造如图3所示。主要构成部件为(1)内置开关、(2)开关盒、(3)驱动机构、(4)开关外壳。
(1)内置开关
内置开关采用速动式机构。由操作柱塞承受来自外部的力或动作,使可动接点由下面的常闭(NC:Normal Close)接点移至上面的常开(NO:Normal Open)接点(图4)。
没有共同(COM)引脚、各有一组NO引脚(a接点)和NC引脚(b接点)的接触类型叫做1a1b接点型。一般的限位开关都是使用这种方式。此外,还有由NO、NC及COM三种引脚构成的1c接点型限位开关,可直接在内置开关的引脚上连接外部连接用线。
(2)开关盒
用来封入并保护内置开关,采用金属或树脂制成,机械强度出色。开关盒下部设有安装专用连接器的导管口,用来固定外部连接线并密封保护内部机构。
(3)驱动机构
经由内部柱塞将来自外部的力或动作传递至内置开关(图5)。利用圆环或密封件对连接外部驱动机构和内部机构的可动部分进行密封,将内置开关封入其中。
典型形状有摆杆型、柱塞型及盘簧型等,可根据不同用途区分使用(图6)。
(4)开关外壳
在内置开关的引脚上布设好外部连接用线之后,还要装上开关外壳。使用橡胶密封件密封开关盒和盖子的嵌合部。
主要应用示例
■生产线中的各种位置检测
在汽车等的大规模组装加工生产线上,利用限位开关检测驱动单元及工件的位置,确保生产线正常运转。
■工业机械及设备的位置检测
检测机床及半导体制造设备的门及外壳的位置(开闭状态)、电梯箱体位置等。大多用于提高工业机械及设备运转的安全性。(未完待续,欧姆龙开关及器件技术信息组)