Limit Switch ลิมิตสวิตช์ หรือ สวิตช์จำกัดระยะ ทำหน้าที่เป็น เซ็นเซอร์ตรวจจับตำแหน่ง ที่ใช้ในเครื่องจักรหรืออุปกรณ์ต่าง ๆ เพื่อควบคุมการทำงานเมื่อวัตถุหรือส่วนประกอบของเครื่องจักรเคลื่อนที่มาถึงจุดที่กำหนดไว้ล่วงหน้า โดยสามารถสั่งให้เครื่องหยุดหรือเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่ได้ทำให้การทำงานเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพและปลอดภัยลิมิตสวิตช์เป็นอุปกรณ์ที่สำคัญมากในระบบอัตโนมัติเพราะทำหน้าที่เป็นเหมือนด่านตรวจสอบความปลอดภัยและควบคุมการทำงานของเครื่องจักรต่างๆ ให้เป็นไปตามที่ตั้งโปรแกรมไว้
การเลือกใช้อุปกรณ์ขนาดเล็กอย่างลิมิตสวิตช์มีความสำคัญอย่างไร ?
- ลิมิตสวิตช์ช่วยในการควบคุมตำแหน่งและการทำงานของเครื่องจักรอย่างแม่นยำ ลดข้อผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นในกระบวนการผลิต ทำให้การทำงานของระบบมีประสิทธิภาพและเสถียรมากขึ้น
- อุปกรณ์ที่มีคุณภาพสูงจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงานของระบบ โดยการตรวจจับและตอบสนองต่อการเคลื่อนไหวของเครื่องจักรได้อย่างรวดเร็ว ส่งผลให้กระบวนการผลิตดำเนินไปได้อย่างราบรื่นและมีความต่อเนื่อง
- ลิมิตสวิตช์มีบทบาทสำคัญในการป้องกันการชนหรือการทำงานผิดพลาดของเครื่องจักร ซึ่งอาจทำให้เกิดอุบัติเหตุหรือความเสียหายต่ออุปกรณ์และผู้ปฏิบัติงานได้ การเลือกใช้อุปกรณ์ที่เหมาะสมจึงช่วยลดความเสี่ยงและเพิ่มความปลอดภัยในการทำงาน
ด้วยเหตุนี้ ลิมิตสวิตช์จึงเป็นอุปกรณ์เล็ก ๆ ที่มีความสำคัญอย่างยิ่งในระบบเครื่องจักรอัตโนมัติและกระบวนการผลิต
ประเภทของลิมิตสวิตช์ (Limit Switch)
เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ตรวจจับตำแหน่งและจำกัดการเคลื่อนที่ของชิ้นส่วนเครื่องจักร เมื่อถึงตำแหน่งที่ตั้งไว้ลิมิตสวิตช์จะส่งสัญญาณไปยังระบบควบคุมเพื่อสั่งให้มอเตอร์หยุดทำงานหรือเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่ลิมิตสวิตช์แต่ละประเภทจะมีแอคชูเอเตอร์ (Actuator) ที่แตกต่างกันออกไป ซึ่งมีผลต่อวิธีการทำงานและการใช้งาน
ประเภทของลิมิตสวิตช์ตามลักษณะของแอคชูเอเตอร์
ลิมิตสวิตช์แบบหนวด (Whisker Limit Switch)
- ลักษณะ: แอคชูเอเตอร์เป็นแท่งโลหะบางๆ คล้ายหนวด ซึ่งมีความยืดหยุ่น เมื่อมีวัตถุสัมผัสกับหนวด จะทำให้มันงอและไปกระตุ้นตัวสวิตช์
- การใช้งาน: เหมาะสำหรับการตรวจจับวัตถุขนาดเล็กหรือการเคลื่อนที่ในระยะสั้น เช่น ในระบบที่ต้องการความไวในการตรวจจับหรือการสัมผัสเบา ๆ
ลิมิตสวิตช์แบบลูกกลิ้ง (Roller Limit Switch)
- ลักษณะ: แอคชูเอเตอร์เป็นลูกกลิ้งที่สามารถหมุนได้ เมื่อวัตถุสัมผัสกับลูกกลิ้ง ลูกกลิ้งจะหมุนและไปกระตุ้นตัวสวิตช์
- การใช้งาน: เหมาะสำหรับงานที่ต้องการตรวจจับตำแหน่งหรือการเคลื่อนไหวที่แม่นยำ เช่น ในสายการผลิตอัตโนมัติหรือระบบลำเลียง
ลิมิตสวิตช์แบบลูกกลิ้งและก้านโยก (Roller-lever Limit Switch)
- ลักษณะ: เป็นการผสมผสานระหว่างแอคชูเอเตอร์แบบลูกกลิ้งและก้านโยก ทำให้สามารถปรับการทำงานให้เหมาะสมกับสภาพการใช้งานที่หลากหลาย
- การใช้งาน: เหมาะสำหรับงานที่ต้องการความยืดหยุ่นในการปรับตั้งตำแหน่งตรวจจับหรือในสถานการณ์ที่วัตถุเคลื่อนที่ในทิศทางและมุมต่างๆ
ลิมิตสวิตช์แบบก้านโยก (Lever Limit Switch)
- ลักษณะ: แอคชูเอเตอร์เป็นก้านโยก เมื่อก้านโยกถูกกดหรือดึงตามการเคลื่อนที่ของวัตถุ ก้านจะหมุนและไปกระตุ้นตัวสวิตช์
- การใช้งาน: เหมาะสำหรับงานที่ต้องการแรงในการกระตุ้นหรือการตรวจจับที่ต้องการสัมผัสมากกว่า เช่น การใช้งานในเครื่องจักรอุตสาหกรรมขนาดใหญ่
ลิมิตสวิตช์แบบลูกสูบ (Plunger Limit Switch)
- ลักษณะ: แอคชูเอเตอร์เป็นลูกสูบซึ่งสามารถกดเข้าไปในตัวสวิตช์ เมื่อวัตถุสัมผัสกับลูกสูบแล้วกดเข้าไป ก็จะกระตุ้นการทำงานของตัวสวิตช์
- การใช้งาน: เหมาะสำหรับงานที่ต้องการความทนทานต่อฝุ่นละอองและความชื้น เช่น ในสภาพแวดล้อมที่มีฝุ่นหรือของเหลวอยู่รอบ ๆ
การทำงานของลิมิตสวิตช์ (Limit Switch)
เป็นการตรวจจับตำแหน่งหรือการเคลื่อนที่ของวัตถุในเครื่องจักรหรือระบบอัตโนมัติโดยมีหลักการทำงานดังนี้
การตรวจจับการเคลื่อนไหวของวัตถุ: ลิมิตสวิตช์จะทำหน้าที่ตรวจจับการเคลื่อนไหวของวัตถุ เมื่อวัตถุเคลื่อนที่มาถึงจุดที่กำหนด (เช่น ตำแหน่งสุดขีด) วัตถุจะสัมผัสกับตัวสวิตช์หรือแอคชูเอเตอร์ (Actuator) ที่อยู่ในลิมิตสวิตช์
การเปิดหรือปิดวงจรไฟฟ้า: เมื่อแอคชูเอเตอร์ถูกกระตุ้นโดยวัตถุที่เคลื่อนที่มา ลิมิตสวิตช์จะทำการเปลี่ยนสถานะของวงจรไฟฟ้า โดยอาจจะเป็นการเปิดหรือปิดวงจรขึ้นอยู่กับประเภทของการติดตั้ง ซึ่งการเปลี่ยนสถานะนี้จะส่งสัญญาณไปยังระบบควบคุม เช่น การหยุดเครื่องจักร หรือเปลี่ยนทิศทางการทำงาน
การรีเซ็ตลิมิตสวิตช์: เมื่อลิมิตสวิตช์ถูกกระตุ้นและส่งสัญญาณไปแล้ว หลังจากที่วัตถุเคลื่อนออกจากแอคชูเอเตอร์ ตัวสวิตช์จะกลับสู่ตำแหน่งเดิม พร้อมสำหรับการทำงานต่อไปในครั้งถัดไป
การเลือกลิมิตสวิตช์ให้เหมาะสมกับการใช้งานเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้ระบบทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและปลอดภัย โดยควรพิจารณาปัจจัยดังต่อไปนี้:
1. ชนิดของแอคชูเอเตอร์
ลูกกลิ้ง, ก้านโยก, หนวด หรือ ลูกสูบ: การเลือกแอคชูเอเตอร์ขึ้นอยู่กับลักษณะการเคลื่อนไหวของวัตถุ หากวัตถุเคลื่อนที่ในแนวตรงหรือมีการสัมผัสเป็นมุม ควรเลือกลิมิตสวิตช์แบบลูกกลิ้งหรือก้านโยกที่สามารถปรับทิศทางได้ หากเป็นวัตถุขนาดเล็กหรือเคลื่อนที่อย่างรวดเร็ว อาจเลือกลิมิตสวิตช์แบบหนวด
2. ประเภทของการเชื่อมต่อวงจร
เลือกลิมิตสวิตช์ตามความต้องการของระบบไฟฟ้า เช่น
- NO (Normally Open): วงจรเปิดในสถานะปกติ และปิดเมื่อกระตุ้น
- NC (Normally Closed): วงจรปิดในสถานะปกติ และเปิดเมื่อกระตุ้น
- หรืออาจใช้ลิมิตสวิตช์ที่มีทั้ง NO และ NC ในตัวเดียวกันเพื่อความยืดหยุ่นในการใช้งาน
3.สภาพแวดล้อมการทำงาน
- การป้องกันฝุ่นและน้ำ (ระดับ IP): หากลิมิตสวิตช์ถูกติดตั้งในพื้นที่ที่มีฝุ่น น้ำ หรือสารเคมี ควรเลือกลิมิตสวิตช์ที่มีค่าระดับการป้องกัน (Ingress Protection) สูง เช่น IP67 หรือ IP69K
- อุณหภูมิ: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าลิมิตสวิตช์สามารถทำงานได้ในช่วงอุณหภูมิที่เหมาะสมกับสภาพแวดล้อมของการใช้งาน
4.แรงที่ใช้ในการกระตุ้น (Operating Force)
พิจารณาปริมาณแรงที่จำเป็นในการกระตุ้นแอคชูเอเตอร์ หากวัตถุที่ตรวจจับมีน้ำหนักเบา ควรเลือกสวิตช์ที่ต้องการแรงกระตุ้นต่ำ แต่ถ้าเป็นเครื่องจักรขนาดใหญ่ อาจต้องเลือกสวิตช์ที่รองรับแรงกระตุ้นที่สูงขึ้น
5.ขนาดและตำแหน่งการติดตั้ง
ลิมิตสวิตช์มีขนาดและรูปร่างที่แตกต่างกัน ควรเลือกขนาดให้เหมาะสมกับพื้นที่ติดตั้ง รวมถึงการเลือกแอคชูเอเตอร์ที่สามารถปรับทิศทางหรือการทำงานได้ตามตำแหน่งที่ต้องการ
6.อายุการใช้งาน (Durability and Lifespan)
ลิมิตสวิตช์ที่ใช้งานในระบบเครื่องจักรที่ทำงานหนัก ควรเลือกรุ่นที่มีความทนทานสูง ทนต่อการสึกหรอและการเสียดสี มีอายุการใช้งานที่ยาวนานเพื่อลดการบำรุงรักษาและการเปลี่ยนชิ้นส่วนบ่อยครั้ง
7.ความเร็วในการตอบสนอง (Response Time)
หากลิมิตสวิตช์ใช้ในกระบวนการที่มีการเคลื่อนไหวรวดเร็ว เช่น เครื่องจักรที่ต้องการการตรวจจับอย่างแม่นยำและรวดเร็ว ควรเลือกลิมิตสวิตช์ที่มีความเร็วในการตอบสนองที่เหมาะสม
การต่อสายลิมิตสวิตช์
ลิมิตสวิตช์โดยทั่วไปจะมี 3 สายหลักๆ
Common (COM): เป็นสายร่วม Normally Open (NO): ในสภาวะปกติจะไม่ต่อกัน เมื่อมีแรงกระทำจะต่อกัน Normally Closed (NC): ในสภาวะปกติจะต่อกัน เมื่อมีแรงกระทำจะไม่ต่อกันวิธีการต่อสาย
ระบุชนิดของลิมิตสวิตช์: ตรวจสอบว่าลิมิตสวิตช์ที่คุณใช้อยู่เป็นแบบ NO หรือ NC เชื่อมต่อสาย: เชื่อมต่อสาย Common กับสาย Common ของระบบควบคุม เชื่อมต่อสาย NO หรือ NC กับวงจรควบคุมตามต้องการ ตรวจสอบการทำงาน: เมื่อมีวัตถุมากระตุ้นลิมิตสวิตช์ สัญญาณไฟฟ้าจะเปลี่ยนแปลงตามที่ตั้งค่าไว้ตัวอย่างการต่อวงจร
การทำงานของวงจร สวิตช์ด้านบนทำงานในสองสภาวะซึ่งจะอธิบายไว้ด้านล่างนี้ เช่น เมื่อสวิตช์ปิดและสวิตช์เปิด เมื่อสวิตช์ปิดแล้ว ขั้ว NC ของสวิตช์จะเชื่อมต่อกับขั้วทั่วไป ในขณะที่ขั้ว NO ของสวิตช์จะแยกออกจากขั้วทั่วไป เป็นผลให้ LED สีแดงได้รับพลังงานและจะเปิดขึ้น ในขณะที่ LED สีเขียวจะดับลง เมื่อสวิตช์เปิดอยู่ ขั้ว NO ของสวิตช์จะเชื่อมต่อกับขั้วทั่วไป ในขณะที่ขั้ว NC ของสวิตช์จะแยกออกจากขั้วทั่วไป เป็นผลให้ LED สีเขียวได้รับพลังงานและจะเปิดขึ้น ในขณะที่ LED สีแดงจะปิด
แผนผังวงจรลิมิตสวิตช์
แผนผังวงจรของลิมิตสวิตช์แสดงไว้ด้านล่าง วงจรนี้สามารถสร้างได้โดยใช้แบตเตอรี่ 12V, LED สีเขียว 3.5V, 10mA, LED สีแดง 3.5V, 10mA และตัวต้านทาน 850 โอห์ม การต่อวงจรนี้สามารถทำได้ดังต่อไปนี้
ขั้วบวกของแบตเตอรี่เชื่อมต่อกับขั้วร่วมของสวิตช์ผ่านตัวต้านทาน โดยตัวต้านทานจะเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับขั้วร่วมและขั้วบวกของแบตเตอรี่ ขั้วลบของ LED ทั้งสองขั้วเชื่อมต่อโดยตรงกับขั้วลบของแบตเตอรี่ เชื่อมต่อขั้วบวกของ LED สีเขียวเข้ากับขั้ว NO ของสวิตช์ และขั้วลบของ LED สีแดงเข้ากับขั้ว NC ของสวิตช์
ข้อควรระวังในการต่อลิมิตสวิตช์
- เลือกขนาดของลิมิตสวิตช์ให้เหมาะสม: พิจารณาจากแรงกระทำและสภาพแวดล้อมในการใช้งาน
- ตรวจสอบขั้วของสายไฟ: การต่อสายผิดขั้วอาจทำให้วงจรทำงานผิดปกติ
- ป้องกันการลัดวงจร: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าสายไฟทุกเส้นเชื่อมต่อถูกต้องและไม่มีส่วนใดสัมผัสกัน
- ปฏิบัติตามคู่มือการใช้งาน: อ่านคู่มือการใช้งานของลิมิตสวิตช์และระบบควบคุมอย่างละเอียด
หากคุณมีคำถามเพิ่มเติมเกี่ยวกับ Limit Switch ลิมิตสวิตช์ หรือต้องการคำแนะนำในการเลือกใช้ Limit Switch ลิมิตสวิตช์ ที่เหมาะสมกับงานของคุณ สามารถสอบถามหรือต้องการคำแนะนำในการเลือกใช้งาน สามารถสอบถามได้เลยค่ะ สามารถเลือกซื้อ Limit Switch ลิมิตสวิตช์ ได้จากเรา Northpower สอบถามราคาที่ถูกใจกับแอดมิน หรือ เปรียบเทียบราคา Limit Switch ลิมิตสวิตช์ รุ่นต่างๆ