こんにちは技術者けんです。今回はオートスイッチとはなんなのか、どのような故障があるのか、また珍しい使い方などを解説していきたいと思います。
最後まで読んでいただければオートスイッチの新たな使い方に出会えるかもしれません。
オートスイッチとは？
まずはオートスイッチやシリンダセンサってなんなの？ってことを簡単にご紹介します。
オートスイッチやシリンダセンサはシリンダに取り付けて使用するセンサで、シリンダが出ているのか戻っているのかを検出するのに使用されます。
基本的にはシリンダ1個に対して2個のオートスイッチが使用されていることが多いです。
呼び名の違い
次に呼び名の違いについて解説します。
まず呼び方はいつくかありますが、基本的に呼び名は違っていても指している機能は一緒です。
オートスイッチ、シリンダセンサ、シリンダスイッチ、名前は違いますが機能は同じです。
各シリンダを扱うメーカーのサイトを覗いてみるとメーカーによって呼び名が違っています。
- CKD は シリンダスイッチ
- SMC は オートスイッチ
- コガネイ は センサスイッチ
以前アンケートを取ったことがあるのですが、多いのはオートスイッチですね、次いでシリンダセンサもよく呼ばれています。伝わる言い方であればどちらで呼んでも大丈夫でしょう。
ちなみにリードスイッチと呼ばれることもあります。
オートスイッチの原理
原理というほどでもないですが、オートスイッチの仕組みをご紹介します。
オートスイッチはシリンダ内部のピストンの磁石によって反応するセンサーになっています。磁力によってONOFFするセンサ、磁力がスイッチを押しているイメージでオートスイッチと呼ばれると思うと分かりやすいですね。
結局のところオートスイッチは磁力で反応するので磁石が入っていないタイプのシリンダではオートスイッチが使えないこともあります。
シリンダについて知りたい方はこちら↓
オートスイッチの種類
オートスイッチと一言で言ってもやはり種類がいくつかあります。簡単に紹介していきます。詳しく知りたい方は各メーカーのカタログ等をご覧ください。
有接点・無接点
まずオートスイッチには有接点と無接点のタイプがあります。
最近では無接点のタイプが主流ですが、無接点のタイプは接点がONしていなくてもわずかに漏れ電流があります。わずかな漏れ電流を嫌がる場合には有接点タイプを使用することもあります。
また価格の面では有接点の方が安いため新規の設備では有接点なんて場合もあります。
リード線タイプと長さ
基本的にはオートスイッチより真っ直ぐリード線が出ているのですが、シリンダ直接取り付けのタイプでは直角にリード線を引き出せるタイプもあります。オートスイッチの取り付けが狭い場合や配線の取り回しの都合によっては直角にリード線が出ているタイプも便利です。
また、ほぼ全てのオートスイッチでリード線の長さも選べます。大体のメーカーでは1m、3m、5mなどが用意されています。迷った場合には長めを購入しておいて必要な長さに切って配線するのが良いでしょう。
特殊タイプ
オートスイッチには標準以外にもいくつか種類があります。
- 耐油タイプ
- 耐熱タイプ
- 耐水タイプ
切削油がかかるところや雰囲気が暑いところなど場所に合わせて選定することで長持ちさせることが期待出来ます。
オートスイッチの故障事例
ここまでオートスイッチの基本的な情報をご紹介してきましたが、お気づきの通りオートスイッチも故障します。オートスイッチにはどのような故障があるのか確認していきましょう。
断線
断線についてはオートスイッチに限ったことではありませんが、オートスイッチの故障でも断線は多いイメージがあります。
ワークが接触しやすい場所にリード線があったり、作業者が引っかかってしまったり、また水気や薬液がある場所など様々な原因での断線があります。
断線した場合には仮で繋いでおいても後日しっかりオートスイッチを交換することをオススメします。断線を繋いだところから再度断線…なんてことも多いです。
「前に直してくれたのにまた壊れた！」とか言われると腹立ちますので早めに交換しましょう…
点かない
オートスイッチでの故障では反応しなくなる(表示灯が点かなくなる)ことも多々あります。
シリンダ内の磁石部がオートスイッチの反応する位置にあるにも関わらず反応しなくなることがあります。この場合オートスイッチを交換する必要があります。
無接点のオートスイッチの方が付かなくなることが多いイメージがあります。
点きっぱなし
反応しなくなることの逆で反応しっ放し(表示灯が点きっ放し)になることもあります。
この場合もオートスイッチを交換する必要があります。点きっ放しになったオートスイッチを少し揺すったりすると反応が正常に戻ることもありますが、しばらくすると再度反応しっ放しになることが多いです。早急に交換してしまいましょう。
ちなみに有接点のタイプのオートスイッチが反応しっ放しになることが多いイメージがあります。
点灯するが信号の入力無し
コレは珍しい故障ですが、表示灯は点いたり消えたりするものの、シーケンサーやリレーには入力が来ない場合があります。
かなり珍しいですが、そういうこともあると知っているのと知らないのでは大きな違いになります。
表示灯のONOFFだけを信じないで実際に信号が来ているかどうか確認しましょう。
反応が悪い
こちらも珍しいタイプの故障になりますが、シリンダが動き切っているにも関わらず、オートスイッチの反応が悪いことがあります。
正常であれば、シリンダが動き端まで来たら即オートスイッチが反応するのが普通ですが、シリンダのピストンが端まで来てから数秒経ってからオートスイッチが反応するという事例に出会ったことがあります。
オートスイッチを交換して事なきを得ましたが、オートスイッチそのものが本当に悪かったかと言うと微妙なところです。
ただしこのような事も稀にあるということは知っておきましょう。
故障の対策
オートスイッチが故障して生産が停止したり遅れたりすることがあります。
1つのオートスイッチ自体は長持ちでも、生産ラインなどでは数多くのオートスイッチが用いられています。まとめてオートスイッチ関連の故障が多い！と悪いイメージがつけられがちです。
オートスイッチが故障することの対策を考えてみましょう。
定期交換
シンプルでなおかつ1番効果があるオートスイッチの故障の対策は定期交換することです。
電気部品ですので、もちろん長期間使用していればいつかは故障します。
動作不良になる前に長期間使用しているオートスイッチは交換してしまうというのは有効な対策です。ただし、数多くのオートスイッチを交換するのは結構労力がかかるものです。労力と予防保全の効果を考えながら実施出来ると良いですね。
ちなみにメーカーのカタログなどを見ていてもなかなか寿命について詳しく明記されているメーカーはありません。
ただし、SMCさんのサイトには動作目安として有接点の場合500万回という記載がありました。
https://www.smcworld.com/support/faq/pdf/autoswitch.pdf
オートスイッチの再選定
オートスイッチの故障対策としてはオートスイッチの種類を変えるというのも一つの手です。
例えばオートスイッチがヒーター等で加熱している装置の近くであれば、耐熱のタイプに変更したりするなど、現場に合わせた型式に変更するだけでも長持ちすることが期待出来ます。
また、有接点のタイプを使用している場合には無接点のタイプに変更するだけでも長寿命化が期待出来ます。
オートスイッチの複数使用
故障の対策としてはかなり変則的な使い方になるのですが、オートスイッチを同じ箇所に2つ付けることも可能です。断線であったり、オートスイッチが反応しなくなる故障が多い場合には有効です。
オートスイッチはシリンダの同じ周囲のどこにでも取り付けられるようになっています。反応する範囲が同じになるように2つのオートスイッチを取り付けることによって、どちらかか反応しなくなってももう一方で正常に動作を続けることが可能になります。
ただし、オートスイッチが反応しっ放しになる故障の確率は単純に2倍になります。
反応しなくなる故障が多い場合にのみ有効です。
オートスイッチの珍しい使い方
ここで一度故障の話を離れて別の話をしたいと思います。
オートスイッチを複数使うことで様々な使い方が可能になります。
中間検知
例えばシリンダの出戻だけではなく中間にオートスイッチを取り付けることも可能です。
どのような時に使うかと言うと、シリンダが動作して、端に動き切る前に設備の次の動作を始めるなどが可能になります。
タクトタイムが早い装置などでは中間検知の制御を行なっていることもあります。
また中間のオートスイッチがONせずに端から端のオートスイッチが反応した場合にエラーを出す回路も可能です。
反応範囲の拡充
基本的にはシリンダの端にオートスイッチを取り付けますが、ワークの扱い方でシリンダが端まで行ききらないような使い方をすることもあります。
端の２つのオートスイッチのうちどちらか1つONしていればシリンダが端まで来たことを検知できます。
それでもシリンダが出たことを検知したい時にオートスイッチを少しズラしながら取り付けることでオートスイッチの反応する範囲を広げることが出来ます。
もう1例挙げるとクッション付きシリンダやスピコンを使用する場合などでシリンダの端の方の動きがゆっくり動く場合にも端の方にオートスイッチを2つ取り付けることで反応する範囲を広げて次の動作に移りやすくすることが可能です。
まとめ
ここまで読んでいただきオートスイッチについて詳しくなることが出来たと思います。
まずは、呼び名でしたが、オートスイッチかシリンダセンサーが呼び名の主流でしょう。会話する相手に伝わる言い方で呼びましょう。
故障するパターンについては断線、反応しない、反応しっ放し、表示灯のみ正常(信号が出ないor出っ放し)、反応が遅いなどのパターンがありました。
故障の対策は定期交換、種類の変更、または複数の使用などが有効です。
ここまででポイントは1つのシリンダに付けられるオートスイッチは2個ではなく、複数取り付けられるということが分かったと思います。
ただし1つのシリンダに3つも4つもオートスイッチが付いているとさすがに見た目が悪くなります。時と場合によりますがオートスイッチを追加するという方法を覚えておくとあなたの生産現場の故障が減らせるかもしれません。
それでは生産を停止しないように頑張りましょう！
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