Wstęp
Wraz z dynamicznym rozwojem automatyki przemysłowej i inteligentnego sprzętu, wydajność mikroprzełączników, stanowiących kluczowe elementy precyzyjnego sterowania, w dużym stopniu zależy od konstrukcji i doboru dźwigni siłownika. Dźwignia siłownika, znana jako „nadajnik ruchu”, bezpośrednio wpływa na czułość, żywotność i adaptacyjność przełącznika do różnych sytuacji. Niniejszy artykuł, łącząc najnowsze trendy w branży, analizuje popularne typy dźwigni siłowników oraz naukowe strategie doboru, dostarczając praktycznych wskazówek inżynierom i osobom podejmującym decyzje zakupowe.
Rodzaj dźwigni siłownika
Obecnie stosowane dźwignie siłowników można podzielić na sześć typów, aby sprostać potrzebom całej sceny, od przemysłu po elektronikę użytkową:
1. Podstawowy przełącznik tłokowyTen typ mikroprzełącznika wykorzystuje konstrukcję o krótkim skoku i prostej linii, charakteryzuje się wysoką precyzją i nadaje się do wszelkiego rodzaju precyzyjnego sprzętu testowego, na przykład do pozycjonowania płytek półprzewodnikowych.
2.Przełącznik podstawowy dźwigni rolkowej zawiasu:Ten typ mikrowyłącznika jest wyposażony w kulkę ze stali nierdzewnej na przednim końcu i charakteryzuje się niskim współczynnikiem tarcia. Nadaje się do szybkich układów krzywkowych, takich jak natychmiastowe wyzwalanie w liniach sortujących w logistyce.
3. Podstawowy przełącznik łopatkowy: Ten typ mikroprzełącznika ma lekką konstrukcję i jest przeznaczony do separatorów papieru i urządzeń finansowych.
4. Podstawowy przełącznik w kształcie litery R:Ten typ mikrowyłącznika pozwala na obniżenie kosztów poprzez zastąpienie kulki zakrzywionym ostrzem, dzięki czemu jest preferowanym wyborem w przypadku sterowania drzwiami urządzeń, na przykład w przypadku wyłączników bezpieczeństwa w kuchenkach mikrofalowych.
5. Przełącznik podstawowy wspornikowy i poziomy przełącznik podstawowy przesuwny: Ten typ mikroprzełącznika zwiększa odporność na siły boczne i jest szeroko stosowany w elektronice samochodowej, np. w systemach zabezpieczających przed przytrzaśnięciem szyb elektrycznych.
6.Podstawowy przełącznik dźwigniowy o długim skoku:Ten typ mikrowyłącznika charakteryzuje się dużym skokiem i nadaje się do wykrywania dużych przemieszczeń, na przykład w przypadku drzwi bezpieczeństwa w windach.
Biorąc za przykład wiodące przedsiębiorstwa, seria D2HW przełącznika podstawowego z dźwignią rolkową i zawiasem firmy Omron ma ponad 40% udziału w rynku w obszarze robotów przemysłowych; Ceramiczny pręt napędowy odporny na wysokie temperatury (do 400°C), wprowadzony na rynek przez chińską firmę Dongnan Electronics, został zastosowany w układach zarządzania akumulatorami pojazdów napędzanych nowymi źródłami energii w seriach.
Metoda selekcji
1. Dopasowanie parametrów działania: konieczność zrównoważenia siły nacisku (0,3-2,0 N), skoku wstępnego (0,5-5 mm) i skoku przesuwu (20%-50%). Na przykład, wyłącznik krańcowy przemysłowego ramienia mechanicznego powinien być wyposażony w dźwignię rolkową o umiarkowanej sile nacisku (0,5-1,5 N) i skoku przesuwu ≥3 mm, aby amortyzować drgania i wstrząsy mechaniczne.
2. Odporność na warunki środowiskowe: środowisko o wysokiej temperaturze (>150℃) wymaga ceramicznej podstawy lub powłoki odpornej na korozję; Sprzęt przeznaczony do użytku na zewnątrz musi spełniać poziom ochrony powyżej IP67, np. nowy przełącznik ogniw ładowania energii.
3. Obciążalność elektryczna: w przypadku małego prądu (≤1 mA) najlepiej stosować styki pozłacane z dźwignią uruchamiającą; w przypadku dużego prądu (10 A+) wymagane są styki ze stopu srebra ze wzmocnioną strukturą dźwigni.
4. Żywotność i ekonomia: w przemyśle wymagana jest żywotność mechaniczna ≥5 milionów cykli (np. seria Omron D2F), elektronika użytkowa może wytrzymać 1 milion cykli (redukcja kosztów o 20%).
5. Ograniczona przestrzeń instalacyjna: wysokość dźwigni siłownika inteligentnego urządzenia noszonego została zmniejszona do mniej niż 2 mm. Na przykład zegarki Huawei wykorzystują specjalnie zaprojektowany, ultracienki mechanizm wspornikowy TONELUCK.
Trend branżowy
Dzięki promocji strategii „inteligentnej produkcji w Chinach” krajowe przedsiębiorstwa produkujące mikroprzełączniki przyspieszyły wzrost. Dźwignia siłownika Kailh GM, wprowadzona na rynek przez Kaihua Technology w 2023 roku, wydłużyła swoją żywotność do 8 milionów razy dzięki technologii nanopowłoki, a jej koszt stanowi zaledwie 60% kosztów produktów importowanych, co szybko podbiło rynek elektroniki 3C. Jednocześnie, inteligentny siłownik z wbudowanym czujnikiem ciśnienia, opracowany przez Honeywell, który może dostarczać informacji zwrotnej w czasie rzeczywistym o sile nacisku, został zastosowany w systemie haptycznym robotów humanoidalnych. Według raportu „Global micro switch industry Report 2023”, wartość rynku dźwigni siłownika osiągnęła 1,87 miliarda juanów, a do 2025 roku ma przekroczyć 2,5 miliarda juanów. Obecnie motorem wzrostu stały się inteligentne pojazdy i sprzęt medyczny.
Wniosek
Od tradycyjnego przemysłu do ery inteligencji, ewolucja dźwigni siłownika mikroprzełącznika to historia innowacji technologicznych „z małym marginesem”. Wraz z eksplozją nowych materiałów, inteligencji i potrzeb w zakresie personalizacji, ten mikrokomponent będzie nadal napędzał globalny przemysł wytwórczy w kierunku wysokiej precyzji i niezawodności.
Czas publikacji: 01-04-2025
