Cấu tạo cửa tự động: Chi tiết từng bộ phận, công năng

Bạn dễ dàng bắt gặp cửa tự động tại siêu thị, bệnh viện, khách sạn hay văn phòng hiện đại. Chỉ cần tiến lại gần, cánh cửa sẽ tự động mở mà không cần dùng tay tác động. Để làm được điều đó, phía sau hệ thống là sự kết hợp giữa động cơ, mạch điều khiển, cảm biến và cơ cấu truyền động.

Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu chi tiết cấu tạo cửa tự động, nguyên lý hoạt động và những yếu tố ảnh hưởng tới độ bền của thiết bị.

Cấu tạo cửa tự động gồm những bộ phận nào ?

Mặc dù có nhiều kiểu cửa khác nhau, nhưng với dòng cửa trượt tự động – loại phổ biến nhất hiện nay – cấu tạo cơ bản gồm 5 nhóm thiết bị chính:

Động cơ điện
Mạch điều khiển
Hệ ray trượt – bánh xe – dây curoa
Cảm biến kích hoạt cửa mở
Các bộ phận phụ trợ và an toàn

(Xem các dòng thiết bị thực tế tại danh mục: CỬA TỰ ĐỘNG )

Cấu tạo chính của hệ thống cửa trượt

1. Động cơ điện – Bộ phận tạo lực kéo

Động cơ tạo lực kéo để đẩy cánh cửa di chuyển. Lực đẩy truyền tới các bánh xe thông qua dây curoa.

2. Mạch điều khiển – Trung tâm xử lý của hệ thống

Board mạch tiếp nhận tín hiệu từ cảm biến, nút nhấn hoặc đầu đọc kiểm soát rồi xử lý theo các thông số đã cài đặt như: Tốc độ đóng/mở, lực đẩy, tốc độ giảm tốc, khoảng giảm tốc, thời gian giữ mở.

3. Hệ ray trượt và bánh xe – Cơ cấu truyền động

Ray được làm từ hợp kim nhôm có các rãnh cài phụ kiện và đường ray chính hình bán nguyệt ( điểm tiếp xúc với bánh xe). Cụm bánh xe thiết kế là rãnh âm sẽ ăn khớp với đường ray nổi, khi bánh xe chuyển động cánh cửa sẽ di chuyển theo một đường thẳng.

4. Cảm biến mở cửa – Thiết bị kích hoạt

Cảm biến có nhiệm vụ phát hiện người hoặc vật thể tiếp cận để gửi tín hiệu mở cửa. Có hai loại phổ biến là hồng ngoại và cảm biến chuyển động.

5. Cảm biến chống kẹp

Cảm biến có 2 mắt đặt song song với ở 2 bên khung cửa. Mắt soi có nhiệm vụ phát hiện người, vật đi qua khi cửa đang đóng. Khi phát hiện có vật cản cảm biến kích hoạt để động cơ đảo chiều.

6. Các phụ kiện phụ trợ

Dẫn hướng sàn ( Định vị cánh cửa không bị rung lắc lắp ở phía dưới sàn )
Tai gá ( Bộ phận kết nối từ cụm bánh xe tới dây curoa)
Kẹp kính ( Giữ cánh kính cố định bằng bulong, đệm nhựa)
Chốt chặn ( Nằm ở trên đường ray dùng để chặn bánh xe để xác định giới hạn đóng mở)
Dây curoa ( Truyền lực kéo từ động cơ tới các cụm bánh xe thông qua tai gá).
Bộ lưu điện UPS ( có nhiệm vụ cung cấp điện năng để cửa hoạt động khi nguồn điện chính bị ngắt)

7. Nắp che inox, nhôm

Nắp che hộp kỹ thuật được làm bằng nhôm hoặc inox dùng để che đi các bộ phận bên nằm bên trong đường ray, tăng tính thẩm mỹ.

Nguyên lý hoạt động của cửa đóng mở tự động

Toàn bộ hệ thống vận hành theo chu trình tự động: Khi bật nguồn điện cửa sẽ tự động dò hành trình ( giới hạn đóng – mở) sau đó mạch điều khiển chính sẽ ghi nhận và điều khiển động cơ đóng mở chính xác đúng tới điểm giới hạn.

Bước 1 – Phát hiện tín hiệu mở cửa

Tín hiệu có thể đến từ:

Cảm biến ( gắn phía trên giữa lối đi lại, cảm biến quét và phát hiện người, cửa có thể ra vào tự do)
Nút nhấn ( nhấn nút để mở cửa, có 3 loại nút nhấn gồm: có dây, không dây, không tiếp xúc)
Đầu đọc kiểm soát ( chỉ những người được đăng ký khuôn mặt, vân tay mới có thể kích hoạt cửa mở)

Bước 2 – Xử lý và kích hoạt động cơ

Mạch điều khiển xử lý dữ liệu và truyền lệnh tới động cơ.

Bước 3 – Cửa đóng tự động

Sau thời gian chờ, hệ thống kích hoạt cảm biến an toàn để kiểm tra, nếu không có vật cản cửa sẽ đóng lại.

Vì sao cửa có thể phát hiện người đi tới ?

Khả năng tự đóng mở khi có người đến gần đến từ mắt cảm biến được bố trí phía trên cửa giữa lối đi lại. Phạm vi quét được điều chỉnh tùy không gian sử dụng để giảm mở nhầm và tối ưu trải nghiệm sử dụng.

Cửa đang đóng mà có người đi qua thì sao ?

Hệ thống sẽ sử dụng cảm biến chống va chạm để kiểm tra vùng đóng cửa. Nếu phát hiện vật cản cửa dừng lại hoặc đảo chiều để mở ra. Một số dòng cao cấp còn tích hợp kiểm soát lực đẩy để tăng độ an toàn.

cảm biến chống kẹp cửa kính trượt tự động — cảm_biến_an_toàn_cửa_kính_tự_động

Kết nối hệ thống báo cháy, thoát hiểm

Mạch điều khiển cửa tự động được trang bị chân kết nối với hệ thống báo cháy, báo khói. Khi sảy ra sự cố cửa sẽ được kích hoạt để MỞ LIÊN TỤC để thoát hiểm.

3 Yếu tố quyết định độ bền của hệ thống cửa tự động

1. Chọn đúng tải trọng thiết bị

Thiết bị phải phù hợp với kích thước và trọng lượng cánh.

2. Chất lượng thiết bị

Ưu tiên sản phẩm chính hãng, có bảo hành và linh kiện thay thế.

3. Thi công và căn chỉnh đúng kỹ thuật

Gia cố khung, cân chỉnh ray và hiệu chỉnh vận hành là yếu tố ảnh hưởng trực tiếp tới tuổi thọ.

Các câu hỏi thường gặp về cấu tạo cửa tự động

Cửa tự động gồm mấy bộ phận chính ?

Bộ thiết bị cửa tư động cơ bản gồm có: động cơ, mạch điều khiển, dây curoa truyền động, cảm biến, ray nhôm, bánh xe, bully, chốt chặn hành trình, dẫn hướng sàn. Các thành phần khác nằm ngoài bộ phụ kiện cơ bản gồm: nắp che inox, kẹp kính, cảm biến an toàn, nút nhấn, UPS, cảm biến không chạm…

Cảm biến cửa tự động có mấy loại ?

Cảm biến cửa hiện tại phổ biến nhất là radar và hồng ngoại. Cảm biến hồng ngoại chi phí cao hơn và ít bị hiện tượng báo động giả như loại cảm biến phát hiện chuyển động ( Radar).

Có thể mở cửa khi mất điện không ?

Có. Khi mất nuồn điện cửa sẽ nhả cơ cấu khóa ( Motor lock) nên có thể đóng mở bằng tay. Để cửa hoạt động ngay cả khi mất nguồn điện có thể lắp thêm bộ UPS.