Steuerung und Kommunikation in der Robotik: nahtlose Konnektivität mit Amphenol ermöglichen

Steuerung vs. Kommunikation

In der Robotik bezieht sich die Steuerung auf die Fähigkeit, die Bewegung und das Verhalten von Robotikkomponenten präzise und genau zu regulieren. Dabei werden Signale an verschiedene Teilsysteme wie Motoren und Sensoren gesendet, um spezifische Aufgaben zu erfüllen.

Andererseits ist Kommunikation der Austausch von Daten zwischen verschiedenen Elementen eines robotischen Systems. Dies umfasst die Übertragung von Echtzeitdaten, die Energieversorgung und die Koordination zwischen dem Roboter und externen Steuerungen.

Herausforderungen, die aufgetreten sind

Roboteranwendungen erfordern zuverlässige, leistungsstarke Steckverbinder, die in der Lage sind, rauen Bedingungen, Vibrationen und elektromagnetischen Störungen standzuhalten. Die in Robotersystemen verwendeten Steckverbinder müssen langlebig, sicher und effizient sein, um einen präzisen Datenfluss und eine koordinierte, unterbrechungsfreie Funktion zu gewährleisten.

Amphenols innovative Lösungen für die Steuerung und Kommunikation in der Robotik

Amphenol, ein führendes Unternehmen in der Verbindungstechnologie, bietet ein breites Spektrum an Steckverbindern, Kabeln und Zubehör, die speziell für Robotikanwendungen zugeschnitten sind. Lassen Sie uns einige Produkte erkunden und sehen, wie sie dazu beitragen, präzise Steuerung und nahtlose Kommunikation in der Robotik zu erreichen.

Industrielle I/O

ix Industrial™ Steckverbinder: Präzise Robotersteuerung ermöglichen

Die ix Industrial™ Steckverbinder stehen an der Spitze der Neugestaltung der Robotersteuerung durch fortschrittliche Konnektivität. Diese für Industrial IoT-Anwendungen entwickelten Cat6A-Steckverbinder und -Kabel dienen als Leitungen zwischen der Unternehmensebene und den Robotersteuerungen sowie SPS am Fabrikboden mit 10Gb Datenraten, um eine nahtlose Echtzeitkommunikation und -kontrolle zu gewährleisten. Vollständig geschirmte Steckverbinder bieten Schutz gegen EMI, und mit ihrem kompakten 10-mm-Rastermaß und robusten 2-Punkt-Metallverriegelungen nehmen ix Industrial™ Steckverbinder nur 25 % der Größe herkömmlicher RJ45-Steckverbinder ein. Diese Größenreduzierung ermöglicht nicht nur eine höhere Portdichte, sondern sorgt auch für eine sichere Verbindung, die für stabile Kommunikation in dynamischen Robotikumgebungen entscheidend ist.

Single Pair Ethernet (SPE) IP20 Steckverbinder und Kabelkonfektionen

Single Pair Ethernet (SPE)-Steckverbinder erleichtern weiter die Kommunikationslösungen für die Robotik. SPE-Steckverbinder und Kabel bieten direkte Ethernet-Verbindung zu adressierten Peripheriegeräten wie Sensoren, Aktoren und Kameras von Bildsystemen über einadrige verdrillte Kabel. Sie werden auch für Diagnoseanwendungen in automatisierten geführten Fahrzeugen (AGV) und autonomen mobilen Robotern (AMR) verwendet.

SPE-Steckverbinder bieten robuste rechtwinklige und vertikale Through-Hole Leiterplatten-Montagebuchsen, die eine zuverlässige Verbindung zur Platine gewährleisten. Panelmontierte IP67-Buchsen sind ebenfalls erhältlich für Anwendungen, die zusätzlichen Schutz gegen Flüssigkeitseintritt erfordern, und die passenden IP67-Stecker verfügen über einen praktischen und zuverlässigen Push-Pull-Kupplungsring für sicheres Verriegeln. Mit einer Stromstärke von bis zu 4A pro Kontakt ermöglichen SPE-Steckverbinder Power over Data Link (PoDL) bis zu 1 km. Mit Kompatibilität über Anbieter hinweg, die dem IEC 63171-6 Standard folgen, sichern diese Steckverbinder Investitionssicherheit und zukünftige Kompatibilität. Ihre mechanische Robustheit, sichere Verriegelung und 360°-Abschirmung festigen ihre Leistung, selbst in herausfordernden Robotik-Umgebungen.

BrightConnX™ Rugged MRD Serie: Haltbarkeit für anspruchsvolle robotische Aufgaben

In der Welt der Robotik ist Haltbarkeit von größter Bedeutung. Die BrightConnX™ MRD Serie bietet eine robuste Lösung mit ihren zirkularen Verriegelungssteckverbindern. Diese Steckverbinder sind auf Haltbarkeit ausgelegt und in verschiedenen Bauformen und Gehäuseoptionen sowie mit unterschiedlichen Kontaktanordnungen erhältlich. Die MRD-Stecker bieten eine Schnellverschluss-Metallverriegelung mit Daumenbetätigung, was ein einfaches Verbinden und Trennen in engen Situationen ermöglicht. Sie werden häufig im externen Controller des Roboterarms eingesetzt.

Mit einer IP67-Klassifizierung, wenn verbunden, sind diese Steckverbinder wasser- und staubresistent und gewährleisten unterbrechungsfreie robotergestützte Aufgaben selbst unter rauen Bedingungen. Ob für Leistungs- oder Signalleitungen, die MRD-Steckverbinder bieten Flexibilität durch Optionen zur Plattenmontage und Kabelanschluss, alles wahlweise mit oder ohne Berührungsschutz.

Draht-/Kabel-zu-Platine-Verbindungen

Das Minitek®-Verbindungssystem mit einer kompakten Teilung von 2,00 mm ist eine ideale Lösung für Steuerungs- und Kommunikationsanwendungen in der Robotik. Sein modulares Design, die platzsparende 2mm-Teilung und der zuverlässige Doppelstrahlkontaktmechanismus bieten nahtlose Konnektivität zwischen Leiterplatten, Einzeladerkabeln und Flachbandkabeln. Die Kompatibilität, Platzoptimierung und Haltbarkeit des Systems aufgrund seines weiten Temperaturbereichs und robuster aktiver Verriegelungsfunktionen machen es perfekt geeignet für den Aufbau verlässlicher und effizienter Steuerungs- und Kommunikationsverbindungen innerhalb der Grenzen von Robotersystemen. Stromversorgungs-Leiterplattensteckverbinder wie Minitek Pwr werden beispielsweise im User Access Panel von AGV eingesetzt, um das Benutzeroberflächendisplay mit Strom zu versorgen. Ihre Signalkollegen mit einer Teilung unter 2mm können feine Einzeladerkabel mit Drohnenplatinen verbinden.

Die MicroSpace™ Crimp-to-Wire Connector Platform ist ein kompaktes, robustes und äußerst vielseitiges Steckverbindersystem, das zur Erfüllung der LV214-Schweregrad-2-Standards entwickelt wurde. Es zeichnet sich durch einen Raster von 1,27 mm aus und ist sowohl in ein- als auch zweireihigen Versionen erhältlich, mit Optionen für obere und seitliche Verriegelungskonfigurationen. Bemerkenswerte Merkmale sind eine Stromstärke von 4A; IP67 wasserdichte Versionen; Wire-to-Board und Wire-to-Wire Lösungen; Kodierung zur Vermeidung visueller Fehlanpassungen, Terminal Positioning Assurance (TPA) und Connector Positioning Assurance (CPA). Diese Plattform ist ideal geeignet für eine breite Palette von Robotikanwendungen, einschließlich Kameras; Sensoren und Batteriemanagementsysteme.

Board-to-Board-Steckverbinder

Die BergStik® 2,54mm Steckverbinder sind zur bevorzugten Lösung für zuverlässige und flexible Verbindungen in Robotersystemen geworden, wie beispielsweise der Verbindung von Leiterplatten in robotergesteuerten Drohnen. Erhältlich in Oberflächenmontage (SMT), durchkontaktierten (THT), Einpress-, Stapel- und Pin-in-Paste (PIP)-Versionen, bieten diese Steckverbinder eine unvergleichliche Vielseitigkeit, um unterschiedlichen Integrationsanforderungen gerecht zu werden. Sie sind in ein- und zweireihigen, geraden oder im 90-Grad-Winkel ausgelegten Konfigurationen erhältlich, die von 2 bis 72 Positionen reichen. Mit einer maximalen Strombelastbarkeit von 3A pro Kontakt sind diese Steckverbinder in der Lage, die elektrischen Anforderungen von Roboteroperationen zu bewältigen. 

Amphenol’s Compression Connectors bieten eine kompakte einteilige Oberflächenmontagelösung für Strom- und Signalverbindungen in der Unterhaltungselektronik. Diese Steckverbinder bieten Kosten- und Platzersparnis, mit anpassbaren Positionen, Rastermaßen und Arbeitshöhen. Sie sind robust und widerstehen Erschütterungen bis zu 50G, ohne die elektrische Verbindung zu unterbrechen. Sie unterstützen eine maximale Strombelastbarkeit von 1A pro Kontakt, eine Spannungsfestigkeit von 250VAC und einen niedrigen Kontaktwiderstand. Weit verbreitet in Speicher-, Unterhaltungselektronik- und Kommunikationsanwendungen, wurden sie in HDDs, Internet im Flugzeug, Serverplattformen und Tintenstrahldruckern eingesetzt. Amphenol's Compression Connectors sind ein Beispiel für Innovation in kompakten Konnektivitätslösungen.

Industrielle Backbone-Steckverbinder: Für kompromisslose Robustheit

Industrielle Backplane-Steckverbinder sind ein Beweis für die unerschütterliche Konnektivität in der Robotik. Diese Steckverbinder umfassen ein breites Spektrum, darunter Hard-Metric-Steckverbinder, Future-Bus-Steckverbinder und DIN 41612-Steckverbinder. Sie sind darauf ausgelegt, den Industriestandards wie IEC, Compact PCI und EN44545 zu entsprechen und sind für robuste Anwendungen optimiert, was genau den Anforderungen der Industrierobotik entspricht.

Flex-Steckverbinder

0,50mm FFC/FPC-Steckverbinder mit Autolock-Mechanismus: Serie F308/F332

Die F308/F332-Serie läutet eine neue Ära der Konnektivität ein mit ihren 0,50mm Pitch rechtwinkligen Non-ZIF-Flexverbindern, die über einen raffinierten Auto-Lock-Mechanismus und eine Oberflächenmontage-Abschluss verfügen. Diese Verbinder, mit einer Höhe von 2,45mm und erhältlich in Konfigurationen von 6 bis 68 Kontakten, bieten eine überzeugende Kombination aus kompaktem Design und Haltbarkeit. Entwickelt für die Herausforderungen von Industrie 4.0 und robotischen Operationen, sind diese Verbinder auch geeignet für Automobil-, Daten-, Industrie-, Kommunikations-, Verbraucher- und medizinische Anwendungen.

Die Einhandbedienung und die einfache Montage unterstreichen die benutzerfreundliche Natur dieser Serie. Sein Auto-Lock-Mechanismus sorgt für sichere Verbindungen, selbst in Umgebungen mit hoher Vibration, während die Integration von GND-Anschlüssen Störgeräusche verhindert. Ein bemerkenswertes Highlight ist die Haltbarkeit von 20 Steckzyklen, ein Beweis für ihre Zuverlässigkeit. Mit der USCAR-2 T3V2-Qualifikation versprechen diese Steckverbinder ein entscheidender Bestandteil im robotischen Ökosystem zu sein.

Clincher™ Flexverbindungen: Gewährleistung von Zuverlässigkeit in der industriellen Robotik

Die Clincher™ 2.54mm Pitch Connector-Familie bietet eine vielseitige Lösung für die flexible Schaltungsterminierung bei Membranschaltern. Mit einreihigen Stift- und Buchsenverbindern ist diese Serie darauf ausgelegt, den Belastungen der industriellen Robotik standzuhalten. Die Aufnahme von Kodierungen und aktiven Verriegelungsoptionen im Buchsensortiment erweitert ihre Einsatzmöglichkeiten, um eine Vielzahl von Anforderungen zu erfüllen. Basierend auf dem patentierten Clincher™-Kontakt, zeichnen sich diese Verbinder in Umgebungen aus, in denen Stoß- und Vibrationsbelastungen eine Rolle spielen.

Die Unterstützung von FFC, FPC und CIC mit Positionen von 2 bis 34 macht die Clincher™ Flex-Steckverbinder zu einer zuverlässigen Wahl. Der patentierte Clincher™ Kontakt sorgt für sichere Konnektivität, was sie zu einer unschätzbaren Wahl in robotischen Steuersystemen macht, wo Präzision und Robustheit von größter Bedeutung sind.

High-Speed-Flex-Verbinder: Rationalisierung datenintensiver Robotik

Die High-Speed-Flex-Steckverbinder bieten einen Pitch von 0,30 mm und die Fähigkeit, Datenraten von bis zu 10Gb/s zu übertragen. Sie sind mit einem Backflip-Aktor und einer Verriegelungsfunktion ausgestattet, wodurch sie eine starke FPC-Haftung gewährleisten, während sie ein flaches Profil und eine kompakte Bauform beibehalten.

Diese Steckverbinder sind für Anwendungen konzipiert, bei denen der Platz begrenzt ist, was sie ideal für Robotikprojekte mit eingeschränktem Raum macht. Die High-Speed-Flex-Steckverbinder entsprechen Industriestandards wie USB 3.1/3.0, PCIe 3.0, SATA 3.0, Displayport und MIPI M-PHY und gewährleisten eine nahtlose Integration mit verschiedenen Kommunikationsprotokollen in modernen Robotiksystemen. 

Fazit

Es ist unerlässlich, dass Roboter komplexe Aufgaben effizient ausführen. Das vielfältige Sortiment an Steckverbindern und Kabelbaugruppen von Amphenol ist speziell auf die anspruchsvollen Anforderungen von Robotikanwendungen zugeschnitten und gewährleistet eine präzise Steuerung sowie eine nahtlose Kommunikation zwischen verschiedenen Teilsystemen.

Mit diesen innovativen Verbindungslösungen treibt Amphenol weiterhin den Fortschritt der Robotertechnologie voran, stärkt Industrien und gestaltet eine Zukunft, in der Roboter eine zunehmend bedeutendere Rolle in unserem Leben spielen.