Gli sviluppi della robotica stanno rimodellando attivamente il mondo in cui viviamo. Dall'automazione industriale ai droni autonomi e ai robot collaborativi, le capacità dei sistemi robotici sono cresciute in modo esponenziale. Tuttavia, la qualità di un robot dipende dai componenti con cui è stato costruito. Questo articolo di Amphenol esplora le differenze tra i connettori per le funzioni di controllo e di comunicazione nelle applicazioni robotiche.
Controllo vs. comunicazione
In robotica, il controllo si riferisce alla capacità di regolare il movimento e il comportamento dei componenti robotici con precisione e accuratezza. Comporta l'invio di segnali a vari sottosistemi, come motori e sensori, per realizzare compiti specifici.
La comunicazione, invece, è lo scambio di dati tra diversi elementi di un sistema robotico. Ciò include la trasmissione dei dati in tempo reale, l'erogazione di corrente e il coordinamento tra il robot e i controller esterni.
Sfide incontrate
Le applicazioni di robotica richiedono connettori robusti e ad alte prestazioni, in grado di resistere a condizioni difficili, vibrazioni e interferenze elettromagnetiche. I connettori utilizzati nei sistemi robotici devono essere durevoli, sicuri ed efficienti per garantire un flusso di dati preciso e un coordinamento che garantisca un funzionamento ininterrotto.
Le soluzioni innovative di Amphenol per il controllo e la comunicazione della robotica
Amphenol, leader nella tecnologia di interconnessione, offre un'ampia gamma di connettori, cavi e accessori pensati appositamente per le applicazioni robotiche. Esploriamo alcuni prodotti e come contribuiscono a ottenere un controllo preciso e una comunicazione fluida nella robotica.
I/O industriale
Connettoriix Industrial™: potenziamento dei robot con un controllo preciso
I connettori ix Industrial™ sono all'avanguardia nel reinventare il controllo dei robot attraverso la connettività avanzata. Progettati per facilitare le applicazioni IoT industriali, questi connettori e cavi Cat6A ad alte prestazioni fungono da canali tra il livello aziendale e i controller robotici e i PLC in fabbrica, con velocità di trasmissione dati pari a 10 Gb, per garantire comunicazioni e controllo in tempo reale senza interruzioni. I connettori completamente schermati forniscono protezione contro le interferenze elettromagnetiche (EMI) e, grazie al passo compatto da 10 mm e ai robusti fermi metallici a 2 punti, i connettori ix Industrial™ occupano appena il 25% delle dimensioni dei connettori RJ45 tradizionali. Questa riduzione delle dimensioni non solo consente una maggiore densità delle porte, ma garantisce anche un accoppiamento sicuro, fondamentale per una comunicazione stabile in ambienti robotici dinamici.
Connettori e cavi assemblati Ethernet a coppia singola (SPE) IP20
I connettori Single Pair Ethernet (SPE) facilitano ulteriormente le soluzioni di comunicazione semplificate per la robotica. I connettori e i cavi SPE forniscono direttamente connettività Ethernet ai dispositivi periferici indirizzati, quali sensori, attuatori e telecamere del sistema di visione, tramite cavi a doppino intrecciato singolo. Vengono utilizzati anche per applicazioni diagnostiche nei veicoli a guida automatica (AGV) e nei robot mobili autonomi (AMR).
I connettori SPE offrono robuste prese per il montaggio su PCB a foro passante verticale e ad angolo retto, per garantire una connessione affidabile al circuito stampato. Le prese IP67 con montaggio a pannello sono adatte anche per applicazioni in cui è richiesta una protezione aggiuntiva contro l'ingresso di liquidi e le spine IP67 corrispondenti sono dotate di un anello di accoppiamento push-pull comodo e robusto per un bloccaggio positivo. I connettori SPE hanno una potenza nominale fino a 4 A per contatto, facilitando l'alimentazione tramite Power over Data Link (PoDL) fino a 1 km. Grazie alla compatibilità con tutti i fornitori che seguono lo standard IEC 63171-6, questi connettori garantiscono sicurezza dell'investimento e compatibilità futura. La robustezza meccanica, il bloccaggio di sicurezza e la schermatura a 360° sono alla base delle loro prestazioni, anche in ambienti robotici difficili.
SerieBrightConnX™ MRD robusta: lunga durata per attività robotiche impegnative
Nel mondo della robotica, la durabilità è fondamentale. La serie BrightConnX™ MRD offre una soluzione robusta con i suoi connettori circolari di bloccaggio. Questi connettori sono progettati per durare a lungo e sono disponibili in vari formati, opzioni di alloggiamento e molteplici disposizioni dei contatti. I connettori a spina MRD sono dotati di una chiusura a pollice in metallo a sgancio rapido, che offre la comodità di un facile aggancio e sgancio in situazioni difficili. Sono ampiamente utilizzati nel controllore esterno del braccio robotico.
Dotati di grado di protezione IP67 una volta accoppiati, questi connettori sono resistenti all'acqua e alla polvere, garantendo attività robotiche ininterrotte anche in condizioni difficili. Che si tratti di connessioni di alimentazione o di segnale, i connettori MRD offrono flessibilità grazie alle opzioni di montaggio a pannello e di terminazione dei cavi, tutte con o senza protezione per le dita.
Interconnessioni filo/cavo-scheda
Il sistema di connettori Minitek®, caratterizzato da un passo compatto da 2,00 mm, rappresenta la soluzione ideale per applicazioni di controllo e comunicazione nella robotica. Il design modulare, il passo da 2 mm salvaspazio e il robusto meccanismo di contatto a doppio raggio garantiscono un'interconnettività perfetta tra PCB, fili discreti e cavi piatti. La compatibilità del sistema, l'ottimizzazione dello spazio e la durevolezza dovuta all'ampio intervallo di temperature e alle robuste funzioni di latch attivo lo rendono la soluzione perfetta per stabilire collegamenti di controllo e comunicazione affidabili ed efficienti all'interno dei confini dei sistemi robotici. Ad esempio, i connettori di alimentazione filo-scheda come Minitek Pwr vengono utilizzati sul pannello di accesso dell'utente di AGV e forniscono alimentazione al display dell'interfaccia utente. Le loro controparti di segnale con passo inferiore a 2 mm possono interfacciare fili sottili e discreti con le schede dei droni.
La piattaforma di connettori MicroSpace™ Crimp-to-Wire è un sistema di connettori compatto, robusto e altamente versatile, progettato per soddisfare gli standard LV214 Severity-2. Ha un passo di 1,27 mm, è disponibile nelle versioni a fila singola e doppia e offre opzioni di configurazione con chiusura superiore e laterale. Tra le caratteristiche degne di nota figurano una capacità di corrente di 4 A, versioni impermeabili IP67, soluzioni filo-scheda e filo-filo, codifica per la prevenzione della corrispondenza visiva, garanzia del posizionamento del terminale (TPA) e garanzia del posizionamento del connettore (CPA). Questa piattaforma è ideale per un'ampia gamma di applicazioni robotiche, tra cui telecamere, sensori e sistemi di gestione delle batterie.
Connettori scheda-scheda
I connettori BergStik® da 2,54 mm sono diventati la soluzione ideale per stabilire connessioni affidabili e flessibili all'interno di sistemi robotici, come le interconnessioni tra PCB all'interno di droni robotici. Disponibili nelle versioni a montaggio superficiale (SMT), a foro passante (THT), a pressione, impilate e pin-in-paste (PIP), questi connettori offrono una versatilità senza pari per soddisfare diversi requisiti di integrazione. Sono progettati sia in file singole che doppie, in configurazioni dritte o ad angolo retto, con un numero di posizioni che va da 2 a 72. Con un rating di corrente massima di 3 A per contatto, questi connettori sono in grado di gestire le esigenze elettriche delle operazioni robotiche.
I connettori a compressione di Amphenol offrono una soluzione compatta e monopezzo a montaggio superficiale per connessioni di alimentazione e di segnale nell'elettronica di consumo. Questi connettori consentono di risparmiare sui costi e sullo spazio, grazie alla possibilità di personalizzare posizioni, passi e altezze di lavoro. Sono robusti e resistono a urti fino a 50G senza interrompere la connettività elettrica. Supportano un rating di corrente massima di 1 A per contatto, una tensione nominale di 250 V CA e un basso livello di resistenza a contatto. Ampiamente applicabili nei settori dell'archiviazione, dell'elettronica di consumo e delle comunicazioni, sono stati impiegati in HDD, Internet in volo, piattaforme server e stampanti a getto d'inchiostro. I connettori a compressione Amphenol sono un esempio di innovazione nelle soluzioni di connettività compatte.
Connettori backplane industriali: per una robustezza senza compromessi
I connettori backplane industriali sono la prova di una connettività incrollabile nella robotica. Questi connettori comprendono un'ampia gamma, tra cui connettori metrici rigidi, connettori bus futuri e connettori DIN 41612. Progettati secondo gli standard di settore come IEC, Compact PCI ed EN44545, questi connettori sono ottimizzati per applicazioni robuste, allineandosi perfettamente alle esigenze della robotica industriale.
Connettori flessibili
Connettori FFC/FPC da 0,50 mm con meccanismo di blocco automatico: serie F308/F332
La serie F308/F332 inaugura una nuova era di connettività con i suoi connettori flessibili Non-ZIF ad angolo retto con passo da 0,50 mm, dotati di un ingegnoso meccanismo di blocco automatico e terminazione a montaggio superficiale. Questi connettori, con un'altezza di 2,45 mm e disponibili in configurazioni da 6 a 68 contatti, offrono un'eccellente combinazione di design compatto e durevolezza. Progettati per le sfide dell'Industria 4.0 e delle operazioni robotiche, questi connettori sono adatti anche per applicazioni automobilistiche, dati, industriali, di comunicazione, di consumo e mediche.
L'utilizzo con una sola mano e la facilità di montaggio sottolineano la semplicità d'uso di questa serie. Il meccanismo di bloccaggio automatico garantisce connessioni sicure, anche in ambienti soggetti a forti vibrazioni, mentre l'integrazione dei terminali GND previene le interferenze di rumore. Un punto forte è la durata di 20 cicli di accoppiamento, che ne dimostra l'affidabilità. Grazie alla qualifica USCAR-2 T3V2, questi connettori promettono di essere una risorsa fondamentale nell'ecosistema robotico.
Connettori Clincher™ flessibili: garanzia di affidabilità nella robotica industriale
La famiglia di connettori Clincher™ con passo da 2,54 mm offre una soluzione versatile per la terminazione di circuiti flessibili per interruttori a membrana. Dotata di connettori maschio e femmina a fila singola, questa serie è progettata per resistere alle rigorose esigenze della robotica industriale. L'aggiunta di una serie di opzioni di sagomatura e bloccaggio attivo nella gamma di prese ne amplia l'applicabilità e soddisfa una varietà di esigenze. Costruiti attorno al contatto brevettato Clincher™, questi connettori eccellono in ambienti in cui urti e vibrazioni rappresentano un problema.
Supportando FFC, FPC e CIC, con posizioni che vanno da 2 a 34, i connettori Clincher™ Flex danno priorità all'affidabilità. Il contatto brevettato Clincher™ garantisce una connettività sicura, rendendoli una scelta preziosa nei sistemi di controllo robotico in cui precisione e robustezza sono fondamentali.
Connettori flessibili ad alta velocità: ottimizzazione della robotica con uso intensivo dei dati
I connettori High-Speed Flex presentano un passo da 0,30 mm e la capacità di trasferire dati a velocità fino a 10 Gb/s. Progettati con un attuatore a ribaltamento posteriore e una funzione di blocco, questi connettori garantiscono una forte ritenzione FPC mantenendo al contempo un profilo basso e un fattore di forma compatto.
Questi connettori sono progettati per applicazioni in cui lo spazio è limitato, il che li rende ideali per i progetti di robotica che richiedono meno spazio. I connettori High-Speed Flex sono conformi agli standard del settore quali USB 3.1/3.0, PCIe 3.0, SATA 3.0, Displayport e MIPI M-PHY, garantendo un'integrazione perfetta con vari protocolli di comunicazione nei moderni sistemi robotici.
Conclusione
È essenziale che i robot svolgano compiti complessi in modo efficiente. L'ampia gamma di connettori e assemblaggi di cavi di Amphenol soddisfa in modo specifico i requisiti esigenti delle applicazioni robotiche, garantendo un controllo preciso e una comunicazione continua tra diversi sottosistemi.
Con queste innovative soluzioni di connettori, Amphenol continua a guidare il progresso della tecnologia robotica, potenziando le industrie e delineando un futuro in cui i robot ricopriranno un ruolo sempre più importante nelle nostre vite.