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

Kontrolle vs. Kommunikation

In der Robotik bezeichnet Steuerung die Fähigkeit, die Bewegung und das Verhalten von robotischen Komponenten mit Präzision und Genauigkeit zu regulieren. Sie umfasst das Senden von Signalen an verschiedene Untersysteme wie Motoren und Sensoren, um bestimmte Aufgaben zu erfüllen.

Andererseits ist Kommunikation der Austausch von Daten zwischen verschiedenen Elementen eines robotischen Systems. Dazu gehören die Echtzeit-Datenübertragung, die Energieversorgung und die Koordination zwischen dem Roboter und externen Steuergeräten.

Herausforderungen begegnet

Robotikanwendungen erfordern zuverlässige, hochleistungsfähige Steckverbinder, die rauen Bedingungen, Vibrationen und elektromagnetischen Störungen standhalten können. Die in robotischen Systemen verwendeten Steckverbinder müssen robust, sicher und effizient sein, um einen präzisen Datenfluss und eine koordinierte, unterbrechungsfreie Funktion zu gewährleisten.

Amphenols innovative Lösungen für Steuerung und Kommunikation in der Robotik

Amphenol, ein führender Anbieter in der Verbindungstechnologie, bietet eine breite Palette von Steckverbindern, Kabeln und Zubehör, die speziell für Robotikanwendungen entwickelt wurden. 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 Steuerung von Robotern ermöglichen

Die ix Industrial™-Steckverbinder stehen an vorderster Front der Neugestaltung von Robotersteuerung durch fortschrittliche Konnektivität. Sie wurden speziell für Anwendungen im Bereich des industriellen IoT entwickelt und ermöglichen Cat6A-Performance. Diese Steckverbinder und Kabel dienen als Schnittstellen zwischen der Unternehmensebene und den Robotersteuerungen sowie SPS-Systemen auf der Fertigungsebene und bieten Datenübertragungsraten von 10 Gb, um eine nahtlose Echtzeitkommunikation und -steuerung zu gewährleisten. Vollständig abgeschirmte Steckverbinder bieten Schutz vor elektromagnetischen Störungen (EMI) und, dank ihres kompakten 10-mm-Pitches und der robusten 2-Punkt-Metallverriegelungen, nehmen die ix Industrial™-Steckverbinder nur 25 % der Größe herkömmlicher RJ45-Steckverbinder ein. Diese Größenreduzierung ermöglicht nicht nur eine höhere Portdichte, sondern gewährleistet auch eine sichere Verbindung, die für eine stabile Kommunikation in dynamischen Roboterumgebungen entscheidend ist.

Single Pair Ethernet (SPE) IP20-Steckverbinder und Kabelkonfektionen

Single Pair Ethernet (SPE)-Steckverbinder erleichtern weitergehend schlanke Kommunikationslösungen für die Robotik. SPE-Steckverbinder und -Kabel bieten direkte Ethernet-Konnektivität zu angeschlossenen Peripheriegeräten wie Sensoren, Aktoren und Kameras von Visionssystemen über einadrige verdrillte Kabel. Sie werden ebenfalls für Diagnoseanwendungen in automatisierten fahrerlosen Transportfahrzeugen (AGV) und autonomen mobilen Robotern (AMR) eingesetzt.

SPE-Steckverbinder bieten robuste rechtwinklige und vertikale Through-Hole-PCB-Montagerezeptoren, die eine zuverlässige Verbindung zur Leiterplatte gewährleisten. Panel-Mount-IP67-Buchsen sind ebenfalls verfügbar für Anwendungen, die zusätzlichen Schutz gegen Flüssigkeitseintritt erfordern, und die dazugehörigen IP67-Stecker verfügen über einen praktischen und zuverlässigen Push-Pull-Kupplungsring für ein sicheres Einrasten. Mit einer Strombelastbarkeit von bis zu 4A pro Kontakt ermöglichen SPE-Steckverbinder Power over Data Link (PoDL) über Distanzen von bis zu 1 km. Dank der Kompatibilität mit verschiedenen Anbietern gemäß der IEC-63171-6-Norm bieten diese Steckverbinder Investitionssicherheit und zukünftige Kompatibilität. Ihre mechanische Robustheit, sichere Verriegelung und 360°-Abschirmung sichern ihre Leistung, selbst in anspruchsvollen robotischen Umgebungen.

BrightConnX™ Rugged MRD Serie: Strapazierfähigkeit für anspruchsvolle robotische Aufgaben

In der Welt der Robotik ist Langlebigkeit von größter Bedeutung. Die BrightConnX™ MRD-Serie bietet mit ihren zirkularen Verriegelungssteckverbindern eine robuste Lösung. Diese Steckverbinder sind auf Langlebigkeit ausgelegt und in verschiedenen Bauformen, Gehäuseoptionen und mit unterschiedlichen Kontaktanordnungen erhältlich. Die MRD-Stecker verfügen über eine schnell lösbare Metall-Daumenverriegelung, die ein einfaches Verbinden und Trennen in engen Situationen ermöglicht. Sie werden häufig im externen Controller des Roboterarms verwendet.

Mit einer IP67-Klassifizierung im verbundenen Zustand sind diese Steckverbinder wasser- und staubresistent und gewährleisten unterbrechungsfreie Robotikaufgaben auch unter schwierigen Bedingungen. Egal ob für Energie- oder Signalverbindungen, die MRD-Steckverbinder bieten Flexibilität durch Panelmontage- und Kabelabschlussoptionen – wahlweise mit oder ohne Berührungsschutz.

Leiter-/Kabel-zu-Platine-Verbindungen

Das Minitek®-Steckverbindersystem, mit einem kompakten Rastermaß von 2,00 mm, stellt eine ideale Lösung für Steuerungs- und Kommunikationsanwendungen in der Robotik dar. Sein modularer Aufbau, das platzsparende 2 mm Raster und der zuverlässige doppelte Kontaktmechanismus ermöglichen eine nahtlose Verbindung zwischen Leiterplatten, Einzeldrähten und Flachbandkabeln. Die Kompatibilität, Platzoptimierung und Haltbarkeit des Systems, bedingt durch den großen Temperaturbereich und die robusten aktiven Verriegelungsfunktionen, machen es zur perfekten Wahl für den Aufbau zuverlässiger und effizienter Steuerungs- und Kommunikationsverbindungen innerhalb der begrenzten Raumverhältnisse von robotischen Systemen. Leistungsstarke Wire-to-Board-Steckverbinder wie Minitek Pwr werden beispielsweise in der Benutzerzugangssteuerung von AGVs verwendet, um die Benutzeroberfläche mit Strom zu versorgen. Ihre Signalgegenstücke mit einem Pitch unter 2 mm können feine Einzeldrähte mit Drohnen-Leiterplatten verbinden.

Die MicroSpace™ Crimp-to-Wire Connector Plattform ist ein kompaktes, robustes und äußerst vielseitiges Steckverbindersystem, das den LV214 Severity-2 Standards entspricht. Es überzeugt mit einem Abstand von 1,27 mm und ist sowohl in ein- als auch zweireihigen Versionen erhältlich, mit Optionen für obere und seitliche Verriegelungen. Zu den bemerkenswerten Eigenschaften gehören eine Stromkapazität von 4A; IP67 wasserdichte Versionen; Lösungen für Kabel-zu-Platine und Kabel-zu-Kabel; eine Codierung zur Vermeidung visueller Fehlzuordnungen, Terminal Positioning Assurance (TPA) und Connector Positioning Assurance (CPA). Diese Plattform eignet sich ideal für eine Vielzahl von Robotikanwendungen, darunter Kameras, Sensoren und Batteriemanagementsysteme.

Board-to-Board-Steckverbinder

Die BergStik® 2,54-mm-Steckverbinder haben sich als bevorzugte Lösung für zuverlässige und flexible Verbindungen in Robotersystemen etabliert, wie z. B. bei der Verbindung von Leiterplatten innerhalb von Roboterdrohnen. Erhältlich in den Versionen Oberflächenmontage (SMT), Durchsteckmontage (THT), Pressfit, Stapelmontage und Pin-in-Paste (PIP) bieten diese Steckverbinder unübertroffene Vielseitigkeit, um verschiedenen Integrationsanforderungen gerecht zu werden. Sie sind sowohl in einreihiger als auch in zweireihiger Ausführung erhältlich, in gerader oder rechtwinkliger Konfiguration und mit 2 bis 72 Positionen. Mit einem maximalen Stromwert von 3A pro Kontakt können diese Steckverbinder die elektrischen Anforderungen von Robotik-Anwendungen problemlos bewältigen. 

Die Kompressionsverbinder von Amphenol bieten eine kompakte, einteilige Surface-Mount-Lösung für Leistungs- und Signalverbindungen in Unterhaltungselektronik. Diese Steckverbinder ermöglichen Kosten- und Platzersparnis, mit individuell anpassbaren Positionen, Pitch-Größen und Arbeitshöhen. Sie sind robust und halten Stößen von bis zu 50G stand, ohne die elektrische Konnektivität zu beeinträchtigen. Sie unterstützen eine maximale Stromstärke von 1A pro Kontakt, eine Spannungsbewertung von 250VAC und einen geringen Kontaktwiderstand. Sie finden breite Anwendung in den Bereichen Speicher, Unterhaltungselektronik und Kommunikation und wurden bereits in HDDs, In-Flight-Internet, Serverplattformen und Tintenstrahldruckern eingesetzt. Die Kompressionsverbinder von Amphenol sind ein Beispiel für Innovation in kompakten Konnektivitätslösungen.

Industrielle Backplane-Steckverbinder: Für kompromisslose Robustheit

Industrielle Backplane-Steckverbinder stehen als Beweis für eine zuverlässige Konnektivität in der Robotik. Diese Steckverbinder umfassen eine breite Palette, darunter Hard-Metric-Steckverbinder, Future-Bus-Steckverbinder und DIN 41612-Steckverbinder. Sie sind so konzipiert, dass sie den Industriestandards wie IEC, Compact PCI und EN44545 entsprechen. Diese Steckverbinder sind für robuste Anwendungen optimiert und erfüllen präzise die Anforderungen der industriellen Robotik.

Flexverbinder

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

Die F308/F332-Serie läutet eine neue Ära der Konnektivität ein mit ihren 0,50-mm-Steckern im rechten Winkel ohne ZIF (Non-ZIF) Flex-Steckverbindern, die über einen ausgeklügelten Auto-Lock-Mechanismus und eine Oberflächenmontage verfügen. Diese Steckverbinder, mit einer Höhe von 2,45 mm 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 Anwendungen, sind diese Steckverbinder auch für die Automobil-, Daten-, Industrie-, Kommunikations-, Verbraucher- und Medizinanwendungen geeignet.

Die Bedienung mit einer Hand und die einfache Montage unterstreichen die benutzerfreundliche Natur dieser Serie. Ihr Auto-Lock-Mechanismus gewährleistet sichere Verbindungen, selbst in hochvibrationsreichen Umgebungen, während die Integration von GND-Anschlüssen Störungen durch Rauschen verhindert. Ein bemerkenswertes Highlight ist die Haltbarkeit von 20 Steckzyklen, ein Zeugnis ihrer Zuverlässigkeit. Mit der USCAR-2 T3V2-Qualifikation versprechen diese Steckverbinder, ein entscheidender Vorteil im Robotik-Ökosystem zu sein.

Clincher™ Flex-Verbinder: Gewährleistung von Zuverlässigkeit in der industriellen Robotik

Die Clincher™-Steckverbinderfamilie mit einem Pitch von 2,54 mm bietet eine vielseitige Lösung für die flexible Schaltungsterminierung bei Membranschaltern. Mit einreihigen Stift- und Buchsensteckverbindern wurde diese Serie speziell für die Belastungen der industriellen Robotik entwickelt. Die Aufnahme von Kodierung und aktiven Verriegelungsoptionen in die Buchsenlinie erhöht die Einsatzmöglichkeiten und deckt eine Vielzahl von Anforderungen ab. Basierend auf dem patentierten Clincher™-Kontakt sind diese Steckverbinder besonders geeignet für Umgebungen, in denen Erschütterungen und Vibrationen eine Rolle spielen.

Die Clincher™ Flex Connectors unterstützen FFC, FPC und CIC mit Positionen von 2 bis 34 und legen großen Wert auf Zuverlässigkeit. Der patentierte Clincher™-Kontakt gewährleistet eine sichere Verbindung, wodurch sie eine unverzichtbare Wahl in robotischen Steuerungssystemen sind, bei denen Präzision und Robustheit von entscheidender Bedeutung sind.

Hochgeschwindigkeits-Flex-Steckverbinder: Optimierung datenintensiver Robotik

Die High-Speed-Flex-Steckverbinder verfügen über eine Pitch von 0,30 mm und die Fähigkeit, Datenraten von bis zu 10 Gb/s zu übertragen. Sie sind mit einem Backflip-Aktuator und einer Verriegelungsfunktion konstruiert, die eine starke FPC-Retention gewährleisten, während sie ein niedriges Profil und eine kompakte Bauform beibehalten.

Diese Steckverbinder sind für Anwendungen entwickelt, 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 Robotersystemen. 

Fazit

Es ist entscheidend, dass Roboter komplexe Aufgaben effizient ausführen. Amphenols vielseitige Auswahl an Steckverbindern und Kabelkonfektionen richtet sich speziell an die anspruchsvollen Anforderungen von Robotikanwendungen und gewährleistet präzise Steuerung sowie nahtlose Kommunikation zwischen verschiedenen Subsystemen.

Mit diesen innovativen Steckverbinderlösungen treibt Amphenol weiterhin die Weiterentwicklung der Robotik-Technologie voran, stärkt Industrien und gestaltet eine Zukunft, in der Roboter eine zunehmend bedeutende Rolle in unserem Leben spielen.