隨著機(jī)器人在工業(yè)工作場所的普及,在確定問題的努力中出現(xiàn)了停機(jī)問題,這增加了對超可靠部件的需求。
半個多世紀(jì)以來,工業(yè)機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn),但現(xiàn)在它們正在改變工業(yè)工作場所。今天的工業(yè)機(jī)器人為重復(fù)分配的任務(wù)帶來了生產(chǎn)力、成本效率和更高的安全性(圖1)。每個有效可靠的機(jī)器人幕后都是無數(shù)可擴(kuò)展且靈活的連接器,以支持這些龐大、自動和/或遠(yuǎn)程機(jī)器人活動。
圖1.固定式制造機(jī)器人在執(zhí)行重復(fù)操作時需要可靠、持久的連接器
用于檢測物體和障礙物的常見工業(yè)移動機(jī)器人技術(shù)包括雷達(dá)、照相機(jī)、光學(xué)和超聲波。雷達(dá)、光學(xué)和超聲波傳感將高頻波傳輸?shù)酱髿鈱雍碗娐分車?。光和超聲波聽取或觀察從任何障礙物反射回來的回聲。雷達(dá)傳感器使用天線來尋找反射的射頻波。光學(xué)飛行時間(ToF)傳感器使用光電二極管捕獲來自障礙物的反射光波。因此,隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展,互補(bǔ)連接器技術(shù)的發(fā)展也就不足為奇了。
工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展提供了更大的靈活性、運(yùn)動范圍、速度、功能和精度。為了使機(jī)器人以這些復(fù)雜的方式運(yùn)行,它們必須能夠在惡劣的電氣和物理工業(yè)環(huán)境中收集和處理大量的傳感數(shù)據(jù)。未來的任務(wù)是識別和使用高度可靠的連接器,以應(yīng)對這一工業(yè)挑戰(zhàn)。本文確定了解決這些問題的適當(dāng)連接器列表。
令人難以置信的收縮連接器
該工業(yè)環(huán)境中的一個挑戰(zhàn)是促進(jìn)數(shù)據(jù)承載線與印刷電路板(PCB)的連接。在大多數(shù)情況下,這些導(dǎo)線中的數(shù)據(jù)攜帶具有硬連接的敏感數(shù)據(jù),以便隨時間保持良好的連續(xù)性。在環(huán)境壓力(例如溫度偏移)和機(jī)械應(yīng)力(例如振動)中保持這種連續(xù)性是至關(guān)重要的。
TE的工業(yè)MiniI/O解決方案的設(shè)計滿足了這些嚴(yán)格的工業(yè)環(huán)境要求。緊湊的金屬鎖定機(jī)構(gòu)可防止意外拉動和/或失配,從而降低系統(tǒng)停機(jī)的可能性。這種小巧緊湊的連接器能夠鎖定線對板I/O接口,使其能夠滿足嚴(yán)格的工業(yè)需求(圖2)。
圖2.MiniI/O連接器為這種線到PCB連接提供了牢固基礎(chǔ)
該連接器只使用傳統(tǒng)RJ45插頭所需空間的25%。額外75%的PCB空間因此可以提供更大的設(shè)計靈活性和更多的應(yīng)用選擇。
在圖3中,TE部件#2069578-2可實(shí)現(xiàn)IP20線對線連接。為了克服高振動環(huán)境,MiniI/O連接器是極化的,有兩個接觸點(diǎn)。獨(dú)特的鎖定系統(tǒng)提供兩種選擇,以防止錯配。該鎖定系統(tǒng)還可以防止插頭在高振動和意外碰撞時拉出。
圖3.使用MiniI/O連接器解決方案,與傳統(tǒng)RJ45插頭相比,可節(jié)省高達(dá)75%的電路板空間
據(jù)該公司稱,MiniI/O連接器保證了穩(wěn)定的連接。MiniI/O連接器板對板可靠觸點(diǎn)可以快速、輕松地修改和升級設(shè)備。Micro-MaTch通過處理常見的工業(yè)環(huán)境沖擊和振動來防止不必要的通信損失。
工業(yè)MiniI/O連接器解決方案旨在為工業(yè)應(yīng)用提供可靠的串行、總線和以太網(wǎng)連接。該系統(tǒng)僅占傳統(tǒng)RJ45尺寸的25%,不僅可以節(jié)省寶貴的電路板空間,而且通過降低高度,可以構(gòu)建非常緊湊的DIN導(dǎo)軌系統(tǒng)模塊。
升級后的SMTPCBMiniI/O產(chǎn)品組合符合最新的工業(yè)裝配工藝要求。焊膏的減少改善了0.08mm的共面性。此外,在連接器中使用LCP材料允許更高的回流焊接溫度。所有這些因素都提高了處理效率,并延長了連接器使用壽命期間的耐用性。
工業(yè)MiniI/O連接器比RJ45更可靠。當(dāng)然,由于節(jié)省空間,它們更小的尺寸可以實(shí)現(xiàn)更高效的PCB設(shè)計。此外,工業(yè)環(huán)境停機(jī)的原因可能非常昂貴,可能是由于沖擊、振動或拉線導(dǎo)致的意外網(wǎng)絡(luò)連接拔出。MiniI/O獨(dú)特的鎖定系統(tǒng)規(guī)定為100N的拉力。
預(yù)防微動腐蝕
微動磨損是對接觸表面粗糙度的磨損或腐蝕性損壞。這種損壞在負(fù)載和存在重復(fù)的表面運(yùn)動條件下產(chǎn)生。振動也會導(dǎo)致微動。
鍍錫連接中的傳統(tǒng)失效模式是微動腐蝕。Micro-MaTch連接器有助于防止這種腐蝕。由于母部件的附加定位彈簧,Micro-MaTch連接器可吸收公母觸頭之間的相對振動和熱膨脹運(yùn)動。這種連接器配置可以形成氣密連接,因?yàn)樗梢苑乐菇佑|點(diǎn)移動(圖4).
圖4.連接器插座有一個接觸彈簧系統(tǒng),用于形成具有抗微動腐蝕性的插座
Micro-MaTch接觸彈簧系統(tǒng)可抵抗微動腐蝕。在該系統(tǒng)中,定位彈簧補(bǔ)償位置公差并提供鍍錫接觸系統(tǒng)的高接觸力。
TEMicro-MaTch連接器系列的接觸間距為1.27mm(圖5)。這種間距提供了各種線對板和板對板互連機(jī)會。Micro-MaTch觸點(diǎn)不僅有助于防止鍍錫連接中的微動腐蝕,還可以吸收公和母觸點(diǎn)之間的相對振動/熱膨脹運(yùn)動,并在母觸點(diǎn)中增加一個定位彈簧。
圖5.中心線Micro-MaTch0.050連接器系列專為PCB連接而設(shè)計
結(jié)論
如今,制造必須更加可靠、靈活和連接。在TE自動化與控制部門,創(chuàng)新解決方案的交付使生產(chǎn)更有價值。從電路板到最惡劣的工作環(huán)境,以及生產(chǎn)車間和世界各地,TE自動化與控制部門都在努力實(shí)現(xiàn)每一個連接。