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希飛電子分享更小更快精巧的微型工業連接器
日期:2019年08月02日    來源:上海希飛

       在當今全球自動化工業過程中,連接器在產品設計和系統中占有的空間越來越有限。下一代微型工業連接器平衡空間限制和數據性能上日益巧妙。

     在2018年漢諾威博覽會上,哈廷將小型化確定為確定綜合工業工藝演變的六種趨勢之一,其它是數字化、集成化、電子移動、??榛涂橢蘋?。數字化在工業領域具有重要意義,在智能裝備和高速數據傳輸上產生了迭代式的增長。智能產品,如照相機、傳感器和執行器等,都使用高速以太網來擴展互聯網絡。

    工業部門的小型化和數字化相結合,導致視覺系統和機器人一體的網絡的增加。攝像機、監視器和傳感器集成到生產線的較小空間中,收集信息,提高質量和減少?;奔?。“數據就是一切,”Harting UK的產品和應用經理凱文·坎納姆(Kevin Canham)說。今天,隨著Industry4.0變得越來越普遍,“幾乎任何東西”都可以被監控。例如:光學系統可用于工廠中識別和拒收生產中的部件?!靶畔⒃蕉?,控制過程就越好?!?/span>

數據傳輸

    傳感器收集信息,如溫度、濕度、振動和光線等,監測生產過程或系統的所有方面。對數據進行整理,并將其發送到云中進行分析或存儲。數據傳輸必須以較高的數據速率進行傳輸,以便及時發現和解決問題,盡量避免或減少干擾。如果參數被破壞,則可以在精確的位置進行預測維護,以減少生產過程中的?;奔浠蟯9な奔?。

工業4.0,也稱為智能工廠或網絡化工廠,但這并不意味著所有通信都是無線的,連接器就是多余的。在機器人技術中,數據被發送到機器人的頭部,以決定移動的方向、角度和速度等。連接器用于傳輸傳感器的數據到云端進行分析,它們還用于發送用于預測維護的信號等。Canham說,記錄數據的方法已經演變成了更小的選擇,比如使用Raspberry PI板(一種現場附加的計算機),或者哈廷的??榛ひ導撲閭逑到峁?MICA)計算機。

   “連接器越好,數據傳輸率越高,但尺寸并不是越大,”Canham說。30多年來,業界一直依賴于RJ 45連接器,但對于今天的平板移動設備、顯示器、較小的自動化設備、照相機和視覺系統來說,它實在太大了。對于許多應用來說,RJ 45也不夠牢固;它的鎖定環片很容易被破壞,導致接觸問題。因此,哈廷和Hirose共同開發了一種替代方案,IX工業微型以太網接口。

對節省空間互連的需求導致了IX工業連接器的發展。

    IX是RJ 45接口的替代品,RJ 45接口是以太網連接的同義詞。Canham說:“自RJ 45出現以來,應用很廣,IX不會完全取代它,至少在5到10年內不會?!比歡?,它正在填補一些空白,小型化使RJ 45連接器的使用成為問題。IX接口是按照工業標準IEC61076-3-124設計的,該標準規定了工業連接器的尺寸和機械、電氣和傳輸特性等。與RJ 45相比,它的PCB插孔尺寸減少了70%。它還在單一接口上結合電源和數據傳輸,節省寶貴的空間,并滿足今天的工業環境日益增長的性能要求。

Robust設計

    為了解決堅固性問題,IX設計用兩個金屬扣鉤取代RJ 45的塑料鎖緊片。這種結構是為了確保牢固的連接,因為對RJ 45的批評之一是塑料鎖緊片容易折斷。鎖扣為安全連接提供觸覺反饋。所述鎖扣被合成到金屬小盒中以進行屏蔽,這也提高了信號的完整性。

    該接口提供了電纜與PCB的防振連接,并已測試了多達5,000次咬合周期。連接器還可以垂直或水平地連接到電路板上,這樣可以在最終產品設計中節省空間,特別是在數字產品應用中,在這種情況下,電路板上的I/O位置可能是由外部因素決定。

Hirose的IX工業系列連接器


    Hirose的IX工業系列連接器符合新的IEC標準IECPAS 61076-3-124,這個標準用于工業以太網連接器。他們有一個小的,堅固的結構,特別是為工業環境中的高速傳輸設計.和哈廷一樣,Hirose也在努力發展新的ix工業標準產品。

五通孔回流(THR)屏蔽觸點將插座固定在PCB上,防止因對插座施加很高的力而對導體軌道造成的損壞。此外,Canham指出,360°屏蔽為數據傳輸提供了很高的電磁兼容性。另一個改進是電纜護套與插頭連接之間的卷曲連接。與RJ 45連接器不同,連接不需要螺絲刀。最初,IX只是在工廠打端子,后來哈廷推出了絕緣位移接觸(IDC)版本。這只需要一個簡單的鉗子工具就可以在應用現場打端子。

布局未來

     該微型工業連接器具有Cat 6A性能,可用于1-10 Gb/s以太網,其高載流能力使當前和未來的以太網電源(POE)應用都適用。該IX接口也符合軌道交通的EN 50155的抗沖擊和振動的規范要求。

由于RJ 45連接的應用廣泛,IX產品采用速度緩慢,Harting已經在改進接口技術。比如密封IP 65的RJ45用于防灰塵和防水。Canham說:“用了很多年的時間才使磁和燈光信號通過RJ 45傳輸;所有這些都延伸到IX產品上?!?/span>

其他計劃中的開發包括以太網交換機產品,這些產品可以與IX一起使用,盡管典型的工業自動化交換機事實上是根據RJ 45來設計的。iX 是一個得到DIN,IEC,和其他標準機構的批準的開放的標準??贍匪?,將其作為專利設計來提供,是“搬起石頭砸自己的腳”?!翱瘧曜家馕蹲鷗嗟撓τ貌??!?/span>

公頭和插座

    另一家公司是TE Connectivity,該公司生產Ampmodu連接器系統,最近增加了符合UL和VDE標準的2毫米頭端和插座連接器,節省了工業設備設計的空間。

TE連接器

    TE連接器通過在其Ampmodu連接器系統中添加2mm頭針來實現工業應用?!鞍宥園?Btb)和線路板(Wtb)的頭所占空間更小,”TE Connectivity的工業設備板連接全球產品經理薩梅爾特里卡(Sameer Trikha)說。

這種設計適用于自動表面安裝技術(SMT),THR(針內粘貼),和傳統的通孔等,通孔板厚可在1.2mm,1.6mm和2.4mm等。這種頭設計可與制造商的連接器互配,而中心鎖存則是專為高振動環境而設計的。該公司還將在今年晚些時候推出配線板安裝和金屬線應用插座。

廣瀨EF1 系列能載160A電流

    除了共同開發IX接口,Hirose還為工業應用推出了EF1系列,其中小型化和性能要求DIN軌道安裝、帶線插座和插頭,以及面板安裝等,能承受大功率連接以及高達160 a的電流。

這種設計允許使用JIS C 9711手動工具在一次性將電纜插入連接器外殼。內部彈性觸點和卡入鎖合理配合。在功率控制器、逆變器、機器人控制器和其他工業設備中使用多個連接器時,也有四種咬合方式來防止不正確的匹配。

隨著工業物聯網(IIoT)的普遍應用,這種新一代工業連接器將進入大型工業連接器無法進入的空間,而不會喪失特性或功能。確保工業產品的升級換代和發展。




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