Im Bereich der modernen industriellen Automatisierung spielen Steckverbinder eine entscheidende Rolle bei der Datenübertragung zwischen Datenquellen und Aktoren sowie bei der Erleichterung der Interkonnektivität zwischen verschiedenen Aktoren. Sie sind unverzichtbar für den stabilen und effizienten Betrieb moderner automatisierter Produktionslinien. Da sich das Tempo der Automatisierungstransformation in großen inländischen Fabriken beschleunigt, sind Industrieroboter und ähnliche Geräte mittlerweile in Produktionslinien allgegenwärtig. Damit Industrieroboter jedoch eine flexiblere und agilere Bewegung und Bedienung erreichen können-und sich in Richtung einer echten „Automatisierung“-bewegen, sind die Zusammenarbeit und die Befähigung durch die Verbindungstechnologie von entscheidender Bedeutung. Mit dem Aufkommen von 5G und dem industriellen IoT müssen Steckverbinder für Industrieroboter derzeit mit diesen sich schnell entwickelnden Anwendungsanforderungen Schritt halten, indem sie weitere Verbesserungen und Innovationen sowohl in der Technologie als auch im Produktdesign vornehmen. Dies stellt die wachsende Zahl der auf den Industriesektor spezialisierten Steckverbinderunternehmen vor neue Herausforderungen.
Für viele mögen Steckverbinder wie eine eher traditionelle elektronische Komponente erscheinen, dennoch werden sie in zahlreichen Bereichen-von der Unterhaltungselektronik bis hin zu Automobil- und Industrieausrüstung weit verbreitet eingesetzt. Vor allem im Industriesektor beschleunigen immer mehr Fabriken die Umstellung ihrer Montagelinien auf Vollautomatisierung. Folglich ist Roboterausrüstung -die tragende Säule der Automatisierung-natürlich zur Standardausrüstung sowohl in kleinen Fabriken als auch in großen Produktionsanlagen geworden. Heutzutage werden Produktionslinienräume immer kompakter, was die Miniaturisierung von Industrierobotern vorantreibt. Dieser Trend ist besonders bedeutsam, wenn Roboter in rauen Umgebungen arbeiten-z. B. mit starken Vibrationen, hoher {{8}Bewegungsgeschwindigkeit oder hohen Temperaturen-wo besondere Anforderungen an die Verbindungstechnik gestellt werden, was die Rolle von Steckverbindern noch wichtiger macht.
Am Beispiel von 3C-Fertigungslinien sagte Pan Wenyu, Senior Marketing Manager bei der Shenzhen-Niederlassung von Hirose (China) Enterprise Management Co., Ltd., gegenüber Reportern: „Industrieroboter sind von Natur aus große Ausrüstungsteile, da herkömmliche Sechs-Achsen-Roboter dazu neigen, ziemlich sperrig zu sein. Derzeit werden Roboter hauptsächlich in Automobilmontagelinien eingesetzt. Mit zunehmender Verbreitung der industriellen Automatisierung wird dieser Trend jedoch immer ausgeprägter. Beispielsweise werden Roboter immer häufiger bei 3C eingesetzt.“ Daher wird der Einsatz von Robotern in der 3C-Industrie zunehmend optimiert, und zweitens muss das Gesamterscheinungsbild mit der Produktionslinie harmonieren. {{12}Ihre Fabriken sind beispielsweise außergewöhnlich gut organisiert, und sie verwenden hauptsächlich Siemens-Geräte für SMT. Dies erfordert die Kombination mit Robotern, die sich nahtlos in die Umgebung einfügen.
Dies stellt auch Anforderungen an Industriesteckverbinder für kleinere und kompaktere Bauformen. Pan Wenyu bemerkte: „Das ist eine Richtung, die wir erkunden wollen.“ Steckverbinder müssen so klein wie möglich sein, um eine ästhetisch ansprechendere Integration mit Robotern zu gewährleisten. Dieses kompakte Designkonzept beinhaltet sowohl die Stromversorgung als auch die Signalübertragung zum Roboter. Zuvor waren diese beiden Funktionen getrennt; Unser Ansatz besteht darin, sie zu einer Einheit zu kombinieren. Während wir Kompaktheit erreichen, müssen wir auch sicherstellen, dass andere kritische Aspekte -einschließlich Stoßfestigkeit, Schutz vor elektromagnetischen Störungen (EMI) und Haltbarkeit gegen wiederholtes Ein- und Ausstecken-vollständig berücksichtigt werden.“
Tatsächlich zielt dieser Ansatz auch darauf ab, die Kosten für die Fabrikausrüstung weiter zu senken und Platz zu sparen. Ein leitender Marketingmanager eines inländischen Steckverbinderherstellers sagte Reportern außerdem: „Industrieroboter müssen jetzt die Anzahl der Schnittstellen so weit wie möglich minimieren. Nach diesem „Zwei-in--Prinzip reicht eine einzige Schnittstelle in einem 10B-Standardgehäuse aus, um den gleichzeitigen Strom- und Signalsteuerungsbedarf eines Industrieroboters zu erfüllen, wodurch die Funktionalität kompakter wird.“
Die Kombination dieser beiden Funktionen bringt jedoch auch neue Herausforderungen mit sich. Wenn Strom- und Netzwerkübertragungsleitungen in unmittelbarer Nähe verlegt oder in einen einzigen Anschluss integriert werden, werden Signalstörungen unvermeidlich-ein Phänomen, das der gegenseitigen Beeinflussung zwischen herkömmlichen Stromleitungen und Netzwerkkabeln ähnelt. „Wenn diese beiden kombiniert werden, ist ein Signal tendenziell stärker, während das andere schwächer ist, was zu Störungen führt. Wir haben jedoch unsere eigenen technischen Lösungen, um dieses Problem anzugehen“, sagte Pan Wenyu.
Andererseits müssen Industriesteckverbinder mit der schrittweisen Einführung der 5G-Hochgeschwindigkeitsübertragungstechnologie nicht nur kleiner werden, sondern auch stärkere und schnellere Signalübertragungsmöglichkeiten bieten. Wie genau sollten wir also Miniaturisierung und Hochgeschwindigkeitsübertragung aus technischer Sicht in Einklang bringen? Pan Wenyu glaubt: „Bei der Datenübertragung gibt es keinen inhärenten Zusammenhang zwischen dem Datendurchsatz eines Steckverbinders und der physischen Größe des Produkts. Tatsächlich ist der entscheidende Faktor für die Übertragungsfähigkeit die Strombelastbarkeit; Bei Hochgeschwindigkeitssignalen ist die grundlegende Anforderung eine Hochgeschwindigkeitsübertragung. Um dies zu erreichen, müssen wir beispielsweise die Beziehungen zwischen den Signalstiften definieren und festlegen, welche Stifte eine Abschirmung erfordern. Wir haben Simulationen durchgeführt, bevor wir die Produktdesigns fertigstellen 30-GHz-Bereich. Die grundlegende Anforderung besteht darin, solche HF-Signale nicht nur zu unterstützen, sondern auch Signalverluste zu minimieren.“