堅固的小型化和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)

TE Connectivity 如何應(yīng)對現(xiàn)代制造業(yè)前所未有的挑戰(zhàn)

我們正處于新的制造業(yè)復(fù)興之中。

第四次工業(yè)革命（或工業(yè) 4.0）的初期向我們介紹了自動化的潛力。通過可編程邏輯控制器等設(shè)備，企業(yè)能夠大大簡化其制造流程。然而，這些系統(tǒng)在很大程度上是自動化孤島——斷開連接的各個站無法有效地相互通信，大大限制了它們的有效性。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) (IIoT) 的普及改變了這一點(diǎn)。數(shù)據(jù)在互連的站點(diǎn)、傳感器和平臺的網(wǎng)絡(luò)中無縫流動。通過監(jiān)控和分析，制造商通過識別瓶頸、解決系統(tǒng)問題和發(fā)現(xiàn)優(yōu)化機(jī)會，比以往任何時候都更深入地了解他們的系統(tǒng)和流程。

旅程的新階段：小型化

然而，即使是這種超級連接也只是工業(yè) 4.0 發(fā)展的另一個階段。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，制造業(yè)發(fā)現(xiàn)自己與航空航天、汽車、醫(yī)療技術(shù)，甚至消費(fèi)電子行業(yè)都在向小型化轉(zhuǎn)變。使事情變得更小并最終變得更強(qiáng)大的動力。

當(dāng)談到小型化時，大多數(shù)人往往會忽略這一點(diǎn)。這不僅僅是為了讓事情變得更小。這是關(guān)于讓事情變得更小，這樣我們就可以從中得到更多。

這種創(chuàng)新僅在制造業(yè)中的潛在應(yīng)用幾乎是無限的：

改進(jìn)的工廠自動化控制

更好的倉庫自動化系統(tǒng)

先進(jìn)的工業(yè)機(jī)器人

增強(qiáng)的連接性和數(shù)據(jù)傳輸

加大對微型化產(chǎn)品制造的支持力度。

各部分之和

隨著向自動化制造的過渡，連接器的小動作已經(jīng)發(fā)生了一段時間。多年來，這一直是效率問題，工廠設(shè)計師可以通過這種方式事半功倍。然而，隨著我們無情地朝著更進(jìn)一步的小型化邁進(jìn)，它正迅速成為一個必需品。這就是問題所在。

工廠車間的設(shè)備必須在惡劣的工業(yè)環(huán)境中傳輸和接收大量數(shù)據(jù)。它們必須能夠經(jīng)受住極熱、嚴(yán)寒、巨大的壓力、劇烈的振動和破碎的壓力。無論環(huán)境條件如何，連接器必須保持其機(jī)電完整性，即使在多次插拔后也是如此。

更重要的是，他們必須以盡可能低的成本實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

這在加固方面提出了挑戰(zhàn)。強(qiáng)化系統(tǒng)或傳感器以承受極端條件通常意味著向該系統(tǒng)增加不可忽視的體積。然而，正如我們已經(jīng)確定的那樣，現(xiàn)代制造業(yè)的小型化是必要的。工廠自動化設(shè)計人員必須不斷小型化以提高效率并事半功倍。

這就是 TE Connectivity (TE) 的用武之地。75 多年來，TE 一直是全球工業(yè)技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者，致力于創(chuàng)造更安全、更可持續(xù)、更高效、更互聯(lián)的未來（這是工業(yè) 4.0 的標(biāo)志）。TE 的連接和傳感產(chǎn)品在最嚴(yán)酷的環(huán)境中擁有可靠的性能記錄，同時滿足行業(yè)對越來越小的組件的需求。

我最近采訪了 TE Connectivity 的 Sameer Trikha，高級經(jīng)理。工業(yè)產(chǎn)品管理和美洲工業(yè)產(chǎn)品經(jīng)理 Jana New 將討論 TE Connectivity 如何應(yīng)對工業(yè) 4.0 前所未有的挑戰(zhàn)。以下部分概述了 TE 的工業(yè) 4.0 方法及其專為支持這一工業(yè)革命階段而設(shè)計的特色微型連接器。

更小、更好、更快、更強(qiáng)

TE 推出了一系列新的連接器解決方案，專為應(yīng)對微型化制造的前所未有的挑戰(zhàn)而設(shè)計。從一開始，我們就知道我們需要提供相同的功能和專利技術(shù)，使他們的原始連接器在不犧牲可擴(kuò)展性、耐用性或功能的情況下變得可靠。

這種認(rèn)可最終促成了我們 Micro-MaTcH 系列的發(fā)布，該系列消除了對昂貴的鍍金連接點(diǎn)的需求，并提供低至 1 毫米的間距范圍。我們已經(jīng)在這個新的小型化利基市場推出了許多解決方案，旨在為盡可能多的行業(yè)提供穩(wěn)健、具有成本效益的技術(shù)。我們在這方面的核心應(yīng)用包括：

工業(yè)控制

樓宇和家庭自動化設(shè)備

伺服驅(qū)動器

可編程邏輯控制器 (PLC)

IO設(shè)備

工業(yè)機(jī)器人

儀器儀表和測試設(shè)備

電訊設(shè)備

運(yùn)輸技術(shù)

通訊硬件

隨著我們在 2021 年 9 月收購 ERNI Group AG，我們最近還擴(kuò)展到幾個新市場。作為高速、細(xì)間距連接器的領(lǐng)先制造商，ERNI 加入我們的產(chǎn)品組合不僅填補(bǔ)了其中的幾個空白，而且大大增強(qiáng)了我們自己的工業(yè)自動化能力。利用 ERNI 的技術(shù)和專業(yè)知識，我們可以擴(kuò)展到新的領(lǐng)域，包括航空航天、汽車、工業(yè)和醫(yī)療。

TE 連接器的強(qiáng)大功能

如前所述，我們已經(jīng)發(fā)布了幾個在開發(fā)時考慮到小型化的新連接器解決方案。深入了解它們的獨(dú)特之處并確定我們在工業(yè) 4.0 中的特定角色的最簡單方法是快速瀏覽每一個。一共有三個。

前兩個AMPMODU Small Centerline 和 AMPMODU 50/50 將最常用于 PLC、工業(yè)自動化、數(shù)據(jù)中心和 IIoT。后者M(jìn)icro-MaTcH旨在用于成本受限的情況和用例。

AMPMODU 小中心線

該連接器系列支持多達(dá) 100 個位置，每個位置 1.0 安培，具有1.0 毫米的中心線，占用的空間比傳統(tǒng)連接器少約 85%。其堅固的設(shè)計包括非突出壓緊裝置，既可在焊接過程中提供保持力，又可在頻繁插拔期間提供長期應(yīng)力消除。

AMPMODU 50/50

AMPMODU 50/50系列中的連接器用于板對板和電纜對板應(yīng)用，具有 1.27 毫米間距、30μ 鍍金和極化以防止錯誤插接。該系列預(yù)計在未來會大幅擴(kuò)展，包括一系列表面貼裝、雙排、垂直安裝的單元，并具有雙梁觸點(diǎn)——這種類型的連接器通常不常見。它們可以承載高達(dá) 3.0 安培的電流，并可在 -65oC 至 105oC 的極寬溫度范圍內(nèi)工作。

微匹配

這組受專利保護(hù)的連接器在設(shè)計時考慮到了成本受限的應(yīng)用，沒有鍍金。通常，這會打開由振動、熱膨脹或熱收縮引起的微動引起的微動磨損的大門。磨損通常會導(dǎo)致電氣連接不良，這是系統(tǒng)故障的主要原因。

TE 通過母觸點(diǎn)內(nèi)的定位彈簧防止磨損。這種獨(dú)特的機(jī)制在連接器和插座之間建立了氣密連接，從而阻止了上述微動。沒有其他公司能夠像 TE 一樣有效地復(fù)制這項(xiàng)專利創(chuàng)新。

結(jié)論

第四次工業(yè)革命已經(jīng)來臨，小型化代表著工業(yè) 4.0 的下一次重大演進(jìn)。TE 打算在推動這一演變過程中發(fā)揮重要作用。憑借不斷增長、穩(wěn)健的高質(zhì)量連接器解決方案組合——例如具有 30μ 鍍金觸點(diǎn)選項(xiàng)的 AMPMODU Small Centerline、適用于高密度要求的 AMPMODU 50/50 系列，以及新開發(fā)的獨(dú)特的金- 免費(fèi)的 Micro-MaTcH 系列連接器和電纜——以及一種不犧牲 TE 原始設(shè)計質(zhì)量的小型化方法，TE 完全有能力成為滿足您所有工程互連需求的一站式商店。

作者

Nick St. John 于 2019 年在石溪大學(xué)獲得電氣工程學(xué)士學(xué)位。目前，Nick 在布魯克海文國家實(shí)驗(yàn)室擔(dān)任 ASIC 設(shè)計工程師。他還在石溪大學(xué)攻讀電氣工程博士學(xué)位，專攻模擬集成電路設(shè)計。

審核編輯黃宇