I moderni sistemi robotici impongono requisiti sempre più rigorosi alle loro interconnessioni. Cavi e connettori devono preservare l’integrità del segnale resistendo al movimento continuo, alle vibrazioni e ai vincoli di ingombro. Heilind Electronics, in un contenuto sponsorizzato, presenta il portafoglio di 3M come esempio di come questi problemi hardware vengano affrontati.
Un’attenzione centrale è rivolta alla durata dei cavi nelle applicazioni in movimento. Gli assemblaggi di cavi compatibili con CoaXPress di 3M sono testati fino a 45 milioni di cicli di flessione, mentre gli assemblaggi compatibili con USB3 Vision sono classificati per un massimo di 100 milioni di cicli. La gamma di cavi piatti a nastro dell’azienda copre circa da 1 milione a 100 milioni di cicli di flessione, consentendo ai progettisti di allineare la scelta del cavo al ciclo di lavoro previsto per un giunto o un asse robotico.
L’articolo indica inoltre la terminazione mediante contatto a perforazione dell’isolante (IDC), una tecnologia introdotta da 3M nel 1961. I connettori IDC terminano i conduttori spostando l’isolante durante un processo di terminazione multipla, invece di richiedere la crimpatura o la saldatura individuale. Secondo il materiale fornito, le soluzioni IDC di 3M possono ridurre il tempo di cablaggio fino all’80% rispetto ai connettori di tipo crimp. Alcuni prodotti basati su IDC supportano inoltre l’accoppiamento e il disaccoppiamento con una sola mano, riducendo potenzialmente la durata delle operazioni di manutenzione.
Lo spazio limitato sulla scheda è un altro problema per i controllori robotici e i moduli dei sensori. Le serie Cable Socket 451 e Header 452 di 3M utilizzano un passo ridotto equivalente alla metà della griglia standard del settore da 0,100 pollici, aumentando la densità dei contatti nella stessa area della scheda. Per le connessioni di sensori e segnali con un numero inferiore di pin, l’azienda offre i connettori Mini-Clamp, mentre la famiglia di header e socket Mini Stack è destinata a ridurre ulteriormente l’ingombro richiesto.
Anche i disturbi meccanici e le interferenze elettriche possono influire sull’affidabilità. Diverse linee di connettori 3M utilizzano sistemi di ritenzione con bloccaggio a vite per contribuire a mantenere l’integrità del contatto in presenza di vibrazioni. L’azienda offre inoltre opzioni di cavi e connettori pensate per aiutare a gestire le interferenze elettromagnetiche e il crosstalk quando le linee dati ad alta velocità vengono instradate vicino a cavi di motori e di alimentazione.
Per gli ambienti caratterizzati da lavaggi, particolato o vibrazioni rilevanti, i Molded-On Cable Assemblies di 3M forniscono un’alternativa sigillata e monoblocco alle interfacce separate tra connettore e cavo. Gli assemblaggi sono descritti come rinforzati e personalizzabili per applicazioni in cui un’interfaccia convenzionale potrebbe rappresentare un punto debole.
Nel complesso, i prodotti evidenziati da Heilind affrontano quattro priorità progettuali nella robotica: durata alla flessione, efficienza dell’assemblaggio, densità sulla scheda e affidabilità a lungo termine. L’articolo sponsorizzato raccomanda di valutare queste opzioni di interconnessione prima di finalizzare il progetto, in particolare per le piattaforme robotiche destinate a operare continuamente o a dipendere fortemente dai dati provenienti da sistemi di visione e sensori.
Fonti: The Robot Report.