Pabrik pintar terus meningkatkan tingkat otomatisasinya melalui kecerdasan dan kontrol yang terdesentralisasi, dengan memanfaatkan konsep robot modular. Distribusi fisik fungsi kontrol memerlukan sambungan melalui kabel dan kabel, dan konektor harus dapat diandalkan dan cukup aman agar sesuai dengan persyaratan lingkungan pabrik modern. Konektor ini harus memiliki impedansi yang cukup rendah, area kontak yang cukup besar untuk memenuhi persyaratan arus pengenal, dan menggunakan mekanisme penguncian yang kuat untuk menahan getaran dan benturan. Selain itu, mereka harus mudah dirakit dan dimodifikasi, serta dapat diperbarui dan dimodifikasi dengan cepat.
Artikel ini pertama-tama memperkenalkan secara singkat persyaratan koneksi robot industri dan otomasi pabrik, lalu memperkenalkan seri konektor TE Connectivity AMP, yang menunjukkan cara menggunakan karakteristik konektor ini untuk mendukung persyaratan daya, sinyal, keandalan, dan keselamatan aplikasi ini.
Apa itu pabrik pintar?
Pabrik pintar adalah fasilitas komprehensif yang memanfaatkan mesin, robot, dan sensor lokal yang saling terhubung secara digital untuk pengendalian, pengumpulan data waktu nyata, analisis, dan pengambilan keputusan (Gambar 1). Pabrik jenis ini menjadi semakin terdesentralisasi dan modular, sehingga memudahkan konfigurasi ulang untuk memenuhi permintaan produksi yang terus berubah. Organisasi modular memfasilitasi kontrol lokal dan penerapan mesin kecil untuk meningkatkan fleksibilitas produksi.
Diagram skema mesin jaringan, robot, dan sensor yang saling berhubungan (klik untuk memperbesar)
Gambar 1: Pabrik pintar menggunakan mesin berjaringan, robot, dan sensor yang saling terhubung untuk memastikan pengoperasian yang efisien. (Sumber gambar: TE Konektivitas AMP)
Fasilitas ini menggunakan stasiun kerja modular yang dilengkapi dengan robot independen atau kolaboratif. Ada berbagai jenis robot bergerak, seperti Automated Guided Vehicles (AGVs) atau Autonomous Mobile Robots (AMRs), yang memindahkan produk antar stasiun kerja. Dibandingkan dengan robot tetap, keunggulan AMR dan AGV terletak pada mobilitasnya yang kuat, memungkinkannya untuk berputar dan berpindah antar stasiun kerja. Melalui kerja kolaboratif AGV, AMR, dan robot kolaboratif, lini produksi dapat melakukan tugas berbeda di unit berbeda. Robot dapat berpindah atau mendistribusikan ulang antar stasiun kerja sesuai kebutuhan untuk meningkatkan efisiensi secara keseluruhan. Stasiun kerja ini sering kali berlokasi di lingkungan yang keras, sehingga perancang harus mempertimbangkan bahwa robot dan mesin otomatis lainnya mungkin terkena suhu tinggi, kelembapan, debu, bahan kimia korosif, serta benturan dan getaran.
Sensor memantau semua operasi. Menurut desainnya, sensor dapat berupa kabel atau nirkabel. Sensor nirkabel biasanya terhubung melalui Industrial Internet of Things (IIoT). Robot seluler juga dapat dipantau menggunakan IIoT.
Seperti sistem elektronik pada umumnya, tren industri mengarah pada miniaturisasi robot, mesin, sensor, dan pengontrol. Karena ukurannya yang kecil dan ringan, kebutuhan listrik lebih rendah dan ruang yang tersedia lebih besar sehingga meningkatkan produktivitas. Selain itu, volume papan sirkuit tercetak juga lebih kecil sehingga memerlukan komponen yang memiliki efisiensi volumetrik lebih tinggi.
Konektor daya dan sinyal yang fleksibel dan andal
Baik itu kabel ke kabel, kabel ke papan, atau kabel ke panel, konektor harus mengirimkan sinyal daya dan kontrol dengan andal. Semakin kecil konektornya, semakin dekat jaraknya, dan semakin halus jarak konduktornya.
Tujuan dari desain modular adalah untuk mencapai fleksibilitas; Oleh karena itu, solusi konektor harus memiliki kemampuan beradaptasi yang sama dengan sistem otomasi. Untuk memenuhi kebutuhan fleksibilitas, desain konektor harus memastikan penguncian yang aman dan nyaman untuk mencegah ketidakcocokan selama perakitan dan penarikan yang tidak disengaja karena benturan dan getaran.
Konektor seri dinamis TE Connectivity AMP dirancang untuk memenuhi kebutuhan sinyal industri dan sirkuit daya berdensitas tinggi. Konektor ini memenuhi persyaratan ini melalui beberapa seri konektor, yang mampu menangani arus berkisar antara 2,6 hingga 100 ampere (A) dan tegangan berkisar antara 125 hingga 1000 volt. Tergantung pada arus dan tegangan pengenal, konektor ini dapat menyediakan interkoneksi kepadatan tinggi dengan jarak konduktor mulai dari 1,8 milimeter hingga 24,5 milimeter (mm).
Konektor Dinamis paling ringkas adalah seri Mini. Seri ini cocok untuk aplikasi wire to board, dengan jarak kontak 1,8 mm dan nomor pin 12, 16, dan 20. Kabel yang dapat diterima berukuran 22 hingga 26 AWG dengan tegangan pengenal 250 volt AC (VAC) dan arus 3 A.
Misalnya, 1-2834461-2 (Gambar 2, atas) adalah rumah soket 12 kontak dengan kontak disusun dalam baris ganda, dengan jarak antar kolom 2,75 mm. Konektornya memiliki panjang 19,3 mm, lebar 15,7 mm, dan tinggi 8,35 mm.
Diagram skema Konektivitas TE 12 pin kabel Mini Dinamis ke soket papan dan komponen dudukan pin
Gambar 2: Komponen kabel Mini Dinamis 12 pin ke soket papan (atas) dan penahan jarum (bawah) ditunjukkan. (Sumber gambar: TE Konektivitas AMP)
Rumah soket dilengkapi dengan kontak soket TE Connectivity AMP 2834464-5. Ini adalah terminal kawat berkerut paduan tembaga berlapis timah yang dapat menerima 26 kabel AWG. Arus pengenalnya adalah 3 A dan tegangan operasinya adalah 250 VAC atau 125 VDC. Setiap kontak menggunakan pelat pengunci untuk mengamankan dirinya di dalam wadahnya. Selain itu, casing dilengkapi dengan kunci sekunder tertanam untuk memberikan perlindungan keselamatan tambahan pada mekanisme penguncian terminal kontak.
Soket dihubungkan ke 1-2834465-2, yang merupakan dudukan jarum pemasangan permukaan 12 pin (Gambar 2, bawah). Panjang needle holder 19.3mm, lebar 12.3mm, dan tinggi hanya 8.7mm. Penahan jarum mencakup pin kontak berlapis timah berpenampang persegi dan mengadopsi struktur tertutup sepenuhnya.
Konektor ini memiliki kontrol kunci untuk mencegah penyisipan yang salah dan dilengkapi dengan kait pengunci untuk memberikan umpan balik suara dan sentuhan saat soket dan soket jarum terpasang sepenuhnya. Kaitnya terletak di ceruk di bawah bagian atas konektor untuk mencegah terbukanya kunci secara tidak sengaja. Paku samping memberikan dukungan mekanis untuk hub jarum.
Konektor seri Mini memiliki dimensi lebih kecil dan keandalan lebih tinggi, yang tidak hanya memenuhi persyaratan lingkungan industri, tetapi juga aplikasi lain dengan persyaratan anti getaran lebih tinggi seperti robot dan mobil.