रोबोट और अन्य उच्च-घनत्व वाले औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए सिग्नल और पावर कनेक्टर का समर्थन करना

स्मार्ट फ़ैक्टरियाँ मॉड्यूलर रोबोट अवधारणाओं का उपयोग करके विकेंद्रीकृत बुद्धिमत्ता और नियंत्रण के माध्यम से अपने स्वचालन के स्तर में लगातार सुधार कर रही हैं। नियंत्रण कार्यों के भौतिक वितरण के लिए तारों और केबलों के माध्यम से कनेक्शन की आवश्यकता होती है, और कनेक्टर आधुनिक कारखानों की पर्यावरणीय आवश्यकताओं से मेल खाने के लिए पर्याप्त विश्वसनीय और सुरक्षित होने चाहिए। इन कनेक्टरों में पर्याप्त रूप से कम प्रतिबाधा, रेटेड वर्तमान आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए पर्याप्त बड़ा संपर्क क्षेत्र होना चाहिए, और कंपन और प्रभाव का विरोध करने के लिए एक शक्तिशाली लॉकिंग तंत्र को अपनाना चाहिए। इसके अलावा, उन्हें इकट्ठा करना और संशोधित करना आसान होना चाहिए, और जल्दी से अद्यतन और संशोधित करने में सक्षम होना चाहिए।

यह आलेख पहले औद्योगिक रोबोट और फ़ैक्टरी स्वचालन की कनेक्शन आवश्यकताओं का संक्षेप में परिचय देता है, और फिर टीई कनेक्टिविटी एएमपी की कनेक्टर श्रृंखला का परिचय देता है, यह दर्शाता है कि इन अनुप्रयोगों की शक्ति, सिग्नल, विश्वसनीयता और सुरक्षा आवश्यकताओं का समर्थन करने के लिए इन कनेक्टर्स की विशेषताओं का उपयोग कैसे किया जाए।

स्मार्ट फैक्ट्री क्या है?
एक स्मार्ट फैक्ट्री एक व्यापक सुविधा है जो नियंत्रण, वास्तविक समय डेटा संग्रह, विश्लेषण और निर्णय लेने के लिए डिजिटल रूप से इंटरकनेक्टेड मशीनों, रोबोट और स्थानीय सेंसर का उपयोग करती है (चित्र 1)। इस प्रकार की फ़ैक्टरी तेजी से विकेंद्रीकृत और मॉड्यूलर होती जा रही है, जिससे लगातार बदलती उत्पादन मांगों को पूरा करने के लिए पुन: कॉन्फ़िगर करना आसान हो गया है। मॉड्यूलर संगठन उत्पादन लचीलेपन में सुधार के लिए छोटी मशीनों के स्थानीय नियंत्रण और तैनाती की सुविधा प्रदान करता है।

नेटवर्क वाली मशीनों, रोबोटों और इंटरकनेक्टेड सेंसरों का योजनाबद्ध आरेख (बड़ा करने के लिए क्लिक करें)
चित्र 1: कुशल संचालन सुनिश्चित करने के लिए स्मार्ट फ़ैक्टरियाँ नेटवर्क वाली मशीनों, रोबोटों और इंटरकनेक्टेड सेंसर का उपयोग करती हैं। (छवि स्रोत: टीई कनेक्टिविटी एएमपी)

ये सुविधाएं स्वतंत्र या सहयोगी रोबोट से सुसज्जित मॉड्यूलर वर्कस्टेशन का उपयोग करती हैं। विभिन्न प्रकार के मोबाइल रोबोट हैं, जैसे स्वचालित निर्देशित वाहन (एजीवी) या स्वायत्त मोबाइल रोबोट (एएमआर), जो कार्यस्थानों के बीच उत्पादों को ले जाते हैं। स्थिर रोबोटों की तुलना में, एएमआर और एजीवी के फायदे उनकी मजबूत गतिशीलता में निहित हैं, जो उन्हें कार्यस्थानों के बीच घूमने और स्थानांतरित करने की अनुमति देते हैं। एजीवी, एएमआर और सहयोगी रोबोट के सहयोगात्मक कार्य के माध्यम से, एक उत्पादन लाइन विभिन्न इकाइयों में विभिन्न कार्य कर सकती है। समग्र दक्षता में सुधार के लिए आवश्यकतानुसार रोबोट कार्यस्थानों के बीच स्थानांतरित या पुनर्वितरित कर सकते हैं। ये वर्कस्टेशन अक्सर कठोर वातावरण में स्थित होते हैं, इसलिए डिजाइनरों को यह विचार करना चाहिए कि रोबोट और अन्य स्वचालित मशीनें उच्च तापमान, आर्द्रता, धूल, संक्षारक रसायनों, साथ ही प्रभाव और कंपन के संपर्क में आ सकती हैं।

सेंसर सभी कार्यों की निगरानी करते हैं। डिज़ाइन के अनुसार, सेंसर वायर्ड या वायरलेस हो सकते हैं। वायरलेस सेंसर आमतौर पर इंडस्ट्रियल इंटरनेट ऑफ थिंग्स (IIoT) के माध्यम से जुड़े होते हैं। IIoT का उपयोग करके मोबाइल रोबोटों की भी निगरानी की जा सकती है।

विशिष्ट इलेक्ट्रॉनिक प्रणालियों की तरह, उद्योग का रुझान रोबोट, मशीनों, सेंसर और नियंत्रकों के लघुकरण की ओर है। इसके छोटे आकार और हल्के वजन के कारण, बिजली की मांग कम है और उपलब्ध स्थान बड़ा है, जिससे उत्पादकता में सुधार होता है। इसके अलावा, मुद्रित सर्किट बोर्डों का आयतन भी छोटा होता है, जिसके लिए घटकों की उच्च वॉल्यूमेट्रिक दक्षता की आवश्यकता होती है।

लचीले और विश्वसनीय पावर और सिग्नल कनेक्टर
चाहे वह तार से तार हो, तार से बोर्ड हो, या तार से पैनल हो, कनेक्टर्स को विश्वसनीय रूप से बिजली और नियंत्रण सिग्नल संचारित करना चाहिए। कनेक्टर जितना छोटा होगा, रिक्ति उतनी ही करीब होगी और कंडक्टर रिक्ति उतनी ही महीन होगी।

मॉड्यूलर डिज़ाइन का उद्देश्य लचीलापन प्राप्त करना है; इसलिए, कनेक्टर समाधानों में स्वचालन प्रणालियों के समान अनुकूलन क्षमता होनी चाहिए। लचीलेपन की आवश्यकता को पूरा करने के लिए, कनेक्टर्स के डिज़ाइन को असेंबली के दौरान बेमेल और प्रभाव और कंपन के कारण आकस्मिक पुल-आउट को रोकने के लिए सुरक्षित और सुविधाजनक लॉकिंग सुनिश्चित करनी चाहिए।

टीई कनेक्टिविटी एएमपी के डायनामिक श्रृंखला कनेक्टर उच्च-घनत्व औद्योगिक सिग्नल और पावर सर्किट की जरूरतों को पूरा करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। ये कनेक्टर कई कनेक्टर श्रृंखलाओं के माध्यम से इन आवश्यकताओं को पूरा करते हैं, जो 2.6 से 100 एम्पीयर (ए) तक की धाराओं और 125 से 1000 वोल्ट तक के वोल्टेज को संभालने में सक्षम हैं। रेटेड करंट और वोल्टेज के आधार पर, ये कनेक्टर 1.8 मिलीमीटर से 24.5 मिलीमीटर (मिमी) तक कंडक्टर रिक्ति के साथ उच्च-घनत्व इंटरकनेक्शन प्रदान कर सकते हैं।

सबसे कॉम्पैक्ट डायनेमिक कनेक्टर मिनी सीरीज़ है। यह श्रृंखला 1.8 मिमी की संपर्क दूरी और 12, 16 और 20 की पिन संख्या के साथ तार से बोर्ड अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। 250 वोल्ट एसी (वीएसी) के रेटेड वोल्टेज और 3 ए की धारा के साथ 22 से 26 एडब्ल्यूजी के स्वीकार्य तार।

उदाहरण के लिए, 1-2834461-2 (चित्र 2, शीर्ष) एक 12 संपर्क सॉकेट हाउसिंग है जिसमें संपर्क दोहरी पंक्तियों में व्यवस्थित हैं, स्तंभों के बीच 2.75 मिमी का अंतर है। कनेक्टर 19.3 मिमी लंबा, 15.7 मिमी चौड़ा और 8.35 मिमी ऊंचा है।

टीई कनेक्टिविटी 12 पिन डायनेमिक मिनी वायर टू बोर्ड सॉकेट और पिन होल्डर घटकों का योजनाबद्ध आरेख
चित्र 2: 12 पिन डायनेमिक मिनी वायर टू बोर्ड सॉकेट (ऊपर) और सुई होल्डर (नीचे) के घटकों को दिखाया गया है। (छवि स्रोत: टीई कनेक्टिविटी एएमपी)

सॉकेट हाउसिंग टीई कनेक्टिविटी एएमपी 2834464-5 सॉकेट संपर्कों से सुसज्जित है। ये टिन प्लेटेड तांबे मिश्र धातु के क्रिम्प्ड तार टर्मिनल हैं जो 26 AWG तारों को स्वीकार कर सकते हैं। इसका रेटेड करंट 3 A है और इसका ऑपरेटिंग वोल्टेज 250 VAC या 125 VDC है। प्रत्येक संपर्क आवास में खुद को सुरक्षित करने के लिए एक लॉकिंग प्लेट का उपयोग करता है। इसके अलावा, संपर्क टर्मिनलों के लॉकिंग तंत्र के लिए अतिरिक्त सुरक्षा सुरक्षा प्रदान करने के लिए आवरण एक एम्बेडेड सेकेंडरी लॉक से सुसज्जित है।

सॉकेट 1-2834465-2 से जुड़ा है, जो एक 12 पिन सतह माउंट सुई धारक है (चित्रा 2, नीचे)। सुई धारक की लंबाई 19.3 मिमी, चौड़ाई 12.3 मिमी और ऊंचाई केवल 8.7 मिमी है। सुई धारक में चौकोर क्रॉस-सेक्शन टिन प्लेटेड संपर्क पिन शामिल हैं और यह पूरी तरह से ढकी हुई संरचना को अपनाता है।

गलत प्रविष्टि को रोकने के लिए इस कनेक्टर में एक कुंजी नियंत्रण होता है और सॉकेट और सुई सॉकेट पूरी तरह से लगे होने पर ध्वनि और स्पर्श प्रतिक्रिया प्रदान करने के लिए लॉकिंग कुंडी से सुसज्जित होता है। आकस्मिक अनलॉकिंग को रोकने के लिए कुंडी कनेक्टर के शीर्ष के नीचे अवकाश में स्थित है। साइड की कील सुई हब के लिए यांत्रिक सहायता प्रदान करती है।

मिनी श्रृंखला कनेक्टर्स में छोटे आयाम और उच्च विश्वसनीयता होती है, जो न केवल औद्योगिक वातावरण की आवश्यकताओं को पूरा कर सकती है, बल्कि रोबोट और ऑटोमोबाइल जैसे उच्च कंपन-रोधी आवश्यकताओं वाले अन्य अनुप्रयोगों को भी पूरा कर सकती है।