Povezave in kabli HARTING za robotiko

12.10.2026

Robotika je področje, kjer so povezovalne komponente nenehno izpostavljene gibanju, vibracijam, omejenemu prostoru in pogostim spremembam konfiguracije. Zato morajo biti povezave zasnovane tako, da zanesljivo delujejo tudi v zahtevnih in dinamičnih delovnih pogojih.

Vtiči, vtičnice in kabli znamke HARTING že desetletja uživajo zaupanje strokovnjakov, ki razvijajo in gradijo kompleksne industrijske sisteme, zlasti na področjih avtomatizacije in robotike. Izdelki so namenjeni zanesljivemu prenosu signalov in energije ter povezovanju in krmiljenju pogonov.

Pri uporabi v robotiki je posebej pomembna njihova odpornost na mehanske obremenitve, kot so stalno in ponavljajoče se gibanje, vibracije ter obremenitve zaradi spreminjajočih se položajev in konfiguracij sistema. V nadaljevanju predstavljamo pregled ponudbe HARTING z vidika zahtev, ki se najpogosteje pojavljajo pri zasnovi in izdelavi industrijskih robotov.

Posebnosti povezav v robotiki

Konektorji, ki se uporabljajo v robotskih sistemih, ne glede na to, ali gre za del avtomatizirane proizvodne linije ali samostojno napravo, pomembno vplivajo na zanesljivost, življenjsko dobo, vzdrževanje in razširljivost sistema. Hkrati njihova uporaba prinaša številne izzive, povezane z nenehnim gibanjem, vibracijami, motnjami krmilnih signalov, in podobno. Poleg tega se od konektorjev zahteva med drugim tudi možnost hitre zamenjave, sposobnost delovanja v omejenem prostoru, odpornost na mehanske obremenitve ter visoka stopnja standardizacije. Pravilno izbrani konektorji lahko bistveno skrajšajo čas zagona robotskih sistemov, poenostavijo servisiranje in zmanjšajo možnost napak pri vzdrževanju.

V nadaljevanju predstavljamo rešitve znamke HARTING, ki so prilagojene zahtevam različnih robotskih aplikacij, kot so:

• prijemala,
• senzorji prisotnosti in pozicioniranja,
• transportni trakovi,
• pozicionirniki,
• vrtljive mize,
• kamere ali sistemi strojnega vida.

Poleg tega so ti konektorji zasnovani z mislijo na industrijska okolja in avtomatizacijo, zato so primerni tudi za aplikacije, tesno povezanih z robotiko, kot so: varnostne zavese, I/O moduli, krmilne omare, napajalne in pogonsko-krmilne enote.

Tipična področja uporabe konektorjev

Pred predstavitvijo posameznih skupin izdelkov je smiselno opredeliti ključna področja uporabe oziroma dele robotskih sistemov, kjer se najpogosteje uporabljajo HARTING konektorji. Takšna razvrstitev omogoča lažjo in hitrejšo izbiro skupine izdelkov z ustreznimi tehničnimi lastnostmi.

Orodje robota in območje prijemal

Pri komponentah, nameščenih na koncu robotske roke, sta posebej pomembni velikost in masa konektorjev, saj lahko neposredno vplivata na dinamiko in natančnost celotnega mehanizma. Pomembni so tudi preprosta zamenjava, zanesljivo delovanje med gibanjem ter odpornost proti mehanskim obremenitvam.

Za takšne aplikacije so posebej primerni kabli in konektorji M12, pri večjih električnih zahtevah pa tudi rešitve M17.

Vodila kablov in gibljive sekcije

Gre za območja, kjer se statični deli sistema povezujejo z gibljivimi izvršilnimi elementi. Kabli in konektorji morajo biti zato prilagojeni ponavljajočemu se upogibanju, nateznim obremenitvam in neprekinjenemu gibanju, obenem pa morajo omogočati urejeno in varno vodenje kablov. Številne rešitve HARTING so zasnovane prav za takšne dinamične aplikacije oziroma jih je mogoče ustrezno prilagoditi zahtevam posameznega sistema.

Baza robota, pogoni in izvršilni moduli

Na teh mestih so praviloma večje tudi zahteve glede električne zmogljivosti. Konektorji in kabli služijo prenosu energije, krmilnih signalov ter neposrednemu povezovanju pogonov. Zato so smiselna izbira predvsem rešitve z večjo prevodno površino, kot so konektorji M17 in M23, ki so primerni za višje tokovne in napetostne obremenitve.

Povezava krmilne omare, robota in modulov delovne postaje

Na teh povezovalnih mestih je ključna industrijska odpornost tako z električnega kot z mehanskega vidika. Pomembne so tudi široke možnosti konfiguracije ter visoka stopnja zaščite pred vdorom prahu, vlage in drugih zunanjih vplivov. Takšnim zahtevam dobro ustrezajo rešitve iz družin HDC in M23.

Ključni izzivi

Ne glede na mesto uporabe so konektorji in kabli v robotskih sistemih izpostavljeni številnim mehanskim, električnim in okoljskim obremenitvam. Zato mora biti vsaka komponenta povezovalnega sistema zasnovana za dolgotrajno in zanesljivo delovanje tudi v zahtevnih pogojih.

Ponavljajoče se gibanje in vibracije

Roboti in koboti (angl. collaborative robot) delujejo v ponavljajočih se ciklih, več ur dnevno. Vsak cikel pomeni gibanje osi, spremembo položaja kablov, vibracije in mehanske obremenitve. Če povezovalne komponente niso ustrezno izbrane, se lahko težave pokažejo šele po določenem času. Posledice so lahko prekinitve signalov, napake na senzorjih, zaustavitve osi, težave v komunikaciji ali nenačrtovani zastoji.

Pri načrtovanju sistema in iskanju primernih delov za njeno izvedbo je zato treba upoštevati:

• uporabo standardiziranih kablov in konektorjev v ponavljajočih se aplikacijah (enostavnost menjave);
• izogibanje napetostim na točkah med kablom in konektorjem ter uporabo konektorjev, kjer so kabli trdno pritrjeni;
• pravilno izbiro dolžine kabla z zadostno rezervo, vendar brez nepotrebnega presežka. Proizvajalci, kot je HARTING, ponujajo tudi tovarniško izdelane kable različnih dolžin.

Omejen prostor

Velikost konektorjev in kablov je pomembna v kontekstu natančnosti mehanizma in ergonomije, vendar ta dejavnik določa tudi sama konstrukcija. Veliko komponent tipičnega robota ponuja omejen prostor, saj si ga delijo prijemala, vakuumske enote, senzorji, ventili, pnevmatske cevi, kamere, dodatni I/O-moduli ter povezovalni elementi. Zato je pomembno omejiti maso in število kablov na koncu robotske roke. Uporaba kompaktnih konektorjev, prilagojenih posamezni aplikaciji, omogoča učinkovitejšo integracijo in izvedbo tudi kompleksnejših robotskih mehanizmov.

Prilagoditve, vzdrževanje in razširljivost

Ena ključnih zahtev sodobnih avtomatiziranih sistemov je možnost hitrega prilagajanja, razširitve in učinkovitega vzdrževanja, saj je eden glavnih ciljev čim krajši čas nenačrtovanih zastojev. Večfunkcijski konektorji HARTING omogočajo modularno zasnovo robotskih sistemov, s čimer poenostavljajo prevezovanje, kalibracijo, servisiranje in posodobitve opreme.

Najpomembnejše skupine izdelkov

Ob številnih zahtevah, ki jih morajo v robotiki izpolnjevati vtiči, vtičnice in kabli, je pomembna izbira komponent, prilagojenih industrijskim razmeram. HARTING kot eden prepoznavnejših evropskih proizvajalcev industrijskih konektorjev ponuja več skupin izdelkov, namenjenih tudi uporabi na področju avtomatizacije in robotike.

HDC-konektorji

Konektorji HDC so zasnovani za uporabo v zahtevnih industrijskih in okoljskih pogojih. Zaradi robustne konstrukcije so praviloma večji in težji, pri številnih izvedbah pa imajo tudi kovinska ohišja. Njihovi kontakti omogočajo prenos višjih tokov, zato so primerni tako za napajalne kot signalne povezave. Na voljo so v številnih izvedbah in konfiguracijah, kar omogoča prilagoditev različnim zahtevam posamezne aplikacije.

10-pinski konektorji

12…108-pinski konektorji

Vložki HDC

Preostali HDC elementi

Nekatere različice konektorjev HDC so prilagojene tudi standardnim komunikacijskim vmesnikom, na primer Ethernet RJ45 in serijskim povezavam DB. V robotiki se uporabljajo predvsem za vzpostavljanje povezav med robotom, krmilno omaro ter krmilnimi in napajalnimi moduli. Pomembna prednost je modularna zasnova, ki omogoča sestavo vtičev in vtičnic glede na konkretne zahteve posamezne aplikacije.

M12 konektorji in kabli

Izdelki HARTING v formatu M12 niso le vtiči in vtičnice, ampak tudi tovarniško izdelani kabli. Njihova glavna prednost je kompaktna zasnova, pri čemer lahko posamezne izvedbe dosegajo električne parametre do 12 A in 630 V.

Posebnost te skupine je široka ponudba že pripravljenih kablov. M12 je obenem standard, ki se pogosto uporablja pri senzorjih, aktuatorjih in drugih perifernih napravah, zato so številne izvedbe in konfiguracije priključkov standardizirane. Takšna standardizacija pomembno prispeva k hitrejši montaži, enostavnejšemu vzdrževanju in krajšemu času servisnih posegov.

Kabli z M12 konektorji

M12 vtiči

M12 vtičnice

Zaradi kompaktnih dimenzij in široke ponudbe serijskih rešitev so konektorji M12 primerni za številne povezave v robotskih sistemih, med drugim:

• na prijemalih in kleščah,
• pri senzorjih položaja,
• pri vhodno-izhodnih modulih,
• pri varnostnih napravah,
• v komunikacijskih povezavah.

Če je robotski sistem zasnovan za uporabo standardiziranih kabelskih sklopov M12, se bistveno poenostavita tako začetna montaža kot poznejše vzdrževanje. Ob okvari je mogoče zamenjati celoten kabelski sklop, kar lahko zmanjša potrebo po dolgotrajni diagnostiki posameznih povezav.

M17 konektorji – kompromis z velikim potencialom

Konektorji M17 predstavljajo vmesno rešitev med kompaktnimi konektorji M12 in zmogljivejšimi izvedbami M23. Zaradi razmeroma majhnih dimenzij so primerni za uporabo v omejenem prostoru, hkrati pa lahko glede na posamezno izvedbo zagotavljajo razmeroma visoke električne parametre.

V robotiki so uporabni predvsem pri povezovanju:

• kompaktnih izvršilnih modulov,
• pomožnih osi,
• izvedbenih orodij,
• signalnih povezav z veliko vodniki.

M17 je zato primerna izbira za aplikacije, kjer M12 ne zagotavlja dovolj kompleksne oziroma zmogljive povezave, hkrati pa je še vedno pomembna kompaktna izvedba.

Konektorji za kable

Panelni konektorji

Elementi

Posamezen M17 konektor lahko vsebuje do 17 stikov. Pri kabelskih izvedbah se kontakti pritrdijo na posamezne vodnike, povezava med vtičem in vtičnico pa je lahko izvedena z bajonetnim zaklepom ali navojem. V ponudbi TME so panelne in kabelske različice, ravne in kotne, moške in ženske.

M23 konektorji za zahtevnejše povezave

Ključna lastnost M23 konektorjev je možnost prenosa napajanja visoke moči (npr. 20A, 300V) in dimenzije, ki omogočajo priključevanje različnih napajalnih, krmilnih in komunikacijskih signalov. Proizvajalec jih deli na izvedbe Power, Hybrid in Signal, kar omogoča izbiro glede na vrsto in zahtevnost povezave. Ena povezava lahko tako združuje napajanje, krmiljenje in komunikacijo, kar poenostavlja montažo ter poznejše servisiranje sistema.

V robotiki in strojni avtomatiki M23 pokrivajo najbolj zahtevne povezave, na primer pogonov, servomotorjev, enkoderjev, aktuatorjev, vrtljivih miz in pozicionirnikov.

Ohišja konektorjev

Vložki/spajkalni stiki

Vložki/stiki s stiskanjem

Preostali elementi konektorjev

Z vidika integratorjev in tehnikov tukaj ni pomembna le električna zmogljivost, ampak tudi mehanska odpornost, zlasti odpornost na vibracije. Ključni prednosti M23 konektorjev sta večja zanesljivost pogonskih povezav in lažja zamenjava posameznih modulov.

Povzetek razlik

Spodnja razpredelnica prikazuje pregled najprimernejših skupin izdelkov glede na njihova ciljna območja uporabe. Pri tem je treba upoštevati, da mora biti končna izbira vedno prilagojena konkretnim zahtevam posamezne aplikacije.

Besedilo sestavila Transfer Multisort Elektronik Sp. z o.o.

Vir: https://www.tme.eu/si/sl/news/about-product/page/79290/povezave-in-kabli-harting-za-robotiko/