Trends in der industriellen Automatisierung

Board-to-Board-Verbinder für
industrielle Sensoren und Kamerasysteme

Board-to-Board-Verbinder für industrielle Sensoren und Kamerasysteme

Miniaturisierung, Highspeed-Datenübertragung und Robustheit: Aktuelle Trends in der industriellen Automatisierung stellen zunehmende Anforderungen an Sensoren und Kamerasysteme sowie an ihre verbauten Komponenten. Bei der Wahl des richtigen Steckverbinders gilt es daher je nach Anwendungsgebiet verschiedene Kriterien zu beachten.

Aktuelle Trends der Sensor- und Kameratechnik

Sensor modular
Abb. 1: Modularer Aufbau eines Sensors
Der zunehmende Trend zur Modularisierung und das Thema Industrie 4.0 beeinflussen die moderne Sensor- und Kameratechnik maßgeblich. Sensoren werden heute meist modular aufgebaut, um Kosten in der Entwicklung und Produktrealisierung zu sparen. Die Gehäuse werden dabei standardisiert, die Funktionalität des Sensors durch die Elektronik definiert. Variable Leiterplatten können dabei mithilfe von rechtwinkligen oder Mezzanin-Verbindungen individuell kombiniert werden (Abb.1). Die standardisierte Bauform bietet dem Anwender Vorteile durch einheitliches Handling bei Montage, Inbetriebnahme und Gebrauch des Sensors.

Darüber hinaus werden Sensoren und Kamerasysteme für die industrielle Automatisierung immer intelligenter. Neben der eigentlichen Messwerterfassung werden daher entsprechend weitere Funktionen in die Geräte integriert:

  • Erweiterte Diagnosefunktionen zur Überwachung der Lebensdauer der Sensorik und zur Fehlererkennung
  • Parametrierung des Sensors
  • Fernwartung
  • Kommunikation vom Sensor in die Cloud und Integration von Bus- oder IO-Link-Funktionalitäten

Anforderungen an moderne Sensoren und Kamerasysteme

Diesen Trends folgend unterliegen heutige Sensoren und Kamerasysteme bestimmten Anforderungen, die sich in einem weiteren Schritt selbstverständlich auch auf die zu verbauenden Steckverbinder auswirkt:
  • Hoher Miniaturisierungsgrad
  • Sichere Highspeed-Übertragung
  • Gute elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)
  • Schutz bei widrigen atmosphärischen Bedingungen
  • Ausgesprochene Robustheit

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Die Wahl des richtigen Steckverbinders

Schliffbild Verguss
Abb. 2:  Schliffbild zweiteiliger Steckverbinder vs. einteiliger flexilink b-t-b
Besonders rauen Umwelteinflüssen sind beispielsweise Sensoren und Kamerasysteme ausgesetzt, die maschinennah zum Einsatz kommen. Durch Verguss kann die Elektronik zwar vor diesen äußeren Einwirkungen geschützt werden, dazu wird jedoch auch eine entsprechend vergusskompatible Anschlusslösung benötigt. Für gewöhnliche Steckverbinder stellt das oftmals ein Problem dar, da vor allem der vulnerable Steckbereich vor der Vergussmasse geschützt werden muss und die häufig eingesetzte Feder-Messer-Kontakttechnologie nicht die nötige IP-Schutzart für diese Werkstoffe mit sich bringt.

Um die erforderliche Ausfallsicherheit dennoch zu gewährleisten, bietet es sich an, eine einteilige Anschlusslösung zu wählen, also einen Steckverbinder, der ohne den herkömmlichen Steckbereich auskommt. Das ermöglicht eine dauerhafte und robuste Anschlusslösung, bei der ein Eindringen der Vergussmasse in den Kontaktbereich ausgeschlossen ist (Abb. 2).

Für Anwendungsbereiche, die besondere Anforderungen an die Robustheit der Steckverbindung stellen, empfiehlt sich außerdem die milliardenfach bewährte Leiterplattenverbindung mittels beidseitiger Einpresszonen. Mit nur einem Bauteil wird sowohl eine mechanische als auch eine elektrische Verbindung hergestellt. So können außerdem aufwendige Lötarbeiten oder teure Kabellösungen vermieden und somit Kostenersparnisse von bis zu 50 Prozent erzielt werden. Durch den Entfall des Steckbereichs in Kombination mit der Einpresstechnik kann ein Steckverbinder auch Schockbelastungen von 50 bis 200 g ohne Kontaktunterbrechung standhalten.

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Passende Steckverbinder für Sensor- und Kamerasysteme

flexilink b t b Anwendung
flexilink b-t-b
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Unser Steckverbinder flexilinkb-t-b erfüllt genau diese Anforderungen an Robustheit und Ausfallsicherheit und ist zudem in der bewährten Einpresstechnik verfügbar.

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Flexilink »
Sensoren, aber auch Kamerasysteme werden hingegen bei zunehmender Leistung immer kompakter. Highspeed und Miniaturisierung sind hier gefragt. Für hochperformante, miniaturisierte Anwendungen eignen sich vor allem Lösungen in platzsparender SMT-Technik mit einem Raster von 0,5 bis 0,8 mm.
Colibri 16Gbps Kontaktdesign rgb
Optimierter Highspeed-Signalfluss im Colibri®
Colibri

Der Leiterplattensteckverbinder Colibri ermöglicht mit seinem Highspeed optimierten Kontaktdesign eine schnelle und störungsfreie Signalübertragung ab 10 Gbit/s. Eine optionale Schirmung schützt zudem vor elektromagnetischen Einflüssen.

Weitere Informationen zum Produkt finden Sie hier:

Colibri »
Bei intelligenten Sensoren und Kamerasystemen sind Robustheit, Highspeed und eine gute EMV bekannte Anforderungen an einen Steckverbinder. Darüber hinaus empfiehlt es sich, auf ein Produkt zurückzugreifen, das aufgrund seiner Modularität eine Vielfalt verschiedener Anwendungsmöglichkeiten bietet. Sind alle Stecker einer Produktfamilie untereinander kompatibel und frei kombinierbar, können zudem aufwendige Freigabeschleifen verhindert und damit Zeit und Kosten eingespart werden. Eine hohe Skalierbarkeit ermöglicht Entwicklern dabei, verschiedene Bauformen, Stapelhöhen und Polzahlen individuell auf ihre Anforderungen anpassen. Zudem können sie zwischen geschirmten und ungeschirmten sowie gewinkelten und geraden Steckverbindern wählen
Zero8 Skalierbarkeit
Variabilität und Skalierbarkeit der Zero8-Steckverbinder
Zero8

Die SMT-Leiterplattensteckverbinder der Serie Zero8 verbinden Leiterplatten zuverlässig mit Datenübertragungsraten bis zu 16 Gbit/s und erfüllen alle oben genannten Anforderungen.

Weitere Informationen zum Produkt finden Sie hier:

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