2026年9月14日,IMTS 2026国际制造技术展在美国芝加哥开幕,今年展会的自动化讨论中,工业连接方式被放到了比过去更加靠前的位置。IMTS官方会议内容专门设置了“Designing Connectivity Upfront: The Foundation for Modular, Lights-Out Manufacturing”议题,由HARTING Han®产品经理参与,讨论设备制造商为什么需要在机械、电气和自动化系统设计初期就确定连接架构,而不是等到设备主体设计完成以后,再依靠大量端子排和点对点硬接线完成最后连接。随着机器人、模块化机床、自动上下料单元和无人化生产线增加,连接器已经从设备安装阶段的辅助部件,逐渐变成影响设备模块化、维护时间和后续扩展能力的基础机械电气接口。
传统工业设备内部大量使用端子排完成电机、电源、传感器和控制信号连接,这种方式结构成熟,在固定设备中仍然具有很强生命力。但当设备被拆分成多个模块,或者某个执行单元需要定期更换时,逐根拆线、重新接线和确认端子号会明显增加维护时间。采用工业连接器以后,电源、信号和通信可以提前按照接口划分,在设备制造阶段完成线束和模块测试,现场安装时通过插接完成连接。真正节省的并不仅是接线动作本身,而是减少拆装过程中重新识别线路、检查端子和排查接错线所需要的时间,这也是模块化设备越来越重视重载连接器的主要原因之一。
HARTING现有Han®体系的核心思路之一,就是在同一个工业连接器外壳内根据设备需求配置不同功能。Han-Modular®允许在模块化框架中组合电源、信号和数据连接,而不是为每一种功能分别安装一套独立接口。对于一台机器人工作站或者自动化设备而言,过去可能需要一只动力连接器、一只控制信号连接器,再增加工业以太网接口;采用混合式模块化方案后,部分功能可以被整合到同一机械接口中。这样做能够减少设备外壳开孔数量,同时降低线缆和接口数量,但具体能否合并仍需按照电压、电流、通信性能、EMC以及安全隔离要求设计,不能简单为了减少连接器数量而把所有回路放入同一接口。
HARTING在2026年的模块化连接技术中还推出了新的Han® Size 4方案,官方资料显示,配合Domino模块使用时,模块化工业连接器安装空间最高可减少约40%。这里的40%属于HARTING针对其新连接器和模块结构给出的产品设计数据,并不意味着所有控制柜或设备外壳都能够整体缩小40%。真正能够节省多少空间,还取决于原有连接方式、模块数量、电缆弯曲半径和机械安装结构。但对于机器人、紧凑型机床和模块化自动化设备来说,接口本身缩小仍然具有直接价值,因为设备外部通常不仅要安装连接器,还需要给线缆出线、锁紧和维护操作留出空间。
模块化连接器的另一个优势,是可以针对设备不同版本调整内部功能,而不必重新设计整个外壳接口。设备制造商往往会在同一机械平台上开发多个配置,例如基础版只有电源和数字信号,高配置版本增加工业以太网、编码器或者其他数据接口。如果全部采用固定针数的一体式连接器,不同配置可能需要更换整套接口;模块化结构则可以在相同外壳体系内改变内部模块组合。对于小批量、多型号工业设备而言,这种设计可以减少零件种类,同时让机械开孔和安装结构尽量保持一致。
连接器前置设计还直接关系无人化制造设备的维护方式。真正实现长时间无人运行,并不只是增加机器人和传感器,设备还必须能够快速更换故障模块。如果一个伺服单元、传感模块或者执行机构发生故障,需要维修人员花较长时间逐根拆除电线才能更换,那么整条自动线的停机时间仍然很长。采用插拔式模块后,维修人员可以在断电并完成安全确认的情况下直接拆卸整个单元,再把已经预先测试好的备件模块装回设备。这种“模块更换而不是现场维修”的思路,正是IMTS此次连接技术议题强调连接器提前参与机械架构设计的重要原因。
不过,工业连接器不能简单理解成“比端子排更先进”。对于固定不动、长期不拆卸而且空间充足的控制柜内部连接,端子排依然具有成本低、维护直观和规格成熟等优势。重载连接器真正体现价值的场景,通常是设备模块之间需要快速拆装、机械系统存在振动、工厂需要缩短安装时间,或者机器需要在不同工位之间移动。工程设计的重点应该是判断哪些线路值得做成可插拔接口,而不是为了模块化而把所有内部接线全部改成连接器。
机械可靠性仍然是重载连接器区别于普通电子接口的重要指标。自动化设备中的连接器可能长期处于油污、粉尘、振动以及温度变化环境中,插针和插座不仅要保证电气接触,还需要依靠锁扣、螺纹或机械锁紧结构保持稳定。插接位置如果在长期振动中逐渐松动,接触电阻可能升高并形成局部发热;数据信号接口还可能因为屏蔽连续性变化而增加通信错误。因此,重载连接器的外壳、锁紧、触点和电缆固定结构实际上共同承担可靠性要求,不能只根据额定电流选择产品。
当同一个连接器中同时存在动力和数据模块时,EMC问题会更加突出。伺服驱动器和变频器输出具有较高频率开关特征,电机电缆可能产生较强电磁干扰,而工业以太网和编码器信号对通信质量更加敏感。如果动力与数据线路在同一接口内布置不合理,屏蔽和接地设计不足,就可能让机械上很漂亮的“单接口方案”在实际运行中出现通信不稳定。因此,混合连接的真正技术难点不是把几个模块机械地装进一个外壳,而是同时处理电气隔离、屏蔽、温升和接口布局。
这种变化也使工业连接器与线束制造的关系更加紧密。模块化机器如果要真正缩短现场安装时间,就需要在工厂内部提前完成电缆组件制造、端接和测试。设备进入客户现场后,只完成机械拼装和连接器插接,而不再大量进行现场剥线、压接和端子编号。对机器制造商来说,这种模式把部分安装工作从客户工厂转移到自身受控生产环境中,有利于保持不同设备之间的一致性,同时也要求连接器和电缆组件供应体系更加标准化。
连接器的数字和数据功能同样在增加。现代机器已经不只是简单传输电源和开关信号,还需要连接工业以太网、视觉设备、编码器以及各种智能传感器。HARTING目前的模块化连接体系已经覆盖电源、数据和信号组合,其2026年公开资料还展示了新的PCB连接方案和数字化配置工具。连接产品越来越多以后,设备设计人员面临的问题已经从“有没有一个合适的连接器”转向如何在大量触点、模块、外壳和附件之间快速完成组合,因此配置工具和CAD工程数据也逐渐成为连接器产品体系的一部分。
从设备维护角度看,连接器标准化还关系到备件管理。如果同一工厂不同设备大量使用不同接口,维修仓库需要储备更多插头、插座、触点和压接工具,而统一机械平台和模块体系可以减少部分备件种类。尤其是大型生产线,真正发生故障以后,维修人员最需要的是快速找到正确的替换件,而不是现场重新确认几十种类似连接器。设备设计阶段统一接口规范,长期带来的维护价值可能远高于单个连接器本身的采购价差。
IMTS 2026把“连接设计前置”放入模块化和无人制造讨论,也说明工业连接器的角色正在发生变化。过去很多机械工程项目都是先完成设备布局,再由电气人员寻找合适位置安装连接器;现在则越来越需要机械、电气和自动化人员在设备初期共同确定模块边界,决定哪些组件未来需要拆卸、哪些线路必须快速连接,以及动力、信号和数据如何经过机器接口。连接器不再只是最后阶段安装的一只插头,而是机械模块化结构的一部分。
对于重载连接器行业来说,未来竞争重点也会从单纯比较针数、电流和外壳尺寸,进一步转向模块组合能力、装配效率、数据传输、数字设计工具和长期供应体系。HARTING在IMTS 2026相关议题中强调的前置连接设计,以及Han® Size 4和Han-Modular®等方案反映出的共同方向,就是让电源、数据和信号连接从设备后期配线问题,提前进入机器架构设计。随着机器人单元、模块化机床和可重构生产线继续增加,工业连接器正在逐渐成为决定机器能否快速安装、扩展和维修的重要基础部件。












