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随着5G与工业IoT浪潮的来袭 工业连接器也迎来了新的挑战

2019年05月24日 15:56 次阅读

现代工业自动化领域,连接器承担着数据源与执行设备之间的数据传输及各执行设备之间互联互通的重任,在保证现代工厂自动化流水线的稳定、高效运作过程中不可或缺。随着当今国内各大工厂自动化转型进程的不断加速,工业机器人这类设备在流水线上几乎随处可见。不过,工业机器人要想实现更加灵活自如的运动和操作,迈向真正意义上的“自动化”,连接器技术的协作与赋能至关重要。当下,随着5G与工业IoT浪潮的来袭,工业机器人用连接器要跟上这种高速发展的应用端新需求,也须从技术和产品设计端做出更多改进和创新,这也对当今越来越多深耕工业领域的连接器企业提出了新的挑战。

兴许在不少人眼中,连接器只是一种颇为传统的电子产品,但它却在小到消费电子、大到汽车及工业设备等诸多领域都有着非常广泛的应用。尤其是工业领域,现在越来越多的工厂正加速将流水线向全自动化转型。受此影响,作为自动化主力军的机器人设备也自然成为了无论是小工厂还是大车间里的标配。而如今,生产线上的空间愈发紧凑,这使得工业机器人也越来越小型化,特别是机器人工作在高振动、高速移动以及高温环境等各种恶劣环境之下对连接技术有特殊要求的时候,连接器的作用就显得更加重要。

以3C制造产线为例,广濑(中国)企业管理有限公司深圳分公司资深市场经理潘文煜对记者表示:“工业机器人本身是一个比较大的设备,因为传统六轴机器做的都比较大。现在,机器人最大的应用领域还是在汽车流水线上,随着工业自动化越来越流行,趋势也越发明显,像现在在3C自动化产线上,机器人的应用也越来越多,所以现在的3C行业这块机器人的运用也越来越优化。3C行业一个是体积比较小,第二个是整体外观要跟产线搭调。像华为以及诺基亚,他们的工厂做的就非常整洁,SMT基本用的都是西门子的,这就必须要匹配一个不会太突兀的机器人去协作。”

这也对工业连接器提出了更小且更紧凑的设计要求,潘文煜表示:“这也是我们想去拓展的一个方向,要求连接器要尽量做小,与机器人配置在一起会更美观,这种小的概念就是既能为机器人提供动力又能提供信号。以前,这二者其实都是分开的,我们的概念就是把两个合在一起,小的同时,其他的包括抗震、抗干扰以及耐插拔这块也必须要一并照顾到。”

随着5G与工业IoT浪潮的来袭 工业连接器也迎来了新的挑战

其实,这样做也是为了进一步降低工厂设备的成本和节省空间,某国内连接器企业资深市场经理也告诉记者:“工业机器人现在需要尽可能的降低接口的数量,按照这样‘二合一’的原则,一个放在10B标准外壳里的接口就足够满足一个工业机器人电力和信号同时进行控制的需求,这样的话也能使得功能更加紧凑。”

但是,这二者结合之后也会产生新的问题,因为电力与网络传输线一旦靠的很近或者输入口集成在一起之后,信号干扰就不可避免,具体可以类比传统电力线与网线之间信号传输的互干扰原理。“这二者合在一起之后,因为一个信号会强一点,另一个弱一点,这样就会产生信号干扰。不过,我们在技术端有一些自己的方案能够解决这样的一个问题。”潘文煜表示。

另一方面,随着5G高速传输技术的逐步落地,工业连接器小型化之余,也需要更强更高速的信号传输能力。那么,既要小型化又要高速传输,这二者在技术端究竟该如何平衡?潘文煜认为:“从数据传输来说,连接器本身的数据传输量与产品本身大小没有必然的联系。其实传输能力的决定因素就是电流的通流能力,电流越大相对应导体也要越大,不然它一旦发热就会把它烧坏掉。对于传输信号本身,现在有两个方向,一个是速度信号,另一个是RF信号,这两块是我们在这块的积累。从速度信号上来讲基本上就是一个高速的需求,工业连接器的产品如何设计达到高速传输,这就需要将信号的pin脚之间进行定义,比如说哪几个pin脚需要屏蔽。对此,我们有专门的实验室去研究怎么样把参数做的更好,通过模拟之后再做产品设计。5G它是从传统的高频进入到微波领域,微波也就是说未来20GHz或者30GHz这样一个概念之下,既能实现它这样一个RF信号,又能把差损降到最低是基本要求。”

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