В области современной промышленной автоматизации разъемы играют решающую роль в передаче данных между источниками данных и исполнительными механизмами, а также облегчают взаимодействие между различными исполнительными механизмами. Они незаменимы для обеспечения стабильной и эффективной работы современных автоматизированных производственных линий. Поскольку темпы автоматизации на крупных заводах страны ускоряются, промышленные роботы и аналогичное оборудование теперь повсеместно используются на производственных линиях. Однако для того, чтобы промышленные роботы могли достичь более гибкого и маневренного движения и работы-и двигаться к настоящей «автоматизации»-, решающее значение имеют сотрудничество и расширение возможностей, обеспечиваемые технологией разъемов. В настоящее время, с появлением 5G и промышленного Интернета вещей, разъемы для промышленных роботов должны идти в ногу с быстро меняющимися требованиями приложений, внося дальнейшие улучшения и инновации как в технологии, так и в дизайн продукции. Это ставит новые задачи перед растущим числом компаний-производителей разъемов, специализирующихся в промышленном секторе.
Многим разъемы могут показаться довольно традиционным электронным компонентом, однако они широко используются во многих отраслях,-от бытовой электроники до автомобильного и промышленного оборудования. В частности, в промышленном секторе все большее число заводов ускоряет перевод своих сборочных линий на полную автоматизацию. Следовательно, роботизированное оборудование,-оплот автоматизации-естественно, стало стандартным оборудованием как на небольших заводах, так и на крупных производственных объектах. Сегодня помещения производственных линий становятся все более компактными, что приводит к миниатюризации промышленных роботов. Эта тенденция особенно важна, когда роботы работают в суровых условиях-например, с высокой вибрацией, высокой-скоростью движения или высокими температурами-, где возникают особые требования к технологии подключения, что делает роль разъемов еще более важной.
Взяв в качестве примера производственные линии 3C, Пан Вэньюй, старший менеджер по маркетингу шэньчжэньского филиала компании Hirose (Китай) Enterprise Management Co., Ltd., рассказал журналистам: «Промышленные роботы по своей сути являются крупными частями оборудования, поскольку традиционные шестиосные роботы, как правило, довольно громоздки. В настоящее время основным применением роботов остаются сборочные линии автомобилей. Однако по мере того, как промышленная автоматизация становится все более распространенной, эта тенденция становится все более заметной. Например, роботы используются все чаще и чаще. на производственных линиях автоматизации 3C, поэтому использование роботов в отрасли 3C становится все более оптимизированным. В отрасли 3C первым соображением является компактный размер, а вторым — общий внешний вид должен гармонировать с производственной линией. Возьмем, к примеру, компании Huawei и Nokia, -их фабрики исключительно хорошо организованы-, и они в основном используют оборудование Siemens для SMT. Это требует объединения их с роботами, которые органично вписываются в окружающую среду».
Это также предъявляет требования к промышленным разъемам для более компактных и меньших размеров. Пан Вэньюй отметил: «Это направление, которое мы стремимся изучить. Соединители должны быть как можно меньшими, чтобы обеспечить более эстетичную интеграцию с роботами. Эта компактная концепция конструкции предполагает передачу роботу энергии и сигнала. Раньше эти две функции были отдельными; Наш подход заключается в объединении их в единое целое. Добиваясь компактности, мы также должны гарантировать, что другие важные аспекты,-в том числе ударопрочность, защита от электромагнитных помех (EMI) и устойчивость к повторному подключению и отключению-, полностью учтены».
Фактически этот подход также направлен на дальнейшее снижение стоимости заводского оборудования и экономию места. Старший менеджер по маркетингу отечественной компании, производящей разъемы, также сообщил журналистам: «Теперь промышленным роботам необходимо максимально минимизировать количество интерфейсов. Следуя этому принципу «два-в-одном», одного интерфейса, размещенного в стандартном корпусе 10B-, достаточно для одновременного удовлетворения потребностей промышленного робота в питании и управлении сигналами, что делает функциональность более компактной».
Однако объединение этих двух функций также создает новые проблемы. Когда линии электропередачи и сети расположены в непосредственной близости или объединены в один порт, интерференция сигналов становится неизбежной-явлением, аналогичным взаимным помехам между традиционными линиями электропередачи и сетевыми кабелями. «Когда эти два сигнала объединяются, один сигнал становится сильнее, а другой слабее, что приводит к помехам. Однако у нас есть собственные технические решения для решения этой проблемы», — сказал Пан Вэньюй.
С другой стороны, по мере постепенного внедрения технологии высокоскоростной-передачи 5G промышленные разъемы должны не только становиться меньше, но и обеспечивать более мощную и быструю передачу сигнала. Итак, как именно нам следует сбалансировать миниатюризацию и высокую-скорость передачи с технической точки зрения? Пань Вэньюй считает: «Что касается передачи данных, то нет никакой неотъемлемой связи между пропускной способностью разъема и физическим размером продукта. На самом деле определяющим фактором для способности передачи является токовая-грузоподъемность; чем выше ток, тем больше должен быть проводник, иначе он перегреется и сгорит. Что касается самой передачи сигналов, в настоящее время существует две основные области: высокоскоростные-сигналы и радиочастотные сигналы, обе из которых являются областями, в которых мы накопили опыт. Для высокоскоростных-сигналов основным требованием является высокая-скорость передачи. Для разработки промышленных разъемов, которые обеспечивают это, мы должны определить взаимоотношения между сигнальными контактами,-например, какие контакты требуют экранирования. У нас есть специальные лаборатории, которые исследуют, как оптимизировать эти параметры, и проводят моделирование перед окончательным проектированием продукта. «5G знаменует собой переход от традиционных высокочастотных диапазонов-к микроволновому спектру-, в частности, к диапазону 20 ГГц или Диапазон 30 ГГц. Фундаментальное требование — не только поддерживать такие радиочастотные сигналы, но и минимизировать потери сигнала».