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适用于高效自动化的 AMR 互连解决方案

要在动态的工厂环境中移动,自主移动机器人 (AMR) 需要可靠的信号和电源连接,以支持先进传感、实时决策和持续运行。通过采用耐震动的紧凑型连接器,AMR 将能够实现无缝的电力和数据流,确保功能不中断,并支持在具有挑战性的环境中进行稳健的无线通信。Molex 为传感器、电源和射频系统提供高性能互连解决方案,为智能 AMR 的运作提供可靠的数据传输和电力输送。

改进 AMR 设计的连接新机遇


设计 AMR 电气系统会涉及一项复杂任务,即在紧凑的轻量化架构中有效提升能量密度,同时不牺牲信号完整性和抗电磁干扰 (EMI) 性能。机械坚固性对于 AMR 的各个组件至关重要,只有具备了这个特性,这些组件才能承受持续运行过程中的震动和动态机械负载,确保在工业环境下可靠运行。

AMR 要实现自主运行,就需要采用能够提供高效、节省空间的配电的低损耗互连系统。高速、高韧性的互连系统可实现对时间敏感的通信,使 AMR 能够在电池管理、控制传感和安全子系统之间维持可靠的有线和无线连接。

Molex 通过其多种多样的高性能紧凑型互连解决方案产品组合,可大幅提升 AMR 电源效率,同时保障信号完整性。该系列解决方案支持可扩展且具有机械稳健性的 AMR 平台,能在具有挑战性的工业应用中保持稳定的性能。

特色产品


自主移动机器人主控制器


AMR 主控制器设计面临的挑战在于,如何整合一种紧凑且抗震动的架构,以便在传感器、驱动器和计算模块之间提供稳定的电力、高完整性的数据以及控制通信。AMR 平台通过采用坚固的密封式连接器,以及将电源和信号接口集成于紧凑且稳固的配置中,确保通信和电气稳定性。借助 Molex 高电流、高密度互连解决方案,设计工程师可在空间受限的 PCB 封装内实现工业级密封和可靠的电源与信号传输。

  配置 间距 电流(最大值) 线规 电压(最大值) 工作温度
Mega-Fit 连接器 线对板 5.70mm 30.0A 16 至 10 AWG 600V -40°C 至 +105°C(锡),-40°C 至 +120°C(金)
Micro-Fit 连接器 线对板 3.00mm 13.0A 30 至 18 AWG 600V -40°C 至 +125°C
Mini-Fit 连接器 线对板 4.20mm 13.0A 28 至 16 AWG 600V AC/DC -40°C 至 +125°C
Nano-Fit 连接器 线对板 2.50mm 8.0A 26 至 20 AWG 250V -40°C 至 +125°C
  电流(最大值) 电压(最大值) 工作温度 数据传输速度 数据传输率
HSAutoLink C 互连系统 1.25A 48V -40°C 至 +105°C   高达 40Gbps
M12 连接器 4.0A 250V      
MXP120 连接器系统 13.0A 14V DC -40°C 至 +125°C    
Micro SD 连接器 0.5A 100V DC -20°C 至 +85°C    
Nano-Change M8 连接器 4.0A 60V AC/75V DC      
USB Type-C 连接器 6.0A 48V -30°C 至 +85°C;-40°C 至 +85°C 高达 40Gbps  

自主移动机器人电池管理


AMR 电池管理系统设计所面临的挑战在于:要在管理高电流充电的同时防范过热及其连锁反应,包括电池组内的热应力、电气性能退化和连接器疲劳。AMR 电池系统依靠高电流、抗震连接器来确保可靠的能量传输,同时整合紧凑型数据互连系统以及集成的电源和信号接口,以实现无缝通信和监测。Molex 提供节省空间且灵活的数据互连解决方案,能支持实现可靠的电池性能,而具有压力锁紧机构的紧凑型高电流连接器则能确保在震动环境下,实现稳固的电力传输。

  配置 间距 电流(最大值) 线规 电压(最大值) 工作温度
DuraClick 连接器 线对板 2.00mm 3.0A 26 至 22 AWG 125V -40°C 至 +125°C
Micro-Fit 连接器 线对板 3.00mm 10.5A 30 至 18 AWG 600V -40°C 至 +125°C
Mini-Fit Sr. 连接器 线对板 10.00mm 50.0A 16 至 8 AWG 600V AC/DC -40°C 至 +105°C
Mini50 连接器 线对板 2.0mm 4.0A   14V DC -40°C 至 +125°C
Nano-Fit 连接器 线对板 2.50mm 8.0A 26 至 20 AWG 250V -40°C 至 +125°C

 

电流(最大值) 电压(最大值) 工作温度 数据传输速度
USB Type-A 连接器 1.8A 40V DC -20°C 至 +85°C 高达 5Gbps
USB Type-C 连接器 6.0A 48V -30°C 至 +85°C;-40°C 至 +85°C 高达 40Gbps

FFC/FPC 连接器

AMR 电池系统需要可靠、节省空间的互连系统,以适配高度受限的电池模块封装,从而在轻量化设计中实现高能量密度。小型、灵活的电缆接口能提供解决方案,助力设计工程师在空间受限的模块中高效布设电源线和信号线,而不会额外增加体积。Molex FFC/FPC 连接器提供紧凑、耐用的端接和对配接口,既可简化装配,同时还能确保薄型外形和可靠的电气性能。

自主移动机器人导航传感器


为了在要求严苛的工业应用中实现可靠运行,AMR 导航模块需要节省空间且抗震动的连接器,为其提供高速、低延迟的数据传输和稳定的电力传输。AMR 平台将坚固的紧凑型电源连接器与高带宽的数据和射频接口集于一体,可支持摄像头、LiDAR、雷达和接近传感器。Molex 的高性能互连系统能提供可靠的电力和高完整性数据传输,在易受震动影响的 AMR 传感子系统中保持空间利用率和信号完整性。

  配置 间距 电流(最大值) 线规 电压(最大值) 工作温度
DuraClick 连接器 线对板 2.00mm 3.0A 26 至 22 AWG 125V -40°C 至 +125°C
Mini50 连接器 线对板 2.00mm 4.0A   14V DC -40°C 至 +125°C
MX64 连接器 线对板 2.54mm 10.0A 22 至 18 AWG 14V DC -40°C 至 +125°C
Nano-Fit 连接器 线对板 2.50mm 8.0A 26 至 20 AWG 250V -40°C 至 +125°C
SlimStack 连接器 板对板 0.35 至 1.25mm 18.0A   50V -40°C 至 +85°C

自主移动机器人视觉系统


AMR 视觉系统所依赖的连接器,需要在持续运动中提供稳定的电力和高带宽图像数据传输,同时不牺牲信号完整性。借助小型板对板连接和高速数据接口,AMR 能够在运动过程中高效传输高密度视频与控制信号,同时保持图像保真度。Molex 的超紧凑型互连系统支持可靠的高速数据传输和密集信号路由,确保在紧凑型摄像头模块中能够稳定输出高分辨率图像。

  配置 间距 电流(最大值) 电压(最大值) 工作温度
Pico-Clasp 连接器 线对板 1.00mm 2.0A 100V -40°C 至 +105°C
Quad-Row 连接器 板对板 0.175mm 4.0A 50V -40°C 至 +85°C
SlimStack 连接器 板对板 0.35 至 1.25mm 18.0A 50V -40°C 至 +85°C
  电流(最大值) 电压(最大值) 工作温度 数据传输速度 数据传输率 阻抗
高速 FAKRA-Mini 互连系统 1.0A   -40°C 至 +105°C   高达 28Gbps 50 欧姆
HSAutoLink II 互连系统 1.5A 36V -40°C 至 +105°C   高达 13.5Gbps  
USB Type-C 连接器 6.0A 48V DC -30°C 至 +85°C;-40°C 至 +85°C 高达 40Gbps    

自主移动机器人通信模块


AMR 通信模块需要高性能的数字和射频连接器,以实现低延迟的连续数据采集,同时在电气噪声大、易受干扰的环境中实现低损耗无线连接。设计工程师选用的连接器带 EMI 屏蔽且经过加固,其高速数字与射频接口可实现可靠的无线通信和不间断的数据传输。为了最大限度提升 AMR 通信模块的可靠性,Molex 互连解决方案提供低损耗的射频信号路径、高带宽的数字/视频接口,以及坚固耐用的 USB 和以太网互连系统。

计算机

路由器

  数据传输率 电流(最大值) 电压(最大值)
HDMI 连接器 高达 48Gbps 0.8A 40V DC
USB Type-A 连接器 高达 5Gbps 1.8A 40V DC
USB Type-C 连接器 高达 40Gbps 6.0A 48V DC
  频率 阻抗(最大值) 衰减等级 接口
射频同轴电缆组件 高达 110 GHz 5 欧姆   卡扣式、螺纹式、推/拉接合
射频连接器 高达 110 GHz 100 欧姆 0 至 30 dB  
  电流(最大值) 电压(最大值) 工作温度 数据传输率 阻抗
高速 FAKRA-Mini 互连系统 1.0A   -40°C 至 +105°C 高达 28Gbps 50 欧姆
HSAutoLink II 互连系统 1.5A 36V -40°C 至 +105°C 高达 13.5Gbps  

模块插座和插头

AMR 设计必须解决在严苛、易受干扰的工业环境中提供可靠、高带宽数据和电力传输的挑战。设计人员可借助模块插座和插头来实现可靠的语音、数据和 PoE 通信。Molex 提供多种模块插座,包括支持以太网电源 (PoE) 和密封式型号,可最大限度降低系统复杂性,同时在严苛的 AMR 操作环境中保持信号完整性和连接可靠性。

自主移动机器人安全系统


设计 AMR 安全系统需要出色的互连系统,以便为 LiDAR 传感器提供稳定电力及低延迟、高完整性的信号传输,从而在存在电气噪声和高震动的环境中实现实时障碍物检测。这些系统将集成适用于 LiDAR 模块的节省空间、坚固耐用的密封式连接器,以及用于实现实时安全通信的稳定以太网链路。Molex 提供可靠的高电流电源连接器和坚韧的密封式传感器互连系统,确保为 AMR 安全系统的不间断运行构建稳定的网络连接。

  配置 间距 电流(最大值) 线规 电压(最大值)
Micro-Fit 连接器 线对板 3.00mm 10.5A 30 至 18 AWG 600V
Mini-Fit 连接器 线对板 4.20mm 13.0A 28 至 16 AWG 600V AC/DC
Nano-Change M8 连接器     4.0A   60V AC/75V DC

 

  电流(最大值) 电压(最大值) 工作温度 接触电阻(最大值) 端口配置
模块插座和插头 1.5A 150V AC (RMS) -40°C 至 +85°C 20 毫欧 1x1、1x2、1x4、1x6、1x8、2x4、2x6

D-Sub 连接器

AMR 安全系统设计的核心挑战在于确保信号和电源连接既坚固可靠,又能实现故障安全。设计工程师需要借助具有稳定、高保持力触点的坚韧、可靠接口,以确保安全联锁装置和传感器的可靠性。Molex D-Sub 经过精心设计,具有高机械保持力和出色的信号完整性,可确保 AMR 安全系统始终如一地稳定运行。

端子板

可靠的 AMR 安全系统需要稳固的配电和信号分配方案,以应对高震动和具有挑战性的工业环境。具备高机械保持力且易于安装的连接器,有助于确保安全功能的可靠集成。Molex 端子板经过精心设计,具有出众的韧性,可提供稳固、灵活的连接,从而在严苛条件下为 AMR 安全系统提供有力支持。

热门问题选集


连接器在 AMR 应用中必须承受哪些环境压力?

AMR 连接器必须能够承受频繁的移动、震动,且能抵御 EMI,以确保可靠运行。该系列连接器会受到电机、驱动器和电力电子设备所产生的机械冲击和电气噪声的影响,进而影响信号完整性和长期可靠性。选择具有强大环境韧性的连接器有助于保护 AMR 系统免受间歇性断开的影响,同时保持长期性能并减少维护需求。

在 AMR 应用中,哪些连接器保持力和锁紧特性最有用?

在 AMR 应用中,可靠的连接器保持力可通过摩擦式设计、压力锁紧(例如 Nano-Fit 连接器)、CPA 机构(例如 DuraClik 连接器)以及螺丝固定方案来实现。然而,在加速、反复对接和有效载荷处理所产生的震动作用下,连接器可能会发生松动,这使得锁紧特性对于保持 AMR 运行中的机械稳定性和电气可靠性至关重要。具备适当保持力特性的连接器能够最大限度减少信号中断,并支持 AMR 平台在严苛工业环境中的长期可靠性,从而保障其持续运行。

在 AMR 传感器、摄像头和计算模块之间进行高速通信时,哪些连接器特性对于保持信号完整性必不可少?

AMR 中可靠的高速通信取决于专为差动信号、受控阻抗路径和有效 EMI 屏蔽而设计的连接器。这些设计特性尤为重要,因为传感器、摄像头和计算模块会产生很高的数据传输率,而这些速率对周围电机和电力电子设备导致的信号衰减及 EMI 非常敏感。高性能互连解决方案,例如 Quad-Row 连接器,采用 EMI 屏蔽和受控阻抗配置,以保持信号完整性并在持续运动中维持稳定性能。连接器的选择对于在 AMR 传感器和计算模块之间实现可靠、低延迟、高完整性的数据传输起着关键作用,可提升整体系统的可靠性。

AMR 连接器必须满足哪些认证和合规标准才能实现可靠运行?

为了在工业应用中实现可靠性能,AMR 连接器通常需要符合 UL 认证的安全、环境和性能标准(例如 UL 94 阻燃性等级)、IEC 标准以及包括 IP67 和 IP69K 在内的侵入防护等级要求。这些防护等级可抵御灰尘和湿气,Mini50 连接器就是其典型示例。在特定设计中,应用需求还可能要求连接器满足震动、温度及电气性能方面的标准。通过公认标准认证的连接器能够提供长期可靠性,并增强整体系统安全性。

频繁的插拔对 AMR 连接器的可靠性和耐用性有何影响?

反复插拔会降低 AMR 连接器的电气和机械可靠性,因此,具备安全固定特性与坚固接触接口的连接器非常重要。定期充电、维护和组件更换需要反复插拔,这会使 AMR 连接器承受机械应力,从而影响其长期可靠性。设计工程师应选择具有耐用外壳和高拔插率、稳定力接触的连接器,以最大限度减少磨损,确保始终如一的长期性能。

哪些连接器设计策略有助于将 AMR 的整体尺寸和重量降至最低?

为有效缩小 AMR 的尺寸并减轻重量,连接器设计应着眼于缩小 PCB 占用面积、选用轻质而耐用的材料以及采取多功能互连解决方案。紧凑的高密度连接器可缩减电子元件的体积,从而为传感器、控制器和电源系统腾出空间。采用轻质、高韧性的材料可实现薄壁连接器设计,有助于降低 AMR 的整体重量。多功能连接器(例如 Molex Mini-Fit Sr. 电源连接器)将电源和信号集成到单一接口,从而以更少的组件构建出空间效率更高的系统。选择采用这些策略设计的连接器,可确保 AMR 在运行中兼具紧凑性与耐用性。