Типы роботов для испытаний на электромагнитную совместимость (ЭМС)
Робот для испытаний на электромагнитную совместимость (ЭМС) — это робот, используемый в тестах и измерениях для определения устойчивости электрооборудования к электромагнитным помехам. Роботы этих инженеров перемещают оборудование под тестовой антенной или перемещают щуп вокруг испытуемого устройства (DUT). В зависимости от применения роботы ЭМС бывают двух основных типов:
- Декартовы роботы: Этот тип робота для измерений ЭМС имеет линейное движение по прямым линиям. Декартов робот имеет три линейные оси, которые соответствуют декартовой системе координат. Эти оси — X, Y и Z. Робот может перемещаться и останавливаться в любой позиции вдоль этих осей. В зависимости от размера робота ЭМС ось X покрывает горизонтальное расстояние от 1 м до 6 м. Ось Y перемещается вертикально в этом диапазоне, а ось Z перемещается внутрь/наружу на расстояние до 1 м. Благодаря прямолинейному движению и точному позиционированию декартов робот хорошо подходит для таких задач, как калибровка щупа, измерения с высокой скоростью и пространственно-определенные измерения в сложных тестовых установках.
- SCARA роботы: Тестовая система ЭМС с роботом SCARA может выполнять измерения за значительно меньшее время. SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arm) робот вращается для перемещения по осям X и Y и перемещается вверх/вниз по оси Z. Этот тип робота ЭМС работает быстрее, чем декартов робот, потому что он может свободно перемещаться по восьмерке и охватывает более широкую рабочую область быстрее. SCARA роботы используются в таких приложениях, как позиционирование щупа, выравнивание DUT, быстрые измерения и тестовые последовательности с высокой скоростью.
Помимо этих двух типов роботов для испытаний ЭМС, существует множество других моделей роботизированных манипуляторов с различной степенью свободы. Например, робот с 5 степенями свободы имеет пять суставов для управления позицией конечного эффектора. Конечный эффектор — это часть робота, которая находится на конце манипулятора и создается индивидуально для конкретных задач, которые он будет выполнять.
Функции и характеристики
Дистанционно управляемые роботы ЭМС обычно оснащены различными функциями, которые повышают их производительность и возможности. Ниже приводится описание некоторых общих функций:
- Дистанционное управление: Все роботы ЭМС поставляются с пультом дистанционного управления, который помогает отдавать команды роботу для выполнения конкретной задачи. Управление может осуществляться с помощью радиочастотного контроллера или Wi-Fi контроллера, использующего беспроводную связь для отправки инструкций роботу.
- Интеллектуальные датчики: Роботы ЭМС оснащены различными интеллектуальными датчиками, которые помогают в автоматизации и дистанционном управлении роботом. Датчики измеряют и воспринимают физические свойства окружающей среды робота и удаленно предоставляют информацию, чтобы оператор мог принять меры. Интеллектуальные датчики включают датчики силы/момента, температуры, давления, ультразвуковые и многие другие.
- Хвататель: Хвататель является неотъемлемой частью робота ЭМС. Он похож на человеческую руку и позволяет роботу схватывать и манипулировать объектами. В зависимости от типа объекта, который нужно взять, используются различные конструкции захватных устройств. К ним относятся параллельные, угловые, индивидуальные и внутренние захватные устройства.
- Прочная конструкция: Роботы ЭМС имеют прочную конструкцию, выдерживающую износ при регулярном использовании в промышленных условиях. Материалы, используемые для изготовления роботизированных манипуляторов, прочные, но легкие, что обеспечивает баланс между прочностью и грузоподъемностью.
- Конечные эффекторы: Для выполнения определенных задач в различных отраслях используются различные типы конечных эффекторов. Конечные эффекторы — это устройства или инструменты, прикрепленные к концу манипулятора робота. Они позволяют роботу выполнять определенную функцию, например, поднимать, держать или манипулировать объектом.
- Простое программирование: Некоторые варианты роботов ЭМС можно легко программировать с помощью интуитивно понятной среды программирования. Это позволяет пользователям быстро программировать робота для выполнения конкретных задач. Кроме того, некоторые роботы имеют программирование с помощью пульта управления, которое позволяет программировать движения робота с помощью портативного устройства с сенсорным интерфейсом.
- Беспроводное подключение: Беспроводное подключение является неотъемлемой частью дистанционно управляемых роботов. Оно обеспечивает передачу данных в реальном времени между роботом и оператором. Примерами технологий, используемых для беспроводной связи, являются WLAN, Bluetooth и Wi-Fi.
- Многофункциональность: Роботы ЭМС имеют широкий спектр применения в различных отраслях, таких как пищевая промышленность, сборка аккумуляторов, потребительская электроника, металлообработка и многое другое. Их можно легко интегрировать в различные производственные среды, что делает их гибким решением для автоматизации повторяющихся задач.
Применение роботов ЭМС
Цель робота ЭМС — повысить производительность, обеспечить более безопасные условия труда и добиться постоянного качества в отраслях, где он используется. Ниже приведены некоторые общие применения робота ЭМС;
- Пищевая промышленность: Роботизированный манипулятор выполняет множество задач в пищевой промышленности, таких как упаковка, паллетирование, подбор и размещение продуктов для обработки.
- Электроника: Многие отрасли используют роботов ЭМС для работы с деликатными электронными компонентами. Эти роботы выполняют сборочные операции с высокой точностью, сокращая количество ошибок и повышая эффективность в электронном производстве.
- Фармацевтика: Роботы ЭМС используются в фармацевтической промышленности для упаковки, сортировки и обработки лекарств. Роботы работают в условиях чистых помещений для поддержания оптимального уровня гигиены в отрасли.
- Производство: Многие производители в разных отраслях используют роботов ЭМС для сборочных линий. Эти роботы выполняют повторяющиеся задачи, такие как завинчивание, захват и изгиб для сборки продукции.
- Промышленная обработка: В общей промышленной обработке робот ЭМС помогает в выполнении задач по обработке материалов, таких как подъем тяжелых грузов, сортировка, штабелирование и транспортировка товаров в пределах производственного объекта.
- Сварка: Некоторые роботы ЭМС запрограммированы для выполнения сварочных операций, где они сваривают различные компоненты или секции изделия с точностью, постоянством и скоростью.
- Сборка: Многие производственные отрасли используют роботов ЭМС для сборочных операций. Эти роботы могут схватывать компоненты и размещать их в правильном положении с высокой точностью, прежде чем соединять их вместе.
- Паллетирование: Различные отрасли используют роботов ЭМС для паллетирования. После завершения производственного процесса эти роботы укладывают продукцию на паллеты для удобной транспортировки и хранения в упорядоченном и эффективном порядке.
- Покраска: Отрасли, занимающиеся поверхностной отделкой и нанесением покрытия на продукцию, используют роботов ЭМС для выполнения покрасочных работ. Эти роботы наносят ровные слои краски на различные части изделия с минимальным количеством отходов.
- Литье под давлением: После впрыскивания пластика в форму некоторые машины для литья под давлением интегрированы с роботами ЭМС для автоматического извлечения отливки из полости.
- Инспекция и испытания: В производственных отраслях некоторые роботы ЭМС оснащены системами видеонаблюдения или датчиками для проведения проверок качества. Они также проводят испытания, чтобы убедиться, что продукция соответствует техническим условиям.
Как выбрать робота ЭМС
Прогнозируется, что к 2031 году рынок роботов ЭМС достигнет $511,85 млн, увеличившись с $192 млн в 2022 году со среднегодовым темпом роста (CAGR) 11,50%. Это свидетельствует о растущем интересе к использованию этих роботов. При выборе этих роботов для выполнения конкретных задач следует учитывать несколько моментов.
Во-первых, определите задачи, которые необходимо выполнить. Для осмотра кабелей и технического обслуживания в ограниченных пространствах требуется определенный тип робота ЭМС. Если задачи включают в себя перемещение грузов, то конструкция и функции робота будут отличаться. Как только производитель узнает, какие задачи будет выполнять робот, он может рассмотреть различные модели, подходящие для его потребностей.
Далее рассмотрите подвижность и гибкость робота. Колеса позволяют роботу перемещаться по различным поверхностям, а ноги позволяют ему перешагивать препятствия. Некоторые роботы используют гусеницы для осмотра узких пространств. Гибкие роботы могут сгибаться и вращаться, чтобы маневрировать в узких углах.
Узнайте, как управлять различными роботами. Некоторые требуют ручного управления, в то время как другие нуждаются в руководстве, которое можно запрограммировать заранее. Более продвинутые варианты используют автономную навигацию для перемещения и выполнения задач.
Проверьте рабочую зону робота. Это максимальное расстояние, которое робот может достичь. Если кабель или препятствие находятся слишком далеко, чтобы робот мог дотянуться, он не сможет выполнять свою работу.
Тщательно изучите сенсорные и коммуникационные системы робота. Эти системы необходимы для безопасной навигации и выполнения задач. Датчики помогают роботу обнаруживать окружающую среду, а камеры позволяют ему видеть препятствия и кабели. Коммуникационные системы с суперяркими светодиодными системами могут предупреждать других о его присутствии.
Не забудьте посмотреть на источник питания и возможности зарядки робота. Выберите робота с батареей, которой хватит на то, чтобы выполнить задачи, не требуя подзарядки. Некоторые роботы требуют более частой зарядки, чем другие, что может повлиять на график работы. Еще лучше, если робот имеет возможности самозарядки.
Наконец, подумайте о том, как легко ухаживать за роботом. Регулярное техническое обслуживание требуется для всех роботов, чтобы они работали на оптимальном уровне. Выберите робота, осмотр и ремонт которого просты.
Q&A
Вопрос: Что означает ЭМС для роботов?
Ответ: Электромагнитная совместимость (ЭМС) роботов относится к их способности адекватно функционировать в электромагнитной среде, не вызывая и не испытывая помех. Это имеет решающее значение для роботов, работающих в промышленных или медицинских условиях, где присутствуют электромагнитные устройства. Обеспечение ЭМС робота включает в себя тестирование его конструкции, чтобы увидеть, может ли он работать в среде с электромагнитными полями, не вызывая сбоев. Оно также проверяет, чтобы робот не излучал электромагнитные помехи, которые могли бы нарушить работу другого оборудования. Чтобы получить сертификацию для использования в этих средах, роботы должны пройти определенные стандарты и испытания ЭМС.
Вопрос: Каково значение сертификата ЭМС?
Ответ: Сертификат ЭМС свидетельствует о том, что продукт был протестирован и соответствует определенным требованиям к электромагнитной совместимости. Эта сертификация важна для соответствия робота и успешного проникновения на мировые рынки.
Вопрос: Что означает соответствие требованиям ЭМС?
Ответ: Соответствие требованиям ЭМС означает, что продукт или устройство, в данном случае робот, соответствует стандартам и правилам электромагнитной совместимости (ЭМС), установленным органом по сертификации. Это означает, что робот был протестирован и признан соответствующим указанным требованиям ЭМС, что означает, что он может работать без создания помех в виде электромагнитных излучений и может функционировать должным образом в присутствии электромагнитных излучений от других устройств.
Вопрос: В чем заключается процесс испытаний ЭМС?
Ответ: Процесс испытаний ЭМС включает в себя оценку электромагнитных излучений устройства и его устойчивости к электромагнитным помехам. Это проводится в контролируемой лабораторной среде. Испытания проверяют излучения, которые представляют собой электромагнитные сигналы, которые устройство может излучать, и тестируют устойчивость, которая представляет собой электромагнитные помехи, которым устройство должно противостоять без сбоев. После этого проводится сравнение с международными стандартами, чтобы подтвердить, что устройство соответствует требованиям и может быть сертифицировано.