【应用】弯折次数超2500万次的塑料光纤+抗干扰收发器，为工业机器人提供可靠通信保障

时间： 2019-03-22 来源：Firecomms

技术问答

为了实现精准的动作控制，工业机器人除了驱动关节运动的伺服机动系统外，还需要光学编码器、力反馈器以及碰撞检测系统的配合。然而，工业机器人高度运动的特性对承担这些传感数据和控制指令的通信线缆提出了很高的要求。针对此应用需要，FIRECOMMS提出了一套采用塑料光纤（POF）及相应的光纤收发器作为解决方案，可为工业机器人提供可靠、耐用的数据传输保障。

经久耐用的塑料光纤保障可靠的通信

图1：一款小型的协作式工业机器人

应用在工业机器人上的通信线缆除了要能够抵抗来自电机和电源线发出的干扰外，还要能够承受住机器人快速运动造成的线缆扭转、弯折和滑动。虽然使用带屏蔽的CAT5类双绞线可以满足基于以太网协议的工业机器人传输速率的要求，但是其价格昂贵、尺寸较大且需要屏蔽层。而且，即使是具有高度灵活性的双绞线耐用性也不佳，每米CAT5类双绞线平均只能承受1至2百万次180°的扭转。

相比之下，Firecomms的塑料光纤兼具十分出色的灵活性和耐用性，其在承受超2500万次的扭转和弯曲后性能仍未出现可观测的下降，并且塑料光纤成本低廉，十分适合工业机器人应用。同时，由于采用光波作为信号载波，因此不存在EMI干扰的问题，可与电源线整合布线。

Firecomms提供直径1.5mm和2.0mm的塑料光纤，如图2所示，相比双绞线，其尺寸更小，能在狭窄的空间中布线，灵活性很高。FC-500是Firecomms单卷长度500米、直径为2.0mm的塑料光纤，兼容 IEC 60793‐2‐40 Class A4a标准，防火等级达UL VW-1级。此型号包含FC-500-0SB型单芯光纤和FC-500-0DB型双芯光纤两种型号，以卷轴的形式交付，方便现场安装或制作光纤束。

图2：CAT5类双绞线和Firecomms塑料光纤尺寸对比

Firecomms的光纤收发器

图3：使用塑料光纤和光纤收发器承载工业机器人控制和传感信号

在图3 Firecomms给出的解决方案中，除了塑料光纤的应用外，在关节处还需要应用到光纤收发器来作为塑料光纤的连接器件。Firecomms提供了多种系列的光纤收发器以满足工业机器人应用的要求，既有符合工业标准的插头连接器，也提供适合光纤裸纤的无插头连接器。Firecomms所有的收发器在抗EMI干扰方面均得到强化，十分适合工作在多噪声的工业环境中。

图4：Firecomms的光纤收发器（从左至右：Redlink，LC，Optolock）

Firecomms有三大系列的光纤收发器（Redlink，LC，Optolock），各系列的主要特性及数据传输速率如表1所示。

表1：Firecomms三大系列光纤收发器的主要特性

Firecomms塑料光纤的主要特性：

· 具有极佳的灵活性和耐用性（扭转和弯折次数超2500万次）

· 短距离传输速率可达数Gbit/s

· 不受EMI/RFI干扰，可与电源线整合，适合多噪声的严苛工业生产环境

· 裁切方便，安装简单

· 尺寸小巧，可在狭窄空间布线

· -40℃~+85℃的工业级工作温度范围

Firecomms的光纤收发器主要特性：

· 提供符合工业标准的插头连接器以及适合光纤裸纤的无插头连接器

· 抗EMI干扰能力加强，适合严苛工业生产环境

· 支持传输速率范围：DC~250Mbps

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全部评论（3）

JamesZH Lv5. 技术专家 2023-07-14

学习
真大虫无双 Lv8. 研究员 2023-03-18

Mark~
阿尼古 Lv8. 研究员 2023-02-23

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