作為向工業(yè)4.0過渡的一部分，制造商在工廠中使用的設(shè)備越來越多，而人員越來越少。機(jī)器人應(yīng)用，特別是自主移動(dòng)機(jī)器人（AMR），在這個(gè)過程中發(fā)揮著重要作用。它們的使用通過無線充電得到了提升。

自主移動(dòng)機(jī)器人是工業(yè)4.0的一個(gè)重要基礎(chǔ)，在制造過程的自動(dòng)化中發(fā)揮著重要作用。然而，這些移動(dòng)機(jī)器人需要定期充電，這對(duì)工廠來說正成為一個(gè)越來越大的挑戰(zhàn)。無線充電方面的一些發(fā)展使這些機(jī)器人更加靈活，這反過來又提高了工廠的能力和效率。

通過元件選擇、線圈設(shè)計(jì)和卡片布局的正確組合，無線充電幾乎改變了制造業(yè)的游戲規(guī)則，對(duì)整個(gè)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生影響。

無線充電如何工作

最新的無線充電解決方案使用基于電磁感應(yīng)原理的技術(shù)。當(dāng)交流電通過發(fā)射器一側(cè)的感應(yīng)線圈時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)振動(dòng)的磁場(chǎng)。當(dāng)這個(gè)振蕩磁場(chǎng)被耦合到接收器一側(cè)的感應(yīng)線圈時(shí)，接收器一側(cè)的線圈中就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)交流電流。

無線充電系統(tǒng)需要一些組件，包括發(fā)射器線圈、電容器、線圈驅(qū)動(dòng)器和接收器線圈。其他組件包括二極管整流器、轉(zhuǎn)換器、發(fā)射器和接收器控制電路和算法，以及電池充電電路。

效益

無線自主機(jī)器人以各種方式提高生產(chǎn)力并降低制造成本。它們能夠在閑置充電的情況下連續(xù)運(yùn)行，并且通過自動(dòng)充電，它們還需要更少的人進(jìn)行操作。通過消除對(duì)連接器和電纜的需求，維護(hù)成本也得到了降低，維護(hù)所需的人工干預(yù)最小，為全自動(dòng)化工廠創(chuàng)造了潛力。

這些充電系統(tǒng)還通過減少短路的機(jī)會(huì)來提高安全性，因?yàn)檫@些解決方案能可靠地檢測(cè)到發(fā)射器和接收器線圈之間的金屬碎片和其他異物，而且不需要連接器。此外，充電器和機(jī)器人之間的安全認(rèn)證可以輕松實(shí)現(xiàn)，以避免未經(jīng)授權(quán)的訪問，充電期間的數(shù)據(jù)傳輸可用于預(yù)測(cè)性維護(hù)，以避免停機(jī)。

挑戰(zhàn)

除了好處之外，無線充電也有其挑戰(zhàn)。一個(gè)是與傳統(tǒng)的有線充電相比，實(shí)施充電基礎(chǔ)設(shè)施所需的投資相對(duì)較大。另一個(gè)是過熱的安全問題，這可能是由發(fā)射器和接收器線圈之間的異物引起的。

正確放置充電器部件可以防止幾個(gè)問題，但由于制造上的差異（即不是每個(gè)人都生產(chǎn)相同的線圈），線圈參數(shù)的變化也是一個(gè)挑戰(zhàn)。

安全問題可以通過各種檢測(cè)功能來解決，如果檢測(cè)到線圈之間有不適當(dāng)?shù)臇|西，就會(huì)中斷灌裝過程。

系統(tǒng)開發(fā)商應(yīng)與供應(yīng)商合作，為其無線充電解決方案的使用提供詳細(xì)指導(dǎo)，包括元件選擇、線圈設(shè)計(jì)和卡片布局。供應(yīng)商還應(yīng)該提供分步指導(dǎo)，以確保最終產(chǎn)品的順利實(shí)施。有了這種方法，開發(fā)者可以節(jié)省時(shí)間，降低風(fēng)險(xiǎn)，并簡(jiǎn)化其無線充電器的設(shè)計(jì)。