現(xiàn)代MPS模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)

1、1現(xiàn)代MPS模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)2021/8/14lMPS系統(tǒng)是一套包含工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中不同程度的復(fù)雜控制過(guò)程的教學(xué)裝置。MPS具有綜合性、模塊性及易擴(kuò)充性等特點(diǎn).l應(yīng)用MPS學(xué)生可以完成加工系統(tǒng)中機(jī)械設(shè)計(jì)、組裝、編程、傳感器、電器控制、調(diào)試、操作、維護(hù)和糾錯(cuò)等一系列不同層次的課題.2現(xiàn)代MPS模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)2021/8/14滿足一般教學(xué)大綱需要的組合 小型機(jī)電一體化項(xiàng)目 最小組合 提取和組裝 小型裝配線 最大組合 3現(xiàn)代MPS模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)2021/8/14MPS工作單元概述4現(xiàn)代MPS模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)2021/8/14供料工作單元（MPS起點(diǎn)）功能：供料工作單元的主要作用是為加工過(guò)程逐一提供加工工

2、件。在管狀料倉(cāng)中最多可以存放8個(gè)工件。供料過(guò)程中，雙作用氣缸從料倉(cāng)中逐一推出工件，接著，轉(zhuǎn)換模塊上的真空吸盤(pán)將工件吸起，轉(zhuǎn)換模塊的轉(zhuǎn)臂在旋轉(zhuǎn)缸的驅(qū)動(dòng)下將工件移動(dòng)至下一個(gè)工作站的傳輸位置。加工工件通過(guò)傳輸系統(tǒng)及提取裝置從一個(gè)工作單元傳輸?shù)较乱粋€(gè)工作單元 。5現(xiàn)代MPS模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)2021/8/14供料工作單元的主要組成：供料工作單元的主要組成：l二聯(lián)件l雙作用氣缸l葉片式擺動(dòng)氣缸lCPV閥島l真空開(kāi)關(guān)（可調(diào)）lSYSLINK接口 l控制面板6現(xiàn)代MPS模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)2021/8/14額定流量750 l/min最大輸入壓力1600 kPa (16 bar)最大工作壓力1200 kPa (12 b

3、ar)過(guò)濾等級(jí)40 m冷凝量14 cm3兩聯(lián)件由過(guò)濾器、壓力表、截止閥和快插接口組成，安裝在可旋轉(zhuǎn)的支架上。過(guò)濾、調(diào)壓組件過(guò)濾、調(diào)壓組件（二聯(lián)件） 過(guò)濾器有分水裝置，可以除去壓縮空氣中的冷凝水、顆粒較大的固態(tài)雜質(zhì)和油滴。減壓閥可以控制系統(tǒng)中的工作壓力，同時(shí)能對(duì)壓力的波動(dòng)做出補(bǔ)償。7現(xiàn)代MPS模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)2021/8/14雙作用氣缸雙作用氣缸最大工作壓力 1000 kPa (10 bar)最大行程 100 mm600 kPa (6 bar)時(shí)推力165 N600 kPa (6 bar)時(shí)回程推力140 N 供料模塊中的執(zhí)行元件,一般由缸筒、前后缸蓋、活塞、活塞桿、密封件、磁環(huán)和緊固件等零件組成

4、。8現(xiàn)代MPS模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)2021/8/14葉片式擺動(dòng)氣缸 在定子上有兩條氣路，左路進(jìn)氣，右路排氣。壓縮空氣作用在葉片上帶動(dòng)轉(zhuǎn)子逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，反之，作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。擺動(dòng)范圍：0 1809現(xiàn)代MPS模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)2021/8/14CPV閥島 閥寬(mm)額定流量(L/min)1040014800181600-1850CPV閥島采用氣控先導(dǎo)式,進(jìn)氣口可設(shè)在左端板或右端板。CPV閥島具有閥體薄，流量大的特點(diǎn)。普通閥為500L/min10現(xiàn)代MPS模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)2021/8/14變頻器原理隔膜壓力范圍 真空 變頻器功能絕對(duì)壓力數(shù)字量輸出端數(shù)量 1執(zhí)行件功能 轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)最小工作壓力0 bar最大工作壓力1

5、bar最小壓力設(shè)置-0.25 bar最大壓力設(shè)置-0.8 bar電器連接方式接線端回路狀態(tài)顯示黃色LED真空開(kāi)關(guān)（可調(diào)）機(jī)械式壓力和真空開(kāi)關(guān)，切換點(diǎn)可調(diào)允許通過(guò)調(diào)節(jié)螺釘調(diào)節(jié)壓力開(kāi)關(guān)的切 換點(diǎn)11現(xiàn)代MPS模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)2021/8/14SYSLINK接口 將8個(gè)輸入端及8個(gè)輸出端接至接頭，每個(gè)輸入、輸出接線端上裝有LED，可顯示回路狀態(tài)以及用于系統(tǒng)糾錯(cuò)。它是PLC與輸入、輸出設(shè)備連結(jié)的橋梁（PNP-NPN相互的轉(zhuǎn)換）12現(xiàn)代MPS模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)2021/8/14控制面板 完整的控制面板包括：控制面板組件通訊面板組件備用面板組件SYSLINK接口支架13現(xiàn)代MPS模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)2021/8/14

6、帶有標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)PLC的 PLC控制板。CPU 313C2DP： 128 KB RAM 用于編程及數(shù)據(jù)Interface： MPI、Profibus-DPI/O：16 數(shù)字量輸入端 (24 V DC)16 數(shù)字量 輸出端 (24 V DC, 400 mA)PLC 控制板控制板STEP 7 軟件軟件強(qiáng)大的STEP 7編程軟件最大的滿足客戶的需求讓我們的客戶運(yùn)用最新的主流產(chǎn)品也是我們的成功所 在最新的流程圖編程方式（GRAPH），大大簡(jiǎn)化了我們 的編程過(guò)程14現(xiàn)代MPS模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)2021/8/14輸出壓力_ 最大 800 kPa (8 bar)流量_50 l/min儲(chǔ)氣罐容量_ 24 l噪音量_

7、1 m 處40 dB (A)壓縮機(jī)_230 V/50 Hz; .34 kW 靜音泵靜音泵 空氣壓縮機(jī)有它的特性曲線，6bar的設(shè)定壓力下最多可以持續(xù)工作(馬達(dá)一直在工作)115分鐘。當(dāng)然馬達(dá)的溫度也受到環(huán)境溫度的影響，盡量安置在通風(fēng)處。要延長(zhǎng)工作時(shí)間，只能想辦法降低馬達(dá)的溫度?？諝鈮嚎s機(jī)在一般使用情況下，還必須遵守以下幾點(diǎn)：1、每星期檢查一下油位；給空氣壓縮機(jī)排水(設(shè)定壓力2bar)；2、每月檢查一下空氣過(guò)濾器；馬達(dá)積灰情況；3、每年換一次油；檢查安全閥；15現(xiàn)代MPS模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)2021/8/14檢測(cè)工作單元檢測(cè)工作單元的主要作用是檢測(cè)工件的特性。光電式及電容式傳感器完成區(qū)分工件的材質(zhì)。在

8、加工工件被無(wú)桿缸提升至檢測(cè)位置之前，先由反射式光電傳感器檢測(cè)該位置是否安全。模擬量傳感器檢測(cè)工件高度。無(wú)桿缸將合格的工件傳送至氣動(dòng)滑槽的上層，并將不合格的工件撿出至氣動(dòng)滑槽的下層。16現(xiàn)代MPS模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)2021/8/14磁性無(wú)活塞桿氣缸磁性無(wú)活塞桿氣缸在活塞上安裝了一組高磁性的稀土永久磁環(huán)，磁力線通過(guò)薄壁缸筒與套在外面的另一組磁環(huán)作用。由于兩組磁環(huán)極性相反，具有很強(qiáng)的吸力。(磁耦合100N)17現(xiàn)代MPS模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)2021/8/14比較器比較器將讀入值與設(shè)定值進(jìn)行比較，比較后輸出二進(jìn)制碼，來(lái)決定工件是否合格。額定開(kāi)關(guān)距離最大距離400 mm (可調(diào))電源24 V DC開(kāi)關(guān)輸出3, P

9、NP, 常開(kāi)觸點(diǎn)模擬量輸入0 10 V 18現(xiàn)代MPS模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)2021/8/14通過(guò)滑動(dòng)變阻器檢測(cè)工件高度。該模塊將電阻值轉(zhuǎn)換成電壓值，然后將電壓值輸出給比較器，對(duì)工件的高度進(jìn)行判斷。移動(dòng)高度： 025mm電壓范圍： 0100%測(cè)量模塊測(cè)量模塊19現(xiàn)代MPS模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)2021/8/14工作距離10700mm電源24VDC開(kāi)關(guān)輸出PNP，常開(kāi)/常閉觸點(diǎn)連接電纜4芯反射式傳感器反射式傳感器 反射式傳感器配有偏振濾波器，確保只對(duì) 由特殊反射器反射回的光線產(chǎn)生響應(yīng)反射式傳感器的發(fā)射器發(fā)出一束可見(jiàn)的偏振紅外光，光線被附加的反射板反射，并由接收器接收。當(dāng)光線被檢測(cè)物體遮斷時(shí)，傳感器便有電信號(hào)輸出

10、。傳感器的檢測(cè)距離同樣受附加的反射板表面反射率影響。20現(xiàn)代MPS模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)2021/8/14滑槽已固定在鋁合金支架上，通過(guò)調(diào)整氣墊來(lái)調(diào)整滑槽的性能。應(yīng)用作為傳送帶的上升送料滑槽或工作單元間的傳送滑槽。長(zhǎng)度220 mm工作壓力 600 kPa (6 bar)調(diào)整通過(guò)安裝在滑槽下部的流量控制閥調(diào)整氣動(dòng)滑槽氣動(dòng)滑槽 21現(xiàn)代MPS模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)2021/8/14傳送帶工作單元傳送帶工作單元傳送帶工作單元在MPS工作單元之間起著承前啟后的作用。當(dāng)傳送帶前端的傳感器檢測(cè)到工件后，傳送帶開(kāi)始工作，當(dāng)傳送帶中端傳感器檢測(cè)到工件后，擋塊工作，擋住工件不繼續(xù)往下傳，直到傳送帶后端沒(méi)有工件。22現(xiàn)代MPS模

11、塊化生產(chǎn)系統(tǒng)2021/8/14傳送帶，可安裝在鋁合金底板或底作上，不帶電機(jī)?？蓚魉椭睆綖?40 mm的加工工件 (如：加工工件 “氣缸缸體” 或 “氣缸組裝件”) ，也可以傳輸工件運(yùn)載工具。傳輸距離 700 mm傳輸距離 350 mm 傳送帶傳送帶23現(xiàn)代MPS模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)2021/8/14帶動(dòng)皮帶運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力源。直流電機(jī)直流電機(jī) 電壓 24 V DC電流 1.5 A工作周期最大 10 %額定速度75 min-124現(xiàn)代MPS模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)2021/8/14由一個(gè)繼電器和電子啟動(dòng)電流限制回路組成。該限制器可固定在DIN導(dǎo)軌上。使用接線端子緊固螺絲完成電器連接。啟動(dòng)電流限制器啟動(dòng)電流限制器控制電

12、壓24 V DC電流 1 A瞬時(shí)最大電流 至 2 A25現(xiàn)代MPS模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)2021/8/14電壓24 V DC數(shù)字量輸入端8, 24 V DC繼電器輸出端6LOGOLOGO具有如下主要特點(diǎn)：用于取代傳統(tǒng)的（繼電）控制 占據(jù)很小的空間 需要的維護(hù)很少 用戶友好的配置 最簡(jiǎn)單的接線 可在面板和計(jì)算機(jī)軟件中編程 小型通用邏輯控制模塊26現(xiàn)代MPS模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)2021/8/14把傳送帶站上的一個(gè)輸出信號(hào)通過(guò)單片接線端子與前一站控制面板上的IO通訊口相連，作為傳送帶站與前一站的通訊手段。通訊通訊127現(xiàn)代MPS模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)2021/8/14 加工工作單元（純電氣單元）在加工工作單元，分度盤(pán)檢測(cè)

13、到有工件后，便帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)，完成檢測(cè)及鉆孔工作。本單元是唯一一個(gè)只使用電氣驅(qū)動(dòng)器的工作單元。28現(xiàn)代MPS模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)2021/8/14旋轉(zhuǎn)平臺(tái)共有6個(gè)工件位置。平臺(tái)由直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)。推薦在驅(qū)動(dòng)電路中使用串聯(lián)電阻 (100 )。 工位數(shù)量6直徑350 mm高度125 mm額定電壓 24 V額定轉(zhuǎn)速 6 min-1 (帶47 串聯(lián)電阻)額定電流 0.15 A (帶47 串聯(lián)電阻)額定電流 0.5 A旋轉(zhuǎn)平臺(tái)模塊旋轉(zhuǎn)平臺(tái)模塊 29現(xiàn)代MPS模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)2021/8/14 由帶有一個(gè)檢測(cè)用電感式傳感器的電磁驅(qū)動(dòng)裝置構(gòu)成。主要作用是檢測(cè)加工工件?？赏瓿珊?jiǎn)單的鉆孔檢測(cè)、高度檢測(cè)和工件位置檢測(cè)。檢測(cè)模塊

14、檢測(cè)模塊電磁驅(qū)動(dòng)裝置:工作行程 10 mm電壓24 V DC功率7 W電感式傳感器:額定開(kāi)關(guān)距離 2.5 mm電源24 V DC開(kāi)關(guān)輸出 PNP,常開(kāi)觸點(diǎn)連接電纜 3-芯 30現(xiàn)代MPS模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)2021/8/14 高度600 mm工作行程100 mm電源24 V DC直流電機(jī)額定電流 0.3 A鉆頭額定電流0.5 A 由直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的帶有鉆頭的線性傳動(dòng)裝置。終端位置的檢測(cè)由微型開(kāi)關(guān)完成。鉆孔模塊鉆孔模塊 31現(xiàn)代MPS模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)2021/8/14 操作手工作單元操作手單元配置了柔性2自由度操作裝置。提取裝置上的氣抓手將工件從該位置提起，氣抓手上裝有光電式傳感器用于區(qū)分“黑色”及“非黑

15、色”工件，并將工件根據(jù)檢測(cè)結(jié)果堆放，或者工件也可以被直接傳輸?shù)较乱粋€(gè)工作單元。32現(xiàn)代MPS模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)2021/8/14無(wú)桿氣缸無(wú)桿氣缸氣缸活塞上裝有永久磁環(huán)，可以用來(lái)觸發(fā)行程開(kāi)關(guān)。（機(jī)械式）33現(xiàn)代MPS模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)2021/8/14扁平活塞能有效 防止扭轉(zhuǎn)雙作用扁平氣缸雙作用扁平氣缸34現(xiàn)代MPS模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)2021/8/14雙作用活塞驅(qū)動(dòng)位于中心驅(qū)動(dòng)軸的同心軸上自對(duì)心不同的夾緊方式: 向外夾緊，向內(nèi)夾緊可以以多種方式和其它驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行結(jié)合采用霍爾傳感器或接近式傳感器進(jìn)行位置感應(yīng)采用外部夾頭，易于實(shí)現(xiàn)多樣性平行氣爪平行氣爪35現(xiàn)代MPS模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)2021/8/14成品分裝工作單元

16、進(jìn)入成品分裝工作單元的加工工件被分別放置在三根不同的滑槽上。當(dāng)工件被放在傳送帶起始位置時(shí)受到漫射傳感器的檢測(cè)。制動(dòng)器前方的傳感器檢測(cè)工件的特性（黑色、紅色、金屬色）。由雙作用氣缸通過(guò)分離器將工件分撿到正確的滑槽上。 36現(xiàn)代MPS模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)2021/8/14分支模塊分支模塊(氣動(dòng)) 通過(guò)一個(gè)凸輪機(jī)構(gòu)，把短行程氣缸的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)直線擺動(dòng)夾緊缸直線擺動(dòng)夾緊缸活塞凸輪37現(xiàn)代MPS模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)2021/8/14電感式及光電式傳感器檢測(cè)工件的顏色及材質(zhì)。短行程氣缸將傳送帶上的工件停止住，在完成檢測(cè)后將其分撿到三根滑槽相應(yīng)的一根上。 工料檢測(cè) 38現(xiàn)代MPS模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)2021/8/1

17、4傳感器介紹反射式傳感器光電式傳感器電感式傳感器對(duì)射式傳感器39現(xiàn)代MPS模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)2021/8/14利用線圈自感或互感系數(shù)的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)非電量電測(cè)的一種裝置我們習(xí)慣上講的電感傳感器指的是自感式傳感器自感傳感器主要由線圈、鐵芯、銜鐵及測(cè)量桿和轉(zhuǎn)換電路等組成。工作時(shí)，銜鐵通過(guò)測(cè)桿與被測(cè)物體相接觸，被測(cè)物體的位移將引起線圈電感量的變化，當(dāng)傳感器線圈接入測(cè)量轉(zhuǎn)換電路后，電感的變化將被轉(zhuǎn)換成為電壓、電流或頻率的變化，從而完成非電量到電量的轉(zhuǎn)換。電感傳感器主要檢測(cè)工件的材料電感傳感器電感傳感器40現(xiàn)代MPS模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)2021/8/14 電容傳感器是以各種類(lèi)型的電容器作為傳感元件，通過(guò)電容傳感元件將

18、被測(cè)物理量的變化轉(zhuǎn) 換為電容量的變化，再經(jīng)測(cè)量轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為電壓、電流或頻率。 電容傳感器一般可以直接檢測(cè)有無(wú)工件電容傳感器電容傳感器41現(xiàn)代MPS模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)2021/8/14 光敏二極管的PN結(jié)裝在透明管殼的頂部，可以直 接受到光的照射，在電路中處于反向偏置狀態(tài)， 在沒(méi)有光照時(shí)，由于二極管反向偏置，所以反向 電流很小。當(dāng)有光照時(shí)，飄移越過(guò)PN結(jié)，產(chǎn)生電 流。入射光的照度增強(qiáng)，光產(chǎn)生的電子-空穴數(shù)量 也隨之增加，光電流也隨之增加，光電流與光照度 成正比的。 光電傳感器一般檢測(cè)工件的顏色光電傳感器光電傳感器42現(xiàn)代MPS模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)2021/8/14接收器接收器電信號(hào)輸出方式 PNP信號(hào)處理/測(cè)量原理 紅外線光最大直流工作電壓 30V最小直流工作電壓 10V最大開(kāi)關(guān)頻率 1000Hz最大測(cè)量范圍 6000mm在MPS系統(tǒng)中起著前后工作站間的通訊作用43現(xiàn)代MPS模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)2021/8/14對(duì)射式傳感器對(duì)射式傳感器測(cè)量范圍：0400mm光纖電纜由一束玻璃纖維或由一條或幾條合成纖維組成。光纖能將光從一處傳導(dǎo)到另一處甚至繞過(guò)拐角。工作原理是通過(guò)內(nèi)部反射介質(zhì)傳遞光線。光線通過(guò)具有高折射率的光纖材料和低折射率護(hù)套內(nèi)表面，由此形成的光線在光纖里傳遞。44現(xiàn)代MPS模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)2021/8/14工作距離10700mm電源24VDC開(kāi)關(guān)輸出P