MPS模块化生产系统

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1、一 MPS模块化生产加工系统简介 工厂生产线由多个独立的加工单元构成 每个加工单元都有其特定的功能 将其中的一个或多个组合可以实现您理想的生产加工系统 MPS中最小的机电一体化组合 供料和成品分装工作单元 MPS总线一体化和总线技术 带有AS i接口的供料工作单元 检测工作单元 带ProfibusDP的成品分装工作单元 MPS满足常规项目作业的机电一体化组合 供料 检测 提取 安装 工件压紧和成品分装工作单元 气源处理 二 MPS工作站的结构特点 统一的过滤减压装置 安装在工作站的左 右上角 通常工作压力设定在6bar 蓝色旋钮在调整压力时须轻轻提起 压力设定完毕 将旋钮端盖扣紧 使用过程中注

2、意观察滤杯中的积水情况 及时排水 3 2旋钮开关控制工作站回路中的压力输出 图形符号 执行元件工作站硬件选用标准工业元器件 种类的多样性充分满足教学与实践相统一的需求 每个工作站基本上包含3 4个机械动作 在数量上满足编程的需求 动作涉及直线 摆动 真空 抓取及电机的控制等 信号处理工作站选用统一的 syslink 接口 输入 输出信号I0 I7 O0 O7 另有电源信号0VA 0VB 24VA 24VB A B以区分输入 输出 注意PNP NPN的选择开关 选择PNP位置 输入信号以各种传感器为主 输出信号以阀岛电磁线圈为主 另有握手协议信号一对 在后面的章节具体介绍 三 MPS工作站的控制

3、方式每个工作站小车上 安装了统一的控制面板 用于控制工作站的启动 停止 复位等 每个工作站配有一台西门子300系列PLC 用于工作站的程序编辑 小结 四 MPS工作站供料站 DistributionStation供料站的主要作用是为加工过程逐一提供加工工件 在管状料仓中最多可存放8个工件 供料过程中 双作用气缸从料仓中逐一推出工件 接着 旋转气缸上的真空吸盘将工件吸起 在旋转气缸的驱动下将工件移至下一个工作站的传输位置 进料模块进料模块通过双作用气缸 实现对料仓中工件的逐一分离 双作用气缸 DSNU 8 80 P A图形符号 缸径 8mm行程 80mm缓冲形式 内置缓冲垫传感器类型 电磁式行程

4、开关6bar下有效力 活塞杆伸出 30N6bar下有效力 活塞杆缩回 23N 气缸的运动位置由磁感应传感器检测 舌簧开关 SME 8 S LED 24舌簧开关是电磁驱动的接近开关 它由两片接触片组成 这两片接触片被安装在填充有保护气体的玻璃圆管里 通过电磁场的影响 两片接触片闭合 电流从中流过 舌簧开关被证明具有高寿命和短开关时间的特点 大约0 2ms 它们免维护 但不允许在带有高磁场的地方使用 如电阻式焊接机周围环境 舌簧开关有多种外形样式 便于安装在气缸的钢筒外壁或T型槽内 电子舌簧式行程开关1 永久磁环2 舌簧片3 保护电路4 指示灯 开关断开开关接通 气缸的运动速度靠单向节流阀调节单向

5、节流阀 GRLA M5 QS 4 LF C是由单向阀和节流阀组合而成的流量控制阀 常用作气缸的速度控制 又称为速度控制阀 这种阀仅对一个方向的气流进行节流控制 旁路的单向阀关闭 在反方向上气流可以通过开启的单向阀自由流过 满流 这种阀用于气动执行元件的速度调节时应尽可能直接安装在气缸上 对射式光电传感器检测料仓中工件有无 对射式传感器 SOEG L Q30 P A S 2L对射式光电传感器的发射器发出一束可调制的不可见红外光 880mm 由接收器接收 当光线被物体遮断时 传感器便有电信号 光纤电缆由一束玻璃纤维或由一条或几条合成纤维组成 光纤能将光从一处传导到另一处甚至绕过拐角 工作原理是通过

6、内部反射介质传递光线 光线通过具有高折射率的光纤材料和低折射率护套内表面 由此形成的光线在光纤里传递 对射式光电传感器 发射器 接收器 转换模块转换模块在系统中作为气动提取装置使用 旋转气缸可将工件在0 180 范围内旋转 接触式传感器用来进行终端位置的检测 旋转气缸 DSR 16 180 P驱动形式 双作用气缸旋转 摆动原理 旋转叶片缓冲形式 内置缓冲垫角度调整范围 0 180 6bar下扭矩 1Nm4bar下的最大摆动频率 3Hz 1 叶片2 挡块3 定子 电子限位开关用于检测末端位置限位开关 S 3 E常开触点 位置调整方式 内六角扳手松开限位档块螺钉 调整到合适角度 拧紧 通过真空吸盘

7、吸起加工工件 机械式真空开关 开关点可调 LED显示开关状态 真空吸盘 VAS 8 M5 PUR吸盘直径 8mm有效直径 5 5mm 0 7bar下吸力 1 6N真空开关 VPEV W S LED GH最小工作压力0bar最大工作压力1bar最小压力设置 0 25bar最大压力设置 0 8bar 真空阀 CPV10 M1H V170 2GLS M7最小工作压力 2bar最大工作压力 10bar最大真空压力 0 85bar阀芯开启时间 15ms产生真空耗气量 27l min 真空过滤器 VAF PK 4真空过滤器用于去除空气中的固体颗粒污染 在初次安装时 安装方向为任意 如果重复使用 请不要改变

8、安装方向 最小输入压力 0 9bar最大输入压力 7bar额定流速 70l min齿形带式摆臂设计 确保吸盘始终与水平面垂直 检测站 TestingStation检测工作单元的主要作用是检测工件的特性 电容式传感器检测工作站初始位置是否有工件 光电式传感用于区分工件的颜色 反射式光电传感器确保工件在提升的过程中不受外界干扰 模拟量传感器检测工件高度 无杆缸与双作用气缸组成的提升模块将合格的工件传送至上层的气动滑槽 并将不合格的工件捡出至下层滑槽 识别模块电容式传感器 用于检测托盘上是否有工件 如果有 工作站开始工作 漫射式光电传感器 用于区分工件 黑色 和 非黑色 电容式传感器额定检测距离 2

9、 8mm切换电流 200mA切换频率 300mA工作原理 电容式传感器的感应面由两个同轴金属电极构成 很象 打开的 电容器电极 该两个电极构成一个电容 串接在RC振荡电路内 电源接通时 RC振荡器不振荡 当一个目标朝着电容器的电极靠近时 电容器的容量增加 使振荡器开始振荡 通过后级电路的处理 将停振和振荡两种信号转换成开关信号 从而起到了检测有无物体存在的目的 该传感器能检测金属物体 也能检测非金属物体 对金属物体可以获得最大的动作距离 对非金属物体动作距离决定于材料的介电常数 材料的介电常数越大 可获得的动作距离越大 振荡回路 解调器 触发极 开关状态显示 带保护电路的输出极 外部电压 内部

10、恒定电压 电容 开关输出 漫射式光电传感器漫射式传感器集发射器和接收器于一体 内置保护电路和LED 发射器发出一束可调制的不可见红外光 880mm 当被测物体经过光束时 光线被物体表面反射回接受器 传感器便有电信号输出 它的检测距离取决于被检测物体的表面反射率 发射器 接收器 漫射式光电传感器 提升模块磁耦合式无杆气缸用于提升工件至检测高度的位置 另一只双作用气缸将工件推向滑道 磁耦合式无杆气缸 DGO 12 P A B活塞尺寸 12mm缓冲形式 内置缓冲垫行程 x最小行程 10mm最大行程 4000mm最小操作压力 2bar最大操作压力 7bar 工作原理 磁性耦合的无活塞杆气缸 在活塞上安

11、装了一组高磁性的稀土永久磁环 磁力线通过薄壁缸筒 不锈钢或铝合金非导磁材料 与套在外面的另一组磁环作用 由于两组磁环极性相反 具有很强的吸力 当活塞在两侧输入气压作用下移动时 则在磁力线作用下 带动缸筒外的磁环套与负载一起移动 它的特点 小型 重量轻 无外部空气泄漏 维修保养方便 当速度快 负载大时 内外磁环易脱开 即负载大小受速度影响 且磁性耦合的无杆气缸中间不可能增加支撑点 最大行程受到限制 磁性无活塞杆气缸1 卡环2 压盖3 外磁环 永久磁铁 4 外磁导板5 内磁环 永久磁铁 6 内磁导板7 活塞8 活塞轴9 套筒 移动支架 10 气缸筒11 端盖12 进排气口 双作用气缸 ADVU 1

12、6 10 P A传感器类型 电磁式行程开关缓冲形式 内置缓冲垫活塞尺寸 16mm行程 10mm活塞杆直径 8mm最小工作压力 1 2bar最大工作压力 10bar6bar下有效力 活塞杆伸出 121N6bar下有效力 活塞杆缩回 90N 测量模块滑动模块通过滑动变阻器检测工件高度 该模块将电阻值转换成电压值 然后将电压值输出给比较器 对工件的高度进行判断 位移传感器 TRS50S测量距离 0 25mm对应电压值 1 3之间电压值的0 100 线性 0 2 比较器将位移传感器的模拟量输出转换为数字量输出 分为3种情况 1 测量值低于极限值12 测量值介于极限值1 2之间3 测量值大于极限值2极限

13、值可通过电位计LEVEL1和LEVEL2调节 输出状态由LED灯指示 电源电压 24V参考电压 10VDC模拟量输入 0 10V比较器输出有迟滞 80mm 气动滑槽模块滑槽固定在铝合金支架上 通过调整气垫来调整滑槽的性能 应用 作为传送带的上升送料滑槽或工作单元间的传送滑槽 长度 220mm工作压力 600kPa 6bar 调整 通过安装在滑槽下部的流量控制阀调整 反射式光电传感器确保提升模块在工作时不受外界干扰 反射式传感器 SOEG RSP Q30 PS S 2L工作原理 反射式传感器的发射器发出一束可见的偏振红外光 660mm 光线被附加的反射板反射 并由接收器接收 当光线被检测物体遮断

14、时 传感器便有电信号输出 传感器的检测距离同样受附加的反射板表面反射率影响 如对于SOEZ RFS 80型反射板 传感器的最大检测距离为2000mm 反射板 发射器 接收器 加工站 ProcessingStation在加工工作单元 工件将在旋转平台上被检测及加工 本单元是唯一一个只使用电器驱动器的工作单元 旋转平台由直流电机驱动 平台的定位由电感式传感器及继电器回路完成 工件在平台平行地完成检测及钻孔的加工 检测环节 安装在电磁执行装置上的电感传感器检测工件是否被放置在正确位置 在加工环节 电磁执行件加紧工件 加工完的工件通过电器分支传送到下一个工作站 检测模块检测模块由一个电磁驱动装置构成

15、该装置安有电感式传感器用于检测 由于受到电感式传感器的检测距离限制 电磁驱动装置的被测体 在电磁驱动装置完全动作时 可触发电感传感器 如果电磁驱动装置的运动受阻 则电感传感器没有检测信号输出 电磁驱动装置 工作行程 10mm电压 24VDC功率 7W 电感式传感器 SIEN M8NB PS S L触点类型 常开额定检测距离 2 5mm实际检测最小距离 2 25mm实际检测最大距离 2 75mm最小有效开关距离 2 03mm最大有效开关距离 3 03mm额定工作电压 24V最小工作电压 15V最大工作电压 34V 工作原理 电感式传感器由三大部分组成1 振荡器2 触发电路3 开关输出装置接通电源

16、 振荡器开始振荡并且产生一个特定的电流安装在铁氧体的振荡线圈产生电磁场 有效的磁场集中在传感器感应面的表面 如果测试目标是由导电材料制成 当其靠近感应面时目标内就产生涡流 消耗振荡器能量 导致电路的衰减 振荡器振幅因此而下降 一旦达到某一振幅 后级触发电路工作 并且产生一个开关输出 由于振荡电路的Q值和振荡器的振幅与接近开关离导电目标的距离有关 所以到达某一感应范围时可得到开关输出 钻孔模块钻孔模块的组成部分是一个由直流电机驱动的带有钻头的线性传动装置 终端位置的检测由微型开关完成 齿形带驱动 DGE 12 100 ZR KF GK尺寸 12mm行程 100mm驱动方式 直流电机驱动齿形带导向 循环球轴承 KF 直流电机额定电流 0 3A钻头额定电流 0 5A 旋转平台模块旋转平台共有6个工作位置 由直流电机驱动 起始位置 检测位置 加工位置下分别安装一个电容式传感器 用于检测工件 如起始位置有工件 旋转平台开始工作 检测位置和加工位置如有工件 检测模块和钻孔模块工作 电感传感器用于旋转平台的分度 依赖于精确安装于平台背面的检测螺钉 电容传感器 电感传感器 夹钳 推出模块安装在旋转平台