MPS模块化生产系统
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模块化生产加工系统 培训
Title of Presentation 1
10.08.2001/Didactic/Gao jinhui
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。
Title of Presentation 2
圈为主。 ➢ 另有握手协议信号一对，在后面的章节具体介绍。
Title of Presentation 6
10.08.2001/Didactic/Gao jinhui
三、MPS工作站的控制方式
➢ 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。
3 Hz
Title of Presentation 15
1- 叶片 2- 挡块 3- 定子
10.08.2001/Didactic/Gao jinhui
➢ 电子限位开关用于检测末端位置
限位开关： 常开触点：
S -3 –E
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。
Title of Presentation 16
Title of Presentation 13
10.08.2001/Didactic/Gao jinhui
➢ 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。
➢ 气缸的运动速度靠单向节流阀调节
单向节流阀：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。
发射器 接收器
Title of Presentation 24
漫射式光电传感器
10.08.2001/Didactic/Gao jinhui
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
Title of Presentation 7
10.08.2001/Didactic/Gao jinhui
小结！
Title of Presentation 8
10.08.2001/Didactic/Gao jinhui
四、MPS工作站
1. 供料站 ——Distribution Station
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。
Title of Presentation 11
10.08.2001/Didactic/Gao jinhui
a) 开关断开
b) 开关接通 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
Title of Presentation 12
10.08.2001/Didactic/Gao jinhui
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
Title of Presentation 25
10.08.2001/Didactic/Gao jinhui
工作原理：磁性耦合的无活塞杆气缸，在活塞上安装了一组高磁性的稀土永久磁环，磁力
Title of Presentation 19
型号 CPV10-M1H-5LS-M7 CPV10-M1H-5JS-M7 CPV10-M1H-2x3OLS-M7 CPV10-M1H-2x3GLS-M7 CPV10-M1H-3OLS-3GLS-M7 CPV10-M1H-5/3G-M7 CPV10-M1H-2x2GLS-M7 CPV10-M1H-2OLS-2GLS-M7 CPV10-M1H-V70-M7 CPV10-M1H-VI70-2GLS-M7 CPV10-M11H-5-LS-M7
10.08.2001/Didactic/Gao jinhui
MPS中最小的机电一体化 组合，供料和成品分装工 作单元
Title of Presentation 3
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Profibus DP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。
10.08.2001/Didactic/Gao jinhui
二、MPS工作站的结构特点
1. 气源处理
➢ 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
最大真空压力： - 0.85bar
阀芯开启时间： 15ms
产生真空耗气量： 27l/min
Title of Presentation 18
10.08.2001/Didactic/Gao jinhui
代码 M J N C H G D I A E F
名称 二位五通单电控电磁阀 二位五通双电控电磁阀 2X3/2电磁阀，常开 2X3/2电磁阀，常闭 2X3/2电磁阀，1X常闭，1X常开 5/3电磁阀，中位关断 2X2/2电磁阀，常闭 2X2/2电磁阀，1X常闭，1X常开 真空发生器 真空发生器，带喷射器 5/2单电控高速阀
Title of Presentation 9
10.08.2001/Didactic/Gao jinhui
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。
Title of Presentation 10
双作用气缸： DSNU-8-80-P-A
图形符号：
缸径：
8mm
行程：
80mm
缓冲形式：
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：
1 Nm
4bar下的最大摆动频率：
Title of Presentation 21
10.08.2001/Didactic/Gao jinhui
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： 2~8mm
切换电流：
200mA
Title of Presentation 20
10.08.2001/Didactic/Gao jinhui
2. 检测站——Testing Station
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。
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。
Title of Presentation 14
发射器
接收器
对射式光电传感器
10.08.2001/Didactic/Gao jinhui
10.08.2001/Didactic/Gao jinhui
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
变安装方向。
最小输入压力： - 0.9 bar
最大输入压力： 7 bar
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。
10.08.2001/Didactic/Gao jinhui
➢ 通过真空吸盘吸起加工工件，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： 最小工作压力 最大工作压力 最小压力设置 最大压力设置
VPEV- W- S- LED- GH 0 bar 1 bar -0.25 bar -0.8 bar
Title of Presentation 17
10.08.2001/Didactic/Gao jinhui
真空阀：
CPV10- M1H- V170- 2GLS- M7
最小工作压力： 2bar
最大工作压力： 10bar
Title of Presentation 5
10.08.2001/Didactic/Gao jinhui
3. 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
１－ 振荡回路 ２－ 解调器 ３－ 触发极 ４－ 开关状态显示 ５－ 带保护电路的输出极 ６－ 外部电压 ７－ 内部恒定电压 ８－ 电容 ９－ 开关输出
Title of Presentation 23
10.08.2001/Didactic/Gao jinhui
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。
内置缓冲垫
传感器类型： 电磁式行程开关
6bar下有效力（活塞杆伸出）: 30N
6bar下有效力（活塞杆缩回 ）: 23N
10.08.2001/Didactic/Gao jinhui
➢ 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 。
Title of Presentation 4
10.08.2001/Didactic/Gao jinhui
2. 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。
切换频率：
300mA
百度文库
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。
Title of Presentation 22
10.08.2001/Didactic/Gao jinhui
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ε，材料的介电常数越大，可获得的动作距离越大。
Title of Presentation 1
10.08.2001/Didactic/Gao jinhui
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。
Title of Presentation 2
圈为主。 ➢ 另有握手协议信号一对，在后面的章节具体介绍。
Title of Presentation 6
10.08.2001/Didactic/Gao jinhui
三、MPS工作站的控制方式
➢ 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。
3 Hz
Title of Presentation 15
1- 叶片 2- 挡块 3- 定子
10.08.2001/Didactic/Gao jinhui
➢ 电子限位开关用于检测末端位置
限位开关： 常开触点：
S -3 –E
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。
Title of Presentation 16
Title of Presentation 13
10.08.2001/Didactic/Gao jinhui
➢ 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。
➢ 气缸的运动速度靠单向节流阀调节
单向节流阀：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。
发射器 接收器
Title of Presentation 24
漫射式光电传感器
10.08.2001/Didactic/Gao jinhui
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
Title of Presentation 7
10.08.2001/Didactic/Gao jinhui
小结！
Title of Presentation 8
10.08.2001/Didactic/Gao jinhui
四、MPS工作站
1. 供料站 ——Distribution Station
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。
Title of Presentation 11
10.08.2001/Didactic/Gao jinhui
a) 开关断开
b) 开关接通 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
Title of Presentation 12
10.08.2001/Didactic/Gao jinhui
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
Title of Presentation 25
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工作原理：磁性耦合的无活塞杆气缸，在活塞上安装了一组高磁性的稀土永久磁环，磁力
Title of Presentation 19
型号 CPV10-M1H-5LS-M7 CPV10-M1H-5JS-M7 CPV10-M1H-2x3OLS-M7 CPV10-M1H-2x3GLS-M7 CPV10-M1H-3OLS-3GLS-M7 CPV10-M1H-5/3G-M7 CPV10-M1H-2x2GLS-M7 CPV10-M1H-2OLS-2GLS-M7 CPV10-M1H-V70-M7 CPV10-M1H-VI70-2GLS-M7 CPV10-M11H-5-LS-M7
10.08.2001/Didactic/Gao jinhui
MPS中最小的机电一体化 组合，供料和成品分装工 作单元
Title of Presentation 3
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Profibus DP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。
10.08.2001/Didactic/Gao jinhui
二、MPS工作站的结构特点
1. 气源处理
➢ 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
最大真空压力： - 0.85bar
阀芯开启时间： 15ms
产生真空耗气量： 27l/min
Title of Presentation 18
10.08.2001/Didactic/Gao jinhui
代码 M J N C H G D I A E F
名称 二位五通单电控电磁阀 二位五通双电控电磁阀 2X3/2电磁阀，常开 2X3/2电磁阀，常闭 2X3/2电磁阀，1X常闭，1X常开 5/3电磁阀，中位关断 2X2/2电磁阀，常闭 2X2/2电磁阀，1X常闭，1X常开 真空发生器 真空发生器，带喷射器 5/2单电控高速阀
Title of Presentation 9
10.08.2001/Didactic/Gao jinhui
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。
Title of Presentation 10
双作用气缸： DSNU-8-80-P-A
图形符号：
缸径：
8mm
行程：
80mm
缓冲形式：
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：
1 Nm
4bar下的最大摆动频率：
Title of Presentation 21
10.08.2001/Didactic/Gao jinhui
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： 2~8mm
切换电流：
200mA
Title of Presentation 20
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2. 检测站——Testing Station
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。
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。
Title of Presentation 14
发射器
接收器
对射式光电传感器
10.08.2001/Didactic/Gao jinhui
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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
变安装方向。
最小输入压力： - 0.9 bar
最大输入压力： 7 bar
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。
10.08.2001/Didactic/Gao jinhui
➢ 通过真空吸盘吸起加工工件，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： 最小工作压力 最大工作压力 最小压力设置 最大压力设置
VPEV- W- S- LED- GH 0 bar 1 bar -0.25 bar -0.8 bar
Title of Presentation 17
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真空阀：
CPV10- M1H- V170- 2GLS- M7
最小工作压力： 2bar
最大工作压力： 10bar
Title of Presentation 5
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3. 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
１－ 振荡回路 ２－ 解调器 ３－ 触发极 ４－ 开关状态显示 ５－ 带保护电路的输出极 ６－ 外部电压 ７－ 内部恒定电压 ８－ 电容 ９－ 开关输出
Title of Presentation 23
10.08.2001/Didactic/Gao jinhui
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。
内置缓冲垫
传感器类型： 电磁式行程开关
6bar下有效力（活塞杆伸出）: 30N
6bar下有效力（活塞杆缩回 ）: 23N
10.08.2001/Didactic/Gao jinhui
➢ 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 。
Title of Presentation 4
10.08.2001/Didactic/Gao jinhui
2. 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。
切换频率：
300mA
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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。
Title of Presentation 22
10.08.2001/Didactic/Gao jinhui
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ε，材料的介电常数越大，可获得的动作距离越大。