JGHK-A1 型機電設(shè)備安裝與維修綜合實訓(xùn)平臺
一、產(chǎn)品概述
本實訓(xùn)平臺安的依據(jù)加工制造類中等職業(yè)學(xué)校相關(guān)專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，緊密結(jié)合行業(yè)和企業(yè)需求，操作技能對接國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，貼合企業(yè)實際崗位能力要求；平臺把機械裝配和電氣控制系統(tǒng)有效融合，滿足中等職業(yè)學(xué)校加工制造類相關(guān)專業(yè)所規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容中涉及到現(xiàn)代機械制造技術(shù)、機械制圖、機械基礎(chǔ)、機械設(shè)計基礎(chǔ)、電工電子技術(shù)、自動檢測技術(shù)、 PLC 與變頻器應(yīng)用技術(shù)、機電設(shè)備控制技術(shù)、自動控制系統(tǒng)技術(shù)、設(shè)備電氣控制與維修技術(shù)、傳感器技術(shù)、低壓電氣控制技術(shù)、機電設(shè)備運行與控制技術(shù)等方面的知識和技能要求；通過訓(xùn)練可提高學(xué)生在機械制造企業(yè)及相關(guān)行業(yè)一線工藝裝配與實施、機電設(shè)備的安裝與調(diào)試、機械加工質(zhì)量分析與控制、自動控制系統(tǒng)和生產(chǎn)過程領(lǐng)域的技術(shù)和管理工作，生產(chǎn)企業(yè)計算機控制系統(tǒng)及設(shè)備的運行、通用機電設(shè)備維護與管理工作，機電設(shè)備的技術(shù)銷售與制造等崗位的就業(yè)能力。
二、產(chǎn)品特點
• 仿真度高 貼近企業(yè)、行業(yè)生產(chǎn)，裝置可模擬真實數(shù)控沖床加工零件；實訓(xùn)過程依據(jù)工業(yè)現(xiàn)場典型工作場景設(shè)置，將實訓(xùn)過程與工作過程對接，將理論知識融合到實際操作中去，貼近工業(yè)現(xiàn)場實際操作。
• 實操性強 依據(jù)加工制造類中等職業(yè)學(xué)校專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)中的課程設(shè)置要求，結(jié)合相關(guān)國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)置各種實際工作任務(wù)，以職業(yè)實踐活動為主線，真正提高學(xué)生的動手技能和就業(yè)能力。
• 模塊化設(shè)計 設(shè)備將機械裝配和電氣控制系統(tǒng)有效融合，由多種機電部件組成，可完成機電設(shè)備安裝與維護、電氣設(shè)計與線路連接、 PLC 和觸摸屏程序編寫、機電聯(lián)調(diào)、裝配精度檢測等典型工作任務(wù)，滿足實訓(xùn)教學(xué)、工程培訓(xùn)及職業(yè)競賽的需要，方便設(shè)備的升級和擴展。
三、技術(shù)性能
• 輸入電源：三相四線（或三相五線） ～ 380V ± 10% 50Hz
• 工作環(huán)境：溫度 -10 ℃～ +40 ℃ 相對濕度≤ 85% （ 25 ℃） 海拔＜ 4000m
• 裝置容量：＜ 2.0kVA
• 外形尺寸： 1400mm × 700mm × 1415mm （實訓(xùn)臺）
700mm × 600mm × 1800mm （電氣控制柜）
900mm × 700mm × 1500mm （操作臺）
560mm × 600mm × 1020mm （電腦桌）
• 安全保護：具有電流型漏電保護，安全符合國家標(biāo)準(zhǔn)。
四、系統(tǒng)組成與功能
本裝置主要功能是根據(jù)要求完成對被加工物料的自動上下料及多模具精確冷沖壓過程；首先通過電氣控制柜中的觸摸屏、 PLC 、傳感器等控制兩伺服電機的旋轉(zhuǎn)來控制二維送料部件（十字滑臺）運動，二維送料部件（十字滑臺）與自動上下料機構(gòu)（倉庫）配合實現(xiàn)被加工物料（鋁板）的自動上料、自動送料、自動定位和自動下料功能；其次根據(jù)加工要求通過步進電機的轉(zhuǎn)動完成轉(zhuǎn)塔部件中多形狀沖壓模具的更換動作，并通過氣動定位系統(tǒng)對轉(zhuǎn)塔進行精確定位；最后利用沖壓系統(tǒng)以及冷沖壓模具的聯(lián)合動作對物料進行精密沖壓。
本實訓(xùn)裝置主要由實訓(xùn)臺、電氣控制柜（包括電源控制模塊、可編程控制器模塊、變頻器模塊、觸摸屏模塊、步進電機驅(qū)動模塊、伺服電機驅(qū)動模塊、電氣擴展模塊等）、動力源（包括交流減速電機、步進電機、交流伺服電機等）、機械傳動機構(gòu)、二維送料部件（十字滑臺）、自動上下料機構(gòu)（倉庫）、轉(zhuǎn)塔部件、模具、自動沖壓機構(gòu)、操作臺、裝配及檢測工具、視頻教學(xué)軟件、 3D 仿真教學(xué)軟件、型材電腦桌等組成。
1. 實訓(xùn)臺：采用鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，包括控制區(qū)域和機械裝調(diào)區(qū)域兩部分。控制區(qū)域主要由控制面板、電源轉(zhuǎn)換接口、控制按鈕等組成；機械裝調(diào)區(qū)域采用鑄件操作臺面，學(xué)生可在上面安裝和調(diào)整各種機械機構(gòu)。
2. 電氣控制柜：采用鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)堅固。前門采用透明設(shè)計，可觀察到內(nèi)部元件。結(jié)構(gòu)共分為三層，最上層為電網(wǎng)電壓指示、各部件二位旋鈕開關(guān)及運行指示；第二層為昆侖同態(tài)觸摸屏單元以及電源輸出單元；最下層為網(wǎng)孔實訓(xùn)區(qū)域，包括 PLC 控制器、電氣擴展單元、伺服電機控制器、步進電機控制器、變頻器、執(zhí)行部件接線端子等。
3. 機械傳動機構(gòu)：由多種機械傳動機構(gòu)組成，可完成鏈傳動、帶傳動、絲桿傳動等機械典型傳動機構(gòu)的裝配工藝及精度檢測實訓(xùn)。
4. 二維送料部件（十字滑臺）：由底板、中滑板、滾珠絲杠副、直線導(dǎo)軌副、氣動夾手、氣動推料裝置等組成，可完成滾珠絲杠副、直線導(dǎo)軌副、氣動夾手等的裝配工藝及精度檢測實訓(xùn)。
5. 自動上下料機構(gòu)（倉庫）：起到存放物料、上下搬運物料等功能，使毛坯料和工件分開，可完成自動上下料機構(gòu)（倉庫）的裝配工藝及精度檢測實訓(xùn)。
6. 轉(zhuǎn)塔部件：帶動模具旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)模具更換，主要由上、下模盤兩部分組成，可完成上模盤、下模盤及上下模盤之間的裝配工藝及精度檢測實訓(xùn)。
7. 模具：采用真實數(shù)控模具，實現(xiàn)對工件的沖壓，含方孔模、圓孔模、腰孔模 3 種模具，另包括模具校棒 1 套。
8. 自動沖壓機構(gòu)：通過氣液增壓缸動作完成對模具的沖壓過程。
9. 操作臺：鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，底腳外形尺寸為 70mm × 50mm × 800mm ，材料厚度 2mm ，臺面由實木平板（外形尺寸為 900mm × 700mm × 40mm ）、橡膠墊等組成。操作臺設(shè)有兩個抽屜（帶鎖）分別用于放置工具及資料，抽屜下方分兩層隔層設(shè)計，可放置零部件、配件等。
10. 圖紙懸掛架：圖紙懸掛架固定在操作臺上，外形尺寸為 900mm × 150mm × 700mm ，采用框架式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊、牢固、美觀大方，既可起操作時的防護作用，又可掛置工、量具及圖紙，帶有托盤可放置小型零部件。
11. 裝配及檢測工具：配置常用的裝配工具和檢測工具，通過工量具的使用，掌握工量具操作規(guī)范。
五、基本配置
序號 |
名稱 |
規(guī)格 |
數(shù)量 |
單位 |
備注 |
• |
實訓(xùn)臺 |
鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)， 40mm 厚鑄件平板臺面，桌子下方設(shè)有儲存柜，柜子上方設(shè)有 2 個抽屜 |
1 |
臺 |
|
• |
電氣控制柜 |
電源控制模塊 |
由三相電源總開關(guān)（帶漏電和短路保護）、三相熔斷器、交流接觸器、中間繼電器、開關(guān)電源、鑰匙開關(guān)、急停按鈕、停止啟動按鈕（紅、綠）、系統(tǒng)控制旋鈕開關(guān)及指示燈等組成，可提供系統(tǒng)電源（交流 380V ，交流 220V, 直流 24V ），可擴展電源（交流 220V 一組，直流 24V 三組） |
1 |
套 |
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• |
可編程控制器模塊 |
西門子 SMART CPU ST60 DC/DC/DC 主機，模塊本體集成一個以太網(wǎng)接口和一個 RS485 接口 ,36 路數(shù)字量輸入， 24 路數(shù)字量輸出 |
1 |
套 |
二選 1 |
• |
采用三菱第三代 3U 系列主機， FX3U-48MT ， 24 點輸入 /24 晶體管輸出，外加數(shù)字量擴展模塊 FX2N16EX ， 16 路輸入 |
1 |
套 |
• |
觸摸屏模塊 |
北京昆侖通態(tài)觸摸屏， 10.2 英寸液晶顯示，供電電源 DC24V ，帶網(wǎng)絡(luò)接口、 USB 接口、串口等 |
1 |
套 |
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• |
電機及電機驅(qū)動模塊 |
伺服電機驅(qū)動器采用東元 JSDEP-15A ，具備轉(zhuǎn)矩、速度、位置、點對點定位及混合模式切換功能， 220V 級，伺服電機采用東元 400W TSB07301C-2NT3-1 ，配有 2500ppr 編碼器；步進電機驅(qū)動器采用雷賽 M 系列，兩相，電流： 1.0-4.2 ；電壓： DC （ 18-48 ）；細(xì)分： 2-128 ；適用 57 、 86 電機，步進電機采用 57H500Q30 ，減速比 1:30 ；變頻器采用三菱 D700 系列 0.4KW 變頻器，三相 AC380V ，內(nèi)置濾波器， V/F 開環(huán)控制，調(diào)節(jié)方式 PAM 控制，交流減速電機采用廈門精研 400W 80YS25GY22 電機，并配有 80GK60H 減速機 |
1 |
套 |
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• |
電器擴展模塊 |
DC24V 紅色、綠色指示燈、蜂鳴器各 1 只，二位旋鈕開關(guān) 1 只，按鈕（不帶燈） 2 只 |
1 |
套 |
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• |
傳感器部分 |
主要由接近開關(guān)（ LE4-1K 、 GKB-M0524NA ）、紅外線光電開關(guān)（ SA005-1K ）、氣液增壓缸磁性開關(guān)、緊湊型氣缸磁性開關(guān)、固定氣缸磁性開關(guān)、筆形氣缸磁性開關(guān)等組成 |
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• |
機械設(shè)備部件 |
傳動機構(gòu) |
主要包含同步帶傳動（同步輪為 XL050BF 系列，同步帶為 XL050 系列）、鏈傳動（ 08B 單排鏈條）等典型傳動機構(gòu) |
1 |
套 |
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• |
二維送料部件（十字滑臺） |
主要由滾珠絲杠螺母副（長度分別為 508mm 、 605mm ；公稱直徑 20mm ；導(dǎo)程 5mm ；右旋）、直線導(dǎo)軌和滑塊（長度分 470mm 、寬度 15mm 、長度分 550mm 、寬度 23mm 兩種）、工作臺面（底板、中滑板、上滑座）、軸承（角接觸軸承 7202AC 、深溝球軸承 6202-2RZ ）、軸承座（為保證絲桿高度可調(diào)故軸承座中心高度為兩種）、端蓋、等高塊、墊塊、導(dǎo)軌壓緊塊、導(dǎo)軌定位塊等組成；為保證設(shè)備的穩(wěn)定性，工作臺面及軸承座全部采用精密鑄造工藝加工而成 |
1 |
套 |
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• |
自動上下料機構(gòu)（倉庫） |
主要由工件儲存箱、配重箱、真空吸盤（ PAFS-15×10 3 個）、四通、鏈輪（ 08B ）、鏈條（ 08B 單排鏈條）、同步帶輪（ XL050BF 系列）、同步帶（ XL050 系列）、軸承座、深溝球軸承（ 6004-2RZ ）、底座等組成 |
1 |
套 |
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• |
轉(zhuǎn)塔部件 |
主要由上下模盤定位銷、下模盤下料孔、（ 08B ）、鏈條（ 08B 單排鏈條）、上模盤、下模盤、傳動軸、彈性聯(lián)軸器、圓錐滾子軸承（ 32004 、 32907 、 32909 ）、支座、端蓋等組成 |
1 |
套 |
|
• |
模具 |
主要由上�？偝�、上模導(dǎo)套、下模定位塊（ 2 塊）、下模、模具校棒等組成 |
3 |
套 |
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• |
自動沖壓機構(gòu) |
主要由自動沖床床身、氣液增壓缸（ APTC-50-20-1T-F 加磁石）等組成，為保證設(shè)備的穩(wěn)定性自動沖床床身采用精密鑄造工藝加工而成 |
1 |
套 |
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• |
氣動模塊 |
主要由電控閥底板、電控閥（ 4V11006B 5 個）、氣動三聯(lián)件、手滑閥、多位置固定氣缸、緊湊型氣缸、筆形氣缸、氣液增壓缸、三通、四通、 PU 氣管、快換接頭、氣泵（ ESW-24 ）等組成 |
1 |
套 |
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• |
工具 |
電工工具套件 |
含數(shù)字式萬用表、剝線鉗、尖嘴鉗、斜口鉗、螺絲刀、鑷子、剪刀、電烙鐵、烙鐵架、焊錫絲等 |
1 |
套 |
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• |
紫銅棒 |
一頭φ 18 、一頭φ 14 和φ 30 各 1 根 |
2 |
根 |
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• |
拉馬 |
150 |
1 |
件 |
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• |
一字螺絲刀 |
10 〞通芯一字螺絲刀 |
1 |
把 |
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• |
橡皮錘、榔頭 |
圓頭鐵錘（ 1.5 磅）、鉗工錘（ 500g ）、橡皮錘各 1 把 |
1 |
套 |
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• |
扳手組件 |
9 件套內(nèi)六角扳手； 150mm 、 250mm 活動扳手各 1 把；開口 14-17 和開口 7 呆扳手 1 套；開口 17-19 棘輪梅花扳手 1 把； M14 、 M18 、 M22 圓螺母扳手 1 套 |
1 |
套 |
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• |
截鏈器 |
420 ～ 530 |
1 |
把 |
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• |
軸承裝配套筒 |
|
2 |
個 |
|
• |
銼刀 |
什錦銼、中扁銼 |
1 |
套 |
|
• |
活動手柄 |
螺紋為 M8 |
1 |
套 |
|
• |
量具 |
劃線平板 |
300mm × 300mm |
1 |
塊 |
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• |
游標(biāo)卡尺 |
測量范圍： 0 ～ 300mm ，分度值： 0.02mm |
1 |
把 |
|
• |
深度游標(biāo)卡尺 |
測量范圍： 0 ～ 200mm ，分度值： 0.02mm |
1 |
把 |
|
• |
直角尺 |
200 × 130 × 12.5mm |
3 |
把 |
|
• |
調(diào)試芯棒 |
長為 70mm ，直徑為 35mm |
2 |
把 |
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• |
杠桿式百分表 |
0 ～ 0.8mm ，分度值： 0.01mm ；含轉(zhuǎn)接頭、磁性表座 |
1 |
個 |
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• |
百分表 |
0 ～ 10mm ；含轉(zhuǎn)接頭、磁性表座 |
1 |
個 |
|
• |
千分尺 |
0 ～ 25mm |
1 |
把 |
|
• |
鋼直尺 |
500mm |
1 |
把 |
|
• |
塞尺 |
測量范圍： 0.02 ～ 1.00mm |
1 |
把 |
|
• |
操作臺 |
鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，設(shè)有兩個抽屜（帶鎖）分別用于放置工具及資料，抽屜下方分兩層隔層設(shè)計可放置零部件、配件等 |
1 |
臺 |
|
• |
圖紙懸掛架 |
圖紙懸掛架固定在操作臺上，采用框架式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊、牢固、美觀大方，既可起操作時的防護作用，又可掛置工、量具及圖紙，帶有托盤可放置小型零部件。 |
1 |
臺 |
|
• |
配件 |
零件盒、編程電纜、產(chǎn)品配套光盤（軟件、使用手冊、程序等） |
1 |
套 |
|
• |
|
北京京工科業(yè)出品 |
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|
|
• |
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|
|
• |
型材電腦桌 |
用于放置計算機，下方裝有四個帶剎車的萬向輪，尺寸： 560mm × 600mm × 1020mm |
1 |
臺 |
|
• |
計算機 |
主流品牌 |
1 |
臺 |
用戶自 備 |
六、實訓(xùn)項目
項目一、機械識圖與裝配工藝的編寫
根據(jù)部裝圖和總裝圖，讀懂機械設(shè)備的工作原理、裝配關(guān)系和技術(shù)要求等內(nèi)容，并編寫裝配工藝。
項目二、自動上下料機構(gòu)（倉庫）的裝配與調(diào)整
根據(jù)部裝圖、總裝圖及機械設(shè)備的功能要求，按照正確的裝配工藝要求，完成導(dǎo)軌、鏈傳動、同步帶傳動等的裝配與調(diào)整，并調(diào)整傳感器位置，保證與二維送料部件的配合。
項目三、二維送料部件（十字滑臺）的裝配與調(diào)整
根據(jù)部裝圖、總裝圖及機械設(shè)備的功能要求，按照正確的裝配工藝要求，完成直線導(dǎo)軌副、滾珠絲桿副、軸承、軸承座、氣動定位夾手等的裝配與調(diào)整，并完成二維送料部件（十字滑臺）的整體控制流程調(diào)試。
項目四、轉(zhuǎn)塔沖壓機構(gòu)的裝配與調(diào)整
根據(jù)部裝圖、總裝圖及機械設(shè)備的功能要求，按照正確的裝配工藝要求，完成上、下模盤的裝配與調(diào)整，并調(diào)整上、下模盤的同軸度。
項目五、模具的裝配與調(diào)整
根據(jù)部裝圖、總裝圖及機械設(shè)備的功能要求，按照正確的裝配工藝要求，完成沖壓模具上、下模同軸度的裝配與調(diào)整。
項目六、典型傳動機構(gòu)的裝配與調(diào)整
根據(jù)部裝圖、總裝圖及機械設(shè)備的功能要求，按照正確的裝配工藝要求，完成鏈傳動、帶傳動等典型傳動機構(gòu)的裝配與調(diào)整。
項目七、電氣安裝與電路連接
根據(jù)電氣圖紙和功能要求，完成機械設(shè)備電氣控制系統(tǒng)的器件安裝和電路連接。
項目八、步進電機參數(shù)調(diào)整及控制
結(jié)合步進電機使用手冊，完成步進電機步距角及電流參數(shù)設(shè)置，并編寫 PLC 控制程序。
項目九、伺服電機參數(shù)調(diào)整及控制
結(jié)合伺服電機使用手冊，完成伺服電機各主要參數(shù)設(shè)置，并編寫 PLC 程序?qū)λ欧姍C進行精密控制。
項目十、變頻器參數(shù)調(diào)整及控制
結(jié)合變頻器使用手冊，完成變頻器各主要參數(shù)設(shè)置，并編寫 PLC 程序?qū)涣麟姍C進行多段調(diào)速控制。
項目十一、 PLC 及觸摸屏的軟件設(shè)計
根據(jù)機械設(shè)備的功能要求，進行 PLC 、觸摸屏程序的編寫與調(diào)試，完成各模塊的自動控制。
項目十二、機械設(shè)備的調(diào)試、運行及試加工
調(diào)試運行機械設(shè)備，達到規(guī)定的工作要求和技術(shù)要求，并進行機械設(shè)備的試加工。
