JGHK-A1 型機電設備安裝與維修綜合實訓平臺

一、產品概述

本實訓平臺安的依據加工制造類中等職業學校相關專業教學標準，緊密結合行業和企業需求，操作技能對接國家職業標準，貼合企業實際崗位能力要求；平臺把機械裝配和電氣控制系統有效融合，滿足中等職業學校加工制造類相關專業所規定的教學內容中涉及到現代機械制造技術、機械制圖、機械基礎、機械設計基礎、電工電子技術、自動檢測技術、 PLC 與變頻器應用技術、機電設備控制技術、自動控制系統技術、設備電氣控制與維修技術、傳感器技術、低壓電氣控制技術、機電設備運行與控制技術等方面的知識和技能要求；通過訓練可提高學生在機械制造企業及相關行業一線工藝裝配與實施、機電設備的安裝與調試、機械加工質量分析與控制、自動控制系統和生產過程領域的技術和管理工作，生產企業計算機控制系統及設備的運行、通用機電設備維護與管理工作，機電設備的技術銷售與制造等崗位的就業能力。

二、產品特點

•  仿真度高 貼近企業、行業生產，裝置可模擬真實數控沖床加工零件；實訓過程依據工業現場典型工作場景設置，將實訓過程與工作過程對接，將理論知識融合到實際操作中去，貼近工業現場實際操作。

•  實操性強 依據加工制造類中等職業學校專業教學標準中的課程設置要求，結合相關國家職業標準和行業標準要求設置各種實際工作任務，以職業實踐活動為主線，真正提高學生的動手技能和就業能力。

•  模塊化設計 設備將機械裝配和電氣控制系統有效融合，由多種機電部件組成，可完成機電設備安裝與維護、電氣設計與線路連接、 PLC 和觸摸屏程序編寫、機電聯調、裝配精度檢測等典型工作任務，滿足實訓教學、工程培訓及職業競賽的需要，方便設備的升級和擴展。

三、技術性能

•  輸入電源：三相四線（或三相五線） ～ 380V ± 10% 50Hz

•  工作環境：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，安全符合國家標準。

四、系統組成與功能

本裝置主要功能是根據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（倉庫）配合實現被加工物料（鋁板）的自動上料、自動送料、自動定位和自動下料功能；其次根據加工要求通過步進電機的轉動完成轉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對轉塔進行精確定位；最后利用沖壓系統以及冷沖壓模具的聯合動作對物料進行精密沖壓。

本實訓裝置主要由實訓臺、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、步進電機驅動模塊、伺服電機驅動模塊、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、二維送料部件（十字滑臺）、自動上下料機構（倉庫）、轉塔部件、模具、自動沖壓機構、操作臺、裝配及檢測工具、視頻教學軟件、 3D 仿真教學軟件、型材電腦桌等組成。

1. 實訓臺：采用鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，包括控制區域和機械裝調區域兩部分。控制區域主要由控制面板、電源轉換接口、控制按鈕等組成；機械裝調區域采用鑄件操作臺面，學生可在上面安裝和調整各種機械機構。

2. 電氣控制柜：采用鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，結構堅固。前門采用透明設計，可觀察到內部元件。結構共分為三層，最上層為電網電壓指示、各部件二位旋鈕開關及運行指示；第二層為昆侖同態觸摸屏單元以及電源輸出單元；最下層為網孔實訓區域，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、執行部件接線端子等。

3. 機械傳動機構：由多種機械傳動機構組成，可完成鏈傳動、帶傳動、絲桿傳動等機械典型傳動機構的裝配工藝及精度檢測實訓。

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、直線導軌副、氣動夾手等的裝配工藝及精度檢測實訓。

5. 自動上下料機構（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（倉庫）的裝配工藝及精度檢測實訓。

6. 轉塔部件：帶動模具旋轉，實現模具更換，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。

7. 模具：采用真實數控模具，實現對工件的沖壓，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：通過氣液增壓缸動作完成對模具的沖壓過程。

9. 操作臺：鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，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 ，采用框架式結構，結構緊湊、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，掌握工量具操作規范。

五、基本配置

序號	名稱		規格	數量	單位	備注
•	實訓臺		鐵質雙層亞光密紋噴塑結構， 40mm 厚鑄件平板臺面，桌子下方設有儲存柜，柜子上方設有 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（帶漏電和短路保護）、三相熔斷器、交流接觸器、中間繼電器、開關電源、鑰匙開關、急停按鈕、停止啟動按鈕（紅、綠）、系統控制旋鈕開關及指示燈等組成，可提供系統電源（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
•		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接口和一個 RS485 接口 ,36 路數字量輸入， 24 路數字量輸出	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，外加數字量擴展模塊 FX2N16EX ， 16 路輸入	1	套
•		觸摸屏模塊	北京昆侖通態觸摸屏， 10.2 英寸液晶顯示，供電電源 DC24V ，帶網絡接口、 USB 接口、串口等	1	套
•		電機及電機驅動模塊	伺服電機驅動器采用東元 JSDEP-15A ，具備轉矩、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；步進電機驅動器采用雷賽 M 系列，兩相，電流： 1.0-4.2 ；電壓： DC （ 18-48 ）；細分： 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 ，內置濾波器， V/F 開環控制，調節方式 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
•		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 1 只，按鈕（不帶燈） 2 只	1	套
•		傳感器部分	主要由接近開關（ LE4-1K 、 GKB-M0524NA ）、紅外線光電開關（ SA005-1K ）、氣液增壓缸磁性開關、緊湊型氣缸磁性開關、固定氣缸磁性開關、筆形氣缸磁性開關等組成
•	機械設備部件	傳動機構	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	1	套
•		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 ；導程 5mm ；右旋）、直線導軌和滑塊（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故軸承座中心高度為兩種）、端蓋、等高塊、墊塊、導軌壓緊塊、導軌定位塊等組成；為保證設備的穩定性，工作臺面及軸承座全部采用精密鑄造工藝加工而成	1	套
•		自動上下料機構（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
•		轉塔部件	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	主要由上模總成、上模導套、下模定位塊（ 2 塊）、下模、模具校棒等組成	3	套
•		自動沖壓機構	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，為保證設備的穩定性自動沖床床身采用精密鑄造工藝加工而成	1	套
•		氣動模塊	主要由電控閥底板、電控閥（ 4V11006B 5 個）、氣動三聯件、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
•	工具	電工工具套件	含數字式萬用表、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
•		紫銅棒	一頭φ 18 、一頭φ 14 和φ 30 各 1 根	2	根
•		拉馬	150	1	件
•		一字螺絲刀	10 〞通芯一字螺絲刀	1	把
•		橡皮錘、榔頭	圓頭鐵錘（ 1.5 磅）、鉗工錘（ 500g ）、橡皮錘各 1 把	1	套
•		扳手組件	9 件套內六角扳手； 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
•		截鏈器	420 ～ 530	1	把
•		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
•		游標卡尺	測量范圍： 0 ～ 300mm ，分度值： 0.02mm	1	把
•		深度游標卡尺	測量范圍： 0 ～ 200mm ，分度值： 0.02mm	1	把
•		直角尺	200 × 130 × 12.5mm	3	把
•		調試芯棒	長為 70mm ，直徑為 35mm	2	把
•		杠桿式百分表	0 ～ 0.8mm ，分度值： 0.01mm ；含轉接頭、磁性表座	1	個
•		百分表	0 ～ 10mm ；含轉接頭、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		鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，設有兩個抽屜（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，采用框架式結構，結構緊湊、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、產品配套光盤（軟件、使用手冊、程序等）	1	套
•			北京京工科業出品
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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、實訓項目

項目一、機械識圖與裝配工藝的編寫

根據部裝圖和總裝圖，讀懂機械設備的工作原理、裝配關系和技術要求等內容，并編寫裝配工藝。

項目二、自動上下料機構（倉庫）的裝配與調整

根據部裝圖、總裝圖及機械設備的功能要求，按照正確的裝配工藝要求，完成導軌、鏈傳動、同步帶傳動等的裝配與調整，并調整傳感器位置，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）的裝配與調整

根據部裝圖、總裝圖及機械設備的功能要求，按照正確的裝配工藝要求，完成直線導軌副、滾珠絲桿副、軸承、軸承座、氣動定位夾手等的裝配與調整，并完成二維送料部件（十字滑臺）的整體控制流程調試。

項目四、轉塔沖壓機構的裝配與調整

根據部裝圖、總裝圖及機械設備的功能要求，按照正確的裝配工藝要求，完成上、下模盤的裝配與調整，并調整上、下模盤的同軸度。

項目五、模具的裝配與調整

根據部裝圖、總裝圖及機械設備的功能要求，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整。

項目六、典型傳動機構的裝配與調整

根據部裝圖、總裝圖及機械設備的功能要求，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的裝配與調整。

項目七、電氣安裝與電路連接

根據電氣圖紙和功能要求，完成機械設備電氣控制系統的器件安裝和電路連接。

項目八、步進電機參數調整及控制

結合步進電機使用手冊，完成步進電機步距角及電流參數設置，并編寫 PLC 控制程序。

項目九、伺服電機參數調整及控制

結合伺服電機使用手冊，完成伺服電機各主要參數設置，并編寫 PLC 程序對伺服電機進行精密控制。

項目十、變頻器參數調整及控制

結合變頻器使用手冊，完成變頻器各主要參數設置，并編寫 PLC 程序對交流電機進行多段調速控制。

項目十一、 PLC 及觸摸屏的軟件設計

根據機械設備的功能要求，進行 PLC 、觸摸屏程序的編寫與調試，完成各模塊的自動控制。

項目十二、機械設備的調試、運行及試加工

調試運行機械設備，達到規定的工作要求和技術要求，并進行機械設備的試加工。