通用机电实训平台
一、设备概述
“通用机电实训平台”依据加工制造类中等职业学校相关专业教学标准，紧密结合行业和企业需求，操作技能对接国家职业标准，贴合企业实际岗位能力要求；平台把机械装配和电气控制系统有效融合，满足中等职业学校加工制造类相关专业所规定的教学内容中涉及到现代机械制造技术、机械制图、机械基础、机械设计基础、电工电子技术、自动检测技术、 PLC 与变频器应用技术、机电设备控制技术、自动控制系统技术、设备电气控制与维修技术、传感器技术、低压电气控制技术、机电设备运行与控制技术等方面的知识和技能要求；通过训练可提高学生在机械制造企业及相关行业一线工艺装配与实施、机电设备的安装与调试、机械加工质量分析与控制、自动控制系统和生产过程领域的技术和管理工作，生产企业计算机控制系统及设备的运行、通用机电设备维护与管理工作，机电设备的技术销售与制造等岗位的就业能力。为“中国制造 2025” 培养高技能人才。为加快学员对设备的熟悉，随设备附带：钳工实训室虚拟仿真，设备教学视频资料及大赛资料包。
1. 输入电源：三相五线 ～ 380V±10% 50Hz ；
2. 工作环境：温度 -10℃ ～ +40℃ 、相对湿度 85% （ 25℃ ）、海拔 4000m ；
3. 装置容量： 2.0kVA ；
4. 外形尺寸 : 659mm*555mm*239mm （工作台外形）； 411*233*620mm （机构尺寸）
5. 安全保护：具有电流型漏电保护，电源断相及相序保护，安全符合国家标准。
二、设备功能
实训装置主要功能是根据要求完成对被加工物料的自动上下料及多模具精确冷冲压过程；首先通过电气控制柜中的触摸屏、 PLC 、传感器等控制两伺服电机的旋转来控制二维送料部件（十字滑台）运动，二维送料部件（十字滑台）与自动上下料机构（仓库）配合实现被加工物料（铝板）的自动上料、自动送料、自动定位和自动下料功能；其次根据加工要求通过步进电机的转动完成转塔部件中多形状冲压模具的更换动作，并通过气动定位系统对转塔进行精确定位；最后利用冲压系统以及冷冲压模具的联合动作对物料进行精密冲压。
三、设备的组成
本实训装置主要由实训台、电气控制柜（包括电源控制模块、可编程控制器模块、变频器模块、触摸屏模块、步进电机驱动模块、伺服电机驱动模块、电气扩展模块等）、动力源（包括交流减速电机、步进电机、交流伺服电机等）、机械传动机构、二维送料部件（十字滑台）、自动上下料机构（仓库）、转塔部件、模具、自动冲压机构、操作台、装配及检测工具、视频教学软件、 3D 仿真教学软件、型材电脑桌等组成。
1 、电源控制模块 : 提供竞赛所需交流 220V 电源和直流 24V 电源
2 、可编程控制器模块 : 西门子 SMART （可与采购人目前使用的西门子产品配套使用） CPU ST60 DC/DC/DC 。
3 、 主机 ：三菱 FX3U-48MT 主机， 24 点输入 /24 晶体管输出，外加数字量扩展模块 FX2N16EX ， 16 输入 。
触摸屏模块 :10.2 英寸液晶显示，供电电源 24VDC ，带网络接口、 USB 接口、串口
电机驱动模块 : 步进电机驱动器 M542 、伺服电机驱动器、三菱 FR-E740-0.75k 变频器
电器扩展模块 : 指示灯 2 只、蜂鸣器 1 只，二位旋钮开关 1 只，复合按钮 2 只 传感器部分 : 由接近开关、红外线光电开关、磁性开关等。
4 、二维送料部件（十字滑台） : 工作台外形尺寸： 659×555×239mm X 轴行程： 0-230mm Y 轴行程： 0-427mm 气动夹具行程： 3mm 夹具夹口高度调整范围： 125-137mm 驱动方式： X 轴、 Y 轴均为伺服电机驱动 传动方式： X 轴、 Y 轴均为同步带传动 滚珠丝杠螺母副：公称直径 20mm ；导程 5mm ；右旋。
5 、直线导轨副：一种长度分 470mm 、宽度 15mm ；一种长度分 550mm 、宽度 23mm 工作台面及轴承座全部采用精密铸造工艺加工而成 。
6 、上下料机构（仓库） : 机构外形尺寸： 415×283×450mm 储存箱移动行程： 0-165mm 提取方法：真空吸盘提取 最大放板数量： 30 块 驱动方式：变频器控制交流减速电机驱动 传动方式：同步带和链传动 转塔部件 部件外形尺寸： 250×250×290mm 转塔数量： 2 个 上、下模盘距离： 10mm 工位数： 4 个 驱动方式：步进电机驱动 传动方式：链传动 上、下模盘定位方式：气缸定位 模具 : 上模行程： 0-20mm 上模高度： 105mm 下模高度： 20.5mm 模具数量： 3 副 最大加工板厚： 5mm 模具形状：圆形、腰形、方形。
7 、冲压机构：机构外形尺寸： 411×233×620mm 冲压力度： 0-1T 驱动方式：气液增压驱动 冲头高度调整范围： 5-7mm 自动冲床床身采用精密铸造工艺加工而成
气动模块 : 由电控阀、三联件、手滑阀、多位置气缸、紧凑型气缸、笔形气缸、快换接头等元件组成
8 、计算机操作系统： Windows 7 PLC 编程软件： STEP 7-MicroWIN SMART V2.0PLC 编程软件： GX works2 Version1.77FMCGS 触摸屏工程制作软件：嵌入版 7.7.1.1_V1.4O ffice 办公软件： Office 2007 （ Word/Excel ） PDF 阅读软件： Adobe Reader XI_11.0 工量具，附件配套齐全
四、设备特点
1. 依据相关国家职业标准、行业标准和岗位要求设置各种实际工作任务，以职业实践活动为主线，通过“做中学”，提高学生的动手技能和就业能力。
2. 模块化设计，由多种机械部件组成，既可将各部件座位独立的模块进行训练，也可将各部件组成综合的机械系统进行训练。
3. 综合性强：培养学生的机械识图、常用工具和量具的选择及使用、机械零部件和机构工艺与调整、装配质量检验等综合能力。
4. 涉及各种机械设备装配中的一些比较典型的技能点和知识点。如：轴承的装配与调整（深沟球轴承、角接触轴承）、直线导轨的装配与调整、相关平行度及垂直度的检测等。
5. 安全性：充分考虑文明生产及人身安全防护措施
五、设备配置清单
序号 |
名称 |
规格 |
数量 |
单位 |
备注 |
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1 |
实训台 |
铁质双层亚光密纹喷塑结构， 40mm 厚铸件平板台面，桌子下方设有储存柜，柜子上方设有 2 个抽屉 |
1 |
台 |
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2 |
电气控制柜 |
电源控制模块 |
由三相电源总开关（带漏电和短路保护）、三相熔断器、交流接触器、中间继电器、开关电源、钥匙开关、急停按钮、停止启动按钮（红、绿）、系统控制旋钮开关及指示灯等组成，可提供系统电源（交流 380V ，交流 220V, 直流 24V ），可扩展电源（交流 220V 一组，直流 24V 三组） |
1 |
套 |
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3 |
可编程控制器模块 |
西门子 SMART CPU ST60 DC/DC/DC 主机，模块本体集成一个以太网接口和一个 RS485 接口 ,36 路数字量输入， 24 路数字量输出 |
1 |
套 |
二选 1 |
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4 |
采用三菱第三代 3U 系列主机， FX3U-48MT ， 24 点输入 /24 晶体管输出，外加数字量扩展模块 FX2N16EX ， 16 路输入 |
1 |
套 |
|||
5 |
触摸屏模块 |
北京昆仑通态触摸屏， 10.2 英寸液晶显示，供电电源 DC24V ，带网络接口、 USB 接口、串口等 |
1 |
套 |
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6 |
电机及电机驱动模块 |
伺服电机驱动器采用东元 JSDEP-15A ，具备转矩、速度、位置、点对点定位及混合模式切换功能， 220V 级，伺服电机采用东元 400W TSB07301C-2NT3-1 ，配有 2500ppr 编码器；步进电机驱动器采用雷赛 M 系列，两相，电流： 1.0-4.2 ；电压： DC （ 18-48 ）；细分： 2-128 ；适用 57 、 86 电机，步进电机采用 57H500Q30 ，减速比 1:30 ；变频器采用三菱 D700 系列 0.4KW 变频器，三相 AC380V ，内置滤波器， V/F 开环控制，调节方式 PAM 控制，交流减速电机采用厦门精研 400W 80YS25GY22 电机，并配有 80GK60H 减速机 |
1 |
套 |
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|
7 |
电器扩展模块 |
DC24V 红色、绿色指示灯、蜂鸣器各 1 只，二位旋钮开关 1 只，按钮（不带灯） 2 只 |
1 |
套 |
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|
8 |
传感器部分 |
主要由接近开关（ LE4-1K 、 GKB-M0524NA ）、红外线光电开关（ SA005-1K ）、气液增压缸磁性开关、紧凑型气缸磁性开关、固定气缸磁性开关、笔形气缸磁性开关等组成 |
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9 |
机械设备部件 |
传动机构 |
主要包含同步带传动（同步轮为 XL050BF 系列，同步带为 XL050 系列）、链传动（ 08B 单排链条）等典型传动机构 |
1 |
套 |
|
10 |
二维送料部件（十字滑台） |
主要由滚珠丝杠螺母副（长度分别为 508mm 、 605mm ；公称直径 20mm ；导程 5mm ；右旋）、直线导轨和滑块（长度分 470mm 、宽度 15mm 、长度分 550mm 、宽度 23mm 两种）、工作台面（底板、中滑板、上滑座）、轴承（角接触轴承 7202AC 、深沟球轴承 6202-2RZ ）、轴承座（为保证丝杆高度可调故轴承座中心高度为两种）、端盖、等高块、垫块、导轨压紧块、导轨定位块等组成；为保证设备的稳定性，工作台面及轴承座全部采用精密铸造工艺加工而成 |
1 |
套 |
|
|
11 |
自动上下料机构（仓库） |
主要由工件储存箱、配重箱、真空吸盘（ PAFS-15×10 3 个）、四通、链轮（ 08B ）、链条（ 08B 单排链条）、同步带轮（ XL050BF 系列）、同步带（ XL050 系列）、轴承座、深沟球轴承（ 6004-2RZ ）、底座等组成 |
1 |
套 |
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12 |
转塔部件 |
主要由上下模盘定位销、下模盘下料孔、（ 08B ）、链条（ 08B 单排链条）、上模盘、下模盘、传动轴、弹性联轴器、圆锥滚子轴承（ 32004 、 32907 、 32909 ）、支座、端盖等组成 |
1 |
套 |
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13 |
模具 |
主要由上模总成、上模导套、下模定位块（ 2 块）、下模、模具校棒等组成 |
3 |
套 |
|
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14 |
自动冲压机构 |
主要由冲床床身、齿轮、 端盖、曲轴、轴瓦、支架、电机座、轴承、卸荷式带轮装置等组成 |
1 |
套 |
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15 |
气动模块 |
主要由自动冲床床身、气液增压缸（ APTC-50-20-1T-F 加磁石）等组成，为保证设备的稳定性自动冲床床身采用精密铸造工艺加工而成 |
1 |
套 |
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16 |
工具 |
电工工具套件 |
含数字式万用表、剥线钳、尖嘴钳、斜口钳、螺丝刀、镊子、剪刀、电烙铁、烙铁架、焊锡丝等 |
1 |
套 |
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17 |
紫铜棒 |
一头 φ18 、一头 φ14 和 φ30 各 1 根 |
2 |
根 |
|
|
18 |
拉马 |
150 |
1 |
件 |
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19 |
一字螺丝刀 |
10 〞通芯一字螺丝刀 |
1 |
把 |
|
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20 |
橡皮锤、榔头 |
圆头铁锤（ 1.5 磅）、钳工锤（ 500g ）、橡皮锤各 1 把 |
1 |
套 |
|
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21 |
扳手组件 |
9 件套内六角扳手； 150mm 、 250mm 活动扳手各 1 把；开口 14-17 和开口 7 呆扳手 1 套；开口 17-19 棘轮梅花扳手 1 把； M14 、 M18 、 M22 圆螺母扳手 1 套 |
1 |
套 |
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22 |
截链器 |
420 ～ 530 |
1 |
把 |
|
|
23 |
轴承装配套筒 |
|
2 |
个 |
|
|
24 |
锉刀 |
什锦锉、中扁锉 |
1 |
套 |
|
|
25 |
活动手柄 |
螺纹为 M8 |
1 |
套 |
|
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26 |
量具 |
划线平板 |
300mm×300mm |
1 |
块 |
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27 |
游标卡尺 |
测量范围： 0 ～ 300mm ，分度值： 0.02mm |
1 |
把 |
|
|
28 |
深度游标卡尺 |
测量范围： 0 ～ 200mm ，分度值： 0.02mm |
1 |
把 |
|
|
29 |
直角尺 |
200×130×12.5mm |
3 |
把 |
|
|
30 |
调试芯棒 |
长为 70mm ，直径为 35mm |
2 |
把 |
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31 |
杠杆式百分表 |
0 ～ 0.8mm ，分度值： 0.01mm ；含转接头、磁性表座 |
1 |
个 |
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32 |
百分表 |
0 ～ 10mm ；含转接头、磁性表座 |
1 |
个 |
|
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33 |
千分尺 |
0 ～ 25mm |
1 |
把 |
|
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34 |
钢直尺 |
500mm |
1 |
把 |
|
|
35 |
塞尺 |
测量范围： 0.02 ～ 1.00mm |
1 |
把 |
|
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36 |
操作台 |
铁质双层亚光密纹喷塑结构，设有两个抽屉（带锁）分别用于放置工具及资料，抽屉下方分两层隔层设计可放置零部件、配件等 |
1 |
台 |
|
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37 |
图纸悬挂架 |
图纸悬挂架固定在操作台上，采用框架式结构，结构紧凑、牢固、美观大方，既可起操作时的防护作用，又可挂置工、量具及图纸，带有托盘可放置小型零部件。 |
1 |
台 |
|
|
38 |
配件 |
零件盒、编程电缆、产品配套光盘（软件、使用手册、程序等） |
1 |
套 |
|
|
39 |
型材电脑桌 |
用于放置计算机，下方装有四个带刹车的万向轮，尺寸： 560mm*450mm*850mm |
1 |
台 |
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可完成实训项目
项目一、机械识图与装配工艺的编写
根据部件装配图及总装配图，读懂机械设备的工作原理、装配关系和技术要求等内容，并编写装配工艺。
项目二、二维工作台部件的装配与调整
根据装配图纸及装配工艺要求，进行直线导轨、滚珠丝杆、轴承、支座等的装配与调整。
项目三、转塔部件的装配与调整
根据装配图纸及装配工艺要求，进行轴、轴承、链轮、上下模盘、上下模盘定位机构的装配与调整。
项目四、模具的装配与调整
根据装配图纸及装配工艺要求，进行上模、导套、下模、下模固定块的装配并进行上下模具同心的调整。
项目五、冲床机构的装配与调整
根据装配图纸及装配工艺要求，进行轴、曲轴、轴承、齿轮、带轮等机构的装配与调整。
项目六、电气控制线路设计与安装
完成系统中相关电气线路的设计与连接工作。
项目七、编程与调试
对安装后的机械设备系统进行编程、调试、运行与检测，达到预定功能。
项目八、机械设备的调试与整机运行
完成机械设备机械部分的调整与检测，调整电气控制单元，达到预定功能
。 。
