16MNHVP型液压校正机机械手
16MNHVP型液压校正机机械手是第二汽车制造厂125MN热模锻压机曲轴、前梁自动锻造线上的一台设备。
1.主要技术参数
抓取锻件重量：100kg。
夹钳头水平移动最大行程（手臂运动）：2000mm。
夹钳头旋转（手腕翻转）：90°。
机械手旋转（整体旋转）：90°。
夹钳头水平移动最大线速度：约2m/s。
电动机功率与转速：N=11.2kW；n=1500r/min。
液压泵排量：35L/min。
2.结构特点
此机械手共有五个动作：
1）夹爪抓取锻件。
2）夹钳头将锻件送入压力机和从压力机取出锻件的水平移动。
3）夹钳头旋转将锻件翻转90°。
4）夹钳头升降将锻件提起和放下。
5）将锻件送到分料处和从分料处取料送往压力机的机械手整体旋转运动。
图7-3-18所示为该机械手的工作位置示意图。图7-3-19所示为该机械手的机械结构简图。
机械手工作时，臂部由水平位置下降，手部抓取锻件，抓紧后臂部上升到水平位置，然后快速进入压力机，在接近第一工位时，转换为慢速。当锻件超过第一工位一小段距离后，臂部制动，返靠定位在第一工位上方，臂部下降到臂部上定位块与模具定位，手松开锻件，然后臂部又上升到水平位置离开压力机返回到等候位置。
图7-3-18 工作位置示意图
压力机工作后，臂部下降，又以快速转慢速前进，然后返靠定位在第一工位上方，臂部再下降抓取锻件。当臂部上升到水平位置时，腕部将锻件翻转90°，臂部又向前进到极限位置（即第二工位），重复第一工位上方动作后，臂部又在第二工位抓取锻件，将锻件从压力机取出到另一条输出传送带上方，臂部下降，手松开锻件，臂部上升到水平位置，前进到初始位等候下一锻件。
在夹钳头中装有一副夹钳轴8，轴上一侧各装有一个扇形齿轮，相互啮合。轴的两端各装一个夹爪体（见图7-3-6）。根据不同锻件，将相应夹爪9固定在夹爪体中。在后夹钳轴的中部铣有齿轮，它与一个扇形齿轮相啮合，夹钳液压缸6的活塞杆与扇形齿轮的延伸部分铰接，活塞杆进退带动扇形齿轮和夹钳轴转动实现夹爪的张开与闭合（见图7-3-6）。
夹钳头1的水平移动是由液压马达3上的小齿轮与夹钳头上的齿条19传动的，夹钳头水平移动前后极限位置是由前后两个可调机械挡块定位的。在挡块中镶有塑料缓冲垫，中间位置定位是由装在夹钳头上部的挡块2定位。挡块下面的细齿与夹钳头体中部相应部分的齿嵌合，这样挡块可作前后调整。夹钳头前进时，挡块上的斜面推开棘爪4。夹钳头后退时，棘爪将挡块卡住（夹钳头上反靠定位即靠此挡块实现）。当液压缸5将棘爪抬起时，夹钳头即可退到任意位置。
夹钳头旋转90°是由一翻转液压缸7带动的，翻转液压缸的活塞杆与前夹钳轴上的摆臂铰接，当活塞杆进退时，两根夹钳轴即绕后夹钳轴线转动。
夹钳头的升降运动，是由夹钳头导向座10前端的升降液压缸13使整个夹钳头及导向座一起绕导向座支架17旋转来实现的。夹钳头升降的定位，除模具上方是由夹钳上定位块与模具定位外，其他位置是由液压定位缸来实现的，即在油箱箱体上设有一个限位缸Ⅰ，在导向座上另设有一个限位缸Ⅱ，使夹钳头获得四个不同的升降位置。
图7-3-19 16MNHVP型液压校正机机械手结构简图
1—夹钳头 2—挡块 3—夹钳头驱动液压马达 4—棘爪 5—棘爪起液压缸 6—夹钳液压缸 7—夹钳头翻转液压缸（参阅图7-3-6翻转液压缸） 8—夹钳轴 9—夹爪 10—夹钳头导向座 11—限位缸Ⅱ 12—限位缸Ⅰ 13—夹钳头升降液压缸 14—锁紧液压缸 15—油箱 16—扇形齿轮 17—支架 18—定位块 19—齿条
在箱体的支承轴头上固定一扇形齿轮16，箱体上还装有一液压马达，当液压马达旋转时，其上的小齿轮即沿固定扇形齿轮滚动，因而使整个机械手旋转。为了准确定位，设有一个锁紧液压缸14将机械手定位在工作位置。
3.液压系统
该机械手的液压系统见图7-3-20，它由一台流量为35L/min的高压液压泵向系统供油。换向阀1由系统的油压来控制，而油压分别由压力继电器4和5的调定值来确定。12DT断电和通电，决定油泵向系统供油或液压泵卸荷。
在机械手手臂纵向运动的回路中，液压马达用两个三位四通电液换向阀12和11控制其回油的流量。可得到三种不同的行程速度。回油通过节流阀（可调）7和调速阀9（4DT通电）时为快速；通过节流阀7和调速阀8（5DT通电）时为中速；仅通过节流阀7时则为慢速。通过换向阀13和减压阀10的配合使用，可使液压马达以高压或低压运转，即当3DT通电时切断减压阀遥控口，回油减压阀不起减压作用，液压马达以高压运转。当3DT断电时减压阀的遥控口接通油箱，液压马达的油压降为低压运转。溢流阀14和四个单向阀的组合是为了手臂在纵向运动过程中电流突然中断而起到对液压马达的安全保护作用。
手臂在纵向行程到中间位置时的定位采用返靠定位方式，即纵向行程略超过予定位置时，1DT断电；2DT通电，手臂反向紧靠到棘爪上，从而得到精确定位。手臂后退时必须先使11DT通电，棘爪抬起，手臂才能后退。
在机械手其他动作的液压回路中，均设有可调节流阀或调速阀，使运动速度均可调节。在夹钳夹紧油路中，压力继电器17闭合时，表示油压已达到夹紧压力。而蓄能器16用来稳定夹紧液压缸内的油压。在限位液压缸Ⅰ、Ⅱ的油路中，压力继电器18、19的触点在定位块顶出后油压升高时闭合，表示定位块已经顶出而定位。
该机械手的动作较多，节拍时间短，定位精度高，而且对运动要求平稳，冲击也要小，因此在液压系统中均采用调节流量阀来控制速度。对行程较大的纵向运动也采用高压快速启动，然后制动再转慢速反靠定位来减小冲击力，并保证了定位精度。这对于设计模锻机械手的液压系统有一定的参考价值。
北京机电研究所已研制成功这种机械手。
图7-3-20 校正压力机机械手液压系统
1、13—二位四通换向阀 2、3、14—溢流阀 4、5、17、18、19—压力继电器 6、15、16—蓄能器 7—节流阀 8、9—调速阀 1O—减压阀 11、12—三位四通电液换向阀