X20
输出端子 名称
机械手下降 夹紧/松开 机械手上升 机械手右移 机械手左移 原点指示灯
代号
YV3 YV5 YV4 YV1 YV2 L1
端子编号
Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5
2.PLC外部接线图
根据对机械手的输 入输出信号的分析以及 所选的外部输入设备的 类型及PLC的机型，设 计机械手PLC控制外部 接线如图 8-63所示 。
（2）“无工件”检测信号采用光电开关作检测元件， 需要1个输入端子；
（3）“工作方式”选择开关有手动、单步、单周期、 和连续4种工作方式，需要4个输入端子；
三、确定输入输出点数并选择PLC
1.输入信号
输入信号是将机械手的工作状态和操作的信息提供给 PLC。PLC的输入信号共有17个输入信号点，需占用17个输 入端子。具体分配如下：
3.控制要求
（3）单周期工作方式
按下启动按钮，从原点开始，机械手按工序自动 完成一个周期的动作，返回原点后停止 。
（4）连续工作方式
按下启动按钮，机械手从原点开始按工序自动反 复连续循环工作，直到按下停止按钮，机械手自动停 机。或者将工作方式选择开关转换到“单周期”工作 方式，此时机械手在完成最后一个周期的工作后，返 回原点自动停机 。
图8-63 机械手PLC控制外部接线图
五、控制程序设计
1.总体设计
（1）设计思想
该机械手控制程序较复杂，运用模块化设 计思想，采用“化整为零”的方法，将机械手控 制程序分为:公共程序、手动程序和自动程序， 分别编出这些程序段后，在“积零为整”，用条 件跳转指令进行选择，用这种设计思想设计的控 制程序运行效率高，可读性好。
暂时等待。为此设置了一只光电开光，以检测“无工件”信号 。
3.控制要求
（1）手动工作方式
利用按钮对机械手每一动作单独进行控制。例如， 按“下降”按钮，机械手下降，按“上升”按钮，机 械手上升。用手动操作可以使机械手置于原位，还便 于维修时机械手的调整；
（2）单步工作方式
从原点开始，按照自动工作循环的步序，每按一 下起动按钮，机械手完成一步的动作后自动停止。
（1）当电磁阀YV1通电时，机械手悬臂右移； （2）当电磁阀YV1失电时，悬臂停止右移； （3）当电磁阀YV2通电时，机械手悬臂左移； （4）当电磁阀YV2失电时，悬臂停止左移；
2.机械手垂直部分运动控制
当电磁阀YV3通电时，机械手下降； 当电磁阀YV3失电时，机械手停止下降； 当电磁阀YV4通电时，机械手上升； 当电磁阀YV4失电时，机械手停止上升；
根据以上控制要求，操作台面板布置示意图如图8-61
图8-61 机械手操作台面板布置示意图
二、机械手气动驱动原理
机械手的气动驱动系统是驱动执行机构运动的传送装置，主 要实现机械手垂直、水平和手爪的夹紧动作。气动系统工作原理 如图8-62所示：
图8-62 气动系统工作原理图
1.机械手水平部分运动控制
3.PLC的选择
如果功能上再无其他特殊要求， 则有多种型号的PLC可选用，此处选 用FX2N-48MR。FX2N-48MR共有输入24 点，输出24点，继电器输出。
四、I/O地址分配及PLC外部接线图
1. I/O地址分配表
输入端子 名称
启动按钮 下降限位 上升限位 右移限位 左移限位 无工件检测 停止按钮
（4）手动操作时，需要有下降、上升、右移、左 移、夹紧、放松6个按钮，也需要6个输入 端子；
（5）自动工作时，尚需起动按钮、停止按钮，也 需占2个输入端子。以上共需17个输入信号 点。
2.输出信号
PLC的输出信号用来控制机械手的下 降、上升、右移、左移和夹紧5个电磁阀 线圈，需要5个输出点；
机械手从原点开始工作，需要有1 个原点指示灯，也要占用1个输出点。所 以，至少需要6个输出信号点。
（2）主控程序
系统运行时首先执行公共 程序，然后当选择手动工作方 式（手动，单步）时X007或者 X010接通并跳至手动程序执行； 当选择自动工作方式(单周期， 连续时)时X007，X010断开， 而X011或X010断开，而X011或 X012接通则跳至自动程序执行。
工作方式选择转换开关 采取机械互锁，因而此程序 中手动程序中和自动程序可 采用互锁，也可以不互锁。 机械手的主控制程序如图864所示：
1 将依次完成下降—夹紧—上升—右移—再下降—放松— 再上升—左移八个动作。
机械手的下降、上升、右移、左移等动作的转换，是由相
2
应的限位开关来控制的，而夹紧、放松动作的转换是由时
间来控制的 。
3
为保证安全，机械手右移到位后，必须在右工作台上无工件时才 能下降，若上一次搬到右工作台上工件尚未移走，机械手应自动
3.气爪控制
(1)当电磁阀YV5通电时，气爪夹紧； (2)当电磁阀YV5失电时，气爪松开；
三、确定输入输出点数并选择PLC
1.输入信号
输入信号是将机械手的工作状态和操作的信息提供给 PLC。PLC的输入信号共有17个输入信号点，需占用17个输 入端子。具体分配如下：
（1）位置检测信号有下限、上限、右限、左限共4个行 程开关，需要4个输入端子；
代号
SB1 ST1 ST2 ST3 ST4 SQ SB2
端子编号
X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6
手动模式
S11
X7
单步模式
S12
X10
单周期模式
S13
X11
连续操作模式 S14
X12
下降按钮
SB3
X13
上升按钮
SB4
X14
右移按钮
SB5
X15左移按钮ຫໍສະໝຸດ SB6X16夹紧按钮
SB7
X17
松开按钮
SB8
一、机械手的工作过程与控制要求
1.机械手概况
搬运机械手将工件从左工作台搬往右工作台，机 械手的结构和各部分动作的示意图如图8-59所示：
图8-59 机械手工作过程示意图
1
机械手所有的动作均由气压驱动。
它的上升与下降、左移与右移等动作均由二位五通双控电
2
磁换向阀控制，即当下降电磁阀通电时，机械手下降；下降电 磁阀断电时，机械手停止下降；只有当上升电磁阀通电时，机
械手才上升。
机械手的夹紧和放松用一个二位五通单控电磁换
3 向阀来控制，线圈通电时夹紧，线圈断电时放松 。
2.机械手的工作过程
机械手的动作顺序和检测元件、执行元件的布置示意图如 图8-60所示：
图8-60 机械手动作顺序和检测元件、执行元件布置示意图
机械手的初始位置停在原点，按下起动按钮后，机械手