喀什自動化設計機械手的應用案例
（1）機械手及其控制要求
如圖6-19所示是一臺工件傳送的氣動機械手的動作示意圖，其作用是將工件從Ａ點傳遞到Ｂ點。氣動機械手的升降和左右移行作分別由兩個具有雙線圈的兩位電磁閥驅動氣缸來完成，其中上升與下降對應電磁閥的線圈分別為YV1與YV2，左行、右行對應電磁閥的線圈分別為YV3與YV4。一旦電磁閥線圈通電，就一直保持現有的動作，直到相對的另一線圈通電為止。氣動機械手的夾緊、松開的動作由只有一個線圈的兩位電磁閥驅動的氣缸完成，線圈(YV5)斷電夾住工件，線圈(YV5)通電，松開工件，以防止停電時的工件跌落。機械手的工作臂都設有上、下限位和左、右限位的位置開關SQ1、SQ2和SQ3、SQ4，夾持裝置不帶限位開關，它是通過一定的延時來表示其夾持動作的完成。機械手在最上面、最左邊且除松開的電磁線圈(YV5)通電外其它線圈全部斷電的狀態為機械手的原位。
圖6-19 機械手示意圖
機械手的操作面板分布情況如圖6-20所示，機械手具有手動、單步、單周期、連續和回原位五種工作方式，用開關SA進行選擇。手動工作方式時，用各操作按鈕（SB5、SB6、SB7、SB8、SB9、SB10、SB11）來點動執行相應的各動作；單步工作方式時，每按一次起動按鈕（SB3），向前執行一步動作；單周期工作方式時，機械手在原位，按下起動按鈕SB3，自動地執行一個工作周期的動作，最后返回原位（如果在動作過程中按下停止按鈕SB4，機械手停在該工序上，再按下起動按鈕SB3，則又從該工序繼續工作，最后停在原位）；連續工作方式時，機械手在原位，按下起動按鈕（SB3），機械手就連續重復進行工作（如果按下停止按鈕SB4，機械手運行到原位后停止）；返回原位工作方式時時，按下“回原位”按鈕SB11，機械手自動回到原位狀態。

圖6-20 機械手操作面板示意圖
三菱PLC控制系統設計范例（3）PLC程序設計
1.程序的總體結構
如圖6-22所示為機械手系統的PLC梯形圖程序的總體結構，將程序分為公用程序、自動程序、手動程序和回原位程序四個部分，其中自動程序包括單步、單周期和連續工作的程序，這是因為它們的工作都是按照同樣的順序進行，所以將它們合在一起編程更加簡單。梯形圖中使用跳轉指令使得自動程序、手動程序和回原位程序不會同時執行。假設選擇“手動”方式，則X0為ON、X1為OFF，此時PLC執行完公用程序后，將跳過自動程序到P0處，由于X0常閉觸點為斷開，故執行“手動程序”，執行到P1處，由于X1常閉觸點為閉合，所以又跳過回原位程序到P2處；假設選擇分“回原位”方式，則X0為OFF、X1為ON，跳過自動程序和手動程序執行回原位程序；假設選擇“單步”或“單周期”或“連續”方式，則X0、X1均為OFF，此時執行完自動程序后，跳過手動程序和回原位程序。

圖6-22 機械手系統PLC梯形圖的總體結構
各部分程序的設計
（1）公用程序 公用程序如圖6-23所示，左限位開關X12、上限位開關X10的常開觸點和表示機械手松開的Y4的常開觸點的串聯電路接通時，輔助繼電器M0變為ON，表示機械手在原位。
公用程序用于自動程序和手動程序相互切換的處理，當系統處于手動工作方式時，必須將除初始步以外的各步對應的輔助繼電器（M11-M18）復位，同時將表示連續工作狀態的M1復位，否則當系統從自動工作方式切換到手動工作方式，然后又返回自動工作方式時，可能會出現同時有兩個活動步的異常情況，引起錯誤的動作。
當機械手處于原點狀態（M0為ON），在開始執行用戶程序（M8002為ON）、系統處于手動 狀態或回原點狀態（X0或X1為ON）時，初始步對應的M1O將被置位，為進入單步、單同期和連續工作方式作好準備。如果此時M0為OFF狀態，M1O將被復位，初始步為不活動步，系統不能在單步、單周期和連續工作方式下工作。
圖6-23 公用程序
（2）手動程序 手動程序如圖6-24所示，手動工作時用X14～X21對應的6個按鈕控制機械手的上升、下降、左行、右行、松開和夾緊。為了保證系統的安全運行，在手動程序中設置了一些必要的聯鎖，例如上升與下降之間、左行與右行之間的互鎖；上升、下降、左行、右行的限位；上限位開關X10的常開觸點與控制左、右行的 Y2和 Y3的線圈串聯，使得機械手升到最高位置才能左右移動，以防止機械手在較低位置運行時與別的物體碰撞。

圖6-24 手動程序
（3）自動程序 如圖6-25所示為機械手系統自動程序的功能表圖。使用通用指令的編程方式設計出的自動程序如圖6-26所示，也可采用其它編程方式編程，在此不再贅述。
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