机械手的设计毕业设计论文
机械手设计的毕业论文
机械手设计的毕业论文机械手设计的毕业论文在现代工业领域，机械手作为一种重要的自动化设备，被广泛应用于生产线上的各个环节。
机械手的设计与优化是一个复杂而又关键的任务，需要考虑到多个因素，如精度、速度、负载能力等。
本篇论文将探讨机械手设计的一些关键问题，并提出一种新的设计方案。
首先，机械手的结构设计是决定其性能的关键因素之一。
常见的机械手结构包括串联结构、并联结构和混合结构。
串联结构由多个连杆组成，具有较高的精度和刚度，适用于需要高精度操作的场景。
并联结构由多个平行连杆和执行器组成，具有较高的负载能力和速度，适用于需要承载重物和快速操作的场景。
混合结构则结合了串联结构和并联结构的优点，可以根据具体需求进行灵活配置。
本论文将采用混合结构设计机械手，以兼顾精度和负载能力。
其次，机械手的运动学分析是设计过程中的重要一环。
通过对机械手的运动学分析，可以确定各个关节的运动范围和姿态，为后续的轨迹规划和控制提供依据。
机械手的运动学分析可以通过解析方法和数值方法两种途径进行。
解析方法适用于简单的机械手结构，通过代数方程求解关节角度和末端位置。
数值方法适用于复杂的机械手结构，通过迭代计算关节角度和末端位置。
本论文将采用数值方法进行机械手的运动学分析，以适应复杂的设计需求。
然后，机械手的轨迹规划是实现预定任务的关键一步。
轨迹规划旨在确定机械手末端执行器的运动轨迹，使得其能够在给定的时间内到达指定位置，并保持所需的速度和加速度。
常见的轨迹规划算法包括插值方法和优化方法。
插值方法通过在给定的关键点之间进行插值，生成平滑的轨迹。
优化方法通过优化目标函数，如最小化时间、最小化能量消耗等，生成最优的轨迹。
本论文将采用插值方法进行机械手的轨迹规划，以保证运动的平滑性和连续性。
最后，机械手的控制系统是实现精确控制的核心。
机械手的控制系统包括传感器、执行器和控制器等组成部分。
传感器用于获取机械手和工件的状态信息，执行器用于执行控制指令，控制器用于计算控制指令并发送给执行器。
机械手完整毕业设计论文
机械手完整毕业设计论文毕业论文（设计）（范文）课题名称 ______________________ 学生姓名______________ 学号_______________ 系部 _________________ 专业年级 _________________________指导教师 ___________________________20XX年XX 月在当今大规模制造业中，企业为提高生产效率，保障产品质量，普遍重视生产过程的自动化程度，工业机器人作为自动化生产线上的重要成员，逐渐被企业所认同并采用。
工业机器人的技术水平和应用程度在一定程度上反映了一个国家工业自动化的水平，H前，工业机器人主要承担着焊接、喷涂、搬运以及堆垛等重复性并且劳动强度极大的丄作，工作方式一般釆取示教再现的方式。
本文将设计一台四自由度的工业机器人，用于给冲压设备运送物料。
首先，本文将设计机器人的底座、大臂、小臂和机械手的结构，然后选择合适的传动方式、驱动方式，搭建机器人的结构平台；在此基础上，本文将设计该机器人的控制系统，包括数据采集卡和伺服放大器的选择、反馈方式和反馈元件的选择、端子板电路的设讣以及控制软件的设计，重点加强控制软件的可靠性和机器人运行过程的安全性，最终实现的口标包括：关节的伺服控制和制动问题、实时监测机器人的各个关节的运动情况、机器人的示教编程和在线修改程序、设置参考点和回参考点。
关键词：机器人，示教编程，伺服，制动ABSTRACTIn the modern large-scale manufacturing industry, enterprises pay more attention on 什w automation degree of the production process in order to enhance theproduction efficiency, and guarantee the product quality. As an important part of the automation production line, industrial robots are gradually approved and adopted by enterprises・ The technique level and the application degree of industrial robots reflect the national level of the industrial automation to some extent, currently, industrial robots mainly undertake the jops of welding, spraying, transporting and stowing etc. , which are usually done repeatedly and take high work strength, and most of these robots work in playback way.In this paper I will design an industrial robot with four DOFs, which is used tocarry material for a punch. First I will design the structure of the base, the big arm, the small arm and the end manipulator of the robot, then choose proper drive method and transmission method, building the mechanical structure of the robot. On this foundation, I will design the control system of the robot, including choosing DAQ card, servo control, feedback method and designing electric circuit of the terminal card and control software・Great attention will be paid on the reliability of the control software and the robot safety during running・ The aims to realize finally include: servocontrol and brake of the joint, monitoring 什】e movement of each joint in realtime, playback programming and modifying the program online, setting reference point and returning to reference point・KEY WORDS: robot, playback, servocontrol, brake目录第1章绪论 (3)1.1机器人概述 (4)1.2机器人的历史、现状 (4)1.3机器人的发展趋势 (4)第2章机器人实验平台介绍及机械手的设计 (3)2.1自由度及关节 (4)2.2基座及连杆 (4)2.2. 1 基座 (7)2.2.2大臂 (7)2.2.3小臂 (7)2.3机械手的设计 (4)2.4驱动方式 (4)2.5传动方式 (4)2.6制动器 (4)第3章控制系统硬件 (4)3.1控制系统模式的选择 (4)3.2控制系统的搭建 (4)3.2. 1工控机 (4)3.2.2数据采集卡 (4)3.2.3伺服放大器 (4)3.2. 4 端子板 (4)3.2. 5电位器及其标定 (4)3.2. 6 电源 (4)第4章控制系统软件 (4)4.1预期的功能 (4)4.2实现方法 (4)4. 2. 1实时显示各个关节角及运动范围控制 (4)4. 2. 2直流电机的伺服控制 (4)4. 2.3电机的自锁 (4)4. 2. 4示教编程及在线修改程序 (4)4. 2. 5设置参考点及回参考点 (4)第5章总结 (4)5.1所完成的工作 (4)5.2设计经验 (4)5.3误差分析 (4)5.4可以继续探索的方向 (4)致谢 (4)参考文献 (4)1.1机器人概述在现代工业中，生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。
机械手结构设计毕业论文
1。
绪论1.1工业机械手设计的意义1、熟悉机械手的应用场合及有关机械手设计的步骤；2、机械手可以提高生产过程中的自动化程度，减轻人力，便于有节奏的生产;3、结合机械手设计这方面的知识,在设计过程中学会怎样发现问题、研究问题、解决问题。
1。
2国外的机械情况现代工业机械手起源于20世纪50年代初，是基于示教再现和主从控制方式、能适应产品种类变更，具有多自由度动作功能的柔性自动化。
机械手首先是从美国开始研制的。
1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手。
他的结构是：机体上安装回转长臂，端部装有电磁铁的工件抓放机构，控制系统是示教型的.1962年，美国机械铸造公司在上述方案的基础之上又试制成一台数控示教再现型机械手。
商名为Uni-mate(即万能自动）。
运动系统仿造坦克炮塔,臂回转、俯仰，用液压驱动；控制系统用磁鼓最存储装置。
不少球坐标式通用机械手就是在这个基础上发展起来的。
同年该公司和普鲁曼公司合并成立万能自动公司（Unimaton），专门生产工业机械手.1962年美国机械铸造公司也试验成功一种叫Versatran机械手，原意是灵活搬运。
该机械手的中央立柱可以回转，臂可以回转、升降、伸缩、采用液压驱动，控制系统也是示教再现型.虽然这两种机械手出现在六十年代初，但都是国外工业机械手发展的基础。
1978年美国Uni-mate公司和斯坦福大学、麻省理工学院联合研制一种Uni—mate 型工业机械手,装有小型电子计算机进行控制，用于装配作业，定位误差可小于±1毫米。
美国还十分注意提高机械手的可靠性,改进结构，降低成本.如Uni-mate公司建立了8年机械手试验台,进行各种性能的试验。
准备把故障前平均时间（注:故障前平均时间是指一台设备可靠性的一种量度。
它给出在第一次故障前的平均运行时间），由400小时提高到1500小时，精度可提高到±0.1毫米。
德国机器制造业是从1970年开始应用机械手，主要用于起重运输、焊接和设备的上下料等作业。
(精品)机械手毕业论文正文毕业论文设计
摘要随着社会的进步和科技的发展,机器人产品开始进入到生产过程和日常生活中,各种类型的机器人在特定的工作环境下发挥着越来越重要的作用。
但是目前对于移动式机器人多采用轮式移动机构,在适应复杂地形时无法满足路况的要求,由此设计一种灵活的、行走平稳和对路况适应性强的机器人成为解决此类问题的关键。
根据昆虫运动时采用的三角步态走法设计了机器人的腿部五连杆行走机构,并对其进行了占空比、稳定性、转弯状态等分析，由程序来控制机器人的动作。
关键词：慧鱼机器人，工业机器人，仿生机器人With the development of society and technology, robotics products began to enter into the process of production and daily life, various types of robots play amore and more important role in the specific workingenvironment. However, for a mobile robot with wheeled mobilemechanism, can not meet the requirement inthe complex terrain conditions, thus a key flexible, steady running and be on the road the adaptability of the robot to solve this kind ofproblem design. According to the tripod gait of insects by movement ofthe walking legs mechanism design of five link robot, and the analysis, the stability of duty ratio, turning state, the program to control the movement of the robot.目录1 绪论 (1)1.1机械手概述 (1)1.2机械手的组成和分类 (2)1.2.1 机械手的组成 (2)1.2.2 机械手的分类 (4)1.3国内外发展状况 (6)1.4课题的提出及主要任务 (8)1.4.1 课题的提出 (8)1.4.2 课题的主要任务 (9)2 机械手的设计方案 (10)2.1机械手的座标型式与自由度 (10)2.2机械手的手部结构方案设计 (10)2.3机械手的手腕结构方案设计 (10)2.4机械手的手臂结构方案设计 (10)2.5机械手的驱动方案设计 (11)2.6机械手的控制方案设计 (11)2.7机械手的主要参数 (11)2.8机械手的技术参数列表 (11)3 手部结构设计 (14)3.1夹持式手部结构 (14)3.1.1 手指的形状和分类 (14)3.1.2 设计时考虑的几个问题 (14)3.1.3 手部夹紧气缸的设计 (15)3.2气流负压式吸盘 (18)4 手腕结构设计 (21)4.1手腕的自由度 (21)4.2手腕的驱动力矩的计算 (21)4.2.1 手腕转动时所需的驱动力矩 (21)5 手臂结构设计 (25)5.1手臂伸缩与手腕回转部分 (25)5.1.1 结构设计 (25)5.1.2 导向装置 (26)5.1.3 手臂伸缩驱动力的计 (26)5.2手臂升降和回转部分 (27)5.2.1 结构设计 (27)5.3手臂伸缩气缸的设计 (28)5.4手臂伸缩、升降用液压缓冲器 (31)5.5手臂回转用液压缓冲器 (32)6 结论 (33)参考文献 (34)致谢 (36)1 绪论1.1 机械手概述工业机器人由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作，自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。
机械手的设计范文
机械手的设计范文
摘要
本文旨在提出一种新型机械手的设计，并介绍它的结构设计，功能实现和性能测试。
该机械手由主体部件、运动控制部件、传感器和外部电源组成。
其中，主体部件包括铝型材、弹簧等；运动控制部件包括电机、轴承、驱动设备和控制电路；传感器包括光学传感器和激光传感器；外部电源包括电池和外部电源。
本文还讨论了机械手的功能实现，并实施性能测试。
测试结果表明，该机械手能够实现准确、稳定和高效的运动控制，可以满足商业和工业应用的需求。
关键词：机械手；结构设计；功能实现；性能测试
1 Introduction
机械手有着广泛的应用，应用于商业、家庭和工业场合。
机械手可以灵活地执行复杂的任务，可以准确地抓取物体，并且执行时间更加快捷。
然而，现有机械手具有高成本、不灵活和低效率等问题，因此为了解决这些问题，需要设计出一种新型机械手。
本文将介绍这种新型机械手的结构设计、功能实现和性能测试。
2 Structural Design
新型机械手的结构设计分为主体部件、运动控制部件、传感器和外部电源。
主体部件主要包括铝型材、弹簧等，这些部件可以提供机械手的支撑和支承，使其具有较强的刚性。
气动机械手毕业设计论文
气动机械手毕业设计论文气动机械手毕业设计论文引言气动机械手是一种基于气动原理实现运动的机械手臂，具有结构简单、成本低、负载能力强等优点。
在工业自动化领域，气动机械手的应用越来越广泛。
本篇论文旨在探讨气动机械手的设计和优化，以提高其性能和应用范围。
一、气动机械手的工作原理气动机械手的工作原理基于气动原理，通过气压的控制来实现机械手臂的运动。
气动机械手主要由气动缸、气控阀和传动机构组成。
当气压作用于气动缸时，气动缸会产生线性运动，从而带动机械手臂的运动。
而气控阀则用于控制气压的开关，从而控制机械手臂的动作。
二、气动机械手的设计要点1. 结构设计气动机械手的结构设计是保证其稳定性和负载能力的关键。
设计者需要考虑机械手臂的长度、材料强度、关节连接方式等因素。
此外，还需要合理安排气动缸和气控阀的位置，以确保机械手臂的运动路径和速度符合要求。
2. 控制系统设计气动机械手的控制系统设计是实现精确控制的关键。
设计者需要选择合适的气控阀和传感器，并设计相应的控制电路。
此外，还需要考虑气压的稳定性和控制精度，以确保机械手臂的动作准确可靠。
3. 优化设计为了提高气动机械手的性能和应用范围，设计者可以进行优化设计。
例如，可以采用多关节结构，增加机械手臂的自由度；可以采用高效的气控阀和传感器，提高机械手臂的控制精度；还可以采用轻量化材料，降低机械手臂的重量。
三、气动机械手的应用领域气动机械手在工业自动化领域有着广泛的应用。
它可以用于装配线上的零部件组装，可以用于搬运重物，还可以用于危险环境下的作业。
此外，气动机械手还可以应用于医疗、食品加工等领域，为人们的生活提供便利。
四、气动机械手的发展趋势随着科技的不断进步，气动机械手也在不断发展。
未来，气动机械手有望实现更高的负载能力和更高的控制精度。
同时，随着机器学习和人工智能的发展，气动机械手还可以实现自主学习和自主决策，从而更好地适应复杂的工作环境。
结论气动机械手作为一种基于气动原理的机械手臂，具有广泛的应用前景。
机械手毕业设计论文
机械手毕业设计论文机械手是一种可以模仿人类手的机械装置，广泛应用于工业生产中的自动化流水线、医疗手术、危险环境探测等领域。
本文以机械手的设计与应用为主题，描述了在毕业设计中设计机械手的过程及其应用前景。
全文共计700字。
摘要：随着技术的不断进步和人们对生产效率与安全性要求的提高，机械手逐渐成为现代工业生产中的重要设备。
本论文旨在通过设计一个具有多种功能的机械手来探讨其设计原理与应用前景。
引言：机械手是一种能够模仿人手动作的机械装置，它能够在指定的空间内完成各种动作，在工业生产中能够用于自动化流水线、医疗手术、危险环境探测等领域。
随着自动化技术的快速发展，机械手应用的范围也越来越广泛。
设计过程：本论文的设计目标是设计一个具有多种功能的机械手，并简化其结构以降低成本。
设计过程包括以下几个步骤：1. 确定机械手的应用场景：根据机械手的应用场景，确定其需要具备的功能和性能要求。
2. 选取适合的驱动方式：根据应用场景和要求，选取适合的驱动方式，如伺服电机、液压驱动等。
3. 机械结构设计：设计机械手的结构，包括连杆、关节、末端执行器等部分，确定各部分的尺寸和位置关系。
4. 控制系统设计：设计机械手的控制系统，包括处理器、编码器、传感器等部分，实现对机械手的精确控制。
5. 系统集成与调试：将各个部分进行集成，进行系统调试和优化，确保机械手的正常运行。
应用前景：机械手作为一种先进的自动化设备，具有广阔的应用前景。
它可以用于代替人工完成单调、重复的工作，提高生产效率。
同时，机械手还可以应用于危险环境中，避免人身伤害。
另外，机械手还可以应用于医疗领域，例如辅助手术、康复治疗等。
随着技术的不断进步，机械手在各个领域的应用前景将更加广阔。
结论：通过本论文的设计与研究，我们对机械手的设计原理和应用前景有了更深入的了解。
机械手的设计过程需要综合考虑应用场景、驱动方式、机械结构和控制系统等因素，以实现机械手的多功能化和成本降低。
机械手毕业设计论文
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊机械手毕业设计论文第一章总论1.1 机械手的概况及要求1.1.1 机械手的概况工业机器人由机械本体、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置等构成，它是一种能够仿人操作、自动控制、可以重复编制程序、并能够在三维空间完成各种作业的机电一体化生产设备。
机器人技术是结合了计算机、控制、机构学、信息和传感器技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当代十分活跃且应用尤其广泛的领域。
它的应用情况如何，是一个国家工业自动化水平的标志。
机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动，而是综合了人的特长和机器的特长的一种拟人的电子装置，既有人对环境的快速反应和分析判断能力，又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力，从某种意义上来说它是机器发展过程的必然产物，是工业以及非产业界的重要生产和服务性的设备，也是先进的自动化生产过程中不可缺少的自动化设备。
机械人的应用会带来巨大的社会效益和经济效益。
社会效益：1、可以改善工作人员的劳动环境，使工人安全性提高，劳动强度降低。
2、在科学研究和生产等众领域机器人可以代替人类做人类难以完成的工作。
3、在无故障的情况下，工作时不会受到情绪的影响。
经济效益：1、可以提高生产效率。
2、可以提高产品质量。
3、可以减少工作场地。
4、可以降低成本，包括劳动成本，节能和节省原材料。
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊5、可以简化管理，降低库存。
6、可以做到产品批量可大可小，品种多样化，转产周期快1.1.2 对机械手的一般要求机械工业中应用机械手的主要目的，一是解决生产过程自动化，二是改善劳动条件，降低劳动强度，提高劳动生产率和降低成本。
因此要求机械手成本低，品种多样化，零件、元件系列化、通用化、标准化、性能化、性能稳定可靠。
一、降低机械手的成本为扩大机械手的使用范围，必须降低机械手的成本。
机械手设计的毕业论文
机械手设计的毕业论文机械手设计机械手是现代工业中常见的机器人之一，由于其具有多自由度、高精度、高速度和高可靠性等优点，已被广泛应用于各个领域，如汽车制造、电子工业、医药行业等。
本文旨在设计一款具有5自由度的机械手，并通过实验验证其性能。
1. 设计目标本文设计的机械手需要满足以下要求：1）5自由度，能够完成物体的抓取、放置等动作。
2）控制系统采用开放式控制系统，便于后期升级和维护。
3）运动精度高，误差小于0.1mm。
4）机械手材料要轻、耐用、适应各种环境。
2. 设计方案2.1 机械手结构本文设计的机械手采用5自由度结构，由机座、立柱、机械臂、手腕和手爪组成。
其中，机座为底部固定部分，立柱为支撑机械臂的部分，机械臂由两节横臂和一个竖臂组成，手腕部分由旋转机构和电机驱动，手爪部分采用夹爪结构。
2.2 机械手控制系统本文设计的机械手控制系统采用开放式控制系统，主要由运动控制器和电机驱动器组成。
其中，运动控制器采用嵌入式控制器，可以实现机械手的位置控制、速度控制和力控制等功能；电机驱动器采用步进电机或直流电机，可以实现机械手各关节的转动。
2.3 机械手传感器为了实现机械手的精准控制，本文设计了多种传感器。
其中，位置传感器用于测量机械臂和手腕的位置关系；压力传感器和力传感器用于测量机械手的终端执行器上施加的力，以实现力控制；光电传感器用于检测物体的位置和大小，以实现对物体的抓取和放置。
3. 实现过程3.1 机械手结构制作本文设计采用了轻质的铝合金材料制作机械手结构，可轻松实现多种姿态和拓扑结构的改变。
通过平面布局和实体设计，确保各组件作用协调，避免机械手扭曲变形和故障。
3.2 控制系统设计机械手采用基于嵌入式控制器的现代控制技术，集成多种运动控制和检测传感器的系统，实现了可编程控制和高速运动。
3.3 实现性能测试机械手的运动精度、速度和力度可以用基本测试方法测量，主要通过控制器的调整和传感器测量来实现。
通过实验验证，本文设计的机械手成功实现了5自由度控制、精度达到0.1mm、速度达到30m/min、负载能力大于5kg的要求。
机械手毕业设计范文
机械手毕业设计范文首先，机械手的结构设计是整个毕业设计的核心。
机械手通常由多个关节组成，每个关节通过电机驱动实现运动。
在设计关节结构时，需要考虑到工作负载、运动范围以及速度等因素。
一般来说，机械手的关节应该具备足够的承重能力，能够灵活地移动，并且能够在不同的工作环境下保持稳定。
此外，关节之间的连接采用合适的联接方式，如球接头或者滑动联接，以保证机械手的灵活度。
其次，控制系统是机械手设计中不可或缺的一部分。
控制系统负责接收用户输入的指令，并通过编程转化为机械手的运动。
在设计控制系统时，需要选择合适的控制器和传感器。
控制器可以是单片机、PLC或者计算机等，其根据输入的指令来控制关节的运动。
传感器则用于获取机械手与环境之间的信息，包括位置、力度和重量等。
这些信息能够帮助机械手实时地调整、适应不同的工作环境。
最后，操作便捷性也是机械手设计中需要考虑的因素之一、机械手的操作界面应该设计得简单易用，以便用户能够快速上手。
操作界面可以是一个触摸屏或者物理按钮等。
此外，机械手的操作也可以通过编程实现自动化，将一定的动作和指令存储在内存中，可以实现重复操作，提高工作效率。
为了验证机械手设计的可行性和性能，可以进行实验验证。
可以设计一些标准化的任务，如拾取物体、拧紧螺丝等，通过不同参数的调整以及不同工作环境下的实验来评估机械手的性能。
综上所述，机械手的毕业设计需要综合考虑结构设计、控制系统和操作便捷性等因素。
设计一个稳定、高效、易用的机械手可以提高工业生产效率和质量，具有广阔的应用前景。
通过实验验证可以得到机械手设计的可行性和性能，同时也可以为未来的研究提供基础。
总结一下，机械手的毕业设计需要考虑结构设计、控制系统和操作便捷性等因素。
合理选择关节结构和联接方式，设计适合的控制系统和传感器，以及简单易用的操作界面。
通过实验验证可以评估机械手的性能。
机械手的设计具有重要的意义和应用前景，可以提高工业生产的效率和质量。
机械手毕业设计论文
目录摘要 (2)ABSTRACET (3)引言 (5)1 PLC的发展历程和构成 (7)1.1 PLC的发展史 (7)1.2 PLC的构成 (8)1.3 CPU的构成 (8)1.4 I.O模块 (8)1.5 电源模块 (9)1.6 底版和机架 (9)1.7 PLC系统的其他设备 (9)2 机械手的组成 (10)2.1 机械手的发展 (10)2.2 动力臂的机械构造 (10)2.3 控制和动力臂的机械构造 (11)2.4 位置控制系统 (11)2.5 负载反传系统 (11)3 机械手PLC的发展历程和构成 (12)3.1 根据工艺过程分析控制要求 (12)3.2 确定所需的用户输入/输出设备及I/O点数 (15)3.3 PLC的选择 (18)3.4 分配PLCI/O点的编号(定义号) (18)3.5 PLC程序设计 (18)4 英文资料 (30)个人小结 (35)参考文献 (46)机械手的PLC控制设计及调试摘要机械手能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。
它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。
机械手主要由手部和运动机构组成。
手部是用来抓持工件（或工具）的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。
运动机构，使手部完成各种转动（摆动）、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。
运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度。
为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有6个自由度。
自由度是机械手设计的关键参数。
自由度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。
一般专用机械手有2～3个自由度。
机械手的种类，按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手；按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种；按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。
机械手的设计毕业论文
机械手的设计毕业论文机械手的设计引言：机械手作为一种重要的工业自动化设备，广泛应用于各个领域。
其设计的优劣直接影响到生产效率和产品质量。
本文将探讨机械手的设计原理、结构和应用，以及面临的挑战和未来发展方向。
一、机械手的设计原理机械手的设计原理主要包括运动学和动力学两个方面。
运动学研究机械手的运动规律和轨迹规划，动力学则研究机械手的力学特性和运动控制。
通过对机械手的运动学和动力学进行分析，可以确定机械手的结构参数和控制策略，从而实现精确的运动和灵活的操作。
二、机械手的结构设计机械手的结构设计涉及到机械臂、末端执行器和控制系统等多个方面。
机械臂是机械手的核心部件，其结构复杂，需要考虑刚度、质量和稳定性等因素。
末端执行器根据具体应用需求设计，可以是夹具、吸盘或者其他形式。
控制系统则负责机械手的运动控制和感知反馈，需要考虑实时性和稳定性等因素。
三、机械手的应用领域机械手广泛应用于制造业、物流和医疗等领域。
在制造业中，机械手可以完成装配、焊接、喷涂等工序，提高生产效率和产品质量。
在物流领域，机械手可以实现货物的搬运和分拣，减少人工劳动和提高作业效率。
在医疗领域，机械手可以辅助手术和康复训练，提高医疗水平和治疗效果。
四、机械手面临的挑战机械手在应用过程中面临着一些挑战。
首先是精度和稳定性的要求，特别是在高精度装配和微创手术等领域。
其次是灵活性和适应性的要求，不同的应用场景需要机械手具备不同的功能和特性。
此外，机械手的成本和可靠性也是制约其应用的因素，需要在设计和制造过程中加以考虑。
五、机械手的未来发展方向随着科技的不断进步，机械手在未来将呈现出一些新的发展趋势。
首先是智能化和自主化的发展，机械手将更加智能化地感知和决策，并具备自主学习和适应能力。
其次是柔性化和模块化的发展，机械手将更加灵活地适应不同的应用需求，并具备快速组装和调整的能力。
此外，机械手与人类的协作也将成为未来的一个重要方向，实现机器人与人类的无缝衔接和共同工作。
毕业设计(论文) 自动分拣机械手的设计
毕业设计（论文）自动分拣机械手的设计自动分拣机械手的设计旨在解决物品分拣过程中的人力繁重和效率低下的问题。
随着电子商务的迅速发展以及物流行业的日益繁忙，传统的人工分拣方式已经无法满足快速准确的分拣需求。
因此，自动分拣机械手的研究和设计变得至关重要。
本文将详细介绍自动分拣机械手的设计主题和背景，并概述此研究的目的和意义。
通过本文的研究，我们将摸索出一种可行的自动分拣机械手设计方案，使分拣过程更加高效、准确和智能化。
这将对物流行业的发展和提升分拣效率具有重要的指导和应用意义。
通过对自动分拣机械手设计的研究，我们将展示其优势，包括提高分拣效率、降低人力成本、减少人为错误，并提高物流行业的整体竞争力。
同时，我们将探索可能的挑战和限制，以及未来进一步改进和发展的方向。
本文的研究结果将为自动分拣机械手的设计和使用提供有益的指导，并为相关领域的研究和应用提供参考。
希望通过本文的研究，能够推动自动分拣技术的进步和创新，进一步提升物流行业的发展水平。
本部分概述关于自动分拣机械手的设计的相关文献资料，介绍现有的设计方法和技术，并分析其优缺点。
本文将详细讲解自动分拣机械手的设计原理，包括其结构、工作原理、运动控制等方面的内容。
结构设计：分析机械手的各个组成部分，包括手臂、关节、执行器等，探讨它们之间的连接方式和材料选择，以确保机械手的稳定性和可靠性。
工作原理：介绍机械手在执行分拣任务时的工作原理。
包括分析机械手的传感器系统，以便准确地感知待分拣物品的位置和特征，并探讨机械手的决策逻辑和动作策略。
运动控制：探讨机械手的运动控制方法，包括位置控制、速度控制和力控制等。
讨论各种控制算法和技术，以实现机械手的高效准确运动。
通过对自动分拣机械手的设计原理进行详细讲解，希望能为相关研究和实际应用提供有价值的参考。
本章将介绍自动分拣机械手整体系统的设计，包括硬件设计和软件设计两个方面，详细说明各个组成部分的功能和相互关系。
硬件设计在自动分拣机械手的硬件设计中，需要考虑以下几个组成部分：传感器模块：用于感知分拣目标物品的属性和位置信息，常用的传感器包括视觉传感器、力传感器等。
毕业设计-机械手毕业论文
毕业设计-机械手毕业论文机械手毕业设计目录摘要.............................. 错误!未定义书签。
第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 机械手的定义与分类 (2)1.3 机械手应用及组成结构 (2)1.4 机械手的发展趋势 (3)1.5 总体设计要求 (4)第2章 PLC的介绍与选择 (5)2.1 PLC的特点 (5)2.2 PLC的选型 (6)2.3 三菱FX系列的结构功能 (7)第3章各功能实现形式与控制方式 (9)3.1 本机械手模型的机能和特性 (9)3.2 夹紧机构 (9)3.3 躯干 (10)3.4 旋转编码盘 (10)第4章控制系统设计 (11)4.1 控制系统硬件设计 (11)4.1.1 PLC梯形图中的编程元件 (12)4.1.2 PLC的I/O分配 (12)4.1.3 机械手控制系统的外部接线图 (14)4.2 控制系统软件设计 (15)4.2.1 公用程序 (15)4.2.2 自动操作程序 (17)4.2.3手动单步操作程序 (22)4.2.4 回原位程序 (24)4.3 PLC程序的上载和下载......... 错误!未定义书签。
4.3.1 PLC程序的上载........ 错误!未定义书签。
4.3.2 PLC程序的下载........ 错误!未定义书签。
第5章设计小结...................... 错误!未定义书签。
致谢 (28)参考文献 (29)第1章绪论1.1 课题背景随着现代工业技术的发展，工业自动化技术越来越高，生产工况也有趋于恶劣的态势，这对一线工人的操作技能也提出了更高的要求，同时操作工人的工作安全也受到了相应的威胁。
工人工作环境和工作内容也要求理想化简单化，对于一些往复的工作由机械手远程控制或自动完成显得非常重要。
这样可以避免一些人不能接触的物质对人体造成伤害，如冶金、化工、医药、航空航天等。
在机械制造业中，机械手应用较多，发展较快。
机械手设计论文
机械手设计论文摘要本文介绍了一种机械手的设计方案。
机械手作为现代工业中的重要装备之一，其设计的好坏直接关系到生产效率和品质。
本设计采用了xxx技术，可以实现柔软的手指运动和准确的定位。
通过对机械手各部件的结构和控制系统的优化，实现了高效、稳定的工作状态。
实验结果表明，本设计方案具有较好的可行性和实用性。
引言随着工业自动化程度的不断提高，机械手已经成为现代工业中常见的装备之一。
机械手能够代替人工完成繁重、危险或重复性高的工作任务，提高生产效率，降低劳动强度，保障产品品质。
因此，对机械手的设计和优化具有重要的意义。
本文旨在设计一种具有柔软手指运动和准确定位的机械手，以满足工业生产中对精确操控的需求。
通过对机械手的结构和控制系统进行优化，提高了机械手的运动效率和工作稳定性，使其具备更广泛的应用前景。
设计方案结构设计机械手主要由手臂、关节和手指三部分组成。
在本设计方案中，手臂采用轻质合金材料制造，具有高强度和耐磨性。
关节通过电机和传动装置实现运动，可以灵活控制机械手的姿态。
手指采用柔性材料制作，能够实现柔软的手指运动，使其更接近人的手形。
控制系统设计机械手的控制系统采用了先进的控制算法和传感器技术。
通过对机械手各关节位置和力矩的实时监测，可以实现对机械手的精确控制。
控制系统还采用了人工智能算法，具备学习和自适应能力，能够根据任务的不同进行灵活调整。
系统优化为了提高机械手的工作效率和稳定性，本设计方案进行了系统的优化。
首先，在结构设计上优化了机械手的重量分布和刚度。
通过避免重心偏移和减小结构振动，可以提高机械手的定位精度和运动稳定性。
其次，在控制系统设计上优化了机械手的控制算法和参数设置。
通过模拟和实验，找到了最佳的控制策略，提高了机械手的响应速度和位置精度。
实验与结果为了验证本设计方案的可行性和实用性，进行了一系列实验。
首先，测试了机械手的手指运动范围和运动精度。
实验结果表明，机械手的手指能够实现柔软的运动，并且手指之间的间隙小于设定值，达到了预期的效果。
机械手plc控制设计毕业论文
摘要关键词：机械手；PLC；控制系统；设计第一章引言1.1 研究背景随着我国工业自动化水平的不断提高，机械手在制造业中的应用越来越广泛。
机械手作为一种自动化设备，能够替代人工完成重复性、危险性较大的工作，提高生产效率，降低生产成本。
可编程逻辑控制器（PLC）作为一种广泛应用于工业自动化领域的控制设备，具有可靠性高、编程灵活、易于维护等优点，成为机械手控制系统的首选。
1.2 研究目的与意义本文旨在设计并实现一个基于PLC的机械手控制系统，提高机械手在工业生产中的应用效果。
通过研究，掌握机械手和PLC的基本原理，分析机械手控制系统的需求，设计并实现一个高效、可靠的控制系统，为机械手在工业生产中的应用提供有力支持。
第二章机械手与PLC的基本原理2.1 机械手的基本原理机械手是一种能够模拟人手进行抓取、搬运等操作的自动化设备。
其基本原理包括机械结构、驱动系统、控制系统和传感器等部分。
机械手通过机械结构实现抓取、搬运等动作，驱动系统提供动力，控制系统控制机械手的运动轨迹和速度，传感器检测机械手的运动状态。
2.2 PLC的基本原理PLC是一种广泛应用于工业自动化领域的控制设备，其基本原理是利用可编程的存储器来存储用户编写的程序，实现对输入信号的逻辑运算，输出控制信号，从而实现对工业过程的控制。
PLC具有可靠性高、编程灵活、易于维护等优点。
第三章机械手控制系统的需求分析3.1 机械手控制系统的功能需求（1）抓取、搬运、放置等基本动作；（2）运动轨迹控制；（3）速度控制；（4）位置检测与反馈；（5）故障诊断与报警。
3.2 机械手控制系统的性能需求（1）响应速度快；（2）控制精度高；（3）稳定性好；（4）易于维护。
第四章机械手PLC控制系统的设计4.1 系统总体设计根据机械手控制系统的需求分析，设计了一个基于PLC的机械手控制系统。
系统主要由PLC、驱动器、传感器、机械手等组成。
PLC作为控制核心，负责接收传感器信号，输出控制信号，实现对机械手的控制。
机械手毕业设计
机械手毕业设计篇一：机械手结构设计毕业论文1.绪论1.1工业机械手设计的意义1、熟悉机械手的应用场合及有关机械手设计的步骤；2、机械手可以提高生产过程中的自动化程度，减轻人力，便于有节奏的生产；3、结合机械手设计这方面的知识，在设计过程中学会怎样发现问题、研究问题、解决问题。
1.2国外的机械情况现代工业机械手起源于20世纪50年代初，是基于示教再现和主从控制方式、能适应产品种类变更，具有多自由度动作功能的柔性自动化。
机械手首先是从美国开始研制的。
1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手。
他的结构是：机体上安装回转长臂，端部装有电磁铁的工件抓放机构，控制系统是示教型的。
1962年，美国机械铸造公司在上述方案的基础之上又试制成一台数控示教再现型机械手。
商名为Uni-mate(即万能自动)。
运动系统仿造坦克炮塔，臂回转、俯仰，用液压驱动；控制系统用磁鼓最存储装置。
不少球坐标式通用机械手就是在这个基础上发展起来的。
同年该公司和普鲁曼公司合并成立万能自动公司（Unimaton）,专门生产工业机械手。
1962年美国机械铸造公司也试验成功一种叫Versatran机械手，原意是灵活搬运。
该机械手的中央立柱可以回转，臂可以回转、升降、伸缩、采用液压驱动，控制系统也是示教再现型。
虽然这两种机械手出现在六十年代初，但都是国外工业机械手发展的基础。
1978年美国Uni-mate公司和斯坦福大学、麻省理工学院联合研制一种Uni-mate型工业机械手，装有小型电子计算机进行控制，用于装配作业，定位误差可小于±1毫米。
美国还十分注意提高机械手的可靠性，改进结构，降低成本。
如Uni-mate公司建立了8年机械手试验台，进行各种性能的试验。
准备把故障前平均时间（注：故障前平均时间是指一台设备可靠性的一种量度。
它给出在第一次故障前的平均运行时间），由400小时提高到1500小时，精度可提高到±0.1毫米。
德国机器制造业是从1970年开始应用机械手，主要用于起重运输、焊接和设备的上下料等作业。
机械手毕业设计论文
机械手毕业设计论文机械手毕业设计论文引言：机械手作为一种重要的工业自动化装备，广泛应用于制造业、医疗领域和科学研究等多个领域。
本篇论文将探讨机械手的设计和应用，以及在毕业设计中的具体应用案例。
一、机械手的设计原理和结构机械手的设计原理基于机械、电气和控制等多学科的知识。
机械手的结构通常包括机械臂、末端执行器和控制系统。
机械臂由多个关节连接而成，通过电机驱动实现运动。
末端执行器可以是夹爪、吸盘或其他形式的装置，用于完成具体的任务。
控制系统通过传感器获取环境信息，并通过算法和控制器实现对机械手的控制。
二、机械手在制造业中的应用机械手在制造业中扮演着重要的角色。
它可以代替人工完成重复性、危险或繁琐的任务，提高生产效率和产品质量。
例如，在汽车制造过程中，机械手可以完成零件的搬运、焊接和喷涂等工作。
在电子产品制造中，机械手可以完成元件的装配和检测等工作。
机械手的应用不仅提高了生产效率，还减少了人力成本和劳动强度。
三、机械手在医疗领域中的应用机械手在医疗领域中的应用也日益广泛。
它可以用于手术辅助、康复治疗和医疗器械的研发等方面。
例如，在微创手术中，机械手可以通过微小的切口进入人体，完成精确的手术操作，减少手术创伤和恢复时间。
在康复治疗中，机械手可以模拟人体运动，帮助患者进行康复训练。
机械手在医疗领域的应用为患者提供了更安全、准确和有效的治疗手段。
四、机械手在科学研究中的应用机械手在科学研究中也发挥着重要的作用。
它可以用于实验室中的样品处理和实验操作，提高实验的自动化程度和准确性。
例如，在生物学研究中，机械手可以自动完成细胞培养、药物筛选和基因测序等实验操作。
在物理学研究中，机械手可以用于材料测试和器件制备等实验。
机械手的应用为科学研究提供了更高效、精确和可重复的实验手段。
结论：机械手作为一种重要的工业自动化装备，广泛应用于制造业、医疗领域和科学研究等多个领域。
通过对机械手的设计和应用进行论述，可以看出机械手在提高生产效率、改善医疗治疗和推动科学研究等方面具有重要的意义。
四轴机械手毕业设计
四轴机械手毕业设计【篇一：机械工程及自动化专业毕业设计论文-四轴简易机械手的设计】1前言1.1 设计的目的和意义机械手自问世以来，经过了40多年的发展，已广泛应用于各个领域。
机械手最早应用于汽车制造工业，常用于喷漆、焊接、搬运和上下料。
机械手可代替人从事危险、有毒、有害、高温、高压、重载、噪音、粉尘和低温等恶劣环境中的工作；代替人完成单调重复和繁重的劳动，不仅减少了人力资源的浪费，减轻了劳动强度，而且大大改善了工人的劳动条件，提高了生产效率和生产自动化水平。
目前机械手主要用于以下几个方面。
在核工业中，核反应堆内具有较强的放射性，为了人员的安全，经常需要机械手来完成相关的清理工作，另外在压铸、冲压、热处理、锻造、喷漆车间以及有强烈紫外线照射的电弧焊等危险领域的作业中也经常需要用到机械手。
目前研制出了搬运机械手、码垛机械手、汽车座椅装配机械手、点胶机械手等各类工业机械手，主要用于生产上实现自动化。
如当末端夹持焊枪时，可以对汽车或摩托车的车体进行点焊或弧焊作业；当末端安装喷枪时可以进行喷涂作业；当末端安装手钳时，可以给压铸机或成型机进行上下料作业或者用来装配机械零部件。
目前我国已经建成的自动生产线有很多，如沈阳水泵厂的环类深井泵轴承体加工自动线、上海动力机厂的箱体类气缸盖加工自动线、大连电机厂的轴类4号和5号电动机轴加工自动线、上海拖拉机齿轮厂的盘类齿坯加工自动线等等[1]。
在一些极地探索、火山探险、空间探索、深海探密等领域经常要用到机器人去探索，目前研制出了螃蟹机器人，用于水下勘测任务操作，它的身体结构接近于螃蟹，能够完成指定的指令，也可以用于海洋搜寻及石油天然气的勘测。
还有用于国际空间站的机器人，可以对空间站的外外表进行检测。
目前研制出了太阳能农用机器人，他可以找到隐藏在农作物中的杂草，这主要依赖于它的视觉系统，当发现有别于农作物的植物时，它便利用数据库提供的植物的特性与目标植物加以比较，当确定为杂草时，就会用机械手隔断杂草，同时还可以喷洒除草剂。
自动上下料机械手设计毕业论文
自动上下料机械手设计毕业论文自动上下料机械手是一种在工业生产中广泛应用的机械设备，它能够实现自动化的物料输送和加工操作，提高生产效率和品质。
本文将对自动上下料机械手的设计进行详细介绍，包括机械结构设计、控制系统设计和安全保护措施等方面。
首先，机械结构设计是自动上下料机械手设计的重要一环。
机械手的结构设计需要考虑到物料的尺寸和重量等因素，以确保机械手能够稳定地抓取和搬运物料。
常见的结构设计包括三轴机械手和六轴机械手，三轴机械手适用于简单的上下料操作，而六轴机械手适用于复杂的搬运和加工操作。
此外，机械手的末端需要根据物料的特点设计相应的夹具，以确保物料的安全和稳定。
其次，控制系统设计是自动上下料机械手设计中的关键环节。
控制系统主要包括机械手的位置控制和力控制。
位置控制使用编码器和传感器等设备，通过实时监测机械手的位置信息来控制机械手的运动轨迹。
力控制使用力传感器和控制算法等设备，通过实时监测机械手的力信息来控制机械手的抓取力度和握持力度。
此外，控制系统还需要具备良好的人机界面，以便操作人员能够直观地监控和控制机械手的运动状态。
最后，安全保护措施是自动上下料机械手设计中必不可少的一部分。
由于机械手在工作过程中可能会遇到各种意外情况，如物料掉落、碰撞等，因此需要采取相应的安全保护措施来避免事故的发生。
常见的安全保护措施包括限位开关、急停开关、安全光栅等设备，它们能够及时检测到异常情况并切断机械手的电源，以确保人员的安全。
综上所述，自动上下料机械手的设计涉及到机械结构设计、控制系统设计和安全保护措施等方面。
通过合理地设计和选择，可以使机械手能够实现高效、稳定的上下料操作，并确保人员的安全。
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在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。
论文作者签名：日期：指导教师签名：日期：天津机电职业技术学院毕业综合实践报告专业电气自动化班级电气自动化三班目录1 机械手的基本介绍 (1)1.1 机械手的基本结构组成 (1)1.1.1 气动手爪 (1)1.1.2 伸缩气缸 (1)1.1.3 回转气缸及垫板 (2)1.1.4 提升气缸 (2)1.2 直线运动传动组件 (2)1.3 气动控制回路 (3)2 传感器部分 (5)2.1 传感器简介 (5)2.2 磁性开关 (5)2.3 光电传感器和光纤传感器 (5)3 伺服电机应用 (7)3.1 伺服系统 (7)3.2 交流伺服系统的位置控制模式 (8)3.3 接线 (10)3.4 伺服驱动器的参数设置与调整 (10)3.4.1 参数设置方式操作说明 (10)3.4.2 面板操作说明： (11)3.4.3 部分参数说明 (11)3.5 最大速度（MAX_SPEED）和启动/停止速度（SS_SPEED） (12)3.6 移动包络 (13)4 PLC程序编写 (1)4.1 PLC的选型和I/O接线 (1)4.2 伺服电机驱动器参数设置 (1)4.3 编写和调试PLC控制程序 (2)4.4 初态检查复位子程序和回原点子程序 (4)4.5 急停处理子程序 (5)个人收获 (8)参考文献 (9)附录 (10)致谢 (13)1 机械手的基本介绍1.1 机械手的基本结构组成1.1.1 气动手爪用于在各个工作站物料台上抓取/放下工件。
由一个二位五通双向电控阀控制。
见图 1-1图 1-1 气动手爪1.1.2 伸缩气缸用于驱动手臂伸出缩回。
由一个二位五通单向电控阀控制。
见图 1-2图 1-2 伸缩气缸1.1.3 回转气缸及垫板用于驱动手臂正反向90度旋转，由一个二位五通单向电控阀控制。
见图 1-3，图1-4图 1-3 气动摆台图 1-4 垫板1.1.4 提升气缸用于驱动整个机械手提升与下降。
由一个二位五通单向电控阀控制。
见图 1-5图 1-5 提升机构1.2 直线运动传动组件直线运动传动组件用以拖动抓取机械手装置作往复直线运动，完成精确定位的功能。
抓取机械手装置是一个能实现三自由度运动（即升降、伸缩、气动手指夹紧/松开和沿垂直轴旋转的四维运动）的工作单元，该装置整体安装在直线运动传动组件的滑动溜板上，在传动组件带动下整体作直线往复运动，定位到其他各工作单元的物料台，然后完成抓取和放下工件的功能传动组件由直线导轨底板、伺服电机及伺服放大器、同步轮、同步带、直线导轨、滑动溜板、拖链和原点接近开关、左、右极限开关组成。
伺服电机由伺服电机放大器驱动，通过同步轮和同步带带动滑动溜板沿直线导轨作往复直线运动。
从而带动固定在滑动溜板上的抓取机械手装置作往复直线运动。
同步轮齿距为 5mm，共 12 个齿即旋转一周搬运机械手位移 60mm。
抓取机械手装置上所有气管和导线沿拖链敷设，进入线槽后分别连接到电磁阀组和接线端口上原点接近开关和左、右极限开关安装在直线导轨底板上。
原点接近开关是一个无触点的电感式接近传感器，用来提供直线运动的起始点信号。
左、右极限开关均是有触点的微动开关，用来提供越程故障时的保护信号：当滑动溜板在运动中越过左或右极限位置时，极限开关会动作，从而向系统发出越程故障信号。
1.3 气动控制回路输送单元的抓取机械手装置上的所有气缸连接的气管沿拖链敷设，插接到电磁阀组上，其气动控制回路如图 1-6 所示。
图 1-6 输送单元气动控制回路原理图在气动控制回路中，驱动摆动气缸和气动手指气缸的电磁阀采用的是二位五通双电控电磁阀。
双电控电磁阀与单电控电磁阀的区别在于，对于单电控电磁阀，在无电控信号时，阀芯在弹簧力的作用下会被复位，而对于双电控电磁阀，在两端都无电控信号时，阀芯的位置是取决于前一个电控信号。
2 传感器部分2.1 传感器简介本机械手设计所使用的传感器都是接近传感器，它利用传感器对所接近的物体具有的敏感特性来识别物体的接近，并输出相应开关信号，因此，接近传感器通常也称为接近开关。
2.2 磁性开关磁性开关用来检测气缸活塞位置的，即检测活塞的运动行程的。
气缸的活塞上安装一个永久磁铁的磁环，从而提供一个反映气缸活塞位置的磁场。
而安装在气缸外侧的磁性开关用舌簧开关作磁场检测元件。
当气缸中随活塞移动的磁环靠近开关时，舌簧开关的两根簧片被磁化而相互吸引，触点闭合；当磁环移开开关后，簧片失磁，触点断开。
触点闭合或断开即提供了气缸活塞伸出或缩回的位置。
磁性开关安装位置的调整方法是松开它的紧定螺栓，让磁性开关顺着气缸滑动，到达指定位置后，再旋紧紧固螺栓。
2.3 光电传感器和光纤传感器光电传感器“光电传感器” 是利用光的各种性质，检测物体的有无和表面状态的变化等的传感器。
其中输出形式为开关量的传感器为光电式接近开关。
漫射式光电开关是利用光照射到被测物体上后反射回来的光线而工作的，由于物体反射的光线为漫射光，故称为漫射式光电接近开关。
它的光发射器与光接收器处于同一侧位置。
且为一体化结构。
图 2-1 E3Z-L61 光电开关电路原理图3 伺服电机应用3.1 伺服系统现代高性能的伺服系统，大多数采用永磁交流伺服系统其中包括永磁同步交流伺服电动机和全数字交流永磁同步伺服驱动器两部分。
伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器控制的 U/V/W三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。
伺服电机的精度决定于编码器的精度（线数）。
交流永磁同步伺服驱动器主要有伺服控制单元、功率驱动单元、通讯接口单元、伺服电动机及相应的反馈检测器件组成，其中伺服控制单元包括位置控制器、速度控制器、转矩和电流控制器等等。
结构组成如图 3-1 所示。
图 3-1 系统控制结构伺服驱动器均采用数字信号处理器（DSP）作为控制核心，其优点是可以实现比较复杂的控制算法，实现数字化、网络化和智能化。
功率器件普遍采用以智能功率模块（IPM）为核心设计的驱动电路,IPM 内部集成了驱动电路,同时具有过电压、过电流、过热、欠压等故障检测保护电路,在主回路中还加入软启动电路,以减小启动过程对驱动器的冲击。
功率驱动单元首先通过整流电路对输入的三相电或者市电进行整流，得到相应的直流电。
再通过三相正弦 PWM 电压型逆变器变频来驱动三相永磁式同步交流伺服电机。
逆变部分（DC-AC）采用功率器件集成驱动电路，保护电路和功率开关于一体的智能功率模块（IPM），主要拓扑结构是采用了三相桥式电路，原理图见图 3-2。
利用了脉宽调制技术即 PWM，（Pulse Width Modulation）通过改变功率晶体管交替导通的时间来改变逆变器输出波形的频率,改变每半周期内晶体管的通断时间比,也就是说通过改变脉冲宽度来改变逆变器输出电压副值的大小以达到调节功率的目的图 3-2 三相逆变电路3.2 交流伺服系统的位置控制模式伺服驱动器输出到伺服电机的三相电压波形基本是正弦波（高次谐波被绕组电感滤除），而不是像步进电机那样是三相脉冲序列，即使从位置控制器输入的是脉冲信号。
伺服系统用作定位控制时，位置指令输入到位置控制器，速度控制器输入端前面的电子开关切换到位置控制器输出端，同样，电流控制器输入端前面的电子开关切换到速度控制器输出端。
因此，位置控制模式下的伺服系统是一个三闭环控制系统，两个内环分别是电流环和速度环。
由自动控制理论可知，这样的系统结构提高了系统的快速性、稳定性和抗干扰能力。
在足够高的开环增益下，系统的稳态误差接近为零。
这就是说，在稳态时，伺服电机以指令脉冲和反馈脉冲近似相等时的速度运行。
反之，在达到稳态前，系统将在偏差信号作用下驱动电机加速或减速。
若指令脉冲突然消失（例如紧急停车时，PLC 立即停止向伺服驱动器发出驱动脉冲），伺服电机仍会运行到反馈脉冲数等于指令脉冲消失前的脉冲数才停止。
位置控制模式下电子齿轮的概念位置控制模式下，等效的单闭环系统方框图如图3-3 所示。
图 3-3 等效的单闭环位置控制系统方框图图中，指令脉冲信号和电机编码器反馈脉冲信号进入驱动器后，均通过电子齿轮变换才进行偏差计算。
电子齿轮实际是一个分-倍频器，合理搭配它们的分-倍频值，可以灵活地设置指令脉冲的行程。