取料機械手種類繁多，數控機床裝夾氣動取料機械手即一種全新的經濟型取料機械手。
對于一些外形較為簡單而且又批量生產的加工零件，國內現有的數控機床還需要專門操作人員來看護。針對這一狀況，本研究設計了一種新型的數控機床裝夾專用氣動取料機械手，通過前臂的伸縮，配合前臂與中臂角度的調整來實現一次調整就可以對某一種待加工工件的自動裝夾及卸料，從而實現某一種待加工工件在數控機床上的自動加工。根據數控機床卡盤的工作空間和取料機械手裝夾精度的要求，和具有氣壓傳動的特點，設計的取料機械手應達到需求的極限定位精度，因而如何實現取料機械手快速有效定位成為本研究的重點。
借鑒JamesLam在機器人方面的極點配置應用，并結合MordecaiAvriel在非線性規(guī)劃技術方面的研究。極點配置技術是通過比例環(huán)節(jié)的反饋把定常線性系統(tǒng)的極點移置到預定位置，實質是用比例反饋去改變原系統(tǒng)的自由運動模式，用來滿足設計所需要的性能指標，非線性規(guī)劃技術是具有非線性約束條件或目標函數的數學規(guī)劃。本課題利用極點配置技術尋找和定位路徑極點，引入非線性取料機械手路徑規(guī)劃技術，來實現取料機械手時間的最優(yōu)軌跡規(guī)劃。
新型數控氣動取料機械手可以通過前臂的伸縮配合前臂與中臂角度的調整，來實現一次調整就可以對某一種待加工工件的自動裝夾及卸料，效率高，性能佳。
取料機械手可以在注塑機外完成合蓋，穩(wěn)定性高，極大地提高了注塑機生產效率，可以解決許多人工生產中產生的問題。
取料機械手取件時實現的動作過程：
(1)脫模的時候，注塑取料機械手伸入注塑機，通過氣缸驅動接近工件，依靠真空吸盤抓取工件，且與推套頂出工件同步，抓取動作完成，取料機械手從注塑機中退出。
(2)取料機械手翻轉，靠近承壓裝置，真空吸盤不工作，工件放到承壓裝置上，依靠特制定位銷定位。
(3)壓桿翻轉120°，將瓶蓋翻蓋與瓶蓋主體壓緊。
(4)承壓裝置翻轉180°，工件自由落體到輸送帶，合蓋動作完成。
根據原理，取料機械手由機械部分和控制部分組成，機械部分分為所有動作的動力源都是氣壓驅動，每個動作都待前一動作完成后再后進行解決的問題：
(1)噪音低沒有運用振動原理排列工件，可以有效地降低運行時的噪音。
(2)效率高48個工件同時合蓋，可以與工件的生產速度同步。
(3)設計簡單簡化了機械結構設計，采用的零部件中，氣缸等為標準件，齒輪齒條等為常用件，大件不必單獨定制，小零件的加工精度要求不高，整體成本較低。
(4)取料機械手的控制部分設計較為簡單，動作步驟可調。
取料機械手總體設計，簡化了塑料盒蓋工序，很好的提高了注塑機的生產效率，節(jié)省了勞動力，具有較好的優(yōu)勢和發(fā)展前景。