当前,中国注塑机产业发展迅猛,每年都以超过30%的速度增长。随着注塑机技术和科技的快速发展,用户对注塑机自动化程度的要求也越来越高,大型的企业有几十甚至几百台注塑机需要管理,而且生产高质量的产品不能用人手来取,这个时候就需要用到注塑机专用机械手。因为采用该机械手取产品不仅大大提高了生产效率,而且大量节省了操作员工,提高了操作人员的安全性和舒适程度,所以注塑机专用机械手的需求将越来越大。但是当前我国内地几乎还没有什么企业生产注塑机专用机械手的,机械手产品大量依靠从台湾、日本和欧美进口,而且成本高昂。注塑机机械手的研制成功及投入使用,可以推动注塑生产线自动化设备的国产化,增强国内企业产品在国际市场上的竞争力,成为注塑机辅机行业的新经济增长点,同时通过注塑机机械手的不断发展,可以带动如输送带等自动化工厂辅助设备的发展,从而形成一个更大的产业链,推动整个注塑行业的发展。介绍了注塑机及其工业发展状况、机械手的组成和分类,负压式吸盘工作原理和微处理器选型;设计了机械手的总体方案及结构,确定了机械手的坐标型式、自由度和技术参数;设计了机械手的负压式吸盘结构和手腕结构,计算出了手腕转动时所需的驱动力矩和回转气缸的驱动力矩,选择了机械手直线运动部件相适应的导向装置;绘制了机械手气压系统工作原理图并分析了电磁阀工作原理。采用D-H法建立了注塑机下料机械手运动学方程并进行了详细推导,确定了各运动构件与末端执行器空间的位置和姿态关系;随后利用拉格朗日(Lagrange)方程建立了机械手动力学方程,确定了各关节运动与作用力之间的关系,同时通过求解动力学逆问题,根据已知的运动,计算出相应的力矩。选取了合适的单片机型号,利用单片机对机械手的动作进行控制,并根据其工作流程绘编了相应的控制电路图和控制程序,利用Pro/Engineer软件对设计的机械手的整个动作循环过程进行了仿真,结果证明运行稳定可靠。设计完成后的系统对工件表面损伤较小,智能化程度较高;机械手具有运动灵活,布局合理,操作简便,其功能完全可以代替工人来完成下料的整个过程。