桁架机械手由主体、驱动体系和控制体系三个基本部分组成。按机器人结构分类为直角坐标型，机械手沿二维直角坐标系移动。主体部分一般选用龙门式结构，由y向横梁与导轨、z向滑枕、十字滑座、立柱、过渡连接板和基座等部分组成，z向的直线运动皆为沟通伺服电动机经过蜗轮减速器驱动齿轮与y向横梁、z向滑枕上固定的齿条作滚动，驱动移动部件沿导轨加快运动。
移动部件为质量较轻的十字滑座和z向滑枕，滑枕选用由铝合金拉制的型材。横梁选用方钢型材，在横梁上装置有导轨和齿条，经过滚轮与导轨触摸，整个机械手都悬挂在其上，于桁架机械手运送的速度快，加速度大，加减速时间短。当运送较重的工件时，惯量大，因此，伺服驱动电机要有够的驱动和制动的才能，机床上下料装置，支撑元件也要有能够的刚度及强度。
搬运机械手可以完成许多工作，机床上下料机器人，如搬物、装配、切割、喷染等等，应用非常广泛。现代生产过程中，自动化水平越来越高，助力机械手可以帮助企业提高生产效率，完成工人难以完成的或者危险的工作。在工业生产过程中，搬运机械手都应用于哪些方面呢？
一、铸、锻、焊热处理等热加工方面
模锻方面，国内大批量生产的3t、5t、10t模锻锤，其所配的转底炉，用两只搬运机械手成一定角度布置在炉前，实现进出料自动化，江西机床上下料，很多大型工厂都已经有成熟的经验。
二、在实现单机自动化方面
各类半自动车床，有自动加紧、进刀、切削、退刀和松开的功能，但仍需人工上下料。装上搬运机械手，可实现全自动化生产，一人看管多台机床。目前，搬运机械手在这方面应用很多，由于这方面的使用已有成功的经验，国内一些机床厂已在这类产品出厂是就附上搬运机械手，或为用户安装搬运机械手提供条件。目前搬运机械手在冲床上应用有两个方面：一是160t以上的冲床用机械手的较多；另外是用于多工位冲床，用作冲压件工位间步进轻局技术研究所制作的120t和40t多工位冲床机械手等。
三、建造旋转零件（转轴、盘类、环类）自动线
一般都采用搬运机械手在机床之间传递零件。加工箱体类零件的组合机床自动线，工业机器人机床上下料，一般采用随行夹具传送工件，也有采用搬运机械手的。
随着工业自动化技术的发展，桁架机械手利用数控机床上下料机械手取代人工进行上下料工作已成为一种趋势，不仅提高了生产效率，还能代替人类做高强度、危险、重复枯燥的工作，减轻工人的工作难度，一举两得。
数控机床机械手的工作原理是在PLC程序操控的条件下，用气压传动的方法，完成执行机构的相对应部位发作需求，有次序，有运动轨道，有必定速度和时刻的动作。按操控体系的信息对执行机构宣布指令，必要时对机械手进行监视，当动作有错误或发作毛病时宣布报警信号。方位检测设备随时将执行机构的实践方位反馈给操控体系，并与设定的方位进行比较，然后经过操控体系进行调整，从而使执行机构以必定的精度到达设定方位。
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