數控機床桁架機械手是一種非常簡易的機械臂，它是建立在直角X，Y，Z 三坐標系統基礎上，對工件進行工位調整，或實現工件的軌跡運動等功能的全自動工業設備。其控制核心通過工業控制器（如：PLC，運動控制，單片機等）實現。通過控制器對各種輸入（各種傳感器，按鈕等）信號的分析處理，做出一定的邏輯判斷后，對各個輸出元件（繼電器，電機驅動器，指示燈等）下達執行命令，完成X，Y，Z三軸之間的聯合運動，以此實現完整的全自動作業流程，可以代替人工完成最基礎的上下料，運輸等工作。如下圖所示，數控機床桁架機械手的基本組成。

 

機械手由結構框架、X軸組件、Y軸組件、Z軸組件、工裝夾具以及控制柜，六部分組成。

 

 

其中：

1，結構框架，主要由立柱等結構件組成，其作用是將各軸架空至一定高度，多由鋁型材或方管，矩形管，圓管等焊接件構成；

 

2，X軸組件、Y軸組件、Z軸組件，三個運動組件為桁架機械手的核心組件，其定義規則遵循笛卡爾坐標系。

 

各軸組件通常由結構件、導向件、傳動件、傳感器檢測元件以及機械限位組件等五部分組成。

 

1），結構件通常由鋁型材或方管，矩形管，槽鋼，工字鋼等結構組成，其作用是作為導向件、傳動件等組件的安裝底座，同時也是機械手負載的主要承擔者。

 

2），導向件，常用有直線導軌，v型滾輪導軌，U型滾輪導軌，方型導軌以及燕尾槽等常用導向結構，其具體運用需根據實際使用工況以及定位精度決定。

 

3），傳動件，通常有電動，氣動，液壓三種類型，其中電動有齒輪齒條結構，滾珠絲杠結構，同步帶傳動，鏈條傳統以及鋼絲繩傳動等。

 

4），傳感器檢測元件，通常兩端采用行程開關作為電限位，當移動組件移動至兩端限位開關處時，需要對機構進行鎖死，防止其超程；此外還有原點傳感器以及位置反饋傳感器。

 

5），機械限位組，其作用是在電限位行程之外的剛性限位，俗稱死限位。

 

3，工裝夾具，根據工件形狀大小材質等有不同形式，如：真空吸盤吸取，卡盤夾取，托取或針式夾具插取等形式。

 

4，控制柜，其相當于與數控機床桁架機械手的大腦作用，通過工業控制器，采集各傳感器或按鈕的輸入信號，來發送指令給個執行元件按既定動作去執行。

 

它的特點是，高效，穩定，高強度，高精度，性價比高，操作簡單。

 

桁架機械臂各軸以極高的速度直線運行，可用伺服電機快速響應，定位精度可以達到0.02mm，相比關節機器人，其負載重量更大，制作成本更低，適合中國制造的基本國情。并且基于直角坐標系，其運動參數簡單，操作簡易。