桁架機械手的空間運動是用三個相互垂直的直線運動來實現(xiàn)的。由于直線運動易于實現(xiàn)全閉環(huán)的位置控制，所以，桁架式機械手，有可能達到很高的位置精度(μm級)。為了實現(xiàn)一定的運動空間，桁架式機器人的結(jié)構(gòu)尺寸要比其他類型的機器人的結(jié)構(gòu)尺寸大得多。桁架式機械手的工作空間一般都是空間長方體。
桁架機械手結(jié)構(gòu)簡單可靠，維護保養(yǎng)操作方便，投資成本低；精度較高，采用研磨精密齒輪和齒條傳動，增加了機械工作載荷、提高了運行穩(wěn)定性，了精度，適用于加工節(jié)拍短、生產(chǎn)批量大的種類工件。

桁架上下料應用的優(yōu)勢

1、提高生產(chǎn)線運行率，機床在更換刀具及部分設備發(fā)生故障時也可運行；

2、安裝空間小，生產(chǎn)線清潔。切削油及碎屑在上部采取封閉處理，不飛散；

3、順序性直烈生產(chǎn)線，生產(chǎn)物流容易管理；

4、 第七軸開發(fā)重型工件重型桁架機械手，重型工件高速傳送；

5、第七軸開發(fā)特的滾輪導軌齒輪齒條設計，耐久性高，易維護；

6、 第七軸開發(fā)直線電機轉(zhuǎn)動桁架機器人，重精度為±0.2mm。

現(xiàn)在來說，國內(nèi)數(shù)控機床機械手的設計方向如下：
1、促使數(shù)控機床機械手的機械結(jié)構(gòu)向模塊化、可重構(gòu)化開展。
2、數(shù)控車床機械手控制系統(tǒng)向根據(jù)PC機的開放型控制器方向開展，便于標準化、網(wǎng)絡化；器件集成度進步，結(jié)構(gòu)細巧，且選用模塊化結(jié)構(gòu)；大大進步了系統(tǒng)的可靠性、易操作性，而且修理方便。
3、除選用傳統(tǒng)的方位、速度、加速度等傳感器外，數(shù)控機床機械手還加強引進了視覺、聽覺、接觸覺傳感器，使數(shù)控機床機械手向更智能化、自動化的方向開展。
4、將內(nèi)藏式數(shù)控機床機械手、上下料機械手、龍門桁架式數(shù)控機床機械手等產(chǎn)品設計得更加標準化、通用化、模塊化、系列化、柔性化。以及離線示教編程和系統(tǒng)動態(tài)仿真。

桁架機器人有哪些優(yōu)勢呢？
，它是占用機床上方的立體空間，比較占用廠區(qū)的平面空間的多關節(jié)機器人而言，更節(jié)省空間。這對現(xiàn)在的工廠廠房而言，價值自然清楚明了。
其次，桁架機器人運動精度可達0.05mm，比多關節(jié)機器人的0.25精度，要知道工件裝卡的精度直接影響到機加工的精度。
第三，機器人的操作區(qū)因安全因素需要對人阻隔，而桁架機器人的操作范圍都在機床所在立體空間內(nèi)，因而車間里對人的約束范圍少。
第四，桁架機器人都是直線運動，而比多關節(jié)機器人運動軌道是多軸聯(lián)動構(gòu)成的復雜運動曲線，桁架結(jié)構(gòu)簡單運維成本更低。
綜上所述，企業(yè)能夠運用上下料機械手來替代人工就是因為，上下料機械手只要設定好程序就能周而復始的進行上下料過程中的各項動作，并且每次動作都能夠堅持很高的度，此外，上下料機械手也能在各種惡劣的環(huán)境中工作，所以能夠替代大部分的人工作業(yè)。

重型桁架機械手優(yōu)點：

1、采用高強度結(jié)構(gòu)鋼，整體強度高，不易振動搖晃。滾輪導軌運動機構(gòu)，承載能力，剛性。

2、安裝調(diào)整要求低，相比于繁雜的關節(jié)機器人，結(jié)構(gòu)設計便于人員理解、操作簡單、維護方便。

3、壽命長，不會像普通直線導軌滑塊易受加工精度及潤滑影響失效損壞。

4、便于維護，導軌極易維護，即使損壞更換也極其方便。

5、可配置為全閉環(huán)系統(tǒng)，即會實時檢測機械手控制系統(tǒng)發(fā)出指令和實際位置是否一致（如非全閉環(huán)、齒輪損壞等實際不移動不準確，而控制系統(tǒng)無法感知），Z軸檢測到往下掉時可機械鎖止，防止發(fā)生安全事故。

6、，相對于同等負重的關節(jié)機器人，桁架機械手的造價成本更低。

7、桁架機械手一般架在設備上方，不占用地面空間，更利于車間規(guī)劃和作業(yè)的便利性。

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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，各軸組件通常由結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)件通常由鋁型材或方管，矩形管，槽鋼，工字鋼等結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)，其具體運用需根據(jù)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(jié)構(gòu)，滾珠絲杠結(jié)構(gòu)，同步帶傳動，鏈條傳統(tǒng)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(gòu)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。