现代制造业机床发展迅速，相关技术水平有了很大的提高，和国外相比差距越来越小，特别是加工中心机床开始采用桁架机械手后，发展速度尤其快。桁架机械手输送的柔性加工自动线可以大大提高数控企业的生产效率，推动桁架机械手输送的柔性加工自动线达到国际水平。

数控机床桁架机械手结构组成

桁架机械手由三个基本部分组成：主体、驱动系统和控制系统。根据机器人的结构特点，将机器人划分为直角坐标系，机械手沿二维直角坐标系运动。

横梁方向由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向直线运动为交流伺服电机。蜗轮减速机带动齿轮与固定在Y形梁和Z向柱塞上的齿条一起滚动，带动运动部件沿导轨快速运动。

运动部件为轻型十字滑块和Z向柱塞。闸板由铝合金制成。横梁由方型钢制成。导轨和齿条安装在横梁上，横梁通过滚轮与导轨接触，整个机械手悬浮在横梁上。

桁架机械手的控制核心由工业控制器（如：PLC、运动控制、单片机等）实现。控制器通过对各种输入信号（各种传感器、按钮等）的分析和处理，经过一定的逻辑判断后，向各输出元件（继电器、电机驱动器、指示灯等）发出执行指令，完成X、y、Z三轴的联动运动，从而实现全套自动化操作流程。

桁架机械手动作原理

由于桁架机械手具有速度快、加速度高、加减速时间短的特点，在输送重物时，伺服驱动电机应有足够的驱动和制动能力，支撑元件也应有足够的刚度和强度。只有这样，伺服电机才能满足桁架机械手运输中高响应、高刚度、高精度的要求。

在选择合适的伺服电机的情况下，根据物料的运动距离和运行节奏计算伺服系统的位移和轨迹，动态调整驱动器的PID参数。根据接收到的位移和速度指令，对桁架机械手进行更换、放大和调整，然后传送给运动单元。光纤传感器实时检测运行状态，在高速行驶过程中瞬间达到高速行驶。通过高分辨率绝对编码器的插补运算，桁架机械手可以在短时间内达到给定的速度，并计算和控制机械误差和测量误差对运动精度的影响。

由于输送的工件质量不同，桁架机械手有多种规格和系列。在选择时，要根据待输送工件的质量、加工时间进行选择。但是，机械手和夹紧方式是根据被输送工件的形状和结构以及机床夹具的夹紧方式来设计的。