桁架式機(jī)械手由多維直線導(dǎo)軌搭建而成。直線導(dǎo)軌由精制鋁型材、齒型帶、直線滑動(dòng)導(dǎo)軌和伺服電機(jī)等組成。作為運(yùn)動(dòng)框架和載體的精制鋁型材其截面形狀通過有限元分析法來優(yōu)化設(shè)計(jì)，生產(chǎn)中的精益求精地確保其強(qiáng)度和直線度。采用軸承光杠和直線滑動(dòng)導(dǎo)軌作為運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌。運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用齒型帶，齒條或滾珠絲杠。

　　單一的和普通的專門加工機(jī)床在大批量加工時(shí)越來越多的被得力的、標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)床及柔性自動(dòng)化生產(chǎn)線所替代。例如在數(shù)控車床、立式加工中心機(jī)、臥式加工中心機(jī)、數(shù)控立式車床、數(shù)控磨床、數(shù)控磨齒機(jī)等上下料時(shí)，其毛坯料可能是幾公斤甚至幾百公斤重，還有小型零件頻繁上下料，大型電機(jī)殼體、發(fā)動(dòng)機(jī)殼體、減速機(jī)殼體等的搬運(yùn)也很費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，直接影響工作效率、機(jī)床利用率及生產(chǎn)安全。目前諸如此類零部件的搬運(yùn)在歐美發(fā)達(dá)地區(qū)早已實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。在機(jī)器人和自動(dòng)化工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中，龍門式機(jī)器人即實(shí)現(xiàn)了制造過程的全盤自動(dòng)化，并采用了集成加工技術(shù)，適用于機(jī)床、生產(chǎn)線的上下料、工件翻轉(zhuǎn)、工件轉(zhuǎn)序等,同時(shí)其高精度夾持定位工具系統(tǒng)為機(jī)器人自動(dòng)化加工提供了標(biāo)準(zhǔn)接口。

　　桁架機(jī)械手能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制的、可重復(fù)編程的、多功能的、多自由度的、運(yùn)動(dòng)自由度間成空間直角關(guān)系、多用途的自動(dòng)化設(shè)備。它能夠搬運(yùn)物體、操作工具，以完成各種作業(yè)。準(zhǔn)確地、不知疲倦地完成各種機(jī)床簡(jiǎn)單的重復(fù)性工作，有效提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低了生產(chǎn)成本。

數(shù)控機(jī)床機(jī)械手的主體框架采用焊接結(jié)構(gòu)，各軸均由精密滾珠絲桿傳動(dòng)動(dòng)，定位精度高。送料系統(tǒng)可采用多合送料機(jī)、擺臂式送料機(jī)或者采用雙堆式積料架。數(shù)控機(jī)床機(jī)械手可以自動(dòng)化生產(chǎn)，強(qiáng)化作業(yè)安全性，提升產(chǎn)能，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量，有效降低不良率及成本。 這種軸承徑向和軸向剛度高，能承受重載荷，尤其能承受較強(qiáng)的動(dòng)載荷，安裝與調(diào)整性能也好。但是，這種軸承限制了主軸的高轉(zhuǎn)速和精度，因此使用中等精度、低速與重載的數(shù)控機(jī)床。在主軸的機(jī)構(gòu)上，要處理好卡盤和刀架的裝夾、主軸的卸荷、主軸軸承的定位和間隙調(diào)整、主軸部件的潤(rùn)滑和密封以及工藝上的其他一系列問題。

因?yàn)榭刂坪途唧w工作的要求，數(shù)控機(jī)床機(jī)械手的手臂的結(jié)構(gòu)不能太大，是不能滿足系統(tǒng)剛度要求的。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)另外增設(shè)了導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，小臂增設(shè)了兩個(gè)導(dǎo)桿，與活塞桿一起構(gòu)成等邊三角形的截面形式，盡量增加其剛度；大臂增設(shè)了四個(gè)導(dǎo)桿，成正四邊形布置，為減小質(zhì)量，各個(gè)導(dǎo)桿均采用空心結(jié)構(gòu)。通過增設(shè)導(dǎo)桿，能顯著提高數(shù)控機(jī)床機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)剛度和穩(wěn)定性，比較好的解決了結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定性的問題。其手臂上有兩個(gè)卡爪，兩個(gè)卡爪有所分工，一個(gè)卡爪只執(zhí)行從主軸上取下“舊刀”送回刀庫(kù)的任務(wù)。另一個(gè)卡爪則執(zhí)行由刀庫(kù)取出“新刀”送到主軸的任務(wù)，其換刀時(shí)間較上述單爪回轉(zhuǎn)式要少。

此種現(xiàn)象普通由主軸惹起，主軸的高速滾動(dòng)使軸承磨損嚴(yán)峻，招致加工尺度改動(dòng)。處理辦法是用百分表靠在刀架底部，一同經(jīng)過體系修正一個(gè)固定循環(huán)程序，查看拖板的反復(fù)定位精度，調(diào)整絲桿空隙，交換軸承。用百分表查看刀架的反復(fù)定位精度，調(diào)整機(jī)械或交換刀架。

桁架機(jī)械手加工的工件尺度準(zhǔn)確，外表光亮度差。桁架機(jī)械手產(chǎn)生這種毛病的緣由可能是刀具刀尖受損，不尖利。也可能是桁架機(jī)械手機(jī)床發(fā)作共振，放置不平穩(wěn)，招致加工工藝略有偏向。處理辦法是將刀具磨損或受損后不尖利的局部去掉后選擇更好的刀具從頭對(duì)刀。當(dāng)桁架機(jī)械手機(jī)床發(fā)作共振或放置不平穩(wěn)時(shí)需求調(diào)整程度，并固定平穩(wěn)。

桁架機(jī)械手口碑好與其性能特性密不可分，桁架機(jī)械手的大優(yōu)勢(shì)是能夠反復(fù)一動(dòng)作，克制了人體工作時(shí)容易產(chǎn)生疲倦感的弊端。桁架機(jī)械手觸及團(tuán)隊(duì)運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)從基本上降低毛病發(fā)作的幾率，一旦發(fā)作毛病依照相應(yīng)的應(yīng)急措施處置即可。