桁架式機械手由多維直線導(dǎo)軌搭建而成。直線導(dǎo)軌由精制鋁型材、齒型帶、直線滑動導(dǎo)軌和伺服電機等組成。作為運動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，生產(chǎn)中的精益求精地確保其強度和直線度。采用軸承光杠和直線滑動導(dǎo)軌作為運動導(dǎo)軌。運動傳動機構(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床在大批量加工時越來越多的被得力的、標(biāo)準(zhǔn)化機床及柔性自動化生產(chǎn)線所替代。例如在數(shù)控車床、立式加工中心機、臥式加工中心機、數(shù)控立式車床、數(shù)控磨床、數(shù)控磨齒機等上下料時，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，大型電機殼體、發(fā)動機殼體、減速機殼體等的搬運也很費時、費力，直接影響工作效率、機床利用率及生產(chǎn)安全。目前諸如此類零部件的搬運在歐美發(fā)達地區(qū)早已實現(xiàn)自動化。在機器人和自動化工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中，龍門式機器人即實現(xiàn)了制造過程的全盤自動化，并采用了集成加工技術(shù)，適用于機床、生產(chǎn)線的上下料、工件翻轉(zhuǎn)、工件轉(zhuǎn)序等,同時其高精度夾持定位工具系統(tǒng)為機器人自動化加工提供了標(biāo)準(zhǔn)接口。

　　桁架機械手能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制的、可重復(fù)編程的、多功能的、多自由度的、運動自由度間成空間直角關(guān)系、多用途的自動化設(shè)備。它能夠搬運物體、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床簡單的重復(fù)性工作，有效提高了勞動生產(chǎn)率，降低了生產(chǎn)成本。

數(shù)控機床機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動，定位精度高。送料系統(tǒng)可采用多合送料機、擺臂式送料機或者采用雙堆式積料架。數(shù)控機床機械手可以自動化生產(chǎn)，強化作業(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，尤其能承受較強的動載荷，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)控機床。在主軸的機構(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、主軸部件的潤滑和密封以及工藝上的其他一系列問題。

因為控制和具體工作的要求，數(shù)控機床機械手的手臂的結(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)計時另外增設(shè)了導(dǎo)桿機構(gòu)，小臂增設(shè)了兩個導(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)了四個導(dǎo)桿，成正四邊形布置，為減小質(zhì)量，各個導(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)控機床機械手的運動剛度和穩(wěn)定性，比較好的解決了結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定性的問題。其手臂上有兩個卡爪，兩個卡爪有所分工，一個卡爪只執(zhí)行從主軸上取下“舊刀”送回刀庫的任務(wù)。另一個卡爪則執(zhí)行由刀庫取出“新刀”送到主軸的任務(wù)，其換刀時間較上述單爪回轉(zhuǎn)式要少。

此種現(xiàn)象普通由主軸惹起，主軸的高速滾動使軸承磨損嚴(yán)峻，招致加工尺度改動。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)整機械或交換刀架。

桁架機械手加工的工件尺度準(zhǔn)確，外表光亮度差。桁架機械手產(chǎn)生這種毛病的緣由可能是刀具刀尖受損，不尖利。也可能是桁架機械手機床發(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刀。當(dāng)桁架機械手機床發(fā)作共振或放置不平穩(wěn)時需求調(diào)整程度，并固定平穩(wěn)。

桁架機械手口碑好與其性能特性密不可分，桁架機械手的大優(yōu)勢是能夠反復(fù)一動作，克制了人體工作時容易產(chǎn)生疲倦感的弊端。桁架機械手觸及團隊運用自動化技術(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。