在智能制造浪潮中，桁架机械手凭借其高精度、高效率与高可靠性的特性，成为机床自动化改造的核心装备。其通过直角坐标系下的三轴联动（X/Y/Z），可精准完成工件从仓储到加工、检测、包装的全流程自动化流转。本文将深度解析桁架机械手如何与机床实现无缝协同，构建高效、柔性的生产单元。

桁架机械手通常由结构框架、运动组件、末端执行器、驱动系统、控制系统五大模块构成。结构框架一般采用铝型材或焊接钢梁搭建龙门式桁架，为三轴运动提供刚性支撑。X/Y/Z轴通过滚珠丝杠或齿轮齿条传动，配合直线导轨实现亚毫米级定位。末端执行器根据工件特性定制夹爪、吸盘或磁力抓手。驱动系统由伺服电机与减速机组合，提供动态响应。控制系统由PLC或工业PC通过EtherCAT总线实时协调各轴运动，并与机床CNC系统进行IO信号交互。

一、上料作业

上料流程分为工件准备、定位抓取、搬运定位、信号交互四阶段：

1.工件准备：振动盘或皮带输送线将散乱工件排列至预设位置。

2.定位抓取：机械手根据程序路径移动至工件上方，Z轴下降至安全高度后，气动夹爪闭合或真空吸盘激活。

3.搬运定位：机械手将工件提升至安全高度后，沿X/Y轴平移至机床卡盘正上方，Z轴二次下降完成精准装夹。

4.信号交互：机械手通过IO信号通知机床“工件就位”，机床夹具夹紧后反馈“夹紧完成”信号，触发加工程序启动。

二、下料作业

下料流程包含加工触发、取件检测、放置流转、复位待机四环节：

1.加工触发：机床完成加工后，通过IO信号或网络通信通知机械手取件。

2.取件检测：机械手移动至卡盘上方，Z轴下降至安全高度后抓取工件。

3.放置流转：机械手将工件移至下料台或AGV小车，若需二次加工则转运至下一工序设备。

4.复位待机：机械手返回初始位置，等待下一次上料指令。