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桁架机械手的桁架包括若干龙门结构的支撑部，在支撑部上设有用于安装机械手的横梁，桁架式机械手为三个自由度机械手，桁架机械手包括安装于横梁上的水平运动组件及垂直安装于水平运动组件上的垂直运动组件，垂直运动组件的底部连接有三爪夹持器，水平运动组件和垂直运动组件分别包括用于传动的齿轮和齿条，齿轮和齿条设为相互啮合的斜齿。
上下料机器人采用模块化设计，可以进行各种形式的组合，组成多台联机的生产线。组成部分有：立柱、横梁(X轴)、竖梁(Z轴)、控制系统、上下料仓系统、爪手系统等。各模块在机械上彼此相对立，亦可以在一定范围内进行任意组合，可实现对车床、加工中心、插齿机、电火花机床、磨床等类设备的自动化生产。
X轴组件、Y轴组件、Z轴组件，三个运动组件为桁架机械手的核心组件，各轴组件通常由结构件、导向件、传动件、传感器检测元件以及机械限位组件等五部分组成。
1)结构件通常由铝型材或方管，矩形管，槽钢，工字钢等结构组成，其作用是作为导向件、传动件等组件的安装底座，同时也是机械手负载的主要承担者。
2)导向件，常用有直线导轨，v型滚轮导轨，U型滚轮导轨，方型导轨以及燕尾槽等常用导向结构，其具体运用需根据实际使用工况以及定位精度决定。
3)传动件，通常有电动，气动，液压三种类型，其中电动有齿轮齿条结构，滚珠丝杠结构，同步带传动，链条传统以及钢丝绳传动等。
4)传感器检测元件，通常两端采用行程开关作为电限位，当移动组件移动至两端限位开关处时，需要对机构进行锁死，防止其超程;此外还有原点传感器以及位置反馈传感器。
5)机械限位组，其作用是在电限位行程之外的刚性限位，俗称死限位。
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