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上下料機械手是用于數(shù)控機床自動化上下料的直角坐標(biāo)機器人也稱桁架機器人或龍門型機器人。在工業(yè)應(yīng)用中，其能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制的、可重復(fù)編程、多功能、多自由度、運動自由度間成空間直角關(guān)系的自動化設(shè)備。
上下料機器人與數(shù)控機床相結(jié)合可以實現(xiàn)所有工藝過程的工件自動抓取、上料、 下料、裝載、移位、翻轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)序加工等，這能夠極大的節(jié)約人工成本，提高生產(chǎn)效率。
龍門型機器人
數(shù)控機床的自動上下料設(shè)備由PLC可編程邏輯控制器協(xié)調(diào)控制，經(jīng)各種液壓缸和氣缸配合進行動作處理。
其負(fù)責(zé)將機械手上下料軌道上的待加工工件移至機床內(nèi)。待加工完畢后，其將加工后的工件從機床內(nèi)取出，返回至上下料軌道上。
整個自動上下料過程包括五大部分：工件輸送、機械手取料、上下料、機械手送料及將零件送到下一工序。其中，工件輸送和將零件送到下一道工序部分與其他部分、數(shù)控加工并行執(zhí)行。桁架式機械手取料、機械手送料部分與數(shù)控加工同時進行。
有水平輸送、傾斜輸送、提升輸送等方式。
水平輸送可輸送不同物品，并且可以采用不同輸送速度、不同輸送形式。
傾斜輸送可調(diào)節(jié)傾斜角度。通過使用帶有花紋的傳輸帶或水平擋板，提高傳輸帶對工件的抓著穩(wěn)定性，防止工件滑散、甩脫，保證準(zhǔn)確的運行軌跡。
提升輸送占據(jù)空間小，對小型圓柱類零件有較好效果。
在PLC程序設(shè)計時，如所需加工的工件有方向性，編輯的PLC程序除控制工件的轉(zhuǎn)向定位，還應(yīng)考慮到定位的可靠性。在一次定位不準(zhǔn)時，可以重新轉(zhuǎn)向定位一到兩次，以保證循環(huán)中不會因工件輸送定位偶然出錯而停止。
當(dāng)工件輸送到位，上料機器人負(fù)責(zé)將輸送線上的待加工工件送到機床內(nèi)。并將加工完的工件從機床內(nèi)取出，放回最初上料位置。
其動作有：爪開合;升降運動;左右移動。其中，手爪開合為汽缸驅(qū)動。升降運動、左右移動分別由伺服電機驅(qū)動。
在抓工件過程中，必須保證手爪和工件之間的位置和角度關(guān)系。
首先調(diào)整手爪上的基準(zhǔn)面和臺面上相應(yīng)的基準(zhǔn)面貼合，以減小角度誤差。隨后平移手爪或料臺，調(diào)整位置誤差。
在上下料過程中，機械手應(yīng)和機床一些輔助功能配合工作。要求同步協(xié)調(diào)、穩(wěn)妥可靠。
上、下料道和儲料裝置與工作主機的相對位置，決定了工件在上料前和下料后在空間所處的位置和姿勢。這直接影響自動化設(shè)備和機器人的坐標(biāo)形式。
上下料完成后，機械手須把已加工好的工件運送到送料槽。此時，送料優(yōu)先于取料和上下料，取料優(yōu)先于上下料。這樣才能保證在整個自動上下料循環(huán)過程中不會發(fā)生抓到板材的抓手再去抓板材。
注意：上料和下料是一個完整的循環(huán)。必須以上料等待位開始，完成上料后才能進行下料。下料完畢后回到上料等待位，并準(zhǔn)備執(zhí)行下一個上、下料的循環(huán)。
如果在過程中間斷電或誤操作，只能“恢復(fù)初位”，在上料等待位重新開始。按“急停”請慎重!
機械手將已做好的工件送到料庫。再通過輸送帶等方式。把已做好的工件送到下一道生產(chǎn)工序。
安裝自動上下料機械手可以替換傳送裝置，簡化工件輸送流程，使生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)更緊湊，提拔主動化程序，提升勞動生產(chǎn)率。
經(jīng)過實踐證實，從經(jīng)濟角度，采用送料機械手對生產(chǎn)制造廠而言，對模具的改動較小，經(jīng)濟實用，也比較快捷，有較好的社會和經(jīng)濟效益。
