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自动生产线和自动化程度高的加工设备已经成为今后制造工厂的一个必然 趋势。单一的和普通的加工机床在大批量加工时越来越多、标准化机床及柔性自动化生产线所替代。
例如在数控车床、立式加工中心机、卧式加工中心机、数控立式车床、数控磨床、数控磨齿机等上下料时，其毛坯料可能是几公斤甚至几百公斤重，
还有小型零件频繁上下料，大型电机壳体、发动机壳体、减速机壳体等的搬运也很费时、费力，直接影响工作效率、机床利用率及生产安全。
目前诸如此类零部件的搬运在欧美发达国早已实现自动化。在机器人和自动化工业生产领域中，重型龙门架模组即实现了制造过程的完全自动化，
并采用了集成加工技术，适 用于机床、生产线的上下料、工件翻转、工件转序等, 同时其高精度夹持定位工具系统为机器人自动化加工提供了标准接口。
重型龙门架模组也称直角坐标机器人或桁架机器人，是能够实现自动控制的、基于空间XYZ直角坐标系可重复编程的、多自由度的、适合不同任务的自动化设备。
工程用的桁架节点，一般是具有一定刚性的节点而不是理想的铰接节点，由于节点刚性的影响而出现的杆件弯曲应力和轴向应力称为次应力。计算次应力需考虑杆件轴向变形，可用超静定结构的方法或有限元法求解。
空间桁架由若干个平面桁架所组成，可将荷载分解成与桁架同一平面的分力按平面桁架进行计算，或按空间铰接杆系用有限元法计算。
根据桁架杆件所用的材料和计算所得出的内力，选择合适的截面应能保证桁架的整体刚度和稳定性以及各杆件的强度和局部稳定，以满足使用要求。
桁架机械手的上料过程的动作：
数控机械手臂沿X轴运动到工件取料位置的上方后停止，然后Z轴向下运动使张开的手爪刚好能抓住工件，闭合手抓住工件后，使Z轴再向上运动到高度，再沿X轴方向运动到工作台卡盘正上方、Z轴向下运动把工件装入到卡盘或工装内、卡盘夹紧、Z轴上升到超出机床防护罩上方、X轴再运动到等待位置等待机床完成工件的加工。