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桁架机械手由结构框架、X轴组件、Y轴组件、Z轴组件、工装夹具以及控制柜，六部分组成。抓取和传送机构抓取和传送机构又被形象的称之为手部和臂部，其中，抓取机构包括有手指和传力机构，在工作中起到对物件进行抓取和放置的作用。上下料机械手的传送机构则包含了手腕和手臂等结构，在实践当中可以用来改变物件的方位以及位置。
桁架机械手主要由立柱等结构件组成，其作用是将各轴架空至一定高度，多由铝型材或方管、矩形管、圆管等焊接件构成；主要构成有X轴组件、Y轴组件、Z轴组件。
桁架机械手的三个运动组件为桁架机械手的核心组件，其定义规则遵循笛卡尔坐标系。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。
桁架机器人结构件由铝型材或方管，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，同时也是桁架式机械手负载的主要承担者。
上下料桁架机械手通过驱动部分来产生动力，因此驱动部分也是它的动力源，通常有液压、气压、电力以及机械式驱动四种不同的驱动形式。其中，液压驱动系统是由油缸、阀、油阀和油箱等组成；气压驱动系统是由气缸、气阀、空压机（或由空气压缩机站直接提供）和储气罐等组成；电机驱动系统是由一些电动机组成。
桁架机械手的控制部分一般包括有程序控制部分与行程检测反馈部分，是上下料机械手中的指挥系统，因为上下料机械手中的每一个程序动作都是由控制部分来指挥执行的，包括动作的执行顺序、动作的起始位置以及时间等，此外，对运行的速度和加速度也能进行控制。
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