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桁架式機械手（Gantry Robot，又稱龍門式機械手）是一種基于直角坐標系（X-Y-Z三軸或多軸）運動結(jié)構(gòu)的工業(yè)自動化搬運設備，以桁架（金屬框架結(jié)構(gòu)）作為運動支撐骨架，通過導軌、滑塊和伺服驅(qū)動系統(tǒng)實現(xiàn)大行程、高速度、高精度的直線運動，并配合末端抓手完成工件的抓取、搬運、裝卸等操作。
結(jié)構(gòu)特點
桁架式機械手的核心結(jié)構(gòu)由以下部分組成：X軸橫梁（沿機床或生產(chǎn)線方向布置，長度可達數(shù)米至數(shù)十米）；Y軸（橫向運動軸）；Z軸（垂直升降軸）；以及末端執(zhí)行器（氣動夾爪、電磁鐵或其他形式的抓具）。多數(shù)桁架機械手還配置旋轉(zhuǎn)軸（R軸），實現(xiàn)工件翻轉(zhuǎn)或角度變換。
相比關(guān)節(jié)型機器人，桁架式機械手在超大行程（如跨越多臺機床的長距離搬運）、大負載（可輕松駕馭數(shù)十甚至數(shù)百公斤的工件）以及剛性（在高速運動中保持高定位精度）方面具有先天優(yōu)勢，尤其適合機床集群的自動化聯(lián)線生產(chǎn)。
運動性能
桁架式機械手的運動速度和加速度直接影響生產(chǎn)節(jié)拍。高性能系統(tǒng)的X軸速度可達120m/min，加減速達3m/s?；重復定位精度通常優(yōu)于±0.1mm，高精度型可優(yōu)于±0.05mm，滿足汽車零部件、發(fā)動機缸體等精密工件的搬運需求。
控制系統(tǒng)
桁架機械手通常采用專用運動控制器或在PLC平臺上構(gòu)建軸控制邏輯，支持與機床（CNC系統(tǒng)）和生產(chǎn)線PLC之間的握手通信，實現(xiàn)"機床完成加工→機械手下料→機械手上料→機床開始下一個循環(huán)"的全自動聯(lián)動控制。
應用場景
桁架式機械手在以下工業(yè)場景中有廣泛應用：數(shù)控車床/加工中心的多臺聯(lián)線自動化（FMS柔性制造系統(tǒng)）；鑄造、鍛造件的毛坯上料與成品碼垛；磨床、研磨機的自動化上下料；熱處理爐的工件進出爐操作；倉儲物流系統(tǒng)的貨物分揀與搬運。
桁架式機械手以其可靠的結(jié)構(gòu)、靈活的行程擴展能力和較低的綜合成本，成為工業(yè)自動化改造項目中優(yōu)先考量的搬運方案。
