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自动上下料机器人（机械手）代替人工操纵自动上下料，构成自动化生产单元或组成自动化生产线，从毛坯开始到加工成成品，整套生产线全部采用机械手完成。此种生产方式是进行高速、高 效、高质生产的有效方式，也是现代加工生产技术的发展方向。
X、Y、Z轴机械手是自动化生产线的重要组成部分。工件从毛坯到成品需要多道加工工序完成，用机器人完成整套工序的上下料。根据加工工艺和节拍不同，可以用一个机器人给一台机床上下料，也可以用一个机器人给多台机床上下料。在保证加工质量和效率的同时也节省了成本，每台机器人即是独立工作，同时也通过接收工序之间的前后关联控制信号，协调工作，完成整套加工工艺。
由于水平和垂直轴承受较大负载，运行速度比较高，所以为了保证系统的稳定性，采用齿轮齿条驱动方式，V型导轨或者重载滚轮导轨作为支撑，提供足够的支撑力、足够的刚性，保证快速移动和快速升降时平稳运行。
自动上下料系统优越性：
1、生产效率高
为了提高生产效率，必须控制生产节拍。除了固定的生产加工节拍无法提高外，自动上、下料取代了人工操作，这样就可以很好的控制节拍，避免了由于人为因素而对生产节拍产生的影响，大大提高了生产效率。
2、工艺修改灵活
可以通过修改程序和手爪夹具，迅速的改变生产工艺，调试速度快，免去了对人工还要进行培训的时间，快速就可投产。
3、提高工件出厂质量
机器人自动化生产线，从上料、装卡、下料完全有机器人完成，减少了中间环节，零件质量大大提高，特别是工件表面更美观。