數控機床桁架機械手自動上下料由PLC可編程邏輯控制器協調控制，由各種液壓缸和氣缸配合動作加工。它負責將機械手上下料軌道上的待加工工件移動到機床上，並在加工完成後將加工好的工件從機床上取出，送回機械手上下料軌道。整個自動上下料過程包括工件輸送、機器人取料、卡盤上下料、機器人送料和將工件送往下壹道工序五大部分。其中，工件輸送和送零件到下道工序與其他零件和數控加工並行執行；桁架式機器人取料、機器人送零件和數控加工同時進行。
1、工件輸送
水平輸送、傾斜輸送、升降輸送等。水平輸送可輸送不同的物品，並可采用不同的輸送速度、不同的輸送形式；傾斜輸送可調節傾斜角度，通過使用帶有花紋或水平擋板的輸送帶，提高輸送帶對工件抓取的穩定性，防止工件滑開、甩脫，保證運行軌跡準確；提升輸送占用空間小，對小圓柱形工件有較好的效果。
在PLC程序設計中，如被加工工件具有方向性，編輯的PLC程序除了控制工件的轉向定位外，還應考慮定位的可靠性。在壹次定位不準時，可以重新轉向定位壹至二次，以保證循環不會因工件輸送機定位偶有誤差而停機。
2、機械手拾取
當工件輸送到位後，桁架式機械手負責將輸送線上的待加工工件送到機床上，並將加工好的工件從機床上取出，放回初始裝載位置。其動作包括：爪子的打開和關閉；升降運動；左右運動。其中，氣缸驅動爪的開合、升降運動、左右運動均由伺服電機驅動。在抓取工件的過程中，需要保證手爪與工件之間的位置和角度關系。首先，調整手爪上的基準面與工作臺上相應基準面的貼合面，以減小角度誤差；其次，平移手爪或工作臺，調整位置誤差。
3、卡盤上下料
桁架機器人的卡盤上下料是整個自動上下料機構的核心部分。在卡盤上下料過程中，機械手要與機床的壹些輔助功能協同工作，要求同步協調、穩定可靠。上下料道和儲料裝置與工作主機的相對位置，決定了工件在上下料前的空間位置和姿態，直接影響機械臂的坐標形式。
4、機械手上料
上料和下料完成後，桁架式機械手必須將已加工好的工件輸送到上料槽內，此時，上料優先於取料和卡盤上料和下料，取料優先於卡盤上料和下料，這樣可以保證在整個上料和下料循環過程中不會發生抓手再抓料的情況。
註意：送料和卸料是壹個完整的循環，必須從送料等待位置開始，在卸料前完成送料，卸料後返回送料等待位置，並做好執行下壹個送料和卸料循環的準備。如果中途發生斷電或誤操作，則只能通過 "恢復初始位置 "在上料等待位置重新開始循環。小心按下 "急停 "鍵
5、工件送往下壹工序
桁架機器人將加工好的工件送往滑道，然後通過傳送帶等將加工好的工件送往下壹工序。
桁架式機械手將加工好的部件送至滑槽，然後通過傳送帶將加工好的工件送至下壹道加工工序。