整个自动上下料过程包括五大部分：工件输送、机械手取料、卡盘上下料、机械手送料及将零件送到下一工序。其中，工件输送及零件送到下一工序的部分与其他部分、数控加工并行执行机械手取料与送料部分与数控加工同时进行。
桁架式机械手/桁架机器人具有为多自由度运动，每个运动自由度之间的空间夹角为直角。是自动控制设备，可重复编程，所有的运动均按程序运行。一般由控制系统、驱动系统、机械系统、操作工具等组成。
为了满足上述要求，机械手的手臂、悬臂和旋转气缸以及气爪的气缸都需要选择双控的二位五通电磁阀，这样能够缩短电磁阀线圈通电状态的时间。不仅能够节约用电，也能够对电磁阀的使用期限进行延长，保证整个搬运过程的安全进行。
控制机械手主要的优点有：速度快、传输稳定、结构灵活、成本低、使用范围广。PLC是在工业环境下专门应用的数字运算装置，通过存储器在内部进行各种运算指令的存储，以数字和模拟的形式进行输入和输出，对机械设备进行控制。
移动部件为质量较轻的十字滑座和Z向滑枕，滑枕采用由铝合金拉制的型材。横梁采用方钢型材，在横梁上安装有导轨和齿条，通过滚轮与导轨接触，整个机械手都在上面。
由于桁架机械手输送的速度快，加速度大，加减速时间短。当输送较重的工件时，惯性大。因此，伺服驱动电机要有足够的驱动和制动的能力，支撑元件也要具有足够的刚性及强度。只有这样，才能使伺服电动机满足桁架机工机械手输送的高响应、高刚度及高精度要求。
