上下料机械手主要实现机床制造过程的完全自动化，并采用了集成加工技术，适用于生产线的上下料、工件翻转、工件转序等。在国内的机械加工， 很多都是使用专机或人工进行机床上下料的方式， 这在产品比较单一、产能不高的情况下是非常适合的， 但是随着社会的进步和发展， 科技的日益进步， 产品更新换代加快，使用专机或人工进行机床上下料就暴露出了很多的不足和弱点， 一方面专机占地面积大结构复杂、维修不便， 不利于自动化流水线的生产。

2、直角坐标式机械手

直角坐标式机械手是适合于工作位置成行排列或传送带配合使用的一种机械手。它的手臂可以伸缩，左右和上下移动，按直角坐标形式x、y、z 3个方向的直线进行运动。其工作范围可以是1个直线运动、2个直线运动或是3个直线运动。如在x、y、z 3个直线运动方向上各具有A 、B、C 3个回转运动，即构成6个自由度。

机械手上下料装置是机械手技术应用的重要方向，随着机床高速和高准度的发展趋势，机床的自动上下料技术拥有广阔的发展前景。在***大力发展和支持下，国产的齿轮加工机床已逐步趋向成熟，加工效率和准度都得到了较大的改善。但是，目前国产磨齿机基本都依靠人工来进行上下料操作，这种人工上下料的方式不仅无法保证工人的人身安全，而且在上下料的速度和准度也较难满足现代机床的要求，而且还严重制约了机床行业的发展。

采用机械手自动上下料装置的控制系统不仅需要应对复杂的机床环境，而且还要实现快速和高准度的动作要求。机械手是随着现代工业技术机械化、自动化发展进程而产生的一种新型装置，是机械技术与电子技术相结合的产物。它综合运用了机械技术、自动化控制与***的驱动技术、电子与计算机技术、检测技术与传感装置等，多学科交叉，技术附加值高，涉及领域多，应用行业非常广泛。