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随着机床加工技术的不断提高，以及对机床在加工过程中工件上下料方式要求的提高，机器人在机械加工中的自动化应用由此产生，并在各个机床加工领域得到越来越广泛的应用。
机床上下料机器人也叫机床自动上下料机械手，是近几年在国内刚刚出现的一个新兴产业，但在西方发达国家以及日本和韩国，早在二十年前，上下料机械手就已经广泛的应用于各种类型的数控机床上。上下料机器人与数控机床相结合，可以实现工件的自动抓取、上料、下料、装卡、加工等所有的工艺过程，能够极大的节约人工成本，提高生产效率。特别适用于大批量、小型零部件的加工，如汽车变速箱齿轮、轴承套（座）、刹车盘、金属冲压结构件等。
机床上下料机械手分为单机床机械手和多机床机械手，这主要取决于零件的加工工艺，一般来说，加工时间较短的零件都使用单机床机械手，加工时间较长的零件可以多台机床使用一台机械手。使用机床上下料机械手时一般都需要配置自动供料系统和成品储存系统，根具生产工艺的编排不同，供料和下料系统分为自动料仓系统和自动输送线两种形式。
自动生产线和自动化程度高的加工设备已经成为今后制造工厂的一个发展趋势。单机自动化、整线自动化等自动上下料装置用于加工工件的自动上料/下料、工件翻转、工件转序等工作，能够满足“快速/大批量加工节拍”、“节省人力成本”、“提高生产效率”等要求，成为越来越多的工厂的理想选择。
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