机床上下料机械手是能过控制系统来完成动作的，控制系统的核心通常是由单片机或dsp等微控制芯片构成，通过对其编程实现所要功能，运动机构使手部完成各种转动(摆动)、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。机床上下料机械手主要由手部和运动机构组成。机械手手部的构造系模仿人的手指，分为无关节、固定关节和自由关节3种。手部是用来抓持工件(或工具)的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。手指的数量又可分为二指、三指、四指等，其中以二指用的最多。可根据夹持对象的形状和大小配备多种形状和大小的夹头以适应操作的需要。所谓没有手指的手部，一般都是指真空吸盘或磁性吸盘。
而机床上下料机械手机床主轴箱箱体生产时采用划线来分配余量。按机加工顺序的安排原则先将箱体主要表面的加工顺序初步排成：
铸造→时效→上底漆→划线→粗加工平面→精加工平面→粗加工孔→(时效)油漆→半精加工孔→精加工孔→次要表面加工→检验入库
然后将毛坯制造和所需热处理工序添加在左右两侧，最后，将次要表面的加工按需插入。如轴承盖的连接螺孔必须待轴承孔精加工结束之后，再用它作定位基准来加工。又如油孔加工，必须安排在精镗孔之后，否则，在精镗孔时会产生断续切削和振动，影响孔的表面质量。其它紧固孔，可根据工序时间的平衡，进行适当安排。最后列出一张初步的工艺路线表。
初步的工艺路线安排好之后，再详细写出各平面和孔的先后加工次序。最后，再检查一下，有无特殊情况需要调整，如装配基面W、N本应首先加工，但考虑到如采用光的顶面A定位，加工W，N面，能提高加工精度，故应先加工顶面A，其次加工精基准W、N，然后加工其它平面。
现代生产过程中，机床上下料机械手被广泛的运用于自动生产线中，机床机械人的研制和生产已成为高技术邻域内，帮助企业更好地实现与机械化和自动化的有机结合，其应用也越来越广泛。目前已经在汽车制造、舰船制造及某些家电产品(电视机、电冰箱、洗衣机)的制造等行业自动化生产线中，实现点焊、弧焊、喷漆、切割、电子装配及物流系统的搬运、包装等工作。
自动化上下料
是在数控机床上下料环节取代人工完成工件的自动装卸功能，主要适用对象为大批量、重复性强或是工件重量较大以及工作环境具有高温、粉尘等恶劣条件情况下使用。具有定位、生产质量稳定、减少机床及刀具损耗、工作节拍可调、运行平稳可靠、维修方便等特点。在国内的机械加工，目前很多都是使用人工或专机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。
