上下料机械手主要实现机床制造过程的完全自动化，采用一体化加工技术，适用于装卸、工件翻转、工件旋转等。在国内加工中，很多上下料机械手都是通过专机或人工装卸，非常适合产品单一、产能低的情况。然而，随着社会的进步和发展，科学技术的进步和产品更新换代的加快，在使用专用飞机或手动机床进行装卸时，暴露出了许多缺点和弱点。一方面，专机占地面积大，结构复杂，维修不方便，不利于在汽车生产线上生产；另一方面，不够灵活，无法适应不断加速的变化，不利于产品结构的调整；其次，用户工会的劳动强度加大，导致工伤事故，效率低下。而且采用人工装卸的产品质量稳定性不够，不能满足大批量生产的需要。
上下料机械手采用模块化设计，可以多种形式组合，形成多条在线生产线。由：立柱、横梁(X轴)、竖梁(Z轴)、控制系统、装卸料仓系统、抓手系统等组成。每个模块在机械上相对独立，在一定范围内可以任意组合，可以实现车床、加工中心、插齿机、EDM机、磨床等设备的自动化生产。
上下料机械手可与加工机械分开安装调试，机械部分可为标准机械。上下料机械手部分是一个完全独立的机体，即使在客户现场也能对购买的机床进行自动改造和升级。换句话说，当上下料机械手出现故障时，只需要在不影响机床正常运行的情况下，对上下料机械手进行调整或维修。
