本发明涉及一种模组式三自由度加工机器人，其包括安装板、固定安装座、第一直线驱动单元、第二直线驱动单元、末端执行构件调姿机构和末端执行构件。固定安装座与外部设备固连在一起，第一丝杠转动时，安装板上下移动，使末端执行构件具有Z轴移动自由度；第二直线驱动单元中的小滑板移动，通过连杆带动末端调姿机构旋转，使末端执行构件具有A轴转动自由度；末端执行构件调姿机构中的力矩电机旋转，使末端执行构件具有B轴转动自由度。本发明提供的模组式三自由度加工机器人整合度高，尺寸小，造价低，安装使用方便。本发明可安装在龙门机床或桁架机器人上，可进行铣削、钻孔、打磨、去毛刺、激光加工等多工序作业。
