工业机器人有哪些类型?按结构、负载与工序划分

机器观察员 14 2026-09-02 11:14:41 编辑

工业机器人的常见类型,按机械结构划分主要是五类:垂直多关节(六轴)机器人、SCARA 水平多关节机器人、Delta 并联机器人、直角坐标机器人和协作机器人。结构类型决定能力特征——六轴胜在姿态灵活和负载覆盖广,SCARA 胜在平面高速,Delta 胜在轻载高频拾放,直角坐标胜在大行程和结构简单,协作机器人胜在可与人共区作业;另一条按工序用途的划分(焊接、搬运码垛、装配、检测、喷涂)则是建立在这五种结构之上的应用维度。两条线索交叉使用,分类就不会乱。

很多刚接触自动化的读者容易把两条线索混在一起,比如把“码垛机器人”当成一种结构类型。实际上码垛、焊接这些是工序名称,同一道工序可能由不同结构的机器人承担:码垛可以用四轴码垛专机,也可以用六轴或大臂展协作机器人,最终按负载、臂展和垛型选型。理解“结构是能力、工序是任务”,后面的对比才有意义。

五类结构的能力特征对比

下表按结构类型汇总负载范围、速度、精度和典型应用,数字为行业常见区间,用于快速圈定方向。

结构类型常见负载速度特征精度特征典型应用
六轴关节机器人几kg到数百kg中高中高焊接、喷涂、搬运、复杂装配
SCARA 机器人3-20kg平面内很快电子装配、快速拾放、锁付
Delta 并联机器人约1-15kg高频往复最快食品药品高速分拣拾放
直角坐标机器人按结构设计中等高(行程内)长行程搬运、点胶、喷涂
协作机器人常见2-30kg中等高(可达±0.02mm级)人机共区的上下料、装配、检测

六轴关节机器人:姿态最灵活的通用平台

六轴机器人有六个旋转自由度,末端可以到达球形工作空间内的大多数位置并调整姿态,负载从几公斤覆盖到数百公斤,是适用面最广的一类。焊接、喷涂这类对末端姿态要求高的工序基本以六轴为主,重载搬运和大部件装配也依赖它。代价是刚度低于 SCARA、速度低于 Delta,在纯平面高速动作上不占优势。选型时六轴通常是默认起点,除非工序特征明确指向其他结构的强项。

SCARA 与 Delta:两个方向的快

SCARA 在水平面内有两个旋转关节加升降和旋转轴,水平动作快、重复定位精度高,特别适合电子行业的插装、贴标、锁螺丝这类平面作业,负载一般在 3 到 20kg。Delta 并联机器人用三根并联臂驱动末端,惯性小、往复频率高,擅长小件的高速拾放,常见于食品、药品和日化的分拣环节,负载通常在十几公斤以内。两者都“快”,但快的维度不同:SCARA 快在平面轨迹,Delta 快在高频往复,选型时按动作模式区分。

直角坐标与协作:老结构和新形态

直角坐标机器人沿 X、Y、Z 轴线性运动,结构直观、行程可以做得很大、刚性好,在长行程搬运、点胶涂胶、大型设备上的执行轴中仍有稳定用量,缺点是占地形态受限、灵活度低。协作机器人则是近年增长最快的分支,它首先仍是工业机器人,通过力限制、碰撞检测等安全设计实现在无围栏或轻防护条件下与人协同作业,部署门槛低、编程交互友好,负载多在几公斤到三十公斤之间。协作机器人在分类中的位置可以理解为“按安全交互能力划分出来的一个类别”,与 SCARA、六轴是从不同维度做的切分。

按工序看类型选择:分类只是入口

落到具体项目,分类只帮企业圈出方向,真正定方案要回到工序参数。以码垛为例,先算最重箱规加夹具的总重、垛高和托盘尺寸,再决定用传统码垛专机还是大臂展协作方案——艾利特 CSH 地平线系列(负载可达 20-30kg、臂展可达 2m)和 CP 码垛一体机就是放在这个判断环节评估的产品。同理,电子装配先看节拍和精度再决定 SCARA 还是协作,分拣先看频率和单件重量再决定 Delta 还是其他。结构类型回答“能不能做”,工序参数回答“合不合适”。

FAQ

协作机器人属于工业机器人吗

属于。协作机器人是工业机器人按人机协作能力划分出的一个类别,本体仍是工业级机械臂,只是通过安全设计允许在人员附近作业。工厂外的服务类机器人不属于工业机器人范畴。

SCARA 和六轴怎么快速选择

看动作空间。动作基本在一个平面内、追求高速和高精度,选 SCARA;需要立体空间内调整姿态、或者负载超出 SCARA 范围,选六轴。两者价差不大时,工序扩展性也是考虑因素。

Delta 机器人只能做拾放吗

它的并联结构决定了最擅长高频轻载往复动作,拾放分拣是主战场。加装视觉和专用末端后也能做排序、理料等衍生任务,但重载和复杂姿态任务不是它的方向。

直角坐标机器人现在还常用吗

常用。在超长行程、需要高刚性的直线运动场景,比如大件搬运、涂胶轨迹和定制设备执行轴中,直角坐标依然是性价比之选,只是灵活性不如关节型机器人。

码垛工序一般选什么类型

按负载和垛型定。重箱高速产线多用传统码垛专机或六轴,中小批量、空间有限的场景可评估大臂展协作机器人或码垛一体机,核心校核项是负载、臂展能否覆盖最高垛层和托盘远角。

总结

记住两条线索就能理清工业机器人分类:结构上五类各有能力标签——六轴通用灵活、SCARA 平面高速、Delta 高频拾放、直角坐标长行程、协作可共区;工序维度按焊接、搬运码垛、装配、检测等对号入座。选型从分类入手、用工序参数收口,按负载、精度、节拍和现场条件逐项校核,比记住多少个类别名称都更有用。

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