在現代工業自動化生產體系中，碼垛機器人作為物料倉儲環節的核心裝備，承擔著將離散物料按預設規則精準堆疊至托盤、貨架或周轉容器的關鍵任務，其應用可顯著提升倉儲空間利用率、降低人工勞動強度并保障作業流程的標準化與穩定性。碼垛機器人的分類需基于機械結構、功能形態、應用場景等核心技術維度進行系統性劃分，以下結合行業技術標準及工程應用實踐展開專業解析。

一、按機械結構形式分類（核心技術分類維度）

機械結構直接決定碼垛機器人的運動自由度、負載能力、作業空間及軌跡靈活性，是選型設計的首要依據。

1. 關節式碼垛機器人

采用串聯多關節結構，主流為 4 軸、6 軸兩種構型，基于示教編程或離線編程實現運動控制。

·4 軸機型由腰轉、肩擺、肘擺、腕轉關節組成，結構精簡、負載冗余度高（常規負載 50-300kg），適用于重型物料的高效碼垛；

·6 軸機型在 4 軸基礎上增加腕部俯仰、橫擺關節，運動靈活性極強，可實現空間復雜軌跡運動，適配異形物料、不規則垛型的精準堆疊，廣泛應用于多品種、小批量柔性生產場景。

2. 直角坐標式碼垛機器人

基于笛卡爾坐標系構建，由立柱、X/Y/Z 向線性模組及末端抓手組成，通過伺服電機驅動滾珠絲杠或同步帶實現直線運動。

其核心優勢為結構剛性強、定位精度高（重復定位精度 ±0.1mm 以內）、維護成本低，負載能力可覆蓋 5-500kg，尤其適合規則形狀物料（如紙箱、板材、周轉箱）的大批量固定工位碼垛，在重型機械、建材等行業應用廣泛。

3. 龍門式碼垛機器人

采用龍門架式支撐結構，將 4 軸 / 6 軸工業機器人或專用機械臂集成于橫梁導軌上，可實現 X/Y 向大范圍移動。

該類型機器人作業空間開闊（覆蓋面積可達數十平方米），負載能力強（常規負載 100-1000kg），穩定性優異，適合重型、超大尺寸物料的跨工位碼垛，常見于汽車零部件、大型設備配件等生產場景。

4. 并聯式（Delta）碼垛機器人

由固定平臺、動平臺及 3-4 組平行連桿構成，采用并聯機構傳動，具有運動速度快（空載最大速度可達 5m/s）、加速度大（可達 50m/s2）、重復定位精度高（±0.05mm）的特點。但負載能力較弱（常規負載≤10kg），作業空間呈倒錐形，主要適用于輕小型物料（如零食包裝、醫藥制劑、電子元件盒）的高速分揀碼垛，節拍可達 120-200 次 / 分鐘。

二、按功能形態與集成方式分類

功能形態體現機器人的作業模式及與生產系統的集成能力，直接關聯自動化生產線的整體效率。

1. 機械式碼垛機器人

以多關節機械臂為核心執行機構，包含 4 軸 / 6 軸工業機器人、SCARA 機器人等構型。

通過搭載定制化夾具（吸盤、夾爪、磁吸等），可適配不同形狀、尺寸、材質的物料，具備較強的通用性和場景適應性，是目前工業領域應用最廣泛的碼垛機器人類型。

2. AGV 集成型碼垛機器人

由碼垛機械臂與自動導引車（AGV）集成構成，通過激光、視覺或磁導航技術實現全流程自主移動。可突破固定工位限制，完成物料抓取、碼垛、托盤轉運、入庫等一體化作業，適用于大型倉庫、柔性生產線等大范圍、多工位的碼垛場景，是智能倉儲系統的核心組成部分。

3. 協作式碼垛機器人

基于人機協作安全技術（力控傳感、碰撞檢測、安全監控）設計，可在無安全圍欄或半圍欄環境下與操作人員協同作業。其運動速度可控、碰撞力閾值低（通常≤150N），兼具靈活性與安全性，適合小批量、多品種物料的柔性碼垛，尤其適用于生產空間受限、需要人工輔助干預的場景。

三、按應用場景與作業范圍分類

應用場景分類需結合作業空間、物料特性、生產節拍等實際需求，體現機器人的工程適配能力。

1. 固定型碼垛機器人

安裝于固定基座上，作業范圍局限于預設空間內，包括 4 軸 / 6 軸工業機器人、SCARA 機器人、協作機器人等類型。其優勢為響應速度快、運動精度高，適合大批量、同規格物料的連續碼垛，可實現單機或多機聯動作業，在食品飲料、電子制造、化工等流水線生產中應用普遍。

2. 移動型碼垛機器人

· AGV式碼垛機器人：依托 AGV的自主移動能力，適配地面平整、作業范圍廣的場景，可靈活切換碼垛工位，適合多生產線共用一臺碼垛設備的柔性生產模式。

· 地軌式碼垛機器人：將 4 軸/6軸工業機器人加裝地軌作為外部軸，通過地軌擴展機器人的水平作業范圍（地軌長度可定制至數十米），運動精度高，適合長距離、多工位的連續碼垛作業。

· 移動式直角坐標碼垛機：將直角坐標機械臂與移動平臺集成，保留直角坐標機器人剛性強、精度高的優勢，同時具備一定的移動能力，適合中等范圍、規則物料的碼垛需求。

· 移動式龍門碼垛機器人：龍門架與移動底盤集成，可實現大范圍、重型物料的移動碼垛，兼顧作業空間與負載能力，適用于大型零部件、重型包裝物料的倉儲碼垛。