Delta 機器人
極高的速度與精度！非常適合分揀和包裝 Delta - 面向工業的動態解決方案輕型應用中的高效率 Delta 機器人 - 高水平自動化一個系統兼顧精度與速度

Delta 機器人是超輕量、高速的自動化系統，非常適合小型元件的分揀、包裝和裝配。其結構可提供很高的精度和效率，適用於食品、制藥和電子產業。

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取放任務中的極致速度與精度

Delta 機器人

Delta 機器人通常由三個或四個平行機械手臂組成，並連接到共同的上部平台。這種結構能夠在有限工作區域內執行超高速 pick & place 操作。因此，Delta 機器人在對節拍要求極短、主要處理小型輕質物品的產業中佔據重要位置，例如食品、制藥和電子產業。

為甚麼值得考慮 Delta 機器人？
出色的速度與動態效能： 憑藉特殊的運動學結構和較小的運動臂質量，Delta 機器人每分鐘可完成數十次甚至超過一百次循環，同時保持相對較高的運動重複性。
Pick & Place操作精度： 非常適合需要將小型部件從 A 點快速搬運到 B 點的任務，同時保持較高的定位精度。
緊湊結構： 上部平台和機械手臂通常安裝在工作區域上方，可節省車間地面空間，並方便與輸送帶或包裝工作站整合。

Delta 機器人（Delta Robots）

結構與工作原理

Delta機器人不僅因高速執行而受到關注，其獨特結構還使其能夠在工作空間內完成極快的動作。下面介紹其最重要的結構部件和工作原理。

機械結構

上部平台 大多數驅動部件，例如電機和傳動機構，位於相對於地面固定的上部平台。因此移動機械手臂的質量較低，可實現較高運動動態效能。
平行機械手臂（3或4） 每條機械手臂都連接上方平台和共同連接件，也就是下方平台，夾爪位於其中。機械手臂長度和傾斜角度決定機器人的最大工作區域。
下部平台，工作工具 下部平台通常配備夾爪、真空吸盤或其他工具。其運動由各機械手臂同步動作實現，機械手臂透過改變自身位置，使平台在工作區域內縱向和橫向移動。

移動方式

並聯運動學 在Delta機器人中，所有機械手臂並聯協同工作，透過改變傾斜角度，將工作末端（下平台）移動到空間中的指定位置。
低運動質量 由於電機和減速機構位於上部，運動部件的質量相對較小。因此，機器人可以在保持精度的同時執行非常快速的運動。
工作範圍 通常呈圓頂形，也就是半球形，或截錐形。機器人的覆蓋範圍取決於機械手臂長度及其最大偏轉角度。
控制與軟體 Delta 機器人可與常見 PLC 系統協同工作，但也需要精確的軟體控制並聯機械手臂運動。在 pick & place 任務中，還經常使用視覺系統識別並跟蹤移動產品，例如輸送帶上的物品。

超高速 pick & place 的秘訣是甚麼？

主要優勢

Delta 機器人的主要優勢

Delta機器人看起來較為專業化，但其結構在高頻、高重複流程中具有明顯優勢。

創紀錄的短週期時間 憑藉較低的運動質量和平行運動學結構，Delta機器人每分鐘可以完成數十次，甚至數百次操作。這使它們在超高速包裝或分揀生產線上具有突出的效率優勢。
高定位精度 儘管速度很高，Delta機器人通常仍能保持十分之一毫米級甚至更好的精度，因此可以精確放置電子或化妝品產業中的小型部件。
體積小巧，可頂部安裝 典型的Delta機器人直接安裝在工作區域上方，不佔用生產車間地面空間，可節省寶貴空間並便於工作站佈局。
輕鬆與視覺系統整合 高效率生產線常採用相機識別傳送帶上產品的位置和方向。Delta 機器人可與此類系統良好配合，即時修正自身運動。
降低振動與穩定結構 安裝在固定上部平台上的電機，可降低運動過程中出現非受控振動的風險，從而提高執行平穩性並延長部件壽命。

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工業應用

Delta 機器人

Delta 機器人在需要快速、重複搬運和擺放輕型部件的產業與流程中具有重要價值。雖然其主要優勢是超高速 pick & place，但也適用於分揀、裝配和品質檢查等多種任務。

超高速 Pick & Place

包裝與分揀生產線 Delta 機器人每分鐘可以抓取和放置數百個小型產品（例如餅乾、糖果、藥用膠囊），精度幾乎令人難以置信。
輸送帶擺放 借助視覺位置識別系統，Delta 機器人可以從無序擺放的產品中抓取物品，並按均勻間距放置，從而最佳化後續包裝流程。

小型部件裝配

電子與微裝配 許多小型電子產品製造商使用 Delta 機器人高速擺放部件，例如電信或家電產業。
玩具和小物件裝配 尺寸小、重量輕的部件，例如塑料件，非常適合 Delta 機器人進行高速操作。

食品與制藥產業

食品包裝 餅乾、巧克力夾心糖、糖果 - 輕、小且易損。Delta 機器人可以快速將其放入包裝，並減少與人手的接觸。
泡罩、安瓿或膠囊處理 制藥產業重視精度和速度。Delta 能夠在滿足衛生要求的同時保證適當節拍。

視覺檢測與分揀

視覺系統 連接攝影機後，Delta機器人可以根據顏色、形狀或缺陷對產品進行篩選。
分揀與分類 能夠快速將部件分配到不同生產線，提高倉儲和商品包裝效率。

實驗室與研究應用

樣本搬運 憑藉高速和高精度，Delta 機器人可自動化實驗室中的樣品運輸流程，例如用於醫療產業的大規模分析。
原型裝配 在小批量生產或原型製造中，尤其是小尺寸部件，Delta 機器人可以加快重複操作並減少人為錯誤。

Delta 機器人

Delta 機器人最常應用的產業

憑藉獨特特點 - 極快的運動速度、較低的運動部件質量以及頂部安裝方式 - Delta 機器人已成為多個工業領域自動化不可缺少的一部分。以下是這些機器佔據重要地位的主要產業：

食品產業

包裝、分揀並將產品放入集合包裝中。
搬運易損的糖果或烘焙製品。

制藥產業

快速將膠囊、片劑、安瓿放入吸塑包裝或瓶中。
由於與產品接觸區域較小，可實現較高的製程衛生水平和安全性。

電子與電氣工程

在裝配線上擺放和裝配小型元件。
將元件精準放入 PCB 插槽，並分揀微型部件。

化妝品產業

快速灌裝和封閉小罐或瓶子，並排列小型軟管。
在進一步包裝前對產品進行分揀。

塑料

搬運輕型注塑件，並將其放到輸送帶或容器中。
高效搬運形狀重複且重量較輕的部件。

物流與倉儲

快速分揀小型包裹、信件和快遞件（尤其適用於電子商務）。
小型產品的包裝和訂單揀選流程自動化。

幾乎適用於所有主要目標是 快速、可重複地搬運輕型部件，Delta 機器人是一種理想解決方案。憑藉緊湊設計、高速度以及與視覺系統的協作能力，它們能夠顯著加快生產線和包裝線執行。

Delta 機器人

技術要求與整合

Delta 機器人雖然速度和效率突出，但必須合理適配生產流程並正確規劃生產線。以下是部署前需要關注的關鍵方面。

工作參數

工作範圍與作業區域 Delta 機器人通常在類似穹頂或截錐體的空間內運動。應根據部件尺寸和 pick & place 點之間的距離，匹配機械手臂長度和工作角度。

負載與速度 典型結構可處理較輕載荷，通常為數公斤到十幾公斤，但對於大多數pick & place應用已經足夠。同時還需要在速度和運動穩定性之間保持平衡。

精度與重複性 許多流程（例如制藥分揀）要求達到百分之一毫米級別的精度。因此應選擇能夠提供相應定位精度的型號。

與控制系統整合

控制器與介面 Delta 機器人支援常用協議（EtherCAT、Profinet、Modbus），便於連接 PLC 或上位電腦。

視覺系統 在動態 pick & place 生產線上，即時識別產品位置至關重要。因此 Delta 機器人經常與攝影機連接，以即時修正軌跡。

軟體與校準 在高速運動下，定期校準和精確的電機參數非常重要。製造商提供的專業軟體通常包含針對並聯機械手臂的專用運動學演算法。

環境條件

衛生與認證 在食品和制藥產業，可能需要適當的防腐塗層或食品接觸許可認證 (FDA)。

溫度與潔淨度 較小的運動質量意味著更低的慣性，因此也更不容易過熱。不過，在高濕度或高粉塵等嚴苛條件下仍需使用專用防護罩。

安全性

保護區域 在高速執行時，應適當設定圍欄或標識工作區域，以消除人員與機器人碰撞的風險。

感測器與警告信號 對於節拍非常高的生產線，建議增加光學防護裝置、訊號燈或緊急停止按鈕。

Delta 機器人（Delta Robots）

與其他機器人類型的比較

Delta 機器人是專為需要最大速度和三維運動精度的任務設計的獨特裝置。憑藉輕量化結構和創新幾何設計，非常適合分揀、包裝或裝配等應用。為了更好地理解其優勢，值得將其與其他類型的工業機器人進行比較，從而為生產流程找到最合適的解決方案。

Delta 與笛卡爾機器人（XYZ）對比

運動學與運動範圍 Delta機器人由三個（有時四個）連接到共同上部平台的機械手臂組成，因此能夠在有限區域內實現非常快速且精準的運動。笛卡爾機器人（XYZ）沿三個線性軸執行，運動方式簡單且可預測，但動態效能明顯較低。Delta機器人可實現極短的循環時間，不過通常工作範圍相對較小。

應用 Delta 機器人擅長對輕型物體進行高速 pick & place 操作，例如食品或製藥產業。直角座標機器人則憑藉沿 X、Y、Z 軸運動的穩定性脫穎而出，適合更大的工作區域，例如 3D 列印、銑削或在大平面上裝配部件。

何時選擇？ 如果您的優先目標是超高速搬運小型部件，並在每分鐘完成大量循環，Delta 將是非常有價值的解決方案。但如果需要覆蓋更大的工作區域並採用直線運動學，笛卡爾機器人可能更穩定、更通用。

更多：笛卡爾機器人

Delta vs. SCARA

速度與動態效能 Delta 和 SCARA 都擅長高速裝配和 pick & place 操作。Delta 尤其在處理非常輕的物體時可以達到略高的速度，而 SCARA 往往在水平面運動穩定性和剛性 Z 軸方面更具優勢。

應用與結構 SCARA 在水平面上具有兩個旋轉關節，因此容易整合，適合裝配或擰螺絲。Delta 的機械手臂和平台結構更複雜，可實現較高速度，但維護和部件更換也可能更加複雜。

何時選擇？ 如果您的目標是實現盡可能高的 pick & place 操作速度，並且處理的是小型輕質部件，那麼 Delta 更具優勢。SCARA 更適合要求稍高的裝配任務，尤其是在垂直軸精度以及零件壓合時最小偏差非常重要的情境。

更多：SCARA機器人

Delta 與關節機器人 (機械手臂) 對比

運動自由度 vs. 超高速循環時間 關節型機器人（機械手臂）通常提供4-6個旋轉軸，可在不同角度下靈活工作並操作複雜形狀的物體。Delta機器人則專注於在有限空間內實現盡可能高速的運動，非常適合小型產品的分揀和包裝，但在3D空間中的運動自由度不及關節型機器人。

負載能力與應用 關節機器人可處理更重負載和多種流程，從焊接、噴塗到裝配和工具機上下料。Delta 機器人通常搬運較小物體，例如幾百克或數千克，但速度可達到大多數其他運動學結構無法實現的水平。

何時選擇？ 如果您需要執行多平面任務、操作較大部件或從不同角度進行焊接，關節機器人是合適的選擇。如果工作重點是在 A 點和 B 點之間高速搬運小型物體，那麼 Delta 機器人能在小型工作範圍內提供更短的循環時間和高精度。

更多：關節機器人

Delta 與圓柱座標機器人對比

運動學與運動範圍 圓柱座標機器人通常沿旋轉軸（繞垂直軸）和垂直軸 (Z) 運動，有時還帶有額外的水平伸縮。Delta 機器人基於三個（或四個）連接到共同平台的機械手臂，因此在較小負載下可以實現非常高的速度和精度。圓柱座標機器人本質上採用較簡化的運動方式，即繞自身軸旋轉以及上下運動，因此在動態效能和 pick & place 的通用性方面很難達到 Delta 機器人的水平。

應用 Delta 機器人擅長對輕型部件執行超高速操作 - 例如食品或醫療產業中的包裝、分揀和小件擺放。圓柱座標機器人則更適合速度較慢、可預測性更高的旋轉和垂直任務（例如從滾筒中取件，再搬運至位於運動半徑內的機器）。

何時選擇？ 如果首要目標是盡可能提高 pick & place 循環速度，Delta 更具優勢。而當工作站佈局圍繞垂直旋轉軸分布，並且較慢、更簡單的運動已經足夠時，圓柱座標機器人可能既能滿足需求，也更經濟。

更多資訊：圓柱座標機器人

Delta與協作機器人（Cobot）對比

安全協作理念與超高速循環 cobot（collaborative robots）專為在人類附近工作而設計，提供碰撞感測器和協作模式低速執行等安全功能。Delta 機器人則針對工作區域內的高速和高精度進行了最佳化，因此通常在獨立安全區域中執行，尤其是在高速度下。

應用協作機器人非常適合操作員與機器人互補的任務（例如交替裝配作業），常見於較小企業或小批量生產。Delta機器人則主導大規模生產線，在無需人員進入近距離工作區域的情況下，每分鐘可分揀或包裝數百個小型產品。

何時選擇？ 當高效率和輕型零件的高速 pick & place 是關鍵需求時，可選擇 Delta 機器人。如果需要能夠與操作員共享空間、靈活切換任務的機器人，協作機器人通常更合適，但一般會犧牲一定速度。

協作機器人

Delta與Gantry（龍門式）對比

結構與工作範圍 Gantry龍門系統是一種大型結構，可沿多個直線軸（X、Y，有時包括Z）在寬廣工作區域上方運輸大型重載，例如覆蓋整個廠房。Delta機器人則專注於較小的工作區域，可對輕型部件執行極快的pick & place操作。

應用 Gantry 常用於重工業、高位倉庫或大型部件搬運。Delta 機器人則專門用於在小範圍內超高速搬運產品，例如食品工廠的輸送線上。Gantry 無法達到這種速度，但可以搬運 Delta 無法處理的重載。

何時選擇？ Gantry 適合需要大工作範圍和高負載能力的流程。如果優先考慮極高速度和輕型物料，例如小件分揀，那麼 Delta 機器人通常效率更高，日常使用也更簡單。

更多內容：Gantry 機器人

Delta機器人以搬運輕型部件時極高的速度和精度著稱，因此在高度自動化生產線上非常重要，包括食品、制藥和電子產業。但如果需要搬運更重負載、與人員協作或覆蓋較長距離，其他類型機器人，例如協作機器人、Gantry、關節機器人等，可能更合適。最佳方案始終取決於產品類型、流程要求和業務優先順序。

常見問題

Delta 機器人常見問題

Delta 機器人搬運部件的速度有多快？

根據型號和部件重量，Delta機器人每分鐘甚至可達到100-120個以上循環。對於更輕物體和較短移動距離，高速度是這種運動學結構的重要優勢。

Delta機器人程式設計難嗎？

程式設計方式與其他工業機器人類似，但需要使用製造商提供的相應運動學演算法。在 pick & place 生產線上，通常還會使用專用圖形界面並與視覺系統整合。

Delta機器人的負載是多少？

標準型號通常可搬運 1 到 5 kg，也有可處理十幾公斤負載的版本。不過，當負載超過一定水平後，會損失一部分超高速效能優勢。

Delta 機器人可以與視覺系統配合工作嗎？

是的，這是非常典型的方案。Delta 機器人經常與攝影機 (2D 或 3D) 協作，掃描輸送帶上的物體位置或識別其朝向，從而即時修正運動。

Delta 適合裝配應用嗎？

如果裝配需要快速、重複地放置小型部件，那麼適合。但對於更複雜的任務，例如焊接、多軸加工，最好選擇關節機器人或其他運動學類型。

它如何處理較大的產品？

Delta 最適合輕型工件，通常為數千克以內。對於重型或大型部件，其他機器人，例如關節機器人或 Gantry，可以提供更高負載能力和更大工作範圍。

Delta 機器人可以在無菌環境中工作嗎，例如 cleanroom？

有專用於潔淨室（cleanroom）的型號，主要用於制藥和電子產業，例如半導體裝配，並配有相應認證和防護，以保護產品和機械結構。

部署 Delta 機器人的成本是多少？

成本受多種因素影響，包括運動範圍和速度、精度、與視覺系統的整合，以及食品產業使用的特殊塗層。基礎型號價格可能較為親民，但對於最先進的設定，例如配備 AI 和動態多目標跟蹤功能，成本會增加。

Delta機器人是否可以輕鬆遷移到另一條生產線？

由於採用“頂部安裝”且運動結構較輕，重新部署通常比重型關節型機器人簡單。不過，仍需要重新校準，並根據新應用調整運動路徑。

Delta 機器人可以增加額外旋轉軸嗎？

部分型號提供所謂的“4th axis”（腕部旋轉軸），可使夾具在水平面調整方向。這對於按特定姿態擺放產品或裝配需要特定角度的部件非常有用。

還有更多問題嗎？

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常見問題

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