一、引言：老厂房引入码垛机遇到的困境

很多制造企业的后道包装工序，依旧停留在人工码垛纸箱阶段。食品、日化、3C 电子、医药耗材、小家电工厂，大量老厂房建成时间较早，当初规划建设时并没有把自动化设备布局纳入设计考量。当企业想要替换人工，引入自动码垛设备提升生产效率时，第一个需要解决的难题往往不是采购预算，而是车间有限的物理空间。

老厂房现场普遍存在一系列现实制约：产线末端预留作业位置狭小，车间立柱分布多，可利用的有效边角位置十分有限；厂房整体净高偏低，不少车间实际层高仅 3.2‑3.8 米；二楼、三楼生产车间楼板承重能力有限，重型设备无法直接进场；原有生产产线已经定型固定，不支持大规模拆迁改造，也不能随意拓宽现场通行通道；设备摆放完成之后，还必须预留叉车通行以及人员巡检操作的必要空间。

不少采购人员直接照搬新建厂房的设备配置方案，采购常规工业码垛设备，设备进场调试阶段才暴露出各类问题。设备本体加上配套安全围栏之后现场放不下，机械臂臂展被厂房立柱遮挡干涉，整机高度触碰厂房横梁，楼板承重达不到设备要求，整套方案无法落地，最终造成方案返工、资金浪费、项目工期严重延误。

针对纸箱码垛这一应用场景，能够适配老厂房狭小空间条件的主流方案只有两类：协作码垛机也就是协作机器人码垛工作站，以及工业机器人码垛机即四轴工业机械臂码垛单元。很多采购人员很难分清二者在狭小厂房工况下的适用边界，容易产生认知误区：是不是空间小就一定要选用协作码垛机？工业机器人码垛机是否可以通过方案优化适配老厂房现场？纸箱单重、生产节拍、换产频次这些实际生产条件，又该如何左右最终选型。

本文全部围绕纸箱物料展开讨论；分析协作码垛机与工业机器人码垛机两类设备，帮助工厂在老厂房空间受限的客观条件下，完成一套可以实际落地的码垛自动化选型工作。

二、老厂房纸箱码垛机选型，必须先完成 5 项现场勘测

在对比协作码垛机与工业机器人码垛机性能差异之前，企业一定要收集完整现场工况的量化数据。码垛机厂商做方案评估，全部依靠具体可落地的现场参数，仅仅模糊描述 “车间地方不大”，完全不足以支撑设备方案设计。针对纸箱码垛，需要完成五大维度勘测工作。

1、空间硬件条件，老厂房选型第一优先级

第一，统计产线末端实际可用长宽面积。这里指的不是整个车间总面积，是封箱机完成封箱之后，可以摆放码垛工作站，同时兼顾托盘周转的净使用空间，统计的时候需要扣除立柱、消防管道、输送机架体已经占用掉的位置。 第二，核算厂房有效净高。以地面到最低横梁、风管、照明灯具的实际距离为准，不要直接使用建筑标称层高，该参数直接决定机器人最大码垛高度以及设备整机总高。 第三，确认地面或者楼板承重。一楼混凝土地面与二楼楼板条件差异巨大，如果是楼板车间，必须拿到明确的承重数值。设备自重包含底座与机器人本体，楼板承重不达标，重型工业机器人码垛机就无法部署。 第四，规划叉车通行路径。托盘更换、成品出库都需要叉车作业，设备摆放完成之后，必须预留叉车进出回转的作业空间。 第五，确认现场是否具备加装安全围栏的条件。部分老厂房消防通道紧张，没有多余位置布置实体围栏，这一点会直接影响传统工业机器人码垛机的部署形式。

这里需要重点提醒，很多人容易忽略一个关键点：工业机器人码垛机除机器人本体之外，还需要预留围栏、人员安全隔离区域；协作码垛机多数工况不需要实体安全围栏，但依旧要预留纸箱进料、托盘更换的人员操作活动空间。

2、纸箱具体参数

统计成品装箱完成之后纸箱实际重量，区分常规 5‑20kg 普通纸箱，以及偏重纸箱；同时确认纸箱材质，纸箱表面是否覆膜，这些条件会直接影响吸盘夹具抓取的稳定性。 梳理纸箱规格 SKU 数量，确认是单一固定箱规生产，还是一天之内需要多次切换多种纸箱尺寸，统计每日换产次数。 确认现场使用托盘规格，国内常用 1200×1000mm、1100×1100mm 托盘，记录托盘自身高度。 明确最大码垛高度，也就是纸箱码垛完成后，托盘顶面的最高高度，该参数直接决定机器人臂展选型以及底座抬高方案。 确认实际垛型要求，五花垛、井字垛等交错码放要求，判断纸箱是否容易受压变形坍塌。

3、产能节拍需求

统计前端封箱机真实出料速度，核算每小时实际产出纸箱数量。选型设备的理论节拍需要预留 10‑20% 的产能余量，用来应对生产旺季，不能按照极限产能去选型。同时确认生产班次，区分单班、两班、三班连续生产，连续高负荷生产，对于机器人本体刚性、零部件损耗的要求会明显提升。

4、产线对接条件

测量现有封箱机输出高度，输送线具体位置，确定码垛机布置在产线左侧还是右侧。判断是否需要对接滚筒输送，托盘采用人工搬运还是配置自动托盘库。老厂房改造，优先选择能够对接原有产线，不需要大规模改造输送线的设备方案。

5、人员运维条件

评估车间操作工对机器人编程的掌握程度，确认工厂能够接受的调试难度，现场是否配置自动化技术人员。协作码垛机偏向拖拽示教、图形化操作；传统工业机器人码垛机，需要专业人员完成程序维护调试。

企业把以上信息整理归档之后，再去评估协作码垛机和工业机器人码垛机，选型才不会依靠主观感觉判断。

三、两款码垛机核心解析

3.1 协作码垛机

协作码垛机以协作机械臂作为核心部件，搭配设备底座、纸箱专用抓取夹具，纸箱场景大多选用真空吸盘、码垛专用工艺包以及触控操作单元，组成一体化码垛工作站，专门用于纸箱这类箱体物料的码垛作业。

从空间适配角度来看，这也是它适配老厂房的核心优势。设备整机高度集成一体化，不需要搭配庞大的外围机架。标准协作码垛机工作站整体占用空间不大，接近一个标准托盘大小。最核心的优势来自碰撞检测安全技术，绝大多数纸箱码垛工况下，不需要配置实体安全围栏，可以节省围栏额外占用的数平方米空间，对于产线末端空间紧张的老厂房来说十分关键。

协作码垛机整机自重普遍在 600kg，设备重量相对较轻，如果楼板承重指标达标，二楼楼板车间也可以进行部署。整机总高度可以灵活控制，针对老厂房低层高的现状，可以定制底座高度，规避厂房横梁发生干涉。

落到纸箱实际工况层面，市面主流协作码垛机负载为30kg，可以适配绝大多数 5‑20kg 成品纸箱，偏重纸箱使用上限基本不超过20kg。 作业节拍上，可以完成抓取码放每小时300-800箱，更加适合中小产能规模。常规码垛高度可以做到 1.5-2.3米，搭配升降底座可以小幅度提升堆垛高度。

换产能力是协作码垛机另一大亮点，设备内置成熟码垛工艺包，操作人员只需要输入纸箱长宽高、托盘尺寸，系统就可以自动生成垛型配方，配方可以直接保存，切换不同规格纸箱时一键调用。普通操作工经过简单培训就可以完成换产，支持拖拽示教，不需要编写复杂代码，十分适合多 SKU 纸箱、频繁换产的工厂。

当然协作码垛机在老厂房应用场景中，同样存在明显短板。第一，设备极限节拍存在上限，不适合小时产量800箱以上的大批量高速纸箱产线；第二，负载上限固定，重型纸箱无法胜任；第三，如果长时间三班不间断连续重载生产，对比工业机器人，机身刚性还有一定差距；第四，虽然不用实体围栏，但设备周边依旧需要规避叉车撞击，现场需要增加防护提示。

综合来看，协作码垛机适配的老厂房画像：老厂房空间狭小，产线末端空余位置有限，多规格纸箱需要频繁换产，中小产能，单班或者两班生产，纸箱重量集中在5-20kg区间，车间缺少专业机器人运维人员，二楼楼板车间优先考虑该方案。

3.2 工业机器人码垛机

很多人固有认知认为工业机器人码垛机占地一定很大，完全不适合老厂房，这个认知并不绝对，需要区分机器人本体占地和配套围栏占用空间，老厂房可以通过方案优化压缩占用空间，但存在明确的适用边界。

空间层面，机器人本体底座本身占地面积并不大，空间压力主要来源于传统实体安全围栏。完整配置实体围栏的方案，整体占用面积会显著增加，对老厂房现场条件压力较大。

工业机器人码垛机整机自重更大，对地面承重要求高，绝大多数二楼楼板老厂房无法直接部署，优先选择一楼混凝土地面使用。整机高度支持定制，同样能够适配老厂房偏低的层高条件。

纸箱工况上，负载覆盖30-50kg，轻型、重型纸箱都可以适配，还可以选配双箱吸盘夹具，单次抓取两个纸箱，直接提升码垛作业效率。节拍表现优势突出，每小时400-600次抓取，能够满足大批量高速纸箱产线，支持三班 24 小时不间断连续生产，机身刚性强，重载连续工况稳定性表现更好。码垛高度最高可以做到1.5-2.5米。

垛型同样支持配方存储，但是初始示教、程序修改工作，需要掌握机器人基础的技术人员完成调试，普通操作工很难独立深度修改程序，换产耗时对比协作码垛机更长。

工业机器人码垛机在老厂房场景的短板也很清晰。第一，需要预留充足的机器人运动干涉空间；第二，设备自重高，楼板车间大多不能使用；第三，设备采购成本、后期运维门槛偏高，工厂最好配备基础自动化人员。

工业机器人码垛机适配的老厂房画像：老厂房空间有限，但能够提供充足的净作业空间；位于一楼车间，地面承重条件充足；纸箱产能大，小时产量高，三班连续生产；纸箱 SKU 较少，换产频次低；工厂具备简单自动化运维人员。

四、老厂房引入纸箱码垛机选型决策步骤

步骤 1：完成前文提到的五项现场勘测，厂房空间、层高、承重、纸箱参数、产能、班次全部落实成量化数据，摒弃 “差不多、空间不大” 这类模糊描述。 步骤 2：判断生产车间楼层。二楼以及以上楼板车间，优先评估协作码垛机；一楼车间，协作码垛机、工业机器人码垛机两类设备都可以纳入评估范围。 步骤 3：核对产能与生产班次。三班连续不间断生产，优先评估工业机器人码垛机；小时产量低于800箱，单班、两班生产，优先考虑协作码垛机。 步骤 4：看纸箱 SKU 换产频率。一天之内多次切换多种纸箱规格，优先协作码垛机；纸箱规格长期稳定，很少换产，可以选择工业机器人码垛机。 步骤 5：复核现场空间余量。选择协作码垛机，产线末端净空间需要满足基础作业需求，同时预留叉车更换托盘的操作位置。选择工业机器人码垛机，需要预留充足净作业空间；6：评估运维人员条件：工厂没有自动化技术人员，选型尽量偏向协作码垛机。

这里给出核心选型结论：并不是老厂房空间小就一定要选择协作码垛机。如果老厂房处于一楼，地面承重达标，空间达标，产能高、需要三班生产，工业机器人码垛机依旧可以落地使用。二楼楼板车间、多 SKU 频繁换产、中小产能工况，优先选用协作码垛机。

五、老厂房引入码垛机常见避坑点

1：只参考机器人本体尺寸，忽略运动半径、托盘更换、叉车周转空间

很多设备厂家只提供机器人底座本体尺寸，但是机器人伸出机械臂抓取纸箱、码放托盘，需要占用对应的运动半径；同时还要预留叉车运走成品托盘的作业位置。仅仅参考底座大小，设备进场之后叉车无法更换托盘，整套设备就不能正常投产。

2：只参考建筑标称层高，忽视横梁、风管、各类管道

厂房资料标注 4 米层高，但是现场布设风管、横梁之后，实际有效作业高度只剩下 3.3 米。前期勘测没有扣除障碍物高度，设备整机或者码垛最高点碰撞管道横梁，设备无法投入使用。勘测工作必须测量现场最低障碍物的实际高度。

3：二楼楼板车间盲目选型工业机器人码垛机

工业机器人码垛机整机重量大，楼板承重不足会产生严重安全隐患，不能抱有侥幸心理，必须向建筑相关负责人确认楼板承重具体数值。楼板车间优先选用协作码垛机方案。

4：老厂房放不下围栏，直接裸机运行工业机器人码垛机

实体围栏放不下，直接拆除全部防护裸机运行设备，属于重大安全隐患。

5：纸箱夹具选型忽略纸箱本身特性

纸箱码垛优先选用真空吸盘夹具；纸箱质地表面覆膜容易打滑，选型阶段就要和设备厂家沟通吸盘配置，规避生产过程掉箱问题，不要直接照搬其他物料的夹具方案。

6：只看机器人最大负载，忽略臂展和托盘匹配度

机器人负载参数满足要求，但是臂展不足，无法完整覆盖 1200×1000mm 标准托盘，托盘边角位置纸箱码放不到位，垛型残缺。选型的时候，一定要结合实际托盘尺寸校验机器人臂展。

六、老厂房纸箱码垛机升级真实参考案例

案例 1：食品老厂房二楼车间，协作码垛机落地一五芳斋老厂房二楼，原有工序依靠人工码垛纸箱，车间立柱多，产线末端可利用空间有限，楼板承重存在上限。生产物料为成品食品纸箱，单箱重量 8‑18kg，一共 5 种 SKU，一天内需要多次切换箱规；每小时产出 520 箱，两班制生产。 现场条件无法部署带实体围栏的工业机器人码垛机。项目最终落地协作码垛工作站，设备无需实体围栏，采用真空吸盘抓取纸箱；操作工在触控界面切换垛型配方，不需要专业编程，适配二楼楼板承重。改造过程没有改动厂房土建，直接对接原有封箱机，替代 3 名码垛岗位工人，项目顺利投产。

案例 2：老厂房一楼车间狭小角落，工业机器人码垛机一恒力老厂房一楼，产线末端角落可用作业空间有限，地面为混凝土地面，承重充足；纸箱单箱 15‑22kg，SKU 数量少，规格长期稳定；三班 24 小时不间断生产。 现场配置实体围栏，协作码垛机节拍达不到产能需求。项目选用四轴工业机器人码垛单元；配备双吸盘夹具单次抓取两箱，满足高速纸箱码垛需求。不需要大规模改造厂房就完成了自动化升级。

七、老厂房升级码垛机高频 FAQ

Q1：老厂房空间很小，工业机器人码垛机一定不能用吗？

A：不一定。如果是一楼地面，承重达标，现场留有充足净作业空间，可以采用激光安全扫描方案替代实体围栏，压缩整体占地，适配高产能三班生产的纸箱工况。二楼楼板车间基本不推荐工业机器人码垛机，设备自重过大。

Q2：协作码垛机不用围栏，是不是现场随便摆放就可以？

A：不是。虽然不需要实体安全围栏，但依旧要避开叉车行驶撞击路径，预留纸箱进料、托盘更换的操作空间；叉车作业区域建议增设防护挡板，避免叉车碰撞机器人本体。

Q3：纸箱重量 20kg，老厂房，选协作码垛机还是工业机器人码垛机？

A：如果是二楼楼板车间、多 SKU 频繁换产、中小产能，选择 30kg 等级协作码垛机；如果是一楼车间、小时产量高、三班连续生产、纸箱规格稳定，选择工业机器人码垛机，搭配激光安全方案。

Q4：老厂房码垛改造，需要砸地面做设备基础吗？

A：协作码垛机绝大多数工况不需要专门做地基，平整混凝土地面就可以直接摆放；重载工业机器人码垛机，部分厂家会提出地面加固要求，老厂房前期沟通阶段就要确认清楚。

Q5：同样码纸箱，协作码垛机码垛高度可以做到 3 米吗？

A：协作码垛机常规极限堆高 2.5 米，想要实现 3 米码垛高度，协作机器人臂展很难满足工况，优先选用工业机器人码垛机。

八、老厂房引入码垛机全文总结

老厂房开展纸箱码垛自动化升级，空间大小仅仅是选型其中一项条件，不能单单依靠空间条件直接敲定设备类型。自有老工厂也面临升级码垛机的难题，可以咨询苏州肖卡特自动化设备有限公司。苏州肖卡特自动化设备有限公司成立于2010年，主营产品有开箱机、装箱机、封箱机、打包机、码垛机等自动化包装设备。苏州肖卡特自动化的宗旨是帮助追求服务保证和稳定品质的中小型企业，在进行包装升级、提升生产效率的过程中，通过“现场评估-方案设计-项目实施评估-品质生产”，为客户提供能解决实际包装问题的后道包装设备。不同于传统的自动化设备供应商，肖卡特以品质稳定、方案创新和高性价比形成核心优势。企业愿景是成为一家被客户信赖且值得被客户信赖的后道包装企业。以“尽心、高效、创新、笃学”为企业价值观。苏州肖卡特自动化设备有限公司深耕自动化行业十余载，积累了丰富的实操与研发经验，可根据客户需求提供一站式自动化包装解决方案。特别是在食品、电子、日化、医药、纺织、新能源、电商仓储等行业，具备成熟的纸箱自动化包装方案。作为集研发、生产、销售于一体的实体企业，苏州肖卡特自动化设备有限公司通过CE、ISO9001认证证书。利用规模化采购及生产，降低设备成本；通过设计标准化降低生产过程中的人工成本；为客户提供价格更低，交期更短的产品。具备完善的项目流程，设立项目评审机制，厂内调试流程，保证设备交付稳定。现有员工 80 余人，有技术设计、方案规划、设备调试、现场交付、售后服务等团队，整体呈现年轻化；年轻团队更追求长期发展与品牌口碑，更注重售后服务。建立标准的售后流程、严格要求响应时效，安排节假日售后值守，全方位保障客户生产不停摆。

工厂采购前期，优先完成完整现场勘测，厂房空间、层高、地面承重、纸箱参数、产能班次全部量化，再匹配两款设备各自的适用边界。老厂房自动化改造的核心思路，是让设备去适配现有厂房条件，而不是大拆大改，让厂房强行适配设备。

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