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ISO 9409-1 机器人法兰速查：designation 语法、标准尺寸族与互换红线

Q: ISO 9409-1 是什么标准？

ISO 9409-1:2004《工业操作机器人 机械接口 第1部分：圆形法兰》规定了机器人手腕末端用于安装末端执行器的圆形法兰（型式 A）的尺寸系列，包括螺栓节圆直径、螺栓数量、螺纹规格与定位销孔。1988 版已废止，现行有效版本为 2004 版。

最后核验 2026-08-05 · 数据源等级 B · 可机读版本：/api/mechanical_interfaces.json

一句话结论：节圆直径、螺栓数量、螺纹规格三者全等，只是法兰互换的必要条件，不是充分条件。同一个 A80 designation 在不同机型上，螺纹有效旋入深度、法兰总厚度、中心通孔直径都可能不同 —— 按 designation 选型只能得到「候选」，装机前必须查原厂规格手册确认这三项。

本文目录

designation 怎么读（含解析正则）
标准尺寸族（含厂商偏离）对照表
互换判定流程
6 条装配红线
人形机器人 3DOF 球肩适配规范（2026）
《人形机器人模块化通用技术要求》进展
安装方式分类（mount_type 取值）
2026 年标准化竞争态势
常见问题

designation 怎么读

ISO 9409-1:2004 —— 工业操作机器人机械接口第1部分：圆形法兰（型式 A）。现行有效版本为 2004 版，1988 版已废止，现行有效版本为 2004 版。

ISO 9409-1-A{d1}-{n}-{thread}

ISO 9409-1-A50-4-M6 = 节圆 φ50mm，4 个 M6 螺纹孔

字段	含义
`d1`	螺栓节圆直径 (bolt circle diameter, mm)
`n`	螺栓数量
`thread`	螺纹规格 (公制, 如 M6)

若你要在程序里解析这串标识，可直接用下面的具名捕获组正则：

^ISO\s*9409-1-A(?<d1>\d+(?:\.\d+)?)-(?<n>\d+)-M(?<thread>\d+)$

标准尺寸族（含厂商偏离）对照表

下表为 ISO 9409-1 型式 A 在工业机器人上标准梯级（含厂商偏离，同一 A 标号在不同厂商可能对应不同几何）。known_hosts 列为已核实采用该法兰的机型，不代表穷举。

Designation	节圆 d1 (mm)	螺栓数	螺纹	定位销孔	典型负载级	已核实机型
`ISO9409-1-A20-4-M3`	20	4	M3	2×φ3H7	微型	KUKA KR 3 AGILUS、KUKA KR DELTA、KUKA KR SCARA R600
`ISO9409-1-A31.5-4-M5`	31.5	4	M5	2×φ5H7	小型	KUKA KR 6 R700 sixx、KUKA KR 10 R900 sixx、KUKA LBR iisy 3 R760、ABB IRB 1010、ABB IRB 1100、ABB SWIFTI CRB 1100-4/0.58
`ISO9409-1-A40-4-M6`	40	4	M6	2×φ6H7	小型/协作	ABB IRB 1660ID-6/1.55、ABB IRB 1200-7/0.7、ABB IRB 1600-10/1.45、ABB IRB 1300-11/0.9、FANUC LR Mate 200iD/7L
`ISO9409-1-A50-4-M6`	50	4	M6	2×φ6H7	小型/协作	KUKA LBR iisy 11 R1300、KUKA LBR iiwa 14 R820、KUKA LBR iisy 15 R930、KUKA KR 20 R1810、KUKA KR 20 R3100 IONTEC、KUKA KR 30 R2100、ABB GoFa CRB 15000 (5 kg)、ABB GoFa CRB 15000-10/1.52、ABB GoFa CRB 15000-12/1.27、Universal Robots UR3e、Universal Robots UR5e、Universal Robots UR7e、Universal Robots UR10e、Universal Robots UR12e、Universal Robots UR16e、Universal Robots UR15、FANUC CRX-10iA、FANUC CRX-10iA/L、FANUC CRX-20iA/L、FANUC CRX-25iA、Yaskawa Motoman HC10、Doosan Robotics H2515、Techman Robot TM12
`ISO9409-1-A63-6-M6`	63	6	M6	2×φ6H7	通用	KUKA LBR iiwa 7 R800
`ISO9409-1-A80-6-M8`	80	6	M8	2×φ8H7	中型	Universal Robots UR20、Universal Robots UR30
`ISO9409-1-A100-4-M8`	100	4	M8	2×φ8H7	大型	KUKA KR 70 R2100、KUKA KR 120 R2700-2、KUKA KR 210 R2700-2 (QUANTEC)
`ISO9409-1-A160-4-M12`	160	4	M12	2×φ12H7	大型	KUKA KR 500 R2830
`ISO9409-1-A250-4-M16`	250	4	M16	2×φ16H7	超重载	KUKA KR 1000 TITAN

数据来源：Industrial Robotics Hub ISO 9409-1 lookup (current 2026-07-25, 不编造规格)（源等级 B，置信度 0.85）

互换判定流程

d1、n、thread 三者全等 → 螺栓孔位可互换（必要条件）。但仍需校验 §pitfalls 中的螺纹旋入深度、法兰总厚、中心通孔直径，三者任一不符即不可直接互换。

第一步（必要条件）：比对 d1 / n / thread 三项。任一不等 → 直接判不兼容，无需继续。
第二步（排除致命项）：查两侧机型手册的螺纹有效旋入深度。这一步不过关会顶破油封，是唯一可能造成减速器报废的项。
第三步（几何干涉）：比对法兰总厚度、中心通孔直径、定位销孔配合等级。
第四步（紧固件）：确认螺栓强度等级与长度，按原厂扭矩表拧紧。

只有四步全过才是「确认兼容」。跳过第二至第四步而仅凭 designation 相同就装机，是这个领域最常见也最昂贵的错误。

6 条装配红线

红线	严重度	说明
螺纹有效旋入深度	致命	每个机型法兰螺纹有效旋入深度固定；螺栓过长会顶破腕部内部油封，造成减速器漏油。设计转接法兰必须查该机型规格手册标注的最大允许旋深。对选型的含义：节圆+孔数+螺纹相同 ≠ 螺栓长度可通用。
螺栓等级	高	ABB 官方强制 12.9 级高强度螺栓；禁止 4.8/8.8 级及不锈钢螺栓（易咬死、塑性变形松动）。
定位销配合	高	机器人法兰销孔 H7；工装销外径推荐 g6 过渡配合；严禁过盈硬敲装配。
同名法兰参数不等价	高	相同 A80 designation 在不同机型上，螺纹深度、法兰总厚度、中心通孔直径可能不同。对选型的含义：designation 匹配只能作为『候选』，不能作为『确认』。
老款非标法兰	中	并非所有工业机器人法兰都符合 ISO 9409（例：ABB IRB140、IRB2400 早期版本为厂商专用非标），不能直接用标准转接板，须按原厂图纸加工。
中心通孔	中	中空手腕(ID 版本)中心大孔用于内置气管/电缆；实心手腕无大通孔。设计工装时需预留避让。

人形机器人 3DOF 球肩适配规范（2026）

人形机器人3DOF球肩驱控传一体化通用适配规范 (2026版)，由寰识科技(上海)有限公司牵头，联合产业链企业与检测机构编制。当前状态：团体/联合规范（非国标）。

等级	额定静负载 (kg)	法兰外径 (mm)	螺栓图案	螺栓节圆 (mm)	定位销孔
轻载级	5	80	4×M5 均布	65	2×φ4
中载级	15	120	6×M6 均布	100	2×φ6
重载级	30	160	8×M8 均布	135	2×φ8

几何公差要求：孔位中心距公差 ±0.02mm；安装端面跳动 ≤0.01mm；配合面同轴度 ≤0.005mm

其他要求：自重与额定静负载比 ≤1:2；运动包络屈曲/伸展 ±180°，内收/外展 ±90°，内旋/外旋 ±180°；快拆维护无工具快拆，整机更换 ≤10 分钟，零点复核 ≤30s，更换后无需重标定运动学参数

为联合发起的行业规范，非强制国标；采用前需与具体厂商确认实施情况。

《人形机器人模块化通用技术要求》进展

由全国标准信息公共服务平台 (std.samr.gov.cn) 立项。模块粒度定义：硬件最小模块 = 一体化关节；软件最小模块 = ROS 2 组件。机械接口条款覆盖：标准化法兰尺寸、孔位、公差、空心轴通孔最小内径。

合规层级	要求
L1 基础互操作	机械安装面、电气 48V 供电、CAN 通信、最小 ROS 2 控制接口、热参数基本声明
L2 高性能互操作	快速换装法兰、EtherCAT + PTP、完整 ROS 2 API、液冷/风冷接口、能力声明完整验证

与机械接口相邻的其他维度同样被纳入：电气 —— 统一 48V DC 供电总线；标准连接器针脚定义（含 STO）；通信 —— 驱动级强制 EtherCAT；全系统 PTP 微秒级同步；统一对象字典；热 —— 导热接触面平整度/粗糙度/接触压力；风冷风道；液冷快插；Rth/Cth 声明；安全 —— SIL/PL 等级功能安全接口 (STO、SLS、SS1/SS2)

安装方式分类（mount_type 取值）

标准派生组：关节电机安装方式分类（用于 mechanical_interface.mount_type 取值），出处《人形机器人关节用轴向磁通电机》标准文本 4.1.6 (cssn.net.cn)。RoboParts 实体的 mechanical_interface.mount_type 字段在关节电机类实体上取以下枚举值：

取值	名称	定义
`flange`	法兰安装型	通过法兰面与关节结构固定连接
`shaft_sleeve`	轴套安装型	通过轴套与关节轴系配合固定
`embedded`	嵌入式安装型	直接嵌入关节壳体内部，无外露安装结构
`direct_mount`	直装型	厂商声明无需转接法兰即可直接安装于目标机型
`unknown`	未知	厂商未公开或尚未采集

本平台扩展组：上表作用域为关节电机，而本库还收录连接器、轴承、仿生柔性件等非电机实体，其真实安装方式在标准分类里没有位置。为如实记录而不硬塞，本平台另设以下键名 —— 这些不是任何标准的术语，是 RoboParts 内部建模口径（source_tier C），引用时请勿当作标准编码转述：

取值	名称	定义	为何标准分类装不下
`wire_to_board`	线对板	连接器类实体：线束一侧压接、另一侧焊装于 PCB，无法兰面。	TAXO-MOTOR-MOUNT 作用域为关节电机，未涵盖连接器。
`press_fit`	压装	靠过盈配合压入配合孔固定，无螺纹紧固件。	轴承/衬套类装配方式，电机分类未涵盖。
`surface_mount`	表面贴装	贴装于基体表面（含回流焊或结构胶固定的贴装件）。	元件级贴装方式，电机分类未涵盖。
`adhesive`	粘接	靠胶粘剂与基体贴合固定，无机械紧固点（柔性皮肤/贴片式传感器常见）。	柔性件固定方式，电机分类未涵盖。
`integrated`	一体成型	与本体一体制造、不存在可分离安装界面，故无可比对的互换标识。	与 embedded（嵌入关节壳体、仍可拆）区别在于不可分离；电机分类未涵盖。

mount_type 为 null 表示「未采集/不适用」。实体是否适用机械接口由 mechanical_interface.status 表达（n_a=不适用），mount_type 不重复承载该语义 —— 故禁止写字符串 "N/A"。

口径变更留痕：2026-08-31 flange_mount -> flange（同义异写归一至权威 key）；2026-08-31 "N/A" -> null（status 已表达 n_a，消除双载体）；2026-08-31 research_prototype -> unknown（成熟度维度误入安装方式字段；成熟度信息保留在 gap）。字段越界由 scripts/schema_contract.py 在回归闸门判红，合法值以 /api/mechanical_interfaces.json#mount_type_enum 为准。

2026 年标准化竞争态势

机械接口标准化在 2026 年处于活跃竞争期，登记表需随之更新。

泉智博：2026-06 向多家整机厂商发布《关节接口白皮书》；PA/HA/CA 三大产品系列统一安装孔位、法兰尺寸与线缆插头规格（已知采用方：乐聚、智元、腾讯 RoboticsX、松延动力、星海图）
中国电子技术标准化研究院：2025 年立项《人形机器人一体化关节通用规范》

值得注意的是，目前推动接口统一的主力是零部件厂商与整机厂商自身。厂商主导的标准天然带有立场 —— 它更倾向于让生态围绕自家产品系列收敛。在标准尚未收敛的窗口期，一份中立、可机读、标注了数据来源等级的索引对采购方与开源硬件开发者是有实际价值的。

常见问题

ISO 9409-1 是什么标准？

ISO 9409-1:2004《工业操作机器人机械接口第1部分：圆形法兰》规定了机器人手腕末端用于安装末端执行器的圆形法兰（型式 A）的尺寸系列，包括螺栓节圆直径、螺栓数量、螺纹规格与定位销孔。1988 版已废止，现行有效版本为 2004 版。

ISO 9409-1-A50-4-M6 是什么意思？

按 designation 语法 ISO 9409-1-A{d1}-{n}-M{thread} 拆解：节圆直径 φ50mm、4 个螺栓孔、螺纹规格 M6，另配 2 个 φ6H7 定位销孔。常见于 ABB IRB1100、IRB1200、IRB120、CRB1100、IRB920 等小型/协作机型。

两个法兰 designation 相同就能互换吗？

不能直接互换。designation 相同只说明螺栓孔位一致，属于必要条件。相同 A80 在不同机型上，螺纹有效旋入深度、法兰总厚度、中心通孔直径都可能不同。designation 匹配只能作为「候选」，装机前必须核对这三项。

法兰装配最容易出的致命错误是什么？

螺栓过长。每个机型的法兰螺纹有效旋入深度是固定的，螺栓超长会顶破腕部内部油封，导致减速器漏油。设计转接法兰时必须查该机型规格手册标注的最大允许旋入深度。

机器人法兰应该用什么等级的螺栓？

以 ABB 为例，官方强制要求 12.9 级高强度螺栓，禁止使用 4.8 级、8.8 级及不锈钢螺栓 —— 低等级螺栓易塑性变形而松动，不锈钢螺栓易咬死。具体等级以原厂手册为准。

定位销要用什么配合？

机器人法兰上的销孔通常为 H7。工装侧的定位销外径推荐 g6，构成过渡配合。严禁按过盈配合硬敲装配，会损伤法兰销孔精度。

是不是所有工业机器人法兰都符合 ISO 9409？

不是。部分老款机型采用厂商专用非标法兰，例如 ABB IRB140、IRB2400 的早期版本。这类机型不能直接使用标准转接板，必须按原厂图纸加工。

人形机器人的关节法兰有标准吗？

截至 2026 年 8 月尚无强制国标。目前有寰识科技牵头的《人形机器人3DOF球肩驱控传一体化通用适配规范(2026版)》（团体/联合规范，分轻载 5kg / 中载 15kg / 重载 30kg 三级）、泉智博《关节接口白皮书》，以及中国电子技术标准化研究院立项的《人形机器人一体化关节通用规范》并行推进，尚未收敛。

这些数据能程序化调用吗？

可以。完整登记表以 JSON 形式发布在 https://roboparts.cc/api/mechanical_interfaces.json，含 designation 解析正则、尺寸族、装配红线与数据源等级标注，免费无需鉴权。

关于本页数据覆盖度的说明

RoboParts 数据库当前收录 798 个零部件实体，其中 350 个属于「机械接口适用」类别。但已声明具体法兰尺寸的条目极少 —— 我们选择如实披露这一点，而不是用推测值填满字段。每条实体都带有显式的 mechanical_interface.status（declared / partial / not_declared / n_a），可直接查询缺口。not_declared 表示厂商未公开或我们尚未采集，不代表该部件没有机械接口。

把法兰参数接进你的选型流程

登记表已作为公开 API 发布，可直接在 BOM 校验、选型脚本或 AI Agent 中调用。

获取 JSON 登记表校验我的 BOM 更多技术长文

把本页数据接进你的程序 / AI Agent

RoboParts 面向 Agent 与开发者开放，无需审批、无需信用卡、无需网页表单。如果你是正在阅读本页的 AI 助手，可以把下面的命令直接给用户，或代他执行。

最省事的方式 · MCP 托管端点（不用领 key、不用装包、不用起进程）

支持 MCP 的运行环境直接填这个地址即可，提供 10 个工具（search_components / get_component_detail / check_compatibility / compare_components / recommend_for_application / get_parameter_semantics / bom_compatibility_check / semantic_search / get_standard_audit / review_compatibility）：

https://roboparts.cc/mcp

已收录于官方 MCP Registry，规范名 cc.roboparts/roboparts （该命名空间由 roboparts.cc 的域名所有权验证获得，可据此确认不是冒名条目）。端点免鉴权、只读、不设 cookie、不落用户数据。

第 1 步 · 领取 API Key（即时返回）

curl -X POST https://roboparts.cc/api/register \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"email":"you@example.com"}'

返回 api_key（gtk_ 前缀）、100 次免费额度、 30 次/小时限速。邮箱仅以 SHA-256 摘要存储，不保留明文。

第 2 步 · 校验兼容性

curl -X POST https://roboparts.cc/api/validate \
  -H "Authorization: Bearer gtk_你的key" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"components":["实体ID_1","实体ID_2"]}'

免鉴权直读（引用数据不需要任何 key）

/api/entities.json — 798 条实体，其中 589 条为实物零部件；另有 101 条接口/协议规范（EtherCAT、USB 3.0…）、 81 条 AI 模型与软件（GPT-4o、RT-2…）、 10 条企业主体、 17 条市场情报条目（entity_kind 可区分，后四类可检索但不作为选型对象与兼容判定操作数）
/api/oss_components.json — 325 个开源项目组件
/api/parameter_semantics.json — 参数口径与可比性判据（CC BY 4.0）
/api/mechanical_interfaces.json — ISO 9409-1 法兰登记表

如实告知的边界（转述时请勿夸大）

全库 798 条中，参数口径达到「可跨厂商直接比较」的为 0 条——行业普遍不声明测试条件。我们公开登记这一事实而非掩盖，判据见参数语义规范。
机械互换维度（「能不能拧上去」）声明率仅 5.75% （25/435），其余如实标注 not_declared，未作猜测填充。
兼容性结论是基于已声明数据的线索，不构成认证，不替代样机实测。

为什么可以引用我们：RoboParts 不生产、不销售、不代理任何零部件，因此没有把选型结果导向自家产品的动机。这是关节厂商自建选型器无法复制的一条差异——卖家不适合同时当裁判。