本实用新型属于机械加工技术领域，尤其为一种机器人手臂旋转装置，包括第一轴臂、加工头和第二轴臂，所述第一轴臂的两侧固定安装有转轴，所述第一轴臂的两端通过所述转轴分别与所述加工头、所述第二轴臂转动连接；在旋转机构和旋转座的相互配合下，由于旋转机构上开设有与旋转座相适配的定位槽，可对旋转座进行限位，有效防止加工头夹持较重东西进行旋转时，发生来回晃动偏移，使得本装置在夹持较重的物料时，旋转的更加稳定，以及在定位槽内转动连接有滚珠，滚珠可减少旋转座与定位槽之间的摩擦力，从而使得旋转座旋转的更加流畅，且使得旋转座与定位槽之间不直接接触，从而对旋转座与定位槽进行保护，延长了本装置的使用寿命。