機器人操作機是焊接機器人系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)。它與一般的工業(yè)機器人組成相同，是由驅(qū)動器、傳動機構(gòu)、機器人臂、關(guān)節(jié)以及內(nèi)部傳感器（編碼盤）等組成。它的任務是精確地保證末端執(zhí)行器的位姿、速度等運動要求。

執(zhí)行機構(gòu)是機器人完成工作任務的機械實體。一般為“機械臂+末端執(zhí)行器”。在焊接操作中，末端執(zhí)行器為焊槍或焊鉗，用于完成焊接作業(yè)。

機器人的驅(qū)動器可以是電機（如步進電機、伺服電機）、氣缸、液壓缸和新型驅(qū)動器。而傳動機構(gòu)可以是諧波傳動、螺旋傳動、鏈傳動、帶傳動、繩傳動、各種齒輪傳動及液力傳動等。

由于具有6個旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的鉸接開鏈式機器人操作機從運動學上已被證明能以最小的結(jié)構(gòu)尺寸為代價獲取**的運動空間，并且能以較高的位置精度和**的路徑到達指定位置，因而這種類型的機器人操作機在焊接領(lǐng)域得到廣泛的運用。

21世紀初，陸續(xù)有一些機器人廠家針對焊接用途，對機器人本體進行了改進，使之更適應焊接需求。比較有代表性的改進包括焊槍電纜內(nèi)置、增加自由度數(shù)量等。

（1）焊槍電纜內(nèi)置：是將第四軸和第六軸設(shè)計成空心結(jié)構(gòu)，將焊槍電纜布置于其中，送絲機安裝在第四軸的后方。電纜內(nèi)置后，消除了焊槍電纜與工件和周邊設(shè)備的干涉；焊槍能夠360°旋轉(zhuǎn)，更加容易實現(xiàn)工件內(nèi)部的焊接、連續(xù)焊接和圓周焊接等；同時，送絲穩(wěn)定性提高，焊接質(zhì)量得到保障。

（2）自由度焊接機器人：為了進一步增加機器人的靈活性，出現(xiàn)了7自由度焊接機器人，使結(jié)構(gòu)更加緊湊、動作干涉區(qū)間大幅度減小，可以在狹小空間內(nèi)自由靈活地動作。機器人能夠進行各種干涉的避障，在復雜工作環(huán)境下有效作業(yè)。