機器人操作機是焊接機器人系統的執行機構。焊接機器人的組成與一般工業機器人一樣，由驅動、傳動機構、機器人手臂、關節和內部傳感器(編碼盤)組成；它的任務是精確地保證末端執行器的位姿、速度等運動要求。

　　驅動器是機器人完成工作任務的機械實體。一般為“機械手臂+末端執行器”。在焊接操作中，末端執行器是一個焊槍或焊鉗，用來完成焊接操作。

　　機器人的執行器可以是電機(如步進電機、伺服電機)、氣缸、液壓缸和新的執行器。而傳動機構可以是諧波傳動、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。

　　由于轉動六鉸鏈關節的開鏈機器人機械手從運動學上已顯示出以犧牲結構的最小尺寸獲取最大的運動空間，并以較高的位置精度和最優路徑到達指定位置，因此這種焊接機械手在焊接領域得到了廣泛的應用。

　　21世紀初，一些焊接機器人制造商對焊接機器人本體進行了改進，使其更適合焊接的需要。有代表性的改進包括內置焊槍電纜、增加自由度等。

　　1、焊槍電纜內置：將第四軸和第六軸設計成空心結構，焊槍電纜設置在其中。送絲器安裝在第四軸后面，如圖2-2所示。電纜內置后，消除了焊槍電纜與工件及周邊設備之間的干擾。焊槍可360°旋轉，便于工件內部焊接、連續焊接和周向焊接。同時提高了送絲的穩定性，保證了焊接質量。

　　2、自由度焊接機器人：為了進一步增加自動焊接機的靈活性，出現了一種七自由度焊接機器人，使得結構更加緊湊，動作干涉間隔大大減小，可以在狹窄的空間內自由靈活地移動。該機器人能夠避開各種干擾障礙物，在復雜的工作環境中有效工作。