焊接机器人是从事焊接加工的工业机器人，主要包括机器人和焊接设备两部分。机器人由机器人本体和控制柜(硬件及软件)组成。而铸铁平板焊接装备，以弧焊为例，则由焊接电源(包括其控制系统)、送丝机(弧焊)、焊枪(钳)等部分组成。对于智能机器人，还应有传感系统，如激光或摄像传感器及其控制装置等。
焊接机器人应用技术是机器人技术、焊接技术和系统工程技术的融合，钳工平台焊接机器人能否在实际生产中得到应用，发挥其优越性，取决于人们对上述技术的融合程度。焊接机器人的研究已经历了三个阶段：包括示教再现、离线编程和自主编程的智能机器人，当前的应用水平处于第二阶段。示教型焊接机器人具有焊缝轨迹重复性好，焊缝质量稳定性高，柔性好等优点，已广泛应用于汽车、工程机械、通用机械和兵器工业等领域。但在大型焊接结构生产应用中仍存在着不少问题，需要进一步的改进和提高，尤其是对于大型复杂曲面铝合金结构而言，推广与使用焊接机器人技术有相当大的难度。如不从系统集成角度去设计和规划，会使整个项目处于停顿，给企业造成经济损失。
机器人工作站制造商必须对用户要求用机器人焊接的工件有所了解和掌握，特别是用户现有的工艺制造方法，根据工件焊接材料性质、产品结构、焊接质量要求，规划设计出机器人工作站可实施的方案。
1、机器人选型
机器人工作站常用的为六轴机器人，根据焊接工件结构、焊缝位置、焊接方法(TIG、MIG、MAG、CO2)、机器人焊接过程、路径，以TIG焊为例，为使焊缝熔池调整到近似水平、船形等最佳位置，应使焊枪近似垂直熔池，或需配置外部轴或机器人滑台，以确定空间轨迹的协调方式。常用的工件变位机有一轴或两轴，常用的机器人滑台有一轴、两轴、三轴。根据工件焊缝结构和空间位置，初步估算出所设计焊接工件的定位装置、装配模台、焊接夹具大小和质量。初步计算出三者的总质量和转动惯量，确定变位机结构型式、驱动方式，减速机的传动比、转矩等。减速机构常用的有RV减速机、谐波减速机等。根据传动转矩、传动速度，确定外部轴的输出功率。机器人的工作空间位置有一定限度，从说明书提供的轨迹图看，有些空间位置是焊接无法进行有效工作的。确定机器人的安装方式(常用的有立式、侧壁、倒挂)，依据变位机安装上模台、工件、焊接夹具后的结构，确定是否需要滑台，最好使用专业协调软件，模拟上述两者(机器人与变位机)、三者(机器人与变位机、滑台)之间的协调运动，根据模拟协调运动结果，初步确定机器人的安装方式、操作臂长短、变位机结构、滑台结构以及三者之间的相对安装位置。
根据机器人焊接工件要求，配置相应的焊枪、送丝机及附加传感器(智能电网、激光)，各部件质量相加，初步确定机器人手腕承重。
依据确定的不同焊接方式所需配置的焊接电源接口、附加的传感器(智能电网、激光)接口、以太网接口、机器人与周边设备接口，初步确定机器人的通信接口方式。
通过以上选择初步确定机器人的规格和型号，配置的外部轴数量、功率大小以和减速机的数量、传动比及输出转矩。
2、焊接工艺装备确定
(1)工装夹具
一般来说，机器人适合于大批量生产应用，重复性好，但对焊接工件的一致性、装夹、划线平板定位有着很高的精度和位置要求，工件装配模台、焊接夹具的设计至关重要，既要保证焊接工件在模台上精确定位，又要保证贴合良好，还能给焊缝提供足够的拘束力，对焊枪和机器人操作臂运动轨迹不产生干涉。大部分的焊接定位装置、压紧装置，选用气动结构较多，少部分选用液压或手动。根据工件焊接要求，在装配模台上镶有合适的焊漏垫板(如选用不锈钢或紫铜等)。
(2)变位机
变位机承载着定位装置、装配模台、焊接工件和焊接夹具，既要有稳定的支撑性，又要有良好的传动性和较小的传动误差，确保机器人的重复定位精度接近于±0.2mm。变位机的协调位置精度对机器人焊接至关重要。初步设计中尽量减轻定位装置、装配大理石平台、焊接夹具的质量，以减少变位机的承重，并尽量降低重心，以减小转动惯量。选用回差小、传动精度高的减速机及齿轮、齿圈。使变位机整体转动惯性小，加减速度响应快等。
(3)机器人工作滑台
对于大型结构的焊接，在空间的某些位置，焊枪自身是无法达到的，只能靠外部轴来改变机器人底座位置，使焊枪达到这些位置并保证枪姿。机器人滑台常用的有：一自由度的上下Z滑台、两自由度的X-Y滑台、三自由度的X-Y-Z滑台。对两个以上工位的，可采用工位转台，刚性好。若选用变频电机驱动转台，要有定位检测锁紧装置。
(4)焊接系统
根据工件焊接技术要求，配置相应的焊接设备系统，包括：焊接电源、焊枪、送丝机、冷却循环水箱、焊接平板等，有条件的可额外配置智能电网弧长调节器、焊缝起始点寻找传感器、激光焊缝轨迹跟踪器等。
根据焊接工件材料和厚度，确定焊接电流大致范围与负载持续率，配置机器人专用电源，或大功率变极性电源。根据焊丝材料、直径大小、送丝精度要求，选择推式、拉式、推一拉式等机器人专用送丝机。
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