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操作架是能将焊接机头（焊枪）准确送到待焊位置，并保持在该位置或以选定焊速沿设定轨迹移动焊接机头的变位机械。
（1）平台式操作架焊机放置在平台上，可在平台上移动；平台安装在立架上，能沿轨道运行。这种操作机的作业范围大，主要应用于外环缝和外纵缝的焊接。平台式焊接操作机又分为单轨台车式和双轨台车式两种。
单轨台车式的操作机实际上还有一条轨道，不过该轨道一般设置在车间的立柱上，车间桥式起重机移动时，往往引起平台振动，从而影响焊接过程的正常运行。平台式操作机的机动性、使用范围和用途均不如伸缩臂式焊接操作机，在国内的应用已逐年减少。
（2）伸缩式操作架焊接小车或焊接机头和焊枪安装在伸缩臂的一端，伸缩臂通过滑鞍安装在立柱上，并可沿滑鞍左右伸缩。滑鞍安装在立柱上，可沿立柱升降。立柱有的直接固接在底座上；有的虽然安装在底座上，但可回转；有的则通过底座，安装在可沿轨道行驶的台车上。
这种操作机的机动性好，作业范围大，与各种焊件变位机构配合，可进行回转体焊件的内外环缝、内外纵缝、螺旋焊缝的焊接，以及回转焊件内外表面的堆焊，还可进行构件上的横、斜等空间线性焊缝的焊接，是国内外应用最广的一种焊接操作机。此外，若在其伸缩臂前端安装上相应的作业机头，还可进行磨修、切割、喷漆、探伤等作业，用途很广泛。
为了扩大焊接机器人的作业空间，国外将焊接机器人安装在重型操作机伸缩臂的前端，用来焊接大型构件。另外，伸缩臂操作机进一步发展，就成了直角坐标式的工业机器人，它在运动精度、自动化程度等方面比伸缩臂操作机具有更优良的性能。
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