1．焊钳的种类
（1）从阻焊变压器与焊钳的结构关系上可将焊钳分为分离式、内藏式和一体式。
1) 分离式焊钳 该焊钳的特点是阻焊变压器与钳体相分离，钳体安装在机器人手臂上，而焊接变压器悬挂在机器人的上方，可在轨道上沿着机器人手腕移动的方向移动，二者之间用二次电缆相连，如图1所示。其优点是减小了机器人的负载，运动速度高，价格便宜。
图1
分离式焊钳的主要缺点是需要大容量的焊接变压器，电力损耗较大，能源利用率低。此外，粗大的二次电缆在焊钳上引起的拉伸力和扭转力作用于机器人的手臂上，限制了点焊工作区间与焊接位置的选择。
分离式焊钳可采用普通的悬挂式焊钳及阻焊变压器。但二次电缆需要特殊制造，一般将两条导线做在一起，中间用绝缘层分开，每条导线还要做成空心的，以便通水冷却。此外，电缆还要有一定的柔性。
2) 内藏式焊钳 这种结构是将阻焊变压器安放到机器人手臂内，使其尽可能地接近钳体，变压器的二次电缆可以在内部移动，如图2所示。
当采用这种形式的焊钳时，必须同机器人本体统一设计。其优点是二次电缆较短，变压器的容量可以减小，但是使机器人本体的设计变得复杂。
图2
3) 一体式焊钳 所谓一体式就是将阻焊变压器和钳体安装在一起，然后共同固定在机器人手臂末端的法兰盘上，如图3所示。
其主要优点是省掉了粗大的二次电缆及悬挂变压器的工作架，直接将焊接变压器的输出端连到焊钳的上下机臂上，另一个优点是节省能量。例如，输出电流12000A，分离式焊钳需75kVA的变压器，而一体式焊钳只需25kVA。
一体式焊钳的缺点是焊钳重量显著增大，体积也变大，要求机器人本体的承载能力大于60kg。此外，焊钳重量在机器人活动手腕上产生惯性力易于引起过载，这就要求在设计时，尽量减小焊钳重心与机器人手臂轴心线间的距离。
图3
(2) 点焊机器人焊钳从用途上可分为X形和C形两种，如图4所示。
图4
X形焊钳则主要用于点焊水平及近于水平倾斜位置的焊缝；C形焊钳用于点焊垂直及近于垂直倾斜位置的焊缝。
(3) 按焊钳的行程，焊钳可以分为单行程和双行程。
(4) 按加压的驱动方式，焊钳可以分为气动焊钳和电动焊钳。
(5) 按焊钳变压器的种类，焊钳可以分为工频焊钳和中频焊钳。
(6) 按焊钳的加压力大小，焊钳可以分为轻型焊钳和重型焊钳，一般地，电极加压力在450kg以上的焊钳称为重型焊钳，450kg以下的焊钳称为轻型焊钳。
2．焊钳的结构
点焊机器人用的焊钳都是所谓的“一体式”焊钳。这样的焊钳，无论是C型还是X型，在结构上大致都可分为：焊臂、变压器、气缸或伺服电机、机架、浮动机构等。
C型焊钳结构及部件名称图如图5所示。 X型焊钳结构及部件名称图如图6所示。
(1) 焊臂点焊机器人焊钳的焊臂按照使用材质分类主要有铸造焊臂、铬镐铜焊臂和铝合金焊臂三种形式。由于材质的不同，所以相应的结构形式也有所区别。
(2) 变压器与焊接机器人连接的焊钳，按照焊钳的变压器形式，可分为中频焊钳和工频焊钳。中频焊钳是利用逆变技术将工频电转化为1000Hz的中频电。这两种焊钳最主要的区别就是变压器本身，焊钳的机械结构原理完全相同。
(3) 电极臂按电极臂驱动形式的不同，可分为“气动”和“电机伺服驱动”。
图5
图6
“气动”是使用压缩空气驱动加压气缸活塞，然后由活塞的连杆驱动相应的传递机构带动两电极臂闭合或张开。
“电机伺服驱动”的焊钳简称为“伺服焊钳”，是利用伺服电机替代压缩空气作为动力源的一种焊钳。焊钳的张开和闭合由伺服电机驱动，脉冲码盘反馈，这种焊钳的张开度可以根据实际需要任意选定并预置，而且电极间的压紧力也可以无极调节，是一种可提高焊点质量、性能较高的机器人用焊钳。
电机伺服点焊钳具有如下优点：
1) 提高工件的表面质量 伺服焊钳由于采用的是伺服电机，电极的动作速度在接触到工件前，可由高速准确调整到低速。这样就可以形成电极对工件软接触，减轻电极冲击所造成的压痕，从而也减轻了后续工件表面修磨处理量，提高了工件的表面质量。而且，利用伺服控制技术可以对焊接参数进行数字化控制管理，可以保证提供最合适的焊接参数数据，确保焊接质量。
2) 提高生产效率 伺服焊钳的加压、开放动作由机器人来自动控制，每个焊点的焊接周期可大幅度降低。机器人在点与点之间的移动过程中，焊钳就开始闭合，在焊完一点后，焊钳一边张开，机器人一边位移，不必等机器人到位后焊钳才闭合或焊钳完全张开后机器人再移动。与气动焊钳相比，伺服焊钳的动作路径可以控制到最短化，缩短生产节拍，在最短的焊接循环时间建立一致性的电极间压力。由于在焊接循环中省去了预压时间，该焊钳比气动加压快5倍，提高了生产率。
3) 改善工作环境 焊钳闭合加压时，不仅压力大小可以调节，而且在闭合时两电极是轻轻闭合，电极对工件是软接触，对工件无冲击，减少了撞击变形，平稳接触工件无噪声，更不会出现在使用气动加压焊钳时的排气噪声。因此，该焊钳清洁、安静，改善了操作环境。
3．焊钳的选择
无论是手工悬挂点焊钳或是机器人点焊钳,必须与点焊工件所要求的焊接规范相适应,基本原则是：
(1) 根据工件的材质和板厚，确定焊钳电极的最大短路电流和最大加压力。
(2) 根据工件的形状和焊点在工件上的位置，确定焊钳钳体的喉深、喉宽、电极握杆、最大行程、工作行程等。
(3) 综合工件上所有焊点的位置分布情况，确定选择何种焊钳，通常有四种焊钳比较普遍，即：C型单行程焊钳、C型双行程焊钳、X型单行程焊钳、X型双行程焊钳。
(4) 在满足以上条件的情况下，尽可能地减小焊钳的重量。对悬挂点焊来说，可以减轻操作者的劳动强度，对机器人而言，可以选择低负载的机器人，并可提高生产效率。
如图7所示，提供了焊钳选择时的一些要点。
图7
4．机器人与焊钳的联接
(1)气动焊钳机器人与气动焊钳的联接如图8所示。
(2) 电动焊钳机器人与电动焊钳的联接如图9所示。
图8
