摩托车车架是由一些散件焊接而成的。某些散件在前期的工序中已焊成某种形状，在***后的车架总成焊接时作为一个零件对待，车架散件如图1a所示。这些散件必须在夹具上能够逐一定位并夹紧，而且夹具与夹具之间不能发生干涉，又要便于焊接。由此可知，车架用一次定位夹紧是相当困难的，应当将其分块作业。

    另外，还要考虑到散件的预点焊，机器人的焊接速度，焊缝的焊接时间分配，起、收弧时间及夹具间和机器人与夹具间的作业干涉问题。经过计算、作图检查和规划之后，将作业内容分为主管预点焊、主管完成焊、车架预点焊、车架完成焊四个工序，相应地要设立四个机器人焊接工作站。

    2.总体布局

    在制作总体方案之前，应首先做三件事：

    （1）夹具体尺寸的估算。分析各散件的定位夹紧方案并留有一定的余地，估算出夹具体的外形及大小，必要时要用作图法估算。

    （2）确定变位机的基本形式。工件夹具体应当能变换位置，使工件各处的焊缝可以适应机器人可能的焊枪姿态；另外，为充分发挥机器人的工作能力，要把工件的装卸时间尽可能地与机器人的工作时间重合起来，***好设置两套夹具装置能相对机器人实施交换。

    （3）按持重和工作空间初选机器人型号。

    对于某种工件的具体作业内容，随着机器人的使用数量、工厂的投资、自动化程度、操作方式、车间设备布局、物流方式以及设计人员的技术水平等多种因素的变化，可以形成多套总体设计方案，经过认真分析研究，反复对比，***后优选出一套切合实际的可行方案。对摩托车车架焊接作业，在实际设计中，共做出5种方案。从自动化程度、成本、生产率及用户意见出发，***后选定的总体布局方案如图2所示。

    图2摩托车车架机器人焊接生产线总体布局图

    分析车架结构，显然从主弯管与油箱的结合部分解是一种较好的方案，如图1b所示。也就是先把1、2、3、4、5和6号散件焊成一体，再与7、8、9和10号散件焊接。

    总体布局共设四个工作站。第1、3工作站均为机器人点焊，第2、4工作站为主管组件和车架总成的完成焊。每个工作站均使用3自由度转台，分两个工作位，机器人在里侧工作位作业时，人工可在外侧装卸及设置工件。

    工作站除了机器人本体、变位机和夹具体外，还有焊接电源、保护气系统、送丝系统和控制系统几部分，其典型配置如图3所示。焊接电源的正负极分别通过导线接在焊丝和变位机机体上；送丝电机一般装在机器人本体上，丝盘和丝桶则装在一个架子上或放于地面；保护气管通过专用接头与送丝机连接；机器人控制箱和电控箱联合控制整个工作站的协调作业。

    3.夹具体及变位机

    图4是一个三轴双支点变位机，我们分析其具体的机械结构。H型结构支架装在转台上，可旋转180°，变换两套夹具体的位置。

    在H型支架上装有两套双支点转动系统，分别驱动两个夹具体，可使机器人相对于工件找到***佳的作业位置。在H型支架四角下方的架台上装了四个气缸，它们驱动的定位销及托销使H型支架准确定位，并可以防止在操作力等外力的作用下，因H型支架变形而影响机器人的作业质量。