1.本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种汽车白车身顶盖焊缝打磨抛光设备及方法。
背景技术：
2.激光钎焊技术因为焊接强度高、焊缝光滑、涂装后外形美观等优点，在汽车白车身焊接领域逐步得到推广应用。但是激光钎焊过程会产生少量的焊接飞溅、焊接烟尘附着在焊缝周边区域，焊接飞溅会影响整车的外观商品性，焊接烟尘会影响车顶的耐腐蚀性，焊接飞溅与焊接烟尘均需要在激光钎焊之后进行去除。
3.当前国内汽车行业一般通过设置人工打磨抛光工位对车顶的焊接飞溅、焊接烟尘进行去除，人工采用砂纸在车顶往复移动去除飞溅烟尘，或借助手持式粘贴有砂纸的抛光机打磨抛光，人工打磨抛光车顶一方面会增加人工成本投入，另一方面打磨抛光过程的粉尘、颗粒物对作业人员的健康不利。
4.少数企业通过导入机器人及自动抛光设备对车顶打磨抛光，但是分别对应车顶左、右两边的焊缝抛光，需要导入两套机器人及自动抛光设备，自动化设备投资成本高。并且采用的圆形抛光砂纸相对顶盖为水平安装，如图1所示，抛光砂纸因为与车顶接触面积大，仅能对车顶平面区域打磨抛光，顶盖竖直方向的端面无法实现打磨抛光，存在死角区域，且抛光砂纸厚度小使用寿命短，打磨顶盖台数少，需要频繁更换，生产线停线时间长，增加生产成本。同时，采用水平安装的抛光砂纸打磨抛光产生粉尘存留在砂纸与顶盖之间，打磨抛光过程无法用吸尘设备除尘，打磨抛光后粉尘给生产车间的作业环境带来恶化。
技术实现要素：
5.为解决以上问题，本发明提供一种汽车白车身顶盖焊缝打磨抛光设备及方法，采用的立式抛光盘对顶盖平面区域进行打磨抛光，打磨无死角，打磨效率高。
6.本发明采用的技术方案是：一种汽车白车身顶盖焊缝打磨抛光设备，其特征在于：包括抛光盘、电机、防尘罩和安装支架，所述抛光盘设置在防尘罩内，与电机输出轴连接；所述防尘罩通过自适应浮动机构与安装支架连接，所述安装支架与机器人或末端执行器的法兰连接；所述防尘罩上部的吸尘口通过吸尘软管与粉尘汇流盒连接，所述粉尘汇流盒通过旋转接头和软管连接弯头与吸尘管路连接，吸尘管路末端连接至吸尘设备。
7.作为优选，所述安装支架上设有连接板，所述连接板上设有线缆固定抱箍，线缆通过线缆固定抱箍固定在连接板上。
8.作为优选，所述抛光盘为多个带有弧形毛刷的抛光盘单体叠加而成。
9.一种汽车白车身顶盖焊缝打磨抛光方法，其特征在于：包括以下步骤，
10.s1、通过工装夹具对白车身定位夹紧，确保焊缝打磨抛光过程车身无晃动；
11.s2、机器人或末端执行器带动抛光设备移动，使抛光设备上的抛光盘移动到车身左侧后部，毛刷尖端朝向车身前部，抛光盘在电机作用下顺时针旋转，对顶盖左后部竖直端
面抛光；
12.s3、机器人或末端执行器带动抛光设备旋转180
°
，抛光盘毛刷尖端朝向车身后部，抛光盘在电机作用下旋转，机器人或末端执行器从车身后部向车身前部移动，对顶盖左侧焊缝中部抛光；
13.s4、抛光盘移动到车身前部，电机旋转方向变为逆时针，抛光盘在电机作用下逆时针旋转，抛光盘毛刷尖端朝向车身后部，对顶盖左前部竖直端面抛光，左侧焊缝打磨抛光完成；
14.s5、机器人或末端执行器带动抛光设备移动至车身右侧前部，抛光盘毛刷尖端朝向车身后部，在电机作用下旋转，对顶盖右前部竖直端面抛光；
15.s6、机器人或末端执行器带动抛光设备旋转180
°
，抛光盘毛刷尖端朝向车身前部，抛光盘在电机作用下旋转，机器人或末端执行器从车身前部向车身后部移动，对顶盖右侧焊缝中部抛光；
16.s7、抛光盘移动到车身后部，电机旋转方向变为逆时针，抛光盘在电机作用下逆时针旋转，抛光盘毛刷尖端朝向车身前部，对顶盖右后部竖直端面抛光，右侧焊缝打磨抛光完成。
17.作为优选，s2步骤中对顶盖左后部竖直端面抛光，及s5步骤中对顶盖右前部竖直端面抛光时，抛光盘从上向下与竖直方向呈45
°
移动进入；s4步骤中对顶盖左前部竖直端面抛光完成时，及s7步骤中顶盖右后部竖直端面抛光完成时，抛光盘从下向上与竖直方向呈45
°
移动离开。
18.作为优选，机器人或末端执行器移动过程中，抛光设备的中心线与车身顶盖弧线的切线方向保持90
°
。
19.作为优选，s2步骤中对顶盖左后部竖直端面抛光、s4步骤中对顶盖左前部竖直端面抛光、s5步骤中对顶盖右前部竖直端面抛光和s7步骤中顶盖右后部竖直端面抛光，抛光盘的转速为600～800r/min，以去除死角区域的飞溅和烟尘。
20.作为优选，s3步骤中对顶盖左侧焊缝中部抛光和s6步骤中对顶盖右侧焊缝中部抛光，抛光盘的旋转速度为1400～4500r/min，去除顶盖水平区域、侧围竖直区域的飞溅烟尘。
21.作为优选，抛光过程中，机器人或末端执行器带动设备的移动速度为200～400mm/s。
22.作为优选，所述抛光盘直径d为180～200mm，抛光盘厚度为17～25mm。
23.本发明取得的有益效果是：
24.1、本发明使用1套打磨设备可以实现车身左侧焊缝、右侧焊缝打磨抛光，相对行业内现有打磨抛光技术可以节省1套机器人或末端执行器、1套打磨抛光设备，大大降低了成本。更换1次抛光盘可以打磨抛光1000台车身顶盖焊缝，提升了打磨台数，降低了单台耗材成本；
25.2、本发明采用立式抛光盘，抛光盘上的尖端毛刷柔软可弯曲，打磨区域不仅可以覆盖顶盖平面区域、竖直侧围区域，还可以通过调整抛光盘毛刷尖端朝向、调整抛光盘旋转方向，实现顶盖竖直方向端面的打磨抛光，可以适应不同断面结构的顶盖焊缝打磨，打磨无死角；
26.3、本发明采用的粉尘汇流盒、旋转接头、软管连接弯头组合设计与安装支架固定，
代替吸尘软管，解决了一台设备打磨左、右两侧焊缝吸尘软管缠绕的难题；
27.4、本发明可以根据汽车顶盖产品设计需要，采用不同数量的抛光盘叠加组合使用，以满足不同打磨覆盖面积的需求；
28.5、打磨抛光速度高，可实现43s内打磨抛光完成最大长度2600mm的顶盖焊缝，且打磨抛光后可以有效去除焊缝周边烟尘与飞溅。
附图说明
29.图1为现有的汽车白车身顶盖焊缝断面与水平安装抛光砂纸位置关系示意图；
30.图2为本发明的汽车白车身顶盖焊缝断面与竖直安装抛光盘位置关系示意图；
31.图3为打磨抛光装置整体结构图；
32.图4为打磨抛光装置侧视图；
33.图5为打磨抛光盘在打磨抛光设备上安装位置关系示意图；
34.图6为打磨抛光盘抛光车身左侧工艺方案示意图；
35.图7为打磨抛光盘抛光车身右侧工艺方案示意图；
36.图8为打磨抛光盘抛光车身整体工艺方案示意图；
37.图中：1、侧围零件；2、顶盖零件；3、激光焊缝；4、焊接烟尘与飞溅附着区域；5、水平抛光砂纸；6、立式打磨抛光盘；7、安装支架；8、线缆固定抱箍；9、连接板；10、自适应浮动机构；11、打磨抛光设备电机；12、防尘罩；13、防尘盖板；14、吸尘软管；15、粉尘汇流盒；16、旋转接头；17、软管连接弯头；18、抛光盘连接器；19、顶盖左后部竖直端面；20、顶盖左侧焊缝中部；21、顶盖左前部竖直端面；22、顶盖右前部竖直端面；23、顶盖右侧焊缝中部；24、顶盖右后部竖直端面。
具体实施方式
38.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
39.如图2-8所示，本发明的一种汽车白车身顶盖焊缝打磨抛光设备，包括抛光盘6、电机11、防尘罩12和安装支架7，抛光盘6设置在防尘罩12内，与电机11输出轴连接；防尘罩12通过自适应浮动机构10与安装支架7连接，安装支架7与机器人或末端执行器的法兰连接；防尘罩12上部的吸尘口通过吸尘软管14与粉尘汇流盒15连接，粉尘汇流盒15通过旋转接头16和软管连接弯头17与吸尘管路连接，吸尘管路末端连接至吸尘设备。
40.如图2所示，侧围零件1与顶盖零件2通过焊缝3连接，焊接过程产生的焊接烟尘与飞溅附着在区域4。
41.如图3与图4所示，本发明选用的成套抛光设备通过安装支架7与机器人或末端执行器的法兰连接，通过机器人或末端执行器关节臂旋转，可以带动抛光设备实现0～360度旋转。自适应浮动机构10使整个设备具备一定的弹性，防止抛光过程中，抛光盘6与零件硬接触；自适应浮动机构10可以为弹簧或其它具备弹性的结构。
42.抛光设备的两个吸尘口通过吸尘软管14与粉尘汇流盒15连接，打磨过程中粉尘从两个吸尘口进入汇流盒15，粉尘汇流盒15分别通过旋转接头16、软管连接弯头17与吸尘管
路连接，吸尘管路末端连接至吸尘设备。粉尘汇流盒15、旋转接头16、软管连接弯头17组合后与安装支架7连接固定，可以实现在机器人末端同步动作，可以解决抛光设备吸尘口到吸尘设备全部为软管带来的缠绕问题，安装支架7上集成的连接板9与线缆固定抱箍8用于固定抛光设备的线缆，可以防止打磨抛光过程因抛光设备旋转180度造成的线缆缠绕。
43.采用本发明的抛光设备对顶盖进行打磨抛光过程中，对顶盖左后部竖直端面19抛光时，电机11为顺时针旋转，打磨抛光盘6毛刷的朝向为车身前侧；对顶盖左侧焊缝中部20抛光时，电机11为顺时针旋转，打磨抛光盘6毛刷的朝向为车身后侧；对顶盖左前部竖直端面21抛光时，电机11为逆时针旋转，打磨抛光盘6毛刷的朝向为车身后侧；对顶盖右前部竖直端面22抛光时，电机11为顺时针旋转，打磨抛光盘6毛刷的朝向为车身后侧；对顶盖右侧焊缝中部23抛光时，电机11为顺时针旋转，打磨抛光盘6毛刷的朝向为车身前侧；对顶盖右后部竖直端面24抛光时，电机11为逆时针旋转，打磨抛光盘6毛刷的朝向为车身前侧。
44.如图6-8所示，本发明的一种汽车白车身顶盖焊缝打磨抛光方法，包括以下步骤：
45.s1、通过工装夹具对白车身定位夹紧，确保焊缝打磨抛光过程车身无晃动；
46.s2、机器人或末端执行器带动抛光设备移动，使抛光设备上的抛光盘6移动到顶盖左后部竖直端面19，抛光盘6的毛刷尖端朝向车身前部，抛光盘6在电机11作用下顺时针旋转，对顶盖左后部竖直端面19进行抛光；
47.s3、机器人或末端执行器带动抛光设备旋转180
°
，抛光盘6毛刷尖端朝向车身后部，抛光盘6在电机作用下旋转，机器人或末端执行器从车身后部向车身前部移动，对顶盖左侧焊缝中部20抛光；
48.s4、抛光盘6移动到车身前部，电机11旋转方向变为逆时针，抛光盘6在电机11作用下逆时针旋转，抛光盘6毛刷尖端朝向车身后部，对顶盖左前部竖直端面21抛光，左侧焊缝打磨抛光完成；
49.s5、机器人或末端执行器带动抛光设备移动至车身右侧前部，抛光盘6毛刷尖端朝向车身后部，在电机11作用下旋转，对顶盖右前部竖直端面22抛光；
50.s6、机器人或末端执行器带动抛光设备旋转180
°
，抛光盘6毛刷尖端朝向车身前部，抛光盘6在电机11作用下旋转，机器人或末端执行器从车身前部向车身后部移动，对顶盖右侧焊缝中部23抛光；
51.s7、抛光盘6移动到车身后部，电机11旋转方向变为逆时针，抛光盘6在电机11作用下逆时针旋转，抛光盘6毛刷尖端朝向车身前部，对顶盖右后部竖直端面24抛光，右侧焊缝打磨抛光完成。
52.本实施例中，s2步骤中对顶盖左后部竖直端面19抛光，及s5步骤中对顶盖右前部竖直端面22抛光时，抛光盘6从上向下与竖直方向呈45
°
移动进入；s4步骤中对顶盖左前部竖直端面21抛光完成时，及s7步骤中顶盖右后部竖直端面24抛光完成时，抛光盘从下向上与竖直方向呈45
°
移动离开。
53.本实施例中，机器人或末端执行器移动过程中，抛光设备的中心线与车身顶盖弧线的切线方向保持90
°
。
54.本实施例中，s2步骤中对顶盖左后部竖直端面19抛光、s4步骤中对顶盖左前部竖直端面21抛光、s5步骤中对顶盖右前部竖直端面22抛光和s7步骤中顶盖右后部竖直端面24抛光，抛光盘的转速为600～800r/min，以去除死角区域的飞溅和烟尘；机器人或末端执行
器对抛光盘6施加的下压力为10～15n；抛光时，抛光盘6停留计时1s，以保证死角区域打磨抛光效果。
55.本实施例中，s3步骤中对顶盖左侧焊缝中部20抛光和s6步骤中对顶盖右侧焊缝中部23抛光，抛光盘6的旋转速度为1400～4500r/min，去除顶盖水平区域、侧围竖直区域的飞溅烟尘；机器人或末端执行器对抛光盘6施加的下压力为25～40n。
56.本实施例中，抛光过程中，机器人或末端执行器带动设备的移动速度为200～400mm/s，
57.本实施例中，抛光盘6选用若干个带有弧形毛刷的抛光盘单体叠加组合而成，抛光盘6的弧形外圆面为其打磨抛光的工作面，弧形毛刷固定在外圆面上。抛光盘6直径d为180～200mm，抛光盘6厚度为17～25mm。
58.实施例一：
59.一种汽车白车身顶盖焊缝打磨抛光工艺，包括如下工艺步骤：
60.s1、通过工装夹具对白车身定位夹紧，防止车身位置精度偏差及车身晃动对焊缝打磨抛光的影响，车身精度保证在
±
1.0mm以内；
61.s2、选用17mm厚度的抛光盘，抛光盘直径d为193mm；机器人或末端执行器带动抛光设备与抛光盘从上向下与竖直方向呈45度，向前移动到车身左侧后部使毛刷与顶盖竖直端面接触，与顶盖接触的毛刷尖端朝向车身前部，抛光设备的中心线与车身顶盖弧线的切线方向保持90度，机器人与末端执行器对抛光盘向下施加15n的力，电机正转带动抛光盘顺时针方向旋转，转速为633r/min，抛光计时1s。
62.s3、左侧焊缝后部竖直端面抛光完成后，机器人或末端执行器带动抛光设备旋转180度，与车身顶盖接触的毛刷尖端朝向车身后部，机器人与末端执行器对抛光盘向下施加25n的力，抛光盘顺时针方向旋转，转速为1433r/min，机器人或末端执行器从车身后部向车身前部移动，移动速度为400mm/s，对顶盖左侧焊缝中部抛光；
63.s4、抛光盘移动到焊缝前部竖直方向端面，电机由正转变为反转，抛光盘旋转方向变为逆时针，与车身顶盖接触的抛光盘毛刷尖端朝向车身后部，机器人与末端执行器对抛光盘向下施加15n的力，转速为633r/min，对顶盖前部竖直端面抛光，抛光计时1s，左侧焊缝打磨抛光完成。机器人或末端执行器带动抛光设备与抛光盘从下向上与竖直方向呈45度，向前离开车身顶盖；
64.s5、机器人或末端执行器带动抛光设备移动至车身右侧前部，机器人或末端执行器带动抛光设备与抛光盘从上向下与竖直方向呈45度，向后移动到车身右侧前部使毛刷与顶盖竖直端面接触，与车身顶盖接触的抛光盘毛刷尖端朝向车身后部，机器人与末端执行器对抛光盘向下施加15n的力，从车身右侧看，抛光盘顺时针旋转,转速为633r/min，对顶盖前部竖直端面抛光，抛光计时1s；
65.s6、右侧焊缝前部竖直端面抛光完成后，机器人或末端执行器带动抛光设备旋转180度，与车身接触的抛光盘毛刷尖端朝向车身前部，机器人与末端执行器对抛光盘向下施加25n的力，从车身右侧看，抛光盘顺时针方向旋转，转速为1433r/min，机器人或末端执行器从车身前部向车身后部移动，移动速度为400mm/s，对顶盖右侧焊缝中部抛光；
66.s7、抛光盘移动到车身后部，从车身右侧看，抛光盘旋转方向变为逆时针，与车身顶盖接触的抛光盘毛刷尖端朝向车身前部，机器人与末端执行器对抛光盘向下施加15n的
力，转速为633r/min，对顶盖后部竖直端面抛光，抛光计时1s，右侧焊缝打磨抛光完成。机器人或末端执行器带动抛光设备与抛光盘从下向上与竖直方向呈45度，向后离开车身顶盖。
67.焊缝打磨抛光前，焊缝前部竖直端面有焊接飞溅附着在侧围零件上，有焊接烟尘附着在顶盖零件上，采用上述实施例中的打磨抛光工艺参数，焊缝前端竖直端面的焊接飞溅与烟尘可以有效去除。
68.焊缝打磨抛光前，有明显的黑色焊接烟尘附着在顶盖零件上，采用上述实施例中的打磨抛光工艺参数，顶盖上的黑色焊接烟尘可以有效去除。
69.在此，需要说明的是，上述技术方案的描述是示例性的，本说明书可以以不同形式来体现，并且不应被解释为限于本文阐述的技术方案。相反，提供这些说明将使得本发明公开将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本说明书所公开的范围。此外，本发明的技术方案仅由权利要求的范围限定。
70.最后，应当指出，以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应认为属于本发明的保护范围。