本发明涉及水轮机组的生产制造领域，尤其涉及一种基于视觉跟踪的窄间隙气体保护焊方法。
背景技术：
1、球阀是水轮机组的关键部件之一，通过开关阀门控制水轮机组的运行与停止，其质量是保证水电站安全运行的重要因素。传统生产方式生产球阀时，采用手工气保焊，焊接量大且焊缝需进行分段焊接，接头数量多，易出现内部缺陷影响产品质量，返修会延长生产时间并增加生产成本，易出现质量损失或影响形象等问题。
2、机器人窄间隙焊接常替代手工焊以获取稳定可靠的质量，一般基于示教编程或离线编程方法，但对于球阀这种具有复杂曲率变化的工件，层与层、道与道之间需要重新进行示教编程或离线编程，编程工作量大，自动化程度体现不明显，生产效率较低。随着计算机技术和传感器技术的发展，为机器人焊接添加眼睛、添加可思考的大脑是智能化制造工艺的必然发展趋势。
技术实现思路
1、为了克服背景技术中大深宽比焊缝基于示教编程和离线编程机器人焊接编程工作量大生产效率低的难题，本发明提供一种基于视觉跟踪的窄间隙气体保护焊方法，具体包括以下步骤：
2、s1、球阀装配后固定，使大深宽比焊缝处于平焊位置，在窄间隙焊接机器人上加装视觉跟踪反馈模块，对球阀进行焊接；
3、s2、对窄间隙焊接机器人与视觉跟踪反馈模块进行手眼标定，确定窄间隙焊接机器人与视觉跟踪反馈模块的相对位置关系，保证视觉跟踪反馈模块处于最佳的工作范围；
4、s3、焊缝跟踪识别定位：视觉跟踪反馈模块使用激光对大深宽比焊缝进行扫描，在扫描过程中采集焊缝边缘信息并计算出焊缝中心位置，发送给窄间隙焊接机器人；
5、s4、调整窄间隙焊接机器人位置：将窄间隙焊接机器人加装视觉跟踪反馈模块的一侧设置为焊接前进方向，根据窄间隙焊接机器人与视觉跟踪反馈模块的相对位置关系，调整视觉跟踪反馈模块终端上的横向偏移量与纵向偏移量，调整窄间隙焊接机器人位置；
6、s5、设定窄间隙焊接机器人焊接姿态：根据大深宽比焊缝的曲率变化，在焊缝上设置一系列窄间隙焊接机器人焊接姿态，使得在焊接过程中焊丝与坡口的角度保持一致；
7、s6、应用视觉跟踪反馈功能自动焊接，采用脉冲mig焊接方法，窄间隙焊接机器人在视觉跟踪反馈模块的指引下完成自动化焊接，并在焊接过程中自动根据设置的焊接姿态进行调整；
8、s7、每完成一道焊缝的焊接，调整视觉跟踪反馈模块终端上的横向偏移量与纵向偏移量，调整窄间隙焊接机器人位置，使焊丝始终能够指向所需的焊接位置；
9、s8、焊接至一定深度后，调整视觉跟踪反馈模块与窄间隙焊接机器人的相对位置，使视觉跟踪反馈模块处于最佳的工作范围。
10、在上述基于视觉跟踪反馈的大深宽比焊缝机器人窄间隙气体保护焊方法中，所述s1中，大深宽比焊缝的深度范围为50～150mm。
11、在上述基于视觉跟踪反馈的大深宽比焊缝机器人窄间隙气体保护焊方法中，所述s2中，视觉跟踪反馈模块距离大深宽比焊缝边缘的最佳工作范围为100～150mm。
12、在上述基于视觉跟踪反馈的大深宽比焊缝机器人窄间隙气体保护焊方法中，所述s6中，焊丝为φ1.2mm的er80s-g，保护气体为78％ar+22％co2，气体流量为15l/min～20l/min，焊接工艺参数为电流240a～280a，电压22v～28v，焊接速度20cm/min～35cm/min。
13、在上述基于视觉跟踪反馈的大深宽比焊缝机器人窄间隙气体保护焊方法中，所述s7中，通过调整视觉跟踪反馈模块终端上的横向偏移量与纵向偏移量，可在不调整视觉跟踪反馈模块位置的情况下一次性完成50mm厚窄间隙焊缝的焊接。
14、由于采用以上的技术方案，本发明的有益效果是：
15、1.本发明是水轮机组大深宽比焊缝焊接工艺方法上的革新。本发明所使用的工艺方法，焊接质量稳定可靠，不受人为因素影响，大大提升了大深宽比焊缝焊接质量，并极大的减少了生产周期与生产成本。
16、2.本发明所使用的视觉跟踪反馈技术，节省人工对焊缝的示教编程和离线编程，提高效率。
17、3.本发明所使用的视觉跟踪反馈技术，借助激光扫描代替人的肉眼进行焊接路径的识别，并且根据焊接姿态的设置对焊接路径进行轨迹规划，达到机器人能自主进行示教的目的，从而大大提高焊接机器人的智能化自动化水平。
18、4.本发明是对传统焊接方法的革新，可以推广到水轮机组中座环、顶盖、底环等产品焊接，推广到装备制造同行生产中，产生显著的社会效益。
1.一种基于视觉跟踪的窄间隙气体保护焊方法，其特征包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于视觉跟踪的窄间隙气体保护焊方法，其特征在于：所述s1中，大深宽比焊缝(2)的深度范围为50～150mm。
3.根据权利要求1所述的一种基于视觉跟踪的窄间隙气体保护焊方法，其特征在于：所述s2中，视觉跟踪反馈模块(4)距离大深宽比焊缝(2)边缘的最佳工作范围为100～150mm。
4.根据权利要求1所述的一种基于视觉跟踪的窄间隙气体保护焊方法，其特征在于：所述s6中，焊丝为φ1.2mm的er80s-g，保护气体为78％ar+22％co2，气体流量为15l/min～20l/min，焊接工艺参数为电流240a～280a，电压22v～28v，焊接速度20cm/min～35cm/min。
5.根据权利要求1所述的一种基于视觉跟踪的窄间隙气体保护焊方法，其特征在于：所述s7中，通过调整视觉跟踪反馈模块(4)终端上的横向偏移量与纵向偏移量，在不调整视觉跟踪反馈模块(4)位置的情况下一次性完成50mm厚窄间隙焊缝的焊接。