本发明属于一种工程机械装配设备，具体地说，尤其涉及一种挖掘机回转支承自动拧紧装置。
背景技术：
挖掘机回转支承装配是挖掘机生产过程中必须的工序，传统的装配方式都是人工使用手动力矩扳手进行拧紧，回转支承固定螺栓多，操作者劳动强度大，工作效率低，不能按照工艺要求交叉对角拧紧，存在质量隐患。
技术实现要素：
本发明目的是提供一种挖掘机回转支承自动拧紧装置，以克服现有技术中挖掘机回转支承采用人工装配导致的操作者劳动强度大、工作效率低、存在质量隐患的缺陷。
本发明是采用以下技术方案实现的：
本发明所述的挖掘机回转支承自动拧紧装置，包括动作执行系统、拧紧机部分、图像识别系统以及控制系统，所述动作执行系统包括x轴驱动系统、y轴驱动系统和z轴驱动系统，y轴驱动系统连接在x轴驱动系统上，所述z轴驱动系统连接在y轴驱动系统上,所述动作执行系统通过控制系统给定程序给予的指令信息控制x轴驱动系统、y轴驱动系统和z轴驱动系统沿x轴、y轴、z轴动作；所述拧紧机部分设置在z轴驱动系统上，其在控制系统控制下实现螺栓拧紧作业；所述图像识别系统包括工业相机、工控机、led环形光源、光源控制器、图像识别软件，所述工业相机通过以太网与工控机连接，所述工控机通过以太网与控制系统连接，工业相机对回转支承进行拍照捕捉图像，图像识别软件对捕捉的图像进行处理、运算、分析，与模板进行对比，识别出图像中的螺栓位置，并输出每个螺栓在相机坐标系中的x、y坐标至控制系统；所述控制系统接收到所有螺栓的坐标后进行坐标运算，将螺栓坐标转换到动作执行系统所在坐标系中。
所述x轴驱动系统包括x轴横梁、x轴立柱、x轴导轨、x轴滑块、x轴齿轮、x轴齿条、x轴伺服电机、x轴减速机，所述y轴驱动系统包括y轴横梁、y轴导轨、y轴滑块、y轴齿轮、y轴齿条、y轴伺服电机、y轴减速机，所述z轴驱动系统包括z轴立柱、z轴拧紧机安装座、z轴导轨、z轴滑块、z轴丝杠、z轴联轴器、z轴伺服电机、z轴减速机，所述x轴横梁与y轴横梁之间通过x轴导轨、x轴滑块连接，x轴减速机通过x轴齿轮、x轴齿条与x轴横梁连接，所述y轴横梁与z轴立柱之间通过y轴导轨、y轴滑块连接，y轴减速机通过y轴齿轮、y轴齿条与y轴横梁连接，所述z轴立柱与z轴拧紧机安装座之间通过z轴导轨、z轴滑块连接，z轴减速机通过z轴丝杠、z轴联轴器与z轴拧紧机安装座连接。
所述拧紧机部分包括拧紧机控制器、拧紧机枪体、套筒。
所述控制系统包括plc、伺服控制器、扫码枪、him人机界面和声光报警系统。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过视觉识别准确定位螺栓位置，通过伺服控制使拧紧机部分精确定位，自动拧紧，力矩达到设定值后依次自动拧紧剩余螺栓，自动对回转支承进行分区域交叉对角拧紧，保证装配质量，实现拧紧自动化，提高生产效率与自动化，降低劳动强度，具有较高的推广价值。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的控制原理图；
图3是本发明的图像识别系统原理图；
图中：1、动作执行系统；2、拧紧机部分；3、图像识别系统；4、控制系统；11、x轴驱动系统；12、y轴驱动系统；13、z轴驱动系统。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1、图2所示，本发明所述的挖掘机回转支承自动拧紧装置包括动作执行系统1、拧紧机部分2、图像识别系统3以及控制系统4，所述动作执行系统1包括x轴驱动系统11、y轴驱动系统12和z轴驱动系统13，y轴驱动系统12连接在x轴驱动系统11上，所述z轴驱动系统13连接在y轴驱动系统12上,所述动作执行系统1通过控制系统4给定程序给予的指令信息控制x轴驱动系统11、y轴驱动系统12和z轴驱动系统13沿x轴、y轴、z轴动作；所述拧紧机部分2设置在z轴驱动系统13上，其在控制系统4控制下实现螺栓拧紧作业；所述图像识别系统包括工业相机、工控机、led环形光源、光源控制器、图像识别软件，所述工业相机通过以太网与工控机连接，所述工控机通过以太网与控制系统4连接，工业相机对回转支承进行拍照捕捉图像，图像识别软件对捕捉的图像进行处理、运算、分析，与模板进行对比，识别出图像中的螺栓位置，并输出每个螺栓在相机坐标系中的x、y坐标至控制系统；所述控制系统4接收到所有螺栓的坐标后进行坐标运算，将螺栓坐标转换到动作执行系统1所在坐标系中。
所述x轴驱动系统11包括x轴横梁、x轴立柱、x轴导轨、x轴滑块、x轴齿轮、x轴齿条、x轴伺服电机、x轴减速机，所述y轴驱动系统12包括y轴横梁、y轴导轨、y轴滑块、y轴齿轮、y轴齿条、y轴伺服电机、y轴减速机，所述z轴驱动系统13包括z轴立柱、z轴拧紧机安装座、z轴导轨、z轴滑块、z轴丝杠、z轴联轴器、z轴伺服电机、z轴减速机，所述x轴横梁与y轴横梁之间通过x轴导轨、x轴滑块连接，x轴减速机通过x轴齿轮、x轴齿条与x轴横梁连接，所述y轴横梁与z轴立柱之间通过y轴导轨、y轴滑块连接，y轴减速机通过y轴齿轮、y轴齿条与y轴横梁连接，所述z轴立柱与z轴拧紧机安装座之间通过z轴导轨、z轴滑块连接，z轴减速机通过z轴丝杠、z轴联轴器与z轴拧紧机安装座连接。
所述拧紧机部分2包括拧紧机控制器、拧紧机枪体、套筒。
所述控制系统4包括plc、伺服控制器、扫码枪、him人机界面和声光报警系统。
本发明的工作原理是：
回转支承到达预定位置后，控制系统4发送指令至伺服控制器，动作执行系统1的x轴伺服电机、y轴伺服电机分别驱动x轴驱动系统、y轴驱动系统，使固定在z轴立柱上的图像识别系统位于回转支承上方，该装置到达指定位置后，控制系统4发送指令至图像识别系统3进行图像识别。
如图3所示，图像识别系统3控制光源控制器开启led环形光源，同时工业相机对回转支承进行拍照捕捉图像，图像识别软件对捕捉的图像进行处理、运算、分析，与模板进行对比，识别出图像中的螺栓位置，并输出每个螺栓在相机坐标系中的x、y坐标，识别完成后工业相机通过tcp/ip协议将识别出来的所有螺栓坐标值上传至plc。
控制系统4接收到所有螺栓的坐标后进行坐标运算，将螺栓坐标转换到动作执行系统1所在坐标系中，转换完成后控制系统4发送指令至伺服控制器，动作执行系统1的x轴伺服电机、y轴伺服电机分别驱动x轴、y轴运动，使固定在z轴立柱上的拧紧机枪体到达第一个螺栓坐标上方，控制系统4控制z轴伺服电机驱动z轴立柱下降至预设高度使拧紧机枪体的套筒套在螺栓上，控制系统4发送指令至拧紧机控制器驱动拧紧机枪体进行螺栓拧紧，拧紧机到达指定力矩后自动停止并发动信号至控制系统4。
完成第一个螺栓拧紧后，控制系统4控制拧紧机停止拧紧作业，并使z轴立柱带动拧紧机上升，与螺栓脱离，控制系统4按照下一个螺栓坐标重复之前动作，依次完成所有螺栓的拧紧工作，拧紧过程中按照对角分区域拧紧原则依次拧紧螺栓。