1.一种煤矿用全电动锚杆钻机控制系统,包括机架(1)、钻机升降装置(2)、钻箱进给装置(3)、钻箱总成(4)、钻杆夹持装置(5)、锚杆夹持装置(6)和顶板支撑组件(7),其特征在于:还包括上位机、下位机和执行机构,执行机构包括设置于钻机升降装置(2)、钻箱进给装置(3)、钻杆夹持装置(5)和锚杆夹持装置(6)中的多个伺服电机,以及设置于钻箱总成(4)中的电动机;钻机升降装置(2)中设置有第一伺服电机,用于实时反馈第一伺服电机的转动位置,以计算出钻机升降的高度;钻箱进给装置(3)中设置有第二伺服电机,用于实时反馈进给高度;钻箱总成(4)内部设置有第一压力传感器和扭矩转速传感器,第一压力传感器用于反馈钻箱的旋转压力,扭矩转速传感器用于反馈电动机的扭矩与转速;钻杆夹持装置(5)中设置有第三伺服电机,用于定位钻杆夹持装置(5)的旋转位置,以使钻杆与钻箱对接;锚杆夹持装置(6)中设置有第四伺服电机,用于定位锚杆夹持装置(6)的旋转位置,以使锚杆与锚箱对接;顶板支撑组件(7)中设置有第二压力传感器,用于反馈接顶压力;钻机内部设置有水阀和第三压力传感器,第三压力传感器用于反馈钻箱钻孔时的水路压力;下位机用于接收多个传感器的反馈信号,并运行自动控制程序来控制执行机构动作,上位机用于显示下位机反馈的信号和实时显示执行机构的运行状态。
2.根据权利要求1所述的一种煤矿用全电动锚杆钻机控制系统,其特征在于,下位机与遥控器信号连接。
3.根据权利要求1所述的一种煤矿用全电动锚杆钻机控制系统,其特征在于,上位机采用工控机,下位机采用PLC控制器。
4.一种煤矿用全电动锚杆钻机控制方法,基于上述权利要求1至3任一项所述的一种煤矿用全电动锚杆钻机控制系统完成,其特征在于,包括以下步骤:S1、接收各传感器检测的执行机构的状态,根据接收到的信号,将执行机构运动至初始位置,完成自动初始化,遥控发送自动钻孔命令,包括调整钻箱位置、水阀的启闭和进给高度;S2、自动钻孔完成后,安装锚固剂,遥控发送自动送药命令;S3、送药完成,遥控发送自动锚护指令,包括调整钻箱位置、锚固剂凝固和锚杆紧固。
5.根据权利要求4所述的一种煤矿用全电动锚杆钻机控制方法,其特征在于,所述步骤S1具体为:向钻机升降装置(2)发送指令提升钻机,直至钻机顶板与巷道岩壁接触,实时监测第二压力传感器中的接顶压力反馈,根据接顶压力是否在预设范围内,实时调整钻机升降装置(2)的位移;驱动第三伺服电机,根据第三伺服电机实时位置的反馈,使得钻杆夹持装置(5)带动钻杆转动至与钻箱的中心同轴线的位置,向电动机发送指令,钻箱旋转,且钻箱在钻箱进给装置(3)的带动下上升,当进给高度到达预设高度后,钻箱与钻杆实现对接,钻杆夹持装置(5)松开钻杆;钻箱进给装置(3)带动钻箱总成(4)向上移动,并保持钻杆旋转,钻孔的同时打开水阀,驱动第三伺服电机反转,使钻杆夹持装置(5)与钻杆分离,钻杆夹持装置(5)旋转至初始位置,第三伺服电机停止向钻杆夹持装置(5)内部供电,钻箱继续上升直至进给高度达到预设高度,钻箱停止上升;驱动电动机转动,向钻箱进给装置(3)发送下降指令,钻箱进给装置(3)带动钻箱下降,第二伺服电机实时反馈下降高度,当下降高度达到预设高度时,停止下降,驱动钻杆夹持装置(5)与钻杆接触部分缩回,驱动第三伺服电机带动钻杆夹持装置(5)旋转至预设位置,夹持钻杆,钻箱进给装置(3)继续下降,带动钻杆和钻箱下降至初始位置,关闭水阀,钻箱进给装置(3)继续下降,使得钻杆与钻箱脱离,钻杆夹持装置(5)在第三伺服电机的作用下,带动钻杆旋转至初始位置,钻箱回到初始位置并停止旋转。
6.根据权利要求4所述的一种煤矿用全电动锚杆钻机控制方法,其特征在于,所述步骤S3具体为:安装锚固剂后,驱动第四伺服电机,使锚杆夹持装置(6)带动锚杆转动至与钻箱的中心同轴线的位置,向电动机发送指令,钻箱进行旋转,钻箱在钻箱进给装置(3)的带动下向上移动,当钻箱进给到指定位置时,钻箱与锚杆对接,钻箱继续上升,当钻箱进给到预设位置时,锚杆夹持装置(6)在第四伺服电机的反向转动下与锚杆分离,旋转至初始位置,钻箱继续上升,当进给到达预设位置时,钻箱停止进给,并停止旋转,等待锚固剂凝固,当凝固时间达到预设时间时,向钻箱总成(4)发送指令,钻箱旋转以拧紧锚杆的螺母,通过扭矩转速传感器实时监测扭矩,达到预设扭矩后,即紧固压力达到预设值时,紧固完成,钻箱停止旋转,钻箱进给装置(3)带动钻箱下降至初始位置,钻箱到底,自动锚护完成,等待新一轮的自动锚护。