[发明专利]一种用于起重机的货叉自适应定位装置及定位方法

权利要求书

1.一种用于起重机的货叉自适应定位装置，其特征在于，包括

货叉组，其通过防摆伸缩杆安装在起重机上；

测距机构，设于所述货叉组的两端，用于接收测量指令和传递测量数据，该测距机构分别从所述货叉组一端的第一测量点和所述货叉组另一端的第二测量点和第三测量点射出激光在对应的货架立柱上形成光点从而得到测量数据；

起重机控制系统，用于向所述测距机构发出测量指令和接收所述测量机构传递的测量数据，对测量数据进行处理并计算出所述货叉组的定位偏差值，根据定位偏差值生成旋转指令和位移指令；

旋转机构，分别与所述货叉组和所述起重机控制系统连接，用于接收旋转指令和调节所述货叉组的角度；以及

运行机构，分别与所述货叉组和所述起重机控制系统连接，用于接收位移指令和调节所述货叉组的位置。

2.根据权利要求1所述的用于起重机的货叉自适应定位装置，其特征在于，所述测距机构包括设于所述货叉组第一测量点的第一激光测距仪、设于所述货叉组第二测量点的第二激光测距仪以及设于所述货叉组第三测量点的第三激光测距仪；

所述第一激光测距仪用于测量第一测量点到对应的货架立柱之间的距离；

所述第二激光测距仪用于测量第二测量点到对应的货架立柱之间的距离；

所述第三激光测距仪用于测量第三测量点到对应的货架立柱之间的距离。

3.根据权利要求2所述的用于起重机的货叉自适应定位装置，其特征在于，所述第二激光测距仪和第三激光测距仪平行设置。

4.一种用于起重机的货叉自适应定位方法，其特征在于，采用如权利要求1-3任一项所述的用于起重机的货叉自适应定位装置，该定位方法包括以下步骤：

(1)货叉组进入到库位的预备位置后，分别测量所述货叉组的第一测量点、第二测量点和第三测量点到对应的货架立柱之间的距离L1、L2和L3；

(2)根据L1与L2或L3数值的大小，判断货叉组与库位立面是否垂直，若是，则进入步骤(3)，若否，则计算出货叉组的角度偏差值，控制旋转机构对所述货叉组的角度进行调整，调整后返回步骤(1)；

(3)若第二测量点和第三测量点射出的激光在同一货架立柱上形成光点，则根据光点之间的距离以及定位精度对所述货叉组的位置进行微调，使货叉组准确进入库位；反之，则控制所述运行机构对所述货叉组的位置进行调整，调整后重复步骤(3)。

5.根据权利要求4所述的用于起重机的货叉自适应定位方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述判断货叉组与库位立面是否垂直的方法为：

若L1＝L2或L3，则所述货叉组与所述库位立面垂直；或

若L1与L2的差值d1≤d2*tanθ°，则所述货叉组与所述库位立面垂直，其中d1为L1与L2之间的差值；d2为第一测量点到第二测量点之间的距离；θ为所述货叉组的最大允许偏差角度；或

若L1与L3的差值d3≤d2*tanθ°，则所述货叉组与所述库位立面垂直；其中d3为L1与L3之间的差值；d4为第一测量点到第三测量点之间的距离；θ为货叉组的最大允许偏差角度。

6.根据权利要求5所述的用于起重机的货叉自适应定位方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述货叉组的最大允许偏差角度θ≤3°。

7.根据权利要求4所述的用于起重机的货叉自适应定位方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述货叉组的角度偏差值α为

α＝arctan(d1/d2)或α＝arctan(d3/d4)

式中，α为货叉组的角度偏差值；d1为L1与L2之间的差值；d2为第一测量点到第二测量点之间的距离；d3为L1与L3之间的差值；d4为第一测量点到第三测量点之间的距离。

8.根据权利要求4所述的用于起重机的货叉自适应定位方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述对所述货叉组的位置进行调整的方法为：

当所述第二个测量点射出激光未在货架立柱上形成光点时，控制所述货叉组向所述第三个测量点的方向移动；

当所述第三个测量点射出激光未在货架立柱上形成光点时，控制所述货叉组向所述第二个测量点的方向移动。