工程机械

文档序号:863158 发布日期:2021-03-16 浏览:28次 >En<

阅读说明:本技术 工程机械 (Construction machine ) 是由 上村佑介 山崎洋一郎 山下耕治 野田大辅 于 2019-08-08 设计创作,主要内容包括:本发明的工程机械包括:检测上部回转体相对于下部行走体的姿势的第一姿势检测装置;检测推土板的姿势的第二姿势检测装置;被设置于上部回转体,可以接收激光发射器发出的激光的激光接收器;以及,计算推土板的先端相对于施工面的高度位置的计算部。计算部,基于激光接收器接收激光的受光位置、上部回转体相对于下部行走体的姿势、推土板的姿势,计算推土板的先端相对于施工面的高度位置。(The engineering machinery of the invention comprises a first posture detection device for detecting the posture of an upper revolving body relative to a lower walking body; a second attitude detecting device for detecting an attitude of the blade; a laser receiver which is arranged on the upper revolving body and can receive the laser emitted by the laser emitter; and a calculation unit for calculating the height position of the tip of the blade relative to the construction surface. And a calculation unit that calculates the height position of the tip of the blade relative to the work surface based on the light receiving position at which the laser receiver receives the laser light, the posture of the upper revolving structure relative to the lower traveling structure, and the posture of the blade.)

工程机械

技术领域

本发明涉及一种具备作业装置和推土板的工程机械。

背景技术

专利文献1提出了一种一边用激光接收器接收由激光发射器发出的激光一边用推土机平整土壤的技术。专利文献1的技术,通过让推土机沿着激光的引导进行作业,来提高平整面的精度。激光接收器经由支撑杆被安装在推土机的推土板上。

然而,液压挖掘机等的工程机械具备推土板,用推土板进行挖掘地面的作业。在此,也可以考虑即使是工程机械,也可以一边用激光接收器接收激光发射器发出的激光一边用推土板挖掘地面。

然而,在为工程机械的情况下,在推土板的上方设置有作业装置。为此,如果经由支撑杆将激光接收器安装在推土板上,因作业装置会接触到激光接收器,存在激光接收器有可能被损坏的风险。为了避免这种情况的发生,如果将安装在推土板上的激光接收器的安装位置降低,存在激光接收器因砂土被弄脏无法接收激光或者激光接收器被砂土损坏的风险。而且,如果激光接收器的安装位置较低,还存在激光因现场的材料等的遮蔽物容易被遮蔽的风险。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利公开公报特开2001-172972号。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工程机械,即能用激光接收器较好地接收激光发射器发出的激光又能较好地进行挖掘地面的作业。

本发明的一方面涉及的工程机械包括:下部行走体;上部回转体,可回转地配置在所述下部行走体的上部;推土板,在上下方向可转动地安装于所述下部行走体;第一姿势检测装置,检测所述上部回转体相对于所述下部行走体的姿势;第二姿势检测装置,检测所述推土板的姿势;激光接收器,被设置于所述上部回转体,可以接收激光发射器发出的激光;以及,计算部,计算所述推土板的先端相对于施工面的高度位置,其中,所述激光的倾斜方向与所述施工面的倾斜方向平行,所述计算部,基于所述激光接收器接收所述激光的受光位置、所述上部回转体相对于所述下部行走体的姿势、所述推土板的姿势,计算所述推土板的所述先端相对于所述施工面的高度位置。

附图说明

图1是工程机械的侧视图。

图2是工程机械的方框图。

图3是表示工程机械的作业状态的示意图。

图4是从上方观察工程机械的俯视图。

图5是从上方观察工程机械的俯视图。

图6是作业控制的流程图。

图7是表示计算推土板的先端相对于施工面的高度的一个例子的示意图。

具体实施方式

以下,参照附图对本发明的优选实施方式进行说明。

(第一实施方式)

(工程机械的构成)

本发明的第一实施方式涉及的工程机械例如是液压挖掘机。图1是工程机械1的侧视图。如图1所示,工程机械1具备有下部行走体2、上部回转体3以及推土板5。

下部行走体2使工程机械1行走。上部回转体3经由回转装置被可回转地设置在下部行走体2的上部。上部回转体3具有可在上下方向转动的作业装置4。在上部回转体3的前方设有驾驶台(驾驶室)6。

作业装置4具备动臂31、斗杆32以及铲斗33。动臂31被以可在上下方向转动的方式安装在上部回转体3。斗杆32被以可在上下方向转动的方式安装在动臂31。铲斗33被以可在上下方向转动的方式安装在斗杆32。

推土板5被以可在上下方向转动的方式安装在下部行走体2。推土板5将砂土向工程机械1的行进方向挤压或者挖掘(平整)地面。推土板5的姿势通过作为致动器的姿势变化装置15(参照图2)而被改变。具体而言,推土板5通过姿势变化装置15可在上下移动并且该推土板5的倾斜可变化。

图2是工程机械1的方框图。如图2所示,工程机械1具备第一姿势检测装置11、第二姿势检测装置12、第三姿势检测装置13。

第一姿势检测装置11检测上部回转体3相对于下部行走体2的姿势。在本实施方式,第一姿势检测装置11检测上部回转体3相对于下部行走体2的正面是否朝向正面。

第三姿势检测装置13检测作业装置4的姿势。具体而言,第三姿势检测装置13具有动臂角度检测传感器、斗杆角度检测传感器。动臂角度检测传感器被设置在动臂31,检测动臂31相对于上部回转体3的角度。斗杆角度检测传感器被设置在斗杆32,检测斗杆32相对于动臂31的角度。

第二姿势检测装置12检测推土板5的姿势。具体而言,第二姿势检测装置12检测推土板5的高度位置以及推土板5的倾斜角度。

工程机械1具有激光接收器10。激光接收器10可以接收激光发射器50(参照图3)发出的激光。在本实施方式,激光接收器10被以沿着斗杆32的长度方向延伸的方式设置在斗杆32的一侧的侧面(参照图1)。另外,激光接收器10也可以分别设置在斗杆32的两侧的侧面。而且,激光接收器10既可以设置在作业装置4以外的上部回转体3上也可以设置在作业装置4的斗杆32以外的地方。

在本实施方式,激光接收器10是纵向方向较长的矩形形状,无论在其长度方向的哪一个位置都可以接收激光。

而且,工程机械1如图2所示具备控制器21、存储装置22。控制器21包含计算部211、通报控制部212、姿势控制部213、警告控制部214以及判断部215。

计算部211计算排土板5的先端相对于后述的施工面的高度位置。在此,推土板5的先端如图3所示是推土板5的下端51。另外,根据地面的形状或者工程机械1相对于施工面的姿势,推土板5的下端51有时也会相对于施工面倾斜。在这种情况下,推土板5的先端相对于施工面的高度根据其在下端51上的位置而有所不同。在此,计算部211例如可以将推土板5的下端51的规定位置相对于施工面的高度作为推土板5的先端的高度来计算。作为推土板5的下端51的规定位置例如是推土板5的下端51的中心位置、下端51的左端或者下端51的右端等。

存储装置22存储与工程机械1的尺寸相关的信息。具体而言,存储装置22至少存储例如下部行走体2的机械尺寸、上部回转体3的机械尺寸、动臂31的尺寸、斗杆32的尺寸、推土板5的尺寸、从动臂31的基端部到接地面为止的高度、激光接收器10相对于斗杆32的设置位置等信息。

图3是表示工程机械1的作业状态的示意图。如图3所示,工程机械1使用推土板5进行挖掘地面的作业。此时,通过一边用激光接收器10接收激光发射器50发出的激光一边进行作业,能提高完成面精度。

激光发射器50垂直于地面而设立,向360度的全方位发出激光。激光发射器50发出的激光相对于地面具有α%的坡度。该坡度与作为目标的施工面的坡度相同。如果将设置有激光发射器50的地面上的位置作为基准点,施工面在基准点的深度位置就是从激光发射器50的激光发射部的高度低规定长度的位置。为此,无论是在激光发射器50发出的激光的任何位置,从该位置的高度低规定长度的位置就是施工面。

施工面是挖掘的目标面。在本实施方式,施工面是以α%的坡度倾斜的平面。因此,激光发射器50在与施工面平行的面上向360度的方向投射激光。

如图3所示,工程机械1通过设置在斗杆32的激光接收器10接收激光。这样,因为工程机械1的激光接收器10被设置在较高的位置,与在与下部行走体2或者推土板5相同的高度位置设置激光接收器10的情况相比,激光被砂土或者遮蔽物遮挡的可能性降低。

计算部211(参照图2),基于通过激光接收器10接收激光的受光位置、上部回转体3相对于下部行走体2的姿势、作业装置4的姿势、推土板5的姿势,计算出推土板5的先端相对于施工面的高度位置。在此,在本实施方式,上部回转体3相对于下部行走体2的姿势是上部回转体3相对于下部行走体2的正面朝向正面的姿势。

推土板5的先端相对于激光的受光位置的高度位置利用存储在存储装置22(参照图2)的与工程机械1的尺寸有关的信息、通过激光接收器10接收激光的受光位置、上部回转体3相对于下部行走体2的姿势、作业装置4的姿势、推土板5的姿势而求出。而且,无论是在激光发射器50发出的激光的任何位置,因为从该位置的高度低规定长度的位置就是施工面,所以施工面相对于激光的受光位置的高度位置为已知。因此,如果能求出推土板5相对于激光的受光位置的高度位置,就能计算出推土板5的先端相对于施工面的高度位置。由此,工程机械1可以使推土板5的姿势变化来挖掘地面直至挖掘到施工面的高度为止。因此,工程机械1即能较好地用激光接收器10接收激光发射器50发出的激光又能较好地进行挖掘地面的作业。

图7是表示计算出推土板5的先端相对于施工面的高度的一个例子的示意图。d是激光的受光位置P1和推土板5的先端在前后方向的距离。以下,高度方向是指在图纸上的纵向方向,前后方向是指在图纸上的横向方向。

距离d根据推土板5的姿势、上部回转体3相对于下部行走体2的姿势、作业装置4的姿势、受光位置P1计算得出。

H0是激光发射器50与施工面之间在高度方向的距离为已知。

H1是受光位置P1的正下方的施工面上的位置P2与推土板5的先端的正下方的施工面上的位置P3之间在高度方向的距离。在受光位置P1相对于推土板5的先端向前后方向偏移的情况下,为了计算距离H3需要考虑距离H1。距离H1可以用H1=d×tanα的公式来表示。α是施工面的坡度。

H2是激光的受光位置P1与推土板5的先端之间在高度方向的距离。距离H2根据推土板5的姿势、上部回转体3相对于下部行走体2的姿势、作业装置4的姿势、受光位置P1计算得出。

H3是施工面与推土板5的先端之间在高度方向的距离。距离H3通过H0-(H1+H2)计算得出。想要求出的是距离H3。因此,计算部211通过计算距离H1和距离H2并将它们代入上述的公式求出距离H3。

而且,如图2所示,工程机械1具有通报装置14(第一通报装置以及第二通报装置的一个例子)。通报装置14可以向位于驾驶台6内的作业人员通报信息。在本实施方式,通报装置14是设置在驾驶台6内的显示器和/或扬声器。通报控制部212(第一通报控制部以及第二通报控制部的一个例子)使通报装置14通报自身计算出的推土板5的先端相对于施工面的高度位置。具体而言,使显示器显示或者从扬声器以语音输出表示推土板5的先端相对于施工面还有几厘米等的信息。由此,作业人员可以按照通报内容改变推土板5的姿势来挖掘地面直到施工面的高度为止。

另外,姿势控制部213,也可以基于计算部211计算出的推土板5的先端相对于施工面的高度位置控制上述的姿势变化装置15,从而使推土板5挖掘地面直到施工面的高度为止。由此,工程机械1可以自动地改变推土板5的姿势,从而使推土板5挖掘地面直到施工面的高度为止。例如,姿势控制部213可以控制推土板5的姿势,从而使推土板5的先端沿着施工面移动。

在此,如图3所示,激光接收器10被安装在作业装置4上。为此,在接收激光的激光接收器10变为不接收激光时,通过移动作业装置4,可以用激光接收器10方便地再次接收激光。

而且,激光接收器10也可以在斗杆32的长度方向延伸的方式被安装在斗杆32上。通常,工程机械1可以使斗杆32变成在上下方向延伸的姿势。激光接收器10也可以使激光接收器10的长度方向沿着斗杆32的长度方向的方式安装在斗杆32上。为此,工程机械1,如果能使斗杆32成为在上下方向延伸的姿势,就可以将激光接收器10纵向长地进行配置。由此,工程机械1可以在上下方向的广阔的范围内用激光接收器10较好地接收激光。

(作业前的状态)

如上所述,工程机械1虽然可以计算出推土板5的先端相对于施工面的高度位置,但是无法掌握自身相对于施工面的倾斜方向朝向哪一个方向。在此,在沿着激光的导向进行作业之前,需要明确工程机械1相对于施工面的倾斜方向朝向哪一个方向。

在此,在本实施方式,姿势控制部213在进行作业之前,让下部行走体2以及上部回转体3动作从而使工程机械1处于初期状态。图4是从上方观察工程机械1的俯视图。如图4所示,初期状态是指上部回转体3相对于下部行走体2的角度为特定的角度,并且,上部回转体3相对于激光的倾斜方向(施工面的倾斜方向)的朝向为特定的朝向的状态。如此,在明确了工程机械1相对于激光的倾斜方向是朝向哪一个方向之后,开始作业。

在此,在本实施方式,初期状态是指上部回转体3相对于下部行走体2的正面朝向正面,并且,上部回转体3的朝向与激光的倾斜方向平行的状态。如果初期状态为这样的状态,姿势控制部213,通过使下部行走体2的正面与上部回转体3的正面相一致、使上部回转体3的朝向平行于激光的倾斜方向,可以方便地使工程机械1处于初期状态。

另外,在本实施方式,姿势控制部213,在进行作业之前,也可以使上部回转体3从初期状态进一步回转变为开始状态。图5是从上方观察工程机械1的俯视图。如图5所示,开始状态是使上部回转体3从初期状态进一步回转规定角度的状态。规定角度例如为45度。通过使上部回转体3从初期状态进一步回转,位于驾驶台6内的作业人员能更容易用眼睛来观察推土板5。这样,工程机械1也可以在变成让位于驾驶台6内的作业人员容易用眼睛来观察推土板5的姿势之后开始作业。

在开始作业之后,下部行走体2可以在任何一个方向上行走。

而且,如果在作业中上部回转体3回转,上部回转体3相对于下部行走体2的姿势就会变化,计算部211就不能正确地计算出推土板5的先端相对于施工面的高度位置。这是因为第一姿势检测装置11(参照图2)由可以检测出上部回转体3相对于下部行走体2的正面是否朝向正面的传感器而构成,不能检测出上部回转体3相对于下部行走体2的相对角度。虽然可以通过陀螺仪传感器检测上部回转体3的回转,但是,陀螺仪传感器无法掌握下部行走体2相对于上部回转体3是朝向哪一个方向。这是因为陀螺仪传感器会将工程机械1因下部行走体2的回转动作与上部回转体3的回转动作同样地进行检测。因此,陀螺传感器不能区分下部行走体2是朝向与上部回转体3不同的方向还是朝向相同的方向。另外,这种情况,即使对于基于上部回转体3的俯仰角度(pitching angle)和滚动角度(rolling angle)的变化来检测上部回转体3的回转角度的角度传感器而言也相同。

在此,如图2所示,通报控制部212,在以初期状态或者开始状态开始作业之后,使通报装置14通报禁止上部回转体3的回转。在本实施方式,通报装置14是设置在驾驶台6内的显示器和/或扬声器。具体而言,通报控制部212使显示器显示或者从扬声器以语音输出意在禁止上部回转体3的回转的文字。由此,可以防止作业人员错误地使上部回转体3回转的情况发生。

如图2所示,工程机械1具有警告装置16。警告装置16可以向作业人员发出警告。在本实施方式,警告装置16是设置在驾驶台6内的显示器和/或扬声器。警告控制部214,在开始作业之后上部回转体3被回转的情况下,使警告装置16发出警告。具体而言,警告控制部214使显示器显示或者从扬声器以语音输出意在不能进行正确的作业的文字。由此,可以防止作业人员错误地继续进行作业的情况发生。

另外,在开始作业之后,姿势控制部213也可以禁止上部回转体3的回转。例如,姿势控制部213可以执行使指示上部回转体3的回转的操作无效或对回转动作施加制动之类的控制。

在此,手动地使工程机械1的状态处于初期状态对于作业人员而言很麻烦。在此,如图2所示,工程机械1具有方位传感器17和输入装置18。方位传感器17分别检测下部行走体2的正面的方位以及上部回转体3的正面的方位。输入装置18例如是触摸面板,将表示激光的倾斜方向的倾斜信息输入到控制器21。另外,手动地输入倾斜信息的构成是一个例子而已。例如,控制器21也可以通过用输入装置18接收从激光发射器50的发送机发送来的倾斜信息来获取倾斜信息。

判断部215,基于激光的倾斜方向、下部行走体2的正面的方位、上部回转体3的正面的方位,判断工程机械1是否处于初期状态。判断结果可以显示在显示器或者从扬声器以语音通报。作业人员,通过基于判断结果使下部行走体2、上部回转体3移动,可以方便地使工程机械1处于初期状态。

(工程机械的动作)

图6是作业控制的流程图。使用图6对工程机械1的动作进行说明。另外,在本流程图中,对以开始状态使作业开始的情况进行说明。

首先,控制器21的判断部215判断工程机械1是否处于初期状态(步骤S1)。作业人员,根据显示器的显示和/或来自扬声器的语音,移动工程机械1使工程机械1处于初期状态。在步骤S1,在判断工程机械1未处于初期状态的情况下(S1:否),判断部215反复执行步骤S1的处理。另一方面,在步骤S1,在判断工程机械1处于初期状态的情况下(S1:是),判断部215判断工程机械1是否处于开始状态(步骤S2)。作业人员移动工程机械1使工程机械1处于开始状态。如果工程机械1处于开始状态,作业人员就将表示变为开始状态的信息输入到触摸面板等。由此,判断部215可以判断是否处于开始状态。

在步骤S2,在判断操作机械1未处于开始状态的情况下(S2:否),判断部215反复执行步骤S2的处理。另一方面,在步骤S2,在判断工程机械1处于开始状态的情况下(S2:是),通报控制部212进行引导推土板5的先端的位置的导向(步骤S3)。即,计算部211,利用激光接收器10接收激光的受光位置、上部回转体3相对于下部行走体2的姿势、作业装置4的姿势、推土板5的姿势,计算出推土板5的先端相对于施工面的高度位置。然后,通报控制部212利用通报装置14将与计算出的推土板5的先端的高度位置有关的信息通报给位于驾驶台6内的作业人员。

其次,通报控制部212让通报装置14发出禁止上部回转体3的回转的通报(步骤S4)。然后,警告控制部214判断上部回转体3是否已回转(步骤S5)。在步骤S5,在判断上部回转体3未回转的情况下(S5:否),警告控制部214使处理返回到步骤S3。另一方面,在步骤S5,在判断上部回转体3已回转的情况下(S5:是),警告控制部214让警告装置16发出警告(步骤S6)。

然后,警告控制部214判断是否已停止警告(步骤S7)。作业人员可以通过操作触摸面板等来解除警告。在步骤S7,在判断还未停止警告的情况下(S7:否),警告控制部214反复执行步骤S7的处理。另一方面,在步骤S7,在判断已停止警告的情况下(S7:是),警告控制部214使处理返回到步骤S1。在这种情况下,作业人员可从使工程机械1处于初期状态的作业起重新开始。

(效果)

如上所述,根据本实施方式涉及的工程机械1,激光接收器10被设置在上部回转体3。这样,在工程机械1可以将激光接收器10设置在比下部行走体2或者推土板5高的位置。为此,在工程机械1激光被砂土或者遮蔽物遮蔽的可能性就会降低。而且,工程机械1,基于激光接收器10接收激光的受光位置、上部回转体3相对于下部行走体2的姿势、作业装置4的姿势、推土板5的姿势,计算出推土板5的先端相对于施工面的高度位置。由此,因为作业人员知道推土板5的先端相对于施工面的高度位置,所以,可以改变推土板5的姿势来挖掘地面直到施工面的高度为止。因此,工程机械1可以一边用激光接收器10较好地接收激光发射器50发出的激光一边适当地进行挖掘地面的作业。

而且,还通报推土板5的先端相对于施工面的高度位置。由此,作业人员,可以根据通报内容改变推土板5的姿势来挖掘地面直到施工面的高度为止。

而且,还基于推土板5的先端相对于施工面的高度位置来控制姿势变化装置15,使得推土板5挖掘地面直到施工面的高度为止。由此,工程机械1可以自动地改变推土板5的姿势来挖掘地面直到施工面的高度为止。

而且,激光接收器10还可以安装在作业装置4。由此,在接收激光的激光接收器10不能接收到激光时,工程机械1通过使作业装置4移动可以用激光接收器10方便地再次接收激光。

而且,激光接收器10还可以沿着斗杆32的长度方向延伸的方式安装在斗杆32上。通常,工程机械1可使斗杆32处于在上下方向延伸的姿势。为此,如果使斗杆32为在上下方向延伸的姿势,工程机械1就可以将激光接收器10以纵向长的方式进行配置。由此,工程机械1可以在上下方向的广阔的范围内用激光接收器10适当地接收激光。

而且,在上部回转体3相对于下部行走体2的角度为特定的角度、并且、上部回转体3相对于激光的倾斜方向的朝向为特定的朝向的初期状态下开始作业之后,进行禁止上部回转体3的回转的通报。在开始作业之后,如果上部回转体3回转,上部回转体3相对于下部行走体2的姿势就会发生变化。为此,计算部211就不能正确地计算出推土板5的先端相对于施工面的高度位置。在此,工程机械1,在初期状态下开始作业之后,进行禁止上部回转体3的回转的通报。由此,工程机械1可以抑制作业人员错误地使上部回转体3回转的情况发生。

而且,在从初期状态起上部回转体3进一步回转了规定角度的开始状态下开始作业之后,进行禁止上部回转体3的回转的通报。在开始作业之后,如果上部回转体3回转,上部回转体3相对于下部行走体2的姿势就会发生变化。在这种情况下,计算部211不能正确地计算出推土板5的先端相对于施工面的高度位置。在此,工程机械1,在开始状态下开始作业之后,进行禁止上部回转体3回转的通报。由此,可以抑制作业人员错误地使上部回转体3回转的情况发生。

而且,在开始作业之后,如果上部回转体3被回转就发出警告。在开始作业之后,如果上部回转体3回转,计算部211就不能正确地计算出推土板5的先端相对于施工面的高度位置。由此,工程机械1无法进行正确的作业。在此,工程机械1在这种情况下发出警告。由此,可以抑制作业人员错误地继续进行作业的情况发生。

而且,初期状态是指上部回转体3相对于下部行走体2的正面朝向正面并且上部回转体3的朝向与激光的倾斜方向平行的状态。由此,作业人员,通过使下部行走体2的正面的方位与上部回转体3的正面的方位相一致,使上部回转体3的方位平行于激光的倾斜方向,可以方便地使工程机械1处于初期状态。

而且,还基于激光的倾斜方向、下部行走体2的正面的方位、上部回转体3的正面的方位,判断是否处于初期状态。由此,作业人员,通过基于判断结果使下部行走体2和/或上部回转体3移动,可以方便地使工程机械1处于初期状态。

(第二实施方式)

其次,参照附图对第二实施方式涉及的工程机械1进行说明。另外,对于与第一实施方式共同的构成以及基于该构成产生的效果,省略其说明,主要对与第一实施方式不同之处进行说明。另外,对于与第一实施方式相同的部件,赋予与第一实施方式相同的符号。

(工程机械的构成)

在第一实施方式,图2所示的第一姿势检测装置11检测上部回转体3相对于下部行走体2的正面是否朝向正面。为此,第一实施方式的工程机械1,如果在作业中上部回转体3回转,就无法正确地计算出推土板5的先端相对于施工面的高度位置。

在此,第二实施方式的工程机械1采用相对角度检测装置作为第一姿势检测装置11。相对角度检测装置检测上部回转体3相对于下部行走体2的相对角度。相对角度检测装置例如是解析器(resolver)以及编码器(encoder)等。

如果采用上部回转体3相对于下部行走体2的相对角度,即使在开始作业之后上部回转体3回转,计算部211也能正确地计算出推土板5的先端相对于施工面的高度位置。由此,在开始作业之后作业人员也可使上部回转体3自由地回转。其结果,第二实施方式可提高操作自由度。而且,第二实施方式的工程机械1以可使上部回旋体3让激光接收器10接收激光的方式回转,能进一步提高作业效率。

另外,在采用相对角度检测装置构成第一位置检测装置11的情况下,根据下部行走体2的正面的方位以及上部回转体3的正面的方位之中的任意一个方位就能知道另一方的正面的方位。由此,本实施方式的方位传感器17也可以是检测下部行走体2的正面的方位以及上部回转体3的正面的方位之中的任意一方的正面的方位的传感器。

本实施方式在使工程机械1处于初期状态之后开始作业。因为在开始作业之后,即使上部回转体3回转,计算部211也能继续进行推土板5的先端相对于施工面的高度位置的计算,所以可以较好地进行推土板5的先端位置的导向。

(效果)

如上所述,根据第二实施方式涉及的工程机械1,在初期状态开始作业之后上部回转体3回转的情况下,基于相对角度检测装置检测到的相对角度可以计算出推土板5的先端相对于施工面的高度位置。如果采用上部回转体3相对于下部行走体2的相对角度,即使在开始作业之后上部回转体3回转,计算部211也可以正确地计算出推土板5的先端相对于施工面的高度位置。由此,因为在开始作业之后也可以使上部回转体3自由地回转,所以即能提高操作自由度又能通过使上部回转体3以使激光接收器10接收激光的方式回转来提高作业效率。

以上,对本发明的实施方式进行了说明,但只不过是列举了具体的例子,并不用于限定本发明,本发明的具体的实施方式或实施例可以进行适当的设计变更。在本发明的实施方式记载的作用以及效果只不过是列举了本发明可能产生的优选的作用以及效果,本发明的作用以及效果并不限定于本发明的实施方式记载的作用以及效果。

本发明的总结

本发明的一方面涉及的工程机械包括:下部行走体;上部回转体,可回转地配置在所述下部行走体的上部;推土板,在上下方向可转动地安装于所述下部行走体;第一姿势检测装置,检测所述上部回转体相对于所述下部行走体的姿势;第二姿势检测装置,检测所述推土板的姿势;激光接收器,被设置于所述上部回转体,可以接收激光发射器发出的激光;以及,计算部,计算所述推土板的先端相对于施工面的高度位置,其中,所述激光的倾斜方向与所述施工面的倾斜方向平行,所述计算部,基于所述激光接收器接收所述激光的受光位置、所述上部回转体相对于所述下部行走体的姿势、所述推土板的姿势,计算所述推土板的所述先端相对于所述施工面的高度位置。

根据该构成,激光接收器被设置于上部回转体。如此,在工程机械,激光接收器被设置在比下部行走体或推土板高的位置。为此,工程机械基于激光接收器接收激光的受光位置、上部回转体相对于下部行走体的姿势、推土板的姿势,计算推土板的先端相对于施工面的高度位置。由此,因为作业人员知道推土板的先端相对于施工面的高度位置,所以可以改变推土板的姿势从而使推土板挖掘地面直到施工面的高度为止。因此,即能用激光接收器较好地接收激光发射器发出的激光又能较好地进行挖掘地面的作业。

在上述构成还可以包括:第一通报装置,可以向作业人员通报信息;和,第一通报控制部,使所述第一通报装置通报由所述计算部计算出的、所述推土板的所述先端相对于所述施工面的高度位置。

根据该构成,通报推土板的先端相对于施工面的高度位置。由此,作业人员可以按照通报内容,改变推土板的姿势从而使推土板挖掘地面直到施工面的高度为止。

在上述构成还可以包括:姿势变化装置,使所述推土板的姿势发生变化;和,姿势控制部,基于由所述计算部计算出的、所述推土板的所述先端相对于所述施工面的高度位置,控制所述姿势变化装置让所述推土板挖掘地面直至挖掘到所述施工面的高度为止。

根据该构成,基于推土板的先端相对于施工面的高度位置,控制姿势变化装置让推土板挖掘地面直至挖掘到施工面的高度为止。由此,工程机械可以自动地改变推土板的姿势从而使推土板挖掘地面直到施工面的高度为止。

在上述构成,所述上部回转体还可以具备可以在所述上下方向转动的作业装置,所述工程机械还可以包括检测所述作业装置的姿势的第三姿势检测装置,其中,所述激光接收器被安装于所述作业装置,所述计算部,基于所述激光接收器接收所述激光的受光位置、所述上部回转体相对于所述下部行走体的姿势、所述作业装置的姿势、所述推土板的姿势,计算所述推土板的所述先端相对于所述施工面的高度位置。

根据该构成,激光接收器被安装于作业装置。为此,在接收激光的激光接收器变为不接收激光时,工程机械通过移动作业装置可以用激光接收器方便地再次接收激光。

而且,在上述构成,所述作业装置还可以具备:动臂,在所述上下方向可回转地安装于所述上部回转体;和,斗杆,在所述上下方向可回转地安装于所述动臂,其中,所述激光接收器以在所述斗杆的长度方向延伸的方式安装于所述斗杆。

根据该构成,激光接收器以在斗杆的长度方向延伸的方式安装于斗杆。通常,工程机械可以使斗杆变成在上下方向延伸的姿势。为此,如果使斗杆成为在上下方向延伸的姿势,工程机械就可以将激光接收器纵向长地进行配置。由此,工程机械可以在上下方向的广阔的范围内用激光接收器较好地接收激光。

在上述构成,还可以包括:第二通报装置,可以向作业人员通报信息;和,第二通报控制部,在初期状态下开始作业之后,使所述第二通报装置进行禁止所述上部回转体的回转的通报,其中,所述初期状态是指所述上部回转体相对于所述下部行走体的角度为特定的角度,并且,所述上部回转体相对于所述激光的倾斜方向的朝向为特定的朝向的状态。

根据该构成,在初期状态下开始作业之后进行禁止上部回转体的回转的通报,其中,初期状态是指上部回转体相对于下部行走体的角度为特定的角度,并且,上部回转体相对于激光的倾斜方向的朝向为特定的朝向的状态。在开始作业之后,如果上部回转体回转,上部回转体相对于下部行走体的姿势就会发生变化。为此,计算部就不能正确地计算出推土板的先端相对于施工面的高度位置。在此,工程机械,在初期状态下开始作业之后,进行禁止上部回转体的回转的通报。由此,工程机械可以抑制作业人员错误地使上部回转体回转的情况发生。

在上述构成,所述第二通报控制部还可以在开始状态下开始作业之后,使所述第二通报装置进行禁止所述上部回转体的回转的通报,所述开始状态是指让所述上部回转体从所述初期状态进一步回转规定角度的状态。

根据该构成,在让上部回转体从初期状态进一步回转规定角度的开始状态下开始作业之后,进行禁止上部回转体的回转的通报。在开始作业之后,如果上部回转体回转,上部回转体相对于下部行走体的姿势就会发生变化。在这种情况下,计算部就不能正确地计算出推土板的先端相对于施工面的高度位置。在此,工程机械,在开始状态下开始作业之后,进行禁止上部回转体的回转的通报。由此,可以抑制作业人员错误地使上部回转体回转的情况发生。

在上述构成,还可以包括:警告装置,可以发出警告;和,警告控制部,在开始作业之后所述上部回转体回转的情况下,使所述警告装置发出警告。

根据该构成,在开始作业之后上部回转体回转的情况下,发出警告。在开始作业之后,如果上部回转体回转,计算部就不能正确地计算出推土板的先端相对于施工面的高度位置。由此,作业装置就不能进行正确的作业。在此,作业装置在这种情况下发出警告。由此,可以抑制作业人员错误地使作业继续的情况发生。

在上述构成,还可以是,所述第一姿势检测装置是检测所述上部回转体相对于所述下部行走体的相对角度的相对角度检测装置,所述计算部,在初期状态下开始作业之后所述上部回转体回转的情况下,基于所述相对角度检测装置检测到的所述相对角度,计算所述推土板的所述先端相对于所述施工面的高度位置,其中,所述初期状态是指所述上部回转体相对于所述下部行走体的角度为特定的角度,并且,所述上部回转体相对于所述激光的倾斜方向的朝向为特定的朝向的状态。

根据该构成,在初期状态下开始作业之后上部回转体回转的情况下,基于相对角度检测装置检测到的相对角度,计算推土板的先端相对于施工面的高度位置。由此,因为在开始作业之后也可以使上部回转体自由地回转,所以即能提高操作自由度又能通过使上部回转体以使激光接收器接收激光的方式回转来提高作业效率。

在上述构成,还可以是,所述初期状态是指所述上部回转体相对于所述下部行走体的正面朝向正面,并且,所述上部回转体的朝向与所述激光的倾斜方向平行的状态。

根据该构成,初期状态是指上部回转体相对于下部行走体的正面朝向正面,并且,上部回转体的朝向与激光的倾斜方向平行的状态。由此,作业人员,通过使下部行走体的正面的方位与上部回转体的正面的方位相一致,使上部回转体的方位平行于激光的倾斜方向,可以方便地使工程机械处于初期状态。

在上述构成,还可以包括:方位传感器,检测所述下部行走体的正面的方位以及所述上部回转体的正面的方位的至少其中之一,和,判断部,基于所述激光的倾斜方向、所述下部行走体的正面的方位、所述上部回转体的正面的方位,判断是否处于所述初期状态。

根据该构成,基于激光的倾斜方向、下部行走体的正面的方位、上部回转体的正面的方位,判断是否处于初期状态。由此,作业人员,通过基于判断结果使下部行走体以及/和上部回转体移动,可以方便地使工程机械处于初期状态。

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