CN112384660B - 作业机械 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种作业机械，其中刮板设置于行驶体且回转体以能够回转的方式设置于行驶体的上侧，能够计算刮板的水平坐标。作业机械具有：回转体位置取得装置，其取得回转体的水平坐标以及方位；回转检测装置，其检测回转体的回转；行驶检测装置，其检测行驶体的行驶；以及控制器，其计算行驶体的方位以及刮板的水平坐标。在没有检测出回转体的回转且检测出行驶体的行驶的情况下，控制器使用由回转体位置取得装置取得的回转体的水平坐标的轨迹，计算行驶体的方位，根据计算出的行驶体的方位和由回转体位置取得装置取得的回转体的水平坐标以及方位，来计算刮板的水平坐标。

Description

作业机械

技术领域

本发明涉及一种作业机械，该作业机械的刮板设置于行驶体，且回转体以能够回转的方式设置于行驶体的上侧。

背景技术

专利文献1公开了如下技术：在具有能够行驶的车身和以能够升降的方式设置于车身前侧的刮板的推土机中，取得车身的位置以及刮板的位置。该推土机具有：第1以及第2天线，其安装于车体的上部，接收来自人造卫星的信号；第3天线，其安装于与刮板连结的柱的上端，接收来自人造卫星的信号；以及控制模块，其使用由第1以及第2天线接收到的信号来测量车体的位置，并且使用由第3天线接收到的信号来测量刮板的位置。另外，上述天线以及控制模块构成GNSS(Global Navigation Satellite System)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5356141号公报

发明内容

发明要解决的课题

作为作业机械之一的液压挖掘机具有：能够行驶的行驶体；回转体，其以能够回转的方式设置于行驶体的上侧；作业装置，其与回转体的前侧连结，用于进行挖掘作业等；以及刮板，其以能够升降的方式设置于行驶体的前侧，用于进行平整作业等。

在上述的液压挖掘机中，例如以为了辅助驾驶员而计算并显示刮板的水平坐标等为目的，设想应用专利文献1所记载的技术的情况。即，设想如下情况：将柱与刮板连结，在该柱的上端安装天线，使用由天线接收到的信号来计算刮板的水平坐标。但是，该情况下，作业装置可能与柱或天线产生干扰。

根据上述理由，设想如下情况：仅将2个天线安装于回转体，使用由天线接收到的信号来计算回转体的水平坐标以及方位。但是，该情况下，由于行驶体的方位不明，因此无法计算出刮板的水平坐标。

本发明的目的在于提供一种作业机械，该作业机械的刮板设置于行驶体且回转体以能够回转的方式设置于行驶体的上侧，在该作业机械中能够计算刮板的水平坐标。

用于解决课题的手段

为了达成上述目的，本发明提供一种作业机械，具有：能够行驶的行驶体；回转体，其以能够回转的方式设置于所述行驶体的上侧；作业装置，其与所述回转体的前侧连结；刮板，其以能够升降的方式设置于所述行驶体的前侧；以及升降缸，其使所述刮板升降，所述作业机械具有：回转体位置取得装置，其取得所述回转体的水平坐标以及方位；回转检测装置，其检测所述回转体的回转；行驶检测装置，其检测所述行驶体的行驶；以及控制器，其计算所述行驶体的方位以及所述刮板的水平坐标，在没有检测出所述回转体的回转且检测出所述行驶体的行驶的情况下，所述控制器使用由所述回转体位置取得装置取得的所述回转体的水平坐标的轨迹，计算所述行驶体的方位，根据计算出的所述行驶体的方位和由所述回转体位置取得装置取得的所述回转体的水平坐标以及方位，计算所述刮板的水平坐标。

发明效果

根据本发明，在刮板设置于行驶体且回转体以能够回转的方式设置于行驶体的上侧的作业机械中，能够计算刮板的水平坐标。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式中的液压挖掘机的结构的侧视图。

图2是表示本发明的第一实施方式中的液压驱动装置的结构的概略图。

图3是表示本发明的第一实施方式中的辅助装置的结构的框图。

图4是表示本发明的第一实施方式中的控制器的处理过程的流程图。

图5是表示本发明的第二实施方式中的辅助装置的结构的框图。

图6是表示本发明的第三实施方式中的液压驱动装置的结构的概略图。

图7是表示本发明的第三实施方式中的辅助装置的结构的框图。

图8是表示本发明的第四实施方式中的辅助装置的结构的图。

图9是表示本发明的第五实施方式中的辅助装置的结构的框图。

图10是表示本发明的第五实施方式中的控制器的处理过程的流程图。

具体实施方式

作为本发明的应用对象以液压挖掘机为例，参照附图对本发明的第一实施方式进行说明。

图1是表示本实施方式中的液压挖掘机的结构的侧视图。

本实施方式的液压挖掘机具有：能够行驶的行驶体1；回转体2，其以能够回转的方式设置于行驶体1的上侧；作业装置3，其与回转体2的前侧连结；以及排土装置4，其与行驶体1的前侧连结。

行驶体1具有履带框架5。履带框架5由在行驶体1的左右方向延伸的中央框架(未图示)、与中央框架的左侧连结并在行驶体1的前后方向延伸的左侧框架(参照图1)、与中央框架的右侧连结并在行驶体1的前后方向延伸的右侧框架(未图示)构成。

在左侧框架的后端配置有驱动轮6，在左侧框架的前端配置有从动轮7，利用所述驱动轮6和从动轮7来架设履带(crawler)8。并且，通过左侧的行驶马达9A的前方向或后方向的旋转使左侧的驱动轮6向前方向或后方向旋转，进而使左侧的履带8向前方向或后方向旋转。

同样地，在右侧框架的后端配置有驱动轮，在右侧框架的前端配置有从动轮，利用所述驱动轮和从动轮来架设履带。并且，通过右侧的行驶马达9B(参照后述的图2)的前方向或后方向的旋转使右侧的驱动轮向前方向或后方向旋转，进而使右侧的履带向前方向或后方向旋转。

回转体2经由回转轮以能够回转的方式设置于中央框架。而且，通过回转马达10的一个方向或相反方向的旋转，使回转体2向左方向或右方向回转。

排土装置4具有：升降臂11，其以能够在上下方向转动的方式与中央框架的前侧连结；以及刮板(排土板)12，其与升降臂11的前端部连结，沿行驶体1的左右方向延伸。即，刮板12以能够升降的方式设置于行驶体1的前侧。并且，通过升降缸13的伸长或缩短使升降臂11向下方向或上方向转动，进而使刮板12下降或上升。

作业装置3具有：动臂14，其以能够在上下方向转动的方式与回转体2的前侧连结；斗杆15，其以能够在上下方向转动的方式与动臂14的前端部连结；以及铲斗16，其以能够在上下方向转动的方式与斗杆15的前端部连结。并且，通过动臂缸17的伸长或缩短，使动臂14向上方向或下方向转动，通过斗杆缸18的伸长或缩短，使得斗杆15在铲装(クラウド)方向(拉入方向)或倾卸方向(推出方向)转动，通过铲斗缸19的伸长或缩短使铲斗16在铲斗铲装方向或倾卸方向转动。

回转体2具有：回转框架20，其形成基座结构体；以及驾驶室21，其设置于回转框架20的前部。在回转体2搭载有作为原动机的发动机22、后述的图2所示的液压泵23A、23B及控制阀装置24等设备。

在驾驶室21设置有供驾驶员就座的驾驶席(未图示)。在驾驶席的前侧设置有分别指示行驶马达9A的驱动及行驶马达9B的驱动的行驶操作装置25A、25B(参照后述的图2)。在驾驶席的左侧设置有选择性地指示斗杆缸18的驱动及回转马达10的驱动的作业操作装置26A(参照后述的图2)。在驾驶席的右侧设置有选择性地指示动臂缸17的驱动及铲斗缸19的驱动的作业操作装置26B(参照后述的图2)。在作业操作装置26B的右侧设置有指示升降缸13的驱动的刮板操作装置27(参照后述的图2)。在驾驶席的前方右侧设置有监视器30(参照后述的图3)。

液压挖掘机具有根据所述的操作装置的操作来驱动液压致动器的液压驱动装置。使用图2对该液压驱动装置的结构进行说明。图2是表示本实施方式中的液压驱动装置的结构的概略图。

本实施方式的液压驱动装置具有：发动机22、由发动机22驱动的可变容量型的液压泵23A、23B、由来自液压泵23A、23B的液压油驱动的多个液压致动器(详细而言，上述的行驶马达9A、9B、回转马达10、升降缸13、动臂缸17、斗杆缸18及铲斗缸19)、控制液压油从液压泵23A、23B向多个液压致动器的流动的控制阀装置24、多个操作装置(详细而言，上述的行驶操作装置25A、25B、作业操作装置26A、26B及刮板操作装置27)。

虽然未图示，但行驶操作装置25A具有：操作杆，其能够在前后方向上进行操作；左侧行驶先导阀，其根据操作杆前侧的操作量而生成并输出前行驶先导压(液压)；以及左侧行驶先导阀，其根据操作杆后侧的操作量而生成并输出后行驶先导压(液压)。

同样地，虽然未图示，但行驶操作装置25B具有：操作杆，其能够在前后方向上进行操作；右侧行驶先导阀，其根据操作杆前侧的操作量而生成并输出前行驶先导压(液压)；以及右侧行驶先导阀，其根据操作杆后侧的操作量而生成并输出后行驶先导压(液压)。

虽然未图示，但作业操作装置26A具有：操作杆，其能够在左右方向以及前后方向上进行操作；斗杆先导阀，其根据操作杆左侧的操作量而生成并输出斗杆倾卸先导压(液压)；斗杆先导阀，其根据操作杆右侧的操作量而生成并输出斗杆铲装(アームクラウド)先导压(液压)；回转先导阀，其根据操作杆前侧的操作量而生成并输出右回转先导压(液压)；以及回转先导阀，其根据操作杆后侧的操作量而生成并输出左回转先导压(液压)。

虽然未图示，但作业操作装置26B具有：操作杆，其能够在左右方向以及前后方向上进行操作；铲斗先导阀，其根据操作杆左侧的操作量而生成并输出铲斗铲装先导压(液压)；铲斗先导阀，其根据操作杆右侧的操作量而生成并输出铲斗倾卸先导压(液压)；动臂先导阀，其根据操作杆前侧的操作量而生成并输出动臂下降先导压(液压)；动臂先导阀，其根据操作杆后侧的操作量而生成并输出动臂上升先导压(液压)。

虽然未图示，但刮板操作装置27具有：操作杆，其能够在前后方向上进行操作；刮板先导阀，其根据操作杆前侧的操作量而生成并输出刮板下降先导压(液压)；刮板先导阀，其根据操作杆后侧的操作量而生成并输出刮板上升先导压(液压)。

虽然未图示，但控制阀装置24具有：液压先导方式的左侧行驶控制阀、右侧行驶控制阀、斗杆控制阀、回转控制阀、铲斗控制阀、动臂控制阀以及刮板控制阀。

左侧行驶控制阀根据来自行驶操作装置25A的前行驶先导压或后行驶先导压进行切换，控制液压油从液压泵向左侧的行驶马达9A的流动(方向和流量)。由此，左侧的行驶马达9A向前方向或后方向旋转。

同样地，右侧行驶控制阀根据来自行驶操作装置25B的前行驶先导压或后行驶先导压进行切换，控制液压油从液压泵向右侧的行驶马达9B的流动(方向和流量)。由此，右侧的行驶马达9B向前方向或后方向旋转。

斗杆控制阀根据来自作业操作装置26A的斗杆铲装先导压或斗杆倾卸先导压进行切换，控制液压油从液压泵向斗杆缸18的流动(方向和流量)。由此，斗杆缸18伸长或缩短。

回转控制阀根据来自作业操作装置26A的左回转先导压或右回转先导压进行切换，控制液压油从液压泵向回转马达10的流动(方向和流量)。由此，回转马达10向一个方向或相反方向旋转。

铲斗控制阀根据来自作业操作装置26B的铲斗铲装先导压或铲斗倾卸先导压进行切换，控制液压油从液压泵向铲斗缸19的流动(方向和流量)。由此，铲斗缸19伸长或缩短。

动臂控制阀根据来自作业操作装置26B的动臂上升先导压或动臂下降先导压进行切换，控制液压油从液压泵向动臂缸17的流动(方向和流量)。由此，动臂缸17伸长或缩短。

刮板控制阀根据来自刮板操作装置27的刮板下降先导压或刮板上升先导压进行切换，控制液压油从液压泵向升降缸13的流动(方向和流量)。由此，升降缸13伸长或缩短。

本实施方式的液压挖掘机为了辅助驾驶员而具有计算并显示刮板12的位置(详细而言，刮板12的水平坐标及高度)的辅助装置。使用图3对该辅助装置的结构进行说明。图3是表示本实施方式中的辅助装置的结构的框图。

本实施方式的辅助装置具有：天线31A、31B、接收机32A、32B、回转传感器33A、33B、升降传感器34、控制器35以及监视器30。

天线31A、31B以及接收机32A、32B构成GNSS等卫星定位系统。如上述的图1所示那样，天线31A、31B设置在回转体2的上部，接收来自人造卫星的信号。接收机32A、32B分别与天线31A、31B连接。接收机32A使用由天线31A接收到的来自人造卫星的信号，测量地球上的天线31A的位置(详细而言，天线31A的水平坐标及高度)，并将测量出的天线31A的位置输出给控制器35。同样地，接收机32B使用由天线31B接收到的来自人造卫星的信号，测量地球上的天线31B的位置，并将测量出的天线31B的位置输出给控制器35。

如上述的图2所示那样，回转传感器33A或33B是设置在作业操作装置26A的回转先导阀与控制阀装置24的回转控制阀之间的压力传感器。回转传感器33A或33B检测回转先导压而将其输出给控制器35。

升降传感器34是将升降缸13的行程检测为与刮板12的升降相关的状态量的位移传感器。升降传感器34检测升降缸13的行程而将其输出给控制器35。

虽然未图示，但监视器30例如具有：根据程序来执行运算处理、控制处理的控制部(例如CPU)；存储程序、处理结果的存储部(例如ROM、RAM)；操作开关以及画面显示部。监视器30的控制部根据操作开关的操作来选择包含刮板位置计算模式在内的多个模式中的任一个，并根据选择出的模式来控制画面显示部的显示。

若详细说明，则监视器30在选择了刮板位置计算模式的情况下，将刮板位置计算的开始指令发送给控制器35。然后，接收由控制器35计算出的刮板12的位置并显示于画面显示部。具体而言，既可以用数值来显示刮板12的位置，或者也可以用图形来表现刮板12的位置。另一方面，在选择了其他模式的情况下，将刮板位置计算的结束指令发送给控制器35。并且，不在画面显示部显示刮板的位置。

虽然未图示，但控制器35具有根据程序来执行运算处理、控制处理的控制部(例如CPU)以及存储程序、处理结果的存储部(例如ROM、RAM)。控制器35根据来自监视器30的刮板位置计算的开始指令开始刮板位置计算控制，根据来自监视器30的刮板位置计算的结束指令结束刮板位置计算控制。作为与刮板位置计算控制相关的功能结构，控制器35具有：回转体位置计算部36、行驶体方位计算部37、刮板水平坐标计算部38以及刮板高度计算部39。

控制器35的回转体位置计算部36从接收机32A、32B接收天线31A、31B的水平坐标，作为回转体2的水平坐标而计算天线31A、31B的中间点的水平坐标(详细而言，是连接天线31A和天线31B的线段的中间点的水平坐标，与在回转体2的回转中心线上预先确定的回转中心点的水平坐标不同)。此外，回转体位置计算部36根据天线31A、31B的水平坐标，来计算回转体2的方位。另外，所谓回转体2的方位是指回转框架20的前侧(详细而言，是连结了作业装置3的部分)朝向的方位。

此外，控制器35的回转体位置计算部36从接收机32A、32B接收天线31A、31B的高度，作为回转体2的高度而计算它们的平均值，或者选择一方的天线的高度。

控制器35的行驶体方位计算部37计算行驶体1的方位(详细内容在后面进行描述)。另外，所谓行驶体1的方位是指履带架5的前侧(详细而言，经由升降臂11连结了刮板12的部分)朝向的方位。

控制器35的刮板水平坐标计算部38根据由行驶体方位计算部37计算出的行驶体1的方位和由回转体位置计算部36计算出的回转体2的水平坐标及方位，来计算刮板12的水平坐标(详细而言，刮板12的中心点的水平坐标)。若详细说明，则预先存储天线31A、31B的中间点与回转体2的回转中心点的位置关系，使用该位置关系根据回转体2的水平坐标及方位计算回转体2的回转中心点的水平坐标。此外，预先存储回转体2的回转中心点与刮板12的中心点的位置关系，使用该位置关系根据回转体2的回转中心点的水平坐标及行驶体1的方位计算刮板12的水平坐标。

控制器35的刮板高度计算部39根据由升降传感器34检测出的升降缸13的行程和由回转体位置计算部36计算出的回转体2的高度，来计算刮板12的高度(详细而言，刮板12下端的高度)。若详细说明，则预先存储升降缸13的行程与刮板12相对于回转体2的回转中心点的相对高度的关系，使用该关系根据升降缸13的行程计算刮板12的相对高度。此外，预先存储天线31A、31B的中间点与回转体2的回转中心点的位置关系，使用该位置关系根据回转体2的高度计算回转体2的回转中心点的高度。然后，根据回转体2的回转中心点的高度和刮板12的相对高度，计算刮板12的绝对高度。

接着，使用图4对本实施方式中的控制器35的显示控制的处理内容进行说明。图4是表示本实施方式中的控制器的处理过程的流程图。

在步骤S1中，控制器35的行驶体方位计算部37例如通过判定由回转传感器33A、33B检测出的回转先导压中的较大一方是否是预先设定的阈值以上，来判定回转体2是否回转。此外，例如，也可以计算从由回转传感器33A、33B检测出的回转先导压的双方小于阈值起的经过时间，如果该经过时间小于预先设定的阈值，则判定为回转体2还在回转。

在步骤S1中判定为回转体2没有回转的情况下(换言之，未检测出回转体2的回转的情况下)，步骤S1的判定为否(NO)，向步骤S2转移。在步骤S2中，控制器35的行驶体方位计算部37例如根据由回转体位置计算部36计算出的回转体2的水平坐标以及方位，来计算回转体2的回转中心点的水平坐标，通过判定回转体2的回转中心点的水平坐标是否变化，来判定行驶体1是否行驶。

在步骤S2中判定为行驶体1行驶的情况下(换言之，检测出行驶体1的行驶的情况下)，步骤S2的判定为是(YES)，向步骤S3转移。在步骤S3中，控制器35的行驶体方位计算部37使用由回转体位置计算部36计算出的回转体2的水平坐标的轨迹(履历)，计算行驶体1当前的行进方向，将其作为行驶体1的方位。

在步骤S3之后，向步骤S4转移。在步骤S4中，控制器35的行驶体方位计算部37存储(更新)计算出的行驶体1的方位与由回转体位置计算部36计算出的回转体2的方位的相对关系(相对角度)。

在步骤S2中判定为行驶体1没有行驶的情况下(换言之，在未检测出行驶体1的行驶的情况下)，步骤S2的判定为否，向步骤S5转移。在步骤S5中，控制器35的行驶体方位计算部37判定是否存储了行驶体1的方位与回转体2的方位的相对关系。

在步骤S5中，在存储了行驶体1的方位与回转体2的方位的相对关系的情况下，步骤S5的判定为是，向步骤S6转移。在步骤S6中，控制器35的行驶体方位计算部37使用存储的行驶体1的方位与回转体2的方位的相对关系，根据由回转体位置计算部36计算出的回转体2的当前方位计算行驶体1当前的方位。由此，即使行驶体1进行回旋转向，也能够计算其方位。

在步骤S4或S6之后，向步骤S7转移。在步骤S7中，控制器35的刮板水平坐标计算部38根据在上述的步骤S3或S6中计算出的行驶体1的方位和由回转体位置计算部36计算出的回转体2的水平坐标及方位，来计算刮板12的水平坐标。控制器35的刮板高度计算部39根据由升降传感器34检测出的升降缸13的行程和由回转体位置计算部36计算出的回转体2的高度，来计算刮板12的高度。

在步骤S7之后，向步骤S8转移。在步骤S8中，控制器35将刮板位置的显示指令与计算出的刮板12的水平坐标及高度一起发送给监视器30。由此，监视器30显示刮板12的位置。

在步骤S1中判定为回转体2回转的情况下(换言之，检测出回转体2的回转的情况下)，步骤S1的判定为是，向步骤S9转移。在步骤S9中，控制器35的行驶体方位计算部37删除存储的行驶体1的方位与回转体2的方位的相对关系。

在步骤S9之后，向步骤S10转移。另外，在步骤S5中没有存储行驶体1的方位与回转体2的方位的相对关系的情况下，步骤S5的判定为否，向步骤S10转移。在步骤S10中，控制器35的行驶体方位计算部37将表示刮板位置不明的主旨的显示指令发送给监视器30。由此，监视器30显示表示刮板位置不明的主旨。具体而言，可以将数值显示栏设为空白，或者也可以删除图形。

如上所述，在本实施方式中，在刮板12设置于行驶体1且回转体2以能够旋转的方式设置于行驶体1的上侧的液压挖掘机中，能够计算刮板12的水平坐标以及高度。并且，显示刮板12的水平坐标及高度，从而能够辅助驾驶员。

另外，在上述中，天线31A、31B、接收机32A、32B以及控制器35的回转体位置计算部36构成取得技术方案中记载的回转体的水平坐标以及方位的回转体位置取得装置，且构成还取得回转体的高度的回转体位置取得装置。此外，根据回转先导压来判定回转体2是否回转的控制器35的功能构成检测回转体的回转的回转检测装置。此外，根据回转体2的回转中心点的水平坐标来判定行驶体1是否行驶的控制器35的功能构成检测行驶体的行驶的行驶检测装置。

此外，监视器30构成模式选择装置且构成显示装置，所述模式选择装置选择计算刮板的位置的刮板位置计算模式和不计算刮板的位置的其他模式中的一方，所述显示装置显示由控制器计算出的刮板的水平坐标及高度。

使用图5对本发明的第二实施方式进行说明。另外，在本实施方式中，对与第一实施方式相同的部分标注相同的符号，适当省略说明。

图5是表示本实施方式中的辅助装置的结构的框图。

本实施方式的辅助装置还具有倾斜角传感器40。倾斜角传感器40检测行驶体1的前后方向及左右方向的倾斜角并输出给控制器35A。

本实施方式的控制器35A的刮板水平坐标计算部38A根据由行驶体方位计算部37计算出的行驶体1的方位和由回转体位置计算部36计算出的回转体2的水平坐标及方位和由倾斜角传感器40检测出的行驶体1的倾斜角，来计算刮板12的水平坐标。若详细说明，则根据回转体2的方位和行驶体1的方位及倾斜角，来计算回转体2的倾斜角。然后，根据回转体2的水平坐标、方位以及倾斜角来计算回转体2的回转中心点的水平坐标。然后，根据回转体2的回转中心点的水平坐标和行走体1的方位以及倾斜角来计算刮板12的水平坐标。

控制器35A的刮板高度计算部39A根据由升降传感器34检测出的升降缸13的行程、由回转体位置计算部36计算出的回转体2的高度、由倾斜角传感器40检测出的行驶体1的倾斜角，来计算刮板12的高度。若详细说明，则根据升降缸13的行程来计算刮板12的相对高度。此外，根据回转体2的方位和行驶体1的方位以及倾斜角来计算回转体2的倾斜角。并且，根据回转体2的高度、方位以及倾斜角来计算回转体2的回转中心点的高度。并且，根据回转体2的回转中心点的高度和刮板12的相对高度，来计算刮板12的绝对高度。

即使在如以上那样构成的本实施方式中，也能够与第一实施方式同样地计算刮板12的水平坐标以及高度。并且，显示刮板12的水平坐标及高度，从而能够辅助驾驶员。此外，与第一实施方式相比，能够提高刮板12的水平坐标以及高度的精度。

使用图6以及图7对本发明的第三实施方式进行说明。另外，在本实施方式中，对与第一及第二实施方式相同的部分标注相同的符号，适当省略说明。

在第一以及第二实施方式中，设想通过行驶体1的前进行驶进行的刮板12的平整作业等。与之相对地，在本实施方式中，设想通过行驶体1的前进行驶或后退行驶进行的刮板12的平整作业等。因此，本实施方式的辅助装置具有检测行驶操作装置25A、25B的后行驶先导压的后行驶传感器41A、41B。

本实施方式的控制器35B的行驶体方位计算部37在上述的图4的步骤S2中判定为行驶体1行驶的情况下，判定由后行驶传感器41A、41B检测出的后行驶先导压的双方是否是预先设定的阈值以上。并且，如果后行驶先导压的双方是阈值以上，则判定为行驶体1后退行驶(换言之，检测出后退行驶)，如果后行驶先导压的双方小于阈值，则判定为行驶体1前进行驶(换言之，检测出前进行驶)。

控制器35B的行驶体方位计算部37在上述的图4的步骤S3中，使用由回转体位置计算部36计算出的回转体2的水平坐标的轨迹和行驶体1的前进行驶及后退行驶中的某一个的检测结果，来计算行驶体1的方位。若详细进行说明，则在检测出行驶体1的前进行驶的情况下，使用由回转体位置计算部36计算出的回转体2的水平坐标的轨迹，来计算行驶体1当前的行进方向，将该行进方向作为行驶体1的方位。另一方面，在检测出行驶体1的后退行驶的情况下，使用由回转体位置计算部36计算出的回转体2的水平坐标的轨迹，来计算行驶体1当前的行进方向，将该行进方向的反方向作为行驶体1的方位。

即使在如以上那样构成的本实施方式中，也能够与第一以及第二实施方式同样地，计算刮板12的水平坐标以及高度。并且，显示刮板12的水平坐标及高度，从而能够辅助驾驶员。此外，与第一及第二实施方式不同，还能够与通过行驶体1的后退行驶进行的刮板12的平整作业等相对应。

另外，在上述中，根据回转体2的回转中心点的水平坐标来判定行驶体1是否行驶，并且根据后行驶先导压来判定行驶体1的行驶是否是后退的控制器35B的功能，构成检测行驶体的前进行驶及后退行驶的行驶检测装置。

使用图8对本发明的第4实施方式进行说明。另外，在本实施方式中，对与第一及第二实施方式相同的部分标注相同的符号，适当省略说明。

在本实施方式中，在作业操作装置26A的回转先导阀与控制阀装置24的回转控制阀之间设置有回转限制阀42(回转限制装置)。回转限制阀42是能够切换到连通位置和切断位置的电磁式切换阀。

本实施方式的控制器35C与第二实施方式的控制器35A一样，具有：回转体位置计算部36、行驶体方位计算部37、刮板水平坐标计算部38A以及刮板高度计算部39A。此外，控制器35C根据来自监视器30的刮板位置计算的开始指令，控制回转限制阀42而从连通位置向切断位置切换。此外，控制器35C根据来自监视器30的刮板位置计算的结束指令，控制回转限制阀42而从切断位置向连通位置切换。

在回转限制阀42处于连通位置的情况下，将回转先导阀与回转控制阀之间的油路设为连通状态。由此，能够从回转先导阀向回转控制阀输出回转先导压。即，不限制回转体2的回转。另一方面，在回转限制阀42处于切断位置的情况下，将回转先导阀与回转控制阀之间的油路设为切断状态。由此，不能从回转先导阀向回转控制阀输出回转先导压。即，限制回转体2的回转。

即使在如以上那样构成的本实施方式中，也能够与第一以及第二实施方式同样地，计算刮板12的水平坐标以及高度。并且，显示刮板12的水平坐标及高度，从而能够辅助驾驶员。此外，与第一以及第二实施方式不同，在通过监视器30选择了刮板位置计算模式时，利用回转限制阀42限制回转体2的回转，因此，能够促进刮板位置的计算以及显示。

另外，在第四实施方式中，以回转限制装置是回转限制阀42的情况为例进行了说明，但并不限定于此，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行变形。回转限制装置例如也可以是通过摩擦力来限制回转体2的回转的回转制动器。

此外，在第四实施方式中，虽然没有特别说明，但也可以与第三实施方式一样，控制器35C的行驶体方位计算部37根据后行驶先导压来判定行驶体1的行驶是否是后退。并且，也可以使用由回转体位置计算部36计算出的回转体2的水平坐标的轨迹和行驶体1的前进行驶及后退行驶中的任一个检测结果，来计算行驶体1的方位。

此外，在第一～第四实施方式中，以如下情况为例进行了说明：控制器的行驶体方位计算部37在没有检测出回转体2的回转且检测出行驶体1的行驶的情况下，存储计算出的行驶体1的方位与由回转体位置计算部36计算出的回转体2的方位的相对关系，在没有检测出回转体2的回转且没有检测出行驶体1的行驶的情况下，使用所存储的行驶体1的方位与回转体2的方位的相对关系，根据由回转体位置计算部36计算出的回转体2当前的方位计算行驶体1当前的方位，但不限于此，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行变形。例如，控制器的行驶体方位计算部37也可以在没有检测出回转体2的回转且检测出行驶体1的行驶的情况下，不存储行驶体1的方位与回转体2的方位的相对关系(即，也可以不执行上述的图4的步骤S4)。并且，控制器的行驶体方位计算部37也可以在没有检测出回转体2的回转且没有检测出行驶体1的行驶的情况下，输出表示刮板位置不明的主旨的显示指令(即，也可以在上述的图4的步骤S2的判定为否的情况下，向步骤S10转移)。

此外，在第一～第四实施方式中，以辅助装置具有升降传感器34，控制器计算回转体2的高度以及刮板12的高度，监视器30显示刮板12的高度的情况为例进行了说明，但不限于此，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行变形。例如，辅助装置不具有升降传感器34，控制器不计算回转体2的高度以及刮板12的高度，监视器30不显示刮板12的高度。

使用图9对本发明的第五实施方式进行说明。另外，在本实施方式中，对与第一及第二实施方式相同的部分标注相同的符号，适当省略说明。

图9是表示本实施方式中的辅助装置的结构的框图。

本实施方式的辅助装置计算刮板12的水平坐标及高度，根据坐标及高度来进行控制升降缸13的动作的刮板自动控制。因此，液压挖掘机具有电磁式的刮板先导阀43A、43B。

本实施方式的控制器35D与第二实施方式的控制器35A一样，具有：回转体位置计算部36、行驶体方位计算部37、刮板水平坐标计算部38A以及刮板高度计算部39A。此外，控制器35D根据由刮板水平坐标计算部38A计算出的刮板12的水平坐标和由刮板高度计算部39A计算出的刮板12的高度，来执行控制刮板先导阀43A、43B的刮板自动控制。控制器35D基于操作员的操作根据来自监视器30的刮板位置计算的开始指令来开始刮板自动控制，根据来自监视器30的刮板位置计算的结束指令来结束刮板自动控制。

刮板先导阀43A根据来自控制器35D的信号生成并输出刮板下降先导压，刮板先导阀43B根据来自控制器35D的信号生成并输出刮板上升先导压。刮板控制阀根据所述的刮板下降先导压或刮板上升先导压来进行切换，控制液压油从液压泵向升降缸13的流动。

控制器35D预先存储通过监视器30设定的地形的目标面。或者，经由通信网络或者存储介质输入而预选存储通过外部的计算机设定的地形的目标面。另外，监视器30或外部的计算机构成设定目标面的目标面设定装置。

接着，使用图10对本实施方式中的控制器的刮板自动控制的处理内容进行说明。图10是表示本实施方式中的控制器的处理过程的流程图。

步骤S1～S7以及S9与上述实施方式相同，因此省略它们的说明。

在计算出刮板12的水平坐标及高度的情况下(即，步骤S7之后)，向步骤S11转移。在步骤S11中，控制器35D控制刮板先导阀43A、43B使刮板12(详细而言，刮板12的下端)接近预先存储的目标面。

在没有计算出刮板12的水平坐标以及高度中的至少一方的情况下(即，在步骤S9之后，或者步骤S5的判断为否的情况下)，向步骤S12转移。在步骤S12中，控制器35D控制刮板先导阀43A、43B使刮板12从目标面向上方离开。

即使在如以上那样构成的本实施方式中，在刮板12设置于行驶体1且回转体2以能够回转的方式设置于行驶体1的上侧的液压挖掘机中，也能够计算刮板12的水平坐标以及高度。并且，根据刮板12的水平坐标及高度来控制升降缸13的动作，从而能够辅助驾驶员。

另外，在第五实施方式中，虽然没有特别说明，但与第一～第四实施方式一样，监视器30也可以显示由控制器35D计算出的刮板12的位置。此外，在第五实施方式中，虽然未特别说明，但也可以与第三实施方式一样，控制器35D的行驶体方位计算部37根据后行驶先导压来判定行驶体1的行驶是否是后退。并且，也可以使用由回转体位置计算部36计算出的回转体2的水平坐标的轨迹和行驶体1的前进行驶及后退行驶中的任一个检测结果，来计算行驶体1的方位。

此外，在第五实施方式中，以如下情况为例进行了说明：控制器35D的行驶体方位计算部37如上述的图10所示，在没有检测出回转体2的回转且检测到行驶体1的行驶的情况下，存储计算出的行驶体1的方位与由回转体位置计算部36计算出的回转体2的方位的相对关系，在没有检测出回转体2的回转且没有检测出行驶体1的行驶的情况下，使用所存储的行驶体1的方位与回转体2的方位的相对关系，根据由回转体位置计算部36计算出的回转体2当前的方位计算行驶体1当前的方位，但不限于此，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行变形。例如，控制器35D的行驶体方位计算部37也可以在没有检测出回转体2的回转且检测出行驶体1的行驶的情况下，不存储行驶体1的方位与回转体2的方位的相对关系(即，也可以不执行上述图10的步骤S4)。并且，控制器35D的行驶体方位计算部37也可以在没有检测出回转体2的回转且没有检测出行驶体1的行驶的情况下，控制刮板先导阀43A、43B使刮板12从目标面向上方离开(即，在上述的图10的步骤S2的判定为否的情况下，也可以向步骤S12转移)。

此外，在第三～第五实施方式中，与第二实施方式一样，以辅助装置具有倾斜角传感器40，控制器35B、35C或者35D的刮板水平坐标计算部根据由行驶体方位计算部37计算出的行驶体1的方位、由回转体位置计算部36计算出的回转体2的水平坐标以及方位、由倾斜角传感器40检测出的行驶体1的倾斜角，来计算刮板12的水平坐标的情况为例进行了说明，但不限于此。即，也可以与第一实施方式一样，辅助装置不具有倾斜角传感器40，控制器35B、35C或者35D的刮板水平坐标计算部根据由行驶体方位计算部37计算出的行驶体1的方位、由回转体位置计算部36计算出的回转体2的水平坐标以及方位，来计算刮板12的水平坐标。

此外，在第一～第五实施方式中，以控制器通过判定回转体2的回转中心点是否变化来判定行驶体1是否行驶的情况为例进行了说明，但不限于此，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行变形。例如，也可以设置检测行驶操作装置25A、25B的前行驶先导压的前行驶传感器，控制器通过判定由前行驶传感器检测出的前行驶先导压的双方是否是预先设定的阈值以上，来判定行驶体是否行驶(详细而言，前进行驶)。

此外，在第一～第五实施方式中，以回转传感器33A、33B是检测作业操作装置26A的回转先导压的压力传感器，控制器根据由回转传感器33A、33B检测出的回转先导压来判定回转体2是否回转的情况为例进行了说明，但不限于此，在不脱离本发明的主旨的范围内能够变形。例如，回转传感器是检测作业操作装置26A的操作杆的前后方向的位移量的位移传感器，控制器也可以根据由回转传感器检测出的操作杆的前后方向的位移量来判定回转体2是否回转。

此外，在第一～第五实施方式中，以升降传感器34是检测升降缸13的行程的位移传感器，控制器根据由升降传感器34检测出的升降缸13的行程来计算刮板12的相对高度的情况为例进行了说明，但不限于此，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行变形。例如，升降传感器是检测升降臂11的角度的角度传感器，控制器也可以根据由升降传感器检测出的升降臂11的角度来计算刮板12的相对高度。

此外，在第一～第五实施方式中，以具备具有回转体位置计算部、行驶体方位计算部、刮板水平坐标计算部以及刮板高度计算部的控制器的情况为例进行了说明，但不限于此，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行变形。也可以具有多个控制器，所述多个控制器分别具有：回转体位置计算部、行驶体方位计算部、刮板水平坐标计算部以及刮板高度计算部。

另外，以上，作为本发明的应用对象而以液压挖掘机为例进行了说明，但不限于此。即，只要是刮板设置于行驶体且回转体以能够回转的方式设置于行驶体的上侧的作业机械即可。

附图标记说明

1 行驶体

2 回转体

3 作业装置

12 刮板

13 升降缸

30 监视器

31A、31B 天线

32A、32B 接收机

33A、33B 回转传感器

34 升降传感器

35、35A、35B、35C、35D 控制器

36 回转体位置计算部

37 行驶体方位计算部

38、38A 刮板水平坐标计算部

39、39A 刮板高度计算部

40 倾斜角传感器

42 回转限制阀

43A、43B 刮板先导阀。

Claims (11)

1.一种作业机械，

具有：

能够行驶的行驶体；

回转体，其以能够回转的方式设置在所述行驶体的上侧；

作业装置，其与所述回转体的前侧连结；

刮板，其以能够升降的方式设置在所述行驶体的前侧；以及

升降缸，其使所述刮板升降，

其特征在于，

所述作业机械具有：

回转体位置取得装置，其取得所述回转体的水平坐标以及方位；

回转检测装置，其检测所述回转体的回转；

行驶检测装置，其检测所述行驶体的行驶；以及

控制器，其计算所述行驶体的方位以及所述刮板的水平坐标，

在没有检测出所述回转体的回转且检测出所述行驶体的行驶的情况下，所述控制器使用由所述回转体位置取得装置取得的所述回转体的水平坐标的轨迹，来计算所述行驶体的方位，

所述控制器根据计算出的所述行驶体的方位和由所述回转体位置取得装置取得的所述回转体的水平坐标以及方位，来计算所述刮板的水平坐标。

2.根据权利要求1所述的作业机械，其特征在于，

所述作业机械还具有：显示装置，其显示由所述控制器计算出的所述刮板的水平坐标，

在检测出所述回转体的回转的情况下，所述控制器向所述显示装置输出表示所述刮板的位置不明的主旨的显示指令。

3.根据权利要求1所述的作业机械，其特征在于，

在没有检测出所述回转体的回转且检测出所述行驶体的行驶的情况下，所述控制器存储计算出的所述行驶体的方位与由所述回转体位置取得装置取得的所述回转体的方位的相对关系，

在没有检测出所述回转体的回转且没有检测出所述行驶体的行驶的情况下，所述控制器使用所存储的所述行驶体的方位与所述回转体的方位的相对关系，根据由所述回转体位置取得装置取得的所述回转体的方位计算所述行驶体的方位。

4.根据权利要求1所述的作业机械，其特征在于，

所述作业机械还具有：倾斜角传感器，其检测所述行驶体的倾斜角，

所述控制器根据计算出的所述行驶体的方位、由所述回转体位置取得装置取得的所述回转体的水平坐标以及方位和由所述倾斜角传感器检测出的所述行驶体的倾斜角，来计算所述刮板的水平坐标。

5.根据权利要求1所述的作业机械，其特征在于，

所述作业机械具有：升降传感器，其对与所述刮板的升降相关的状态量进行检测，

所述回转体位置取得装置还取得所述回转体的高度，

所述控制器根据由所述升降传感器检测出的状态量和由所述回转体位置取得装置取得的所述回转体的高度，来计算所述刮板的高度。

6.根据权利要求5所述的作业机械，其特征在于，

所述作业机械还具有：倾斜角传感器，其检测所述行驶体的倾斜角，

所述控制器根据由所述升降传感器检测出的状态量、由所述回转体位置取得装置取得的所述回转体的方位以及高度、由所述倾斜角传感器检测出的所述行驶体的倾斜角和计算出的所述刮板的方位，来计算所述刮板的高度。

7.根据权利要求1所述的作业机械，其特征在于，

所述行驶检测装置检测所述行驶体的前进行驶及后退行驶，

在没有检测出所述回转体的回转且检测出所述行驶体的前进行驶及后退行驶中的一方时，所述控制器使用由所述回转体位置取得装置取得的所述回转体的水平坐标的轨迹和所述行驶体的前进行驶及后退行驶中的任一个检测结果，来计算所述行驶体的方位。

8.根据权利要求1所述的作业机械，其特征在于，

所述作业机械具有：

模式选择装置，其选择计算所述刮板的位置的刮板位置计算模式和不计算所述刮板的位置的模式中的一方；以及

回转限制装置，其限制所述回转体的回转，

在通过所述模式选择装置选择了刮板位置计算模式时，所述控制器利用所述回转限制装置来限制所述回转体的回转。

9.根据权利要求5所述的作业机械，其特征在于，

所述作业机械具有：显示装置，其显示由所述控制器计算出的所述刮板的水平坐标及高度。

10.根据权利要求5所述的作业机械，其特征在于，

所述控制器能够执行控制所述升降缸的动作的刮板自动控制，

所述控制器在所述刮板自动控制的执行过程中，在计算出所述刮板的水平坐标及高度的情况下，根据所述刮板的水平坐标及高度，控制所述升降缸的动作使所述刮板接近预先存储的目标面，在所述刮板自动控制的执行过程中，在没有计算出所述刮板的水平坐标及高度中的至少一方的情况下，控制所述升降缸的动作使所述刮板从所述目标面向上方离开。

11.根据权利要求10所述的作业机械，其特征在于，

所述作业机械还具有：模式选择装置，其选择计算所述刮板的位置的刮板位置计算模式和不计算上述刮板的位置的模式中的一方，

在通过所述模式选择装置选择了刮板位置计算模式时，所述控制器执行所述刮板自动控制，在通过所述模式选择装置选择了不计算上述刮板的位置的模式时，所述控制器不执行所述刮板自动控制。

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