WO2020039972A1 - 作業機械 - Google Patents

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WO2020039972A1
WO2020039972A1 PCT/JP2019/031503 JP2019031503W WO2020039972A1 WO 2020039972 A1 WO2020039972 A1 WO 2020039972A1 JP 2019031503 W JP2019031503 W JP 2019031503W WO 2020039972 A1 WO2020039972 A1 WO 2020039972A1
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WO
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respect
posture
lower traveling
work machine
construction surface
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/031503
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French (fr)
Inventor
佑介 上村
洋一郎 山崎
耕治 山下
大輔 野田
Original Assignee
コベルコ建機株式会社
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Publication date
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Priority to US17/265,269 priority patent/US20210292994A1/en
Priority to CN201980052263.8A priority patent/CN112513379B/zh
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    • G01C15/006—Detectors therefor

Definitions

  • the present invention relates to a working machine provided with a working device and an earth removal plate.
  • Patent Document 1 discloses a technique in which a laser light emitted from a laser projector is received by a laser receiver and the soil is leveled by a bulldozer.
  • the bulldozer performs an operation in accordance with guidance by a laser beam, so that the accuracy of the finished surface is improved.
  • the laser receiver is mounted on the earthwork board of the bulldozer via a support bar.
  • a working device is provided above the earth removal plate. Therefore, if the laser receiver is attached to the earth removal plate via the support rod, the working device may come into contact with the laser receiver and the laser receiver may be damaged. In order to avoid this, if the mounting position of the laser receiver attached to the earth removal plate is lowered, the laser receiver may become dirty with earth and sand and become unable to receive laser light, or the laser receiver may be damaged by earth and sand . Further, when the mounting position of the laser light receiver is lowered, the laser light may be easily shielded by a shield such as a material at the site.
  • An object of the present invention is to provide a work machine capable of suitably performing the work of shaving the ground while suitably receiving a laser beam emitted by a laser projector with a laser receiver.
  • a work machine includes a lower traveling body, an upper revolving body that is rotatably provided above the lower traveling body, and a discharge device that is attached to the lower traveling body so as to be vertically rotatable.
  • a ground plate a first posture detecting device for detecting a posture of the upper revolving structure with respect to the lower traveling structure, a second posture detecting device for detecting a posture of the dumping plate, and a laser provided on the upper revolving structure.
  • a laser receiver capable of receiving a laser beam emitted by the projector, and a calculating unit for calculating a height position of the blade edge of the earth removal plate with respect to a construction surface, the inclination direction of the laser light, the inclination direction of the construction surface Parallel to the direction, the calculation unit, when the laser light receiver receives the laser light, the light receiving position of the laser light, the attitude of the upper revolving structure with respect to the lower traveling body, the earth removal plate Based on the posture of the And it calculates the height position of the cutting edge of the soil removing board for Kumen.
  • FIG. 1 is a side view of the work machine 1. As shown in FIG. 1, the work machine 1 includes a lower traveling unit 2, an upper revolving unit 3, and a soil discharge plate 5.
  • the lower traveling body 2 causes the work machine 1 to travel.
  • the upper revolving unit 3 is rotatably provided above the lower traveling unit 2 via a revolving device.
  • the upper swing body 3 has a working device 4 that can rotate in the vertical direction.
  • a cab (operating cab) 6 is provided at the front of the upper revolving unit 3.
  • the working device 4 includes a boom 31, an arm 32, and a bucket 33.
  • the boom 31 is attached to the upper swing body 3 so as to be rotatable in a vertical direction.
  • the arm 32 is attached to the boom 31 so as to be rotatable up and down.
  • the bucket 33 is attached to the arm 32 so as to be rotatable up and down.
  • the earth discharging plate 5 is attached to the lower traveling body 2 so as to be rotatable in the vertical direction.
  • the earth discharging plate 5 extrudes earth and sand in the traveling direction of the work machine 1 or cuts the ground.
  • the posture of the earth discharging plate 5 is changed by a posture changing device 15 (see FIG. 2) which is an actuator. Specifically, the earth removal plate 5 is moved up and down by the posture changing device 15 and its inclination is changed.
  • FIG. 2 is a circuit diagram of the work machine 1. As illustrated in FIG. 2, the work machine 1 includes a first posture detection device 11, a second posture detection device 12, and a third posture detection device 13.
  • the first attitude detection device 11 detects the attitude of the upper swing body 3 with respect to the lower traveling body 2. In the present embodiment, the first attitude detection device 11 detects whether or not the upper revolving unit 3 faces the front of the lower traveling unit 2.
  • the third posture detecting device 13 detects the posture of the working device 4.
  • the third posture detection device 13 has a boom angle detection sensor and an arm angle detection sensor.
  • the boom angle detection sensor is provided on the boom 31 and detects an angle of the boom 31 with respect to the upper swing body 3.
  • the arm angle detection sensor is provided on the arm 32 and detects an angle of the arm 32 with respect to the boom 31.
  • the second posture detection device 12 detects the posture of the earth removal plate 5. Specifically, the second posture detection device 12 detects a height position of the earth removal plate 5 and an inclination angle of the earth removal plate 5.
  • the laser light receiver 10 can receive laser light emitted from the laser projector 50 (see FIG. 3).
  • the laser light receiver 10 is provided on one side surface of the arm 32 so as to extend in the longitudinal direction of the arm 32 (see FIG. 1).
  • the laser receivers 10 may be provided on both side surfaces of the arm 32, respectively. Further, the laser light receiver 10 may be provided on the upper swing body 3 other than the working device 4, or may be provided on a portion other than the arm 32 of the working device 4.
  • the laser light receiver 10 has a vertically long rectangular shape, and can receive laser light at any position in the longitudinal direction.
  • the work machine 1 includes a controller 21 and a storage device 22, as shown in FIG.
  • the controller 21 includes a calculation unit 211, a notification control unit 212, a posture control unit 213, a warning control unit 214, and a determination unit 215.
  • the calculation unit 211 calculates the height position of the blade edge of the earth discharging plate 5 with respect to a construction surface described later.
  • the blade edge of the earth discharging plate 5 is the lower end 51 of the earth discharging plate 5 as shown in FIG.
  • the lower end 51 of the earth discharging plate 5 may be inclined with respect to the construction surface.
  • the height of the cutting edge of the earth discharging plate 5 with respect to the construction surface varies depending on the position on the lower end 51.
  • the calculating unit 211 may calculate, for example, the height of the predetermined position of the lower end 51 of the earth removal plate 5 with respect to the construction surface as the height of the cutting edge of the earth removal plate 5.
  • the predetermined position of the lower end 51 of the earth discharging plate 5 is, for example, the center position of the lower end 51 of the earth discharging plate 5, the left end of the lower end 51, or the right end of the lower end 51.
  • the storage device 22 stores information relating to the dimensions of the work machine 1. More specifically, the storage device 22 includes at least the mechanical dimensions of the lower traveling unit 2, the mechanical dimensions of the upper swing body 3, the dimensions of the boom 31, the dimensions of the arm 32, the dimensions of the earth discharging plate 5, and the base end of the boom 31. Information such as the height from the section to the ground plane and the installation position of the laser receiver 10 with respect to the arm 32 are stored.
  • FIG. 3 is a view showing a working state of the working machine 1.
  • the work machine 1 performs an operation of shaving the ground using the earth removal plate 5.
  • the work is performed while the laser light emitted from the laser projector 50 is received by the laser receiver 10, so that the accuracy of the finished surface is improved.
  • the laser projector 50 is provided upright on the ground and emits laser light in all directions at 360 degrees.
  • the laser beam emitted from the laser projector 50 has an inclination of ⁇ % with respect to the ground. This gradient is the same as the gradient of the target construction surface.
  • the depth position of the construction surface at the reference point is a position lower by a predetermined length than the height of the laser emission unit of the laser projector 50. Therefore, at any position of the laser beam emitted from the laser projector 50, a position lower by a predetermined length from the height of the position becomes a construction surface.
  • the construction surface is the target surface for excavation.
  • the construction surface is a plane inclined at a gradient of ⁇ %. Therefore, the laser projector 50 emits laser light in a direction of 360 degrees on a plane parallel to the construction surface.
  • the work machine 1 receives the laser beam with the laser light receiver 10 provided on the arm 32.
  • the work machine 1 since the work machine 1 has the laser receiver 10 provided at a higher position, the work machine 1 has a more sedimentary state than the case where the laser receiver 10 is provided at the same height position as the lower traveling body 2 or the earth removal plate 5. The possibility that the laser light is shielded by the shield or the shield decreases.
  • the calculation unit 211 calculates the position of the laser beam received by the laser receiver 10, the position of the upper revolving unit 3 with respect to the lower traveling unit 2, the position of the working device 4, and the position of the earth removal plate 5.
  • the height position of the cutting edge of the earth discharging plate 5 with respect to the construction surface is calculated based on the construction surface.
  • the attitude of the upper swing body 3 with respect to the lower running body 2 is a posture in which the upper swing body 3 faces the front of the lower running body 2.
  • the height position of the cutting edge of the earth discharging plate 5 with respect to the laser light receiving position is determined by the information on the dimensions of the work machine 1 stored in the storage device 22 (see FIG. 2), the laser light receiving position by the laser light receiver 10, and By using the attitude of the upper swing body 3 with respect to the lower traveling body 2, the attitude of the working device 4, and the attitude of the earth removal plate 5, the above-mentioned values are obtained. Also, at any position of the laser beam emitted by the laser projector 50, a position lower than the height of the position by a predetermined length is the construction surface, and thus the height position of the construction surface with respect to the laser light receiving position is known.
  • the working machine 1 can change the attitude of the earth discharging plate 5 so as to cut the ground to the height of the construction surface. Therefore, the work machine 1 can suitably perform the work of shaving the ground while suitably receiving the laser light emitted from the laser projector 50 with the laser receiver 10.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of calculation of the height of the blade edge of the earth discharging plate 5 with respect to the construction surface.
  • d is the distance in the front-rear direction between the laser light receiving position P1 and the cutting edge of the earth discharging plate 5.
  • the height direction refers to the vertical direction on the paper
  • the front-rear direction refers to the horizontal direction on the paper.
  • the distance d is calculated from the attitude of the earth removal plate 5, the attitude of the upper swing body 3 with respect to the lower traveling body 2, the attitude of the working device 4, and the light receiving position P1.
  • H0 is a known distance in the height direction between the laser projector 50 and the construction surface.
  • H1 is the distance in the height direction between a position P2 on the construction surface immediately below the light receiving position P1 and a position P3 on the construction surface immediately below the cutting edge of the earth removal plate 5.
  • ⁇ is the slope of the construction surface.
  • H2 is the distance in the height direction between the laser beam receiving position P1 and the cutting edge of the earth discharging plate 5.
  • the distance H2 is calculated from the attitude of the earth removal plate 5, the attitude of the upper swing body 3 with respect to the lower traveling body 2, the attitude of the working device 4, and the light receiving position P1.
  • H3 is the distance in the height direction between the construction surface and the blade edge of the discharge plate 5.
  • the distance H3 is calculated by H0 ⁇ (H1 + H2). What is desired is the distance H3. Therefore, the calculation unit 211 calculates the distance H1 and the distance H2 and substitutes the distance into the above equation to obtain the distance H3.
  • the work machine 1 has a notification device 14 (an example of a first notification device and a second notification device).
  • the notification device 14 can notify information to an operator in the cab 6.
  • the notification device 14 is a display and / or a speaker provided in the cab 6.
  • the notification control unit 212 causes the notification device 14 to notify the height position of the cutting edge of the earth removal plate 5 with respect to the construction surface calculated by itself. Specifically, information such as how many centimeters the blade edge of the earth removal plate 5 is with respect to the construction surface is displayed on a display or output from a speaker by voice. Thereby, the worker can change the attitude of the earth discharging plate 5 so as to cut the ground to the height of the construction surface in accordance with the notification content.
  • the posture control unit 213 performs the above-described posture based on the height position of the cutting edge of the earth removal plate 5 with respect to the construction surface calculated by the calculation unit 211 so that the earth removal plate 5 cuts the ground to the height of the construction surface.
  • the changing device 15 may be controlled. Thereby, the work machine 1 can automatically change the attitude of the earth discharging plate 5 so as to cut the ground to the height of the construction surface.
  • the attitude control unit 213 may control the attitude of the earth removal plate 5 so that the cutting edge of the earth removal plate 5 moves along the construction surface.
  • the laser receiver 10 is attached to the working device 4. Therefore, when the laser light receiver 10 that has received the laser light stops receiving the laser light, the work device 4 is moved, so that the laser light receiver 10 can easily receive the laser light again.
  • the laser receiver 10 is attached to the arm 32 so as to extend in the longitudinal direction of the arm 32.
  • the work machine 1 can set the arm 32 to a posture extending in the up-down direction.
  • the laser receiver 10 is attached to the arm 32 such that the longitudinal direction of the laser receiver 10 is along the longitudinal direction of the arm 32. Therefore, in the working machine 1, if the arm 32 is set to the posture extending in the up-down direction, the laser light receiver 10 can be arranged vertically long. Thereby, the work machine 1 can appropriately receive the laser beam with the laser light receiver 10 in a wide range in the vertical direction.
  • the work machine 1 can calculate the height position of the cutting edge of the earth removal plate 5 with respect to the construction surface, but can determine which direction the work machine 1 faces with respect to the inclination direction of the construction surface. I can't figure out. Therefore, it is necessary to clarify in which direction the work machine 1 is facing with respect to the inclination direction of the construction surface before performing the work according to the guidance by the laser beam.
  • the posture control unit 213 moves the lower traveling body 2 and the upper revolving superstructure 3 to perform the work, and sets the work machine 1 to an initial state before performing the work.
  • FIG. 4 is a diagram of the work machine 1 as viewed from above. As shown in FIG. 4, in the initial state, the angle of the upper swing body 3 with respect to the lower traveling body 2 is a specific angle, and the orientation of the upper swing body 3 with respect to the inclination direction of the laser beam (the inclination direction of the construction surface). Is in a specific orientation. As described above, the work is started after clarifying which direction the work machine 1 is facing with respect to the inclination direction of the laser light.
  • the initial state is a state in which the upper revolving unit 3 faces the front of the lower traveling unit 2 and the direction of the upper revolving unit 3 is parallel to the tilt direction of the laser beam. is there. If the initial state is such a state, the attitude control unit 213 aligns the front surface of the lower traveling structure 2 with the front surface of the upper revolving structure 3, and makes the direction of the upper revolving structure 3 parallel to the inclination direction of the laser beam. Thereby, the work machine 1 can be easily brought into the initial state.
  • the posture control unit 213 may further rotate the upper revolving unit 3 from the initial state to perform a start state before performing the work.
  • FIG. 5 is a view of the work machine 1 as viewed from above.
  • the start state is a state in which the upper swing body 3 is further turned by a predetermined angle from the initial state.
  • the predetermined angle is, for example, 45 degrees.
  • the lower traveling body 2 may travel in any direction.
  • the first posture detecting device 11 is configured by a sensor capable of detecting whether or not the upper revolving unit 3 faces the front of the lower traveling unit 2. This is because the relative angle of the upper swing body 3 to the body 2 cannot be detected.
  • the turning of the upper swing body 3 can be detected by the gyro sensor, but the gyro sensor cannot grasp the direction of the lower traveling body 2 with respect to the upper swing body 3.
  • the gyro sensor detects the turning operation of the work machine 1 by the lower traveling body 2 in the same manner as the turning operation of the upper revolving body 3. Therefore, the gyro sensor cannot distinguish whether the lower traveling body 2 is oriented in a different direction from the upper revolving superstructure 3 or in the same direction. This is the same for an angle sensor that detects the turning angle of the upper swing body 3 based on a change in the pitching angle and the rolling angle of the upper swing body 3.
  • the notification control unit 212 causes the notification device 14 to perform a notification to prohibit the turning of the upper-part turning body 3 after starting work in the initial state or the start state.
  • the notification device 14 is a display and / or a speaker provided in the cab 6.
  • the notification control unit 212 causes the display to display a word indicating prohibition of turning of the upper-part turning body 3 or causes the speaker to output a voice. Thereby, it is suppressed that an operator turns the upper turning body 3 by mistake.
  • the work machine 1 has a warning device 16.
  • the warning device 16 can issue a warning to an operator.
  • the warning device 16 is a display and / or a speaker provided in the cab 6.
  • the warning control unit 214 causes the warning device 16 to issue a warning when the upper-part turning body 3 is turned after the work is started.
  • the warning control unit 214 causes a display to display a word to the effect that accurate work cannot be performed, or causes the speaker to output a voice. This suppresses the worker from continuing to work by mistake.
  • the attitude control unit 213 may prohibit the turning of the upper turning body 3.
  • the posture control unit 213 may execute control for invalidating an operation for commanding the turning of the upper swing body 3 or applying a brake to the turning operation.
  • the work machine 1 has an orientation sensor 17 and an input device 18.
  • the direction sensor 17 detects the direction of the front of the lower traveling unit 2 and the direction of the front of the upper revolving unit 3, respectively.
  • the input device 18 is, for example, a touch panel, and inputs tilt information indicating the tilt direction of the laser beam to the controller 21.
  • the configuration for manually inputting the inclination information is an example.
  • the controller 21 may acquire the inclination information by receiving the inclination information transmitted from the transmitter of the laser projector 50 with the input device 18.
  • the determination unit 215 determines whether the work machine 1 is in the initial state based on the inclination direction of the laser beam, the front direction of the lower traveling unit 2, and the front direction of the upper revolving unit 3.
  • the determination result is displayed on a display or notified by voice from a speaker. Based on the determination result, the worker can easily bring the work machine 1 into the initial state by moving the lower traveling structure 2 and the upper swing body 3.
  • FIG. 6 is a flowchart of work control. The operation of the work machine 1 will be described with reference to FIG. In this flowchart, a case where the work is started in the start state will be described.
  • the determination unit 215 of the controller 21 determines whether the work machine 1 is in an initial state (Step S1).
  • the operator moves the work machine 1 according to the display on the display and / or the sound from the speaker to bring the work machine 1 into an initial state.
  • the determination unit 215 repeats the processing of step S1.
  • determination unit 215 determines whether work machine 1 is in the start state (step S2).
  • An operator moves the work machine 1 to a start state.
  • the determination unit 215 can determine whether or not it is in the start state.
  • step S2 If it is determined in step S2 that the work machine 1 is not in the start state (S2: NO), the determination unit 215 repeats the process of step S2.
  • the notification control unit 212 provides guidance on the position of the cutting edge of the earth discharging plate 5 (step S3). That is, the calculation unit 211 uses the position at which the laser light is received by the laser receiver 10, the posture of the upper swing body 3 with respect to the lower traveling body 2, the posture of the working device 4, and the posture of the earth removal plate 5, The height position of the cutting edge of the earth removal plate 5 with respect to the construction surface is calculated. Then, the notification control unit 212 notifies the worker in the cab 6 of the information on the calculated height position of the cutting edge of the earth discharging plate 5 using the notification device 14.
  • the notification control unit 212 causes the notification device 14 to perform notification of prohibiting the turning of the upper-part turning body 3 (step S4). Thereafter, the warning control unit 214 determines whether the upper swing body 3 has turned (step S5). If it is determined in step S5 that the upper swing body 3 has not turned (S5: NO), the warning control unit 214 returns the process to step S3. On the other hand, if it is determined in step S5 that the upper swing body 3 has turned (S5: YES), the warning control unit 214 causes the warning device 16 to issue a warning (step S6).
  • the warning control unit 214 determines whether the warning has been stopped (step S7). The operator can cancel the warning by operating the touch panel or the like. If it is determined in step S7 that the warning has not been stopped (S7: NO), the warning control unit 214 repeats the process of step S7. On the other hand, when it is determined in step S7 that the warning has been stopped (S7: YES), the warning control unit 214 returns the process to step S1. In this case, the worker will resume from the operation of setting the work machine 1 to the initial state.
  • the laser receiver 10 is provided on the upper swing body 3.
  • the work machine 1 is provided with the laser light receiver 10 at a position higher than the lower traveling body 2 or the earth discharging plate 5. Therefore, in the work machine 1, the possibility that the laser light is shielded by the earth and sand or the shield is reduced.
  • the work machine 1 is configured to detect the position of the upper revolving unit 3 with respect to the lower traveling unit 2, the position of the working device 4, and the position of the earth removal plate 5 based on the position at which the laser light is received by the laser light receiver 10. The height position of the cutting edge of the earth removal plate 5 with respect to the construction surface is calculated.
  • the worker can know the height position of the blade edge of the earth removal plate 5 with respect to the construction surface, and can change the attitude of the earth removal plate 5 so as to cut the ground to the height of the construction surface. Therefore, the work machine 1 can suitably perform the work of shaving the ground while suitably receiving the laser light emitted from the laser projector 50 with the laser receiver 10.
  • the height position of the cutting edge of the earth discharging plate 5 with respect to the construction surface is notified. Thereby, the worker can change the attitude of the earth discharging plate 5 so as to cut the ground to the height of the construction surface in accordance with the notification content.
  • the posture changing device 15 is controlled based on the height position of the cutting edge of the earth removal plate 5 with respect to the construction surface so that the earth removal plate 5 cuts the ground to the height of the construction surface. Thereby, the working machine 1 can automatically change the attitude of the earth discharging plate 5 so as to cut the ground to the height of the construction surface.
  • the laser receiver 10 is attached to the working device 4. Therefore, when the laser light receiver 10 that has received the laser light stops receiving the laser light, the work machine 1 moves the work device 4 so that the laser light receiver 10 easily receives the laser light again. it can.
  • the laser receiver 10 is attached to the arm 32 so as to extend in the longitudinal direction of the arm 32.
  • the work machine 1 can set the arm 32 to a posture extending in the up-down direction. Therefore, if the arm 32 is set in a posture extending in the vertical direction, the work machine 1 can arrange the laser light receiver 10 in a vertically long state. Thus, the work machine 1 can appropriately receive the laser beam with the laser light receiver 10 in a wide range in the vertical direction.
  • a warning is issued when the upper swing body 3 is turned after the work is started. If the upper swing body 3 turns after the work is started, the calculation unit 211 cannot accurately calculate the height position of the blade edge of the earth removal plate 5 with respect to the construction surface. As a result, the work machine 1 cannot perform accurate work. Therefore, the working machine 1 issues a warning in such a case. Thereby, it is possible to suppress the worker from continuing the work by mistake.
  • the upper rotating body 3 faces the front of the lower traveling body 2 and the direction of the upper rotating body 3 is parallel to the tilt direction of the laser beam. Therefore, the worker adjusts the direction of the front of the lower traveling unit 2 and the direction of the front of the upper revolving unit 3 so that the direction of the upper revolving unit 3 is parallel to the inclination direction of the laser beam, whereby the work machine 1 is moved.
  • the initial state can be easily achieved.
  • Whether or not the vehicle is in the initial state is determined based on the inclination direction of the laser beam, the front direction of the lower traveling unit 2, and the front direction of the upper revolving unit 3. Therefore, the worker can easily bring the work machine 1 into the initial state by moving the lower traveling body 2 and / or the upper swing body 3 based on the determination result.
  • the first attitude detection device 11 shown in FIG. 2 detects whether or not the upper revolving superstructure 3 faces the front of the lower traveling vehicle 2. For this reason, in the work machine 1 of the first embodiment, when the upper swing body 3 turns during the work, it is impossible to accurately calculate the height position of the cutting edge of the earth removal plate 5 with respect to the construction surface.
  • the work machine 1 of the second embodiment employs a relative angle detection device as the first posture detection device 11.
  • the relative angle detection device detects a relative angle of the upper swing body 3 with respect to the lower traveling body 2.
  • the relative angle detection device is, for example, a resolver and an encoder.
  • the calculating unit 211 determines the height position of the cutting edge of the earth removal plate 5 with respect to the construction surface even if the upper revolving unit 3 turns after starting the work. It can be calculated accurately. Therefore, after starting the work, the operator can freely turn the upper swing body 3. As a result, the second embodiment can improve the operational flexibility. Further, in the work machine 1 of the second embodiment, the upper turning body 3 can be turned so that the laser light receiver 10 receives the laser light, and the work efficiency can be further improved.
  • the orientation of the other front can be determined from one of the orientation of the front of the lower traveling structure 2 and the orientation of the front of the upper revolving structure 3.
  • the azimuth sensor 17 of the present embodiment may be a sensor that detects any one of the azimuth of the front of the lower traveling structure 2 and the azimuth of the front of the upper revolving structure 3.
  • the work is started after the work machine 1 is set in the initial state. After starting the work, even if the upper swing body 3 is swung, the calculation unit 211 can continue to calculate the height position of the blade edge of the blade 5 with respect to the construction surface. Guidance can be suitably provided.
  • a work machine includes a lower traveling body, an upper revolving body that is rotatably provided above the lower traveling body, and a discharge device that is attached to the lower traveling body so as to be vertically rotatable.
  • a ground plate a first posture detecting device for detecting a posture of the upper revolving structure with respect to the lower traveling structure, a second posture detecting device for detecting a posture of the dumping plate, and a laser provided on the upper revolving structure.
  • a laser receiver capable of receiving a laser beam emitted by the projector, and a calculating unit for calculating a height position of the blade edge of the earth removal plate with respect to a construction surface, the inclination direction of the laser light, the inclination direction of the construction surface Parallel to the direction, the calculation unit is based on the position of the upper revolving structure with respect to the lower traveling structure, the position of the upper revolving structure with respect to the laser receiving position of the laser light by the laser light receiver, The cutting edge of the earth removal plate with respect to the surface To calculate the height position.
  • the upper rotating body is provided with the laser receiver.
  • the work machine is provided with the laser receiver at a position higher than the lower traveling body or the earth removal plate. Therefore, in the working machine, the possibility that the laser light is shielded by earth and sand or a shield is reduced.
  • the work machine is configured such that the height position of the blade edge of the earth removal plate with respect to the construction surface is based on the position at which the laser receiver receives the laser beam, the posture of the upper swing body with respect to the lower traveling structure, and the posture of the earth removal plate. Is calculated.
  • the operator can know the height position of the blade edge of the earth removal plate with respect to the construction surface, and thus can change the posture of the earth removal plate so as to cut the ground to the height of the construction surface. Therefore, it is possible to suitably perform the work of shaving the ground while appropriately receiving the laser emitted from the laser projector with the laser receiver.
  • the said structure WHEREIN The 1st alerting
  • a first notification control unit for notifying may be further provided.
  • the height position of the cutting edge of the earth removal plate with respect to the construction surface is notified. Thereby, the worker can change the posture of the earth removal plate so as to cut the ground to the height of the construction surface according to the notification content.
  • the posture changing device that changes the posture of the earth removal plate, and based on a height position of the cutting edge of the earth removal plate with respect to the construction surface calculated by the calculation unit, the earth removal plate May further include a posture control unit that controls the posture changing device so as to cut the ground to the height of the construction surface.
  • the posture changing device is controlled based on the height position of the blade edge of the earth removal plate with respect to the construction surface so that the earth removal plate cuts the ground to the height of the construction surface.
  • the working machine can automatically change the posture of the earth removal plate so as to cut the ground to the height of the construction surface.
  • the upper rotating body includes a working device that is rotatable in the vertical direction, and further includes a third posture detecting device that detects a posture of the working device, wherein the laser receiver is provided in the working device. Attached, the calculation unit, the laser light receiving position of the laser light receiver, the attitude of the upper swing body with respect to the lower traveling body, the attitude of the working device, the attitude of the earth removal plate and The height position of the cutting edge of the earth removal plate with respect to the construction surface may be calculated based on the construction surface.
  • the laser receiver is mounted on the working device. Therefore, when the laser light receiver that has received the laser light stops receiving the laser light, the work machine can easily re-receive the laser light with the laser light receiver by moving the work device.
  • the working device includes a boom attached to the upper swing body so as to be rotatable in the up and down direction, and an arm attached to the boom so as to be rotatable in the up and down direction.
  • a laser receiver may be attached to the arm so as to extend in a longitudinal direction of the arm.
  • the laser receiver is attached to the arm so as to extend in the longitudinal direction of the arm.
  • the work machine can set the arm in a posture extending in the vertical direction. Therefore, if the arm is set in a posture extending in the vertical direction, the working device can arrange the laser receiver in a vertically long manner. Thus, the work machine can appropriately receive the laser light with the laser light receiver in a wide range in the vertical direction.
  • the information processing device may further include a second notification control unit that causes the second notification device to perform a notification that prohibits the upper revolving superstructure from turning. .
  • the angle of the upper revolving structure with respect to the lower traveling structure is a specific angle, and after starting work in an initial state in which the direction of the upper revolving structure with respect to the inclination direction of the laser beam is a specific direction, A notification is issued to prohibit the turning of the upper turning body. If the upper swing body turns after starting the work, the attitude of the upper swing body with respect to the lower traveling body changes. Therefore, the calculation unit cannot accurately calculate the height position of the blade edge of the earth removal plate with respect to the construction surface. Therefore, after the work machine starts the work in the initial state, the work machine notifies that the turning of the upper turning body is prohibited. Thereby, the work machine can suppress the worker from turning the upper turning body by mistake.
  • the second notification control unit may perform a second notification to notify the user of prohibiting the turning of the upper revolving structure after the work is started in a start state in which the upper revolving structure has turned a predetermined angle from the initial state. It may be performed by an apparatus.
  • the above configuration may further include a warning device that can issue a warning, and a warning control unit that issues a warning from the warning device when the upper swing body is turned after starting work. Good.
  • a warning is issued when the upper swing body is turned after the work is started. If the upper revolving structure turns after starting the operation, the calculation unit cannot accurately calculate the height position of the blade edge of the earth removal plate with respect to the construction surface. As a result, the working device cannot perform accurate work. Thus, the working device issues a warning in such a case. Thereby, it is possible to suppress the worker from continuing the work by mistake.
  • position detection apparatus is a relative angle detection apparatus which detects the relative angle of the said upper revolving superstructure with respect to the said lower traveling body
  • the said calculation part is the angle of the said upper revolving superstructure with respect to the said lower traveling body. Is a specific angle, and, after starting the work in the initial state where the orientation of the upper revolving structure with respect to the tilt direction of the laser beam is a specific direction, when the upper revolving structure turns, the relative angle
  • the height position of the cutting edge of the earth removal plate with respect to the construction surface may be calculated based on the relative angle detected by the detection device.
  • the height position of the blade edge of the earth removal plate with respect to the construction surface is adjusted. Is calculated.
  • the calculation unit must accurately calculate the height position of the blade edge of the earth removal plate with respect to the construction surface. Can be. Therefore, since the upper swing body can be freely swung after the work is started, the degree of freedom of operation is improved, and the work efficiency is improved by swinging the upper swing body so that the laser receiver receives the laser beam. Is improved.
  • the initial state is a state in which the upper revolving unit faces the front with respect to the front of the lower traveling unit, and the direction of the upper revolving unit is parallel to the tilt direction of the laser beam. Is also good.
  • the initial state is a state in which the upper swing body faces the front of the lower traveling body and the direction of the upper swing body is parallel to the tilt direction of the laser beam. Therefore, the worker can easily set the work machine in the initial state by aligning the azimuth of the front of the lower traveling structure with the azimuth of the front of the upper revolving structure and making the direction of the upper revolving structure parallel to the tilt direction of the laser beam.
  • the azimuth sensor for detecting at least one of the azimuth of the front of the undercarriage and the azimuth of the front of the upper revolving structure, the inclination direction of the laser beam, and the azimuth of the front of the undercarriage.
  • a determination unit that determines whether or not the vehicle is in the initial state based on a front direction of the upper rotating body.

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Abstract

下部走行体に対する上部旋回体の姿勢を検出する第１姿勢検出装置と、排土板の姿勢を検出する第２姿勢検出装置と、上部旋回体に設けられ、レーザ投光器が発するレーザ光を受光可能なレーザ受光器と、施工面に対する排土板の刃先の高さ位置を算出する算出部とを有する。算出部は、レーザ受光器によるレーザ光の受光位置と、下部走行体２に対する上部旋回体の姿勢と、排土板の姿勢とに基づいて、施工面に対する排土板の刃先の高さ位置を算出する。

Description

作業機械
　本発明は、作業装置と排土板とを備えた作業機械に関する。
　特許文献１は、レーザ投光器が発するレーザ光をレーザ受光器で受光しながらブルドーザで土壌をならす技術が開示されている。特許文献１の技術は、レーザ光によるガイダンスに沿ってブルドーザが作業を行うことで、仕上げ面精度が向上する。レーザ受光器は、支持棒を介してブルドーザの土工板に取り付けられている。
　ところで、油圧ショベルなどの作業機械は、排土板を備え、排土板で地面を削る作業を行う。そこで、作業機械においても、レーザ投光器が発するレーザ光をレーザ受光器で受光しながら排土板で地面を削ることが考えられる。
　しかしながら、作業機械の場合、排土板の上方に作業装置が設けられている。そのため、支持棒を介して排土板にレーザ受光器を取り付けると、作業装置がレーザ受光器に接触することで、レーザ受光器が破損する恐れがある。これを避けるために、排土板に取り付けるレーザ受光器の取り付け位置を低くすると、レーザ受光器が土砂で汚れてレーザ光を受光できなくなったり、レーザ受光器が土砂で破損したりする恐れがある。また、レーザ受光器の取り付け位置を低くすると、現場の資材等の遮蔽物によってレーザ光が容易に遮蔽される恐れがある。
特開２００１－１７２９７２号公報
　本発明の目的は、レーザ投光器が発するレーザ光をレーザ受光器で好適に受光しながら、地面を削る作業を好適に行うことが可能な作業機械を提供することである。
　本発明の一態様に係る作業機械は、下部走行体と、前記下部走行体の上部に旋回可能に設けられた上部旋回体と、上下方向に回動可能に前記下部走行体に取り付けられた排土板と、前記下部走行体に対する前記上部旋回体の姿勢を検出する第１姿勢検出装置と、前記排土板の姿勢を検出する第２姿勢検出装置と、前記上部旋回体に設けられ、レーザ投光器が発するレーザ光を受光可能なレーザ受光器と、施工面に対する前記排土板の刃先の高さ位置を算出する算出部と、を備え、前記レーザ光の傾斜方向は、前記施工面の傾斜方向と平行であり、前記算出部は、前記レーザ受光器が前記レーザ光を受光したときにおける、前記レーザ光の受光位置と、前記下部走行体に対する前記上部旋回体の姿勢と、前記排土板の姿勢とに基づいて、前記施工面に対する前記排土板の前記刃先の高さ位置を算出する。
作業機械の側面図である。 作業機械の回路図である。 作業機械の作業状態を示す図である。 作業機械を上方から見た図である。 作業機械を上方から見た図である。 作業制御のフローチャートである。 施工面に対する排土板の刃先の高さの算出の一例を示す図である。
　以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
［第１実施形態］
（作業機械の構成）
　本発明の第１実施形態による作業機械は、例えば油圧ショベルである。図１は、作業機械１の側面図である。図１に示すように、作業機械１は、下部走行体２と、上部旋回体３と、排土板５と、を備えている。
　下部走行体２は、作業機械１を走行させる。上部旋回体３は、旋回装置を介して下部走行体２の上部に旋回可能に設けられている。上部旋回体３は、上下方向に回動可能な作業装置４を有している。上部旋回体３の前部には、キャブ（運転室）６が設けられている。
　作業装置４は、ブーム３１と、アーム３２と、バケット３３と、を備える。ブーム３１は、上下方向に回動可能に上部旋回体３に取り付けられている。アーム３２は、上下方向に回動可能にブーム３１に取り付けられている。バケット３３は、上下方向に回動可能にアーム３２に取り付けられている。
　排土板５は、上下方向に回動可能に下部走行体２に取り付けられている。排土板５は、作業機械１の進行方向に土砂を押し出したり、地面を削ったりする。排土板５は、アクチュエータである姿勢変化装置１５（図２参照）により、その姿勢が変化される。具体的には、排土板５は、姿勢変化装置１５によって上下に動されるとともに、その傾きが変化される。
　図２は、作業機械１の回路図である。図２に示すように、作業機械１は、第１姿勢検出装置１１と、第２姿勢検出装置１２と、第３姿勢検出装置１３と、を有している。
　第１姿勢検出装置１１は、下部走行体２に対する上部旋回体３の姿勢を検出する。本実施形態において、第１姿勢検出装置１１は、下部走行体２の正面に対して、上部旋回体３が正面を向いているか否かを検出する。
　第３姿勢検出装置１３は、作業装置４の姿勢を検出する。具体的には、第３姿勢検出装置１３は、ブーム角度検出センサと、アーム角度検出センサと、を有している。ブーム角度検出センサは、ブーム３１に設けられ、上部旋回体３に対するブーム３１の角度を検出する。アーム角度検出センサは、アーム３２に設けられ、ブーム３１に対するアーム３２の角度を検出する。
　第２姿勢検出装置１２は、排土板５の姿勢を検出する。具体的には、第２姿勢検出装置１２は、排土板５の高さ位置および排土板５の傾き角度を検出する。
　作業機械１は、レーザ受光器１０を有している。レーザ受光器１０は、レーザ投光器５０（図３参照）が発するレーザ光を受光可能である。本実施形態において、レーザ受光器１０は、アーム３２の長手方向に延在するように、アーム３２の片側の側面に設けられている（図１参照）。なお、レーザ受光器１０は、アーム３２の両側の側面にそれぞれ設けられていてもよい。また、レーザ受光器１０は、作業装置４以外の上部旋回体３に設けられていてもよいし、作業装置４のアーム３２以外の箇所に設けられていてもよい。
　本実施形態において、レーザ受光器１０は、縦長の矩形形状であり、その長手方向のどの位置においても、レーザ光を受光可能である。
　また、作業機械１は、図２に示すように、コントローラ２１と、記憶装置２２と、を有している。コントローラ２１は、算出部２１１、報知制御部２１２、姿勢制御部２１３、警告制御部２１４、及び判定部２１５を含む。
　算出部２１１は、後述する施工面に対する排土板５の刃先の高さ位置を算出する。ここで、排土板５の刃先とは、図３に示すように排土板５の下端５１である。なお、地面の形状又は施工面に対する作業機械１に姿勢によっては、排土板５の下端５１は施工面に対して傾斜することもある。この場合、施工面に対する排土板５の刃先の高さは、下端５１上の位置に応じて異なる。そこで、算出部２１１は、例えば、施工面に対して排土板５の下端５１の所定位置の高さを、排土板５の刃先の高さとして算出すればよい。排土板５の下端５１の所定の位置としては、例えば排土板５の下端５１の中心位置、下端５１の左端、又は下端５１の右端などである。
　記憶装置２２は、作業機械１の寸法に係る情報を記憶している。具体的には、記憶装置２２は、少なくとも、下部走行体２の機構寸法、上部旋回体３の機構寸法、ブーム３１の寸法、アーム３２の寸法、排土板５の寸法、ブーム３１の基端部から接地面までの高さ、アーム３２に対するレーザ受光器１０の設置位置といった情報を記憶している。
　図３は、作業機械１の作業状態を示す図である。図３に示すように、作業機械１は、排土板５を用いて地面を削る作業を行う。このとき、レーザ投光器５０が発するレーザ光をレーザ受光器１０で受光しながら作業を行うことで、仕上げ面精度が向上する。
　レーザ投光器５０は、地面に立てて設けられ、３６０度の全方向にレーザ光を発する。レーザ投光器５０が発するレーザ光には、地面に対してα％の勾配がつけられている。この勾配は、目標とする施工面の勾配と同じである。レーザ投光器５０が設置された地面上の位置を基準点とすると、基準点における施工面の深さ位置は、レーザ投光器５０のレーザ発光部の高さから所定長さ低い位置である。よって、レーザ投光器５０が発するレーザ光のどの位置においても、その位置の高さから所定長さ低い位置が、施工面となる。
　施工面とは掘削の目標面である。本実施の形態では、施工面はα％の勾配で傾斜する平面である。したがって、レーザ投光器５０は、施工面と平行な面上に３６０度の方向にレーザ光を投光する。
　図３に示すように、作業機械１は、アーム３２に設けられたレーザ受光器１０でレーザ光を受光する。このように、作業機械１は、レーザ受光器１０が高い位置に設けられているので、下部走行体２又は排土板５と同じ高さ位置にレーザ受光器１０が設けられる場合に比べて土砂や遮蔽物によってレーザ光が遮蔽される可能性が低くなる。
　算出部２１１（図２参照）は、レーザ受光器１０によるレーザ光の受光位置と、下部走行体２に対する上部旋回体３の姿勢と、作業装置４の姿勢と、排土板５の姿勢とに基づいて、施工面に対する排土板５の刃先の高さ位置を算出する。ここで、本実施形態において、下部走行体２に対する上部旋回体３の姿勢とは、下部走行体２の正面に対して上部旋回体３が正面を向いた姿勢である。
　レーザ光の受光位置に対する排土板５の刃先の高さ位置は、記憶装置２２（図２参照）が記憶する作業機械１の寸法に係る情報と、レーザ受光器１０によるレーザ光の受光位置と、下部走行体２に対する上部旋回体３の姿勢と、作業装置４の姿勢と、排土板５の姿勢とを用いれば、求まる。また、レーザ投光器５０が発するレーザ光のどの位置においても、その位置の高さから所定長さ低い位置が施工面であるため、レーザ光の受光位置に対する施工面の高さ位置は既知である。よって、レーザ光の受光位置に対する排土板５の高さ位置が求まれば、施工面に対する排土板５の刃先の高さ位置が算出される。これにより、作業機械１は、施工面の高さまで地面を削るように、排土板５の姿勢を変化させることが可能となる。よって、作業機械１は、レーザ投光器５０が発するレーザ光をレーザ受光器１０で好適に受光しながら、地面を削る作業を好適に行うことができる。
　図７は、施工面に対する排土板５の刃先の高さの算出の一例を示す図である。ｄは、レーザ光の受光位置Ｐ１と排土板５の刃先との前後方向の距離である。以下、高さ方向とは、紙面上の縦方向を指し、前後方向とは紙面上の横方向を指す。
　距離ｄは、排土板５の姿勢と、下部走行体２に対する上部旋回体３の姿勢と、作業装置４の姿勢と、受光位置Ｐ１とから算出される。
　Ｈ０はレーザ投光器５０と施工面との高さ方向の距離であり既知である。
　Ｈ１は、受光位置Ｐ１の真下の施工面上の位置Ｐ２と、排土板５の刃先の真下の施工面上の位置Ｐ３との高さ方向の距離である。受光位置Ｐ１が排土板５の刃先に対して前後方向にずれている場合、距離Ｈ３を算出するには、距離Ｈ１を考慮する必要がある。距離Ｈ１はＨ１＝ｄ・ｔａｎαの式で表される。αは施工面の勾配である。
　Ｈ２は、レーザ光の受光位置Ｐ１と排土板５の刃先との高さ方向の距離である。距離Ｈ２は、排土板５の姿勢と、下部走行体２に対する上部旋回体３の姿勢と、作業装置４の姿勢と、受光位置Ｐ１とから算出される。
　Ｈ３は施工面と排土板５の刃先との高さ方向の距離である。距離Ｈ３はＨ０－（Ｈ１＋Ｈ２）により算出される。求めたいのは距離Ｈ３である。したがって、算出部２１１は、距離Ｈ１と距離Ｈ２を算出して、上記の式に代入することで、距離Ｈ３を求める。
　また、図２に示すように、作業機械１は、報知装置１４（第１報知装置及び第２報知装置の一例）を有している。報知装置１４は、キャブ６内にいる作業者に情報を報知することが可能である。本実施形態において、報知装置１４は、キャブ６内に設けられたディスプレイ及び／又はスピーカである。報知制御部２１２（第１報知制御部及び第２報知制御部の一例）は、自身が算出した、施工面に対する排土板５の刃先の高さ位置を、報知装置１４に報知させる。具体的には、排土板５の刃先が施工面に対してあと何センチであるか等の情報を、ディスプレイに表示させたり、スピーカから音声で出力させたりする。これにより、作業者は、報知内容に従って、施工面の高さまで地面を削るように、排土板５の姿勢を変化させることができる。
　なお、姿勢制御部２１３は、算出部２１１が算出した施工面に対する排土板５の刃先の高さ位置に基づいて、排土板５が施工面の高さまで地面を削るように、上述の姿勢変化装置１５を制御してもよい。これにより、作業機械１は、施工面の高さまで地面を削るように、排土板５の姿勢を自動で変化させることができる。例えば、姿勢制御部２１３は、排土板５の刃先が施工面に沿って移動するように、排土板５の姿勢を制御すればよい。
　ここで、図３に示すように、レーザ受光器１０が、作業装置４に取り付けられている。そのため、レーザ光を受光していたレーザ受光器１０が、レーザ光を受光しなくなったときに、作業装置４を動かすことで、レーザ受光器１０でレーザ光を容易に再受光することができる。
　また、レーザ受光器１０は、アーム３２の長手方向に延在するように、アーム３２に取り付けられている。通常、作業機械１は、アーム３２を、上下方向に延在した姿勢にすることができる。レーザ受光器１０の長手方向がアーム３２の長手方向に沿うように、レーザ受光器１０はアーム３２に取り付けられている。そのため、作業機械１は、アーム３２を上下方向に延在した姿勢にすれば、レーザ受光器１０を縦長に配置することができる。これにより、作業機械１は、上下方向の広い範囲において、レーザ受光器１０でレーザ光を好適に受光することができる。
　（作業前の状態）
　上述したように、作業機械１は、施工面に対する排土板５の刃先の高さ位置を算出することができるが、施工面の傾斜方向に対して、自身がどの方向を向いているのかを把握することができない。そこで、レーザ光によるガイダンスに沿って作業を行う前に、施工面の傾斜方向に対して、作業機械１がどの方向を向いているのかを明確にしておく必要がある。
　そこで、本実施形態では、姿勢制御部２１３は、作業を行う前に、下部走行体２および上部旋回体３を動かして、作業機械１を初期状態にする。図４は、作業機械１を上方から見た図である。図４に示すように、初期状態は、下部走行体２に対する上部旋回体３の角度が特定の角度であり、且つ、レーザ光の傾斜方向（施工面の傾斜方向）に対する上部旋回体３の向きが特定の向きである状態である。このように、レーザ光の傾斜方向に対して、作業機械１がどの方向を向いているかを明確にした後に、作業を開始する。
　ここで、本実施形態では、初期状態は、下部走行体２の正面に対して上部旋回体３が正面を向き、且つ、上部旋回体３の向きがレーザ光の傾斜方向に平行である状態である。初期状態がこのような状態であれば、姿勢制御部２１３は、下部走行体２の正面と上部旋回体３の正面とを合わせ、上部旋回体３の向きをレーザ光の傾斜方向に平行にすることで、作業機械１を容易に初期状態にすることができる。
　なお、本実施形態では、姿勢制御部２１３は、作業を行う前に、初期状態からさらに上部旋回体３を旋回させて、開始状態にしてもよい。図５は、作業機械１を上方から見た図である。図５に示すように、開始状態は、初期状態からさらに上部旋回体３を所定角度旋回させた状態である。所定角度は、例えば４５度である。初期状態からさらに上部旋回体３を旋回させることで、キャブ６内にいる作業者から排土板５を目視しやすくなる。このように、キャブ６内にいる作業者から排土板５を目視しやすい姿勢にした後に、作業機械１は、作業を開始してもよい。
　作業を開始した後は、下部走行体２はどの方向に走行してもよい。
　また、作業中に上部旋回体３が旋回すると、下部走行体２に対する上部旋回体３の姿勢が変わってしまい、算出部２１１は、施工面に対する排土板５の刃先の高さ位置を正確に算出することができなくなる。これは、第１姿勢検出装置１１（図２参照）が、下部走行体２の正面に対して上部旋回体３が正面を向いているか否かを検出可能なセンサで構成されており、下部走行体２に対する上部旋回体３の相対角度を検出できないからである。上部旋回体３の旋回をジャイロセンサで検出することができるが、ジャイロセンサでは、上部旋回体３に対して下部走行体２がどの方向を向いているのかを把握することができない。これは、ジャイロセンサは、下部走行体２による作業機械１の旋回動作を上部旋回体３の旋回動作と同様に検出してしまうからである。したがって、ジャイロセンサは、下部走行体２が上部旋回体３とは別の方向を向いているのか、或いは同じ方向を向いているのかを、区別できない。なお、このことは、上部旋回体３のピッチング角度とローリング角度との変化に基づいて上部旋回体３の旋回角度を検出する角度センサであっても同じである。
　そこで、図２に示すように、報知制御部２１２は、初期状態または開始状態で作業を開始した後に、上部旋回体３の旋回を禁止する報知を報知装置１４に行わせる。本実施形態において、報知装置１４は、キャブ６内に設けられたディスプレイ及び／又はスピーカである。具体的には、報知制御部２１２は、上部旋回体３の旋回を禁止する旨の文言をディスプレイに表示させたり、スピーカから音声で出力させたりする。これにより、作業者が間違って上部旋回体３を旋回させることが抑制される。
　図２に示すように、作業機械１は、警告装置１６を有している。警告装置１６は、作業者に対して警告を発することが可能である。本実施形態において、警告装置１６は、キャブ６内に設けられたディスプレイ及び／又はスピーカである。警告制御部２１４は、作業を開始した後に、上部旋回体３が旋回された場合に、警告装置１６に警告を発報させる。具体的には、警告制御部２１４は、正確な作業ができなくなった旨の文言をディスプレイに表示させたり、スピーカから音声で出力させたりする。これにより、作業者が間違って作業を継続することが抑制される。
　なお、作業を開始した後は、姿勢制御部２１３は、上部旋回体３の旋回を禁止してもよい。例えば、姿勢制御部２１３は、上部旋回体３の旋回を指令する操作を無効化したり、旋回動作に対してブレーキをかけたりする制御を実行すればよい。
　ここで、作業機械１の状態を手動で初期状態にするのは作業者にとって手間である。そこで、図２に示すように、作業機械１は、方位センサ１７と、入力装置１８と、を有している。方位センサ１７は、下部走行体２の正面の方位、および、上部旋回体３の正面の方位をそれぞれ検出する。入力装置１８は、例えばタッチパネルであり、レーザ光の傾斜方向を示す傾斜情報をコントローラ２１に入力する。なお、傾斜情報を手動で入力する構成は一例である。例えば、コントローラ２１は、レーザ投光器５０の送信機から送信される傾斜情報を入力装置１８で受信することで傾斜情報を取得してもよい。
　判定部２１５は、レーザ光の傾斜方向と、下部走行体２の正面の方位と、上部旋回体３の正面の方位とに基づいて、作業機械１が初期状態であるか否かを判定する。判定結果は、ディスプレイに表示されたり、スピーカから音声で報知されたりする。判定結果に基づいて、作業者は、下部走行体２、上部旋回体３を動かすことで、容易に作業機械１を初期状態にすることができる。
（作業機械の動作）
　図６は、作業制御のフローチャートである。図６を用いて、作業機械１の動作を説明する。なお、本フローチャートでは、開始状態で作業を開始する場合について説明する。
　まず、コントローラ２１の判定部２１５は、作業機械１が初期状態であるか否かを判定する（ステップＳ１）。作業者は、ディスプレイの表示及び／又はスピーカからの音声に従って、作業機械１を動かして作業機械１を初期状態にする。ステップＳ１において、作業機械１が初期状態でないと判定された場合（Ｓ１：ＮＯ）、判定部２１５は、ステップＳ１の処理を繰り返す。一方、ステップＳ１において、作業機械１が初期状態であると判定された場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、判定部２１５は、作業機械１が開始状態であるか否かを判定する（ステップＳ２）。作業者は、作業機械１を動かして開始状態にする。作業機械１を開始状態にすると、作業者はタッチパネル等に開始状態になったことを示す情報を入力する。これにより、判定部２１５は、開始状態であるか否かを判定できる。
　ステップＳ２において、作業機械１が開始状態でないと判定された場合（Ｓ２：ＮＯ）、判定部２１５は、ステップＳ２の処理を繰り返す。一方、ステップＳ２において、作業機械１が開始状態であると判定された場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、報知制御部２１２は、排土板５の刃先位置のガイダンスを行う（ステップＳ３）。すなわち、算出部２１１は、レーザ受光器１０によるレーザ光の受光位置と、下部走行体２に対する上部旋回体３の姿勢と、作業装置４の姿勢と、排土板５の姿勢とを用いて、施工面に対する排土板５の刃先の高さ位置を算出する。そして、報知制御部２１２は、算出された排土板５の刃先の高さ位置に関する情報を、報知装置１４を用いて、キャブ６内にいる作業者に報知する。
　次に、報知制御部２１２は、上部旋回体３の旋回を禁止する報知を報知装置１４に行わせる（ステップＳ４）。その後、警告制御部２１４は、上部旋回体３が旋回したか否かを判定する（ステップＳ５）。ステップＳ５において、上部旋回体３が旋回していないと判定された場合（Ｓ５：ＮＯ）、警告制御部２１４は、処理をステップＳ３に戻す。一方、ステップＳ５において、上部旋回体３が旋回したと判定された場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、警告制御部２１４は、警告装置１６に警告を発報させる（ステップＳ６）。
　その後、警告制御部２１４は、警告が停止されたか否かを判定する（ステップＳ７）。作業者は、タッチパネル等を操作することで、警告を解除することができる。ステップＳ７において、警告が停止されていないと判定された場合（Ｓ７：ＮＯ）、警告制御部２１４は、ステップＳ７の処理を繰り返す。一方、ステップＳ７において、警告が停止されたと判定された場合（Ｓ７：ＹＥＳ）、警告制御部２１４は、処理をステップＳ１に戻す。この場合、作業者は、作業機械１を初期状態にする作業から再開することになる。
　（効果）
　以上に述べたように、本実施形態に係る作業機械１によれば、上部旋回体３にレーザ受光器１０が設けられている。このように、作業機械１は、下部走行体２又は排土板５よりも高い位置にレーザ受光器１０が設けられている。そのため、作業機械１は、土砂又は遮蔽物によってレーザ光が遮蔽される可能性が低くなる。また、作業機械１は、レーザ受光器１０によるレーザ光の受光位置と、下部走行体２に対する上部旋回体３の姿勢と、作業装置４の姿勢と、排土板５の姿勢とに基づいて、施工面に対する排土板５の刃先の高さ位置を算出する。これにより、作業者は、施工面に対する排土板５の刃先の高さ位置がわかるので、施工面の高さまで地面を削るように、排土板５の姿勢を変化させることが可能となる。よって、作業機械１は、レーザ投光器５０が発するレーザ光をレーザ受光器１０で好適に受光しながら、地面を削る作業を好適に行うことができる。
　また、施工面に対する排土板５の刃先の高さ位置が報知される。これにより、作業者は、報知内容に従って、施工面の高さまで地面を削るように、排土板５の姿勢を変化させることができる。
　また、施工面に対する排土板５の刃先の高さ位置に基づいて、排土板５が施工面の高さまで地面を削るように、姿勢変化装置１５が制御される。これにより、施工面の高さまで地面を削るように、作業機械１は、排土板５の姿勢を自動で変化させることができる。
　また、レーザ受光器１０は、作業装置４に取り付けられている。よって、レーザ光を受光していたレーザ受光器１０が、レーザ光を受光しなくなったときに、作業機械１は、作業装置４を動かすことで、レーザ受光器１０でレーザ光を容易に再受光できる。
　また、レーザ受光器１０は、アーム３２の長手方向に延在するように、アーム３２に取り付けられている。通常、作業機械１は、アーム３２を、上下方向に延在した姿勢にすることができる。そのため、アーム３２を上下方向に延在した姿勢にすれば、作業機械１は、レーザ受光器１０を縦長に配置できる。これにより、作業機械１は、上下方向の広い範囲において、レーザ受光器１０でレーザ光を好適に受光できる。
　また、下部走行体２に対する上部旋回体３の角度が特定の角度であり、且つ、レーザ光の傾斜方向に対する上部旋回体３の向きが特定の向きである初期状態で作業を開始した後に、上部旋回体３の旋回を禁止する報知が行われる。作業を開始した後に、上部旋回体３が旋回すると、下部走行体２に対する上部旋回体３の姿勢が変わってしまう。そのため、算出部２１１は、施工面に対する排土板５の刃先の高さ位置を正確に算出することができなくなる。そこで、作業機械１は、初期状態で作業を開始した後に、上部旋回体３の旋回を禁止する報知を行う。これにより、作業機械１は、作業者が間違って上部旋回体３を旋回させることを抑制できる。
　また、初期状態からさらに上部旋回体３が所定角度旋回した開始状態で作業を開始した後に、上部旋回体３の旋回を禁止する報知が行われる。作業を開始した後に、上部旋回体３が旋回すると、下部走行体２に対する上部旋回体３の姿勢が変わってしまう。この場合、算出部２１１は、施工面に対する排土板５の刃先の高さ位置を正確に算出することができなくなる。そこで、作業機械１は、開始状態で作業を開始した後に、上部旋回体３の旋回を禁止する報知を行う。これにより、作業者が間違って上部旋回体３を旋回させることを抑制できる。
　また、作業を開始した後に、上部旋回体３が旋回された場合に、警告が発せられる。作業を開始した後に、上部旋回体３が旋回すると、算出部２１１は、施工面に対する排土板５の刃先の高さ位置を正確に算出することができなくなる。これにより、作業機械１は、正確な作業ができなくなる。そこで、作業機械１は、このような場合に、警告を発報させる。これにより、作業者により間違って作業が継続されることが抑制できる。
　また、初期状態は、下部走行体２の正面に対して上部旋回体３が正面を向き、且つ、上部旋回体３の向きがレーザ光の傾斜方向に平行の状態である。よって、作業者は、下部走行体２の正面の方位と上部旋回体３の正面の方位とを合わせ、上部旋回体３の方位をレーザ光の傾斜方向に平行にすることで、作業機械１を容易に初期状態にすることができる。
　また、レーザ光の傾斜方向と、下部走行体２の正面の方位と、上部旋回体３の正面の方位とに基づいて、初期状態であるか否かが判定される。よって、作業者は、判定結果に基づいて、下部走行体２及び／又は上部旋回体３を動かすことで、作業機械１を容易に初期状態にすることができる。
　［第２実施形態］
　次に、第２実施形態の作業機械１について、図面を参照しつつ説明する。なお、第１実施形態と共通する構成およびそれにより奏される効果については説明を省略し、主に、第１実施形態と異なる点について説明する。なお、第１実施形態と同じ部材については、第１実施形態と同じ符号を付している。
　（作業機械の構成）
　第１実施形態では、図２に示す第１姿勢検出装置１１は、下部走行体２の正面に対して、上部旋回体３が正面を向いているか否かを検出するものであった。そのため、第１実施形態の作業機械１は、作業中に上部旋回体３が旋回すると、施工面に対する排土板５の刃先の高さ位置を正確に算出することができなくなっていた。
　そこで、第２実施形態の作業機械１は、第１姿勢検出装置１１として、相対角度検出装置を採用する。相対角度検出装置は、下部走行体２に対する上部旋回体３の相対角度を検出する。相対角度検出装置は、例えば、レゾルバ及びエンコーダなどである。
　下部走行体２に対する上部旋回体３の相対角度を用いれば、算出部２１１は、作業を開始した後に上部旋回体３が旋回しても、施工面に対する排土板５の刃先の高さ位置を正確に算出することができる。よって、作業を開始した後に作業者は上部旋回体３を自由に旋回させることができる。その結果、第２実施形態は、操作自由度を向上させることができる。さらに、第２実施形態の作業機械１は、レーザ受光器１０がレーザ光を受光するように上部旋回体３を旋回させることが可能になり、作業効率をさらに向上させることができる。
　なお、第１姿勢検出装置１１を相対角度検出装置で構成した場合、下部走行体２の正面の方位及び上部旋回体３の正面の方位のいずれか一方の方位から、他方の正面の方位がわかる。よって、本実施形態の方位センサ１７は、下部走行体２の正面の方位及び上部旋回体３の正面の方位のいずれか一方を検出するセンサであってよい。
　本実施形態は、作業機械１を初期状態にした後に、作業を開始する。作業を開始した後に、上部旋回体３を旋回させたとしても、算出部２１１は、施工面に対する排土板５の刃先の高さ位置の算出を継続できるので、排土板５の刃先位置のガイダンスを好適に行うことができる。
　（効果）
　以上に述べたように、第２実施形態に係る作業機械１によれば、初期状態で作業を開始した後に、上部旋回体３が旋回した場合に、相対角度検出装置が検出した相対角度に基づいて、施工面に対する排土板５の刃先の高さ位置が算出される。下部走行体２に対する上部旋回体３の相対角度を用いれば、作業を開始した後に上部旋回体３が旋回しても、算出部２１１は、施工面に対する排土板５の刃先の高さ位置を正確に算出することができる。よって、作業を開始した後に上部旋回体３を自由に旋回させることができるので、操作自由度が向上するとともに、レーザ受光器１０がレーザ光を受光するように上部旋回体３を旋回させることで、作業効率が向上する。
　以上、本発明の実施形態を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、発明の実施の形態に記載された、作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
　（本実施の形態の纏め）
　本発明の一態様に係る作業機械は、下部走行体と、前記下部走行体の上部に旋回可能に設けられた上部旋回体と、上下方向に回動可能に前記下部走行体に取り付けられた排土板と、前記下部走行体に対する前記上部旋回体の姿勢を検出する第１姿勢検出装置と、前記排土板の姿勢を検出する第２姿勢検出装置と、前記上部旋回体に設けられ、レーザ投光器が発するレーザ光を受光可能なレーザ受光器と、施工面に対する前記排土板の刃先の高さ位置を算出する算出部と、を備え、前記レーザ光の傾斜方向は、前記施工面の傾斜方向と平行であり、前記算出部は、前記レーザ受光器による前記レーザ光の受光位置と、前記下部走行体に対する前記上部旋回体の姿勢と、前記排土板の姿勢とに基づいて、前記施工面に対する前記排土板の前記刃先の高さ位置を算出する。
　この構成によれば、上部旋回体にレーザ受光器が設けられている。このように、作業機械は、下部走行体又は排土板よりも高い位置にレーザ受光器が設けられる。そのため、作業機械は、土砂や遮蔽物によってレーザ光が遮蔽される可能性が低くなる。また、作業機械は、レーザ受光器によるレーザ光の受光位置と、下部走行体に対する上部旋回体の姿勢と、排土板の姿勢とに基づいて、施工面に対する排土板の刃先の高さ位置を算出する。これにより、作業者は、施工面に対する排土板の刃先の高さ位置がわかるので、施工面の高さまで地面を削るように、排土板の姿勢を変化させることが可能となる。よって、レーザ投光器が発するレーザをレーザ受光器で好適に受光しながら、地面を削る作業を好適に行うことができる。
　上記構成において、作業者に情報を報知することが可能な第１報知装置と、前記算出部が算出した、前記施工面に対する前記排土板の前記刃先の高さ位置を前記第１報知装置に報知させる第１報知制御部とをさらに備えてもよい。
　本構成によれば、施工面に対する排土板の刃先の高さ位置が報知される。これにより、作業者は、報知内容に従って、施工面の高さまで地面を削るように、排土板の姿勢を変化させることができる。
　本構成によれば、前記排土板の姿勢を変化させる姿勢変化装置と、前記算出部が算出した、前記施工面に対する前記排土板の前記刃先の高さ位置に基づいて、前記排土板が前記施工面の高さまで地面を削るように、前記姿勢変化装置を制御する姿勢制御部とをさらに備えてもよい。
　本構成によれば、施工面に対する排土板の刃先の高さ位置に基づいて、排土板が施工面の高さまで地面を削るように、姿勢変化装置が制御される。これにより、施工面の高さまで地面を削るように、作業機械は、排土板の姿勢を自動で変化させることができる。
　上記構成において、前記上部旋回体は、前記上下方向に回動可能な作業装置を備え、前記作業装置の姿勢を検出する第３姿勢検出装置をさらに備え、前記レーザ受光器は、前記作業装置に取り付けられており、前記算出部は、前記レーザ受光器による前記レーザ光の受光位置と、前記下部走行体に対する前記上部旋回体の姿勢と、前記作業装置の姿勢と、前記排土板の姿勢とに基づいて、前記施工面に対する前記排土板の前記刃先の高さ位置を算出してもよい。
　本構成によれば、レーザ受光器は、作業装置に取り付けられている。よって、レーザ光を受光していたレーザ受光器が、レーザ光を受光しなくなったときに、作業機械は、作業装置を動かすことで、レーザ受光器でレーザ光を容易に再受光できる。
　また、上記構成において、前記作業装置は、前記上下方向に回動可能に前記上部旋回体に取り付けられたブームと、前記上下方向に回動可能に前記ブームに取り付けられたアームとを備え、前記レーザ受光器が、前記アームの長手方向に延在するように、前記アームに取り付けられていてもよい。
　本構成によれば、レーザ受光器は、アームの長手方向に延在するように、アームに取り付けられている。通常、作業機械は、アームを、上下方向に延在した姿勢にすることができる。そのため、アームを上下方向に延在した姿勢にすれば、作業装置は、レーザ受光器を縦長に配置できる。これにより、作業機械は、上下方向の広い範囲において、レーザ受光器でレーザ光を好適に受光できる。
　上記構成において、作業者に情報を報知することが可能な第２報知装置と、前記下部走行体に対する前記上部旋回体の角度が特定の角度であり、且つ、前記レーザ光の傾斜方向に対する前記上部旋回体の向きが特定の向きである初期状態で作業を開始した後に、前記上部旋回体の旋回を禁止する報知を前記第２報知装置に行わせる第２報知制御部とをさらに備えてもよい。
　本構成によれば、下部走行体に対する上部旋回体の角度が特定の角度であり、且つ、レーザ光の傾斜方向に対する上部旋回体の向きが特定の向きである初期状態で作業を開始した後に、上部旋回体の旋回を禁止する報知が行われる。作業を開始した後に、上部旋回体が旋回すると、下部走行体に対する上部旋回体の姿勢が変わってしまう。そのため、算出部は、施工面に対する排土板の刃先の高さ位置を正確に算出することができなくなる。そこで、作業機械は、初期状態で作業を開始した後に、上部旋回体の旋回を禁止する報知を行う。これにより、作業機械は、作業者が間違って上部旋回体を旋回させることを抑制できる。
　上記構成において、前記第２報知制御部は、前記初期状態からさらに前記上部旋回体が所定角度旋回した開始状態で作業を開始した後に、前記上部旋回体の旋回を禁止する報知を前記第２報知装置に行わせてもよい。
　本構成によれば、初期状態からさらに上部旋回体が所定角度旋回した開始状態で作業を開始した後に、上部旋回体の旋回を禁止する報知が行われる。作業を開始した後に、上部旋回体が旋回すると、下部走行体に対する上部旋回体の姿勢が変わってしまう。この場合、算出部は、施工面に対する排土板の刃先の高さ位置を正確に算出することができなくなる。そこで、作業装置は、開始状態で作業を開始した後に、上部旋回体の旋回を禁止する報知を行う。これにより、作業者が間違って上部旋回体を旋回させることを抑制できる。
　上記構成において、警告を発することが可能な警告装置と、作業を開始した後に、前記上部旋回体が旋回された場合に、前記警告装置から警告を発報させる警告制御部とをさらに備えてもよい。
　本構成によれば、作業を開始した後に、上部旋回体が旋回された場合に、警告が発せられる。作業を開始した後に、上部旋回体が旋回すると、算出部は、施工面に対する排土板の刃先の高さ位置を正確に算出することができなくなる。これにより、作業装置は、正確な作業ができなくなる。そこで、作業装置は、このような場合に、警告を発報させる。これにより、作業者により間違って作業が継続されることが抑制できる。
　上記構成において、前記第１姿勢検出装置は、前記下部走行体に対する前記上部旋回体の相対角度を検出する相対角度検出装置であり、前記算出部は、前記下部走行体に対する前記上部旋回体の角度が特定の角度であり、且つ、前記レーザ光の傾斜方向に対する前記上部旋回体の向きが特定の向きである初期状態で作業を開始した後に、前記上部旋回体が旋回した場合に、前記相対角度検出装置が検出した前記相対角度に基づいて、前記施工面に対する前記排土板の前記刃先の高さ位置を算出してもよい。
　上記構成によれば、初期状態で作業を開始した後に、上部旋回体が旋回した場合に、相対角度検出装置が検出した相対角度に基づいて、施工面に対する排土板の刃先の高さ位置が算出される。下部走行体に対する上部旋回体の相対角度を用いれば、作業を開始した後に上部旋回体が旋回しても、算出部は、施工面に対する排土板の刃先の高さ位置を正確に算出することができる。よって、作業を開始した後に上部旋回体を自由に旋回させることができるので、操作自由度が向上するとともに、レーザ受光器がレーザ光を受光するように上部旋回体を旋回させることで、作業効率が向上する。
　上記構成において、前記初期状態が、前記下部走行体の正面に対して前記上部旋回体が正面を向き、且つ、前記上部旋回体の向きが前記レーザ光の傾斜方向に平行である状態であってもよい。
　本構成によれば、初期状態は、下部走行体の正面に対して上部旋回体が正面を向き、且つ、上部旋回体の向きがレーザ光の傾斜方向に平行の状態である。よって、作業者は、下部走行体の正面の方位と上部旋回体の正面の方位とを合わせ、上部旋回体の方位をレーザ光の傾斜方向に平行にすることで、作業機械を容易に初期状態にすることができる。
　上記構成において、前記下部走行体の正面の方位、および、前記上部旋回体の正面の方位の少なくとも一方を検出する方位センサと、前記レーザ光の傾斜方向と、前記下部走行体の正面の方位と、前記上部旋回体の正面の方位とに基づいて、前記初期状態であるか否かを判定する判定部とをさらに備えてもよい。
　本構成によれば、レーザ光の傾斜方向と、下部走行体の正面の方位と、上部旋回体の正面の方位とに基づいて、初期状態であるか否かが判定される。よって、作業者は、判定結果に基づいて、下部走行体及び／又は上部旋回体を動かすことで、作業機械を容易に初期状態にすることができる。

Claims (11)

  1. 　下部走行体と、
    　前記下部走行体の上部に旋回可能に設けられた上部旋回体と、
    　上下方向に回動可能に前記下部走行体に取り付けられた排土板と、
    　前記下部走行体に対する前記上部旋回体の姿勢を検出する第１姿勢検出装置と、
    　前記排土板の姿勢を検出する第２姿勢検出装置と、
    　前記上部旋回体に設けられ、レーザ投光器が発するレーザ光を受光可能なレーザ受光器と、
    　施工面に対する前記排土板の刃先の高さ位置を算出する算出部と、
    を備え、
    　前記レーザ光の傾斜方向は、前記施工面の傾斜方向と平行であり、
    　前記算出部は、前記レーザ受光器による前記レーザ光の受光位置と、前記下部走行体に対する前記上部旋回体の姿勢と、前記排土板の姿勢とに基づいて、前記施工面に対する前記排土板の前記刃先の高さ位置を算出する、
    　作業機械。
  2. 　作業者に情報を報知することが可能な第１報知装置と、
    　前記算出部が算出した、前記施工面に対する前記排土板の前記刃先の高さ位置を前記第１報知装置に報知させる第１報知制御部とをさらに備える、
    　請求項１に記載の作業機械。
  3. 　前記排土板の姿勢を変化させる姿勢変化装置と、
    　前記算出部が算出した、前記施工面に対する前記排土板の前記刃先の高さ位置に基づいて、前記排土板が前記施工面の高さまで地面を削るように、前記姿勢変化装置を制御する姿勢制御部とをさらに備える、
    　請求項１又は２に記載の作業機械。
  4. 　前記上部旋回体は、前記上下方向に回動可能な作業装置を備え、
    　前記作業装置の姿勢を検出する第３姿勢検出装置をさらに備え、
    　前記レーザ受光器は、前記作業装置に取り付けられており、
    　前記算出部は、前記レーザ受光器による前記レーザ光の受光位置と、前記下部走行体に対する前記上部旋回体の姿勢と、前記作業装置の姿勢と、前記排土板の姿勢とに基づいて、前記施工面に対する前記排土板の前記刃先の高さ位置を算出する、
    　請求項１～３のいずれか１項に記載の作業機械。
  5. 　前記作業装置は、
    　前記上下方向に回動可能に前記上部旋回体に取り付けられたブームと、
    　前記上下方向に回動可能に前記ブームに取り付けられたアームとを備え、
    　前記レーザ受光器が、前記アームの長手方向に延在するように、前記アームに取り付けられている、
    　請求項４に記載の作業機械。
  6. 　作業者に情報を報知することが可能な第２報知装置と、
    　前記下部走行体に対する前記上部旋回体の角度が特定の角度であり、且つ、前記レーザ光の傾斜方向に対する前記上部旋回体の向きが特定の向きである初期状態で作業を開始した後に、前記上部旋回体の旋回を禁止する報知を前記第２報知装置に行わせる第２報知制御部とをさらに備える、
    　請求項１～５のいずれか１項に記載の作業機械。
  7. 　前記第２報知制御部は、前記初期状態からさらに前記上部旋回体が所定角度旋回した開始状態で作業を開始した後に、前記上部旋回体の旋回を禁止する報知を前記第２報知装置に行わせる、
    　請求項６に記載の作業機械。
  8. 　警告を発することが可能な警告装置と、
    　作業を開始した後に、前記上部旋回体が旋回された場合に、前記警告装置から警告を発報させる警告制御部とをさらに備える、
    　請求項６又は７に記載の作業機械。
  9. 　前記第１姿勢検出装置は、前記下部走行体に対する前記上部旋回体の相対角度を検出する相対角度検出装置であり、
    　前記算出部は、前記下部走行体に対する前記上部旋回体の角度が特定の角度であり、且つ、前記レーザ光の傾斜方向に対する前記上部旋回体の向きが特定の向きである初期状態で作業を開始した後に、前記上部旋回体が旋回した場合に、前記相対角度検出装置が検出した前記相対角度に基づいて、前記施工面に対する前記排土板の前記刃先の高さ位置を算出する、
    　請求項１～５のいずれか１項に記載の作業機械。
  10. 　前記初期状態が、前記下部走行体の正面に対して前記上部旋回体が正面を向き、且つ、前記上部旋回体の向きが前記レーザ光の傾斜方向に平行である状態である、
    　請求項６～９のいずれか１項に記載の作業機械。
  11. 　前記下部走行体の正面の方位、および、前記上部旋回体の正面の方位の少なくとも一方を検出する方位センサと、
    　前記レーザ光の傾斜方向と、前記下部走行体の正面の方位と、前記上部旋回体の正面の方位とに基づいて、前記初期状態であるか否かを判定する判定部とをさらに備える、
    　請求項６～１０のいずれか１項に記載の作業機械。
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