专利名称：磨损量测定装置、磨损量测定方法、磨损量测定程序及记录介质的制作方法
技术领域：
本发明涉及对例如在液压挖掘机或推土机等作业车辆中的履带式行驶装置上所装备的链轮等耗材的磨损量进行测定的磨损量测定装置、磨损量测定方法、磨损量测定程序及记录介质。
背景技术：
例如，液压挖掘机或推土机等作业车辆中的履带式行驶装置包括空转轮(惰轮)、链轮(驱动轮)、在该空转轮和链轮之间以椭圆形状缠绕安装的履带(例如，参照专利文献I)。并且，通过链轮的旋转驱动而产生履带的绕行运动，从而进行作业车辆的行驶动作。履带式行驶装置的链轮，其齿部与履带卡紧，通过其旋转使得履带绕行运动。因此，在负责卡紧的齿部表面上被实施了硬化处理。但是，随着作业车辆的行驶动作的累积时间变长，硬化处理过的层会磨损。并且，当通过磨损导致硬化处理层都消失之后，链轮的齿部的磨损急剧进行而发生间距跳跃等，从而存在对作业车辆进行的作业或行驶动作带来障碍的顾虑。为了避免这些问题，期望将失去了硬化处理层的链轮更换为新的链轮。是否需要更换链轮，根据由作业者目测链轮的齿部的正面形状(齿形)，或者作业者实施以下的步骤
(I)、(2)所示的磨损量测定方法而得到的磨损量的测定结果来判定。[磨损量测定方法的步骤说明]步骤(I):在想要从现在起测定磨损量的实物的链轮的齿部上紧贴透明薄膜，使油性标识器等的笔沿着通过透明薄膜看到的实物的链轮的齿部的外形挥过。由此，在薄膜上转印实物的链轮的齿部的外形形状。步骤(2):在以足尺的尺度描绘了新品的链轮的设计图面上，放置转印有实物的链轮的齿部的透明薄膜。然后，利用刻度尺等的测量工具通过目测来测量设计图面上表示链轮的齿部的外形形状的外形线与透明薄膜上表示链轮的齿部的外形形状的外形线的间隔大小，从而求链轮的磨损量。在后者的以往的磨损量测定方法中，存在以下问题。将实物的链轮的齿部转印到透明薄膜的作业(步骤(I))麻烦。由于链轮的齿部是曲线形状，因此根据作业者的技能等的差异，导致在转印(步骤
(O)的精度上产生偏差，难以确保一定的可靠度。由于是利用了刻度尺等的测量工具的基于目测的测量(步骤(2))，因此测量精度低。此外，根据作业者的目测，在更换时间的判断上无法避免偏差。作为能够解决这样的问题的方案，例如有在专利文献2中提出的车轮检查装置。 专利文献2的车轮检查装置是自动地检查在轨道上转动的附带凸缘(flange)的车轮因磨损而导致的形状变化、车轮的寿命的装置，包括第I电荷耦合元件摄像机(以下，称为“第ICCD摄像机”)、投光器、第2电荷耦合元件摄像机(以下，称为“第2CCD摄像机”)、第I图像处理装置、第2图像处理装置、线性刻度尺(linear scale)、计算机。第ICXD摄像机拍摄车轮的外形。投光器斜向对刻在车轮的侧面上的槽投射狭缝光。第2CXD摄像机拍摄投光器产生的 投光部分。第I图像处理装置根据第ICXD摄像机的图像测量车轮的外形的坐标。第2图像处理装置根据第2C⑶摄像机的图像测量刻在车轮的侧面上的槽的位置。线性刻度尺测量车轮的凸缘的高度。计算机基于第I图像处理装置取得的车轮的外形的坐标数据、第2图像处理装置取得的车轮的槽的位置数据、线性刻度尺取得的车轮的凸缘高度的测量数据等，执行规定的运算处理。在该车轮检查装置中，通过计算机进行的规定的运算处理，获得以车轮的槽为基准的车轮的轮廓数据，比较该轮廓数据和新品的车轮的轮廓数据。根据该车轮检查装置，当车轮的外形与新品的车轮的外形有局部不同时，由于局部受到磨损，因此能够判定为是拆卸车轮而重新切削的时期等。此外，如果以车轮的槽为基准的凸轮高度不足，则能够判定为车轮的寿命已结束等。另外，在专利文献2的车轮检查装置中，以车轮的磨损在圆周方向上均匀进行为前提，测量车轮的一处形状。另一方面，例如在液压挖掘机的履带式行驶装置上所装备的链轮中，一般，磨损的进行程度在齿根部和齿顶部中不同，磨损在圆周方向上未必均匀地进行。因此，在专利文献2的车轮检查装置中，当磨损的进行程度根据部位而不同的设备为磨损量的测定对象物的情况下，存在无法准确地测定磨损量的问题。另外，在比较实物的车轮的轮廓数据和新品的车轮的轮廓数据时，还考虑应用例如在专利文献3中提出的放大观察装置、专利文献4中提出的摄像装置。但是，在这些装置中无法直接进行磨损量的测定。现有技术文献专利文献专利文献I :特开2003-285781号公报专利文献2 :特开平5-52536号公报专利文献3 :特开2007-318555号公报专利文献4 :特开2008-224484号公报

发明内容
本发明鉴于前述的问题而完成，其目的在于提供一种磨损量测定装置、磨损量测定方法、磨损量测定程序及记录介质，即使对磨损的进行程度根据部位而不同的测定对象物的磨损量进行测定的情况下，也能够准确地测定磨损量。用于解决课题的方案为了达成所述目的，第I发明的磨损量测定装置包括图像显示部件，基于包含磨损量测定对象物和成为该磨损量测定对象物的测定上的定位的基准的基准部的实物图像数据而显示实物图像，并且基于包含所述磨损量测定对象物和其基准部的设计图面数据而显示图面图像；图像处理部件，在使所述实物图像中的所述基准部和所述图面图像中的所述基准部一致时，实施以对应的位置关系且相等的尺度来重叠所述实物图像和所述图面图像的图像处理；以及磨损量运算部件，基于所述实物图像中沿着磨损量测定对象物的外形描绘的测定用外形线和所述图面图像中的图面外形线的间隔的大小，运算磨损量。在第I发明中，优选所述磨损量测定对象物是在外周部具有多个齿部的链轮，所 述基准部是将所述链轮连接到其安装对象的链轮轮毂的至少两个螺栓(第2发明)。此外，在第I发明中，优选所述磨损量测定对象物是在外周部具有多个齿部的链轮，所述基准部是将所述链轮连接到其安装对象的链轮轮毂的至少两个螺栓和所述链轮的齿顶部(第3发明)。第4发明的磨损量测定方法包括图像显示步骤，基于包含磨损量测定对象物和成为该磨损量测定对象物的测定上的定位的基准的基准部的实物图像数据而显示实物图像，并且基于包含所述磨损量测定对象物和其基准部的设计图面数据而显示图面图像；图像处理步骤，在使所述实物图像中的所述基准部和所述图面图像中的所述基准部一致时，实施以对应的位置关系且相等的尺度来重叠所述实物图像和所述图面图像的图像处理；以及磨损量运算步骤，基于所述实物图像中沿着磨损量测定对象物的外形描绘的测定用外形线和所述图面图像中的图面外形线的间隔的大小，运算磨损量。此外，在第4发明中，优选所述基准部是在磨损量测定对象物的使用状态下能够视觉识别的分离的多个基准点(第5发明)。第7发明的磨损量测定程序使计算机执行包括以下步骤的磨损量测定方法基于包含磨损量测定对象物和由成为该磨损量测定对象物的测定上的定位的基准的两个基准点组成的基准部的实物图像数据而显示实物图像，并且基于包含所述磨损量测定对象物和由其两个基准点组成的基准部的设计图面数据而显示图面图像的步骤；在使所述实物图像中的所述基准部和所述图面图像中的所述基准部一致时，实施以对应的位置关系且相等的尺度来重叠所述实物图像和所述图面图像的图像处理的步骤；以及基于所述实物图像中沿着磨损量测定对象物的外形描绘的测定用外形线和所述图面图像中的图面外形线的间隔的大小，运算磨损量的步骤。第9发明的记录介质是计算机可读取的记录介质，记录了磨损量测定程序，该磨损量测定程序使计算机执行包括以下步骤的磨损量测定方法图像显示步骤，基于包含磨损量测定对象物和由成为该磨损量测定对象物的测定上的定位的基准的多个基准点组成的基准部的实物图像数据而显示实物图像，并且基于包含所述磨损量测定对象物和由其多个基准点组成的基准部的设计图面数据而显示图面图像；图像处理步骤，在使所述实物图像中的所述基准部和所述图面图像中的所述基准部一致时，实施以对应的位置关系且相等的尺度来重叠所述实物图像和所述图面图像的图像处理；以及磨损量运算步骤，基于所述实物图像中沿着磨损量测定对象物的外形描绘的测定用外形线和所述图面图像中的图面外形线的间隔的大小，运算磨损量。发明效果在本发明中，将实物图像和图面图像以相等的尺度并且使互相的基准部一致的状态下进行重叠。由此，能够准确地比较实物图像中的磨损量测定对象物和图面图像中的磨损量测定对象物。此外，基于实物图像中沿着磨损量测定对象物的外形描绘的测定用外形线和图面图像中的图面外形线的间隔的大小，运算磨损量。由此，能够准确地求出磨损量测定对象物的哪个部位磨损了多少。从而，即使在测定磨损的进行程度根据部位而不同的测定对象物的磨损量的情况下，也能够准确地测定磨损量。


第I是通过本发明的一实施方式的磨损量测定装置测定磨损量的、装备有链轮的液压挖掘机的履带式行驶装置的侧视图。图2 (a)是图I中的X部放大图，(b)是其Y部放大图。图3是本发明的一实施方式的磨损量测定装置的整体外观立体图。图4是本实施方式的磨损量测定装置的概略系统结构图。图5是运算电路的功能方框图。图6是说明磨损量测定程序的流程图。图7是链轮的磨损量测定步骤的说明图(I)。图8是链轮的磨损量测定步骤的说明图(2)。图9是链轮的磨损量测定步骤的说明图(3)。图10是链轮的磨损量测定步骤的说明图(4)。图11是链轮的磨损量测定步骤的说明图(5)。图12是链轮的磨损量测定步骤的说明图(6)。
具体实施例方式参照

本发明的一实施方式的磨损量测定装置、磨损量测定方法、磨损量测定程序及记录介质。另外，在本实施方式中，举出将本发明应用到以作为作业车辆在液压挖掘机的履带式行驶装置上装备的链轮为磨损量测定对象的磨损量测定装置的例子进行说明，但本发明不限于此，也能够应用于将其他耗材作为磨损量测定对象的磨损量测定装置。<液压挖掘机的履带式行驶装置I的概略说明>图I所示的履带式行驶装置I包括在具有旋转轴承(省略图示)的安装台2的中心框架3的两侧分别向前后方向延伸的履带架4 (仅图示左侧)，其中，旋转轴承支承上部旋转体(省略图示)以使其能够旋转。在履带架4的前端部上设置了空转轮(惰轮)5。另外，在履带架4的后端部上设置了链轮(驱动轮)6。在空转轮5与链轮6之间以椭圆状地缠绕着履带7。、
如图2 (a)所示,链轮6对通过行驶用液压电机8旋转驱动的链轮轮毂(hub) 9,通过螺栓10连接。链轮6和多个螺栓10的一部分能够从外部视觉识别。链轮6在外周部具有与履带7卡紧的多个齿部6a。并且，根据其旋转让履带7绕行运动，从而使液压挖掘机行驶。因此，在与履带7卡紧的齿部6a的表面上被实施硬化处理。如图2 (b)所示,履带7主要由以下 部分构成左右一对的链节(link)组成的连杆组件(Iink assemblies) 11经由履带销12环状连接的链轨(track link) 13 ;在各个连杆组件11的接地面侧通过螺栓14连接的履带板15。在各个连杆组件11的非接地面侧上形成了所需个数的下滚轮装置16中的辊16a的滚动接触面(踏面11a)，其中下滚轮装置16附着在履带架4的下面，分散车体的体重而传递给履带7。踏面Ila在与下滚轮装置16不接触的地方，能够从外部视觉识别。下面，说明对链轮6的磨损量进行测定的磨损量测定装置20。<磨损量测定装置20的概略说明>如图3所示，磨损量测定装置20包括具有用于输入字符等的所需的操作键(KEY) 21的测定装置主体22 ;液晶显示器等的显示装置(DISPLAY) 23 ;操作在显示装置23的画面上显示的鼠标指针等的鼠标(MOUSE) 24。<测定装置主体22的概略说明>如图4所示，在测定装置主体22的内部装有DVD驱动(DVD DRIVE) 25、存储卡接口(MEMORY CARD INTERFACE) 26、运算电路 27、存储装置驱动(SOLID STATE DRIVE) 34。〈DVD驱动25的说明>DVD驱动25具有用于将DVD-R0M28插入到装置内的槽(tray) 25a (参照图3)，读出在通过槽25a插入到装置内的DVD-R0M28中记录的数据。在本实施方式中，在DVD-R0M28中记录了设计图面数据或规定的磨损量测定程序
坐寸ο<存储卡接口 26的说明>存储卡接口 26具有插入存储卡29的没有图示的插槽(slot)，对插入到插槽的存储卡29和运算电路27之间的数据交换进行调解。这里，在存储卡29中记录包含由数字摄像机30 (参照图3)拍摄的链轮6和螺栓(基准部)10的图像的数字数据(以下，简称为“实物图像数据”)。这里，作为拍摄对象的链轮6和螺栓10露在外部。因此，能够在链轮6被安装在作业车辆的状态(使用状态)下实施拍摄。<运算电路27的硬件结构的说明>运算电路27主要由I/O电路31、CPU (中央处理装置)32、存储器33构成。I/O电路31具有处理CPU32与周边设备等之间的信号的发送接收的功能。CPU32按照在存储装置驱动34中存储的规定的磨损量测定程序执行运算等的处理。存储器33是闪速存储器，由读写自由的RAM或读取专用的ROM等的存储元件等构成。并且，存储器33存储需要在运算过程中临时保持的数据等。<存储装置驱动34的说明>存储装置驱动34是利用了半导体存储元件的外部存储装置，被称为闪速存储器驱动。<存储装置驱动34的存储内容的说明>在存储装置驱动34中存储经由存储卡接口 26从存储卡29读出的实物图像数据。此外，在存储装置驱动34中存储从DVD-R0M28经由DVD驱动25读出的规定的磨损量测定程序和设计图面数据。这里，作为设计图像数据，(I)在制造链轮6时表示齿部6a的形状(曲线形状)的尺寸的正交坐标系图、(2)链轮6的基准圆中心点(旋转中心点)在正交坐标系中的位置坐标的图、(3)通过螺栓10将链轮6固定到链轮轮毂9时螺栓10的中心点在正交坐标系中的位置坐标(基准点)的图、(4)螺栓10的六角形状的头部中的各个角部的顶点的位置坐标的图等按照作业车辆的每个车型与车型号码相关联地存储。 此外，作为在存储装置驱动34中存储的程序，包含按照图6的流程图所示的算法生成的磨损量测定程序。<运算电路27的功能说明>如图5所示，运算电路27包括通过CPU32执行在存储装置驱动34中存储的磨损量测定程序而实现其功能的各种功能部，即数据读出部41、数据保持部42、显示信号生成部43、图像处理部44、磨损量运算部45。数据读出部41从存储装置驱动34，经由DVD驱动25从DVD-R0M28，经由存储卡接口 26从存储卡29分别读出必要的数据。数据保持部42在磨损量测定程序的执行中，以能够进行加工等处理的状态来保持必要的数据。另外，数据保持部42相当于图4的存储器33。显示信号生成部43基于在数据保持部42中保持的数据，生成规定的显示信号。图像处理部44对在数据保持部42中保持的图像关联数据进行加工。磨损量运算部45基于在数据保持部42中保持的数据，运算链轮6的齿部6a的磨损量。<磨损量测定方法的步骤说明>下面，以下利用图5的运算电路的功能方框图、图6的流程图、图疒图12的链轮的磨损量测定步骤的说明图来说明利用了本实施方式的磨损量测定装置20的磨损量测定方法的具体的实施步骤。<磨损量测定程序等的安装步骤步骤SI的处理内容的说明>首先，DVD-R0M28置于DVD驱动25的槽25a中，若DVD-R0M28被插入到装置内，则DVD驱动25起动。这时，数据读出部41经由DVD驱动25读出在DVD-R0M28中记录的磨损量测定程序和设计图面数据等，并将读出的磨损量测定程序和设计图面数据等发送到存储装置驱动34。存储装置驱动34以可执行程序的状态来保持从数据读出部41发送的磨损量测定程序和设计图面数据等。<图像编辑画面显示步骤步骤S2的处理内容的说明>接着，在存储装置驱动34中存储的磨损量测定程序经由数据读出部41，由CPU32执行。具体地说，首先，显示信号生成部43生成用于将图7 (a)所示的图像编辑画面50显示到显示装置23的显示信号，并将生成的显示信号发送到显示装置23。由此，图7 (a)所示的图像编辑画面50显示在显示装置23。
<图像编辑画面50中的各个画面区域的显示内容的说明>这里，图7 Ca)所示的图像编辑画面50是图像编码模式中的图像编辑用的画面，具有第I画面区域51、第2画面区域52、第3画面区域53、第4画面区域54、第5画面区域55。在第I画面区域51中显示图像编辑模式按钮56、磨损量测定模式按钮57、车型号码列表按钮58等。在第2画面区域52中显示基于从存储卡29读入的实物图像数据的实物图像的整体。
在第3画面区域53中显示用于记入使用者的名称、车型号码、序列号、实物图像数据的获取日等基本输入事项的基本输入事项计入栏59、图像数据读出开始按钮60等。在第4画面区域54中显示使主要部分实物图像和基于设计图面数据的图面图像具有互不相同的层而重叠/合成的合成图像，其中，主要部分实物图像从第2画面区域52所显示的实物图像中指定区域而复制/粘贴。在第5画面区域55中显示拟合(fitting)按钮61、还原按钮62、重做按钮63等。<实物图像数据读出/保持步骤步骤S3的处理内容的说明>若通过鼠标24的操作点击图像数据读出开始按钮60，则数据读出部41经由存储卡接口 26读出在存储卡29中存储的实物图像数据，并将其发送到存储装置驱动34和数据保持部42。数据保持部42以能够进行加工等处理的状态来保持从数据读出部41发送的实物图像数据。<车型号码列表显示步骤步骤S4的处理内容的说明>若通过鼠标24的操作点击车型号码列表按钮58，则数据读出部41从存储装置驱动34读出车型号码列表数据，并将其发送到数据保持部42。数据保持部42保持从数据读出部41发送的车型号码列表数据。显示信号生成部43生成用于将数据保持部42所保持的车型号码列表数据如图7(b)所示那样显示到下拉菜单64的显示信号，并将生成的显示信号发送到显示装置23。由此，在图7 (b)所示的下拉菜单64中显示车型号码列表。<设计图面数据读出/保持步骤步骤S5的处理内容的说明>在下拉菜单64上显示的车型号码列表中，通过鼠标24的操作点击与实物图像数据对应的车型号码时，数据读出部41从存储装置驱动34读出与选择的车型号码对应的设计图面数据，并将其发送到数据保持部42。数据保持部42以可进行加工等处理的状态来保持从数据读出部41发送的设计图面数据。这时，如图8 (a)所示那样，在第3画面区域53的基本输入事项记入栏59所包含的车型号码记入栏中自动地输入所选择的车型号码。<图像显示步骤步骤S6的处理内容的说明>显示信号生成部43生成用于将基于数据保持部42所保持的实物图像数据的实物图像Gki如图8 (b)所示那样显示到第2画面区域52的显示信号，并将其发送到显示装置23。由此，如图8 (b)所示那样，在第2画面区域52中显示基于实物图像数据的实物图像
Gro。显示信号生成部43生成用于将基于数据保持部42所保持的设计图面数据的图面图像Gd如图8 (b)所示那样显示到第4画面区域54的显示信号，并将其发送到显示装置23。由此，如图8 (b)所示那样，在第2画面区域52中以线图方式显示基于设计图面数据的图面图像Gd。另外，作为表示图面图像Gd的线型，实际上利用实线，但为了说明，这里，作为表示图面图像Gd的线型而利用了单点划线。<图面图像的显示内容的说明>在第4画面区域54上显示的图面图像GD，主要通过基准齿形线65、基准螺栓线66、螺栓点67、基准点68、基准齿顶线69、齿顶点70、齿顶连接线71描绘。基准齿形线65表示相互相邻的两个齿部6a的外形。基准螺栓线66表示被配置为与相互相邻的两个齿部6a对应的两个螺栓10的六角形状的头部的外形。螺栓点67表示基准螺栓线66的六角形的各个顶点，用直径比基准螺栓线66的线宽稍大的点来表示。基准点68表示螺栓10的中心点，在基准螺栓线66的六角形的中心位置上用与螺栓点67相同直径的点来表不。基准齿顶线69是连接链 轮6的齿部6a的基准圆的中心、即链轮6的选择中心与齿部6a的前端部(齿顶部)的中心点的线。齿顶点70表示齿顶部的中心点，用与螺栓点67相同直径的点来表示。齿顶连接线71是连接相互相邻的两个齿顶点70的线。用户若通过鼠标24的操作来拖拽这些点67、68、70，则能够在第4画面区域54上移动显示的线。<图像叠加显示步骤步骤S7的处理内容的说明>通过鼠标24的操作，从第2画面区域52所显示的实物图像Gkci中指定区域Z (参照图9 (a))而复制的主要部分实物图像Gki被粘贴到第4画面区域54。这时，图像处理部44从数据保持部42所保持的实物图像数据中提取与主要部分实物图像Gki对应的主要部分实物图像数据，并将其发送到数据保持部42。数据保持部42以可进行加工等处理的状态来保持从图像处理部44发送的主要部分实物图像数据。显示信号生成部43生成用于将基于数据保持部42所保持的主要部分实物图像数据的主要部分实物图像Gki如图9 (a)所示那样显示到第4画面区域54的显示信号，并将其发送到显示装置23。由此，如图9 (a)所示那样，在第4画面区域54中显示基于主要部分实物图像数据的主要部分实物图像Gki与图面图像Gd重叠的合成图像。另外，在该合成图像中，主要部分实物图像Gki与图面图像Gd的位置关系尚未对应。此外，该合成图像中的主要部分实物图像Gki与图面图像Gd在不同的画层，能够分别进行图像处理。<主要部分实物图像Gki的显示内容的说明>这里，作为主要部分实物图像Gki，需要突出显示包含链轮6的相互相邻的齿部6a和与这些齿部6a对应的两个固定用的螺栓10的头部的区域。因此，在步骤S7的处理时，需要通过鼠标24的操作来指定包含第2画面区域52所显示的实物图像Gkci中的链轮6的相互相邻的齿部6a和与这些齿部6a对应的两个固定用的螺栓10的头部的区域Z(参照图9 (a))而复制。<基准点68的校准(Aligning)步骤(I):步骤S8的处理内容的说明>
通过鼠标24的操作，在第4画面区域54上，将图面图像Gd的两个基准点68分别移动到主要部分实物图像Gki的相邻的两个螺栓10的头部的中心点附近。具体地说，在第4画面区域54上显示与鼠标24的操作联动的鼠标指针，利用该鼠标指针将基准点68拖拽到主要部分实物图像Gki的螺栓10的头部上。那么，图像处理部44对数据保持部42保持的与基准点68、基准螺栓线66以及螺栓点67有关的设计图面数据进行加工，使得基准螺栓线66以及螺栓点67与基准点68 —起分别与鼠标24的操作联动地移动。加工前(即，基准点68移动前)的与基准点68、基准螺栓线66以及螺栓点67有关的设计图面数据不作为图像显示，而是另行保持在数据保持部42中。显示信号生成部43生成将基于由图像处理部44实施加工的设计图面数据的图面图像Gd显示到第4画面区域54的显示信号，并将其发送到显示装置23。由此，如图9 (b)所示，图面图像Gd中的两个基准点68分别被移动到主要部分实物图像Gki中的相邻的两个螺栓10的头部的中心点附近。与此同时，图面图像Gd的两个基准螺栓线66分别被移动到主要部分实物图像Gki中的相邻的两个螺栓10的头部附近，追随各个基准螺栓线66，螺栓 点67也移动。这里，通过鼠标24的操作移动的只是基准点68和基准螺栓线66和螺栓点67，基准齿形线65、基准齿顶线69、齿顶点70以及齿顶连接线71都不移动。<图像处理步骤(I):步骤S9的处理内容的说明>在基准点68的校准步骤(I)中两个基准点68的移动完成之后，若按下拟合按钮61，则图像处理部44基于移动前/后的各自两个基准点68在第4画面区域54上的位置偏移，运算图面图像Gd中显示的链轮6的位置/大小与主要部分实物图像Gki中显示的链轮6的位置/大小的偏移量。然后，基于该偏移的量，运算将主要部分实物图像Gki中显示的链轮6的位置和大小变换为图面图像Gd中显示的链轮6的位置和大小的变换系数。然后，图像处理部44基于算出的变换系数，对数据保持部42所保持的主要部分实物图像数据进行加工，从而作为新的主要部分实物图像数据来更新。显示信号生成部43生成用于将基于更新后的主要部分实物图像数据的新的主要部分实物图像Gki显示到第4画面区域54的显示信号，并将其发送到显示装置23。同时，基于将与基准点68、基准螺栓线66和螺栓点67有关的数据置换为加工前的数据的设计图面数据，显示图面图像Gd。由此，如图10 (a)所示，基于更新后的主要部分实物图像数据的新的主要部分实物图像Gki与图面图像Gd的新的合成图像显示在第4画面区域54。<基准螺栓线66的图形操作的说明>另外，基准螺栓线66作为连接6个螺栓点67的线来显示。这里，如果通过鼠标24的操作，沿着螺栓直径方向将螺栓点67拖拽到朝向基准点68的方向或者从基准点68远离的方向，则图像处理部44对数据保持部42所保持的设计图面数据进行加工，使得基准螺栓线66的大小与鼠标24的操作联动地变化。显示信号生成部43基于由图像处理部44实施加工的设计图面数据，生成用于将图面图像Gd显示到第4画面区域54的显示信号，并将其发送到显示装置23。由此，能够与鼠标24的操作联动地改变在第4画面区域54上显示的基准螺栓线66的大小，因此能够容易进行基准螺栓线66的放大/缩小操作。此外，若通过鼠标24的操作以螺栓周向拖拽螺栓点67，则图像处理部44对数据保持部42所保持的设计图面数据进行加工，使得基准螺栓线66以基准点68为中心进行旋转。显示信号生成部43基于由图像处理部44实施加工的设计图面数据，生成将图面图像Gd显示到第4画面区域54的显示信号，并将其发送到显示装置23。由此，能够与鼠标24的操作联动地，使第4画面区域54上显示的基准螺栓线66以基准点68为中心进行旋转，因此能够容易进行基准螺栓线66的旋转操作。<基准点68的校准 步骤(2):步骤S 10的处理内容的说明>在第4画面区域54中，为了使主要部分实物图像Gki中的两个螺栓10的中心点和图面图像Gd的两个基准点68更加准确地一致，通过鼠标24的操作，将两个基准点68更加准确地移动到主要部分实物图像Gki中的两个螺栓10的中心点。这时，用户重复上述的基准螺栓线66的放大/缩小操作和旋转操作(参照图10
(a))，如图10 (b)所示那样，使两个基准螺栓线66与主要部分实物图像Gki中的两个螺栓10的头部的外形线完全一致。由此，能够使图面图像Gd中的两个基准点68与主要部分实物图像Gki中的相邻的两个螺栓10的头部的中心点精确地一致。另外，这时，在合成图像的主要部分实物图像Gki和图面图像Gd中，链轮6的大小和旋转中心一致，但旋转角不一致。从而，图面图像Gd中的基准齿形线65与主要部分实物图像Gki中的链轮6的齿部6a的外形线不对应。<图像处理步骤(2):步骤Sll的处理内容的说明>在基准点68的校准步骤(2)中主要部分实物图像Gki中的两个螺栓10的中心点与图面图像Gd的两个基准点68准确地一致之后，若按下拟合按钮61，则图像处理部44对数据保持部42所保持的主要部分实物图像数据进行加工，使得主要部分实物图像Gki和图面图像Gd成为相等的尺度，从而作为新的主要部分实物图像数据来更新。显示信号生成部43基于更新后的主要部分实物图像数据，生成用于将新的主要部分实物图像Gki显示到第4画面区域54的显示信号，并将其发送到显示装置23。由此，如图10 (b)所示，主要部分实物图像Gki和图面图像Gd以相等的尺度合成的新的合成图像显示在第4画面区域54。另外，在本实施方式中，链轮6的齿部6a和螺栓10相对于基准圆中心点旋转对称的相位不同(齿部为24次对称，螺栓为18次对称)。因此，出现图10 (a)以及图10 (b)所示的画面，但在相位一致的(例如，齿部和螺栓都是24次对称)情况下，能够在该阶段将图面图像Gd和主要部分实物图像Gki大致对应。该情况下，画面显示从图9 (b)直接转移到图11 (a)。即，如果图面图像Gd和主要部分实物图像Gki在以两个相邻的螺栓10的位置(基准点)作为基准部而一致的状态下在同一画面上合成显示，则能够以两者的位置/大小对应的状态进行显示。<齿顶部的校准步骤步骤12的处理内容的说明>通过鼠标24的操作，沿链路6的周向拖拽齿顶点70，则图像处理部44对数据保持部42保持的有关基准齿形线65的设计图面数据进行加工，使得基准齿形线65以链轮6的旋转中心作为基准进行旋转(参照图11 (a))。显示信号生成部43基于由图像处理部44实施加工的设计图面数据，生成将图面图像Gd显示到第4画面区域54的显示信号，并将其发送到显示装置23。由此，能够使第4画面区域54上显示的基准齿形线65与鼠标24的操作联动地以链轮6的旋转中心为基准进行旋转，因此能够容易进行基准齿形线65的旋转操作。通过该基准齿形线65的旋转操作，使基准齿形线65与主要部分实物图像Gki中的链轮6的齿部6a拟合，使主要部分实物图像Gki中的链轮6的旋转角与基准齿形线65的旋转角一致。这里，在相邻的齿顶点70之间通过虚拟线来显示齿顶连接线71。若将这些齿顶点70沿着基准齿顶线69拖拽到主要部分实物图像Gki的齿顶部中心点(B卩，直径方向上的拖拽)，一边视觉识别齿顶连接线71—边调整旋转角，则能够使主要部分实物图像Gki中的链轮6的旋转角与基准齿形线65的旋转角更加准确地一致。 另外，在齿顶点70的周向拖拽中，仅修正主要部分实物图像Gki中的链轮6的旋转角，不修正大小。在齿顶点70的直径方向上的拖拽中，仅变更画面上的齿顶连接线71的位置，不影响其他数据。<图像处理步骤(3):步骤S13的处理内容的说明>在齿顶部的校准步骤中使主要部分实物图像Gki中的链轮6的旋转角与基准齿形线65的旋转角准确地一致之后，若按下拟合按钮61，则图像处理部44对数据保持部42所保持的主要部分实物图像数据进行加工，使得主要部分实物图像Gki中的链轮6和图面图像Gd中的基准齿形线65成为互相相等的旋转角，从而作为新的主要部分实物图像数据来更新。显示信号生成部43基于更新后的主要部分实物图像数据，生成将新的主要部分实物图像Gki显示到第4画面区域54的显示信号，并将其发送到显示装置23。由此，如图
11(b)所示那样，主要部分实物图像Gki中的链轮6和图面图像Gd中的基准齿形线65以互相相等的旋转角合成的新的合成图像显示在第4画面区域54。〈用于更加提高测量精度的方法的说明>另外，在本实施方式中，如果步骤S13的处理结束，则此后转移到下一步骤S14，但如果进一步返回到步骤S8并重复进行步骤Sf步骤S13，则能够更加提高测量的精度。〈磨损量测定画面显示步骤步骤S14的处理内容的说明>若通过鼠标24的操作点击磨损量测定模式按钮57，则显示信号生成部43生成用于将图12 (a)所示的磨损量测定画面75显示到显示装置23的显示信号，并将其发送到显示装置23。由此，图12 (a)所示的磨损量测定画面75显示在显示装置23。<磨损量测定画面中的各个画面区域的显示内容的说明>这里，图12 (a)所示的磨损量测定画面75是磨损量测定模式中的图像编辑用的画面，具有第6画面区域76、第7画面区域77、第8画面区域78。在第6画面区域76中显示测定结果保存按钮79、还原按钮80、重做按钮81等。在第7画面区域77中显示步骤S13的处理(图像处理步骤(3))的结果、第4画面区域54所显示的合成图像的主要部分。在第8画面区域78中显示用于表示磨损量的测定结果的图表78。<位置设定点83、曲率设定点84的显示步骤步骤S15的处理内容的说明>这里，在基准齿形线65上交替地显示多个位置设定点83和曲率设定点84。各个点83、84的位置能够通过用户对鼠标24的操作而移动到任意的位置。<位置设定点83的校准步骤步骤S16的处理内容的说明>若通过鼠标24的操作而拖拽位置设定点83，则图像处理部44对数据保持部42所保持的设计图面数据进行加工，使得在相邻的两个曲率设定点84之间不变更曲率，仅修正位置。显示信号生成部43基于由图像处理部44实施加工的设计图面数据，生成将图面图像Gd显示到第7画面区域77的显示信号，并将其发送到显示装置23。由此，在相邻的两个曲率设定点84之间不变更曲率而仅修正位置设定点83的位置后显示。<曲率设定点的校准步骤步骤S17的处理内容的说明>若通过鼠标24的操作点击曲率设定点84，则图像处理部44对数据保持部42所保持的设计图面数据进行加工，以便与该拖拽后的位置对应地修正相邻的两个位置设定点83之间的基准齿形线65的曲率。显示信号生成部43基于由图像处理部44实施加工的设计图面数据，生成将图面 图像Gd显示到第7画面区域77的显示信号，并将其发送到显示装置23。由此，相邻的两个位置设定点83之间的基准齿形线65的曲率被修正后显示。<修正齿形线的描绘步骤步骤S18的处理内容的说明>若各个位置设定点83通过鼠标24的操作而移动到主要部分实物图像Gki的齿形线上，接着各个曲率设定点84移动到主要部分实物图像Gki的齿形线上，则如图12 (b)所示那样，能够使第7画面区域77上显示的基准齿形线65与主要部分实物图像Gki的齿形线一致。这里，将一致化后的齿形线设为修正齿形线85。与该修正齿形线85有关的数据被保持在数据保持部42中。<磨损量运算步骤步骤S19的处理内容的说明>磨损量运算部45基于从基准齿形线65到对应的修正齿形线85为止的移动量，换言之，基于修正齿形线85与基准齿形线65的间隔的大小，运算链轮6的齿部6a的磨损量。然后，与算出的磨损量有关的数据被保持在数据保持部42中。<磨损量显示步骤步骤S120的处理内容的说明>显示信号生成部43基于数据保持部42所保持的有关磨损量的数据，生成用于将图表82显示到第8画面区域78的显示信号，并将其发送到显示装置23。由此，在第8画面区域78上显示图表82，该图表82的纵轴是链轮6的齿部6a的磨损量，横轴表示将基准齿形线65直线状地展开的位置。另外，在图表82中，以具体的数值来示出链轮6的齿部6a的哪个部位磨损了多少，并且显示用于表示期望更换链轮6的磨损限位量的磨损限位线86。<本实施方式的磨损量测定装置20的作用效果的说明>根据本实施方式的磨损量测定装置20，能够通过图12 (b)的图表82在整个形状域上准确地求出如链轮6的齿部6a那样的复杂的曲线形状的哪个部位磨损了多少。从而，能够容易确认链轮6的齿部6a的磨损量是否超出了规定的磨损限位。其结果，具有以下效果(1)能够抑制因配件的不必要的更换而导致的支出，(2)能够防止因忽视更换时期而导致行驶故障。〈用语的对应说明〉链轮6对应于本发明的“磨损量测定对象物”。此外，在图像中，链轮6的齿顶的外形线对应于本发明的“磨损量测定对象物”。螺栓10的中心点对应于本发明的“测定上的定位的基准”。螺栓10对应于本发明的“基准部”。在本实施方式中，将相邻的两处的螺栓设为基准部，但也可以是相邻的3处以上的螺栓。总之，在本实施方式中，作为链轮6的测定上的定位基准，利用相互相邻的两个螺栓10的中心点。该两个中心点分别对应于本发明的“基准点”。并且，作为与这些基准对应的基准部，利用相互相邻的两个螺栓10。另外，在本实施方式中，还利用链轮6的旋转角作为测定上的定位基准，利用链轮6的齿部6a的齿顶部作为基准部。包含显示装置23以及显示信号生成部43的结构对应于本发明的“图像显示部 件”。图像处理部44对应于本发明的“图像处理部件”。磨损量运算部45对应于本发明的“磨损量运算部件”。基准齿形线65对应于本发明的“图面外形线”。修正齿形线85对应于本发明的“测定用外形线”。按照图6的流程图所示的算法生成的磨损量测定程序对应于本发明的“程序”。DVD-R0M28对应于本发明的“存储介质”。以上，基于一实施方式说明了本发明的磨损量测定装置、磨损量测定方法、程序以及记录介质，但本发明不限于上述实施方式中记载的结构，在不脱离其宗旨的范围内能够适当变更其结构。<磨损量测定对象物的其他例子的说明>在上述实施方式中，示出了作为磨损量测定对象物而利用链轮6，并测定该链轮6的齿部6a的磨损量的例子，但本发明不限于此。例如，作为磨损量测定对象物，也可以利用图2 (b)所示的连杆组件11。这时，测定连杆组件11的踏面Ila的磨损量即可。由此，与上述的实施方式的链轮6同样地，能够在将连杆组件11搭载到作业车辆的状态下从外部进行拍摄，因此能够容易获得实物图像数据。这时，作为测定上的定位基准，是在侧视(看起来像图2 (b)那样的角度)中相互相邻的一对履带销12的中心点，用于决定该基准的基准部是一对履带销12。在该基准中，能够测定踏面Ila的磨损量的绝对值。或者，作为测定上的定位的基准/基准部，也可以利用踏面Ila的前端/后端。这时，所测定的是踏面Ila上的相对的磨损量的差异，但决定链节的配件寿命的是踏面Ila上的磨损不均匀，因此能够基于踏面Ila中的相对的磨损量来判断更换时期。在包括以椭圆状缠绕的履带7的履带式行驶装置I中，根据使用状况，以侧视具有3个谷的线来示出连杆组件11的踏面11a，当中央的谷的深度超过了规定值的情况下，判定为更换时期即可。工业上的可利用性本发明的磨损量测定装置、磨损量测定方法、磨损量测定程序以及记录介质能够很好地用在测定形状复杂且磨损的进行程度根据部位而不同那样的耗材的磨损量的用途上。标号说明6链轮(磨损量测定对象物)9链轮轮毂
10螺栓(基准部)11连杆组件(磨损量测定对象物)12履带销(基准部)20磨损量测定装置23显示装置(图像显示部件)28 DVD-ROM (记录介质)43显示信号生成部(图像显示部件)44图像处理部(图像处理部件)45磨损量运算部(磨损 量运算部件)65基准齿形线(图面外形线)85修正齿形线(测定用外形线)
权利要求
1.一种磨损量测定装置，包括 图像显示部件，基于包含磨损量测定对象物和成为该磨损量测定对象物的测定上的定位的基准的基准部的实物图像数据而显示实物图像，并且基于包含所述磨损量测定对象物和其基准部的设计图面数据而显示图面图像； 图像处理部件，在使所述实物图像中的所述基准部和所述图面图像中的所述基准部一致时，实施以对应的位置关系且相等的尺度来重叠所述实物图像和所述图面图像的图像处理；以及 磨损量运算部件，基于所述实物图像中沿着磨损量测定对象物的外形描绘的测定用外形线和所述图面图像中的图面外形线的间隔的大小，运算磨损量。
2.如权利要求I所述的磨损量测定装置，其中， 所述磨损量测定对象物是在外周部具有多个齿部的链轮， 所述基准部是将所述链轮连接到其安装对象的链轮轮毂的至少两个螺栓。
3.如权利要求I所述的磨损量测定装置，其中， 所述磨损量测定对象物是在外周部具有多个齿部的链轮， 所述基准部是将所述链轮连接到其安装对象的链轮轮毂的至少两个螺栓和所述链轮的齿顶部。
4.一种磨损量测定方法，包括 图像显示步骤，基于包含磨损量测定对象物和成为该磨损量测定对象物的测定上的定位的基准的基准部的实物图像数据而显示实物图像，并且基于包含所述磨损量测定对象物和其基准部的设计图面数据而显示图面图像； 图像处理步骤，在使所述实物图像中的所述基准部和所述图面图像中的所述基准部一致时，实施以对应的位置关系且相等的尺度来重叠所述实物图像和所述图面图像的图像处理；以及 磨损量运算步骤，基于所述实物图像中沿着磨损量测定对象物的外形描绘的测定用外形线和所述图面图像中的图面外形线的间隔的大小，运算磨损量。
5.如权利要求4所述的磨损量测定方法，其中， 所述基准部是在磨损量测定对象物的使用状态下能够视觉识别的分离的多个基准点。
6.如权利要求5所述的磨损量测定方法，其中， 所述图像处理步骤包括 显示使设计图像的多个基准点分别与所述实物图像的所述多个基准点一致的图像的步骤； 基于在所述步骤中显示的设计图像的多个基准点与在所述图像显示步骤中显示的设计图像的多个基准点的偏移，将在所述图像显示步骤中显示的所述实物图像变换为与在所述图像显示步骤中显示的所述图面图像对应的位置关系且相等的尺度的变换的步骤；以及 将所述变换后的实物图像重叠到所述图面图像进行显示的步骤。
7.一种磨损量测定程序，使计算机执行包括以下步骤的磨损量测定方法 图像显示步骤，基于包含磨损量测定对象物和由成为该磨损量测定对象物的测定上的定位的基准的多个基准点组成的基准部的实物图像数据而显示实物图像，并且基于包含所述磨损量测定对象物和由其多个基准点组成的基准部的设计图面数据而显示图面图像；图像处理步骤，在使所述实物图像中的所述基准部和所述图面图像中的所述基准部一致时，实施以对应的位置关系且相等的尺度来重叠所述实物图像和所述图面图像的图像处理；以及 磨损量运算步骤，基于所述实物图像中沿着磨损量测定对象物的外形描绘的测定用外形线和所述图面图像中的图面外形线的间隔的大小，运算磨损量。
8.如权利要求7所述的磨损量测定程序，其中， 所述图像处理步骤包括 显示使设计图像的多个基准点分别与所述实物图像的所述多个基准点一致的图像的步骤； 基于在所述显示一致的图像的步骤中显示的设计图像的多个基准点与在所述图像显示步骤中显示的设计图像的多个基准点的偏移，将在所述图像显示步骤中显示的所述实物图像变换为与在所述图像显示步骤中显示的所述图面图像对应的位置关系且相等的尺度的步骤；以及 将所述变换后的实物图像重叠到所述图面图像进行显示的步骤。
9.一种计算机可读取的记录介质，记录了磨损量测定程序，该磨损量测定程序使计算机执行包括以下步骤的磨损量测定方法 基于包含磨损量测定对象物和由成为该磨损量测定对象物的测定上的定位的基准的多个基准点组成的基准部的实物图像数据而显示实物图像，并且基于包含所述磨损量测定对象物和由其多个基准点组成的基准部的设计图面数据而显示图面图像的步骤； 在使所述实物图像中的所述基准部和所述图面图像中的所述基准部一致时，实施以对应的位置关系且相等的尺度来重叠所述实物图像和所述图面图像的图像处理的步骤；以及 基于所述实物图像中沿着磨损量测定对象物的外形描绘的测定用外形线和所述图面图像中的图面外形线的间隔的大小，运算磨损量的步骤。
全文摘要
本磨损量测定装置包括显示装置(23)，基于来自显示信号生成部(43)的显示信号，分别显示链轮(6)和两个螺栓(10)的主要部分实物图像(GR1)以及图面图像(GD)；图像处理部(44)，在使主要部分实物图像(GR1)中的两个螺栓(10)的中心点与图面图像(GD)中的两个基准点(68)一致时，实施以对应的位置关系且相等的尺度来重叠两个图像的图像处理；以及磨损量运算部(45)，在主要部分实物图像(GR1)中沿着链轮(6)的齿部(6a)的外形描绘修正齿形线(85)时，基于该修正齿形线(85)和图面图像(GD)的基准齿形线(65)的间隔的大小，运算磨损量。
文档编号G01B11/02GK102639958SQ201180004779
公开日2012年8月15日 申请日期2011年1月19日 优先权日2010年2月10日
发明者丸本茂人, 久松健一, 伊藤大二郎, 椿朋征, 若井秀之, 须崎幸弘 申请人:株式会社小松制作所