(57)【要約】【課題】従来、熟練者のみが正常時と異常時との違いを捉えることができた射出音を、その違いを数値的に捉え、溶湯の充填状態の良否を判定可能とする。【解決手段】ダイカストマシン１の溶湯充填状態良否判定装置５０は、溶湯が一対の金型１０２のキャビティＣａに充填されたときに発生する射出音の音圧を検出可能なマイクロフォン４７と、マイクロフォン４７の検出した射出音の音圧と、所定の設定音圧とを比較して溶湯の充填状態の良否を判定する制御装置５とを備えている。【選択図】図１
2008114286.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶湯が金型のキャビティに充填されたときに発生する射出音の音圧を検出可能な検出器と、
前記検出器の検出した前記射出音の音圧と、所定の設定音圧とを比較して溶湯の充填状態の良否を判定する良否判定部と、
を備えたダイカストマシンの溶湯充填状態良否判定装置。
【請求項２】
前記検出器の検出した音圧が所定の射出音発生判定閾値を超えたか否か判定する射出音発生判定部を備え、
前記良否判定部は、前記射出音発生判定部により、前記検出器の検出した音圧が前記射出音発生判定閾値を超えたと判定されてから所定の設定時間の間に前記検出器の検出した音圧を前記射出音の音圧とし、その音圧と前記設定音圧とを比較して溶湯の充填状態の良否を判定する
請求項１に記載のダイカストマシンの溶湯充填状態良否判定装置。
【請求項３】
前記所定の設定時間は、０．０１秒である
請求項２に記載のダイカストマシンの溶湯充填状態良否判定装置。
【請求項４】
前記良否判定部は、前記検出器の検出した前記射出音の音圧が前記設定音圧を超えた回数が所定の設定回数を超えたときに溶湯の充填状態に異常が生じたと判定する
請求項１〜３のいずれか１項に記載のダイカストマシンの溶湯充填状態良否判定装置。
【請求項５】
前記設定音圧として、所定の許容範囲の上限値と下限値とが設定され、
前記良否判定部は、前記検出器の検出した前記射出音の音圧のピーク値の平均が前記許容範囲内にないときに溶湯の充填状態に異常が生じたと判定する
請求項１〜３のいずれか１項に記載のダイカストマシンの溶湯充填状態良否判定装置。
【請求項６】
前記検出器の検出した前記射出音の音圧の時間変化に基づいて前記射出音の可聴域の所定の周波数における音圧を算出する周波数解析部を備え、
前記良否判定部は、前記周波数解析部の算出した前記所定の周波数における音圧と前記設定音圧とを比較して溶湯の充填状態の良否を判定する
請求項１〜３のいずれか１項に記載のダイカストマシンの溶湯充填状態良否判定装置。
【請求項７】
前記周波数解析部は、前記射出音の可聴域の複数の周波数毎の音圧を算出し、算出した前記複数の周波数毎の音圧のうち所定の周波数範囲の音圧を平均して前記所定の周波数範囲における音圧の平均値を算出し、
前記良否判定部は、前記周波数解析部の算出した前記平均値と前記設定音圧とを比較して溶湯の充填状態の良否を判定する
請求項６に記載のダイカストマシンの溶湯充填状態良否判定装置。
【請求項８】
前記周波数解析部は、前記射出音の可聴域の複数の周波数毎の音圧を算出し、
前記良否判定部は、前記複数の周波数毎に、前記周波数解析部の算出した音圧と前記設定音圧とを比較して周波数毎の異常の有無を判定し、異常と判定された周波数の数が所定の設定数を超えたときに溶湯の充填状態に異常が生じたと判定する
請求項６に記載のダイカストマシンの溶湯充填状態良否判定装置。
【請求項９】
前記良否判定部は、周波数が２０〜５０００Ｈｚの範囲において、前記周波数解析部の算出した音圧と前記設定音圧とを比較して、前記周波数解析部の算出した音圧が前記設定音圧を越えたときに異常が生じたと判定する
請求項６〜８に記載のダイカストマシンの溶湯充填状態良否判定装置。
【請求項１０】
前記設定音圧として、所定の許容範囲の上限値と下限値とが設定され、
前記良否判定部は、前記周波数解析部の算出した前記所定の周波数における音圧が前記許容範囲内にないときに溶湯の充填状態に異常が生じたと判定する
請求項６に記載のダイカストマシンの溶湯充填状態良否判定装置。
【請求項１１】
前記良否判定部により異常が生じたと判定されたことを報知する報知部を備えた
請求項１〜１０のいずれか１項に記載のダイカストマシンの溶湯充填状態良否判定装置。
【請求項１２】
溶湯が金型のキャビティに充填されたときに発生する射出音の音圧を検出器により検出し、その検出した音圧と所定の設定音圧とを比較して溶湯の充填状態の良否を判定するダイカストマシンの溶湯充填状態良否判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイカストマシンの溶湯充填状態良否判定装置及び溶湯充填状態良否判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイカストマシンによる鋳造においては、熟練者が、金型のキャビティに溶湯を充填したときに発生する射出音を聞いて、充填が正常に行われたかの判断をしている。
【０００３】
射出成形機による熱可塑性樹脂の成形においては、多種多様の射出成形機にも容易に適用できる汎用性のある監視方法として、マイクロフォンと加速センサにより作動音と振動を検出し、その検出値を基に成形状態を監視する方法が特許文献１に開示されている。特許文献１では、金型周りに関しては、マイクロフォンで金型から発生する作動音を集音し、その音圧レベルをモニターして、インサート成形物の異常な挿入を監視する方法が開示され（特許文献１の段落００１６）、離型時の成形品の割れなどの異常の発生を監視できることが示唆されている（特許文献１の段落００２０）。
【特許文献１】特開平０５−５０４８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、インサート成形物の異常挿入の場合は、異常に大きい音圧レベルの異音が検出されるので、異常発生を監視できるとしている。特許文献１では、離型時の成形品の割れの場合は、異常の発生を監視できることを示唆するのみで、具体的な検出方法は記載されていないが、インサート成形物の異常挿入と同様の検出方法と推定される。
【０００５】
すなわち、特許文献１では、正常時には無く、異常時にのみ発生する音であって、当業者が聞いたら誰でも異常と分かる異常音が検出されたときに異常が発生したと判定している。
【０００６】
一方、ダイカストマシンでの鋳造における射出音は、正常時、及び、異常時のいずれの場合でも発生し、熟練者のみが、その微妙な音の違いにより、溶湯の充填状態の正常又は異常の判定を行うことができ、まだ経験の浅いオペレータが作業をしているなかでその判断をすることは難しい。
【０００７】
本発明の目的は、ダイカストマシンでの鋳造において、従来、熟練者のみが正常時と異常時との違いを捉えることができた射出音を、その違いを数値的に捉え、溶湯の充填状態の良否を判定可能な溶湯充填状態良否判定装置及び溶湯充填状態良否判定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の溶湯充填状態良否判定装置は、溶湯が金型のキャビティに充填されたときに発生する射出音の音圧を検出可能な検出器と、前記検出器の検出した前記射出音の音圧と、所定の設定音圧とを比較して溶湯の充填状態の良否を判定する良否判定部と、を備える。
【０００９】
好適には、前記検出器の検出した音圧が所定の射出音発生判定閾値を超えたか否か判定する射出音発生判定部を備え、前記良否判定部は、前記射出音発生判定部により、前記検出器の検出した音圧が前記射出音発生判定閾値を超えたと判定されてから所定の設定時間の間に前記検出器の検出した音圧を前記射出音の音圧とし、その音圧と前記設定音圧とを比較して溶湯の充填状態の良否を判定する。
【００１０】
好適には、前記所定の設定時間は、０．０１秒である。
【００１１】
好適には、前記良否判定部は、前記検出器の検出した前記射出音の音圧が前記設定音圧を超えた回数が所定の設定回数を超えたときに溶湯の充填状態に異常が生じたと判定する。
【００１２】
好適には、前記設定音圧として、所定の許容範囲の上限値と下限値とが設定され、前記良否判定部は、前記検出器の検出した前記射出音の音圧のピーク値の平均が前記許容範囲内にないときに溶湯の充填状態に異常が生じたと判定する。
【００１３】
好適には、前記検出器の検出した前記射出音の音圧の時間変化に基づいて前記射出音の可聴域の所定の周波数における音圧を算出する周波数解析部を備え、前記良否判定部は、前記周波数解析部の算出した前記所定の周波数における音圧と前記設定音圧とを比較して溶湯の充填状態の良否を判定する。
【００１４】
好適には、前記周波数解析部は、前記射出音の可聴域の複数の周波数毎の音圧を算出し、算出した前記複数の周波数毎の音圧のうち所定の周波数範囲の音圧を平均して前記所定の周波数範囲における音圧の平均値を算出し、前記良否判定部は、前記周波数解析部の算出した前記平均値と前記設定音圧とを比較して溶湯の充填状態の良否を判定する。
【００１５】
好適には、前記周波数解析部は、前記射出音の可聴域の複数の周波数毎の音圧を算出し、前記良否判定部は、前記複数の周波数毎に、前記周波数解析部の算出した音圧と前記設定音圧とを比較して周波数毎の異常の有無を判定し、異常と判定された周波数の数が所定の設定数を超えたときに溶湯の充填状態に異常が生じたと判定する。
【００１６】
好適には、前記良否判定部は、周波数が２０〜５０００Ｈｚの範囲において、前記周波数解析部の算出した音圧と前記設定音圧とを比較して、前記周波数解析部の算出した音圧が前記設定音圧を越えたときに異常が生じたと判定する。
【００１７】
好適には、前記設定音圧として、所定の許容範囲の上限値と下限値とが設定され、前記良否判定部は、前記周波数解析部の算出した前記所定の周波数における音圧が前記許容範囲内にないときに溶湯の充填状態に異常が生じたと判定する。
【００１８】
好適には、前記良否判定部により異常が生じたと判定されたことを報知する報知部を備える。
【００１９】
本発明のダイカストマシンの溶湯充填状態良否判定方法は、溶湯が金型のキャビティに充填されたときに発生する射出音の音圧を検出器により検出し、その検出した音圧と所定の設定音圧とを比較して溶湯の充填状態の良否を判定する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ダイカストマシンでの鋳造において、従来、熟練者のみが正常時と異常時との違いを捉えることができた射出音を、その違いを数値的に捉え、溶湯の充填状態の良否を判定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る溶湯充填状態良否判定装置としての判定装置５０を備えたダイカストマシン１の構成を示す図である。ただし、図１では、ダイカストマシン１のうち判定装置５０との関連性が高い要部のみを示している。
【００２２】
ダイカストマシン１は、例えば、横型横射出方式のダイカストマシンにより構成されている。ダイカストマシン１は、例えば、固定金型１００Ａ及び移動金型１００Ｂからなる一対の金型１０２を保持する不図示の型締装置と、一対の金型１０２により形成されるキャビティＣａに溶湯を射出し充填する射出装置３と、キャビティＣａにおいて成形されたダイカスト製品を固定金型１００Ａ又は移動金型１００Ｂから押し出す不図示の押し出し装置と、これらの各装置の動作を制御する制御装置５とを備えている。
【００２３】
一対の金型１０２には、キャビティＣａのガス抜きをするためのチルベント１０４が設けられている。チルベント１０４は、例えば、固定金型１００Ａの分割面に設けられた固定側ブロック１０４ａと、移動金型１００Ｂの分割面に設けられた移動側ブロック１０４ｂとを有している。固定側ブロック１０４ａ及び移動側ブロック１０４ｂは、固定金型１００Ａ及び移動金型１００Ｂが型閉及び型締されたときに互いに歯合する鋸状歯をそれぞれ有している。キャビティＣａは、鋸状歯間の隙間を介して一対の金型１０２外部へ連通しており、鋸状歯間の隙間からガス抜きがなされる。
【００２４】
型締装置は、特に図示しないが、固定金型１００Ａを保持する固定ダイプレートと、移動金型１００Ｂを保持する移動ダイプレートと、移動ダイプレートを固定ダイプレートに対して型開方向及び型閉方向に移動させる駆動機構とを有している。型締装置は、金型１０２の型閉め、型開き、型締めを行う。
【００２５】
射出装置３は、キャビティＣａに連通する射出スリーブ１１と、射出スリーブ１１内の溶湯をキャビティＣａに向けて押し出す射出プランジャ１３と、射出プランジャ１３を駆動する射出シリンダ１７と、射出シリンダ１７の圧油の供給又は排出を制御する油圧回路２５とを備えている。
【００２６】
射出スリーブ１１は、例えば概ね円筒状に形成され、固定金型１００Ａに固定されている。射出スリーブ１１には、射出スリーブ１１内に溶湯を供給するための給湯口１１ａが開口している。給湯口１１ａには、例えば不図示のラドルにより溶湯が供給される。
【００２７】
射出プランジャ１３は、射出スリーブ１１内に嵌合するプランジャチップ１３ａと、プランジャチップ１３ａが先端に固定されたプランジャロッド１３ｂとを有している。プランジャチップ１３ａが射出スリーブ１１内をキャビティＣａに向かって摺動することにより、射出スリーブ１１内の溶湯はキャビティＣａに射出され、充填される。
【００２８】
射出シリンダ１７は、例えば油圧シリンダにより構成されている。射出シリンダ１７は、シリンダ部１８と、シリンダ部１８内を摺動可能な射出用ピストン２１及び増圧用ピストン２３と、射出用ピストン２１に固定されたピストンロッド１９とを備えている。
【００２９】
シリンダ部１８は、概ね円筒状に形成されており、射出用シリンダ室１８ａと、増圧用シリンダ室１８ｂとを有している。増圧用シリンダ室１８ｂは、射出用シリンダ室１８ａよりも大径に形成されている。また、増圧用シリンダ室１８ｂは、射出用シリンダ室１８ａの奥側に隣接し、射出用シリンダ室１８ａに連通している。
【００３０】
射出用ピストン２１は、射出用シリンダ室１８ａを摺動可能に設けられている。増圧用ピストン２３は、射出用シリンダ室１８ａのうち、射出用ピストン２１よりも奥側を摺動可能な小径部２３ａと、増圧用シリンダ室１８ｂを摺動可能な大径部２３ｂと、小径部２３ａと大径部２３ｂとを固定するロッド部２３ｃとを有している。
【００３１】
射出用ピストン２１は、射出用シリンダ室１８ａを、第１シリンダ室１８ｃと、第２シリンダ室１８ｄとに区画している。大径部２３ｂは、増圧用シリンダ室１８ｂを第３シリンダ室１８ｅと第４シリンダ室１８ｆとに区画している。小径部２３ａは、一端が第２シリンダ室１８ｄに面するとともに、他端が第３シリンダ室１８ｅに面している。
【００３２】
射出用ピストン２１は、第２シリンダ室１８ｄに圧油が供給されることによりキャビティＣａ側に前進し、第１シリンダ室１８ｃに圧油が供給されることにより後退する。増圧用ピストン２３は、第４シリンダ室１８ｆに圧油が供給されることにより第２シリンダ室１８ｄを増圧し、第３シリンダ室１８ｅに圧油が供給されることにより第２シリンダ室１８ｄを減圧する。
【００３３】
ピストンロッド１９は、一端が射出用ピストン２１に固定されるとともに、他端がカップリング１５を介してプランジャロッド１３ｂに固定されている。
【００３４】
油圧回路２５は、特に図示しないが、油圧源、油圧源からの圧油を第１シリンダ室１８ｃ、第２シリンダ室１８ｄ、第３シリンダ室１８ｅ及び第４シリンダ室１８ｆのそれぞれに供給可能な複数の流路、その各流路から各シリンダ室への圧油の供給を制御する方向制御弁、各シリンダ室からの圧油の排出を制御する方向制御弁等を含んで構成されており、適宜な圧力の圧油を各シリンダ室に選択的に供給可能であるとともに各シリンダ室から圧油を選択的に排出可能である。
【００３５】
制御装置５は、例えば、コンピュータにより構成されている。すなわち、種々の演算を行うＣＰＵ２７、ＣＰＵ２７が実行するプログラム等を記憶するＲＯＭ２９、ＣＰＵ２７のワーキングメモリとしてのＲＡＭ３１、種々のプログラムやデータを記憶する外部記憶装置３３を備えている。
【００３６】
また、制御装置５は、ＣＰＵ２７からの制御信号に基づいて適宜な画像を表示するモニタ３５を備えている。モニタ３５は例えば液晶ディスプレイやＣＲＴディスプレイにより構成されている。
【００３７】
ＣＰＵ２７は、ダイカストマシン１に設けられた各種のセンサからの信号に基づいて、型締装置、射出装置３、押出し装置、モニタ３５等の各部の動作を制御するための制御信号を各部に出力する。
【００３８】
ダイカストマシン１は、例えば、各種センサとして、ピストンロッド１９の位置を検出する位置センサ４１、第１シリンダ室１８ｃの圧力を検出する第１圧力センサ４３、第２シリンダ室１８ｄの圧力を検出する第２圧力センサ４５、金型１０２及び／又は射出スリーブ１１からの音を検出するマイクロフォン４７とを備えている。
【００３９】
位置センサ４１は、例えば、磁気式のリニアセンサ等の適宜な形式の位置センサにより構成されている。位置センサ４１は、ピストンロッド１９の位置に応じた電気信号をＣＰＵ２７に出力する。なお、ピストンロッド１９と射出プランジャ１３とは互いに固定されているから、以下では、位置センサ４１の検出位置を射出プランジャ１３の位置として言及する場合がある。制御装置５は、位置センサ４１の検出した位置を微分して射出プランジャ１３の速度を算出することができる。制御装置５は、位置センサ４１の検出した位置に基づいて、射出プランジャ１３の速度制御を行う。
【００４０】
第１圧力センサ４３及び第２圧力センサ４５は、例えばダイアフラム式の圧力センサ等の適宜な形式の圧力センサにより構成されている。第１圧力センサ４３及び第２圧力センサ４５は、圧油から受ける圧力に応じた電気信号をＣＰＵ２７に出力する。制御装置５は、第１圧力センサ４３及び第２圧力センサ４５の検出した圧力に基づいて、射出用ピストン２１が圧油から受ける力を算出することができる。制御装置５は、第１圧力センサ４３及び第２圧力センサ４５の検出した圧力に基づいて、シリンダ圧力等の算出及び制御を行う。なお、シリンダ圧力は、圧油の圧力に基づいて算出される、プランジャチップ１３ａから溶湯に作用する圧力（プランジャ圧力）である。
【００４１】
マイクロフォン４７は、ダイナミックマイクロフォン、コンデンサマイクロフォン、リボン型マイクロフォン等の適宜な形式のマイクロフォンにより構成されている。マイクロフォン４７は、受けた音の音圧（瞬時音圧）に応じた電圧の電気信号を、連続的又は間欠的にＣＰＵ２７に出力する。なお、マイクロフォン４７からの電気信号の周波数に基づいて、マイクロフォン４７が受けた音の周波数が特定されるから、マイクロフォン４７は音の周波数を検出していると捉えることもできる。
【００４２】
マイクロフォン４７は、例えば、金型１０２の周囲のうち、チルベント１０４側、換言すれば、キャビティＣａの最奥部側に配置されている。また、マイクロフォン４７は、集音する方向を金型１０２に向けて配置されている。制御装置５は、マイクロフォン４７からの電気信号を所定のサンプリング周期でサンプリングし、マイクロフォン４７の検出した音圧に基づいて溶湯の充填状態の良否を判定する。マイクロフォン４７及び制御装置５は、可聴域（２０〜２００００Ｈｚ）の音を検出、処理可能である。
【００４３】
なお、判定装置５０は、制御装置５及びマイクロフォン４７を含んで構成されている。
【００４４】
以上のダイカストマシン１における動作を説明する。
【００４５】
ダイカストマシン１では、ダイカスト製品を鋳造する成形サイクルが繰り返し実行される。各成形サイクルには、離型剤等を固定金型１００Ａ及び移動金型１００Ｂに塗布する前処理工程、前処理がなされた固定金型１００Ａ及び移動金型１００Ｂを型閉めする型閉工程、型閉めされた一対の金型１０２を型締する型締工程、型締めされた金型１０２のキャビティＣａに溶湯を射出して充填する射出工程、充填された溶湯が凝固した後に金型１０２を型開きする型開工程、型開きされた固定金型１００Ａ又は移動金型１００Ｂからダイカスト製品を押し出す押出工程、固定金型１００Ａ及び移動金型１００Ｂの洗浄等を行う後処理工程等が含まれる。
【００４６】
図２は、射出工程において、制御装置５が実行する射出制御処理の手順を示すフローチャートである。
【００４７】
ステップＳ１では、制御装置５は、低速射出を開始するように油圧回路２５に制御信号を出力する。これにより、第２シリンダ室１８ｄに圧油が供給され、射出プランジャ１３の前進が開始される。ただし、スリーブ内の溶湯が空気を巻き込むことを防止するために、射出プランジャ１３の前進速度は比較的低速に制御される。
【００４８】
ステップＳ２では、制御装置５は、位置センサ４１の検出した位置に基づいて、射出プランジャ１３が所定の高速切替位置に到達したか否か判定し、到達したと判定するまで低速射出を継続する。高速切替位置に到達したと判定した場合は、プランジャ速度を高速に切り換えて高速射出を開始するように、油圧回路２５に制御信号を出力する（ステップＳ３）。すなわち、第２シリンダ室１８ｄに供給する圧油の量を増大するように油圧回路２５に制御信号を出力する。
【００４９】
ステップＳ４では、制御装置５は、昇圧開始条件が満たされたか否か判定し、昇圧開始条件が満たされたと判定するまで高速射出を継続する。昇圧開始条件は、例えば、第１圧力センサ４３及び第２圧力センサ４５の検出した圧力に基づいてサージ圧が検出されたこと、位置センサ４１の検出した位置に基づいて射出プランジャ１３が所定の位置に到達したことが検出されたことなどである。
【００５０】
制御装置５は、昇圧開始条件が満たされたと判定すると、昇圧開始を指令する（ステップＳ５）。すなわち、第４シリンダ室１８ｆに圧油が供給されるように油圧回路２５に制御信号を出力する。
【００５１】
ステップＳ６では、制御装置５は、溶湯の昇圧が開始されたか否か判定する。例えば、第１圧力センサ４３及び第２圧力センサ４５の検出した圧力に基づいて算出されるシリンダ圧力が上昇を開始したか否かを判定する。制御装置５は、昇圧が開始されたと判定したときは、昇圧時間の計測を開始する（ステップＳ７）。
【００５２】
ステップＳ８では、制御装置５は、シリンダ圧力が鋳造圧力（終圧）に到達したか否かを判定し、到達したと判定するまで待機する。制御装置５は、シリンダ圧力が鋳造圧力に到達したと判定したときは、昇圧時間の計測を終了する（ステップＳ９）。また、昇圧動作を終了し、保圧動作を行うように油圧回路２５へ制御信号を出力する（ステップＳ１０）。
【００５３】
制御装置５は、高速切替位置（ステップＳ２）、高速速度（ステップＳ３〜Ｓ４）、昇圧時間（ステップＳ７及びＳ９）、シリンダ圧力（鋳造圧力、ステップＳ８）を管理することにより、ダイカスト製品の良否判別やフィードバック制御を行う。例えば、計測した昇圧時間や高速速度と、これらの目標値とを比較し、その差が大きい場合には、異常が生じたものとして判定する。また、計測した昇圧時間や高速速度が、これらの目標値に近づくように、その計測している成形サイクル中に、若しくは、次回の成形サイクルにおいて、圧油の供給量を制御する。
【００５４】
しかし、高速切替位置、高速速度、昇圧時間、シリンダ圧力は、プランジャロッド１３ｂを介して計測されているものであり、これらが目標値に制御されたとしても、実際に所望の圧力が溶湯に伝わっているかどうかはわからない。従って、実際には金型内に異常が発生しても、制御装置５は、良品と判定してしまうおそれがある。また、金型に温度センサや圧力センサを設け、金型温度や溶湯圧力を直接的に計測、管理する場合、金型自体に細工をしなければならないことからコストが増大する。
【００５５】
そこで、ダイカストマシン１では、マイクロフォン４７の検出する音の大きさ（音圧）に基づいて、ダイカスト製品の良否を判定している。具体的には以下のとおりである。
【００５６】
なお、音圧は、音圧を表す指標（例えば瞬時音圧）によっては正負があるが、音の大きさに関るのはその指標の絶対値であることから、以下では、特に断り無く、音圧、又は、音圧の大きさの語により、その指標の絶対値を指すことがある。
【００５７】
図３及び図４は、溶湯が金型のキャビティに充填される前後における、すなわち、高速射出が開始された後（ステップＳ３の後）から昇圧が終了するまで（ステップＳ８）の間の所定の期間における、マイクロフォン４７が検出した瞬時音圧を示すグラフである。図３及び図４において、横軸は時間、縦軸は音圧である。
【００５８】
図３及び図４は、実験において実際に計測された瞬時音圧である。参考に、横軸及び縦軸に数値を記載するが、本願発明はこのような数値範囲において音圧が計測されるものに限定されるものではない。例えば、瞬時音圧の大きさは、マイクロフォン４７と金型１０２との距離等により変化する。
【００５９】
図３は、良品が鋳造されたときの計測結果を示している。また、図４は、不良品が鋳造されたときの計測結果を示している。具体的には、図４は、チルベント１０４を塞ぎ、ガス抜けを悪くし、ダイカスト製品に膨れを生じさせた場合の計測結果を示している。
【００６０】
図３では、点線Ｌ１で示す付近において、図４では、点線Ｌ１′で示す付近において、音圧が急激に大きくなっている。これは、溶湯が金型１０２のキャビティＣａに充填されたときにキャビティＣａを音源として発生する射出音が生じたことを示している。
【００６１】
なお、本願において、充填は、キャビティＣａに溶湯が充満した状態（キャビティＣａ内にガスが無い状態）を意味しない。本願の充填は、ガス抜けが悪く、キャビティＣａにガスが残っている場合に、そのガスが占める部分を除いて空いているところに溶湯が充填されることを含む。この場合であっても、図４に示されるように、射出音は生じる。
【００６２】
射出音の発生タイミングは、溶湯の給湯誤差や油圧回路２５の制御誤差等により、射出プランジャ１３の位置などに基づいて特定することは難しい。しかし、図３及び図４から理解されるように、射出音が生じたか否かは、検出された音圧が射出音発生判定閾値Ｐｔを超えたか否かにより判定可能である。
【００６３】
射出音発生判定閾値Ｐｔは、高速射出が開始された後（ステップＳ３の後）から昇圧が終了するまで（ステップＳ８）の間の所定の期間において、マイクロフォン４７により検出された音圧の変化を、良品及び不良品が鋳造された場合の少なくとも一方に基づいて分析することにより、急激に大きくなる前の音圧の振幅よりも大きく、かつ、急激に大きくなった音圧の振幅よりも小さい範囲で、適宜に設定してよい。なお、振幅は、基準となる音圧（例えば０）から正又は負の極点（音圧を表す指標として実効音圧等の正のみの値を利用する場合には正の極点）に至る大きさである。
【００６４】
図３と、図４とを比較すると、不良品が鋳造される場合には、良品が鋳造される場合に比較して、射出音発生直後において音圧が大きくなっている。従って、射出音の発生から所定の設定時間Ｔｏが経過するまでの間において、マイクロフォン４７により検出された音圧が所定の設定音圧を超えたか否かを判定することにより、充填状態の良否判定を行うことが可能である。
【００６５】
設定音圧Ｐｓは、不良品が鋳造された場合の音圧と、良品が鋳造された場合の音圧とを射出音発生後において比較し、不良品が鋳造された場合の音圧の振幅よりも小さく、かつ、良品が鋳造された場合の音圧の振幅よりも大きくなる範囲で、適宜に設定してよい。
【００６６】
設定時間Ｔｏは、不良品が鋳造された場合の音圧と、良品が鋳造された場合の音圧とを射出音発生後において比較し、不良品が鋳造された場合の音圧の振幅が良品が鋳造された場合の音圧の振幅よりも大きくなる範囲で、適宜に設定してよい。例えば、図３及び図４の計測データでは、０．０１秒程度が適切である。０．０１秒を過ぎると、不良品が鋳造された場合でも音圧は収束し始め、良品が鋳造された場合と差がほとんど無くなるからである。
【００６７】
図５は、上述のような射出音に基づく充填状態の良否判定を実現するために、制御装置５が実行する良否判定処理の手順を示すフローチャートである。この処理は、例えば、各成形サイクルにおいて、図２の射出制御と並行してリアルタイムで行われる。
【００６８】
なお、以下の処理では、音圧を表す指標として、瞬時音圧、実効音圧、音圧レベル等の適宜な指標が利用されてよいが、一例として瞬時音圧を用いた場合を説明する。
【００６９】
ステップＳ２１では、制御装置５は、射出音発生の判定開始条件が満たされたか否か判定し、満たされたと判定するまで待機し、満たされたと判定したときはステップ２２に進む。上述のように、制御装置５は、マイクロフォン４７の検出した検出音圧が、射出音発生判定閾値Ｐｔを超えたか否かにより射出音の発生を検出するが、各成形サイクルにおいては、射出音よりも音圧が大きい、射出音以外の音がマイクロフォン４７により検出され、当該射出音以外の音を射出音として誤って検出してしまうおそれがある。そこで、そのようなおそれをなくすために、射出音よりも音圧が大きい音が生じる可能性のある工程が終了したか否かを判定し、終了したと判定した場合に、射出音発生の判定を開始する。射出音発生の判定開始条件は、例えば、位置センサ４１により検出された射出プランジャ１３の位置が高速切替位置に到達したこと（ステップＳ３に進んだこと）、低速射出が開始されたこと（ステップＳ１）、型締又は型閉が終了したことなどである。
【００７０】
ステップＳ２２では、上述のように、制御装置５は、検出音圧が、射出音発生判定閾値Ｐｔを超えたか否か判定し、超えたと判定するまで待機し、超えたと判定したときはステップＳ２３に進む。
【００７１】
ステップＳ２３では、上述のように、検出音圧のうち、射出音発生から設定時間Ｔｏにおける音圧に基づいて良否判定を行うために、計時を開始する。
【００７２】
ステップＳ２４では、検出音圧が設定音圧Ｐｓを超えたか否か判定する。検出された音圧が設定音圧Ｐｓを超えたと判定した場合は、設定音圧Ｐｓを超えたことを示す検出回数に１を加算し（ステップＳ２５）、ステップＳ２６に進む。音圧が設定音圧Ｐｓを超えたと判定しなかった場合は、ステップＳ２５をスキップしてステップＳ２６に進む。
【００７３】
なお、検出音圧が設定音圧Ｐｓを超えたか否かの判定は、一波長若しくは半波長毎に行われる。例えば、音圧の変化率の符号が逆転する時点を特定し、その特定した時点の音圧を振幅として特定し、その特定した振幅と設定音圧Ｐｓとを比較する。及び／又は、ゼロクロスをしたか否かの判定をして、一波長若しくは半波長毎に判定を行う。
【００７４】
ステップＳ２６では、制御装置５は、計時している時間が設定時間Ｔｏに到達したか否か判定する。到達したと判定しなかった場合は、ステップＳ２４に戻り、到達したと判定した場合は、ステップＳ２７に進む。
【００７５】
ステップＳ２７では、制御装置５は、検出音圧が設定音圧Ｐｓを超えたことを示す検出回数が、所定の設定回数を超えたか否か判定する。超えたと判定した場合は、所定の異常時処理を実行し（ステップＳ２８）、その後、処理を終了する。超えなかったと判定した場合は、ステップＳ２８をスキップして処理を終了する。
【００７６】
異常時処理は、例えば、異常が発生したことを作業者に報知するための報知処理、押出工程において固定金型１００Ａ又は移動金型１００Ｂから押し出されたダイカスト製品を、良品とは別に仕分けするように不図示の搬送装置を制御するための処理、成形サイクルを停止させるための処理である。報知処理は、例えば、異常が発生したことを示す所定の画像をモニタ３５に表示するための処理、異常が発生したことを示す所定の報知音を不図示のスピーカから出力するための処理、異常が発生したことを示す情報を外部記憶装置３３に記録する処理である。
【００７７】
なお、設定時間Ｔｏの間において、瞬時音圧が設定音圧Ｐｓを越えたか否かを判定するのであるから、瞬時音圧のサンプリングは、設定時間Ｔｏ（例えば０．０１秒）よりも短い周期で行われる必要がある。また、図５のように、計測と同時にステップＳ２１〜Ｓ２６等の各処理を実行する場合には、各処理は、設定時間Ｔｏよりも短い時間で実行される必要がある。マイクロフォン４７による音圧の計測は、必要最小限の期間、すなわち、ステップＳ２１〜ステップＳ２６までの間においてのみ行ってもよいし、その期間を含むより広い期間において行ってもよい。
【００７８】
射出音発生判定閾値Ｐｔ、設定音圧Ｐｓ、設定時間Ｔｏ、設定回数は、ダイカストマシン１（判定装置５０）の製造者において設定してもよいし、ダイカストマシン１のユーザにおいて設定可能であってもよい。
【００７９】
以上の第１の実施形態によれば、ダイカストマシン１の判定装置５０は、溶湯が金型１０２のキャビティＣａに充填されたときに発生する射出音の音圧を検出可能なマイクロフォン４７と、マイクロフォン４７の検出した射出音の音圧と、設定音圧Ｐｓとを比較して溶湯の充填状態の良否を判定する制御装置５とを備えていることから、従来、熟練者のみが正常時と異常時との違いを捉えることができた射出音を、その違いを数値的に捉え、溶湯の充填状態の良否を判定することができる。
【００８０】
従来のような、射出プランジャの速度（例えば高速速度）、シリンダ圧力、昇圧時間等の測定値と基準値とを比較して行うダイカスト製品の良否判定方法に、上述の音圧に基づく判定方法を加えると、製品の良否判定の精度が向上する。
【００８１】
制御装置５は、マイクロフォン４７の検出した音圧が射出音発生判定閾値Ｐｔを超えたか否か判定し、マイクロフォン４７の検出した音圧が射出音発生判定閾値Ｐｔを超えたと判定されてから設定時間Ｔｏの間にマイクロフォン４７の検出した音圧を射出音の音圧とし、その射出音の音圧と設定音圧Ｐｓと比較して溶湯の充填状態の良否を判定することから、射出音の発生を適切に検出できるとともに、良否判定に資する検出音圧から、射出音発生後の他の音の影響を排除することができる。従って、射出音に基づく良否判別の精度を向上できる。
【００８２】
制御装置５は、マイクロフォン４７の検出した射出音の音圧の振幅が設定音圧Ｐｓを超えた回数が所定の設定回数を超えたときに溶湯の充填状態に異常が生じたと判定することから、何らかの偶発的な要因により、音圧の大きい射出音以外の音がマイクロフォン４７により検出されたとき等に生じる判定誤差を防止することができる。
【００８３】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る溶湯充填状態良否判定装置の機械的構成は第１の実施形態と同様である。すなわち、第２の実施形態に係る溶湯充填状態良否判定装置は、図１に示したように、ダイカストマシン１に設けられた制御装置５及びマイクロフォン４７を含んで構成されている。また、第２の実施形態においても、ダイカストマシン１は、図２を参照して説明した第１の実施形態と同様の成形サイクルや射出工程を行う。
【００８４】
ただし、第２の実施形態では、制御装置５は、図５を参照して説明した第１の実施形態の良否判定処理とは異なる良否判定処理を実行する。
【００８５】
第１の実施形態では、チルベント１０４を塞いだ場合に射出音が大きくなったことから、射出音が設定音圧Ｐｓを超えたか否かに基づいて異常の発生を判定した。しかし、異常の種類によっては、射出音が正常時よりも小さくなることも考えられる。そこで、第２の実施形態では、制御装置５は、射出音が正常時よりも小さくなる異常も検出可能な良否判定処理を実行する。
【００８６】
図６及び図７は、第２の実施形態の判定処理を説明するために、図３及び図４に示した瞬時音圧の時系列変化を、良否判定の基準となる正側の許容範囲ＰＲＰ及び負側の許容範囲ＰＲＮ（以下、単に「許容範囲ＰＲ」といい、両者を区別しないことがある。）とともに示す図である。
【００８７】
正側の許容範囲ＰＲＰは、正側の上限値ＰＬＰＵ及び正側の下限値ＰＬＰＤにより規定されている。負側の許容範囲ＰＲＮは、負側の上限値ＰＬＮＵ及び負側の下限値ＰＬＮＤにより規定されている。以下、単に「上限値ＰＬＵ」又は「下限値ＰＬＤ」といい、正側、負側を区別しないことがある。
【００８８】
制御装置５は、検出した射出音の瞬時音圧の正側のピーク値ＰＰＰ及び負側のピーク値ＰＰＮ（以下、単に「ピーク値ＰＰ」といい、両者を区別しないことがある。）を特定する。そして、正側のピーク値ＰＰＰの平均値、負側のピーク値ＰＰＮの平均値をそれぞれ算出する。
【００８９】
制御装置５は、正側のピーク値ＰＰＰの平均値が許容範囲ＰＲＰ内にあるか否か、及び／又は、負側のピーク値ＰＰＮの平均値が許容範囲ＰＲＮ内にあるか否かを判定する。そして、各平均値が許容範囲ＰＲ内に無い場合、異常が発生したと判定する。
【００９０】
なお、正側のピーク値ＰＰＰは、音圧が増加から減少に切り替る点の音圧であり、負側のピーク値ＰＰＮは、音圧が減少から増加に切り替る点の音圧である。すなわち、ピーク値ＰＰは、検出した音圧の変化率の符号が反転するときの音圧である。ただし、音圧の変化率の符号が反転するときの音圧すべてをピーク値ＰＰとして用いてもよいし、音圧の変化率の符号が反転するときの音圧のうち、所定の条件を満たす音圧のみをピーク値ＰＰとして用いてもよい。
【００９１】
例えば、制御装置５は、正側又は負側のそれぞれにおいて、射出音開始時から検出音圧の変化率の符号が反転したときの音圧を順次特定するとともに保存してゆく。そして、正側又は負側のそれぞれにおいて、保存した数が所定の設定個数に到達した後は、新たに検出された変化率の符号が反転するときの音圧の絶対値が、保存されている音圧のうち絶対値が一番小さい音圧の絶対値よりも大きい場合にのみ、その一番小さい音圧に代えて、新たに検出された変化率の符号が反転するときの音圧を保存する。そして、射出音終了時に最終的に保存されている設定個数の音圧をピーク値ＰＰとして用いる。このようにすることで、ノイズ等に起因する微小変動によって生じた変化率の符号の反転の影響を抑制して、ピーク値ＰＰの検出精度を向上できる。その他、適宜なフィルタ処理を行ったり、ゼロクロス判定に基づいて半波長毎にピーク値ＰＰを検出するなどしてもよい。
【００９２】
各ピーク値ＰＰの平均値は、特定した射出音のピーク値ＰＰを全て用いて算出してもよいし、特定した全てのピーク値ＰＰから適宜に複数のピーク値ＰＰを選択し、その選択したピーク値ＰＰを用いて算出してもよい。
【００９３】
複数のピーク値ＰＰを選択的に用いて平均値を算出する場合、その選択方法は適宜な方法としてよい。例えば、特定した全てのピーク値ＰＰのうち、大きいほうから所定数のピーク値ＰＰ及び／又は小さいほうから所定数のピーク値ＰＰを除外して平均値を算出してもよい。また、例えば、特定した全てのピーク値ＰＰの平均値や標準偏差を一端算出し、その平均値や標準偏差に基づいてピーク値ＰＰの正規分布を特定し、その正規分布に基づいて発生確率が所定値以下となるピーク値ＰＰの範囲を算出し、当該範囲内のピーク値ＰＰを除外して再度平均値を算出してもよい。
【００９４】
許容範囲ＰＲの上限値ＰＬＵ及び下限値ＰＬＤは、良品が鋳造された場合のピーク値ＰＰの平均値が含まれ、不良品が鋳造された場合のピーク値ＰＰの平均値が含まれないように、実験等に基づいて適宜に設定してよい。
【００９５】
例えば、良品が鋳造された場合における、上記のように算出した正側のピーク値ＰＰＰの平均値、負側のピーク値ＰＰＮの平均値を正側の許容範囲ＰＲＰの基準値ＰＰＰＳ、負側の許容範囲ＰＲＮの基準値ＰＰＮＳ（以下、単に、「基準値ＰＰＳ」といい、正側、負側を区別しないことがある）とし、その基準値ＰＰＳに対して所定の許容幅を設定することにより、上限値ＰＬＵ及び下限値ＰＬＤを設定してもよい。この場合、基準値ＰＰＳとして、一回の鋳造におけるピーク値ＰＰＰの平均値を用いてもよいし、一回の鋳造におけるピーク値ＰＰＰの平均値を、複数回の鋳造について平均し、その平均値の平均値を用いるなど、ピーク値ＰＰＰの平均値を複数個用いてもよい。また、許容幅は、正側、負側、上限側、下限側で別個に設定してもよいし、いずれかにおいて共通に設定してもよい。許容幅には、例えば、良品が鋳造された場合の一回の鋳造における正側のピーク値ＰＰＰの平均値について、複数回の鋳造における標準偏差を算出し、その標準偏差又は標準偏差に適宜な補正係数を乗じたものを用いてよい。
【００９６】
図８は、上述のような射出音の音圧が所定の許容範囲内にあるか否かに基づく充填状態の良否判定を実現するために、制御装置５が実行する良否判定処理の手順を示すフローチャートである。この処理は、例えば、各成形サイクルにおいて、図２の射出制御と並行してリアルタイムで行われる。
【００９７】
ステップＳ５１〜Ｓ５３は、図５のステップＳ２１〜Ｓ２３と同様の処理であり、また、ステップＳ５４は、図５のステップＳ２６と同様の処理である。従って、ステップＳ５１〜Ｓ５４により、射出音発生時点（瞬時音圧の絶対値が射出音発生判定閾値Ｐｔを超えた時点）から所定の設定時間Ｔｏ（例えば０．０１秒）が経過するまでの間の瞬時音圧が計測される。
【００９８】
ステップＳ５５では、制御装置５は、正側及び／又は負側のピーク値ＰＰを特定する。ステップＳ５６では、正側及び／又は負側のピーク値ＰＰの平均値を算出する。そして、ステップＳ５７では、その算出した平均値が許容範囲ＰＲ内か否かを判定する。
【００９９】
制御装置５は、平均値が許容範囲ＰＲ内でないと判定した場合は、ステップＳ５８に進んだ後、処理を終了する。平均値が許容範囲ＰＲ内であると判定した場合は、ステップＳ５８をスキップして処理を終了する。ステップＳ５８は、図５のステップＳ２８と同様の処理である。
【０１００】
なお、射出音発生判定閾値Ｐｔ、許容範囲ＰＲ（許容範囲ＰＲを規定する上限値、下限値、基準値等のパラメータのうち少なくとも一つ）、設定時間Ｔｏは、ダイカストマシン１（判定装置５０）の製造者において設定してもよいし、ダイカストマシン１のユーザにおいて設定可能であってもよい。また、正側及び負側の双方について判定するか否か、正側及び負側の一方についてのみ判定する場合に正側及び負側のうちいずれについて判定するかは、ダイカストマシン１のユーザにおいて選択可能であってもよい。
【０１０１】
以上の第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を奏する。すなわち、従来、熟練者のみが正常時と異常時との違いを捉えることができた射出音を、その違いを数値的に捉え、溶湯の充填状態の良否を判定することができる。
【０１０２】
また、ピーク値ＰＰが、上限値ＰＬＰ及び下限値ＰＬＮにより規定される許容範囲ＰＲ内か否かにより良否判定を行うことから、射出音が大きくなる異常だけでなく、射出音が小さくなる異常も検出できる。ピーク値ＰＰが、許容範囲ＰＲ内か否かの判定を、ピーク値ＰＰの平均値を用いて行うことから、ノイズ等により偶発的に生じた大きい又は小さいピーク値ＰＰの影響を排除でき、良否判定の精度が向上する。正側、負側を区別して良否判定を行うことにより、より高精度な判定が期待される。
【０１０３】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態に係る溶湯充填状態良否判定装置の機械的構成は第１の実施形態と同様である。すなわち、第３の実施形態に係る溶湯充填状態良否判定装置は、図１に示したように、ダイカストマシン１に設けられた制御装置５及びマイクロフォン４７を含んで構成されている。また、第３の実施形態においても、ダイカストマシン１は、図２を参照して説明した第１の実施形態と同様の成形サイクルや射出工程を行う。
【０１０４】
ただし、第３の実施形態では、制御装置５は、図５を参照して説明した第１の実施形態の良否判定処理とは異なる良否判定処理を実行する。
【０１０５】
図９は、良品が鋳造された場合の射出音の瞬時音圧の測定結果１０回分と、チルベントが塞がれることにより不良品が鋳造された場合の射出音の瞬時音圧の測定結果１０回分とについて、瞬時音圧の時系列データをフーリエ変換して示すグラフである。すなわち、図３と同様な瞬時音圧の時系列データ１０個と、図４と同様な瞬時音圧の時系列データ１０個とをフーリエ変換して示すグラフである。横軸は周波数（Ｈｚ）、縦軸は音圧レベル（ｄＢ）である。図９は、可聴域（２０〜２００００Ｈｚ）を含む範囲で解析結果を示している。なお、フーリエ変換の対象とした時間範囲は、図３及び図４に示すように、射出音発生時点（瞬時音圧の絶対値が射出音発生判定閾値Ｐｔを超えた時点）から０．０１秒後までの間である。
【０１０６】
なお、参考までに、図９等において横軸及び縦軸に数値を記載し、また、以下の説明では、理解を容易にするために、図示した数値を参照するが、本願発明はこのような数値範囲に限定されるものではない。例えば、良品鋳造時及び不良品鋳造時の射出音の周波数特性は、それぞれキャビティＣａの形状等により変化する。
【０１０７】
図９に示すように、可聴域全域で見たときには、概ね、良品鋳造時の音圧レベルと、不良品鋳造時の音圧レベルとは、同レベルにある。従って、熟練者でなければ相違が聞き取りづらいことが窺える。
【０１０８】
微視的に見ると、周波数が０〜５０００Ｈｚの範囲では、不良品鋳造時の音圧レベルが良品鋳造時の音圧レベルよりも高い傾向にあり、周波数が５０００〜２００００Ｈｚの範囲では、良品鋳造時の音圧レベルが不良品鋳造時の音圧レベルよりも高い傾向にある。良品鋳造時及び不良品鋳造時のいずれにおいても、周波数０〜５０００Ｈｚの範囲の音圧レベルは、周波数５０００〜２００００Ｈｚの範囲の音圧レベルよりも高い傾向にある。
【０１０９】
なお、周波数が５０００〜２００００Ｈｚの範囲では、良品鋳造時の音圧レベルが不良品鋳造時の音圧レベルよりも高い傾向にあるにも係わらず、図３及び図４に示した生の音圧（全周波数の足し合わせの音圧）では、不良品鋳造時の音圧のほうが良品鋳造時よりも大きくなるのは、周波数０〜５０００Ｈｚの範囲の音圧レベルは、周波数５０００〜２００００Ｈｚの範囲の音圧レベルよりも高い傾向にあることからであると考えられる。
【０１１０】
図１０は、図９に示した周波数解析結果のうち、周波数０〜５０００Ｈｚの範囲を示す図である。図１０から、１０００Ｈｚ付近で不良品鋳造時と、良品鋳造時とで音圧レベルに明瞭な差があることが分かる。
【０１１１】
図１１（ａ）は、図１０に示した周波数解析結果のうち、周波数９００〜１０５０Ｈｚの範囲を示す図である。図１１（ａ）に示すように、良品鋳造時の音圧レベルと、不良品鋳造時の音圧レベルとは、所定の周波数範囲において、その存在範囲が異なっている。すなわち、良品鋳造時の音圧レベルは、約６０ｄＢよりも小さく、不良品鋳造時の音圧レベルは、約６０ｄＢよりも大きい。
【０１１２】
図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示した良品鋳造時の測定結果１０回分と、不良品鋳造時の測定結果１０回分それぞれについて、図１１（ａ）に示した周波数範囲（９００〜１０５０Ｈｚ）において、音圧レベルを平均して示すグラフである。横軸は、測定回数２０回（良品鋳造時１０回、不良品鋳造時１０回）を示しており、縦軸は、音圧レベル（ｄＢ）である。
【０１１３】
図１１（ｂ）に示すように、所定の周波数範囲において音圧レベルを平均した場合も、良品鋳造時の音圧レベルと、不良品鋳造時の音圧レベルとは、その存在範囲が異なっている。また、平均されることにより、図１１（ａ）に示されるような周波数に対する音圧レベルの変動が均され、良品鋳造時の音圧レベルと不良品鋳造時の音圧レベルとの差がより鮮明になっている。
【０１１４】
以上のとおり、溶湯充填状態の良否判定は、射出音の所定の周波数における検出音圧と、設定音圧とを比較し、検出音圧が設定音圧を超えたときに異常が発生したと判定することにより可能である。そこで、第１の実施形態では、時系列（時間領域）で与えられる音圧と設定音圧とを比較したのに対し、第３の実施形態では、周波数領域で与えられる音圧と設定音圧とを比較する。
【０１１５】
図１２は、上述のような射出音の所定の周波数における検出音圧に基づく充填状態の良否判定を実現するために、制御装置５が実行する良否判定処理の手順を示すフローチャートである。この処理は、例えば、各成形サイクルにおいて、図２の射出制御と並行してリアルタイムで行われる。
【０１１６】
ステップＳ３１〜Ｓ３３は、図５のステップＳ２１〜Ｓ２３と同様の処理であり、また、ステップＳ３４は、図５のステップＳ２６と同様の処理である。従って、ステップＳ３１〜Ｓ３４により、射出音発生時点（瞬時音圧の絶対値が射出音発生判定閾値Ｐｔを超えた時点）から所定の設定時間Ｔｏ（例えば０．０１秒）が経過するまでの間の瞬時音圧が計測される。
【０１１７】
ステップＳ３５では、ステップＳ３１〜Ｓ３４において取得された瞬時音圧の時系列データに対してフーリエ変換を行い、周波数毎の音圧を算出する。フーリエ変換は、例えばＦＦＴ（高速フーリエ変換）により行う。なお、フーリエ変換の際には、窓関数を乗じたり、各種のフィルタ処理を行うなど、算出精度を高めるための各種の処理を施してよい。
【０１１８】
瞬時音圧のサンプリングは、フーリエ変換によって所望の周波数又は所望の周波数範囲における音圧を算出可能な周期で行う必要がある。例えば、瞬時音圧のサンプリング周期をΔｔとすると、ＦＦＴにより周波数毎の音圧が算出される周波数範囲は、０〜１／（２Δｔ）であるから、所望の周波数範囲の最大値が１／（２Δｔ）以下になるようにΔｔを設定しなければならない。例えば、図１１（ａ）に示したように、１０５０Ｈｚ以下の音圧を算出したいのであれば、Δｔは、１／２１００秒（約０．０００５秒）以下である必要がある。
【０１１９】
ＦＦＴにより周波数毎の音圧が算出されるときの周波数刻みΔｆは、１／Ｔｏとなる。例えば、Ｔｏが０．０１秒であれば、Δｆは、１００（Ｈｚ）となる。従って、所望の周波数範囲においてより多くの周波数について音圧を算出したい場合には、例えば、Ｔｏを長くしたり、算出した周波数毎の音圧に基づいて補間計算を行う必要ある。なお、ＦＦＴ法を改良したり、補間計算を行うことにより、１／Ｔｏよりも小さい周波数刻みΔｆで周波数毎の音圧を算出可能なＦＦＴアナライザは市販されており、公知である。周波数刻みΔｆを１／Ｔｏよりも小さくする手法は、種々選択可能であるとともに、市販のＦＦＴアナライザにおいてもその手法は各社によって異なるが、良否判定のための設定音圧を求めるときと、良否判定をするときとで、その手法が共通していれば、補間計算等により判定精度が低下することはないと考えられる。また、第３の実施形態では、周波数毎の音圧を基に良否判別をすることから、Ｔｏを長くして瞬時音圧の時系列データに射出音の後の音が混じっても、射出音と射出音の後の音との周波数範囲が異なれば、誤差は拡大しない。
【０１２０】
なお、フーリエ変換では、フーリエ変換がいわゆるパワースペクトルを計算するものであれば、単位時間あたりの瞬時音圧の２乗が算出される。従って、算出された値の平方根は、単位の観点からは、周波数毎の実効音圧と等価である。また、その実効音圧と基準の実効音圧との比を底とする対数の２０倍は、単位の観点からは、周波数毎の音圧レベルと等価である。以下の処理では、フーリエ変換で得られたそのままの値、実効音圧、音圧レベルのいずれが用いられてもよいことから、これらを区別せずに、音圧又は検出音圧の語で総称する。
【０１２１】
ステップＳ３６では、制御装置５は、ステップＳ３５で得られた周波数毎の検出音圧を、所定の周波数範囲について平均する。例えば、図１１に示した９００〜１０５０Ｈｚの周波数毎の検出音圧を平均する。
【０１２２】
ステップＳ３７では、制御装置５は、ステップＳ３６で算出した検出音圧の平均が設定音圧を超えているか否か判定する。設定音圧は、例えば、図１１（ｂ）の実験結果に基づいて、６５ｄＢに設定されている。
【０１２３】
制御装置５は、検出音圧の平均が設定音圧を超えていると判定した場合は、ステップＳ３８に進んだ後、処理を終了する。超えていないと判定した場合は、ステップＳ３８をスキップして処理を終了する。ステップＳ３８は、図５のステップＳ２８と同様の処理である。
【０１２４】
なお、フーリエ変換は、制御装置５の外部記憶装置３３にＦＦＴのプログラムを記憶させることにより実現されてもよいし、市販のＦＦＴアナライザを制御装置５に組み込むことにより実現されてもよい。
【０１２５】
射出音発生判定閾値、設定音圧、設定時間、平均の対象とする周波数範囲は、ダイカストマシン１（判定装置５０）の製造者において設定してもよいし、ダイカストマシン１のユーザにおいて設定可能であってもよい。
【０１２６】
以上の第３の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を奏する。すなわち、従来、熟練者のみが正常時と異常時との違いを捉えることができた射出音を、その違いを数値的に捉え、溶湯の充填状態の良否を判定することができる。
【０１２７】
制御装置５は、マイクロフォン４７の検出した射出音の音圧の時系列変化に基づいて射出音の可聴域の所定の周波数における音圧を算出し、その算出した所定の周波数における音圧と設定音圧とを比較して溶湯の充填状態の良否を判定することから、射出音とは周波数特性の異なる音によるノイズを除去して良否判定を行うことができ、良否判定の精度が向上する。また、可聴域の音を対象としていることから、設定音圧等の設定において熟練者の知識を利用することも可能である。
【０１２８】
制御装置５は、射出音の可聴域の複数の周波数毎の音圧を算出し、算出した複数の周波数毎の音圧のうち所定の周波数範囲（例えば９００〜１０５０Ｈｚ）の音圧を平均して所定の周波数範囲における音圧の平均値を算出し、その算出した平均値と、設定音圧とを比較して溶湯の充填状態の良否を判定することから、周波数毎に生じる誤差が均され、判定精度が向上する。
【０１２９】
（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態に係る溶湯充填状態良否判定装置の機械的構成は第１の実施形態と同様である。すなわち、第４の実施形態に係る溶湯充填状態良否判定装置は、図１に示したように、ダイカストマシン１に設けられた制御装置５及びマイクロフォン４７を含んで構成されている。また、第４の実施形態においても、ダイカストマシン１は、図２を参照して説明した第１の実施形態と同様の成形サイクルや射出工程を行う。
【０１３０】
ただし、第４の実施形態では、制御装置５は、図５を参照して説明した第１の実施形態の良否判定処理とは異なる良否判定処理を実行する。第４の実施形態では、制御装置５は、第３の実施形態と同様に、周波数毎の音圧に基づいて良否判定を行う。ただし、第３の実施形態が平均を算出して判定したのに対し、第４の実施形態では、平均を算出せずに、周波数毎の音圧と、設定音圧とを比較して良否判定を行う。
【０１３１】
図１３は、上述のような周波数毎の音圧と、設定音圧とを比較する良否判定を実現するために、制御装置５が実行する良否判定処理の手順を示すフローチャートである。この処理は、例えば、各成形サイクルにおいて、図２の射出制御と並行してリアルタイムで行われる。
【０１３２】
ステップＳ４１〜Ｓ４５は、図１２のステップＳ３１〜Ｓ３５と同様である。従って、ステップＳ４１〜Ｓ４５により、射出音発生時点（瞬時音圧の絶対値が射出音発生判定閾値Ｐｔを超えた時点）から所定の設定時間Ｔｏ（例えば０．０１秒）が経過するまでの間の瞬時音圧が計測されるとともに、その計測値に対してフーリエ変換が行われ、周波数毎の検出音圧が算出される。なお、検出音圧が、フーリエ変換したそのままの値、実効音圧、音圧レベル等であってよいことは、第３の実施形態と同様である。
【０１３３】
ステップＳ４６では、周波数毎に、検出音圧が設定音圧を超えているか否か判定する。なお、比較判定を行う周波数は、適宜に選択されてよい。例えば、図１１に示したような、良品鋳造時と不良品鋳造時との音圧の差が大きくなる所定の周波数範囲（例えば９００〜１０５０Ｈｚ）において、全ての周波数について（Δｆ刻みで）比較判定をしてもよいし、上記の所定の周波数範囲から、いくつかの周波数を抽出して比較判定をしてもよい。上記の所定の周波数範囲に囚われずに、０〜１／（２Δｔ）の範囲から適宜にいくつかの周波数を抽出して比較判定をしてもよいし、複数の所定の周波数範囲からいくつかの周波数を抽出して比較判定をしてもよい。例えば、不良品鋳造時の音圧が良品鋳造時の音圧よりも高くなる傾向にある周波数範囲（２０〜５０００Ｈｚ）と、良品鋳造時の音圧が不良品鋳造時の音圧よりも高くなる傾向にある周波数範囲（５０００〜２００００Ｈｚ）とからいくつかの周波数を抽出して比較判定してもよい（ただし、この場合、良品鋳造時の音圧が不良品鋳造時の音圧よりも高くなる傾向にある周波数範囲（５０００〜２００００Ｈｚ）では、検出音圧が設定音圧を超えないときに異常と判定する。）。
【０１３４】
また、設定音圧は、全ての周波数について共通に設定されていてもよいし、周波数毎に設定されていてもよい。設定音圧は、例えば、図１１（ａ）の実験結果に基づいて、６０ｄＢに設定されている。
【０１３５】
ステップＳ４７では、検出音圧が設定音圧を超えた周波数の数が、所定の設定数を超えたか否か判定する。超えたと判定した場合はステップＳ４８を実行した後、処理を終了する。超えていないと判定した場合は、ステップＳ４８をスキップして処理を終了する。ステップＳ４８は、図５のステップＳ２８と同様の処理である。
【０１３６】
なお、射出音発生判定閾値、設定音圧、設定時間、比較対象とする周波数、検出音圧が設定音圧を超えた周波数の数と比較される設定数は、ダイカストマシン１（判定装置５０）の製造者において設定してもよいし、ダイカストマシン１のユーザにおいて設定可能であってもよい。
【０１３７】
以上の第４の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を奏する。すなわち、従来、熟練者のみが正常時と異常時との違いを捉えることができた射出音を、その違いを数値的に捉え、溶湯の充填状態の良否を判定することができる。また、第３の実施形態と同様の効果を奏する。すなわち、所定の周波数における音圧と設定音圧とを比較して溶湯の充填状態の良否を判定することから、射出音以外の音圧の大きな音によるノイズを除去して良否判定を行うことができ、良否判定の精度が向上する。可聴域の音を対象としていることから、設定音圧等の設定において熟練者の知識を利用することも可能である。
【０１３８】
制御装置５は、射出音の可聴域の複数の周波数毎の音圧を算出し、複数の周波数毎に、算出した音圧と設定音圧とを比較し、算出した音圧が設定音圧を超えた周波数の数が所定の設定数を超えたときに異常が生じたと判定することから、特定の周波数において誤差等に起因する誤判定が生じたとしても、その誤判定が最終的な良否判定に及ぼす影響は低減され、最終的な良否判定の精度が向上する。
【０１３９】
さらに、設定音圧を周波数毎に設定することとすれば、より正確に周波数毎の判定を行うことができ、最終的な良否判定の精度がより向上する。例えば、図１１（ａ）では、特定の周波数（９７０Ｈｚ付近）でピークとなる傾向があるから、設定音圧もその特定の周波数においてピークとなるように変化させれば、より周波数毎の判定が正確になる。
【０１４０】
（第５の実施形態）
本発明の第５の実施形態に係る溶湯充填状態良否判定装置の機械的構成は第１の実施形態と同様である。すなわち、第５の実施形態に係る溶湯充填状態良否判定装置は、図１に示したように、ダイカストマシン１に設けられた制御装置５及びマイクロフォン４７を含んで構成されている。また、第５の実施形態においても、ダイカストマシン１は、図２を参照して説明した第１の実施形態と同様の成形サイクルや射出工程を行う。
【０１４１】
第５の実施形態では、制御装置５は、第３及び第４の実施形態と同様に、周波数毎の音圧に基づいて良否判定を行う。ただし、第５の実施形態では、制御装置５は、図１２及び図１３を参照して説明した第３及び第４の実施形態の良否判定処理とは異なる良否判定処理を実行する。
【０１４２】
第３及び第４の実施形態では、チルベント１０４を塞いだ場合に、所定の周波数範囲（例えば０〜５０００Ｈｚ）において射出音が大きくなったことから、その周波数範囲の音圧が設定音圧を超えたときに異常と判定した。また、チルベント１０４を塞いだ場合に、他の周波数範囲（例えば５０００〜２００００Ｈｚ）の周波数範囲において射出音が小さくなったことから、その周波数範囲の音圧が設定音圧よりも小さいときに異常と判定する方法についても言及した。
【０１４３】
しかし、異常の種類によっては、所定の周波数範囲（例えば０〜５０００Ｈｚ）において異常時の射出音が正常時の射出音よりも小さくなり、その他の周波数範囲（例えば５０００〜２００００Ｈｚ）において異常時の射出音が正常時の射出音よりも大きくなることも考えられる。そこで、第５の実施形態では、制御装置５は、種々の異常を検出可能な良否判定処理を実行する。
【０１４４】
図１４は、図１０に示した、良品鋳造時の１０ケース及び不良品鋳造時の１０ケースの周波数解析結果のうち、良品鋳造時の１ケース及び不良品鋳造時の１ケースを抽出して示す図である。
【０１４５】
図１５は、図１４の周波数解析結果のうち、所定の周波数範囲（９００〜１０５０Ｈｚ）を拡大して示すとともに、良否判定の基準となる許容範囲ＰＲを示す図である。
【０１４６】
許容範囲ＰＲは、上限値ＰＬＵ及び下限値ＰＬＤにより規定されている。上限値ＰＬＵ及び下限値ＰＬＤは、周波数毎に設定されている。制御装置５は、射出音の周波数毎の音圧が、各周波数に対して設定された許容範囲ＰＲ内にあるか否かを判定し、許容範囲ＰＲ内に無い場合、異常が発生したと判定する。
【０１４７】
許容範囲ＰＲの上限値ＰＬＵ及び下限値ＰＬＤは、良品が鋳造された場合の射出音の音圧が含まれ、不良品が鋳造された場合の射出音の音圧が含まれないように、実験等に基づいて適宜に設定してよい。
【０１４８】
例えば、良品が鋳造された場合における、周波数毎の射出音の音圧を許容範囲ＰＲＰの基準値ＰＰＳとし、その基準値ＰＰＳに対して所定の許容幅を設定することにより、上限値ＰＬＵ及び下限値ＰＬＤを設定してもよい。この場合、基準値ＰＰＳとして、一回の鋳造における周波数毎の射出音の音圧を用いてもよいし、複数回の鋳造における周波数毎の射出音の音圧の平均を用いるなど、複数回の鋳造における周波数毎の射出音の音圧を用いてもよい。また、所定の許容幅は、上限側、下限側、各周波数で別個に設定してもよいし、いずれかにおいて共通に設定してもよい。許容幅には、例えば、良品が鋳造された場合の周波数毎の射出音の音圧について、複数回の鋳造における標準偏差を算出し、その標準偏差又は標準偏差に適宜な補正係数を乗じたものを用いてよい。
【０１４９】
図１６は、上述のような周波数毎の音圧と、許容範囲ＰＲとを比較する良否判定を実現するために、制御装置５が実行する良否判定処理の手順を示すフローチャートである。この処理は、例えば、各成形サイクルにおいて、図２の射出制御と並行してリアルタイムで行われる。
【０１５０】
ステップＳ６１〜Ｓ６５は、図１２のステップＳ３１〜Ｓ３５と同様である。従って、ステップＳ６１〜Ｓ６５により、射出音発生時点（瞬時音圧の絶対値が射出音発生判定閾値Ｐｔを超えた時点）から所定の設定時間Ｔｏ（例えば０．０１秒）が経過するまでの間の瞬時音圧が計測されるとともに、その計測値に対してフーリエ変換が行われ、周波数毎の検出音圧が算出される。なお、検出音圧が、フーリエ変換したそのままの値、実効音圧、音圧レベル等であってよいことは、第３の実施形態と同様である。
【０１５１】
ステップＳ６６では、周波数毎に、検出音圧が許容範囲ＰＲ内か否か判定する。なお、比較判定を行う周波数は、第４の実施形態のステップＳ４６と同様に、適宜に選択されてよい。すなわち、所定の周波数範囲において比較判定をしてもよいし、所定の周波数範囲に囚われずに比較判定をしてもよい。全ての周波数について（Δｆ刻みで）比較判定をしてもよいし、いくつかの周波数を抽出して比較判定をしてもよい。
【０１５２】
なお、本実施形態は、正常時の周波数特性を基準として許容範囲を設定することにより、異常の種類と射出音の周波数特性との対応関係が予め分かっていなくても、異常を検出できることがメリットの一つである。換言すれば、想定外の異常を検出できることがメリットの一つである。従って、比較判定をする周波数は、所定の周波数に囚われずに、可聴域全体に対して所定間隔（例えば一定間隔）で設定することが効果的である。
【０１５３】
ステップＳ６７では、検出音圧が許容範囲ＰＲ外となった周波数の数が、所定の設定数を超えたか否か判定する。超えたと判定した場合はステップＳ６８を実行した後、処理を終了する。超えていないと判定した場合は、ステップＳ６８をスキップして処理を終了する。ステップＳ６８は、図５のステップＳ２８と同様の処理である。
【０１５４】
なお、射出音発生判定閾値、設定時間、許容範囲ＰＲ（許容範囲ＰＲを規定する上限値、下限値、基準値等のパラメータのうち少なくとも一つ）、比較対象とする周波数、検出音圧が許容範囲外になったときの周波数の数と比較される設定数は、ダイカストマシン１（判定装置５０）の製造者において設定してもよいし、ダイカストマシン１のユーザにおいて設定可能であってもよい。
【０１５５】
以上の第５の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を奏する。すなわち、従来、熟練者のみが正常時と異常時との違いを捉えることができた射出音を、その違いを数値的に捉え、溶湯の充填状態の良否を判定することができる。また、第３及び第４の実施形態と同様の効果を奏する。すなわち、所定の周波数における音圧と設定音圧とを比較して溶湯の充填状態の良否を判定することから、射出音以外の音圧の大きな音によるノイズを除去して良否判定を行うことができ、良否判定の精度が向上する。可聴域の音を対象としていることから、設定音圧等の設定において熟練者の知識を利用することも可能である。
【０１５６】
さらに、本実施形態は、正常時の周波数特性を基準として許容範囲を設定することから、異常の種類と射出音の周波数特性との対応関係が予め分かっていなくても、異常を検出できる。換言すれば、想定外の異常を検出できる。
【０１５７】
なお、以上の第１〜第５の実施形態において、判定装置５０は、本発明の溶湯充填状態良否判定装置の一例であり、マイクロフォン４７は本発明の検出器の一例であり、制御装置５は、本発明の良否判定部、射出音発生判定部及び周波数解析部の一例である。
【０１５８】
本発明は以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施してよい。
【０１５９】
検出器は、射出音の音圧を直接的又は間接的に検出可能であればよく、マイクロフォンに限定されない。例えば、音は空気の振動であり、その振動は音源となる物体の振動により生成される一方、射出音の音源は金型及び溶湯の少なくとも一方であるから、金型の振動を測定する加速度センサにより、射出音を間接的に検出することが可能である。また、検出器の配置位置は、金型のチルベント近傍に限定されない。例えば、射出スリーブ近傍（ダイプレートの金型取り付け面の背面側）に配置されても、射出スリーブを介して射出音を検出可能である。
【０１６０】
音圧を表す指標は、瞬時音圧、実効音圧、音圧レベル等、種々のものがあるが、いずれの指標を用いて良否判定を行ってもよい。例えば、第１の実施形態では、瞬時音圧に基づいて判定する場合を例示したが、実効音圧や音圧レベルが設定時間Ｔｏにおいて設定音圧を超えたか否かを判定してもよい。ただし、この場合、実効音圧や音圧レベルを算出する時間間隔は、設定時間Ｔｏ以下である必要がある。
【０１６１】
検出した射出音の音圧と、設定音圧との比較に基づく良否判定は、第１、第３及び第４の実施形態のように、検出した射出音の音圧が設定音圧を超えたときに異常と判定するもの、第２及び第５の実施形態のように、検出した射出音の音圧が許容範囲外となったときに異常と判定するもの（上限値としての第１の設定音圧を超えたとき、及び、下限値としての第２の設定音圧を下回ったときのいずれかが満たされたときに異常と判定するもの）に限定されない。異常が生じた場合の射出音のほうが、正常な射出音よりも音圧が小さくなるような異常を検出する場合や、異常が生じた場合の射出音のほうが、正常な射出音よりも音圧が小さくなるような周波数において比較する場合には、検出した射出音の音圧が設定音圧を超えないときに異常と判定してもよい。例えば、図９においては、周波数が５０００〜２００００Ｈｚの範囲では、良品鋳造時のほうが不良品鋳造時よりも音圧が高くなっていることから、当該周波数の音圧により良否を判定する場合には、閾値を超えないときに異常と判定可能である。
【０１６２】
第１〜第５の実施形態は、適宜に組み合わせて実施してよい。例えば、制御装置５は、図５又は図８、図１２、図１３又は図１６に示された良否判定方法のうち２以上を実行してもよい。この場合、複数の良否判定方法のうち、一つの方法において異常と判定されたときに異常時処理を行ってもよいし、所定数以上の方法において以上と判定されたときに異常時処理を行ってもよい。
【０１６３】
第１の実施形態では、検出音圧が設定音圧を超えた回数が所定の設定回数を超えたときに異常と判定したが、所定の設定回数を超えたか否かの判定は省略してもよい。すなわち、一回でも検出音圧が設定音圧を超えたら、異常と判定してもよい。なお、この場合、検出音圧が設定音圧を超えたか否かを判定するだけであるので、音圧の振幅を特定する必要がなく、サンプリング毎に逐次比較していけばよいから構成が簡素になる。また、第１の実施形態において、第２の実施形態のようにピーク値等の平均値を算出し、その平均値が設定音圧を超えたか否かの判定を行ってもよい。
【０１６４】
第２の実施形態では、ピーク値の平均が許容範囲外となったときに異常と判定したが、第１の実施形態のように、各ピーク値について許容範囲内か否か判定し、許容範囲外となった数が所定の設定数を超えたときに異常と判定してもよい。各ピーク値について許容範囲内か否か判定し、許容範囲外となった数が一つでもある場合に異常と判定してもよい。
【０１６５】
第３〜第５の実施形態では、平均値の比較又は個別の比較により、複数の周波数について、検出音圧と設定音圧との比較を行ったが、一の周波数についてのみ比較を行って良否を判定してもよい。第５の実施形態では、第４の実施形態と同様に、周波数毎に許容範囲内か否か判定し、許容範囲外となった数が所定の設定数を超えたときに異常と判定したが、第３の実施形態と同様に、所定の周波数範囲について平均値を算出し、その平均値が許容範囲外となったときに異常と判定してもよい。
【０１６６】
複数の判定に基づいて最終的な良否判定を行う方法は、第１〜第５の実施形態に示されたものに限定されない。例えば、第１の実施形態において、一定の時間刻みで設定された複数のサンプリング時刻において、検出音圧が設定音圧を超えたか否か判定し、その超えた数が所定の設定回数を超えたときに、最終的に異常と判定してもよい。
【０１６７】
第１〜第５の実施形態において示した、マイクロフォンによる音圧の検出と並行してリアルタイムで行われた処理（例えば、図５のステップＳ２２〜Ｓ２６、図８のステップＳ５１〜Ｓ５４、図１２のステップＳ３２〜Ｓ３４、図１３のステップＳ４２〜４４、図１６のステップＳ６１〜Ｓ６４）は、マイクロフォンにより検出した音圧のデータをＲＡＭ３１等に逐次記録し、良否判定に必要な所定期間に亘ってデータが蓄積された以後において行われてもよい。この場合、マイクロフォンにより検出された音圧をサンプリングするサンプリング周期と、各処理に要する時間とを切り離すことができることから、各処理に要する時間よりも短いサンプリング周期で音圧を検出できる。換言すれば、各処理に要する時間を短くしなくても、精度の高い判定ができる。従って、ハードウェアの負担を軽減しつつ、判定精度を向上させることができる。
【０１６８】
射出音の検出は、検出した音圧が射出音発生判定閾値を超えたか否かに基づくものに限定されない。例えば、射出プランジャの位置から特定される射出音の発生タイミングと、実際の射出音の発生タイミングとのずれが、設定時間Ｔｏに比較して短ければ、射出プランジャの位置から射出音の発生タイミングを特定し、特定した発生タイミング以後の音を射出音としてもよい。
【０１６９】
音圧と射出音発生判定閾値との比較により射出音の発生を特定する場合には、良否判別と同様に、周波数毎の音圧を算出し、一又は複数の周波数毎に比較したり、所定の周波数範囲の平均を比較してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１７０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る溶湯充填状態良否判定装置を備えたダイカストマシンの構成を示す図。
【図２】図１のダイカストマシンの制御装置が実行する射出制御の手順を示すフローチャート。
【図３】良品が鋳造された場合の射出音の時系列変化を示す図。
【図４】不良品が鋳造された場合の射出音の時系列変化を示す図。
【図５】図１の溶湯状態良否判定装置が実行する良否判定処理の手順を示すフローチャート。
【図６】良品が鋳造された場合の射出音の時系列変化を許容範囲とともに示す図。
【図７】不良品が鋳造された場合の射出音の時系列変化を許容範囲とともに示す図。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る溶湯状態良否判定装置が実行する良否判定処理の手順を示すフローチャート。
【図９】射出音の可聴域での周波数解析結果を示す図。
【図１０】図９よりも狭い周波数範囲における周波数解析結果を示す図。
【図１１】図１０よりも狭い周波数範囲における周波数解析結果を示す図。
【図１２】本発明の第３の実施形態に係る溶湯状態良否判定装置が実行する良否判定処理の手順を示すフローチャート。
【図１３】本発明の第４の実施形態に係る溶湯状態良否判定装置が実行する良否判定処理の手順を示すフローチャート。
【図１４】射出音の周波数解析結果を示す図。
【図１５】図１４よりも狭い周波数範囲における周波数解析結果を許容範囲とともに示す図。
【図１６】本発明の第５の実施形態に係る溶湯状態良否判定装置が実行する良否判定処理の手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
【０１７１】
１…ダイカストマシン、５…制御装置（良否判定部）、４７…マイクロフォン、５０…判定装置（溶湯充填状態良否判定装置）、１００Ａ…固定金型、１００Ｂ…移動金型、Ｃａ…キャビティ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図９】
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【図１０】
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