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特許7600665ダイカストマシン、ダイカストマシン用の制御装置およびプログラム、並びに鋳造方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-12-09
(45)【発行日】2024-12-17
(54)【発明の名称】ダイカストマシン、ダイカストマシン用の制御装置およびプログラム、並びに鋳造方法
(51)【国際特許分類】
B22D 17/32 20060101AFI20241210BHJP
【ＦＩ】
B22D17/32 B
B22D17/32 A
B22D17/32 J
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2020211346
(22)【出願日】2020-12-21
(65)【公開番号】P2022098033
(43)【公開日】2022-07-01
【審査請求日】2023-09-28
(73)【特許権者】
【識別番号】300041192
【氏名又は名称】ＵＢＥマシナリー株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110004347
【氏名又は名称】弁理士法人大場国際特許事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100100077
【弁理士】
【氏名又は名称】大場 充
(74)【代理人】
【識別番号】100136010
【弁理士】
【氏名又は名称】堀川 美夕紀
(74)【代理人】
【識別番号】100130030
【弁理士】
【氏名又は名称】大竹 夕香子
(74)【代理人】
【識別番号】100203046
【弁理士】
【氏名又は名称】山下 聖子
(72)【発明者】
【氏名】若林 英正
【審査官】中村 泰三
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１６－１２８１７４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１０－０８５９１８（ＪＰ，Ａ）
【文献】独国特許出願公開第１０２０１７２１９９６６（ＤＥ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１１／０２４７７７７（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２２Ｄ １７／００－３２
Ｂ２９Ｃ ４５／００－８４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ダイカストマシンの射出装置の設定および制御に用いられる制御装置であって、前記射出装置に備わるプランジャは、キャビティに溶湯を射出する射出ストロークにおける複数の速度切替位置で速度が変化し、
前記制御装置は、
前記複数の速度切替位置、および前記複数の速度切替位置にそれぞれ対応する前記速度を特定可能な射出パターンと、
前記キャビティへの前記溶湯の射出および充填を行う射出充填から、前記キャビティの前記溶湯の圧力を増加させる増圧への切り替えの位置に相当する増圧切替位置と、
前記充填の完了から前記増圧の開始までの切り替えに要する遅延時間と、に基づいて、
前記増圧切替位置から、前記遅延時間に対応する前記プランジャの変位量としての遅延変位量を遡った先行切替位置を設定可能であり、
前記制御装置は、
前記増圧切替位置から、前記増圧切替位置の直前の前記速度切替位置までの長さが前記遅延変位量よりも短い場合には、前記増圧切替位置から、１つ以上の前記速度切替位置を超えて遡る前記先行切替位置を設定し、前記射出ストロークにおける前記先行切替位置で、前記増圧を開始する指令を出力し、かつ、
前記制御装置は、
前記増圧切替位置から、前記先行切替位置を算出する先行切替位置演算部を備え、
前記先行切替位置演算部は、
前記増圧切替位置から、前記複数の速度切替位置の各々まで遡った遡及時間を前記速度切替位置毎に算出する遡及時間算出部と、
前記遡及時間および前記遅延時間から、前記先行切替位置の直前の前記速度切替位置である直前位置を特定する直前位置特定部と、
前記直前位置から前記先行切替位置までの時間を前記先行切替位置に換算する先行切替位置算出部と、を含む、
ダイカストマシン用制御装置。
【請求項2】
前記射出ストロークは、前記複数の速度切替位置により区分される複数の区間を含み、前記射出ストロークは、前記区間として、移動中の前記プランジャを第１速度から加速させる加速区間と、前記加速区間を経て第２速度で移動させる高速区間と、を含み、
前記増圧切替位置は、前記高速区間に存在し、
前記増圧切替位置から前記高速区間の始点に相当する前記速度切替位置までの長さは、前記遅延変位量よりも短い、
請求項１に記載のダイカストマシン用制御装置。
【請求項3】
前記射出ストロークは、前記複数の速度切替位置により区分される複数の区間を含み、前記射出ストロークは、前記区間として、移動中の前記プランジャを第１速度から加速させる加速区間と、前記加速区間を経て第２速度で移動させる高速区間と、前記高速区間に次ぐ減速区間と、前記減速区間を経て第３速度で前記プランジャを移動させる充填完了前低速区間と、を含み、
前記増圧切替位置は、前記充填完了前低速区間に存在し、
前記増圧切替位置から前記充填完了前低速区間の始点に相当する前記速度切替位置までの長さは、前記遅延変位量よりも短い、
請求項１に記載のダイカストマシン用制御装置。
【請求項4】
前記制御装置は、データを記憶する記憶部を備え、前記制御装置は、前記射出装置に用いられる複数の前記射出パターン毎に前記先行切替位置を取得すると、前記先行切替位置を前記射出パターンと紐付けて前記記憶部にデータとして記憶させる、
請求項１から３のいずれか一項に記載のダイカストマシン用制御装置。
【請求項5】
請求項１から４のいずれか一項に記載のダイカストマシン用制御装置と、前記射出装置と、
前記射出装置の駆動に用いられる油圧回路と、を備える、
ダイカストマシン。
【請求項6】
ダイカストマシンの射出装置に備わるプランジャの速度を前記プランジャの射出ストロークにおける複数の速度切替位置で変化させながらキャビティへの溶湯の射出および充填を行う鋳造方法であって、前記複数の速度切替位置、および前記複数の速度切替位置にそれぞれ対応する前記速度を特定可能な射出パターンと、前記キャビティへの前記溶湯の射出および充填を行う射出充填から、前記キャビティの前記溶湯の圧力を増加させる増圧への切り替えの位置に相当する増圧切替位置と、前記充填の完了から前記増圧の開始までの切り替えに要する遅延時間と、に基づいて、前記増圧切替位置から１つ以上の前記速度切替位置を超えて、前記遅延時間に対応する前記プランジャの変位量としての遅延変位量を遡った先行切替位置を設定する第１ステップと、
前記射出ストロークにおける前記先行切替位置で、前記増圧を開始する指令を出力する第２ステップと、を備え、
前記第１ステップにおいて、
前記増圧切替位置から、前記複数の速度切替位置の各々まで遡った遡及時間を前記速度切替位置毎に算出し、
前記遡及時間および前記遅延時間から、前記先行切替位置の直前の前記速度切替位置である直前位置を特定し、
前記直前位置から前記先行切替位置までの時間を前記先行切替位置に換算する、
鋳造方法。
【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、ダイカストマシンの射出装置の設定および制御に用いられる制御装置およびプログラム、並びに鋳造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ダイカストマシンを用いる鋳造は、射出装置のプランジャを前進させることでスリーブ内の溶湯を押し出してキャビティに充填する射出充填工程と、キャビティの全体に充填された溶湯をプランジャで押圧することで溶湯圧力（鋳造圧力）を増大させ、規定の圧力を溶湯に付与する増圧工程とを経て行われる。
プランジャは、プランジャロッドに接続された射出シリンダ（油圧シリンダ）により駆動される。
プランジャは、プランジャロッドに接続された射出シリンダ（油圧シリンダ）により駆動される。
【0003】
特許文献１には、油圧シリンダ、アキュムレータ（蓄圧器）、および複数のバルブを含む油圧回路が記載されている。アキュムレータから射出シリンダのヘッド側に作動油を流入させることで、油圧を駆動力としてプランジャが前進して溶湯が射出される。その後、油圧回路に含まれるバルブを動作させて射出充填用の系統から増圧用の系統に切り替えると、増圧用系統からの射出シリンダへの作動油の流入によりプランジャを介して溶湯に規定の圧力が印加されるため、溶湯への気体の巻き込みによる空間が圧壊されるとともに、溶湯凝固に伴う収縮分、キャビティに溶湯が補充される。
【0004】
特許文献２に記載された射出装置の制御装置は、充填完了から昇圧開始（増圧開始）までのタイムラグを管理することを目的として、射出シリンダにゲート抵抗が生じた時点から、鋳造圧力が設定圧力に到達した時点までの時間に相当する充填昇圧完了時間ＴＣを計測し、計測結果に基づいて、充填昇圧完了時間ＴＣが目標値となるように射出シリンダの動作を制御している。
具体的には、射出シリンダにゲート抵抗が生じた時点から、充填を完了し、射出シリンダにサージ圧が生じた時点までの充填時間と、射出シリンダにサージ圧が生じた時点から、鋳造圧力が上昇を開始した時点までのタイムラグと、鋳造圧力が上昇を開始した時点から鋳造圧力が設定圧力に到達した時点までの昇圧時間とをそれぞれ計測する。それらの計測結果に基づいて、充填昇圧完了時間ＴＣが目標値となるように、制御装置は、プランジャの速度や、油圧回路のバルブの開度に係る制御パラメータを補正し、それによって充填時間および昇圧時間が補正される。
具体的には、射出シリンダにゲート抵抗が生じた時点から、充填を完了し、射出シリンダにサージ圧が生じた時点までの充填時間と、射出シリンダにサージ圧が生じた時点から、鋳造圧力が上昇を開始した時点までのタイムラグと、鋳造圧力が上昇を開始した時点から鋳造圧力が設定圧力に到達した時点までの昇圧時間とをそれぞれ計測する。それらの計測結果に基づいて、充填昇圧完了時間ＴＣが目標値となるように、制御装置は、プランジャの速度や、油圧回路のバルブの開度に係る制御パラメータを補正し、それによって充填時間および昇圧時間が補正される。
【0005】
つまり、特許文献２は、タイムラグを含む充填昇圧完了時間ＴＣの管理を通じて、想定以上の値を取りうるタイムラグを管理対象に含めつつ、管理の一元化を図っている。
特許文献２によれば、射出シリンダにサージ圧が検出された、あるいはプランジャが所定位置に到達したことにより昇圧開始条件が成立すると、充填時間の計測を終了するとともにタイムラグの計測を開始し、かつ、油圧回路のバルブに対して昇圧開始を指令することで昇圧動作を開始する。
特許文献２によれば、射出シリンダにサージ圧が検出された、あるいはプランジャが所定位置に到達したことにより昇圧開始条件が成立すると、充填時間の計測を終了するとともにタイムラグの計測を開始し、かつ、油圧回路のバルブに対して昇圧開始を指令することで昇圧動作を開始する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】特許第６５８２８３４号公報
【文献】特開２００７－２４５２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
特許文献２では、キャビティへの充填完了により射出シリンダにサージ圧が生じたことで制御装置により昇圧開始の指令が油圧回路のバルブに対して発せられた時から、油圧によりプランジャが押されて鋳造圧力が上昇を開始した時までのタイムラグ、すなわち昇圧開始の遅れが許容されている。
かかるタイムラグは、信号伝送、制御上の処理、バルブの動作、および作動油の移動等に要する時間の分、不可避的に生じる。
しかしながら、充填が完了したならば直ちに昇圧を開始し、溶湯が凝固しないうちにキャビティの全域に亘り十分に圧力を伝搬させながら鋳造圧力を規定の設定圧力に至らしめて良品を得るためには、昇圧開始の遅れを極力解消したい。
かかるタイムラグは、信号伝送、制御上の処理、バルブの動作、および作動油の移動等に要する時間の分、不可避的に生じる。
しかしながら、充填が完了したならば直ちに昇圧を開始し、溶湯が凝固しないうちにキャビティの全域に亘り十分に圧力を伝搬させながら鋳造圧力を規定の設定圧力に至らしめて良品を得るためには、昇圧開始の遅れを極力解消したい。
【0008】
ここで、昇圧開始の遅れを解消するため、プランジャの位置を検出しつつ、充填完了に先行してタイムラグ分、遡った位置にプランジャが到達したときに昇圧処理に切り替えようとしても、プランジャの位置に対応するプランジャの速度に基づいて先行切替位置が設定されるため、鋳造条件によっては、必ずしも適切な位置に先行切替位置が設定されない。先行切替位置が意図しない位置に設定されたとすると、鋳造条件に対応する速度および圧力の波形を実現することができない。
以上より、本発明は、適切な先行切替位置が設定されることにより、充填完了から増圧が開始されるまでの遅れの解消や、鋳造条件に対応する速度および圧力の波形を実現することを目的とする。
以上より、本発明は、適切な先行切替位置が設定されることにより、充填完了から増圧が開始されるまでの遅れの解消や、鋳造条件に対応する速度および圧力の波形を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の発明者は、増圧開始の遅れを解消するため、種々の鋳造条件について、充填完了に先行して増圧処理に切り替える先行切替位置の設定を試行した。
ダイカストマシンの制御装置は、リニアエンコーダ等によりプランジャの位置を検出しつつ、プランジャの速度や鋳造圧力を含む所定の鋳造条件に基づいて射出装置を制御する。具体的に、制御装置は、プランジャの移動する速度を所定の射出速度に制御し、バルブによる射出充填系統から増圧系統への切り替えに伴い、速度制御から圧力制御へと移行する。
プランジャを刻々と移動させながら、プランジャの速度とタイムラグとから求められる変位量分、充填完了時の位置から遡った先行切替位置にプランジャが到達したことが検出されたならば、制御装置から油圧回路のバルブに対して切替指令を出力するとよい。
しかしながら、プランジャの速度の変化に伴い先行切替位置が変化するため、本発明の発明者は、以下に述べるように、一部の鋳造条件について設定される先行切替位置に不都合を見出した。
ダイカストマシンの制御装置は、リニアエンコーダ等によりプランジャの位置を検出しつつ、プランジャの速度や鋳造圧力を含む所定の鋳造条件に基づいて射出装置を制御する。具体的に、制御装置は、プランジャの移動する速度を所定の射出速度に制御し、バルブによる射出充填系統から増圧系統への切り替えに伴い、速度制御から圧力制御へと移行する。
プランジャを刻々と移動させながら、プランジャの速度とタイムラグとから求められる変位量分、充填完了時の位置から遡った先行切替位置にプランジャが到達したことが検出されたならば、制御装置から油圧回路のバルブに対して切替指令を出力するとよい。
しかしながら、プランジャの速度の変化に伴い先行切替位置が変化するため、本発明の発明者は、以下に述べるように、一部の鋳造条件について設定される先行切替位置に不都合を見出した。
【0010】
プランジャによる射出動作は、典型的には、溶湯への空気の巻き込みを避けるため、射出充填工程の途中までプランジャの移動速度を低速に抑え、射出充填工程の終盤でプランジャの移動速度を増加させることで行われる。
近年は、射出ストロークの高速区間における高速化を背景として、高速区間が短くなる傾向にある。そのため、高速区間における充填完了に先立ち、プランジャの速度に基づいて規定のタイムラグ分遡った先行切替位置が射出ストロークの低速区間に設定されるほど、高速区間が短い場合がある。つまり、増圧開始の遅れに相当するプランジャの変位量に対して高速区間が短い。こうした鋳造条件においては、低速区間でプランジャ速度に基づき規定のタイムラグ分遡った先行切替位置が高速区間に設定され、低速区間から高速区間に切り替われば、低速区間に先行切替位置が設定されてしまう。そうすると、充填完了に先立ち、先行切替位置で増圧開始を発令しようとも、当該先行切替位置は、既に通過した低速区間にあるから、増圧開始の遅れを解消する術がない。この場合、低速区間から高速区間に切り替わった直後に増圧開始を発令する他ない。
高速区間は短くなくとも、タイムラグが長ければ、上記と同様に、高速区間における充填完了に先立ち、プランジャの速度に基づいて規定のタイムラグ分遡った先行切替位置が射出ストロークの低速区間に設定され得る。この場合も、低速区間から高速区間に切り替わった時点で、意図せず、過ぎ去った先行切替位置が設定されてしまう。
近年は、射出ストロークの高速区間における高速化を背景として、高速区間が短くなる傾向にある。そのため、高速区間における充填完了に先立ち、プランジャの速度に基づいて規定のタイムラグ分遡った先行切替位置が射出ストロークの低速区間に設定されるほど、高速区間が短い場合がある。つまり、増圧開始の遅れに相当するプランジャの変位量に対して高速区間が短い。こうした鋳造条件においては、低速区間でプランジャ速度に基づき規定のタイムラグ分遡った先行切替位置が高速区間に設定され、低速区間から高速区間に切り替われば、低速区間に先行切替位置が設定されてしまう。そうすると、充填完了に先立ち、先行切替位置で増圧開始を発令しようとも、当該先行切替位置は、既に通過した低速区間にあるから、増圧開始の遅れを解消する術がない。この場合、低速区間から高速区間に切り替わった直後に増圧開始を発令する他ない。
高速区間は短くなくとも、タイムラグが長ければ、上記と同様に、高速区間における充填完了に先立ち、プランジャの速度に基づいて規定のタイムラグ分遡った先行切替位置が射出ストロークの低速区間に設定され得る。この場合も、低速区間から高速区間に切り替わった時点で、意図せず、過ぎ去った先行切替位置が設定されてしまう。
【0011】
さらに、射出ストロークの低速区間および高速区間の後にプランジャを減速させる鋳造条件であって、充填完了に先立ち、プランジャの速度に基づいて設定される先行切替位置が、増圧開始の遅れの解消に必要な変位量以上に遡った位置に設定される場合があり得る。その場合は、当該先行切替位置への到達後、タイムラグを経て、充填が完了する前に油圧回路が増圧系統に切り替わってしまう。そうすると、充填完了前であるためプランジャの速度が急激に上昇するので、増圧用の油圧が速度上昇に費やされる分、鋳造圧力の低下を招く。
【0012】
上記に例示した鋳造条件のいずれも、意図しない位置に先行切替位置が設定されるため、鋳造条件に対応する速度・圧力の波形を実現できず、良品を得ることが難しい。
その他、キャビティ内に溶湯が到達したことを圧力センサ等により検知した時点で、増圧開始の指令を出力することも考えられるが、溶湯到達の状態の検知が遅れに繋がるから、やはり、充填完了に対する増圧開始の遅れを十分に解消することが難しい。
その他、キャビティ内に溶湯が到達したことを圧力センサ等により検知した時点で、増圧開始の指令を出力することも考えられるが、溶湯到達の状態の検知が遅れに繋がるから、やはり、充填完了に対する増圧開始の遅れを十分に解消することが難しい。
【0013】
本発明は、以上に述べた新たな知見に基づいて想到された。
本発明は、ダイカストマシンの射出装置の設定および制御に用いられる制御装置である。
射出装置に備わるプランジャは、キャビティに溶湯を射出する射出ストロークにおける複数の速度切替位置で速度が変化する。
制御装置は、複数の速度切替位置、および複数の速度切替位置にそれぞれ対応する速度を特定可能な射出パターンと、キャビティへの溶湯の射出および充填を行う射出充填から、キャビティの溶湯の圧力を増加させる増圧への切り替えの位置に相当する増圧切替位置と、充填の完了から増圧の開始までの切り替えに要する遅延時間と、に基づいて、増圧切替位置から、遅延時間に対応するプランジャの変位量としての遅延変位量を遡った先行切替位置を設定可能である。
制御装置は、増圧切替位置から、増圧切替位置の直前の速度切替位置までの長さが遅延変位量よりも短い場合には、増圧切替位置から、１つ以上の速度切替位置を超えて遡る先行切替位置を設定し、射出ストロークにおける先行切替位置で、増圧を開始する指令を出力する。
本発明は、ダイカストマシンの射出装置の設定および制御に用いられる制御装置である。
射出装置に備わるプランジャは、キャビティに溶湯を射出する射出ストロークにおける複数の速度切替位置で速度が変化する。
制御装置は、複数の速度切替位置、および複数の速度切替位置にそれぞれ対応する速度を特定可能な射出パターンと、キャビティへの溶湯の射出および充填を行う射出充填から、キャビティの溶湯の圧力を増加させる増圧への切り替えの位置に相当する増圧切替位置と、充填の完了から増圧の開始までの切り替えに要する遅延時間と、に基づいて、増圧切替位置から、遅延時間に対応するプランジャの変位量としての遅延変位量を遡った先行切替位置を設定可能である。
制御装置は、増圧切替位置から、増圧切替位置の直前の速度切替位置までの長さが遅延変位量よりも短い場合には、増圧切替位置から、１つ以上の速度切替位置を超えて遡る先行切替位置を設定し、射出ストロークにおける先行切替位置で、増圧を開始する指令を出力する。
【0014】
本発明のダイカストマシン用制御装置において、射出ストロークは、複数の速度切替位置により区分される複数の区間を含み、射出ストロークは、区間として、移動中のプランジャを第１速度から加速させる加速区間と、加速区間を経て第２速度で移動させる高速区間と、を含み、増圧切替位置は、高速区間に存在し、増圧切替位置から高速区間の始点に相当する速度切替位置までの長さは、遅延変位量よりも短いことが好ましい。
【0015】
本発明のダイカストマシン用制御装置において、射出ストロークは、複数の速度切替位置により区分される複数の区間を含み、射出ストロークは、区間として、移動中のプランジャを第１速度から加速させる加速区間と、加速区間を経て第２速度で移動させる高速区間と、高速区間に次ぐ減速区間と、減速区間を経て第３速度でプランジャを移動させる充填完了前低速区間と、を含み、増圧切替位置は、充填完了前低速区間に存在し、増圧切替位置から充填完了前低速区間の始点に相当する速度切替位置までの長さは、遅延変位量よりも短いことが好ましい。
【0016】
本発明のダイカストマシン用制御装置は、データを記憶する記憶部を備え、制御装置は、射出装置に用いられる複数の射出パターン毎に先行切替位置を取得すると、先行切替位置を射出パターンと紐付けて記憶部にデータとして記憶させることが好ましい。
【0017】
本発明のダイカストマシン用制御装置は、先行切替位置を算出する先行切替位置演算部を備え、先行切替位置演算部は、増圧切替位置から、複数の速度切替位置の各々まで遡った遡及時間を速度切替位置毎に算出する遡及時間算出部と、遡及時間および遅延時間から、先行切替位置の直前の速度切替位置である直前位置を特定する直前位置特定部と、直前位置から先行切替位置までの時間を先行切替位置に換算する先行切替位置算出部と、を含むことが好ましい。
【0018】
本発明のダイカストマシンは、上述のダイカスト用制御装置と、射出装置と、射出装置の駆動に用いられる油圧回路と、を備える。
【0019】
また、本発明は、ダイカストマシンの射出装置の設定および制御に用いられるプログラムである。射出装置に備わるプランジャは、キャビティに溶湯を射出する射出ストロークにおける複数の速度切替位置で速度が変化する。
本発明のプログラムは、複数の速度切替位置、および複数の速度切替位置にそれぞれ対応する速度を特定可能な射出パターンと、キャビティへの溶湯の射出および充填を行う射出充填から、キャビティの溶湯の圧力を増加させる増圧への切り替えの位置に相当する増圧切替位置と、充填の完了から増圧の開始までの切り替えに要する遅延時間と、に基づいて、増圧切替位置から、遅延時間に対応するプランジャの変位量としての遅延変位量を遡った先行切替位置を設定可能である。
さらに、当該プログラムは、増圧切替位置から、増圧切替位置の直前の速度切替位置までの長さが遅延変位量よりも短い場合には、増圧切替位置から、１つ以上の速度切替位置を超えて遡る先行切替位置を設定し、射出ストロークにおける先行切替位置で、増圧を開始する指令を出力する。
本発明のプログラムは、複数の速度切替位置、および複数の速度切替位置にそれぞれ対応する速度を特定可能な射出パターンと、キャビティへの溶湯の射出および充填を行う射出充填から、キャビティの溶湯の圧力を増加させる増圧への切り替えの位置に相当する増圧切替位置と、充填の完了から増圧の開始までの切り替えに要する遅延時間と、に基づいて、増圧切替位置から、遅延時間に対応するプランジャの変位量としての遅延変位量を遡った先行切替位置を設定可能である。
さらに、当該プログラムは、増圧切替位置から、増圧切替位置の直前の速度切替位置までの長さが遅延変位量よりも短い場合には、増圧切替位置から、１つ以上の速度切替位置を超えて遡る先行切替位置を設定し、射出ストロークにおける先行切替位置で、増圧を開始する指令を出力する。
【0020】
そして、本発明は、ダイカストマシンの射出装置に備わるプランジャの速度をプランジャの射出ストロークにおける複数の速度切替位置で変化させながらキャビティへの溶湯の射出および充填を行う鋳造方法であって、複数の速度切替位置、および複数の速度切替位置にそれぞれ対応する速度を特定可能な射出パターンと、キャビティへの溶湯の射出および充填を行う射出充填から、キャビティの溶湯の圧力を増加させる増圧への切り替えの位置に相当する増圧切替位置と、充填の完了から増圧の開始までの切り替えに要する遅延時間と、に基づいて、増圧切替位置から１つ以上の速度切替位置を超えて、遅延時間に対応するプランジャの変位量としての遅延変位量を遡った先行切替位置を設定するステップと、射出ストロークにおける先行切替位置で、増圧を開始する指令を出力するステップと、を備える。
【発明の効果】
【0021】
本発明によれば、増圧切替位置、遅延時間、および射出パターンに基づいて、増圧切替位置から１つ以上の速度切替位置を超えて、遅延時間に対応するプランジャの遅延変位量を遡る先行切替位置を算出して制御装置に設定することができる。設定された先行切替位置で増圧切替指令が出力されることにより、充填完了時に対する増圧開始の遅れや早まりを解消し、鋳造条件に対応する速度・圧力の波形を実現して良品を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】本発明の実施形態に係るダイカストマシンの射出装置と、射出装置の設定および制御に用いられる制御装置と、金型とを模式的に示す図である。
【図2】鋳造時のプランジャ速度および鋳造圧力の一例を示すグラフである。
【図5】（ａ）は、図１に示された制御装置の概要の構成を示すブロック図である。（ｂ）は、プログラムの設定モジュールの内部構成を示す模式図である。（ｃ）は、記憶部に保持された射出パターンの一例を示す図である。
【図7】別の射出パターンの一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
図１に示すダイカストマシン１は、固定金型２および可動金型３が形成するキャビティ４へアルミニウム合金等の溶湯を射出する射出装置１０と、固定金型２および可動金型３に型締め力を与える型締装置５と、射出装置１０を駆動する油圧回路２０（図４）と、射出装置１０の設定および制御に用いられる制御装置３０とを備えている。
型締装置５は、固定プラテン５１と、図示しない可動プラテンおよびタイバーとを備えている。
図１に示すダイカストマシン１は、固定金型２および可動金型３が形成するキャビティ４へアルミニウム合金等の溶湯を射出する射出装置１０と、固定金型２および可動金型３に型締め力を与える型締装置５と、射出装置１０を駆動する油圧回路２０（図４）と、射出装置１０の設定および制御に用いられる制御装置３０とを備えている。
型締装置５は、固定プラテン５１と、図示しない可動プラテンおよびタイバーとを備えている。
【0024】
（射出装置）
射出装置１０は、固定プラテン５１に設けられ、内側に溶湯が供給されるスリーブ１１と、スリーブ１１に対して進退可能に駆動されるプランジャ１２とを備えている。
プランジャ１２は、キャビティ４に向けて溶湯１３を押し出すチップ１２１と、チップ１２１を支持するロッド１２２とを備えている。ロッド１２２は、油圧回路２０を構成する射出シリンダ２１に備わるピストンロッド２１０Ｒに対して、カップリング１２３を介して結合している。
射出装置１０は、固定プラテン５１に設けられ、内側に溶湯が供給されるスリーブ１１と、スリーブ１１に対して進退可能に駆動されるプランジャ１２とを備えている。
プランジャ１２は、キャビティ４に向けて溶湯１３を押し出すチップ１２１と、チップ１２１を支持するロッド１２２とを備えている。ロッド１２２は、油圧回路２０を構成する射出シリンダ２１に備わるピストンロッド２１０Ｒに対して、カップリング１２３を介して結合している。
【0025】
プランジャ１２は、射出シリンダ２１のピストンヘッド２１０Ｈ側の圧力とピストンロッド２１０Ｒ側の圧力とから定まる圧力を駆動力として、所定の鋳造条件に従って駆動制御されながら、キャビティ４に向けて前進することで溶湯１３を射出する。プランジャ１２は、原点位置から、キャビティ４の全体への溶湯の充填完了に伴い停止するまで前進する。プランジャ１２が前進する移動範囲を射出ストロークと称する。
【0026】
プランジャ１２により射出された溶湯は、ランナ６を通じてゲート７からキャビティ４に充填される。キャビティ４の全体への溶湯の充填完了に伴い、射出シリンダ２１に接続される油圧源が切り替えられることで、射出および充填を行う射出充填工程から、プランジャ１２によりキャビティ４の溶湯の圧力を増加させる増圧工程へと移行する。
このとき、プランジャ１２の駆動制御が、プランジャ１２の速度に基づく制御から、キャビティ４の溶湯の圧力（鋳造圧力）に相関する値、典型的には、射出シリンダ２１のピストンヘッド２１０Ｈ側の圧力とピストンロッド２１０Ｒ側の圧力とに基づく制御へと切り替えられる。例えば、ピストンヘッド２１０Ｈ側の圧力とピストンヘッド側面積２１０ＨＳとの積からピストンロッド２１０Ｒ側の圧力とピストンロッド側面積２１０ＲＳとの積を引いた値をチップ面積１２１Ｓで除して算出される値をプランジャ１２の駆動制御に用いることができる。
このとき、プランジャ１２の駆動制御が、プランジャ１２の速度に基づく制御から、キャビティ４の溶湯の圧力（鋳造圧力）に相関する値、典型的には、射出シリンダ２１のピストンヘッド２１０Ｈ側の圧力とピストンロッド２１０Ｒ側の圧力とに基づく制御へと切り替えられる。例えば、ピストンヘッド２１０Ｈ側の圧力とピストンヘッド側面積２１０ＨＳとの積からピストンロッド２１０Ｒ側の圧力とピストンロッド側面積２１０ＲＳとの積を引いた値をチップ面積１２１Ｓで除して算出される値をプランジャ１２の駆動制御に用いることができる。
【0027】
（鋳造プロセス）
ダイカストマシン１は、鋳造条件に従い、型締、注湯、射出充填、増圧、冷却、型開、製品取り出し、金型への離型剤供給等の処理からなる鋳造サイクルを繰り返し実施可能である。
図２は、ダイカストマシン１を用いた鋳造のプロセスにおけるプランジャ１２の速度および鋳造圧力の一例を示している。射出充填工程Ａ１から増圧工程Ａ２への切り替え時に相当する射出ストローク上の位置を増圧切替位置Ｐｖｐと称する。
図２において、プランジャ１２の速度を破線で示し、鋳造圧力を実線で示している。鋳造圧力は、射出シリンダ２１のヘッド側の圧力（太い一点鎖線）とロッド側の圧力（二点鎖線）とを用いて算出される圧力に相当する。図２の圧力レンジは、鋳造圧力の方がヘッド側圧力よりも大きい。図８でも同様である。
ダイカストマシン１は、鋳造条件に従い、型締、注湯、射出充填、増圧、冷却、型開、製品取り出し、金型への離型剤供給等の処理からなる鋳造サイクルを繰り返し実施可能である。
図２は、ダイカストマシン１を用いた鋳造のプロセスにおけるプランジャ１２の速度および鋳造圧力の一例を示している。射出充填工程Ａ１から増圧工程Ａ２への切り替え時に相当する射出ストローク上の位置を増圧切替位置Ｐｖｐと称する。
図２において、プランジャ１２の速度を破線で示し、鋳造圧力を実線で示している。鋳造圧力は、射出シリンダ２１のヘッド側の圧力（太い一点鎖線）とロッド側の圧力（二点鎖線）とを用いて算出される圧力に相当する。図２の圧力レンジは、鋳造圧力の方がヘッド側圧力よりも大きい。図８でも同様である。
【0028】
図２に点線で示す鋳造圧力と、細い一点鎖線で示すヘッド側圧力とは、本実施形態に対する比較例１を示している。比較例１の鋳造圧力が増加し始める時（増圧開始時ｔｓ）は、キャビティ４の全体に亘り溶湯が充填された充填完了時ｔｆに対し、遅延時間Ｔｄだけ遅れている。比較例１に対し、本実施形態は、充填完了時ｔｆから増圧開始時ｔｓまでの遅れの解消を実現する。
遅延時間Ｔｄは、例えば、信号伝送、制御上の処理、油圧回路２０の弁の動作、および作動油の移動等に要する時間に相当する。
遅延時間Ｔｄは、例えば、信号伝送、制御上の処理、油圧回路２０の弁の動作、および作動油の移動等に要する時間に相当する。
【0029】
射出充填工程Ａ１では、プランジャ１２の位置および速度に係る射出パターンにプランジャ１２の移動を追従させる制御が行われる。図２および図３には、黒丸のプロットを繋ぐ実線により射出パターンを示している。
プランジャ１２の位置および速度を検出するため、例えばピストンロッド２１０Ｒに設置されたリニアエンコーダ等のセンサ８（図１）を用いることができる。
プランジャ１２の位置および速度を検出するため、例えばピストンロッド２１０Ｒに設置されたリニアエンコーダ等のセンサ８（図１）を用いることができる。
【0030】
増圧工程Ａ２では、射出シリンダ２１のヘッド側の圧力とロッド側の圧力とに基く制御の下、プランジャ１２により溶湯を押圧することで、凝固による溶湯の収縮分をキャビティ４に補充しつつ、溶湯に規定の鋳造圧力を付与する。増圧工程Ａ２においては、鋳造圧力を規定値まで増加させた後、増圧工程Ａ２の終了時まで規定値に保ちながら（保圧）、キャビティ４の溶湯を凝固させる。その後、金型２，３を開いてキャビティ４から製品を取り出すとともに、プランジャ１２を原点位置まで後退させ、鋳造の次のサイクルへと移行する。
【0031】
（射出パターン）
図３は、一の鋳造条件に基づく射出パターンを示している。図３の横軸は、射出ストローク上のプランジャ１２の位置を示し、縦軸は、プランジャ１２の移動速度を示している。射出ストロークにおける複数の速度切替位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３でプランジャ１２の速度が切り替えられる。射出パターンによれば、速度切替位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３、および速度切替位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３にそれぞれ対応するプランジャ１２の速度を特定可能である。先行切替位置Ｐｐは、後述するように、増圧切替位置Ｐｖｐ、遅延時間Ｔｄ、および射出パターンに基づいて設定される。
プランジャ１２の射出ストロークは、速度切替位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３により区分される複数の区間Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４を含んでいる。
図３は、一の鋳造条件に基づく射出パターンを示している。図３の横軸は、射出ストローク上のプランジャ１２の位置を示し、縦軸は、プランジャ１２の移動速度を示している。射出ストロークにおける複数の速度切替位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３でプランジャ１２の速度が切り替えられる。射出パターンによれば、速度切替位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３、および速度切替位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３にそれぞれ対応するプランジャ１２の速度を特定可能である。先行切替位置Ｐｐは、後述するように、増圧切替位置Ｐｖｐ、遅延時間Ｔｄ、および射出パターンに基づいて設定される。
プランジャ１２の射出ストロークは、速度切替位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３により区分される複数の区間Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４を含んでいる。
【0032】
射出充填工程Ａ１の開始から途中までは、溶湯への空気の巻き込みを抑えるため、プランジャ１２を相対的に低速で移動させていても、速度切替位置Ｐ２でプランジャ１２を急加速させて射出を行い、溶湯が熱いうちに充填を短時間で完了することが望ましい。速度切替位置Ｐ２は、例えば、ゲート７に溶湯が到達した時のプランジャ１２の位置に相当する。
【0033】
図３に示す射出パターンによると、速度切替位置Ｐ０においてプランジャ１２の前進を開始し、プランジャ１２を所定の加速度で目標の第１速度Ｖ１まで加速させたならば（第１区間Ｓ１）、速度切替位置Ｐ１から速度切替位置Ｐ２まではプランジャ１２の速度を第１速度Ｖ１に維持する（第２区間Ｓ２）。その後、速度切替位置Ｐ２でプランジャ１２の目標速度を第２速度Ｖ２に切り替え、プランジャ１２を第１速度Ｖ１から第２速度Ｖ２まで所定の加速度で加速させると（第３区間Ｓ３）、引き続き、プランジャ１２を第２速度Ｖ２で移動させる（第４区間Ｓ４）。第４区間Ｓ４は、速度切替位置Ｐ３から、射出ストロークの終端の位置Ｐ４までに相当する。第４区間Ｓ４におけるプランジャ１２の実際の挙動としては、図２に示すように、溶湯の充填完了（ｔｆ）に伴い、プランジャ１２は速度の減少を経て停止する。充填完了時ｔｆのプランジャ１２の位置をＰｆとすると、Ｐｆ＜Ｐ４である。
【0034】
（油圧回路）
図４は、油圧回路２０の構成の一例を示している。油圧回路２０は、射出装置１０のプランジャ１２を油圧により駆動する射出シリンダ２１と、充填用アキュムレータ２２および増圧用アキュムレータ２３と、油圧ポンプ２４と、射出シリンダ２１に供給される作動油の流量を調整可能な流量調整弁２５と、適時に開閉される開閉弁２６１～２６４と、油圧ポンプ２４への作動油の逆流を防ぐチェック弁２７と、作動油を貯留する貯留タンク２８とを備えている。
図４は、油圧回路２０の構成の一例を示している。油圧回路２０は、射出装置１０のプランジャ１２を油圧により駆動する射出シリンダ２１と、充填用アキュムレータ２２および増圧用アキュムレータ２３と、油圧ポンプ２４と、射出シリンダ２１に供給される作動油の流量を調整可能な流量調整弁２５と、適時に開閉される開閉弁２６１～２６４と、油圧ポンプ２４への作動油の逆流を防ぐチェック弁２７と、作動油を貯留する貯留タンク２８とを備えている。
【0035】
射出シリンダ２１は、シリンダ本体２１１と、ピストン２１０と、ピストンヘッド２１０Ｈ側の流入油室Ｃ１と、ピストンロッド２１０Ｒ側の排出油室Ｃ２とを備えている。流入油室Ｃ１は、開閉弁２６１，２６２が開閉されることにより、充填用アキュムレータ２２と増圧用アキュムレータ２３とに切り替え可能に接続される。
排出油室Ｃ２は、サーボモータ２５Ａによりスプールが駆動される流量調整弁２５を介して貯留タンク２８に接続されている。排出油室Ｃ２からの作動油の排出流量を流量調整弁２５により調整することを通じて、プランジャ１２の移動速度が制御される。
排出油室Ｃ２は、サーボモータ２５Ａによりスプールが駆動される流量調整弁２５を介して貯留タンク２８に接続されている。排出油室Ｃ２からの作動油の排出流量を流量調整弁２５により調整することを通じて、プランジャ１２の移動速度が制御される。
【0036】
充填用アキュムレータ２２および増圧用アキュムレータ２３は、各々のシリンダ内のピストン２２Ａ，２３Ａよりも上方の区画に図示しないガス供給源から窒素ガス等の不活性ガスを給気可能に構成されている。充填用アキュムレータ２２は、蓄えた圧力により流入油室Ｃ１に作動油を供給する。増圧用アキュムレータ２３も同様である。
【0037】
充填用アキュムレータ２２に圧力を蓄える際は、開閉弁２６１，２６３を開き、開閉弁２６２，２６４を閉じた状態で、プランジャ１２を射出充填工程Ａ１に十分で且つ急加速して高速で射出させるために必要な所定値に充填室２２Ｂの作動油の圧力が到達するまで、貯留タンク２８の作動油を油圧ポンプ２４により充填用アキュムレータ２２に圧送する。充填用アキュムレータ２２への圧力蓄積が終了したならば、開閉弁２６１，２６３が閉じられる。
【0038】
増圧用アキュムレータ２３に圧力を蓄える際は、開閉弁２６２，２６３を開き、開閉弁２６１，２６４を閉じた状態で、キャビティ４の溶湯に規定の鋳造圧力を付与するために必要な所定値に充填室２３Ｂの作動油の圧力が到達するまで、貯留タンク２８の作動油を油圧ポンプ２４により増圧用アキュムレータ２３に圧送する。
増圧用アキュムレータ２３への圧力蓄積が終了したならば、開閉弁２６２，２６３が閉じられる。
充填用アキュムレータ２２および増圧用アキュムレータ２３にそれぞれ圧力を蓄えた状態で射出充填工程Ａ１が開始される。射出充填工程Ａ１および増圧工程Ａ２を終えたならば、油圧回路２０の図示しない系統により排出油室Ｃ２にポンプで作動油を送ると共に、流入油室Ｃ１の作動油をタンクに抜くことで、プランジャ１２を後退させる。
増圧用アキュムレータ２３への圧力蓄積が終了したならば、開閉弁２６２，２６３が閉じられる。
充填用アキュムレータ２２および増圧用アキュムレータ２３にそれぞれ圧力を蓄えた状態で射出充填工程Ａ１が開始される。射出充填工程Ａ１および増圧工程Ａ２を終えたならば、油圧回路２０の図示しない系統により排出油室Ｃ２にポンプで作動油を送ると共に、流入油室Ｃ１の作動油をタンクに抜くことで、プランジャ１２を後退させる。
【0039】
油圧回路２０に代えて、公知の種々のダイカスト用油圧回路を用いることができる。油圧回路２０に代替可能な油圧回路は、例えば、特許第６５８２８３４号公報に記載されている。
油圧回路２０は、必ずしも射出充填用および増圧用の２つのアキュムレータ２２，２３を備えている必要はなく、射出充填時に必要な速度および増圧時に必要な圧力を射出シリンダ２１からプランジャ１２に与えるために切り替え可能な射出充填系統および増圧系統を備えていれば足りる。
油圧回路２０は、必ずしも射出充填用および増圧用の２つのアキュムレータ２２，２３を備えている必要はなく、射出充填時に必要な速度および増圧時に必要な圧力を射出シリンダ２１からプランジャ１２に与えるために切り替え可能な射出充填系統および増圧系統を備えていれば足りる。
【0040】
（制御装置）
制御装置３０は、図５（ａ）にハードウェア構成の一例を示すように、制御装置本体３１と、制御装置本体３１に接続されたモニタ３２および外部記憶媒体３３とを備えている。
制御装置本体３１は、コンピュータ装置等からなり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算部３１１と、メモリ３１２と、設定値等のデータやプログラムを記憶する記憶部３１３（記憶媒体）と、入出力部３１４とを備えている。
制御装置３０は、図５（ａ）にハードウェア構成の一例を示すように、制御装置本体３１と、制御装置本体３１に接続されたモニタ３２および外部記憶媒体３３とを備えている。
制御装置本体３１は、コンピュータ装置等からなり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算部３１１と、メモリ３１２と、設定値等のデータやプログラムを記憶する記憶部３１３（記憶媒体）と、入出力部３１４とを備えている。
【0041】
制御装置３０は、製品に応じて設定される鋳造条件に従い、ダイカストマシン１に備わる種々の装置のうち少なくとも、射出装置１０のプランジャ１２と、プランジャ１２を駆動する油圧回路２０とを制御する。この制御装置３０は、鋳造プロセス全体に亘り、射出装置１０および油圧回路２０に加え、型締装置５、図示しない給湯装置、製品取出機構、真空吸引装置等をも連携させてダイカストマシン１の動作を制御する制御装置の一部を構成していてもよい。
【0042】
制御装置３０は、いずれも制御に必要な設定値としての増圧切替位置Ｐｖｐ、先行切替位置Ｐｐ、および遅延時間Ｔｄを設定し、記憶部３１３に保持することができる。
増圧切替位置Ｐｖｐおよび遅延時間Ｔｄとしては、例えば、試験やシミュレーションの結果に基づいてオペレータが入出力部３１４を用いて入力した値を制御装置３０に設定することができる。そのとき、増圧切替位置Ｐｖｐとして、例えば、射出シリンダ２１のピストンヘッド２１０Ｈ側の圧力が規定の圧力に到達した時のプランジャ１２の位置を採用することができる。
遅延時間Ｔｄは、使用するダイカストマシン１に固有の値である。同一構成のダイカストマシン１であっても個体差により遅延時間Ｔｄの値がばらつく場合がある。
先行切替位置Ｐｐとしては、制御装置３０に搭載されたコンピュータ・プログラム（以下、プログラム）の実施により算出された値を制御装置３０に設定することができる。
増圧切替位置Ｐｖｐおよび遅延時間Ｔｄとしては、例えば、試験やシミュレーションの結果に基づいてオペレータが入出力部３１４を用いて入力した値を制御装置３０に設定することができる。そのとき、増圧切替位置Ｐｖｐとして、例えば、射出シリンダ２１のピストンヘッド２１０Ｈ側の圧力が規定の圧力に到達した時のプランジャ１２の位置を採用することができる。
遅延時間Ｔｄは、使用するダイカストマシン１に固有の値である。同一構成のダイカストマシン１であっても個体差により遅延時間Ｔｄの値がばらつく場合がある。
先行切替位置Ｐｐとしては、制御装置３０に搭載されたコンピュータ・プログラム（以下、プログラム）の実施により算出された値を制御装置３０に設定することができる。
【0043】
また、制御装置３０は、搭載されたプログラムに基づいて、油圧回路２０の流量調整弁２５や開閉弁２６１～２６４に対して制御指令を発し、それらの弁を動作させることで、プランジャ１２に駆動力を与えて射出充填工程Ａ１および増圧工程Ａ２を実施する。
制御装置３０に搭載のプログラムは、少なくとも、先行切替位置Ｐｐの算出および設定が可能な算出・設定モジュール（先行切替位置演算部）と、油圧回路２０の弁の操作を通じてプランジャ１２を駆動制御する駆動制御モジュールとを含んでいる。設定モジュールは、図５（ｂ）に示すように、遡及時間算出部３１５と、直前位置特定部３１６と、先行切替位置算出部３１７とを含んでいる。
制御装置３０に搭載のプログラムは、少なくとも、先行切替位置Ｐｐの算出および設定が可能な算出・設定モジュール（先行切替位置演算部）と、油圧回路２０の弁の操作を通じてプランジャ１２を駆動制御する駆動制御モジュールとを含んでいる。設定モジュールは、図５（ｂ）に示すように、遡及時間算出部３１５と、直前位置特定部３１６と、先行切替位置算出部３１７とを含んでいる。
【0044】
記憶部３１３には、いずれも設定値としての増圧切替位置Ｐｖｐ、先行切替位置Ｐｐ、および遅延時間Ｔｄと、プランジャ１２の位置および速度に係る射出パターン（図５（ｃ））と、先行切替位置Ｐｐの設定およびプランジャ１２の駆動制御に用いられるプログラムと、プログラムの実施に必要なデータ等が記憶されている。
【0045】
射出パターンは、図５（ｃ）に一例を示すように、プランジャ１２の速度が切り替えられる位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３、射出パターンの始端の位置Ｐ０および終端の位置Ｐ４と、各位置にそれぞれ対応する速度Ｖ０，Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３とを少なくとも含むデータからなる。射出パターンは、射出開始後、少なくとも２つの位置で速度が切り替えられるものとする。以下、射出パターンの始端の位置Ｐ０および終端の位置Ｐ４を含め、位置Ｐ０～Ｐ４のことを速度切替位置と称する。
射出パターンは、プランジャ１２の複数の速度切替位置、および複数の速度切替位置にそれぞれ対応する速度を特定可能な情報を含んでいれば足りる。例えば、射出パターンが、速度切替位置と、射出ストロークの始端位置からの経過時間とからなるものであってもよい。
射出パターンは、プランジャ１２の複数の速度切替位置、および複数の速度切替位置にそれぞれ対応する速度を特定可能な情報を含んでいれば足りる。例えば、射出パターンが、速度切替位置と、射出ストロークの始端位置からの経過時間とからなるものであってもよい。
【0046】
記憶部３１３には、ダイカストマシン１に使用される種々の鋳造条件に対応可能な複数の射出パターンが、テーブルデータ等の適宜なデータ形式で記憶されている。増圧切替位置Ｐｖｐおよび先行切替位置Ｐｐは、射出パターン毎に設定されており、特定の射出パターンと紐付けられた状態で記憶部３１３に記憶されている。
【0047】
制御装置３０は、射出充填工程Ａ１の開始時に開閉弁２６１，２６４を開いて射出シリンダ２１の流入油室Ｃ１に充填用アキュムレータ２２から作動油を供給するとともに、プランジャ１２の速度の目標値である第１速度Ｖ１に応じた開度を流量調整弁２５に与える。その後、速度切替位置Ｐ１で第２速度Ｖ２に相応の開度を流量調整弁２５に与えることでプランジャ１２を急加速させて溶湯をキャビティ４に射出する。
制御装置３０は、設定された先行切替位置Ｐｐにプランジャ１２が到達したことがセンサ８等により検知されたならば、増圧を開始する増圧開始指令を発生させることにより、開閉弁２６１を閉じて開閉弁２６２を開き、射出シリンダ２１に接続される油圧源を充填用アキュムレータ２２から増圧用アキュムレータ２３へと切り替える。
制御装置３０は、設定された先行切替位置Ｐｐにプランジャ１２が到達したことがセンサ８等により検知されたならば、増圧を開始する増圧開始指令を発生させることにより、開閉弁２６１を閉じて開閉弁２６２を開き、射出シリンダ２１に接続される油圧源を充填用アキュムレータ２２から増圧用アキュムレータ２３へと切り替える。
【0048】
キャビティ４における溶湯の充填状態が完了に近づくと、図２に示すように、鋳造圧力は上昇カーブを描く。この上昇カーブを鋳バリが発生しない程度に急峻に立ち上げ、昇圧に要する時間を最小化することが望ましい。溶湯が凝固しないうちにキャビティ４の全域に亘り十分に圧力を伝搬させることで、溶湯中の空気が圧壊されて製品の緻密化が図られる。そのため、充填状態が完了に至る時（ｔｆ）を捉えて直ちに増圧を開始するとよい。
但し、充填完了時ｔｆのプランジャ１２の位置に相当する増圧切替位置Ｐｖｐで制御装置３０から増圧開始指令が発せられたとしても、プランジャ１２が当該位置に到達したことの検知に要する時間や、増圧開始指令が発せられてから開閉弁２６１が閉じて開閉弁２６２が開くまでの応答時間、さらに、増圧用アキュムレータ２３から流入油室Ｃ１に作動油が供給され、射出シリンダ２１によりプランジャ１２が移動するまでに要する時間、その他、検知信号や制御指令の信号伝送や制御上の処理に要する時間の分、充填完了時ｔｆに対して増圧開始時ｔｓが遅れる。遅延時間Ｔｄは、こうした電気的および機械的な遅れが累積した時間に相当する。
但し、充填完了時ｔｆのプランジャ１２の位置に相当する増圧切替位置Ｐｖｐで制御装置３０から増圧開始指令が発せられたとしても、プランジャ１２が当該位置に到達したことの検知に要する時間や、増圧開始指令が発せられてから開閉弁２６１が閉じて開閉弁２６２が開くまでの応答時間、さらに、増圧用アキュムレータ２３から流入油室Ｃ１に作動油が供給され、射出シリンダ２１によりプランジャ１２が移動するまでに要する時間、その他、検知信号や制御指令の信号伝送や制御上の処理に要する時間の分、充填完了時ｔｆに対して増圧開始時ｔｓが遅れる。遅延時間Ｔｄは、こうした電気的および機械的な遅れが累積した時間に相当する。
【0049】
上記のような遅れが存在するため、増圧切替指令を増圧切替位置Ｐｖｐに対して先行した先行切替位置Ｐｐで発生させる必要があり、その先行切替位置Ｐｐは、増圧切替位置Ｐｖｐから、遅延時間Ｔｄに対応するプランジャ１２の変位量を遡った位置に設定される必要がある。そのため、制御装置３０は、増圧切替位置Ｐｖｐおよび遅延時間Ｔｄに加え、射出パターンに基づいて先行切替位置Ｐｐを算出する。
【0050】
（先行切替位置の算出・設定）
図６および図３を参照し、射出パターンに適合する先行切替位置Ｐｐを算出し、設定する手順の一例を説明する。制御装置３０は、射出装置１０に用いられる複数の射出パターン毎に先行切替位置Ｐｐを算出して設定する。
図６は、射出パターンの速度切替位置Ｐ０～Ｐ４と、速度切替位置Ｐ１～Ｐ３により区分された射出ストロークの第１区間Ｓ１、第２区間Ｓ２、第３区間Ｓ３、および第４区間Ｓ４を表形式で示している。速度切替位置に係る添字としてｎ（０，１，２・・・）を使用している。
図３に示された射出パターンの特徴は、プランジャ１２が急加速されて高速で充填が行われるため、速度切替位置Ｐ２で速度が高速に切り替えられてから充填完了時ｔｆまでの長さ（プランジャ１２の変位量）が遅延時間Ｔｄに対して短いことにある。
図６および図３を参照し、射出パターンに適合する先行切替位置Ｐｐを算出し、設定する手順の一例を説明する。制御装置３０は、射出装置１０に用いられる複数の射出パターン毎に先行切替位置Ｐｐを算出して設定する。
図６は、射出パターンの速度切替位置Ｐ０～Ｐ４と、速度切替位置Ｐ１～Ｐ３により区分された射出ストロークの第１区間Ｓ１、第２区間Ｓ２、第３区間Ｓ３、および第４区間Ｓ４を表形式で示している。速度切替位置に係る添字としてｎ（０，１，２・・・）を使用している。
図３に示された射出パターンの特徴は、プランジャ１２が急加速されて高速で充填が行われるため、速度切替位置Ｐ２で速度が高速に切り替えられてから充填完了時ｔｆまでの長さ（プランジャ１２の変位量）が遅延時間Ｔｄに対して短いことにある。
【0051】
こうした射出パターンにおいては、充填完了時ｔｆに対応する増圧切替位置Ｐｖｐから、増圧切替位置Ｐｖｐの直前の速度切替位置Ｐ３までの長さが、遅延時間Ｔｄに対応するプランジャ１２の変位量（遅延変位量）よりも短い。この場合において、仮に、遅延時間Ｔｄと、移動中のプランジャ１２の現在の速度（Ｖ１またはＶ２）との積の値だけ増圧切替位置Ｐｖｐから先行するように先行切替位置Ｐｐを設定するとする。そうすると、当該先行切替位置Ｐｐは、プランジャ１２の速度が大きいほど、射出ストロークの後方側（キャビティ４から離れる側）へと変位するので、プランジャ１２の速度が低速から高速に切り替わった時点で、過去の先行切替位置Ｐｐが設定されてしまう。低速から高速に切り替わった後の区間Ｓ３や区間Ｓ４で増圧切替指令が発せられたとしても、充填完了に対する増圧開始の遅れは十分には解消されない。
【0052】
図３に示す射出パターンのように、充填完了時ｔｆに対応する増圧切替位置Ｐｖｐから、増圧切替位置Ｐｖｐの直前の速度切替位置Ｐ３までの長さがプランジャ１２の遅延変位量よりも短いという要件（以下、要件Ａ）に該当する場合でも、例えば以下の手順により、遅延時間Ｔｄを正しく反映した先行切替位置Ｐｐを取得して設定することが可能である。
制御装置３０は、少なくとも、鋳造実施にあたり選択される射出パターンが、要件Ａに該当する場合には、下記に示す如く、増圧切替位置Ｐｖｐから、１つ以上の速度切替位置Ｐｎを超えて遡る先行切替位置Ｐｐを設定する。そして、予め設定された先行切替位置Ｐｐで増圧開始指令を出力する。
制御装置３０は、選択される射出パターンが上記要件Ａに該当するか否かを判定し、該当する場合に、先行切替位置Ｐｐを例えば手順１～６により算出して設定する。
制御装置３０は、少なくとも、鋳造実施にあたり選択される射出パターンが、要件Ａに該当する場合には、下記に示す如く、増圧切替位置Ｐｖｐから、１つ以上の速度切替位置Ｐｎを超えて遡る先行切替位置Ｐｐを設定する。そして、予め設定された先行切替位置Ｐｐで増圧開始指令を出力する。
制御装置３０は、選択される射出パターンが上記要件Ａに該当するか否かを判定し、該当する場合に、先行切替位置Ｐｐを例えば手順１～６により算出して設定する。
【0053】
手順１：
射出パターンの第１～第４区間Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４のそれぞれの時間Ｔｎ（Ｔ１～Ｔ４）を計算する。
射出パターンの速度より、第２区間Ｓ２および第４区間Ｓ４はプランジャ１２が一定の速度で移動する等速区間に該当し、第１区間Ｓ１および第３区間Ｓ３は、プランジャ１２を一定の加速度で加速させる等加速区間に該当する。
等速区間の時間は式（１）により求める。
射出パターンの第１～第４区間Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４のそれぞれの時間Ｔｎ（Ｔ１～Ｔ４）を計算する。
射出パターンの速度より、第２区間Ｓ２および第４区間Ｓ４はプランジャ１２が一定の速度で移動する等速区間に該当し、第１区間Ｓ１および第３区間Ｓ３は、プランジャ１２を一定の加速度で加速させる等加速区間に該当する。
等速区間の時間は式（１）により求める。
【0054】
【数1】
【0055】
等加速区間の時間は、等加速度直線運動の基本式に基づいて式（２）により求める。
【0056】
【数2】
【0057】
なお、第１区間Ｓ１および第３区間Ｓ３の加速度は必ずしも一定である必要はない。例えば、位置Ｐ０，Ｐ２の前後で速度が緩やかに切り替わっていてもよい。その場合でも、例えば速度の変曲点としての速度切替位置を定め、隣り合う速度切替位置の間の区間の時間を適宜な演算により求めることができる。
【0058】
手順２：
隣り合う速度切替位置ＰｎとＰｎ＋１とを比較することで、増圧切替位置Ｐｖｐが、速度切替位置Ｐ１～Ｐ４の隣り合ういずれの位置の間に存在するのか、特定する。
本実施形態では、速度切替位置Ｐ３とＰ４との間に増圧切替位置Ｐｖｐが存在する。増圧切替位置Ｐｖｐが存在する区間ＳＡ（ここでは第４区間Ｓ４）の欄に丸印（○）を付している。
隣り合う速度切替位置ＰｎとＰｎ＋１とを比較することで、増圧切替位置Ｐｖｐが、速度切替位置Ｐ１～Ｐ４の隣り合ういずれの位置の間に存在するのか、特定する。
本実施形態では、速度切替位置Ｐ３とＰ４との間に増圧切替位置Ｐｖｐが存在する。増圧切替位置Ｐｖｐが存在する区間ＳＡ（ここでは第４区間Ｓ４）の欄に丸印（○）を付している。
【0059】
手順３：増圧切替位置Ｐｖｐから各区間Ｓ１～Ｓ４の始点（速度切替位置Ｐｎ）までの遡及時間Ｔｂｎを計算する。
ここで、増圧切替位置Ｐｖｐが存在する区間ＳＡについて、増圧切替位置Ｐｖｐから直前の速度切替位置Ｐｎまでの時間を、等加速区間の場合、式（３）のＴｖｐと置くものとする。区間ＳＡが等速区間である場合、式（４）のＴｖｐと置くものとする。
ここで、増圧切替位置Ｐｖｐが存在する区間ＳＡについて、増圧切替位置Ｐｖｐから直前の速度切替位置Ｐｎまでの時間を、等加速区間の場合、式（３）のＴｖｐと置くものとする。区間ＳＡが等速区間である場合、式（４）のＴｖｐと置くものとする。
【0060】
【数3】
【数4】
【0061】
なお、式（３）は、等加速度運動の基本式（５）を変形したものである。ＶＩｎは初速度である。
【0062】
【数5】
【0063】
増圧切替位置Ｐｖｐから、増圧切替位置Ｐｖｐが存在する第４区間Ｓ４の始点Ｐ３までの遡及時間Ｔｂ３は、式（４）のＴｖｐである。
増圧切替位置Ｐｖｐから、第３区間Ｓ３の始点Ｐ２までの遡及時間Ｔｂ２は、遡及時間Ｔｂ３と、手順１で求めた区間の時間Ｔ３との和であるから、Ｔｂ３＋Ｔ３である。
同様に、第２区間Ｓ２の始点Ｐ１までの遡及時間Ｔｂ１は、Ｔｂ２＋Ｔ２であり、第１区間Ｓ１の始点Ｐ０までの遡及時間Ｔｂ０は、Ｔｂ１＋Ｔ１である。
手順１～３の処理は、算出・設定モジュールの遡及時間算出部３１５（図５（ｂ））により行われる。
増圧切替位置Ｐｖｐから、第３区間Ｓ３の始点Ｐ２までの遡及時間Ｔｂ２は、遡及時間Ｔｂ３と、手順１で求めた区間の時間Ｔ３との和であるから、Ｔｂ３＋Ｔ３である。
同様に、第２区間Ｓ２の始点Ｐ１までの遡及時間Ｔｂ１は、Ｔｂ２＋Ｔ２であり、第１区間Ｓ１の始点Ｐ０までの遡及時間Ｔｂ０は、Ｔｂ１＋Ｔ１である。
手順１～３の処理は、算出・設定モジュールの遡及時間算出部３１５（図５（ｂ））により行われる。
【0064】
手順４：
増圧切替位置Ｐｖｐから各区間の始点（速度切替位置Ｐｎ）までの遡及時間Ｔｂｎと、遅延時間Ｔｄとから、先行切替位置Ｐｐが含まれる区間を特定する。つまり、増圧切替位置Ｐｖｐから遅延時間Ｔｄに相当する遅延変位量だけ遡った位置（先行切替位置Ｐｐ）と、各遡及時間Ｔｂｎとを比較すると、先行切替位置Ｐｐの存在する区間を特定することができる。先行切替位置Ｐｐが存在する区間ＳＢ（ここでは第２区間Ｓ２）の欄に二重丸（◎）を付している。
手順４の処理は、算出・設定モジュールの直前位置特定部３１６により行われる。手順４により、先行切替位置Ｐｐの直前の速度切替位置Ｐｎ（直前位置）が特定される。
増圧切替位置Ｐｖｐから各区間の始点（速度切替位置Ｐｎ）までの遡及時間Ｔｂｎと、遅延時間Ｔｄとから、先行切替位置Ｐｐが含まれる区間を特定する。つまり、増圧切替位置Ｐｖｐから遅延時間Ｔｄに相当する遅延変位量だけ遡った位置（先行切替位置Ｐｐ）と、各遡及時間Ｔｂｎとを比較すると、先行切替位置Ｐｐの存在する区間を特定することができる。先行切替位置Ｐｐが存在する区間ＳＢ（ここでは第２区間Ｓ２）の欄に二重丸（◎）を付している。
手順４の処理は、算出・設定モジュールの直前位置特定部３１６により行われる。手順４により、先行切替位置Ｐｐの直前の速度切替位置Ｐｎ（直前位置）が特定される。
【0065】
手順５：
手順４で求めた区間ＳＢの始点（直前位置）から先行切替位置Ｐｐまでの時間Ｔｐを式（６）により計算する。
手順４で求めた区間ＳＢの始点（直前位置）から先行切替位置Ｐｐまでの時間Ｔｐを式（６）により計算する。
【数6】
【0066】
手順６：
手順５で求めた時間Ｔｐから先行切替位置Ｐｐを算出する。
手順５，６の処理は、算出・設定モジュールの先行切替位置算出部３１７により行われる。
区間ＳＢが等速区間である場合、式（７）を用いる。区間ＳＢが等加速区間である場合、式（８）を用いる。
手順５で求めた時間Ｔｐから先行切替位置Ｐｐを算出する。
手順５，６の処理は、算出・設定モジュールの先行切替位置算出部３１７により行われる。
区間ＳＢが等速区間である場合、式（７）を用いる。区間ＳＢが等加速区間である場合、式（８）を用いる。
【0067】
【数7】
【数8】
【0068】
以上の手順１～６によれば、射出パターンに基づいて、増圧切替位置Ｐｖｐから１つ以上の速度切替位置Ｐｎ（ここではＰ３，Ｐ２）を超えて、遅延時間Ｔｄに対応するプランジャ１２の遅延変位量だけ遡る先行切替位置Ｐｐが算出される。
制御装置３０は、算出した先行切替位置Ｐｐを射出パターンと紐付けつつ、記憶部３１３における設定領域にデータとして記憶させる。
制御装置３０は、算出した先行切替位置Ｐｐを射出パターンと紐付けつつ、記憶部３１３における設定領域にデータとして記憶させる。
【0069】
なお、鋳造実施にあたり選択される射出パターンが要件Ａに該当しない場合にも、上記の手順１～６と同様にして先行切替位置Ｐｐを算出することができる。その場合は、増圧切替位置Ｐｖｐが存在する区間ＳＡと、先行切替位置Ｐｐが存在する区間ＳＢとが同一となる。
【0070】
制御装置３０は、要件Ａに該当しない場合には、上記の手順１～６によらず、充填完了時ｔｆのプランジャ１２の速度と遅延時間Ｔｄとの積としての先行切替位置Ｐｐを設定することができる。あるいは、プランジャ１２の移動中に刻々変化する速度に基づいて、速度と遅延時間Ｔｄとの積としての先行切替位置Ｐｐを随時更新することによっても、適切な先行切替位置Ｐｐを設定することができる。
制御装置３０は、先行切替位置Ｐｐの取得にあたり要件Ａに該当するか否かを判定し、該当する場合に手順１～６により先行切替位置Ｐｐを設定する第１設定モードと、該当しない場合にプランジャ１２の速度と遅延時間Ｔｄとの積により簡易に先行切替位置Ｐｐを設定する第２設定モードとを備えていてもよい。
制御装置３０は、先行切替位置Ｐｐの取得にあたり要件Ａに該当するか否かを判定し、該当する場合に手順１～６により先行切替位置Ｐｐを設定する第１設定モードと、該当しない場合にプランジャ１２の速度と遅延時間Ｔｄとの積により簡易に先行切替位置Ｐｐを設定する第２設定モードとを備えていてもよい。
【0071】
（先行切替位置Ｐｐの設定による作用および効果）
制御装置３０は、例えば手順１～６により、増圧切替位置Ｐｖｐ、遅延時間Ｔｄ、および射出パターンに基づいて先行切替位置Ｐｐを算出および設定するステップ（先行切替位置設定ステップ）を終えたならば、記憶部３１３の設定領域から、鋳造条件に応じて選択されている射出パターンに紐づいた先行切替位置Ｐｐを読み出し、プランジャ１２の位置をセンサ８等で検知しつつ、射出充填工程Ａ１を実施する。このとき、先行切替位置Ｐｐへのプランジャ１２の到達が検知された時点で増圧切替指令を出力する（増圧切替指令出力ステップ）。増圧切替指令の出力により、開閉弁２６１が閉じて開閉弁２６２が開くことで、増圧用アキュムレータ２３から流入油室Ｃ１に作動油が流入し、プランジャ１２に規定の鋳造圧力が付与される。
制御装置３０は、例えば手順１～６により、増圧切替位置Ｐｖｐ、遅延時間Ｔｄ、および射出パターンに基づいて先行切替位置Ｐｐを算出および設定するステップ（先行切替位置設定ステップ）を終えたならば、記憶部３１３の設定領域から、鋳造条件に応じて選択されている射出パターンに紐づいた先行切替位置Ｐｐを読み出し、プランジャ１２の位置をセンサ８等で検知しつつ、射出充填工程Ａ１を実施する。このとき、先行切替位置Ｐｐへのプランジャ１２の到達が検知された時点で増圧切替指令を出力する（増圧切替指令出力ステップ）。増圧切替指令の出力により、開閉弁２６１が閉じて開閉弁２６２が開くことで、増圧用アキュムレータ２３から流入油室Ｃ１に作動油が流入し、プランジャ１２に規定の鋳造圧力が付与される。
【0072】
図２に比較例１の鋳造圧力を点線で示しているように、充填完了時ｔｆに増圧開始指令が出力された場合は、充填完了時ｔｆから、実際に増圧が開始される時まで遅延時間Ｔｄが発生するところ、本実施形態によれば、充填完了時ｔｆに先立ち先行切替位置Ｐｐで増圧切替指令が出力されることにより、先行切替位置Ｐｐへの到達時から遅延時間Ｔｄが経過した充填完了時ｔｆに増圧が開始されることとなるから、充填完了時ｔｆに対して増圧開始の遅れが発生しない。図２に実線で示しているように、本実施形態の鋳造圧力は、射出充填工程Ａ１の終盤から増圧工程Ａ２にかけて連続して上昇する。
【0073】
遅延時間Ｔｄには、プランジャ１２の位置の検知、および検知信号の伝送に要する時間をも含めておくことができ、その遅延時間Ｔｄに基づいて算出された先行切替位置Ｐｐで増圧切替指令が出力されるならば、プランジャ１２の位置の検知に係る遅れすら生じないから、充填完了から増圧開始までの遅れは解消される。仮に、鋳造サイクル毎の遅延時間Ｔｄがばらつくとしても、遅延時間Ｔｄのばらつきによる遅れは許容限度内に収まるから、充填完了に対する増圧開始の遅れを十分に解消することができる。
【0074】
充填完了から増圧開始までの遅れが解消されることにより、溶湯の昇圧に要する時間を短縮しつつ、鋳造条件に対応する速度・圧力の波形を実現して良品を製造することができる。また、サイクルタイムの短縮により生産性を向上させることができる。
【0075】
（別の射出パターン）
図７～図９を参照し、別の射出パターンに対応する先行切替位置Ｐｐの設定、およびそれに基づく射出装置１０の制御について説明する。
図７に示された射出パターンの特徴は、プランジャ１２が第２速度Ｖ２まで急加速された後、充填完了に伴うプランジャ１２の自然減速に先立ち、流量調整弁２５の開度を減少させることでプランジャ１２を制動して減速させることにある。この点を除いて、図７に示された射出パターンは、図３に示された射出パターンと同様である。
プランジャ１２は、第２速度Ｖ２にて移動中に速度切替位置Ｐ４で減速に転じ、減速に要する第５区間Ｓ５（減速区間）を経て、第６区間Ｓ６（充填完了前低速区間）で第３速度Ｖ３に制御される。
図７～図９を参照し、別の射出パターンに対応する先行切替位置Ｐｐの設定、およびそれに基づく射出装置１０の制御について説明する。
図７に示された射出パターンの特徴は、プランジャ１２が第２速度Ｖ２まで急加速された後、充填完了に伴うプランジャ１２の自然減速に先立ち、流量調整弁２５の開度を減少させることでプランジャ１２を制動して減速させることにある。この点を除いて、図７に示された射出パターンは、図３に示された射出パターンと同様である。
プランジャ１２は、第２速度Ｖ２にて移動中に速度切替位置Ｐ４で減速に転じ、減速に要する第５区間Ｓ５（減速区間）を経て、第６区間Ｓ６（充填完了前低速区間）で第３速度Ｖ３に制御される。
【0076】
図３に示された射出パターンと同様、図７に示された射出パターンも、充填完了時ｔｆに対応する増圧切替位置Ｐｖｐから、増圧切替位置Ｐｖｐの直前の速度切替位置Ｐ５までの長さが、遅延時間Ｔｄに対応するプランジャ１２の変位量（遅延変位量）よりも短いので、上述の要件Ａに該当する。
図７に示す射出パターンが選択される場合に、仮に、遅延時間Ｔｄと、移動中のプランジャ１２の現在の速度（Ｖ２）との積の値だけ増圧切替位置Ｐｖｐから先行するように先行切替位置Ｐｐを設定するのならば、充填完了前の速度Ｖ３に鑑みて必要以上に遡った位置に先行切替位置Ｐｐが設定されてしまう。その先行切替位置Ｐｐで発せられる増圧切替指令により開始される増圧開始が、充填完了時ｔｆに対して早いならば、図８の比較例２に示す如く、射出パターンにプランジャ１２の移動を追従させる制御が難しく、射出シリンダ２１の油圧および鋳造圧力にも影響が及ぶ。
図７に示す射出パターンが選択される場合に、仮に、遅延時間Ｔｄと、移動中のプランジャ１２の現在の速度（Ｖ２）との積の値だけ増圧切替位置Ｐｖｐから先行するように先行切替位置Ｐｐを設定するのならば、充填完了前の速度Ｖ３に鑑みて必要以上に遡った位置に先行切替位置Ｐｐが設定されてしまう。その先行切替位置Ｐｐで発せられる増圧切替指令により開始される増圧開始が、充填完了時ｔｆに対して早いならば、図８の比較例２に示す如く、射出パターンにプランジャ１２の移動を追従させる制御が難しく、射出シリンダ２１の油圧および鋳造圧力にも影響が及ぶ。
【0077】
図８に点線で示す鋳造圧力と、細い一点鎖線で示すヘッド側圧力と、細い二点鎖線で示すロッド側圧力と、細い破線で示すプランジャ１２の速度とは、本実施形態に対する比較例２を示している。図８には、下記で参照するＢ１～Ｂ４が示されている。
比較例２では、充填完了時ｔｆよりも早い時点で出力された増圧切替指令に基づいて増圧用アキュムレータ２３から射出シリンダ２１のヘッド側（流入油室Ｃ１）に作動油が流入する。このとき、充填が完了していないため、プランジャ１２に前進の余地がある。そのため、プランジャ１２の速度が急上昇し（Ｂ１参照）、プランジャ１２の急加速に伴い射出シリンダ２１のロッド側（排出油室Ｃ２）の作動油が過剰に圧縮された後、急速に減圧される（Ｂ２参照）。
ロッド側の圧力が減少に転じた後、鋳造圧力が急激に上昇するも、増圧用アキュムレータ２３から射出シリンダ２１に供給された圧油がプランジャ１２の速度上昇に費やされた分、鋳造圧力は規定値に対して不足する（Ｂ３参照）。また、ロッド側圧力は、典型的には鋳造圧力の上昇と同時に降下するが、比較例２においてはプランジャ１２の急加速に伴い過剰な圧力まで上昇したために、ロッド側圧力の降下に余分に時間を要する（Ｂ４参照）。
比較例２とは異なり、本実施形態によれば、鋳造条件に対応する速度および圧力の波形を実現することができる。
比較例２では、充填完了時ｔｆよりも早い時点で出力された増圧切替指令に基づいて増圧用アキュムレータ２３から射出シリンダ２１のヘッド側（流入油室Ｃ１）に作動油が流入する。このとき、充填が完了していないため、プランジャ１２に前進の余地がある。そのため、プランジャ１２の速度が急上昇し（Ｂ１参照）、プランジャ１２の急加速に伴い射出シリンダ２１のロッド側（排出油室Ｃ２）の作動油が過剰に圧縮された後、急速に減圧される（Ｂ２参照）。
ロッド側の圧力が減少に転じた後、鋳造圧力が急激に上昇するも、増圧用アキュムレータ２３から射出シリンダ２１に供給された圧油がプランジャ１２の速度上昇に費やされた分、鋳造圧力は規定値に対して不足する（Ｂ３参照）。また、ロッド側圧力は、典型的には鋳造圧力の上昇と同時に降下するが、比較例２においてはプランジャ１２の急加速に伴い過剰な圧力まで上昇したために、ロッド側圧力の降下に余分に時間を要する（Ｂ４参照）。
比較例２とは異なり、本実施形態によれば、鋳造条件に対応する速度および圧力の波形を実現することができる。
【0078】
制御装置３０によれば、図３の射出パターンに対応する先行切替位置Ｐｐの算出および設定と同様に、図７の射出パターンに対応する先行切替位置Ｐｐの算出および設定を行うことができる。図９を参照して手順の一例を簡単に説明する。
手順１：
射出パターンの第１～第６区間Ｓ１～Ｓ６のそれぞれの時間Ｔｎ（Ｔ１～Ｔ６）を計算する。
手順２：
増圧切替位置Ｐｖｐが、速度切替位置Ｐ１～Ｐ６の隣り合ういずれの位置の間に存在するのか、特定する。本例では、速度切替位置Ｐ５とＰ６との間であり、増圧切替位置Ｐｖｐが存在する区間ＳＡ（第６区間Ｓ６）の欄に丸印（○）を付している。
手順１：
射出パターンの第１～第６区間Ｓ１～Ｓ６のそれぞれの時間Ｔｎ（Ｔ１～Ｔ６）を計算する。
手順２：
増圧切替位置Ｐｖｐが、速度切替位置Ｐ１～Ｐ６の隣り合ういずれの位置の間に存在するのか、特定する。本例では、速度切替位置Ｐ５とＰ６との間であり、増圧切替位置Ｐｖｐが存在する区間ＳＡ（第６区間Ｓ６）の欄に丸印（○）を付している。
【0079】
手順３：増圧切替位置Ｐｖｐから各区間Ｓ１～Ｓ６の始点（速度切替位置Ｐｎ）までの遡及時間Ｔｂｎを計算する。増圧切替位置Ｐｖｐが存在する区間ＳＡについて、増圧切替位置Ｐｖｐから直前の速度切替位置Ｐｎまでの時間をＴｖｐと置くものとする。
手順４：
増圧切替位置Ｐｖｐから遅延時間Ｔｄに相当する遅延変位量だけ遡った位置（先行切替位置Ｐｐ）と、各遡及時間Ｔｂｎとを比較することで、先行切替位置Ｐｐの存在する区間を特定する。先行切替位置Ｐｐが存在する区間ＳＢ（第４区間Ｓ４）の欄に二重丸（◎）を付している。
手順４：
増圧切替位置Ｐｖｐから遅延時間Ｔｄに相当する遅延変位量だけ遡った位置（先行切替位置Ｐｐ）と、各遡及時間Ｔｂｎとを比較することで、先行切替位置Ｐｐの存在する区間を特定する。先行切替位置Ｐｐが存在する区間ＳＢ（第４区間Ｓ４）の欄に二重丸（◎）を付している。
【0080】
手順５：
区間ＳＢの始点（速度切替位置Ｐｎ）から、先行切替位置Ｐｐまでの時間ＴｐをＴｂｎ－Ｔｄにより計算する。
手順６：
手順５で求めた時間Ｔｐから先行切替位置Ｐｐを算出する。
区間ＳＢの始点（速度切替位置Ｐｎ）から、先行切替位置Ｐｐまでの時間ＴｐをＴｂｎ－Ｔｄにより計算する。
手順６：
手順５で求めた時間Ｔｐから先行切替位置Ｐｐを算出する。
【0081】
以上により、増圧切替位置Ｐｖｐから、遅延時間Ｔｄに対応するプランジャ１２の遅延変位量を遡った先行切替位置Ｐｐを算出し、制御装置３０に設定することができる。
制御装置３０は、鋳造条件に応じて選択されている射出パターンに紐づいた先行切替位置Ｐｐを記憶部３１３から読み出し、射出充填工程Ａ１を実施する。このとき、充填完了時ｔｆに先立ち先行切替位置Ｐｐで増圧切替指令が出力されることにより、先行切替位置Ｐｐへの到達時から遅延時間Ｔｄを経て、充填完了時ｔｆと同時に溶湯に対する増圧が開始されることとなる。このとき、キャビティ４への溶湯の充填が完了しているから、ヘッド側の流入油室Ｃ１への作動油の流入に伴いプランジャ１２の速度が上昇することがなく、ロッド側圧力が過剰に上昇することもない。図８に実線で示しているように、鋳造圧力は、射出充填工程Ａ１の終盤から増圧工程Ａ２にかけて連続して上昇する。
制御装置３０は、鋳造条件に応じて選択されている射出パターンに紐づいた先行切替位置Ｐｐを記憶部３１３から読み出し、射出充填工程Ａ１を実施する。このとき、充填完了時ｔｆに先立ち先行切替位置Ｐｐで増圧切替指令が出力されることにより、先行切替位置Ｐｐへの到達時から遅延時間Ｔｄを経て、充填完了時ｔｆと同時に溶湯に対する増圧が開始されることとなる。このとき、キャビティ４への溶湯の充填が完了しているから、ヘッド側の流入油室Ｃ１への作動油の流入に伴いプランジャ１２の速度が上昇することがなく、ロッド側圧力が過剰に上昇することもない。図８に実線で示しているように、鋳造圧力は、射出充填工程Ａ１の終盤から増圧工程Ａ２にかけて連続して上昇する。
【0082】
以上で説明したように、増圧切替位置Ｐｖｐ、遅延時間Ｔｄ、および射出パターンに基づいて設定される先行切替位置Ｐｐで増圧切替指令が出力されることにより、充填完了時ｔｆに対する増圧開始の遅れ、早まりによる鋳造品質および生産性の低下を避けて、良品を提供することができる。
【0083】
上記以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
【符号の説明】
【0084】
１ ダイカストマシン
２ 固定金型
３ 可動金型
４ キャビティ
５ 型締装置
６ ランナ
７ ゲート
８ センサ
１０ 射出装置
１１ スリーブ
１２ プランジャ
１３ 溶湯
２０ 油圧回路
２１ 射出シリンダ
２２ 充填用アキュムレータ
２２Ａ，２３Ａ ピストン
２２Ｂ，２３Ｂ 充填室
２３ 増圧用アキュムレータ
２４ 油圧ポンプ
２５ 流量調整弁
２５Ａ サーボモータ
２７ チェック弁
２８ 貯留タンク
３０ 制御装置
３１ 制御装置本体
３２ モニタ
３３ 外部記憶媒体
５１ 固定プラテン
１２１ チップ
１２１Ｓ チップ面積
１２２ ロッド
１２３ カップリング
２１０ ピストン
２１０Ｈ ピストンヘッド
２１０ＨＳ ピストンヘッド側面積
２１０Ｒ ピストンロッド
２１０ＲＳ ピストンロッド側面積
２１１ シリンダ本体
２６１～２６４ 開閉弁
３１１ 演算部
３１２ メモリ
３１３ 記憶部
３１４ 入出力部
３１５ 遡及時間算出部
３１６ 直前位置特定部
３１７ 先行切替位置算出部
Ａ 要件
Ａ１ 射出充填工程
Ａ２ 増圧工程
Ｃ１ 流入油室
Ｃ２ 排出油室
Ｐｎ，Ｐｎ－１，Ｐｎ＋１，Ｐ０～Ｐ６ 速度切替位置
Ｐｐ 先行切替位置
Ｐｖｐ 増圧切替位置
Ｓ１ 第１区間
Ｓ２ 第２区間
Ｓ３ 第３区間（加速区間）
Ｓ４ 第４区間（高速区間）
Ｓ５ 第５区間（減速区間）
Ｓ６ 第６区間（充填完了前低速区間）
ＳＡ，ＳＢ 区間
ｔ，Ｔｎ，Ｔ１～Ｔ６ 時間
Ｔｂｎ，Ｔｂ０～Ｔｂ５ 遡及時間
Ｔｄ 遅延時間
Ｔｐ，Ｔｖｐ 時間
ＶＩｎ 初速度
Ｖｐｎ，Ｖｐ０～Ｖｐ６ 速度
ｔｆ 充填完了時
ｔｓ 増圧開始時
α，αｎ，αｎ＋１，α１～α６ 加速度
２ 固定金型
３ 可動金型
４ キャビティ
５ 型締装置
６ ランナ
７ ゲート
８ センサ
１０ 射出装置
１１ スリーブ
１２ プランジャ
１３ 溶湯
２０ 油圧回路
２１ 射出シリンダ
２２ 充填用アキュムレータ
２２Ａ，２３Ａ ピストン
２２Ｂ，２３Ｂ 充填室
２３ 増圧用アキュムレータ
２４ 油圧ポンプ
２５ 流量調整弁
２５Ａ サーボモータ
２７ チェック弁
２８ 貯留タンク
３０ 制御装置
３１ 制御装置本体
３２ モニタ
３３ 外部記憶媒体
５１ 固定プラテン
１２１ チップ
１２１Ｓ チップ面積
１２２ ロッド
１２３ カップリング
２１０ ピストン
２１０Ｈ ピストンヘッド
２１０ＨＳ ピストンヘッド側面積
２１０Ｒ ピストンロッド
２１０ＲＳ ピストンロッド側面積
２１１ シリンダ本体
２６１～２６４ 開閉弁
３１１ 演算部
３１２ メモリ
３１３ 記憶部
３１４ 入出力部
３１５ 遡及時間算出部
３１６ 直前位置特定部
３１７ 先行切替位置算出部
Ａ 要件
Ａ１ 射出充填工程
Ａ２ 増圧工程
Ｃ１ 流入油室
Ｃ２ 排出油室
Ｐｎ，Ｐｎ－１，Ｐｎ＋１，Ｐ０～Ｐ６ 速度切替位置
Ｐｐ 先行切替位置
Ｐｖｐ 増圧切替位置
Ｓ１ 第１区間
Ｓ２ 第２区間
Ｓ３ 第３区間（加速区間）
Ｓ４ 第４区間（高速区間）
Ｓ５ 第５区間（減速区間）
Ｓ６ 第６区間（充填完了前低速区間）
ＳＡ，ＳＢ 区間
ｔ，Ｔｎ，Ｔ１～Ｔ６ 時間
Ｔｂｎ，Ｔｂ０～Ｔｂ５ 遡及時間
Ｔｄ 遅延時間
Ｔｐ，Ｔｖｐ 時間
ＶＩｎ 初速度
Ｖｐｎ，Ｖｐ０～Ｖｐ６ 速度
ｔｆ 充填完了時
ｔｓ 増圧開始時
α，αｎ，αｎ＋１，α１～α６ 加速度
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】