(57)【要約】【課題】射出開始時における速度制御の精度を向上させることができる射出装置を提供する。【解決手段】プランジャ５と連結可能な射出シリンダ７において、シリンダ部１３の内部は、ピストン１５によってピストンロッド１７の側のロッド側室１３ｒと、その反対側のヘッド側室１３ｈとに区画されている。アキュムレータ２３は、ヘッド側室１３ｈへ作動液を供給可能である。ヘッド用圧力センサ３６は、ヘッド側室１３ｈの圧力を検出可能である。流量制御弁２９は、ロッド側室１３ｒから排出される作動液の流量を制御可能である。制御装置１１は、アキュムレータ２３からヘッド側室１３ｈへの作動液の供給が開始された後、ヘッド用圧力センサ３６の検出圧力が所定の設定値Ｐｓまで上昇したことを条件として、流量制御弁２９を開方向へ駆動するオープン制御を開始するＯＰ制御部４９を含む。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型内に通じるスリーブ内を摺動可能なプランジャと連結可能なピストンロッド、前記ピストンロッドに固定されているピストン、及び前記ピストンを摺動可能に収容しているシリンダ部を有しており、前記シリンダ部の内部が前記ピストンによって前記ピストンロッド側のロッド側室と、その反対側のヘッド側室とに区画されている射出シリンダと、
前記ヘッド側室へ作動液を供給可能な液圧源と、
前記ヘッド側室の圧力を検出可能なヘッド用圧力センサと、
前記ロッド側室から排出される作動液の流量を制御可能な流量制御弁と、
前記液圧源から前記ヘッド側室への作動液の供給が開始された後、前記ヘッド用圧力センサの検出圧力が所定の設定値まで上昇したことを条件として、前記流量制御弁を開方向へ駆動するオープン制御を開始するオープン制御部を含む制御装置と、
を有している射出装置。
【請求項２】
ユーザの操作を受け付ける入力装置を更に有しており、
前記流量制御弁は、入力された制御指令の指令値に応じた位置へ弁体を位置させ、前記弁体が所定の重複区間内にあるときは前記弁体が移動してもポートが閉じられたままとされ、前記弁体が前記重複区間を抜けることにより前記ポートが開かれ始めるオーバーラップ形のものであり、
前記制御装置は、
前記弁体が前記重複区間内にあっても隙間流れによって生じる前記プランジャの移動も含めて、前記流量制御弁への制御指令の指令値と前記プランジャの速度とを対応付けた特性情報を保持する記憶部と、
前記入力装置に対する操作に基づいて前記プランジャの目標速度を設定する目標速度設定部と、
前記特性情報に基づいて、前記目標速度設定部が設定した目標速度に対応する前記流量制御弁への制御指令の指令値を特定することにより、前記オープン制御において前記オープン制御部が出力する制御指令の指令値を設定する指令値設定部と、を更に有している
請求項１に記載の射出装置。
【請求項３】
前記液圧源としてのアキュムレータと、
前記アキュムレータの圧力を検出するアキュムレータ用圧力センサと、
有しており、
前記制御装置は、前記オープン制御の開始前の所定時点における前記アキュムレータ用圧力センサの検出圧力が低いほど前記オープン制御における前記流量制御弁の開度が大きくなるように、前記オープン制御部が出力する制御指令の指令値をサイクル間で変化させる補正部を更に有している
請求項２に記載の射出装置。
【請求項４】
前記補正部は、前記所定時点における前記アキュムレータ用圧力センサの検出圧力が低いほど前記制御指令の指令値に対応付けられている前記プランジャの速度が低下するように、前記指令値設定部に参照される前記特性情報を補正することにより、前記オープン制御部が出力する制御指令の指令値をサイクル間で変化させる
請求項３に記載の射出装置。
【請求項５】
前記プランジャの位置を検出可能な位置センサを更に有しており、
前記制御装置は、前記オープン制御において出力された制御指令の指令値と、前記オープン制御において前記位置センサが検出した速度とに基づいて、前記特性情報を更新する情報更新部を更に有している
請求項２〜４のいずれか１項に記載の射出装置。
【請求項６】
前記制御装置は、前記オープン制御の終了時点における、前記目標速度設定部が設定した目標速度に基づいて算出された前記プランジャの位置と、前記位置センサによって検出された前記プランジャの位置との差が所定の許容範囲内か否か判定する良否判定部を更に有しており、
前記情報更新部は、前記良否判定部によって前記許容範囲内と判定されたときのみ、前記オープン制御における指令値及び速度に基づく前記特性情報の更新を行う
請求項５に記載の射出装置。
【請求項７】
画像を表示する表示装置を更に有しており、
前記制御装置は、
前記オープン制御の終了時点における、前記目標速度設定部が設定した目標速度に基づいて算出された前記プランジャの位置と、前記位置センサによって検出された前記プランジャの位置との差が所定の閾値を超えたか否か判定する良否判定部と、
前記閾値を超えたと判定されたときに、所定の警告画像を前記表示装置に表示させる表示制御部と、を有している
請求項２〜６のいずれか１項に記載の射出装置。
【請求項８】
前記プランジャの位置を検出可能な位置センサを更に有しており、
前記制御装置は、前記オープン制御に続いて、前記位置センサの検出値に基づいて、前記目標速度設定部が設定した目標速度が実現されるように前記流量制御弁のフィードバック制御を行うフィードバック制御部を更に有している
請求項２〜７のいずれか１項に記載の射出装置。
【請求項９】
金型内に通じるスリーブ内を摺動可能なプランジャと連結可能なピストンロッド、前記ピストンロッドに固定されているピストン、及び前記ピストンを摺動可能に収容しているシリンダ部を有しており、前記シリンダ部の内部が前記ピストンによって前記ピストンロッドの側のロッド側室と、その反対側のヘッド側室とに区画されている射出シリンダと、
前記ヘッド側室へ作動液を供給可能な液圧源と、
前記ロッド側室の圧力を検出可能なロッド用圧力センサと、
前記ロッド側室から排出される作動液の流量を制御可能な流量制御弁と、
前記液圧源から前記ヘッド側室への作動液の供給が開始された後、前記ロッド用圧力センサの検出圧力が所定の設定値まで上昇したことを条件として、前記流量制御弁を開方向へ駆動するオープン制御を開始するオープン制御部を含む制御装置と、
を有している射出装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の射出装置を有している成形機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、射出装置及び成形機に関する。成形機は、例えば、ダイカストマシン又は射出成形機である。
【背景技術】
【０００２】
射出装置として、成形材料を金型内に押し出すプランジャを射出シリンダによって駆動するものが知られている（例えば特許文献１）。射出シリンダの速度（換言すれば射出速度）は、一般に、射出シリンダへ供給される作動液の流量を制御するメータイン回路及び／又は射出シリンダから排出される作動液の流量を制御するメータアウト回路によって制御される。メータイン回路又はメータアウト回路は、流量制御弁を有しており、通常、プランジャの速度に基づいてフィードバック制御される。
【０００３】
射出速度は、成形品の品質に及ぼす影響が大きく、種々の条件を考慮して適宜に設定される。例えば、射出速度は、射出の初期においては、成形材料が空気を巻き込むことを抑制するために比較的低速の低速射出速度とされ、その後、成形材料の凝固に遅れずに成形材料を金型内に充填する等の目的で比較的高速の高速射出速度とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３３０２６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、成形品の品質を向上させるために、より高精度な速度制御が要求されている。また、やはり品質の向上のために、射出速度の設定（波形）が多様化している。その結果、例えば、射出開始時における高精度な速度制御の要求に応えることが困難な場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様に係る射出装置は、金型内に通じるスリーブ内を摺動可能なプランジャと連結可能なピストンロッド、前記ピストンロッドに固定されているピストン、及び前記ピストンを摺動可能に収容しているシリンダ部を有しており、前記シリンダ部の内部が前記ピストンによって前記ピストンロッド側のロッド側室と、その反対側のヘッド側室とに区画されている射出シリンダと、前記ヘッド側室へ作動液を供給可能な液圧源と、前記ヘッド側室の圧力を検出可能なヘッド用圧力センサと、前記ロッド側室から排出される作動液の流量を制御可能な流量制御弁と、前記液圧源から前記ヘッド側室への作動液の供給が開始された後、前記ヘッド用圧力センサの検出圧力が所定の設定値まで上昇したことを条件として、前記流量制御弁を開方向へ駆動するオープン制御を開始するオープン制御部を含む制御装置と、を有している。
【０００７】
一例においては、前記射出装置は、ユーザの操作を受け付ける入力装置を更に有しており、前記流量制御弁は、入力された制御指令の指令値に応じた位置へ弁体を位置させ、前記弁体が所定の重複区間内にあるときは前記弁体が移動してもポートが閉じられたままとされ、前記弁体が前記重複区間を抜けることにより前記ポートが開かれ始めるオーバーラップ形のものであり、前記制御装置は、前記弁体が前記重複区間内にあっても隙間流れによって生じる前記プランジャの移動も含めて、前記流量制御弁への制御指令の指令値と前記プランジャの速度とを対応付けた特性情報を保持する記憶部と、前記入力装置に対する操作に基づいて前記プランジャの目標速度を設定する目標速度設定部と、前記特性情報に基づいて、前記目標速度設定部が設定した目標速度に対応する前記流量制御弁への制御指令の指令値を特定することにより、前記オープン制御において前記オープン制御部が出力する制御指令の指令値を設定する指令値設定部と、を更に有している。
【０００８】
一例においては、前記射出装置は、前記液圧源としてのアキュムレータと、前記アキュムレータの圧力を検出するアキュムレータ用圧力センサと、有しており、前記制御装置は、前記オープン制御の開始前の所定時点における前記アキュムレータ用圧力センサの検出圧力が低いほど前記オープン制御における前記流量制御弁の開度が大きくなるように、前記オープン制御部が出力する制御指令の指令値をサイクル間で変化させる補正部を更に有している。
【０００９】
一例においては、前記補正部は、前記所定時点における前記アキュムレータ用圧力センサの検出圧力が低いほど前記制御指令の指令値に対応付けられている前記プランジャの速度が低下するように、前記指令値設定部に参照される前記特性情報を補正することにより、前記オープン制御部が出力する制御指令の指令値をサイクル間で変化させる。
【００１０】
一例においては、前記射出装置は、前記プランジャの位置を検出可能な位置センサを更に有しており、前記制御装置は、前記オープン制御において出力された制御指令の指令値と、前記オープン制御において前記位置センサが検出した速度とに基づいて、前記特性情報を更新する情報更新部を更に有している。
【００１１】
一例においては、前記制御装置は、前記オープン制御の終了時点における、前記目標速度設定部が設定した目標速度に基づいて算出された前記プランジャの位置と、前記位置センサによって検出された前記プランジャの位置との差が所定の許容範囲内か否か判定する良否判定部を更に有しており、前記情報更新部は、前記良否判定部によって前記許容範囲内と判定されたときのみ、前記オープン制御における指令値及び速度に基づく前記特性情報の更新を行う。
【００１２】
一例においては、前記射出装置は、画像を表示する表示装置を更に有しており、前記制御装置は、前記オープン制御の終了時点における、前記目標速度設定部が設定した目標速度に基づいて算出された前記プランジャの位置と、前記位置センサによって検出された前記プランジャの位置との差が所定の閾値を超えたか否か判定する良否判定部と、前記閾値を超えたと判定されたときに、所定の警告画像を前記表示装置に表示させる表示制御部と、を有している。
【００１３】
一例においては、前記プランジャの位置を検出可能な位置センサを更に有しており、前記制御装置は、前記オープン制御に続いて、前記位置センサの検出値に基づいて、前記目標速度設定部が設定した目標速度が実現されるように前記流量制御弁のフィードバック制御を行うフィードバック制御部を更に有している。
【００１４】
本開示の一態様に係る射出装置は、金型内に通じるスリーブ内を摺動可能なプランジャと連結可能なピストンロッド、前記ピストンロッドに固定されているピストン、及び前記ピストンを摺動可能に収容しているシリンダ部を有しており、前記シリンダ部の内部が前記ピストンによって前記ピストンロッドの側のロッド側室と、その反対側のヘッド側室とに区画されている射出シリンダと、前記ヘッド側室へ作動液を供給可能な液圧源と、前記ロッド側室の圧力を検出可能なロッド用圧力センサと、前記ロッド側室から排出される作動液の流量を制御可能な流量制御弁と、前記液圧源から前記ヘッド側室への作動液の供給が開始された後、前記ロッド用圧力センサの検出圧力が所定の設定値まで上昇したことを条件として、前記流量制御弁を開方向へ駆動するオープン制御を開始するオープン制御部を含む制御装置と、を有している。
【００１５】
本開示の一態様に係る成形機は、上記の射出装置を有している。
【発明の効果】
【００１６】
上記の構成によれば、射出開始時における速度制御の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本開示の実施形態に係る射出装置を有するダイカストマシンの要部を示す模式図。
【図２】図１の射出装置の基本動作の一例の概略を説明するための図。
【図３】図３（ａ）は、図１の射出装置が生成する目標速度に係る情報を示す概念図、図３（ｂ）は、図１の射出装置における流量制御弁のフィードバック制御に係る構成の概略を示すブロック図。
【図４】図４（ａ）〜図４（ｃ）は図１の射出装置における流量制御弁の動作を説明するための断面図。
【図５】図１の射出装置における流量制御弁の流量特性を示す図。
【図６】図６（ａ）〜図６（ｃ）はオーバーラップ特性によって生じる課題及び解決手段を説明するための図。
【図７】図１の射出装置における制御方式を切り換える動作を説明するための模式図。
【図８】図１の射出装置が流量特性を計測するときの動作の一例を説明するための模式図。
【図９】図１の射出装置が流量特性を更新する動作の一例を説明するための模式図。
【図１０】流量制御弁を開くタイミングを説明するためのタイミングチャート。
【図１１】オープン制御による制御結果の良否判定方法を説明するための図。
【図１２】図１の射出装置における信号処理系の構成を示すブロック図。
【図１３】図１の射出装置の制御装置が実行するメイン処理の手順の一例を示すフローチャート。
【図１４】図１３のステップＳＴ４で実行される成形条件設定処理の一例を示すフローチャート。
【図１５】図１３のステップＳＴ６で実行される成形サイクル処理の一例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜射出装置の概略構成＞
図１は、本開示の実施形態に係る射出装置１を有するダイカストマシンＤＣ１の要部構成を示す模式図である。なお、以下では、紙面の左右方向（後述するプランジャ５の前後進方向）を前後方向ということがある。
【００１９】
ダイカストマシンＤＣ１は、金型１０１内（キャビティ１０７）に成形材料としての溶湯（溶融状態の金属材料）を射出し、その溶湯を金型１０１内で凝固させることにより、ダイカスト品（成形品）を製造するものである。金型１０１は、例えば、固定金型１０３及び移動金型１０５を含んでいる。
【００２０】
具体的には、ダイカストマシンＤＣ１は、例えば、金型１０１の開閉及び型締めを行う不図示の型締装置と、型締めされた金型１０１の内部に溶湯を射出する射出装置１と、ダイカスト品を固定金型１０３又は移動金型１０５から押し出す不図示の押出装置と、これらを制御する制御装置とを有している。射出装置１以外の構成は、基本的に従来の種々の構成と同様でよく、説明は省略する。
【００２１】
射出装置１は、例えば、キャビティ１０７に連通するスリーブ３と、スリーブ３内の溶湯をキャビティ１０７へ押し出すプランジャ５と、プランジャ５を駆動する射出シリンダ７と、射出シリンダ７へ作動液を供給する液圧装置９と、液圧装置９を制御する制御装置１１とを有している。射出装置１も、制御装置１１の構成（別の観点では動作）を除いては、従来の種々の構成を適用可能である。射出装置１の構成は、例えば、以下のとおりである。
【００２２】
スリーブ３は、例えば、固定金型１０３に挿通された筒状部材である。プランジャ５は、スリーブ３内を前後方向に摺動可能なプランジャチップ５ａと、プランジャチップ５ａに固定されたプランジャロッド５ｂとを有している。スリーブ３の上面に形成された給湯口３ａから溶湯がスリーブ３内に供給され、プランジャチップ５ａがスリーブ３内をキャビティ１０７に向かって摺動する（前進する）ことにより、溶湯がキャビティ１０７に射出される。
【００２３】
射出シリンダ７は、例えば、シリンダ部１３と、シリンダ部１３の内部を摺動可能なピストン１５と、ピストン１５に固定され、シリンダ部１３から延び出るピストンロッド１７とを有している。
【００２４】
シリンダ部１３は、例えば、内部の断面形状が円形の筒状体であり、その径は長手方向において一定である。シリンダ部１３の内部は、ピストン１５により、ピストンロッド１７が延び出る側のロッド側室１３ｒと、その反対側のヘッド側室１３ｈとに区画されている。ロッド側室１３ｒ及びヘッド側室１３ｈに選択的に作動液が供給されることにより、ピストン１５はシリンダ部１３内を前後方向に摺動する。
【００２５】
射出シリンダ７は、例えば、プランジャ５に対してその後方に同軸的に配置されている。そして、ピストンロッド１７は、プランジャ５にカップリング（符号省略）を介して連結されている。シリンダ部１３は、不図示の型締装置などに対して固定的に設けられている。従って、ピストン１５のシリンダ部１３に対する移動により、プランジャ５はスリーブ３内を前進又は後退する。
【００２６】
なお、図示の例では、射出シリンダ７は、ピストンとしてピストン１５のみを有する単胴式とされているが、射出シリンダ７は、いわゆる増圧式のものとされてもよい。すなわち、特に図示しないが、射出シリンダ７は、シリンダ部１３のヘッド側室１３ｈに通じる増圧シリンダ部と、増圧シリンダ部内を摺動可能な増圧ピストンとを有していてもよい。増圧ピストンは、ヘッド側室１３ｈからの圧力を受ける受圧面積に対して、その反対側の受圧面積が大きく、これにより、増圧作用を奏する。
【００２７】
液圧装置９は、例えば、作動液を貯留するタンク１９と、タンク１９の作動液を送出可能なポンプ２１と、蓄圧された作動液を放出可能なアキュムレータ２３と、これら及び射出シリンダ７を互いに接続する複数の流路（第１流路２５Ａ〜第３流路２５Ｃ）と、当該複数の流路における作動液の流れを制御する複数のバルブ（蓄圧制御バルブ２７、イン側バルブ２８及び流量制御弁２９）とを有している。なお、図１では、図示の都合上、２個所にタンク１９を示している。実際には、これらは、一のタンク１９に統合されていてよい。
【００２８】
タンク１９は、例えば、開放タンクであり、大気圧下で作動液を保持している。タンク１９は、ポンプ２１及びアキュムレータ２３を介して射出シリンダ７に作動液を供給し、また、射出シリンダ７から排出された作動液を収容する。
【００２９】
ポンプ２１は、不図示の電動機によって駆動され、作動液を送出する。ポンプは、ロータリポンプ、プランジャポンプ、定容量ポンプ、可変容量ポンプ、１方向ポンプ、双方向（２方向）ポンプ等の適宜な方式のものとされてよい。ポンプ２１を駆動する電動機も、直流モータ、交流モータ、誘導モータ、同期モータ、サーボモータ等の適宜な方式のものとされてよい。ポンプ２１（電動機）は、ダイカストマシンＤＣ１の稼働中において常時駆動されてもよいし、必要に応じて駆動されてもよい。ポンプ２１は、例えば、アキュムレータ２３に対する作動液の供給（アキュムレータ２３の蓄圧）、及び、射出シリンダ７に対する作動液の供給に寄与する。
【００３０】
アキュムレータ２３は、適宜な方式のものとされてよく、例えば、重量式、ばね式、気体圧式（空気圧式含む）、シリンダ式又はプラダ式のものである。図示の例では、アキュムレータ２３は、シリンダ式のものであり、特に符号を付さないが、シリンダ部と、シリンダ部を液体室と気体室とに区画するピストンとを有している。アキュムレータ２３は、液体室に作動液が供給されることによって蓄圧され、その蓄圧された比較的高圧の作動液を射出シリンダ７に放出可能である。
【００３１】
第１流路２５Ａは、ポンプ２１とアキュムレータ２３（その液体室）とを接続している。これにより、例えば、ポンプ２１からアキュムレータ２３へ作動液を供給してアキュムレータ２３を蓄圧することができる。
【００３２】
第２流路２５Ｂは、アキュムレータ２３（その液体室）とヘッド側室１３ｈとを接続している。これにより、例えば、アキュムレータ２３からヘッド側室１３ｈへ作動液を供給して、ピストン１５を前進させることができる。
【００３３】
第３流路２５Ｃは、ロッド側室１３ｒとタンク１９とを接続している。これにより、例えば、ピストン１５の前進に伴ってロッド側室１３ｒから排出される作動液をタンク１９に収容することができる。
【００３４】
なお、図１では、液圧装置９が有する流路のうち、本実施形態の特徴に関わる代表的な流路を例示しており、実際には、液圧装置９は不図示の他の種々の流路を有している。例えば、液圧装置９は、ピストン１５を後退させるために、ポンプ２１からロッド側室１３ｒに作動液を供給する流路を有している。
【００３５】
図示した若しくは不図示の複数の流路は、例えば、鋼管、可撓性のホース又は金属ブロックにより構成されている。複数の流路は、適宜に一部が共通化されてよい。例えば、図１の例では、第１流路２５Ａ及び第２流路２５Ｂは、アキュムレータ２３側の一部が共通化されている。
【００３６】
蓄圧制御バルブ２７は、第１流路２５Ａに設けられており、例えば、ポンプ２１からアキュムレータ２３への作動液の供給の許容及び禁止に寄与する。蓄圧制御バルブ２７は、例えば、方向制御弁により構成されており、より具体的には、例えば、スプリング及び電磁石によって駆動される４ポート３位置切換弁により構成されている。蓄圧制御バルブ２７は、例えば、一の位置（例えば中立位置）では、アキュムレータ２３と、タンク１９及びポンプ２１との間の流れを禁止し、他の一の位置では、ポンプ２１からアキュムレータ２３への流れを許容するとともにアキュムレータ２３からタンク１９への流れを禁止し、さらに他の一の位置では、ポンプ２１からアキュムレータ２３への流れを禁止するとともにアキュムレータ２３からタンク１９への流れを許容する。
【００３７】
イン側バルブ２８は、第２流路２５Ｂに設けられており、例えば、アキュムレータ２３からヘッド側室１３ｈへの作動液の供給の許容及び禁止に寄与する。イン側バルブ２８は、例えば、パイロット式の逆止弁により構成されており、パイロット圧が導入されていないときは、アキュムレータ２３からヘッド側室１３ｈへの作動液の流れを許容するとともに、その反対方向の流れを禁止し、パイロット圧が導入されているときは、双方の流れを禁止する。
【００３８】
流量制御弁２９は、第３流路２５Ｃに設けられており、例えば、ロッド側室１３ｒからタンク１９への作動液の流量の制御に寄与する。この流量の制御により、ピストン１５の前進速度が制御される。すなわち、流量制御弁２９は、いわゆるメータアウト回路を構成している。流量制御弁２９は、例えば、圧力変動があっても流量を一定に保つことができる圧力補償付流量調整弁により構成されている。また、流量制御弁２９は、例えば、サーボ機構の中で使用され、入力信号に応じて流量を無段階に変調できるサーボバルブによって構成されている。
【００３９】
なお、メータアウト回路に加えてメータイン回路が設けられてよい。例えば、特に図示しないが、アキュムレータ２３とヘッド側室１３ｈとの間に、流量制御弁２９と同様の構成の流量制御弁が設けられてもよい。イン側バルブ２８が流量を調整する機能を有していてもよい。
【００４０】
図１では、液圧装置９の有するバルブのうち、本実施形態の特徴に関わる代表的なバルブを例示しており、実際には、液圧装置９は不図示の他の種々のバルブを有している。例えば、液圧装置９は、ポンプ２１からロッド側室１３ｒへの作動液の供給を許容及び禁止するためのバルブを有している。また、例えば、液圧装置９は、ポンプ２１からヘッド側室１３ｈへ作動液を供給可能に流路及びバルブを有していてもよい。
【００４１】
制御装置１１は、例えば、特に図示しないが、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び外部記憶装置等を含んで構成されている。制御装置１１は、予め記憶しているプログラムに従って、入力された信号に基づいて各部を制御するための制御信号（制御指令）を出力する。なお、制御装置１１は、射出装置１の制御装置として構成されていてもよいし、射出装置１の動作だけでなく、不図示の型締装置及び不図示の押出装置等の動作も制御する、ダイカストマシンＤＣ１の制御装置として構成されていてもよい。また、そのハードウェアは、複数の位置（複数の筐体）に分散されていてもよいし、一纏まりにされていてもよい。
【００４２】
制御装置１１に信号を入力するのは、例えば、オペレータの入力操作を受け付ける入力装置３３、アキュムレータ２３の圧力（ＡＣＣ圧）を検出するＡＣＣ用圧力センサ３４、ヘッド側室１３ｈの圧力（ヘッド圧）を検出するヘッド用圧力センサ３６、ロッド側室１３ｒの圧力（ロッド圧）を検出するロッド用圧力センサ３８、及びプランジャ５（ピストンロッド１７）の位置を検出する位置センサ３７である。制御装置１１が信号を出力するのは、例えば、オペレータに情報を表示する表示装置３５、ポンプ２１を駆動する不図示の電動機（厳密にはそのドライバ）、各種のバルブ（例えば図示したバルブ又は図示したバルブに対するパイロット圧を制御するバルブ）である。
【００４３】
入力装置３３及び表示装置３５は、適宜な構成とされてよく、一部又は全部が一体的に構成されていてもよい。例えば、入力装置３３及び表示装置３５は、タッチパネルと機械スイッチとを含んで構成されてよい。入力装置３３は、例えば、低速射出速度、高速射出速度及び鋳造圧力等の成形条件を設定するための操作、並びに成形サイクルの開始を射出装置１に指示するための操作を受け付ける。
【００４４】
ＡＣＣ用圧力センサ３４は、例えば、アキュムレータ２３の液体室の圧力を検出する。なお、ＡＣＣ用圧力センサ３４は、アキュムレータ２３の気体室の圧力を検出するものとされてもよい。ＡＣＣ用圧力センサ３４は、図示のように液体室の圧力を直接的に検出するように設けられていてもよいし、図示とは異なり、液体室の圧力と同等の圧力を有する流路の圧力を検出するように設けられていてもよい。ＡＣＣ用圧力センサ３４の構成は、公知の種々のものとされてよい。
【００４５】
ヘッド用圧力センサ３６は、図示のようにヘッド側室１３ｈの圧力と同等の圧力を有する流路の圧力を検出するように設けられていてもよいし、図示とは異なり、ヘッド側室１３ｈの圧力を直接的に検出するように設けられていてもよい。ヘッド用圧力センサ３６の構成は、公知の種々のものとされてよい。
【００４６】
ロッド用圧力センサ３８は、図示のようにロッド側室１３ｒの圧力と同等の圧力を有する流路の圧力を検出するように設けられていてもよいし、図示とは異なり、ロッド側室１３ｒの圧力を直接的に検出するように設けられていてもよい。ロッド用圧力センサ３８の構成は、公知の種々のものとされてよい。
【００４７】
位置センサ３７は、例えば、シリンダ部１３に対するピストンロッド１７の位置を検出し、プランジャ５の位置を間接的に検出する。位置センサ３７の構成は適宜なものとされてよい。例えば、位置センサ３７は、ピストンロッド１７に固定的に設けられ、ピストンロッド１７の軸方向に延びる不図示のスケール部とともに磁気式又は光学式のリニアエンコーダを構成するものであってもよいし、ピストンロッド１７に固定された部材との距離を計測するレーザー測長器によって構成されてもよい。
【００４８】
なお、位置センサ３７単体、又は位置センサ３７と制御装置１１との組み合わせは、計時しつつ、位置を繰り返し検出することによって、位置の微分値であるプランジャ５の速度を取得することが可能である。従って、位置センサ３７は、実質的に速度を検出可能な速度センサと捉えられてもよい。
【００４９】
＜射出装置の基本動作の概略＞
図２は、射出装置の基本動作の一例の概略を説明するための図である。
【００５０】
同図において、横軸は時間ｔを示し、縦軸は射出速度Ｖ、射出圧力Ｐ、及びプランジャ５の位置Ｄを示している。射出速度Ｖは、プランジャ５の速度である。射出圧力Ｐは、プランジャ５が溶湯に付与する圧力である。位置Ｄは、ここでは、射出開始時点（時点ｔ０）の位置を基準としたプランジャ５の位置であり、別の観点では、射出開始時点からのプランジャ５の移動距離Ｄであり、ひいては、射出速度Ｖの積分値である。図中、線Ｌｎ１は射出速度Ｖの経時変化を示し、線Ｌｎ２は射出圧力Ｐの経時変化を示し、線Ｌｎ３は位置Ｄの経時変化を示している。
【００５１】
射出装置１は、例えば、概観すると、低速射出（概ねｔ０〜ｔ２）、高速射出（概ねｔ２〜ｔ３）、及び増圧（昇圧、概ねｔ３又はｔ４〜）を順に行う。これらの工程の動作は、例えば、以下のとおりである。
【００５２】
（低速射出）
不図示の型締装置によって固定金型１０３及び移動金型１０５の型締めが完了し、溶湯がスリーブ３に供給されると、制御装置１１は、プランジャ５の前進を開始し（時点ｔ０）、比較的低速の低速射出速度ＶＬ（時点ｔ１〜ｔ２）でプランジャ５を前進させる。これにより、溶湯による空気の巻き込みが抑制されつつ、スリーブ３内の溶湯がキャビティ１０７へ向かって押し出されていく。低速射出速度ＶＬは、適宜に設定されてよいが、例えば、１ｍ／ｓ未満である。一般には、０．２〜０．３ｍ／ｓ程度が多く、０．１ｍ／ｓ程度とされることもある。また、低速射出速度ＶＬは、例えば、一定の値である。ただし、適宜な変速制御がなされてもよい。低速射出において、射出圧力は、射出速度が比較的低速であることから、比較的低圧（低速射出圧力ＰＬ）となる。
【００５３】
上記のような動作のために、制御装置１１は、具体的には、例えば、イン側バルブ２８への閉じるパイロット圧力の導入を停止することにより、アキュムレータ２３から第２流路２５Ｂを介してヘッド側室１３ｈへ作動液を供給する。これにより、ピストン１５は前進し、ひいてはプランジャ５が前進する。この際、ピストン１５の前進に伴って容積が縮小するロッド側室１３ｒの作動液は、例えば、第３流路２５Ｃを介してタンク１９に排出される。プランジャ５の速度は、メータアウト回路（流量制御弁２９）によって制御される。メータイン回路が併用されてもよいことは既に述べた通りである。
【００５４】
なお、ロッド側室１３ｒから排出される作動液は、不図示の流路（ランアラウンド回路）を介してヘッド側室１３ｈへ還流され、メータアウト回路（流量制御弁２９）は、この還流される流量を制御してもよい。
【００５５】
（高速射出）
プランジャ５が所定の高速切換位置に到達すると（時点ｔ２）、制御装置１１は、比較的高速の高速射出速度ＶＨでプランジャ５を前進させる。これにより、例えば、溶湯の凝固に遅れずに速やかに溶湯がキャビティ１０７に充填される。高速射出速度ＶＨは適宜に設定されてよいが、例えば、１ｍ／ｓ以上である。高速射出速度ＶＨは、例えば、一定の値である。ただし、適宜な変速制御がなされてもよい。高速射出において、射出圧力は、射出速度が比較的高速であることから、低速射出圧力ＰＬよりも高い高速射出圧力ＰＨとなる。
【００５６】
上記のような動作のために、制御装置１１は、具体的には、例えば、低速射出から引き続いてアキュムレータ２３からヘッド側室１３ｈへの作動液の供給を継続しつつ、メータアウト回路の流量制御弁２９の開度を大きくする。ロッド側室１３ｒの作動液は、低速射出と同様に、タンク１９に排出されてもよいし、不図示の流路を介してヘッド側室１３ｈに還流されてもよい。プランジャ５の速度は、メータアウト回路（流量制御弁２９）によって制御される。メータイン回路が併用されてもよいことは既に述べた通りである。
【００５７】
（減速、増圧及び保圧）
高速射出の結果、キャビティ１０７に溶湯が概ね充填されると（時点ｔ３）、溶湯の圧力は上昇し、プランジャ５は減速する。なお、適宜な時期にメータアウト回路（流量制御弁２９）によって減速制御が行われてもよい。
【００５８】
その後、プランジャ５は（略）停止し（時点ｔ４）、溶湯の圧力は上昇して鋳造圧力（終圧）に到達する（増圧工程）。そして、鋳造圧力が維持される（保圧工程）。なお、鋳造圧力は、ロッド側室１３ｒとヘッド側室１３ｈとの圧力差によってプランジャ５に加えられる力とプランジャ５が溶湯から受ける反力とが釣り合うときの溶湯の圧力である。このとき、ロッド側室１３ｒの圧力は、タンク圧とされていてもよいし、増圧工程中の適宜な時期にロッド側室１３ｒからの作動液の排出が禁止されることによって適宜な圧力とされていてもよい。また、ヘッド側室１３ｈの圧力は、図１の例（単胴式の射出シリンダ７）では、アキュムレータ２３の圧力と同等であり、増圧式の射出シリンダでは、アキュムレータ２３の圧力が増圧ピストンによって適宜に増圧されたものと同等である。
【００５９】
そして、溶湯が凝固すると、不図示の型締装置による型開き、不図示の押出装置によるダイカスト品の金型からの押し出し、及び、ロッド側室１３ｒに作動液が供給されることによるプランジャ５の後退等が行われる。
【００６０】
＜速度制御のためのサーボ構成＞
上述のように、少なくとも射出開始から高速射出の終了までにおいては、流量制御弁２９による速度制御がなされる。この速度制御は、基本的に（後述する一部の期間を除いて）フィードバック制御とされる。フィードバック制御は、例えば、直接的には位置フィードバック制御とされ、実質的に速度フィードバック制御がなされる。具体的には、以下のとおりである。
【００６１】
図３（ａ）は、制御装置１１が生成する、目標速度に係る情報を示す概念図である。
【００６２】
制御装置１１は、入力装置３３を介して、オペレータによる目標速度の設定を受け付ける。目標速度は、例えば、プランジャ５の位置Ｄに対して設定される。具体的には、例えば、制御装置１１は、プランジャ５の複数の位置Ｄと、各位置Ｄにおける目標速度との入力を受け付ける。これにより、プランジャ５の位置Ｄと目標速度とを対応付けた情報が生成される。
【００６３】
図３（ａ）の紙面左側に示す目標速度テーブルＴｂ１は、上記のようにして生成されたプランジャ５の位置Ｄと目標速度とを対応付けた情報の一例を示している。目標速度テーブルＴｂ１では、プランジャ５の複数の位置Ｄ０〜Ｄｉと、各位置における目標速度Ｖ０〜Ｖｉとが対応付けられている。目標速度テーブルＴｂ１は、例えば、ＲＡＭ及び／又は外部記憶装置に保持される。
【００６４】
なお、位置Ｄ０は、例えば、射出の開始時の位置であり、このときの速度Ｖ０は０である。オペレータが目標速度を設定する位置Ｄの数（ｉ）は、例えば、オペレータによって適宜に設定される。また、位置Ｄと次の位置Ｄとの間の速度は、制御装置１１によって適宜な補間計算によって特定されてよい。速度が一定となる位置範囲は、例えば、一の位置Ｄと次の位置Ｄとで同一の目標速度が設定されることによって、その２つの位置Ｄの間に設定されてよい。
【００６５】
次に、制御装置１１は、位置Ｄに対する目標速度の情報（目標速度テーブルＴｂ１）を経過時間に対する目標速度の情報に変換する。図３（ａ）の紙面右側に示す目標位置テーブルＴｂ２は、そのような変換された情報の一例を示している。目標位置テーブルＴｂ２では、経過時間（時点ｔｔ０〜ｔｔｍ）と、各時点における目標位置Ｄｔ０〜Ｄｔｍとが対応付けられている。目標位置テーブルＴｂ２は、例えば、ＲＡＭに保持される。
【００６６】
目標速度テーブルＴｂ１から目標位置テーブルＴｂ２への変換は、従来と同様に、適宜に行われてよい。例えば、まず、制御装置１１は、目標速度テーブルＴｂ１に基づいて、刻み幅が比較的短い複数の位置Ｄ毎の目標速度を補間計算する。そして、制御装置１１は、その補間データの目標速度を比較的短い所定の時間刻み（（時点ｔｔ０〜ｔｔｍの時間刻み以下）を乗じて積算していく。これにより、実質的に、経過時間（時点ｔｔ０〜ｔｔｍ）毎に、射出開始時からその経過時間までの目標速度の積分値が算出される。すなわち、経過時間毎の目標位置が算出される。この積算の過程では、積算値（目標位置）が補間データの位置Ｄに到達する度に、積算すべき目標速度を変える。
【００６７】
なお、速度Ｖ０（Ｖ＝０）からの立ち上がりについては、例えば、速度Ｖ０とＶ１との間の補間（例えば１次関数による補間）によって得られた速度Ｖに基づいて目標位置が特定されてよい。また、目標速度テーブルＴｂ１から目標位置テーブルＴｂ２への変換は、上記のような近似計算ではなく、式によって求められてもよい。
【００６８】
制御開始の時点ｔｔ０は、図２における射出開始の時点ｔ０に対応している。制御終了の時点ｔｔｍは、射出の速度制御の終了に対応しており、例えば、図２の時点ｔ３、時点ｔ４又はその間の適宜な時点に対応している。なお、成形サイクル中の制御では、経過時間が時点ｔｔｍに到達したか否かに関わらずに、所定の要件が満たされたこと（例えば射出圧力が所定の圧力に到達したこと）を条件として速度制御が終了され、増圧のための圧力制御が開始されてもよい。時点ｔｔ０〜ｔｔｍの時間刻みは、例えば、射出工程に亘って一定である。また、時間刻みの長さは、射出波形（図２の線Ｌｎ１の波形）が好適に実現されるように適宜に設定されてよいが、例えば、１ｍｓである。
【００６９】
図３（ｂ）は、流量制御弁２９のフィードバック制御に係る構成を示すブロック図である。
【００７０】
このフィードバック系は、既述の位置センサ３７及び流量制御弁２９に加えて、制御装置１１内に構成されるＦＢ制御部３９と、ＦＢ制御部３９からの制御信号ＣＳ１を適宜な制御出力ＣＳ２に変換して流量制御弁２９に出力するサーボドライバ４１とを有している。なお、制御出力ＣＳ２は、制御信号ＣＳ１に基づくものであるので、以下では、両者を区別せずに、制御指令ＣＳということがある。
【００７１】
ＦＢ制御部３９は、位置センサ３７の検出値に基づいて、目標速度が実現されるように流量制御弁２９の（リアルタイム）フィードバック制御を行う。具体的には、例えば、ＦＢ制御部３９は、目標位置テーブルＴｂ２を参照して、経過時間毎に、その経過時間に対して設定された目標位置Ｄｔを特定し、その特定した目標位置Ｄｔと、位置センサ３７の検出する位置Ｄｄとの偏差Ｄｅを算出し、算出した偏差に応じた指令値の制御指令ＣＳを出力する。すなわち、ＦＢ制御部３９は、経時変化する目標位置へ検出位置を一致させるようにする位置フィードバック制御によって、実質的に速度フィードバック制御を行う。
【００７２】
なお、上記のフィードバック制御を行う周期（時間刻み）は、例えば、目標位置テーブルＴｂ２における経過時間（時点ｔｔ０〜ｔｔｍ）の時間刻みと同一であり、例えば、１ｍｓ程度である。
【００７３】
偏差Ｄｅから制御指令ＣＳの指令値への変換は、例えば、偏差Ｄｅに対して所定の比例ゲインＫを乗じることによってなされる。すなわち、ＦＢ制御部３９では、比例制御が行われる。なお、ＰＩ制御、ＰＤ制御又はＰＩＤ制御等が行われてもよいし、ファジー制御等の他の制御方式が適宜に導入されてもよい。
【００７４】
サーボドライバ４１は、例えば、単に制御信号ＣＳ１を制御出力ＣＳ２に変換するだけでなく、流量制御弁２９の開度が制御信号ＣＳ１によって指定された開度となるように、流量制御弁２９から出力される開度を示す信号に基づいて流量制御弁２９のフィードバック制御を行う。すなわち、サーボドライバ４１は、マイナーループのフィードバック制御を行う。ただし、サーボドライバ４１は、例えば、単に制御信号ＣＳ１を制御出力ＣＳ２に変換するだけであってもよい。
【００７５】
なお、サーボドライバ４１は、制御装置１１の一部又は流量制御弁２９の一部として捉えられてもよい。また、サーボドライバ４１は、制御装置１１とともに配置されていてもよいし、流量制御弁２９とともに配置されていてもよい。以下では、制御装置１１による流量制御弁２９の制御について、サーボドライバ４１を省略して説明することがある。
【００７６】
図３（ｂ）に示す例では、流量制御弁２９は、第３流路２５Ｃを開閉するメイン弁２９ａと、メイン弁２９ａを駆動するためのパイロット弁２９ｂとを有している。そして、メイン弁２９ａの開度を示す信号がサーボドライバ４１に出力され、上記のマイナーループのフィードバック制御が行われる。さらに、パイロット弁２９ｂの開度を示す信号がサーボドライバ４１に出力され、マイナーループの更にマイナーループのフィードバック制御がなされてもよい。
【００７７】
＜流量制御弁のオーバーラップ特性＞
図４（ａ）〜図４（ｃ）は、流量制御弁２９の構成を模式的に示す断面図である。なお、この図は、オーバーラップ特性を説明するための模式的なものであり、正確に流量制御弁２９の構造乃至は形状の一例を示すものではない。
【００７８】
流量制御弁２９は、例えば、滑り弁の一種であるスプール式の弁であり、中空状の弁本体４３と、弁本体４３内を摺動可能なスプール４５とを有している。
【００７９】
弁本体４３の中空部４３ａは、一定の断面で紙面左右方向に延びている。また、弁本体４３には、中空部４３ａと弁本体４３の外部とを連通する第１ポート４７Ａ及び第２ポート４７Ｂが形成されている。弁本体４３は、例えば、第１ポート４７Ａがロッド側室１３ｒに接続され、第２ポート４７Ｂがタンク１９に接続されるように第３流路２５Ｃに組み込まれる。なお、２つのポートの接続先は上記と逆でもよい。
【００８０】
スプール４５は、概ね軸状の部材であり、例えば、中空部４３ａの断面形状（紙面左右方向に直交する断面の形状）よりも僅かに小さい断面形状を有する第１ランド部４５ａ及び第２ランド部４５ｂと、これらランド部の間に位置し、ランド部よりも径が小さい小径部４５ｃとを有している。スプール４５は、紙面左右方向において中空部４３ａ内を移動可能である。
【００８１】
図４（ａ）は、スプール４５が所定の基準位置（中立点）にあり、流量制御弁２９が閉じられている状態を示している。この位置では、第１ランド部４５ａは、スプール４５の移動方向において、第１ポート４７Ａに対して中央に位置しており、第１ポート４７Ａを塞いでいる。これにより、第１ポート４７Ａと第２ポート４７Ｂとの間の流れが禁止される。このとき、第１ランド部４５ａは、スプール４５の移動方向等において、第１ポート４７Ａだけでなく、第１ポート４７Ａの周囲において弁本体４３に重なっている。この重なり量をＯＬとし、図４（ａ）のときの重なり量ＯＬをＯＬ１とする。
【００８２】
図４（ｂ）は、スプール４５が図４（ａ）の位置から開位置へ少し変位した状態を示している。スプール４５が図４（ａ）の位置から変位しても、図４（ａ）の状態で第１ランド部４５ａは、重なり量ＯＬ１で第１ポート４７Ａの周囲に重なっていたことから、直ちには第１ポート４７Ａは開かれない。具体的には、図４（ｂ）で示すように、重なり量ＯＬが０となる位置まで、第１ポート４７Ａは第１ランド部４５ａに塞がれたままである（開かれない。）。
【００８３】
図４（ｃ）は、スプール４５が図４（ｂ）の位置から更に開位置側へ変位した状態を示している。この状態では、第１ポート４７Ａが第１ランド部４５ａによって塞がれていた状態が解除される。すなわち、第１ポート４７Ａが開かれる。これにより、矢印ｙ１で示すように、第１ポート４７Ａから第２ポート４７Ｂへの流れが許容される。また、流量制御弁２９の開度は、図４（ｂ）の位置と図４（ｃ）の位置との間でスプール４５が変位することによって連続的に調整され、これにより流量が連続的に制御される。
【００８４】
このように、流量制御弁２９では、スプール４５が所定の重複区間ＯＲ（紙面左側の境界のみ示す）内にあるときは、スプール４５が変位しても第１ポート４７Ａは開かれず、スプール４５が重複区間ＯＲを抜けると、第１ポート４７Ａが開かれる。このような、弁体（スプール４５）が基準位置から少し変位して、その後初めてポートが開かれるような弁体と弁本体との重なりの状態は、オーバーラップとよばれている。このようなオーバーラップを採用することによって、例えば、スプール４５が基準位置にあるときに、作動液の流れをより確実に遮断することができる。
【００８５】
スプール４５を駆動するための駆動力は、ソレノイド（リニア式電動機）から直接的に付与されてもよいし、ソレノイドによって駆動されるパイロット弁からの液圧によって付与されてもよい（図３（ｂ）の例）。流量制御弁２９は、入力された制御指令ＣＳの指令値に応じた位置へスプール４５を移動させる。
【００８６】
図５は、オーバーラップ形の流量制御弁２９の流量特性を示す図である。
【００８７】
この図において、横軸は、流量制御弁２９に入力される制御指令ＣＳの指令値Ｃｖを示している。なお、流量制御弁２９は、指令値Ｃｖに応じた位置にスプール４５を位置させるから、別の観点では、横軸は、スプール４５の位置である。図５において縦軸は、プランジャ５の速度である。なお、プランジャ５の速度は、ロッド側室１３ｒから流量制御弁２９を介して排出される作動液の流量に比例するから、別の観点では、縦軸は、流量制御弁２９における流量である。
【００８８】
縦軸の下端は、Ｖ＝０に対応している。横軸は、流量制御弁２９の構成によって適宜に正負及び絶対値が割り当てられる。従って、例えば、指令値Ｃｖと速度Ｖとが線形の関係にあっても、比例とは限らない。ただし、以下では、説明の便宜上、指令値Ｃｖの値は、紙面右側に行くほど増加するものとして指令値Ｃｖの値の変化について表現することがある。
【００８９】
Ｃｖ＝Ｃｖ０は、図４（ａ）のＯＬ＝ＯＬ１の状態に対応している。Ｃｖ＝Ｃｖ１は、図４（ｂ）のＯＬ＝０の状態に対応している。すなわち、Ｃｖ０からＣｖ１までの範囲は、スプール４５が重複区間ＯＲ内に位置する状態に対応し、Ｃｖ１よりも紙面右側の範囲は、スプール４５が重複区間ＯＲを抜けて、第１ポート４７Ａが開かれた状態に対応している。
【００９０】
線Ｌｎ１１は、流量制御弁２９の理想上の流量特性を示している。線Ｌｎ１２は、流量制御弁２９の実測された流量特性を示している。線Ｌｎ１３は、線Ｌｎ１２に対する近似値を示している。
【００９１】
既述のように、スプール４５が重複区間ＯＲに位置している場合においては、第１ポート４７Ａは、第１ランド部４５ａによって塞がれている。従って、線Ｌｎ１１によって示されているように、理想的には、プランジャ５の速度は０である。そして、指令値ＣｖがＣｖ１を超えると、指令値Ｃｖの値の増加に応じて（例えば線形の関係で）、速度Ｖが上昇する。
【００９２】
しかし、スプール４５と弁本体４３の内周面との間には作動液（例えば油）が浸入可能な隙間がある。このような隙間が設けられていることによって、スプール４５の弁本体４３に対する円滑な移動が可能となる。この隙間の大きさは、流量制御弁２９の構造及び大きさによって適宜に設定されるが、例えば、数μｍ〜数十μｍである。そして、流量制御弁２９においては、作動液がこの隙間を流れるいわゆる隙間流れによって、スプール４５が重複区間ＯＲ内に位置していても、第１ポート４７Ａから第２ポート４７Ｂへの流れが生じる。
【００９３】
従って、実際には、線Ｌｎ１２によって示されているように、スプール４５が重複区間ＯＲ内に位置している状態においても、スプール４５の変位によって速度Ｖは変化する。具体的には、例えば、スプール４５が基準位置（指令値Ｃｖ０に対応する位置）にあるときは、速度Ｖは概ね０であり、基準位置からの変位が増加すると、速度Ｖも上昇する。そのときの変位（指令値Ｃｖ）と速度Ｖとの関係は、例えば、近似値の線Ｌｎ１３からも理解されるように、概ね線形である。また、その変化率は、第１ポート４７Ａが開かれてから（Ｃｖ＞Ｃｖ１）の変化率よりも小さい。スプール４５が重複区間ＯＲとその外側の区間との境界に位置する（Ｃｖ＝Ｃｖ１）ときのプランジャ５の速度ＶＯＬは、低速射出速度ＶＬとして設定可能な速度よりも低い速度であり、例えば、０．１５ｍ／ｓ以下又は０．１ｍ／ｓ未満である。
【００９４】
＜オーバーラップ特性に起因する課題＞
図６（ａ）及び図６（ｂ）は、上記のようなオーバーラップ特性によって生じる課題を説明するための図である。これらの図において、横軸は時間を示しており、縦軸は、射出速度Ｖ及び指令値Ｃｖを示している。また、時点ｔ０及びｔ１並びに低速射出速度ＶＬの符号から理解されるように、この図は、図２を参照して説明した、射出開始時から低速射出の途中までに対応している。
【００９５】
図６（ａ）は、従来、出願人の実施している射出装置において行われている制御方法を説明するための図である。この図において、線Ｌｎ２１は、オペレータが設定する射出速度Ｖの目標値の経時変化を示している。線Ｌｎ２２は、実際の射出速度Ｖの経時変化を示している。
【００９６】
上述のように、スプール４５が重複区間ＯＲに位置している間においては、基本的には第１ポート４７Ａは第１ランド部４５ａに塞がれている。そこで、従来は、制御装置１１は、まず、重複区間ＯＲを抜ける位置まで即座にスプール４５を移動させ、これにより速やかに射出速度を立ち上げ、その後（時点ｔ１１以降）、図３（ｂ）を参照して説明したフィードバック制御を行っていた。
【００９７】
具体的には、従来の制御装置１１は、射出開始時から比較的短い時間で、制御指令ＣＳの指令値Ｃｖを、基準位置に対応するＣｖ０から、重複区間の境界位置に対応するＣｖ１よりも大きいＣｖ１１とする。Ｃｖ１１の大きさ、及びＣｖ０からＣｖ１１へ移行するときの変化率は、基本的に射出装置１の製造者によって設定される。すなわち、Ｃｖ１１の大きさ、及びＣｖ０からＣｖ１１へ移行するときの変化率は、オペレータによる射出速度Ｖの設定によらず、一定である。ただし、Ｃｖ１１の大きさは、入力装置３３への操作によって、２段階の大きさのいずれかに切換可能である場合もある。図示の例では、Ｃｖ１１は、低速射出速度ＶＬに対応する指令値と概ね同等である。
【００９８】
図６（ｂ）は、上記のような制御において生じる課題を説明するための図である。この図において、線Ｌｎ２４は、オペレータが設定する射出速度Ｖの目標値の経時変化を示している。線Ｌｎ２５は、実際の射出速度Ｖの経時変化を示している。
【００９９】
この図に示されるように、近年、射出の開始時において、射出速度を速やかに低速射出速度ＶＬに到達させるのではなく、比較的緩やかな速度勾配で低速射出速度ＶＬに到達させる（時点ｔ１２において到達させる）ように射出速度を設定することがある。このような場合、図６（ａ）と同様に、時点ｔ１１までに指令値ＣｖをＣｖ１１にすると、時点ｔ１１の付近で実際の速度が目標速度を大きく上回り、次に、ゆっくり速度が下がり、その後、実際の速度が目標速度に収束する。すなわち、実際の速度の目標速度に対する追従性が低い。
【０１００】
その理由としては、例えば、以下のものが挙げられる。時点ｔ１１における指令値Ｃｖ１１が時点ｔ１１における目標速度に対して大きい。指令値ＣｖがＣｖ１以下の範囲内であっても（スプール４５が重複区間に位置していても）、作動液の流量は０ではなく、これによっても実際の速度が目標速度を超えることがある。また、フィードバック制御の比例ゲインＫ（図３（ｂ））は、指令値ＣｖがＣｖ１を超えているとき（スプール４５が重複区間を抜けているとき）を基準として設定されている。従って、矢印ｙ３で示している領域のように、指令値ＣｖがＣｖ１を下回ると（スプール４５が重複区間にあると）、指令値Ｃｖに対する流量の変化量に比較して比例ゲインＫが小さく、速やかに射出速度を目標値に追従させることができない。
【０１０１】
＜オープン制御の利用＞
（制御方式の切換え）
図６（ｃ）は、上記のような課題を解決するために本実施形態に係る射出装置１が行う制御の概要を説明するための、図６（ａ）及び図６（ｂ）に対応する図である。線Ｌｎ２４は、図６（ｂ）の線Ｌｎ２４と同様に、オペレータが設定する射出速度Ｖの目標値の経時変化を示している。線Ｌｎ２７は、実際の射出速度Ｖの経時変化を示している。
【０１０２】
上記のように、従来は、オペレータが入力装置３３を介して設定した射出速度Ｖの目標値に関わらず、流量制御弁２９は、射出の開始時において、予め定められた比較的短い時間で、スプール４５が重複区間ＯＲを抜けて一定の開度になるような制御が行われた。
【０１０３】
一方、本実施形態では、制御装置１１は、射出の開始時において、オペレータが入力装置３３を介して設定した射出速度Ｖの目標値に応じたオープン制御を行い、その後、フィードバック制御を行う。このオープン制御では、スプール４５が重複区間にあるときの流量制御弁２９の流量特性も考慮される。換言すれば、このオープン制御では、重複区間におけるスプール４５の移動に対応する指令値の経時変化は、オペレータが設定した目標速度に応じて変わる。これにより、例えば、設定された目標速度が、射出開始後に、比較的緩やかな速度勾配で低速射出速度ＶＬに到達するようなものである場合においても、実際の速度が目標速度に好適に追従する。
【０１０４】
例えば、オペレータが設定した目標速度が、時点ｔ１２で低速射出速度ＶＬに到達し、その後、ある程度の期間（例えば高速射出の開始までの期間）、低速射出速度ＶＬが維持されるようなものである場合においては、制御装置１１は、時点ｔ１２までオープン制御を行い、その後、フィードバック制御を行う。時点ｔ０から時点ｔ１２までの指令値Ｃｖは、図５に示したような指令値Ｃｖと速度Ｖとの対応関係の情報を参照して、目標速度に応じた指令値Ｃｖを特定することによって設定される。
【０１０５】
図７は、オープン制御からフィードバック制御へ移行するときの制御装置１１の動作の変化を示す模式図である。紙面上方側の図は、射出開始時においてオープン制御が行われている状態に対応し、紙面下方側の図は、オープン制御に続いてフィードバック制御が行われている状態に対応している。
【０１０６】
図７の紙面上方側に示すように、制御装置１１は、図３（ｂ）を参照して説明したＦＢ制御部３９に加えて、流量制御弁２９のオープン制御を行うためのＯＰ制御部４９を有している。また、制御装置１１は、経過時間毎の指令値Ｃｖを規定する情報として、ＯＰ制御用テーブル５１を生成し、ＲＡＭ等に保持している。
【０１０７】
ＯＰ制御用テーブル５１は、例えば、所定の時間刻みの時点ｔｔ０〜ｔｔｎと、各時点における目標速度に対応する指令値Ｃｔ０〜Ｃｔｎとを対応付けて保持している。ＯＰ制御用テーブル５１は、上述のように、図５のような流量制御弁２９の流量特性の情報を参照して、経過時間毎の目標速度に対応する指令値Ｃｖを特定することによって生成される。
【０１０８】
そして、ＯＰ制御部４９は、ＯＰ制御用テーブル５１を参照して、経過時間毎に設定された指令値Ｃｖの制御指令ＣＳを流量制御弁２９に順次出力する。なお、このオープン制御においても、サーボドライバ４１によるマイナーループのフィードバック制御がなされてよいことは当然である。
【０１０９】
なお、制御開始の時点ｔｔ０は、図３（ａ）と同様に、図６（ｃ）における射出開始の時点ｔ０に対応している。指令値Ｃｔ０は、図６（ｃ）における指令値Ｃｖ０（速度０）に対応している。なお、時点ｔｔ０（ｔ０）のときのデータ（速度０に対応するデータ）は、実際にはＯＰ制御用テーブル５１に不要である。
【０１１０】
制御終了の時点ｔｔｎは、例えば、図６（ｃ）における射出速度が一定（低速射出速度ＶＬ）になる時点ｔ１２に対応している。指令値Ｃｔｎは、図６（ｃ）における指令値Ｃｖ１１（低速射出速度ＶＬ）に対応している。なお、時点ｔｔｎは、時点ｔｔ０〜ｔｔｎの時間刻み１つ分程度で、時点ｔ１２に対して直前又は直後となる時点であってもよく、この場合も、時点ｔ１２までオープン制御を行うという場合に含まれるものとする。
【０１１１】
ＯＰ制御部４９が指令値Ｃｖを変更する時間刻み（ＯＰ制御用テーブル５１における時点ｔｔ０〜ｔｔｎの時間刻み）は、例えば、オープン制御に亘って一定である。また、時間刻みは、フィードバック制御の時間刻みと同じであってもよいし、異なっていてもよい。時間刻みの長さは、適宜に設定されてよいが、例えば、１ｍｓ程度である。
【０１１２】
ＯＰ制御用テーブル５１の生成及びＯＰ制御部４９による制御においては、重複区間ＯＲの内外を区別する判定等は特に行われる必要はない。時点ｔｔ０〜ｔｔｎの時間刻みが比較的短く、射出開始時付近の速度（例えば低速射出速度ＶＬ）が比較的低く、また、図５に示されたような重複区間ＯＲの流量特性を含む情報が参照されることによって、結果的に、指令値Ｃｖは、スプール４５が重複区間ＯＲ内にあるときの範囲内（図５の指令値Ｃｖ０からＣｖ１までの範囲内）でも、オペレータが設定した目標速度に応じて経時変化する。
【０１１３】
ＯＰ制御部４９が時点ｔｔｎまでの制御を終えると、図７の紙面下方側に示すように、ＯＰ制御部４９に代わって、ＦＢ制御部３９が制御指令ＣＳを流量制御弁２９に出力する。その動作の概略は、図３（ｂ）を参照して説明したとおりである。
【０１１４】
制御装置１１は、図３（ａ）を参照して説明したように、目標位置テーブルＴｂ２を生成可能であり、このうち、オープン制御の終了時点である時点ｔｔｎ（具体的な制御方式によってはｔｔｎ＋１）以降の情報をフィードバック制御のための情報としてＲＡＭ等に保持している。すなわち、制御装置１１は、所定の時間刻みの時点ｔｔｎ〜ｔｔｍと、各時点における目標位置Ｄｔｎ〜Ｄｔｍとを対応付けたＦＢ制御用テーブル５３を保持している。そして、ＦＢ制御部３９は、図３を参照して説明したように、経過時間毎に、その時点の目標位置Ｄｔを特定し、偏差Ｄｅに比例ゲインを乗じて指令値Ｃｖを設定する。
【０１１５】
ＦＢ制御部３９は、フィードバック制御からオープン制御へ移行するときにＯＰ制御部４９が出力した制御指令ＣＳの指令値Ｃｖ（ＯＰ制御用テーブル５１の指令値Ｃｔｎ）をオフセットとして取り込んでもよい。すなわち、偏差Ｄｅに比例ゲインＫを乗じて得た指令値に指令値Ｃｔｎを加算して、最終的な指令値Ｃｖとする。これにより、例えば、定常偏差が解消されやすくなる。
【０１１６】
（流量制御弁の特性データの生成）
上述のように、ＯＰ制御用テーブル５１の生成においては、図５に示したような流量制御弁２９の流量特性の情報が参照される。この流量特性は、異なる種類の製品間ではもとより、同一種類（同一の設計値）の製品間においてもばらつく。その要因としては、流量制御弁２９を作製する際の寸法の誤差、及び流量制御弁２９が設けられるダイカストマシンＤＣ１のサイズの相違等が挙げられる。また、１個の流量制御弁２９においても、その流量特性は、摩耗等によって経年変化する。そこで、射出装置１は、適宜な時期に、流量特性を計測して、流量特性の情報を更新（最初は生成）する。
【０１１７】
（情報更新のための専用動作）
図８は、射出装置１が流量特性を計測するときの動作の一例を説明するための模式図である。
【０１１８】
この図において、横軸は時間ｔを示し、縦軸は、指令値Ｃｖ及びプランジャ５の速度Ｖを示している。線Ｌｎ３１は、指令値Ｃｖの経時変化を示し、線Ｌｎ３２は、プランジャ５の速度Ｖの経時変化を示している。
【０１１９】
線Ｌｎ３２で示されるプランジャ５の速度Ｖは、線Ｌｎ３１で示される指令値Ｃｖの制御指令ＣＳを流量制御弁２９へ出力したときの計測値である。速度Ｖの計測は、例えば、位置センサ３７によってなされる。この図に示される動作は、成形サイクルとは別に行われる。また、この動作は、例えば、スリーブ３に溶湯が供給されていない、いわゆる空打ちの状態で行われる。
【０１２０】
制御装置１１は、例えば、線Ｌｎ３１で示されているように、複数の指令値Ｃｖについて制御指令ＣＳを順次出力する。また、制御装置１１は、例えば、各指令値Ｃｖについて、所定の時間Ｔ０に亘って制御指令ＣＳを出力する。そして、制御装置１１は、各指令値Ｃｖの制御指令ＣＳを出力しているときのプランジャ５の速度Ｖを検出する。これにより、制御装置１１は、指令値Ｃｖに対応するプランジャ５の速度Ｖを特定することができ、ひいては、図５に示したような流量特性の情報が生成される。
【０１２１】
なお、種々の指令値Ｃｖについての制御指令ＣＳの出力順は、図示の例のように指令値Ｃｖが徐々に大きくなる（流量が徐々に大きくなる）ものであってもよいし、逆に、小さくなるものであってもよいし、ランダムであってもよい。時間Ｔ０の長さ及び指令値Ｃｖを変えるときの変化量は、例えば、種々の指令値Ｃｖに対して一定であり、また、その具体的な値は適宜に設定されてよい。測定対象となる指令値Ｃｖの範囲は、ＯＰ制御用テーブル５１の生成に必要十分な範囲とされ、少なくともスプール４５が基準位置（図４（ａ））から重複区間ＯＲを抜けるまでに対応する指令値Ｃｖの範囲を含む。なお、これらの測定用のパラメータは、基本的に射出装置１の製造者によって設定されるが、オペレータが入力装置３３を介して設定可能であってもよい。各時間Ｔ０における速度Ｖとしては、例えば、その時間Ｔ０の間に計測された速度Ｖの平均値が用いられてよい。
【０１２２】
上記の動作は、所定の条件が満たされたとき（例えば所定の時期が到来したとき）に制御装置１１によって自動的に行われてもよいし、オペレータによって所定の操作がなされたときに行われてもよい。また、上記の動作を行う時期は、適宜に選択されてよく、例えば、ダイカストマシンが出荷されてから最初の稼働開始時、日々の稼働開始時、制御結果の良否判定（後述）で否判定がされたとき、オペレータが設定した任意の時期である。
【０１２３】
（射出動作に基づく情報更新）
上記では、射出動作（成形サイクル）とは別に、流量制御弁２９の流量特性を計測するための専用の動作が行われる態様について説明した。この専用の動作に基づく流量特性の情報の更新に併せて、又は代えて、射出動作に基づいて、流量特性の情報の更新がなされてもよい。
【０１２４】
図９は、射出動作に基づいて流量制御弁２９の流量特性の情報が更新される態様における、射出装置１の構成を示す模式図である。
【０１２５】
この図において、特性テーブル５５は、流量制御弁２９の流量特性に係る情報を保持するデータであり、指令値Ｃｖ（Ｃｒ０〜Ｃｒｊ）と、指令値Ｃｖが出力されたときのプランジャ５の速度Ｖ（Ｖｒ０〜Ｖｒｊ）の値とを対応付けて保持している。そして、オペレータが設定した射出速度が実現されるように、特性テーブル５５が参照されて、ＯＰ制御用テーブル５１が設定される。
【０１２６】
図７を参照して説明したように、ＯＰ制御部４９は、射出動作において、ＯＰ制御用テーブル５１を参照して、経過時間毎に設定された指令値Ｃｖの制御指令ＣＳを流量制御弁２９に順次出力する。このとき、制御装置１１の情報更新部６９は、その制御指令ＣＳの指令値Ｃｖと、位置センサ３７の検出する速度とを取得し、同一時点のもの同士（又は指令値Ｃｖに対して少し遅い時点の速度）を対応付ける。これにより、特性テーブル５５の生成又は更新が可能になる。
【０１２７】
具体的には、例えば、情報更新部６９は、オープン制御中に取得した複数組の指令値Ｃｖ及び検出速度のデータに対して適宜に補間及び／又は外挿を行って、特性テーブル５５に保持されている指令値Ｃｖに対応する速度を算出し、その算出した速度によって特性テーブル５５に保持されている速度Ｖの値を更新する。又は、情報更新部６９は、取得した複数組の指令値Ｃｖ及び検出速度のデータによって、特性テーブル５５に保持されている指令値Ｃｖごと、特性テーブル５５の速度Ｖの値を更新してもよい。
【０１２８】
この射出動作に基づく特性テーブル５５の更新は、毎サイクル行われてもよいし、所定の条件が満たされたときのみ行われてもよい。所定の条件は、例えば、オペレータによって特定の操作が入力装置３３に対してなされたこと、所定回数のサイクルが実行されたこと、後述する差ｄＤ（図１１）が所定値を超えたことである。特性テーブル５５の更新に必要な情報の収集は毎サイクル実行し、所定の条件が満たされたときのみ（例えば後述する良否判定で良と判定されたときのみ）特性テーブル５５の更新を行ってもよい。
【０１２９】
（流量特性の情報の補正）
図９において示すように、特性テーブル５５が参照されてＯＰ制御用テーブル５１が設定されるまでの間において、特性テーブル５５の補正がなされてもよい。
【０１３０】
例えば、所定圧力まで蓄圧されたアキュムレータ２３からヘッド側室１３ｈへ作動液を供給してプランジャ５を駆動することにより、図５の線Ｌｎ１３で示した速度Ｖの経時変化が得られたとする。理想的には、成形サイクルが繰り返されても、前記の所定圧力は一定である。
【０１３１】
しかし、現実には、例えば、成形サイクルが繰り返されることによって前記の所定圧力は徐々に低下していくことがある。及び／又は、アキュムレータ２３を蓄圧するポンプ２１の制御のばらつき等に起因して、成形サイクル間において前記の所定圧力が変動する。その結果、図５において、線Ｌｎ１３で示される特性は、線Ｌｎ１４で示されるような特性に変化してしまう。なお、図５では、線Ｌｎ１３の特性が得られたときよりも前記の所定圧力が低下し、指令値Ｃｖに対する速度Ｖが低下した場合が例示されている。
【０１３２】
そこで、例えば、イン側バルブ２８を開く直前、又は流量制御弁２９のオープン制御を開始する直前において（以下、これらを「射出直前」ということがある。）、その射出直前におけるＡＣＣ用圧力センサ３４の検出値の変化に基づいて、特性テーブル５５を補正する。当該補正は、例えば、毎サイクル行われる。
【０１３３】
具体的には、例えば、特性テーブル５５が得られた（生成又は更新された）ときのＡＣＣ圧（基準圧力）に対して、今回（現在のサイクル）のＡＣＣ圧（射出直前のＡＣＣ用圧力センサ３４の検出値）が低下している場合においては、指令値Ｃｖに対応付けられている速度Ｖの値を低下させる。逆に、特性テーブル５５が得られたときのＡＣＣ圧に対して、今回のＡＣＣ圧が上昇している場合においては、指令値Ｃｖに対応付けられている速度Ｖの値を上昇させる。
【０１３４】
ＯＰ制御用テーブル５１は、特性テーブル５５が参照されて設定されるから、特性テーブル５５の補正によって、ＯＰ制御用テーブル５１の指令値Ｃｖが実質的に補正される。具体的には、例えば、射出直前のＡＣＣ用圧力センサ３４の検出値が、特性テーブル５５が得られたときのＡＣＣ圧（基準圧力）に対して小さいとき（又は大きいとき）は、前記検出値が前記の基準圧力と同等であるときよりも流量制御弁２９の開度が大きくなる（又は小さくなる）ように、指令値Ｃｖが実質的に補正される。
【０１３５】
より具体的な補正方法は適宜なものとされてよい。別の観点では、ＡＣＣ圧の変化の程度に対する補正の程度は適宜に設定されてよい。例えば、特性テーブル５５が得られたときのＡＣＣ圧をＰ１、射出直前のＡＣＣ圧をＰ２とした場合、特性テーブル５５の速度Ｖの値に対して√（Ｐ２／Ｐ１）を乗じ、これを補正後の速度Ｖの値としてよい。すなわち、ＡＣＣ圧の比のルート値（平方根）を速度Ｖに乗じてよい。この補正は、ベルヌーイの定理に基づいている。
【０１３６】
なお、上記において、「特性テーブル５５が得られたときのＡＣＣ圧」は、既述の説明から理解されるように、例えば、成形サイクルとは別の計測用動作（図８）が行われたときのＡＣＣ圧（より具体的には、例えば、計測用動作の開始直前におけるＡＣＣ用圧力センサ３４の検出値）でもよいし、特性テーブル５５が得られたときの成形サイクル（図９）のＡＣＣ圧（射出直前のＡＣＣ用圧力センサ３４の検出値）であってもよい。
【０１３７】
補正後の特性テーブル５５、及び補正に利用された射出直前のＡＣＣ圧（Ｐ２）は、その成形サイクルのみに用いられるべく、一時的に保持されるものであってもよいし、以降の成形サイクルでも利用可能に保持されるものであってもよい。以降の成形サイクルでも利用される場合においては、例えば、その補正後の特性テーブル５５及びＡＣＣ圧（Ｐ２）が、次に（例えば次の成形サイクルにおいて）特性テーブルの補正を行うときの、補正対象の特性テーブル５５及び基準圧力（Ｐ１）となる。なお、図９を参照して説明した成形サイクルの動作に基づく特性テーブル５５の更新が毎サイクル行われる場合においては、補正後の特性テーブル５５は、基本的に、そのサイクルのみにおいて用いられるものである。
【０１３８】
（流量制御弁の駆動開始タイミング）
図１０は、射出開始時において、流量制御弁２９の開方向への駆動を開始するタイミング（オープン制御の開始）を説明するための図である。
【０１３９】
この図において、横軸ｔは時間を示している。図の上段において、縦軸は、圧力Ｐを示しており、線Ｌｎ３３は、ヘッド側室１３ｈの圧力（ヘッド用圧力センサ３６の検出値）の経時変化を示している。その下段は、イン側バルブ２８及び流量制御弁２９の駆動状態を示すタイミングチャートとなっている。
【０１４０】
射出開始直前においては、イン側バルブ２８及び流量制御弁２９は閉じられている。射出開始時においては、まず、イン側バルブ２８が開かれる。これにより、アキュムレータ２３からヘッド側室１３ｈへ作動液が供給される。なお、作動液の圧縮を無視すれば、アキュムレータ２３からヘッド側室１３ｈへは液圧が付与されるだけで、作動液は流れないことになるが、このような状態も作動液の供給と表現する。
【０１４１】
アキュムレータ２３からヘッド側室１３ｈへの作動液の供給が開始されることによって、ヘッド圧は上昇していく。具体的には、ヘッド圧は、アキュムレータ２３の圧力（ＡＣＣ圧ＰＡＣＣ）に近づいて行く。なお、射出の初期におけるＡＣＣ圧の低下は比較的小さく、ここでは、ＡＣＣ圧ＰＡＣＣは一定であるものとして示されている。
【０１４２】
そして、ヘッド用圧力センサ３６の検出値が所定の設定値Ｐｓに到達すると、流量制御弁２９のオープン制御が開始される。これにより、例えば、オープン制御が行われるときのヘッド圧は、特性テーブル５５が得られたときのヘッド圧に近くなる、及び／又はヘッド圧の過渡特性がオープン制御に及ぼす影響が低減される。
【０１４３】
設定値Ｐｓは、ＡＣＣ圧ＰＡＣC未満の範囲で適宜に設定されてよく、また、射出装置１の製造者によって設定されていてもよいし、オペレータによって設定されてもよいし、制御装置１１が種々の鋳造条件に基づいて自動的に設定してもよい。
【０１４４】
（制御結果の良否判定）
図１１は、オープン制御による制御結果の良否判定方法を説明するための図である。
【０１４５】
この図において、横軸は、時間ｔを示している。縦軸は、プランジャ５の速度Ｖ及びプランジャ５の位置Ｄを示している。時点ｔ０及びｔ１２並びに低速射出速度ＶＬの符号から理解されるように、この図は、図６（ｃ）に示した射出速度の設定がなされた場合の射出開始時の経時変化を示している。
【０１４６】
線Ｌｎ２４は、図６（ｃ）と同様に、目標速度Ｖの経時変化を示している。線Ｌｎ３５は、目標速度Ｖから求められる目標位置Ｄの経時変化を示している。線Ｌｎ３６は、実際のプランジャ５の位置Ｄ（位置センサ３７による検出値）の経時変化を示している。
【０１４７】
理想的には、位置センサ３７による検出位置を示す線Ｌｎ３６は、目標位置を示す線Ｌｎ３５に一致する。しかし、例えば、流量制御弁２９の経年変化によって流量特性が変化したり、射出装置１に何らかの異常が生じたりすると、図示の例のように線Ｌｎ３６は、線Ｌｎ３５に一致しなくなる。
【０１４８】
そこで、制御装置１１は、例えば、オープン制御が終了するとき（オープン制御の時間刻み１つ分程度前後してもよい）の、目標位置及び検出位置の差ｄＤを算出し、この差ｄＤが所定の許容範囲内か否か（閾値を超えたか否か）によって、制御の良否判定を行う。そして、制御装置１１は、閾値を超えたと判定したときは、例えば、所定の警告画像を表示装置３５に表示させる。これにより、例えば、オペレータは、流量特性の情報を更新すべき時期であることを知ったり、射出装置１に何らかの異常が生じたことを知ったりすることができる。警告画像は、例えば、所定の文字及び／又は所定の図形を表示することによって、差ｄＤが閾値を超えたことを知らせたり、流量特性の情報を更新すること（例えば図８を参照して説明した計測専用の動作の実行）を促したりするようなものである。
【０１４９】
（ブロック図及びフローチャート）
図１２は、上記のようなオープン制御を利用した射出制御を実現するための信号処理系の構成を概念的に示すブロック図である。
【０１５０】
制御装置１１は、特性テーブル５５を記憶部１１ａに保持している。記憶部１１ａは、例えば、外部記憶装置又はＲＡＭである。制御装置１１において、ＣＰＵがＲＯＭ及び／又は外部記憶装置に記憶されているプログラムを実行することによって、各種の機能部（３９、４９、６１、６２、６３、６５、６７、６９、７０及び７１）が構成される。各機能部の動作は、例えば、以下のとおりである。
【０１５１】
目標速度設定部６１は、オペレータの操作に応じた入力装置３３からの信号に基づいて、目標速度を設定する。例えば、目標速度設定部６１は、図３（ａ）に示した目標速度テーブルＴｂ１を生成する。
【０１５２】
補正部６２は、射出直前のＡＣＣ用圧力センサ３４の検出値と、基準圧力（特性テーブル５５が得られたときのＡＣＣ圧）とに基づいて、記憶部１１ａに保持されている特性テーブル５５を補正する。
【０１５３】
指令値設定部６３は、目標速度設定部６１が生成した目標速度テーブルＴｂ１と、補正後の特性テーブル５５とに基づいて、オープン制御のための経過時間毎の指令値を設定する。例えば、指令値設定部６３は、図７に示したＯＰ制御用テーブル５１を生成する。
【０１５４】
目標位置算出部６５は、目標速度設定部６１が生成した目標速度テーブルＴｂ１に基づいて、フィードバック制御のための経過時間毎の目標位置を算出する。例えば、目標位置算出部６５は、図７に示したＦＢ制御用テーブル５３を生成する。
【０１５５】
なお、後述するフローチャートの説明でも理解されるように、指令値設定部６３は、図３（ａ）に示した目標位置テーブルＴｂ２も利用する。目標位置算出部６５は、この目標位置テーブルＴｂ２の生成に兼用されてよい。
【０１５６】
ＯＰ制御部４９については、図７を参照して説明したとおりである。また、ＦＢ制御部３９については、図３（ｂ）及び図７を参照して説明したとおりである。
【０１５７】
更新用制御部６７は、図８を参照して説明した動作を行う。すなわち、図８において線Ｌｎ３１で示された指令値Ｃｖの経時変化が実現されるように制御指令ＣＳを流量制御弁２９に出力する。ここで、例えば、特性テーブル５５の指令値Ｃｖが固定的であり、速度Ｖの値のみが更新されるような態様においては、更新用制御部６７は、特性テーブル５５を参照して、特性テーブル５５に保持されている指令値Ｃｖを、出力する制御指令ＣＳの指令値Ｃｖとして用いてよい。
【０１５８】
情報更新部６９は、例えば、更新用制御部６７が図８の線Ｌｎ３１で示される指令値Ｃｖの制御指令ＣＳを出力しているときに、その指令値Ｃｖと、位置センサ３７の検出するプランジャ５の速度Ｖの値とを取得する。又は、情報更新部６９は、図９を参照して説明したように、射出動作において、ＯＰ制御部４９によって出力されている制御指令ＣＳの指令値Ｃｖと、位置センサ３７の検出するプランジャ５の速度Ｖの値とを取得する。そして、情報更新部６９は、取得した指令値Ｃｖ及び速度Ｖの値に基づいて、特性テーブル５５を更新する。
【０１５９】
良否判定部７０は、目標速度設定部６１の設定した目標位置及び位置センサ３７の検出した位置に基づいて、図１１を参照して説明した良否判定を行う。すなわち、良否判定部７０は、オープン制御の終了時における目標位置及び検出位置の差ｄＤが所定の閾値を超えたか否か判定する。
【０１６０】
表示制御部７１は、良否判定部７０によって差ｄＤが閾値を超えたと判定されたときに、所定の警告表示を行うように表示装置３５に制御指令を出力する。
【０１６１】
図１３は、オープン制御を利用した射出制御を実現するために制御装置１１が実行するメイン処理の手順の一例を示すフローチャートである。この処理は、例えば、制御装置１１に電源が投入されたときに開始される。
【０１６２】
ステップＳＴ１では、制御装置１１は、入力装置３３に対して、特性テーブル５５の更新を指示する操作がなされたか否か判定する。そして、制御装置１１は、肯定判定のときはステップＳＴ２へ進み、否定判定のときはステップＳＴ２をスキップする。
【０１６３】
ステップＳＴ２では、制御装置１１は、図８を参照して説明したように、成形サイクルとは別の、流量特性を計測するための専用の動作を行って、特性テーブル５５を更新する。すなわち、制御装置１１は、種々の指令値Ｃｖの制御指令ＣＳを流量制御弁２９へ順次出力して、そのときの速度Ｖを計測し、その計測結果に基づいて特性テーブル５５の速度Ｖの値を更新する。
【０１６４】
このように、図示の例では、オペレータによって入力装置３３に対する操作に応じて、特性テーブル５５の更新がなされる。ただし、既に言及したように、オペレータの操作に加えて、又は代えて、所定の条件が満たされたときに制御装置１１が自動的に特性テーブル５５の更新を行ってもよい。所定の条件は、例えば、現在がダイカストマシンＤＣ１の電源投入直後であること、又は後述するステップＳＴ３１で制御結果が良好でないと判定されたことなどである。
【０１６５】
ステップＳＴ３では、制御装置１１は、入力装置３３に対して、成形条件を設定するための操作がなされたか否か判定する。そして、制御装置１１は、肯定判定のときはステップＳＴ４へ進み、否定判定のときはステップＳＴ４をスキップする。なお、成形条件は、例えば、射出速度及び鋳造圧力である。
【０１６６】
ステップＳＴ４では、制御装置１１は、入力装置３３に対する操作によって入力された情報に基づいて成形条件を設定する。
【０１６７】
ステップＳＴ５では、制御装置１１は、入力装置３３に対して、成形サイクルを開始するための操作がなされたか否か判定する。そして、制御装置１１は、肯定判定のときはステップＳＴ６へ進み、否定判定のときはステップＳＴ６及び７をスキップする。
【０１６８】
ステップＳＴ６では、制御装置１１は、ステップＳＴ４で設定された成形条件で成形サイクルが１回行われるように制御指令を出力する。これにより、例えば、型締装置による型締め、射出装置１による射出、型締装置による型開き、及び押出装置による成形品の押し出し等が行われる。
【０１６９】
ステップＳＴ７では、制御装置１１は、成形サイクルの繰り返しを終了する条件が満たされたか否か判定する。例えば、ステップＳＴ４で設定されたサイクル数でステップＳＴ６が繰り返されたか否か判定する。そして、制御装置１１は、肯定判定のときは、次に進み（図示の例ではステップＳＴ１に戻り）、否定判定のときはステップＳＴ６に戻って成形サイクルを繰り返す。
【０１７０】
図１４は、制御装置１１が図１３のステップＳＴ４で実行する成形条件設定処理の一例を示すフローチャートである。ただし、この図では、成形条件の設定手順のうち射出速度の設定手順のみを図示している。
【０１７１】
ステップＳＴ１１では、制御装置１１は、入力装置３３からの信号に基づいて、図３（ａ）に示した目標速度テーブルＴｂ１を生成する。
【０１７２】
ステップＳＴ１２では、制御装置１１は、図３（ａ）を参照して説明したように、目標速度テーブルＴｂ１に基づいて目標位置テーブルＴｂ２を生成する。
【０１７３】
ステップＳＴ１３では、制御装置１１は、オープン制御からフィードバック制御に切り換えるプランジャ５の位置を設定する。例えば、制御装置１１は、目標速度テーブルＴｂ１に基づいて、射出開始時に最初に一定の速度（通常は低速射出速度ＶＬ）とされる位置を特定し、この位置を切り換えが行われる位置とする。なお、目標速度テーブルＴｂ１の保持する複数の位置Ｄに対して、又は目標速度テーブルＴｂ１の位置Ｄとは別に、切換位置をオペレータが入力装置３３を介して指定可能であってもよい。
【０１７４】
ステップＳＴ１４では、制御装置１１は、ステップＳＴ１３で設定した切換位置と、ステップＳＴ１２で生成した目標位置テーブルＴｂ２の目標位置Ｄｔとを比較して、目標位置テーブルＴｂ２から、切換位置以降のデータを抽出する。これにより、図７に示したＦＢ制御用テーブル５３が生成される。
【０１７５】
図１５は、制御装置１１が図１３のステップＳＴ６で実行する成形サイクル処理の一例を示すフローチャートである。ただし、この図では、成形サイクル処理の手順のうち速度制御に係る手順のみを図示している。
【０１７６】
ステップＳＴ２１では、制御装置１１は、ＡＣＣ圧取得条件が満たされたか否か判定する。すなわち、制御装置１１は、図５及び図９を参照して説明した特性テーブル５５の補正に利用される、射出直前のＡＣＣ圧を検出すべき時期が到来したか否か判定する。ＡＣＣ圧取得条件は、例えば、アキュムレータ２３の充填が完了したことである。別の観点では、当該条件は、後述するステップＳＴ２７においてのイン側バルブ２８が開かれるまで、ＡＣＣ圧が基本的に変動しない状態となったことである。そして、制御装置１１は、肯定判定のときはステップＳＴ２２に進み、否定判定のときは待機する。
【０１７７】
ステップＳＴ２２では、制御装置１１は、ＡＣＣ圧を取得する。すなわち、制御装置１１は、射出直前のＡＣＣ圧として、ＡＣＣ用圧力センサ３４の検出値を取得する。
【０１７８】
ステップＳＴ２３では、制御装置１１は、図５及び図９を参照して説明したように、ＡＣＣ圧の検出値と、記憶部１１ａに記憶されている特性テーブル５５が得られたときのＡＣＣ圧（基準圧力）との比較に基づいて、特性テーブル５５を補正する。なお、補正後の特性テーブル５５は、既に述べた説明から理解されるように、補正前の特性テーブル５５に代えて記憶部１１ａに記憶されてもよいし、補正前の特性テーブル５５とは別個に記憶部１１ａに記憶されて利用されてもよい。
【０１７９】
ステップＳＴ２４では、制御装置１１は、図７に示したＯＰ制御用テーブル５１を生成する。具体的には、例えば、まず、制御装置１１は、ステップＳＴ１２で生成された目標位置テーブルＴｂ２の目標位置Ｄｔと、ステップＳＴ１３で設定した切換位置とを比較して、目標位置テーブルＴｂ２から、射出開始位置から切換位置までの範囲（オープン制御が行われる範囲）に対応するデータを抽出する。そして、制御装置１１は、その抽出したデータの複数の目標位置Ｄｔに対応する目標速度を目標速度テーブルＴｂ１に基づいて特定する。これにより、目標位置テーブルＴｂ２から抽出したデータの経過時間と、目標速度テーブルＴｂ１で規定されている目標速度とを対応付け、ひいては、経過時間に対する目標速度のテーブルを生成できる。
【０１８０】
目標位置テーブルＴｂ２から抽出したデータの複数の目標位置Ｄｔに対応する目標速度を目標速度テーブルＴｂ１に基づいて特定するときの特定方法は、適宜なものとされてよい。例えば、目標速度テーブルＴｂ１を目標位置テーブルＴｂ２に変換する方法において説明したように、目標速度テーブルＴｂ１の補間データを生成し、補間データの目標速度に所定の時間刻みを乗じて順次積算していく。そして、その積算値（目標位置）が、上記の目標位置テーブルＴｂ２から抽出したテーブルの目標位置Ｄｔに到達したとき（超えたとき）、そのときの目標速度を目標位置Ｄｔに対応する目標位置としてよい。もちろん、式から求めるようにしてもよい。
【０１８１】
その後、制御装置１１は、ステップＳＴ２３において補正された特性テーブル５５に基づいて、上記の経過時間と目標速度とを対応付けたテーブルの目標速度に対応する指令値を特定する。例えば、目標速度Ｖｔが、特性テーブル５５にて保持されている速度Ｖｄ１とＶｄ２との間の値であり、速度Ｖｄ１とＶｄ２に対応付けられている指令値がＣｖｄ１及びＣｖｄ２である場合において、目標速度Ｖｔに対応する指令値Ｃｖは、Ｃｖ＝Ｃｄ１＋（Ｃｄ２−Ｃｄ１）×（Ｖｔ−Ｖｄ１）／（Ｖｄ２−Ｖｄ１）によって求められてよい（目標速度Ｖｔの前後の２つのデータから求められてよい。）。もちろん、特性テーブル５５の複数のデータを近似する近似式を求め、この近似式に目標速度を代入して指令値を算出してもよい。ただし、この場合、重複区間ＯＲとその外側とで近似式を別にすることが好ましく、その近似式を分けるための境界の指令値は、例えば、予め製造者によって設定されている。
【０１８２】
ステップＳＴ２５では、制御装置１１は、図７を参照して説明したように、ステップＳＴ２４で設定したオープン制御用の指令値のうち、オープン制御の最後の指令値をフィードバック制御のオフセットとして設定する。
【０１８３】
ステップＳＴ２６では、制御装置１１は、所定の射出開始条件が満たされたか否か判定する。そして、制御装置１１は、肯定判定のときはステップＳＴ２２に進み、否定判定のときは待機する。射出開始条件は、例えば、不図示の給湯装置によってスリーブ３への溶湯の供給が完了したことなどである。
【０１８４】
ステップＳＴ２７では、制御装置１１は、イン側バルブ２８を開くための制御信号を出力する。これにより、イン側バルブ２８が開かれ、アキュムレータ２３からヘッド側室１３ｈへ液圧が付与される。ひいては、図１０を参照して説明したように、ヘッド側室１３ｈの圧力は上昇していく。
【０１８５】
ステップＳＴ２８では、制御装置１１は、図１０を参照して説明したように、ヘッド用圧力センサ３６の検出した検出値が所定の設定値Ｐｓに到達したか否か判定し、肯定判定のときはステップＳＴ２９へ進み、否定判定のときは待機する。
【０１８６】
ステップＳＴ２９では、制御装置１１は、射出速度のオープン制御を実行する。すなわち、制御装置１１は、ＯＰ制御用テーブル５１を参照して、現在の経過時間に対応する指令値Ｃｖを特定し、その指令値Ｃｖの制御指令ＣＳを流量制御弁２９に出力する。別の観点では、制御装置１１は、流量制御弁２９の開方向への駆動を開始する。なお、ＯＰ制御用テーブル５１（目標位置テーブルＴｂ２）の時点ｔｔ０は、例えば、ステップＳＴ２８を抜けた時点とされる。
【０１８７】
ステップＳＴ３０では、制御装置１１は、オープン制御の終了条件が満たされたか否か判定する。例えば、制御装置１１は、ＯＰ制御用テーブル５１で規定されている最後の時点まで制御指令ＣＳの出力が完了したか否か判定する。そして、制御装置１１は、肯定判定のときはステップＳＴ３１に進み、否定判定のときはステップＳＴ２９に戻ってオープン制御を継続する。
【０１８８】
ステップＳＴ３１では、制御装置１１は、現在のプランジャ５の検出位置と、現在のプランジャ５の目標位置との差ｄＤを算出する。すなわち、制御装置１１は、図１１を参照して説明したように、オープン制御の終了時点における差ｄＤを算出する。次に、制御装置１１は、差ｄＤ（その絶対値）が所定の許容範囲内（閾値以下）か否か判定する。そして、制御装置１１は、肯定判定のときはステップＳＴ３２に進み、否定判定のときはステップＳＴ３３に進む。
【０１８９】
ステップＳＴ３２では、制御装置１１は、図９を参照して説明したように、オープン制御（ステップＳＴ２９）を実行していたときの、指令値Ｃｖと、位置センサ３７によって検出された速度Ｖとに基づいて、特性テーブル５５に保持されている情報を更新する。
【０１９０】
ステップＳＴ３３では、制御装置１１は、所定の警告画像を表示装置３５に表示させるように制御指令を出力する。
【０１９１】
ステップＳＴ３４では、制御装置１１は、流量制御弁２９のフィードバック制御を行う。すなわち、制御装置１１は、ＦＢ制御用テーブル５３を参照して、現在の経過時間に対応する目標位置を特定し、その特定した目標位置と位置センサ３７の検出する位置との偏差に応じた制御指令ＣＳを出力する。
【０１９２】
なお、図１３〜図１５のフローチャートは、あくまで手順を概念的に説明するためのものであり、適宜に変更されてよく、また、実際には適宜に並列処理がなされてもよい。例えば、ステップＳＴ３１〜ＳＴ３３の処理は、オープン制御又はフィードバック制御と並行して実行されてよいし、オープン制御の終了時に取得された検出位置に基づいて、フィードバック制御が終了した後に行われてもよい。また、例えば、指令値の設定（ステップＳＴ２４）は、ヘッド圧が設定値Ｐｓを超える前（オープン制御の開始前）までになされればよいから、ＡＣＣ圧取得条件（ステップＳＴ２１）は、射出開始条件（ステップＳＴ２６）と同一とされたり、イン側バルブ２８を開く制御指令が出力されたこと（ステップＳＴ２７）とされたりすることも可能である。
【０１９３】
図１３〜図１５において、ステップＳＴ２は、更新用制御部６７及び情報更新部６９に対応している。ステップＳＴ３２も情報更新部６９に対応している。ステップＳＴ１１は目標速度設定部６１に対応している。ステップＳＴ１２〜ＳＴ１４は目標位置算出部６５に対応している。ステップＳＴ２３は補正部６２に対応している。ステップＳＴ１２、ＳＴ１３及びＳＴ２４は指令値設定部６３に対応している。ステップＳＴ２９はＯＰ制御部４９に対応している。ステップＳＴ３１は良否判定部７０に対応している。ステップＳＴ３３は表示制御部７１に対応している。ステップＳＴ３４はＦＢ制御部３９に対応している。
【０１９４】
以上のとおり、本実施形態では、射出装置１は、射出シリンダ７、アキュムレータ２３（液圧源）、ヘッド用圧力センサ３６、流量制御弁２９及び制御装置１１を有している。射出シリンダ７は、金型１０１内に通じるスリーブ３内を摺動可能なプランジャ５と連結可能なピストンロッド１７、ピストンロッド１７に固定されているピストン１５、及びピストン１５を摺動可能に収容しているシリンダ部１３を有している。シリンダ部１３の内部はピストン１５によってピストンロッド１７の側のロッド側室１３ｒと、その反対側のヘッド側室１３ｈとに区画されている。アキュムレータ２３は、ヘッド側室１３ｈへ作動液を供給可能である。ヘッド用圧力センサ３６は、ヘッド側室１３ｈの圧力を検出可能である。流量制御弁２９は、ロッド側室１３ｒから排出される作動液の流量を制御可能である。制御装置１１は、アキュムレータ２３からヘッド側室１３ｈへの作動液の供給が開始された後、ヘッド用圧力センサ３６の検出圧力が所定の設定値Ｐｓまで上昇したことを条件として、流量制御弁２９を開方向へ駆動するオープン制御を開始するＯＰ制御部４９を含む。
【０１９５】
ここで、図１０を参照して説明したように、ヘッド側室１３ｈの圧力は、イン側バルブ２８を開くと同時にＡＣＣ圧まで上昇するのではなく、イン側バルブ２８が開かれてから徐々に上昇する。従って、例えば、イン側バルブ２８を開く制御と、流量制御弁２９を開くためのオープン制御とを同時に開始すると、流量制御弁２９のオープン制御を開始しているにも関わらず、流量制御弁２９の開度に応じた速度でプランジャ５が前進しないおそれがある。その結果、例えば、射出開始時における速度制御の精度が低下する。しかし、本実施形態では、ヘッド圧が設定値Ｐｓまで上昇した状態で流量制御弁２９を開くためのオープン制御を開始していることから、例えば、上記のような不都合が解消される。また、例えば、イン側バルブ２８を開いてから所定の時間が経過したことを条件として流量制御弁２９のオープン制御を開始する態様に比較して、アキュムレータ２３の圧力変動等が生じても、オープン制御を開始したときのヘッド圧が安定する。その結果、流量制御弁２９のオープン制御の精度が向上する。
【０１９６】
また、本実施形態では、射出装置１は、ユーザの操作を受け付ける入力装置３３を更に有している。流量制御弁２９は、入力された制御指令ＣＳの指令値Ｃｖに応じた位置へスプール４５（弁体）を位置させ、スプール４５が所定の重複区間ＯＲ内にあるときはスプール４５が移動しても第１ポート４７Ａが閉じられたままとされ、スプール４５が重複区間ＯＲを抜けることにより第１ポート４７Ａが開かれ始めるオーバーラップ形のものである。制御装置１１は、スプール４５が重複区間ＯＲ内にあっても隙間流れによって生じるプランジャ５の移動も含めて、流量制御弁２９への制御指令ＣＳの指令値Ｃｖとプランジャ５の速度とを対応付けた特性テーブル５５（特性情報）を保持する記憶部１１ａと、入力装置３３に対する操作に基づいてプランジャ５の目標速度を設定する目標速度設定部６１と、特性テーブル５５に基づいて、目標速度設定部６１が設定した目標速度に対応する流量制御弁２９への制御指令ＣＳの指令値Ｃｖを特定することにより、ＯＰ制御部４９が出力する制御指令ＣＳの指令値Ｃｖを設定する指令値設定部６３と、を更に有している。
【０１９７】
従って、従来は、目標速度の設定に関わらずに、比較的短い所定の期間内にスプール４５が重複区間ＯＲを抜けるように流量制御弁２９が開かれていたところ、本実施形態では、目標速度の設定に応じて、スプール４５が重複区間ＯＲにある状態も含めて、流量制御弁２９が好適に開かれる。その結果、例えば、目標速度に対する実際の射出速度の追従性が向上する。そして、上記のようにヘッド圧が設定値ＰＳまで上昇してからオープン制御を開始することから、この追従性も向上する。また、別の観点では、例えば、ヘッド圧の上昇を待たずにオープン制御を開始する態様に比較して、特性テーブル５５が得られたときのヘッド圧と、オープン制御の開始時におけるヘッド圧とが近くなることから、特性テーブル５５に基づくオープン制御の精度が向上する。
【０１９８】
また、本実施形態では、射出装置１は、液圧源としてのアキュムレータ２３と、アキュムレータ２３の圧力を検出するＡＣＣ用圧力センサ３４と、を有している。制御装置１１は、オープン制御開始前の所定時点（ステップＳＴ２１で肯定判定がなされた時点）におけるＡＣＣ用圧力センサ３４の検出圧力が低いほどオープン制御における流量制御弁２９の開度が大きくなるように、ＯＰ制御部４９が出力する制御指令ＣＳの指令値Ｃｖをサイクル間で変化させる補正部６２を更に有している。
【０１９９】
従って、例えば、ＡＣＣ圧の変動がオープン制御におけるプランジャ５の速度に及ぼす影響が低減される。また、別の観点では、例えば、射出開始直前のＡＣＣ圧が特性テーブル５５を得たときのＡＣＣ圧と異なっていても、特性テーブル５５に基づくオープン制御の精度を向上させることができる。
【０２００】
また、本実施形態では、補正部６２は、オープン制御開始前の所定時点におけるＡＣＣ用圧力センサ３４の検出圧力が低いほど制御指令ＣＳの指令値Ｃｖに対応付けられているプランジャ５の速度が低下するように、指令値設定部６３に参照される特性テーブル５５を補正することにより、ＯＰ制御部４９が出力する制御指令ＣＳの指令値Ｃｖをサイクル間で変化させる。
【０２０１】
従って、例えば、特性テーブル５５が保持している速度Ｖに対して、基準圧力Ｐ１（例えば特性テーブル５５が得られたときのＡＣＣ圧）と、射出直前のＡＣＣ圧Ｐ２との比のルート値√（Ｐ２／Ｐ１）を乗じるような簡便な補正によって、精度よく指令値Ｃｖを補正することができる。例えば、特性テーブル５５が保持している指令値Ｃｖに対してルート値の逆数√（Ｐ１／Ｐ２）を乗じて特性テーブル５５を補正したり、指令値設定部６３が設定した制御指令ＣＳの指令値Ｃｖに対して前記のルート値の逆数√（Ｐ１／Ｐ２）を乗じたりする態様（このような態様も本開示に係る技術に含まれる）においては、スプール４５が重複区間ＯＲを抜ける前後において特性が変わることに高精度に対応しようとすると、重複区間ＯＲを抜ける前後で分けて演算を行わなければならない。本実施形態では、例えば、そのような不都合は生じない。
【０２０２】
また、本実施形態では、射出装置１は、プランジャ５の位置を検出可能な位置センサ３７を更に有している。制御装置１１は、オープン制御において出力された制御指令ＣＳの指令値Ｃｖと、オープン制御において位置センサ３７が検出した速度Ｖとに基づいて、特性テーブル５５を更新する情報更新部６９を更に有している。
【０２０３】
従って、例えば、流量制御弁２９の経年変化に迅速に対応して特性テーブル５５を更新することができる。また、例えば、ダイカストマシンＤＣ１の稼働開始からの状態変化（例えば作動液の温度上昇）がプランジャ５の速度に及ぼす影響にも対応して、特性テーブル５５を更新することができる。その結果、例えば、オープン制御の精度が好適に維持される。
【０２０４】
また、本実施形態では、制御装置１１は、オープン制御の終了時点における、目標速度設定部６１が設定した目標速度に基づいて算出されたプランジャ５の位置と、位置センサ３７によって検出されたプランジャ５の位置との差ｄＤが所定の許容範囲内か否か判定する良否判定部７０を更に有している。情報更新部６９は、良否判定部７０によって許容範囲内と判定されたときのみ（ステップＳＴ３１で肯定判定がなされたときのみ）、オープン制御における指令値Ｃｖ及び速度Ｖに基づく特性情報の更新を行う（ステップＳＴ３２）。
【０２０５】
従って、例えば、何らかの理由によって指令値Ｃｖに対してプランジャ５の速度Ｖが異常値を示すような場合にまで特性テーブル５５が更新されてしまうおそれが低減される。その結果、例えば、特性テーブル５５の信頼性が維持され、ひいては、オープン制御の精度が維持される。また、オープン制御の終了時における算出位置（目標位置）と検出位置とに基づいて良否を判定することから、誤差が最も大きくなる蓋然性が高い時点の結果に基づいて良否を判定することになり、１時点における比較ながら、判定結果の信頼性が高い。
【０２０６】
また、本実施形態では、制御装置１１は、オープン制御に続いて、位置センサ３７の検出値に基づいて、目標速度設定部６１が設定した目標速度が実現されるように流量制御弁２９のフィードバック制御を行うＦＢ制御部３９を更に有している。
【０２０７】
従って、例えば、射出開始時においては、オープン制御により射出速度の高精度化が図られ、その後においては、フィードバック制御によって射出速度の高精度化が図られる。その結果、例えば、射出速度が相対的に低速で、かつスプール４５が重複区間ＯＲに位置する射出開始時においてフィードバック制御を可能とする必要がなく、ひいては、分解能が高い位置センサ３７を用いたり、ゲインを調整したりする必要がない。
【０２０８】
また、本実施形態では、流量制御弁２９への制御指令ＣＳの指令値Ｃｖとプランジャ５の速度Ｖとを対応付けた特性情報は、所定の複数の指令値Ｃｖと、プランジャ５の複数の速度Ｖとを対応付けたテーブル（特性テーブル５５）である。制御装置１１は、成形サイクルとは別に、前記の所定の複数の指令値Ｃｖの制御指令を順次出力する更新用制御部６７を更に有している。情報更新部６９は、更新用制御部６７から前記の所定の複数の指令値Ｃｖの制御指令ＣＳが順次出力されたときに位置センサ３７が検出した速度Ｖによって、特性テーブル５５において前記の所定の複数の指令値Ｃｖと対応付けられている速度Ｖを更新する。
【０２０９】
従って、例えば、特性テーブル５５に保持される指令値Ｃｖと、特性テーブル５５を生成するための計測における指令値Ｃｖとが互いに対応しており、指令値Ｃｖに対応する速度を正確に取得することができる。ひいては、特性テーブル５５の信頼性が向上し、プランジャ５の速度が目標速度に追従しやすくなる。
【０２１０】
また、本実施形態では、制御装置１１は、目標速度設定部６１が設定した目標速度に基づいて、経過時間毎のプランジャ５の目標位置を算出する目標位置算出部６５を有している。ＦＢ制御部３９は、経過時間毎に、そのとき位置センサ３７によって検出されたプランジャ５の位置Ｄｄとそのときのプランジャ５の目標位置Ｄｔとの偏差Ｄｅに比例した値と、所定のオフセット値との和に基づいて指令値Ｃｖを算出する。そして、ＦＢ制御部３９は、オープン制御における最後の指令値（図７のＣｔｎ）をオフセット値として用いる。
【０２１１】
従って、定常偏差が抑制されやすくなるとともに、オープン制御からフィードバック制御へ移行する際のプランジャ５の速度の連続性も確保される。その結果、プランジャ５の速度の目標速度に対する追従性がより向上する。
【０２１２】
また、本実施形態では、制御装置１１は、目標速度設定部６１が設定した目標速度に基づいて算出されたオープン制御の終了時のプランジャ５の位置と、オープン制御の終了時に位置センサ３７によって検出されたプランジャ５の位置との差ｄＤ（図９）が所定の閾値を超えているときに、所定の警告画像を表示装置３５に表示させる表示制御部７１を有している。
【０２１３】
従って、オペレータは、特性テーブル５５を更新すべき時期であることなどを知ることができる。その結果、例えば、不良品が大量に生産される前に、早期に流量制御弁２９の経年変化等に対応することができる。
【０２１４】
また、本実施形態では、ＯＰ制御部４９及びＦＢ制御部３９は、目標速度設定部６１によって設定されたプランジャ５の目標速度が、射出開始から一定の速度（低速射出速度ＶＬ）に上昇し、その後、その一定の速度が維持されるものである場合において、前記の一定の速度に到達するときにオープン制御からフィードバック制御に切り換わるように流量制御弁２９の制御を行う。
【０２１５】
通常、そのような射出開始後の最初の一定の速度（低速射出速度ＶＬ）は、比較的低い速度であり、かつスプール４５が重複区間ＯＲを抜けるときのプランジャ５の速度（図５におけるＶＯＬ）に比較して十分に高い。従って、そのような速度（低速射出速度ＶＬ）に到達するときにオープン制御からフィードバック制御に切り換えることによって、例えば、重複区間ＯＲでフィードバック制御が実行されたり、不必要にオープン制御が長く実行されたりするような不都合が生じにくい。すなわち、全体として好適に速度制御がなされる。
【０２１６】
以上の実施形態において、ダイカストマシンＤＣ１は成形機の一例である。アキュムレータ２３は液圧源の一例である。ＯＰ制御部４９はオープン制御部の一例である。スプール４５は弁体の一例である。第１ポート４７Ａはポートの一例である。特性テーブル５５は特性情報の一例である。ＡＣＣ用圧力センサ３４はアキュムレータ用圧力センサの一例である。ＦＢ制御部３９はフィードバック制御部の一例である。
【０２１７】
本開示に係る技術は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。
【０２１８】
成形機は、ダイカストマシンに限定されない。例えば、成形機は、他の金属成形機であってもよいし、樹脂を成形する射出成形機であってもよいし、木粉に熱可塑性樹脂等を混合させた材料を成形する成形機であってもよい。また、射出装置は、横型締横射出に限定されず、例えば、縦型締縦射出、横型締縦射出、縦型締横射出であってもよい。
【０２１９】
特性情報を更新する機能、オープン制御の最後の指令値をオフセット値とする機能、制御結果の良否を判定する機能、及び／又は警告表示を行う機能等の種々の機能を実現するための構成は設けられなくてもよい。そのような機能がなくても、ヘッド圧の上昇を考慮した流量制御弁の制御がなされることに変わりはない。
【０２２０】
射出開始時にヘッド側室へ作動液を供給する液圧源は、アキュムレータに限定されない。例えば、ポンプ、又は電動機によってピストンが駆動されるシリンダであってもよい。また、このようなアキュムレータ以外の液圧源は、射出全体に亘って利用されてもよいし、射出の初期のみにおいて利用されてもよい。このような態様であっても、例えば、ヘッド圧が設定値まで上昇してから流量制御弁のオープン制御を開始することによって、流量制御弁の開方向への駆動開始から速やかにプランジャを駆動することができる。別の観点では、射出開始時のオープン制御の精度を向上させることができる。
【０２２１】
実施形態では、液圧源からヘッド側室への作動液の供給は、イン側バルブが開かれることによって開始された。ただし、上記のように液圧源はアキュムレータには限定されないから、例えば、ポンプ又はシリンダを駆動する電動機の駆動開始によってヘッド側室への作動液の供給が開始されてもよい。制御装置は、そのような作動液の供給を開始するための制御指令を出力した後、ヘッド圧が設定値まで上昇したか否か判定してよい。
【０２２２】
オープン制御は、オペレータの操作によって設定された目標速度に応じた指令値の制御指令を出力するものに限定されない。例えば、オープン制御は、図６（ａ）及び図６（ｂ）を参照して説明した、オペレータの設定した目標速度に関わらずに、一定の期間に一定の開度まで流量制御弁を開くものであってもよい。この場合であっても、ヘッド圧が設定値まで上昇してから流量制御弁のオープン制御を開始することによって、例えば、オープン制御の開始から速やかにプランジャを駆動することができる。
【０２２３】
流量制御弁は、オーバーラップ形のものに限定されない。別の観点では、指令値の設定方法及び／又は特性情報は、オーバーラップ特性が加味されていなくてもよい。また、流量制御弁は、オーバーラップ形のものであっても、オーバーラップ特性が指令値の設定方法及び／又は特性情報に加味されていなくてもよい。また、オーバーラップ形の流量制御弁は、スプール式のものに限定されない。例えば、弁体が軸回りに回転する滑り弁であってもよい。
【０２２４】
流量制御弁への制御指令の指令値とプランジャの速度とを対応付けた特性情報は、複数の指令値と複数の速度とを対応付けたテーブルに限定されない。例えば、特性情報は、速度から指令値を算出する計算式であってもよい。また、特性情報は、指令値と速度とを直接的に対応付けたものではなく、例えば、指令値と流量制御弁における流量とを対応付けた情報と、流量とプランジャの速度とを対応付けた情報とからなっていてもよい。
【０２２５】
実施形態では、オープン制御における指令値と、検出された速度とに基づく特性情報の更新（ステップＳＴ３２）を行うか否かの判定と、警告表示（ステップＳＴ３３）を行うか否かの判定とは、同一の判定（ステップＳＴ３１）とされた。ただし、両者の判定は、互いに異なる指標（実施形態では差ｄＤ）に基づくものであってもよいし、指標が同一であっても、両者で閾値が異なっていてもよい。
【０２２６】
実施形態の説明において、オープン制御における指令値と、検出された速度とに基づく特性情報の更新は毎サイクルにおいて行われる必要はないことについて言及した。同様に、ＡＣＣ圧に基づく指令値のサイクル間における変化（特性情報の補正）は、毎サイクルにおいて行われる必要はない。例えば、所定数のサイクル毎に行われたり、ＡＣＣ圧の基準圧力（例えば特性情報が得られたときのＡＣＣ圧）に対する変化率が所定範囲を超えたときに行われたりしてもよい。
【０２２７】
ＡＣＣ圧に基づく指令値のサイクル間における変化は、実施形態においても言及したように、特性テーブルの速度の値の補正に限定されない。例えば、特性情報に基づいて、目標速度に対応する指令値を特定する際に、目標速度にＡＣＣ圧の比のルート値の逆数を乗じて指令値特定用の速度を算出し、この指令値特定用の速度に対応する指令値を特性情報に基づいて得てもよい。
【０２２８】
実施形態では、入力装置を介して、プランジャの位置に対して射出速度が設定された。ただし、入力装置を介して、経過時間に対して射出速度が設定されてもよい。また、実施形態では、直接的には位置フィードバック制御を行うことによって、実質的に速度フィードバック制御が行われた。ただし、速度自体の偏差に基づく速度フィードバック制御が行われてもよい。
【０２２９】
実施形態では、射出速度が最初の一定速度（低速射出速度）に到達する位置（時点）がオープン制御からフィードバック制御へ切り換えられる切換位置とされた。ただし、切換位置は、他の位置とされてもよい。
【０２３０】
また、切換位置は、例えば、弁体が重複区間を抜けて重複区間から所定量離れた位置とされてよい。すなわち、設定された目標速度に基づいて切換位置を設定するのではなく、弁体の流量特性に基づいて切換位置が設定されてもよい。なお、実施形態では、目標位置テーブルＴｂ２に保持されている目標位置Ｄｔを参照することによって、射出開始から切換位置までに対応するデータが目標位置テーブルＴｂ２から抽出された。上記のように、重複区間を基準に切換位置を設定する場合においては、例えば、目標位置テーブルＴｂ２からデータを抽出することを除いては実施形態と同様にして経過時間と指令値とを対応付けたテーブルを作成し、その後、指令値が予め設定された値（オープン制御の終了に対応する値）に到達するまでの範囲が抽出されることにより、ＯＰ制御用テーブル５１が生成されてよい。また、ＯＰ制御用テーブル５１における、指令値が予め設定された値に到達するときの経過時間に基づいて、目標位置テーブルＴｂ２からＦＢ制御用テーブル５３が抽出されてよい。
【０２３１】
制御結果の良否判定は、オープン制御が終了した時点の位置に基づくものに限定されない。例えば、射出開始からオープン制御の終了までの誤差を継続的に取得して、そのうちの最大値を用いて判定がなされてもよい。
【０２３２】
実施形態では、ヘッド側室１３ｈへの作動液の供給が開始された後、ヘッド用圧力センサ３６の検出圧力が設定値まで上昇したときに、流量制御弁２９のオープン制御を開始した。ここで、流量制御弁が閉じられている状況においては、ヘッド圧の上昇に伴って、ロッド圧も上昇する。従って、ヘッド側室１３ｈへの作動液の供給が開始された後、ロッド用圧力センサ３８の検出圧力が設定値まで上昇したときに、流量制御弁２９のオープン制御を開始するようにしてもよい。
【０２３３】
ヘッド圧が設定値まで上昇したときにメータアウト回路の流量制御弁のオープン制御を開始する特徴以外の、実施形態で示した種々の特徴は、メータアウト回路の流量制御弁、又は当該流量制御弁のオープン制御等を前提としない射出装置及び成形機に適用されてもよい。例えば、オーバーラップ特性を考慮した特性情報に基づく指令値の設定、特性情報の更新、ＡＣＣ圧に基づく特性情報の補正等の特徴は、メータイン回路を構成する流量制御弁のオープン制御に適用されてよい。
【符号の説明】
【０２３４】
１…射出装置、３…スリーブ、５…プランジャ、７…射出シリンダ、１１…制御装置、１３…シリンダ部、１３ｒ…ロッド側室、１３ｈ…ヘッド側室、１５…ピストン、１７…ピストンロッド、２３…アキュムレータ（液圧源）、２９…流量制御弁、３６…ヘッド用圧力センサ、４９…ＯＰ制御部（オープン制御部）。
【図１】
2018176189.tif 000003
【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９】
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【図１０】
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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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【手続補正書】
【提出日】平成30年2月1日(2018.2.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型内に通じるスリーブ内を摺動可能なプランジャと連結可能なピストンロッド、前記ピストンロッドに固定されているピストン、及び前記ピストンを摺動可能に収容しているシリンダ部を有しており、前記シリンダ部の内部が前記ピストンによって前記ピストンロッド側のロッド側室と、その反対側のヘッド側室とに区画されている射出シリンダと、
前記ヘッド側室へ作動液を供給可能な液圧源と、
前記ヘッド側室の圧力を検出可能なヘッド用圧力センサと、
前記ロッド側室から排出される作動液の流量を制御可能な流量制御弁と、
ユーザの操作を受け付ける入力装置と、
制御装置と、を有しており、
前記制御装置は、
前記入力装置に対する操作に基づいて前記プランジャの目標速度を設定する目標速度設定部と、
前記流量制御弁が閉じられて前記ピストンが停止している状態で所定の射出開始条件が満たされたときに、前記液圧源から前記ヘッド側室への作動液の供給を開始する制御指令を出力する供給制御部と、
前記制御指令の出力によって液圧源から前記ヘッド側室への作動液の供給が開始された後、前記ヘッド用圧力センサの検出圧力が所定の設定値まで上昇したときに、前記目標速度に応じたオープン制御を開始することにより、閉じられている前記流量制御弁を開方向へ駆動するオープン制御部と、を含んでいる
射出装置。
【請求項２】
前記流量制御弁は、入力された制御指令の指令値に応じた位置へ弁体を位置させ、前記弁体が所定の重複区間内にあるときは前記弁体が移動してもポートが閉じられたままとされ、前記弁体が前記重複区間を抜けることにより前記ポートが開かれ始めるオーバーラップ形のものであり、
前記制御装置は、
前記弁体が前記重複区間内にあっても隙間流れによって生じる前記プランジャの移動も含めて、前記流量制御弁への制御指令の指令値と前記プランジャの速度とを対応付けた特性情報を保持する記憶部と、
前記特性情報に基づいて、前記目標速度設定部が設定した目標速度に対応する前記流量制御弁への制御指令の指令値を特定することにより、前記オープン制御において前記オープン制御部が出力する制御指令の指令値を設定する指令値設定部と、を更に有している
請求項１に記載の射出装置。
【請求項３】
前記液圧源としてのアキュムレータと、
前記アキュムレータの圧力を検出するアキュムレータ用圧力センサと、
有しており、
前記制御装置は、前記オープン制御の開始前の所定時点における前記アキュムレータ用圧力センサの検出圧力が低いほど前記オープン制御における前記流量制御弁の開度が大きくなるように、前記オープン制御部が出力する制御指令の指令値をサイクル間で変化させる補正部を更に有している
請求項２に記載の射出装置。
【請求項４】
前記補正部は、前記所定時点における前記アキュムレータ用圧力センサの検出圧力が低いほど前記流量制御弁への制御指令の指令値に対応付けられている前記プランジャの速度が低下するように、前記指令値設定部に参照される前記特性情報を補正することにより、前記オープン制御部が出力する制御指令の指令値をサイクル間で変化させる
請求項３に記載の射出装置。
【請求項５】
前記プランジャの位置を検出可能な位置センサを更に有しており、
前記制御装置は、前記オープン制御において出力された制御指令の指令値と、前記オープン制御において前記位置センサが検出した速度とに基づいて、前記特性情報を更新する情報更新部を更に有している
請求項２〜４のいずれか１項に記載の射出装置。
【請求項６】
前記制御装置は、前記オープン制御の終了時点における、前記目標速度設定部が設定した目標速度に基づいて算出された前記プランジャの位置と、前記位置センサによって検出された前記プランジャの位置との差が所定の許容範囲内か否か判定する良否判定部を更に有しており、
前記情報更新部は、前記良否判定部によって前記許容範囲内と判定されたときのみ、前記オープン制御における指令値及び速度に基づく前記特性情報の更新を行う
請求項５に記載の射出装置。
【請求項７】
前記プランジャの位置を検出可能な位置センサと、
画像を表示する表示装置と、
を更に有しており、
前記制御装置は、
前記オープン制御の終了時点における、前記目標速度設定部が設定した目標速度に基づいて算出された前記プランジャの位置と、前記位置センサによって検出された前記プランジャの位置との差が所定の閾値を超えたか否か判定する良否判定部と、
前記閾値を超えたと判定されたときに、所定の警告画像を前記表示装置に表示させる表示制御部と、を有している
請求項１〜４のいずれか１項に記載の射出装置。
【請求項８】
前記プランジャの位置を検出可能な位置センサを更に有しており、
前記制御装置は、前記オープン制御に続いて、前記位置センサの検出値に基づいて、前記目標速度設定部が設定した目標速度が実現されるように前記流量制御弁のフィードバック制御を行うフィードバック制御部を更に有している
請求項１〜４のいずれか１項に記載の射出装置。
【請求項９】
金型内に通じるスリーブ内を摺動可能なプランジャと連結可能なピストンロッド、前記ピストンロッドに固定されているピストン、及び前記ピストンを摺動可能に収容しているシリンダ部を有しており、前記シリンダ部の内部が前記ピストンによって前記ピストンロッドの側のロッド側室と、その反対側のヘッド側室とに区画されている射出シリンダと、
前記ヘッド側室へ作動液を供給可能な液圧源と、
前記ロッド側室の圧力を検出可能なロッド用圧力センサと、
前記ロッド側室から排出される作動液の流量を制御可能な流量制御弁と、
ユーザの操作を受け付ける入力装置と、
制御装置と、を有しており、
前記制御装置は、
前記入力装置に対する操作に基づいて前記プランジャの目標速度を設定する目標速度設定部と、
前記流量制御弁が閉じられて前記ピストンが停止している状態で所定の射出開始条件が満たされたときに、前記液圧源から前記ヘッド側室への作動液の供給を開始する制御指令を出力する供給制御部と、
前記制御指令の出力によって液圧源から前記ヘッド側室への作動液の供給が開始された後、前記ロッド用圧力センサの検出圧力が所定の設定値まで上昇したときに、前記目標速度に応じたオープン制御を開始することにより、閉じられている前記流量制御弁を開方向へ駆動するオープン制御部と、を含んでいる
射出装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の射出装置を有している成形機。