JP4313445B2 - 電気融着継手の融着制御方法及び融着制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
管接続部に電熱線が埋設された電気融着継手の融着制御方法及び融着制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、電気融着継手に通電して融着作業を行う場合、電熱線への通電に先立って、電気融着継手内に設けられた識別抵抗の抵抗値を測定することが行われている。
そして、この識別抵抗孔位に基いて融着制御装置内部に設置されている通電条件に従って装着作業が行われている(例えば、特開平2─129493号公報)。
【0003】
この識別抵抗値に基づいた通電条件で通電する場合は、識別抵抗値に応じた通電時間Tのみを判断し、この判断した通電時間Tにわたって基準電圧Vを加えることで、設計上の供給エネルギーW〔W=(V2 /R)×T〕を供給して融着作業を行うようになされていた。即ち、設計上の電熱線の抵抗値Rを有する電気融着継手に、基準電圧Vを加える場合の最適通電時間Tを判断するようになされている。
【0004】
しかし、電気融着継手の実際の電熱線の抵抗値rは、電熱線素材の差や、成型時に加わるテンション等によってばらつきを生じるため、単に基準電圧Vを加える場合の最適な通電時間Tを判断しただけでは、実際の供給エネルギーw〔w=(V2 /r)×T〕は、設計上の供給エネルギーWからかけ離れたものになってしまう。
【0005】
そのため、電熱線素材を特殊なものにしたり、電気融着継手の成型時に電熱線にテンションか加わらないように配慮して設計上の電熱線の抵抗値Wと実際の電熱線の抵抗値wとの差が小さくすることが考えられるが、この場合、電気融着継手が高価なものになってしまう。
【0006】
上記課題を解決するため、融着作業時に通電制御装置によって電気融着継手への通電を行う方法として、電気融着継手の識別抵抗値及び電熱線の抵抗値を測定するとともに、この識別抵抗値に基いて設定されている電熱線の抵抗値の設定値を実際に測定された電熱線の抵抗値と比較し、この比較結果に基いて基準電圧を微調整しながら、この識別抵抗値に基いて設定されている所定の通電時間にわたって通電を行う方法を提案した(特願平5─85981号)。
【0007】
この方法では、抵抗値測定部によって電気融着継手の識別抵抗値及び電熱線の抵抗値を測定する。ついで、この測定された識別抵抗値に基いて設定されている通電条件を記憶部から引き出し、この通電条件に基いて基準電圧出力部から基準電圧が出力される。この際、演算部では、電熱線の抵抗値の設定値と、実際に測定された電熱線の抵抗値の測定値と比較し、実際の電熱線の抵抗値に合うように出力電圧の調整量を演算する。そして、この演算結果に基いて、基準電圧出力部から出力される基準電圧を、電圧可変部によって微調整する。これにより、電気融着継手に設計上の供給エネルギーWを供給して融着作業を行うことができることとなる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この方法では、電気融着継手の情報を識別抵抗値に対応させる必要がある。識別抵抗値は、数百Ωから数百kΩまで用いられるが、このうち、実際に割り付けられるのはせいぜい30〜40種類程度であり、情報量として小さい。
【0009】
又、抵抗体はE−96系列(誤差±1%以内)程度のものを使用せねばならず高価である。識別抵抗が割り付けられる数が少ないため、継手品種に融着条件を決めたものを予め融着制御装置にセットしなければならなかった。例えば、電気融着継手1品種に対し、基準電圧、電熱線の抵抗値、通電時間の少なくとも3つの情報を入れ込まなければならない。従って、電気融着継手の仕様変更を行った時は、融着制御装置の記憶部を修正する必要があり、市場に出た融着制御装置を回収し、融着制御装置を修正する必要があった。
【0010】
本発明は、上記のような従来の問題点を解消し、公差のゆるい電熱線を用いた電気融着継手に対して、一品ごとに最適な融着条件を算出し、その条件に合わせた融着制御を行うことができる電気融着継手の融着制御方法及び融着制御装置を提供することを目的としてなされたものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本願の請求項1に記載の発明は、管接続部に電熱線が埋設された電気融着継手の融着制御装置による融着制御方法であって、前記電気融着継手の外表面に、融着条件情報をコード化したバーコードを表示しておき、前記融着制御装置により、バーコード情報と電熱線の抵抗値を現場にて読み取り、バーコード情報に基づく基準通電条件を、この通電条件の基礎とされている電熱線の抵抗値と実際に測定された電熱線の抵抗値とを比較しつつ、融着に必要な電圧値を算出すると共に、前記融着制御装置により、現場の環境温度を現場にて読み取り、この通電条件の基礎とされている環境温度と実際に測定された環境温度とを比較しつつ、融着に必要な融着時間を算出し、前記算出した電圧値と融着時間にあわせて、融着用通電を最適制御する電気融着継手の融着制御方法である。
【0016】
本願の請求項2に記載の発明は、2対のスイッチにて、電気融着継手の電熱線の両端部に連結する一対の電極ピンにそれぞれ接続した主線及び補助線の4本全てを、抵抗値測定部側又は融着用電源部側に切換自在としておき、融着前には、抵抗値測定部により主線に定電流を供給しつつ補助線にて抵抗値算出用電圧を測定し、融着時には、融着用電源により補助線にて出力電圧を監視しつつ主線より電力を出力する請求項1に記載の電気融着継手の融着制御方法である。
【0017】
本願の請求項3に記載の発明は、標準抵抗を内蔵する校正用抵抗部を設けておき、校正作業の指示を与えることにより、抵抗測定部において、校正用抵抗部の標準抵抗の実測定値と標準抵抗値とを比較して、自身の測定回路を校正する請求項1乃至請求項2に記載の電気融着継手の融着制御方法である。
【0018】
本願の請求項4に記載の発明は、管接続部に電熱線が埋設され、外表面に融着条件情報をコード化したバーコードが表示された電気融着継手の融着制御装置であって、バーコード情報を読み取るバーコード読取部と、電熱線の抵抗値を測定する抵抗値測定部と、現場の環境温度を測定する環境温度測定部と、バーコード情報に基いて設定された各種の通電条件が記憶された記憶部とを備え、バーコード情報に応じて前記記憶部から引き出した所定の基準通電条件に設定されている電熱線の抵抗値と、実際に測定された電熱線の抵抗値とを比較すると共に、バーコード情報に応じて前記記憶部から引き出した所定の基準環境温度と、実際に測定された環境温度とを比較して、融着に必要な電圧値と通電時間を算出する融着条件算出部と、この算出結果に基いて融着用電源を最適制御する融着制御部とを備えている融着制御装置である。
【0023】
本願の請求項5に記載の発明は、管接続部に電熱線が埋設された外表面に融着条件情報をコード化したバーコードが表示された電気融着継手の融着制御装置であって、バーコード情報を読み取るバーコード読取部と、電熱線の抵抗値を測定する抵抗値測定部と、その測定結果とバーコードに記載の標準抵抗値とを比較して融着用電源に対して出力電圧を指令して制御する融着制御部と、抵抗値測定部側と融着用電源部側とを切り換える2対のスイッチを有する切換器を備え、その切換器の2対のスイッチにて、電気融着継手の電熱線の両端部に連結する一対の電極ピンにそれぞれ接続された主線及び補助線の4本全てが、抵抗値測定部側又は融着用電源部側に切換自在とされており、融着前には、抵抗値測定部により主線に定電流を供給しつつ補助線にて抵抗値算出用電圧を測定し、融着時には、融着用電源により補助線にて出力電圧を監視しつつ主線より電力を出力するようになされている請求項4に記載の融着制御装置である。
【0024】
本願の請求項6に記載の発明は、管接続部に電熱線が埋設された外表面に融着条件情報をコード化したバーコードが表示された電気融着継手の融着制御装置であって、バーコード情報を読み取るバーコード読取部と、電熱線の抵抗値を測定する抵抗値測定部と、その測定結果とバーコードに記載の標準抵抗値とを比較して融着用電源に対して出力電圧を指令して制御する融着制御部と、電気融着継手の電熱線の抵抗値測定部を校正するための標準抵抗を内蔵する校正用抵抗部と、抵抗値測定部に校正作業の指示を与える操作部とを備え、操作部からの指示により、校正作業時に、抵抗値測定部において、抵抗測定部の標準抵抗の実測定値と標準抵抗値とを比較して、自身の測定回路を校正するようになされている請求項4乃至請求項5に記載の融着制御装置である。
【0025】
【作用】
本願請求項1記載の電気融着継手の融着制御方法は、管接続部に電熱線が埋設された電気融着継手の融着制御装置による融着制御方法であって、前記電気融着継手の外表面に、融着条件情報をコード化したバーコードを表示しておき、前記融着制御装置により、バーコード情報と電熱線の抵抗値を現場にて読み取り、バーコード情報に基づく基準通電条件を、この通電条件の基礎とされている電熱線の抵抗値と実際に測定された電熱線の抵抗値とを比較しつつ、融着に必要な電圧値を算出すると共に、前記融着制御装置により、現場の環境温度を現場にて読み取り、この通電条件の基礎とされている環境温度と実際に測定された環境温度とを比較しつつ、融着に必要な融着時間を算出し、前記算出した電圧値と融着時間にあわせて、融着用通電を最適制御することにより、差のゆるい電熱線を用いた電気融着継手一品ごとに最適な融着条件を算出し、その条件に合わせた融着制御を行うことができる。
更に、現場の環境温度とを現場にて読み取り、その環境温度情報を前記情報に加味することにより、現場の環境温度に合わせた最適な融着制御を行うことができる。
【0030】
本願請求項2記載の電気融着継手の融着制御方法は、請求項1において、2対のスイッチにて、電気融着継手の電熱線の両端部に連結する一対の電極ピンにそれぞれ接続した主線及び補助線の4本全てを、抵抗値測定部側又は融着用電源部側に切換自在としておき、融着前には、抵抗値測定部により主線に定電流を供給しつつ補助線にて抵抗値算出用電圧を測定し、融着時には、融着用電源により補助線にて出力電圧を監視しつつ主線より電力を出力することにより、長さや太さや材質の異なる主線及び補助線を使用しても、校正なしで電気融着継手の電熱線の抵抗を測定することができるとともに、融着時の出力電圧制御を高精度に行うことができる。
【0031】
本願請求項3記載の電気融着継手の融着制御方法は、請求項1乃至請求項2において、
標準抵抗を内蔵する校正用抵抗部を設けておき、校正作業の指示を与えることにより、抵抗測定部において、校正用抵抗部の標準抵抗の実測定値と標準抵抗値とを比較して、自身の測定回路を校正することにより、線抵抗や電極の接触抵抗を含まない実際の電熱線の抵抗値を求めることができるので、適切な融着制御を行うことができる。
【0032】
本願請求項4記載の融着制御装置は、管接続部に電熱線が埋設され、外表面に融着条件情報をコード化したバーコードが表示された電気融着継手の融着制御装置であって、バーコード情報を読み取るバーコード読取部と、電熱線の抵抗値を測定する抵抗値測定部と、現場の環境温度を測定する環境温度測定部と、バーコード情報に基いて設定された各種の通電条件が記憶された記憶部とを備え、バーコード情報に応じて前記記憶部から引き出した所定の基準通電条件に設定されている電熱線の抵抗値と、実際に測定された電熱線の抵抗値とを比較すると共に、バーコード情報に応じて前記記憶部から引き出した所定の基準環境温度と、実際に測定された環境温度とを比較して、融着に必要な電圧値と通電時間を算出する融着条件算出部と、この算出結果に基いて融着用電源を最適制御する融着制御部とを備えていることにより、差のゆるい電熱線を用いた電気融着継手一品ごとに最適な融着条件を算出し、その条件に合わせた融着制御を行う装置として用いることができる。
更に、現場の環境温度を測定する環境温度測定部を備え、前記融着条件算出部が、通電条件に設定されている環境温度と実際に測定された環境温度とを比較して融着に必要な電圧値や通電時間を算出するようになされていることにより、現場の環境温度に合わせた最適な融着制御を行うことができる装置として用いることができる。
【0037】
本願請求項5記載の融着制御装置は、請求項4に記載の融着制御装置において、バーコード情報を読み取るバーコード読取部と、電熱線の抵抗値を測定する抵抗値測定部と、その測定結果とバーコードに記載の標準抵抗値とを比較して融着用電源に対して出力電圧を指令して制御する融着制御部と、抵抗値測定部側と融着用電源部側とを切り換える2対のスイッチを有する切換器を備え、その切換器の2対のスイッチにて、電気融着継手の電熱線の両端部に連結する一対の電極ピンにそれぞれ接続された主線及び補助線の4本全てが、抵抗値測定部側又は融着用電源部側に切換自在とされており、融着前には、抵抗値測定部により主線に定電流を供給しつつ補助線にて抵抗値算出用電圧を測定し、融着時には、融着用電源により補助線にて出力電圧を監視しつつ主線より電力を出力するようになされていることにより、長さや太さや材質の異なる主線及び補助線を使用しても、校正なしで電気融着継手の電熱線の抵抗を測定することができるとともに、融着時の出力電圧制御を高精度に行うことができる装置として用いることができる。
【0038】
本願請求項6記載の融着制御装置は、請求項4乃至請求項5に記載の融着制御装置において、管接続部に電熱線が埋設された外表面に融着条件情報をコード化したバーコードが表示された電気融着継手の融着制御装置であって、バーコード情報を読み取るバーコード読取部と、電熱線の抵抗値を測定する抵抗値測定部と、その測定結果とバーコードに記載の標準抵抗値とを比較して融着用電源に対して出力電圧を指令して制御する融着制御部と、電気融着継手の電熱線の抵抗値測定部を校正するための標準抵抗を内蔵する校正用抵抗部と、抵抗値測定部に校正作業の指示を与える操作部とを備え、操作部からの指示により、校正作業時に、抵抗値測定部において、抵抗測定部の標準抵抗の実測定値と標準抵抗値とを比較して、自身の測定回路を校正するようになされていることにより、線抵抗や電極の接触抵抗を含まない実際の電熱線の抵抗値を求めることができるので、適切な融着制御を行うことができる装置として用いることができる。
【0039】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図1は本発明の融着制御装置の一例を電気融着継手に接続した状態を示す概略図、図2はその詳細図である。
【0040】
この融着制御装置1は、バーコード読取部11、抵抗値測定部12、記憶部13、融着条件算出部14、融着制御部15、融着用電源16を具備している。
【0041】
バーコード読取部11は、電気融着継手6の外表面に表示された融着条件情報をコード化したバーコード62からバーコード情報を読み取る部分である。
抵抗値測定部12は、ライン18を通じて電気融着継手6の電熱線61に微電流を流すことで、この電熱線61の抵抗値を実際に測定する部分である。
【0042】
記憶部13は、バーコード情報に基いて設定された、標準抵抗値、標準通電時間、標準付加電圧値等の各種の通電条件が記憶されている。
融着条件算出部14は、バーコード情報に応じて記憶部13から所定の基準通電条件を引き出すとともに、この基準通電条件の基礎とされている電熱線の抵抗値と実際に測定された電熱線の抵抗値とを比較して、融着に必要な電圧値や融着時間を算出する部分である。
融着制御部15は、融着条件算出部14の演算結果に基いて融着用電源16を制御する部分である。
【0043】
次に、上記の本発明の融着制御装置1を用いた本発明の電気融着継手の融着制御方法の一例としての、最適融着の制御対象として通電時間又は印加時間を制御する方法について説明する。
電気融着継手6の設計時の融着実験から算出される融着に必要なエネルギー量Wは、継手の品種、径によって固定される。
そのエネルギー量Wは、融着するのに印加する基準電圧値Vと設計上の電熱線の抵抗値R、通電する時間Tとを用いてジュールの法則により次式のように表すことができる。
W=(V2 /R)×T・・・▲1▼
【0044】
又、電気融着継手6には、表1に示すような、品種、径で決まっている標準の電熱線の抵抗値、電圧値、通電時間等の融着条件情報が予めコード化されたバーコード62が表示されている。
【0045】
【表1】
【0046】
現場で、融着制御装置1の抵抗値測定部12によって電気融着継手6の実際の電熱線61の抵抗値がrと測定されたとする。又、バーコード読取部11より電気融着継手6の標準の電熱線の抵抗値がR、通電時間がT、電圧値がVと解析されたとする。
【0047】
例えば、付加電圧値を制御することで最適融着を実現する場合は、以下のような式を用いる。
融着するのに必要なエネルギーWは式▲1▼より算出でき、又その値は電気融着継手6の品種、径によって固定であるので、融着条件算出部14は実際の抵抗値がrであったこの電気融着継手6への最適付加電圧値vを次式で算出する。
W=(V2 /R)×T=(v2 /r)×T (ここに、T:一定)
V2 /R=v2 /rより、v=(r/R)0.5 ×V・・・▲2▼
【0048】
融着制御装置1の融着制御部15は電気融着継手6への付加電圧値vが式▲2▼になるように電圧を制御し、電気融着継手6を標準通電時間Tで最適に融着する。
【0049】
又、通電時間を制御することで、最適融着を実現する場合には、以下のような式を用いる。
融着制御装置1の抵抗値測定部12によって電気融着継手6の実際の電熱線62の抵抗値がrと測定されたとすると、この電気融着継手6への通電時間tは融着条件算出部14によって次式で算出される。
W=(V2 /R)×T=(V2 /r)×t (ここに、V:一定)
T/R=t/rより、t=(r/R)×T・・・▲3▼
【0050】
融着制御装置1の融着制御部15は電気融着継手6への通電時間を式▲3▼になるように通電時間を制御し、電気融着継手6を標準付加電圧値Vで最適に融着する。
又、このとき、バーコードからは標準の電熱線の抵抗値、付加電圧値、通電時間の情報が読み取れるとしたが、融着に必要なエネルギー量Wをバーコード化して、その情報から上記の制御を行うこともできる。
上記の方法により算出された制御値にあわせて、融着制御装置が自身の制御を行えるようになることで、電気融着継手6一つ一つの特性に応じた最適融着が実現できる。
【0051】
図3は本発明の融着制御装置の別の例を電気融着継手に接続した状態を示す詳細図である。
この融着制御装置2は、図2を参照して説明した融着制御装置1の構造に加えて、現場の環境温度を測定する環境温度測定部27を備えており、融着条件算出部24が、更に、通電条件に設定されている環境温度と実際に測定された環境温度とを比較して融着に必要な電圧値や通電時間を算出するようになされている。その他の構造は、図2を参照して説明した融着制御装置1と同様であるので、対応する図番を付して詳細な説明は省略する。
【0052】
以下、上記の本発明の融着制御装置2を用いた本発明の電気融着継手の融着制御方法の一例を説明する。
融着するのに必要なエネルギーWは前記の式▲1▼より算出できる。
又、電気融着継手6′には、その品種、径で決まっている標準の電熱線の抵抗値、付加電圧値、20℃での通電時間などがコード化されたバーコード62′が表示されている。
【0053】
現場で、融着制御装置2によって電気融着継手6′の電熱線の実際の抵抗値がrと測定されたとする。又、バーコード読取部21より電気融着継手6′の標準の電熱線の抵抗値がR、通電時間がT、電圧値がV、時間補正係数kと解析されたとする。尚、時間補正係数kは、20℃より低い場合には1℃あたり+0.k%、高い場合は−0.k%だけ加味するように定めておく。
【0054】
温度測定部27にて測定した現場の環境温度がThであるときの、通電時間tは次のようにして算出される。
t=T×〔1+(Th−20)×{(−k)/1000}〕
よって、現場の環境温度Th℃での融着に必要なエネルギー量Wは、次のようになる。
W=(V2 /R)×t・・・▲4▼
【0055】
実際の抵抗値がrであったこの電気融着継手6′を、標準通電時間Tで融着するための最適付加電圧vは次式で算出できる。
W=(V2 /R)×t=(v2 /r)×T
v2 =(V2 ×r×t)/(R×T)より、
v=〔(r×t)/(R×T)〕0.5 ×V・・・▲5▼
【0056】
融着制御装置2と電気装着継手6′への付加電圧値vが式▲5▼になるように電圧値を制御することで、電気融着継手6′を標準通電時間Tで最適に融着することができる。
【0057】
図4は本発明の融着制御装置の更に別の例の概略図である。
この融着制御装置3は、バーコード読取部31、抵抗値測定部32、記憶部33、基準通電出力部34、演算部35、通電出力可変部36を具備している。
【0058】
バーコード読取部31は、電気融着継手(図示せず)の外表面に表示された融着条件情報をコード化したバーコード情報を読み取る部分である。
抵抗値測定部32は、ライン38を通じて電気融着継手の電熱線に微電流を流すことで、この電熱線の抵抗値を測定する部分である。
【0059】
記憶部33は、バーコード情報に基いて設定された、標準抵抗値、標準通電時間、標準付加電圧値等の各種の通電条件が記憶されている。
基準通電出力部34は、バーコード情報に応じて記憶部33から所定の通電条件を引き出すとともに、この通電条件に従って基準通電出力する部分である。
【0060】
演算部35は、バーコード情報に応じて記憶部33から所定の基準通電条件を引き出すとともに、この通電条件に設定されている電熱線の抵抗値と実際に測定された電熱線の抵抗値とを比較して基準通電条件の調整量を演算する部分である。
通電出力可変部36は、演算部35の演算結果に基いて基準通電出力を微調整する部分である。
【0061】
次に、上記の本発明の融着制御装置3を用いた本発明の電気融着継手の融着制御方法の一例としての、最適融着の制御対象として通電時間又は印加時間を制御する方法について説明する。
【0062】
電気融着継手には、品種、径で決まっている標準の電熱線の抵抗値、電圧値、通電時間等の融着条件情報が予めコード化されたバーコードが表示されている。現場で、融着制御装置3の抵抗値測定部32によって電気融着継手の実際の電熱線の抵抗値がrと測定されたとする。又、バーコード読取部31より電気融着継手の標準の電熱線の抵抗値がR、通電時間がT、電圧値がVと解析されたとする。
【0063】
付加電圧を制御することで最適融着を実現する場合は、基準通電出力部34でバーコード情報に応じて記憶部33から所定の基準通電条件を引き出すとともに、この通電条件に従って基準通電出力する。基準通電出力に対応するエネルギー量Wは、前記式▲1▼のように表すことができる。
【0064】
演算部35にて、バーコード情報に応じて記憶部33から基準通電条件を引き出すとともに、この通電条件に設定されている電熱線の抵抗値と実際に測定された抵抗値とを比較して基準通電条件の調整量を演算する。電気融着継手への最適付加電圧値を前記式▲2▼で算出する。
【0065】
融着制御装置3の通電出力可変部36は電気融着継手への最適付加電圧値vが式▲2▼になるように電圧を制御し、電気装着継手を標準通電時間Tで最適に融着する。
【0066】
又、通電時間を制御することで、最適融着を実現する場合には、前記式▲3▼を用いる。
融着制御装置3の通電出力可変部36は、電気融着継手への通電時間を式▲3▼になるように制御し、電気融着継手を標準付加電圧値Vで最適に融着する。
【0067】
図5は本発明の融着制御装置の更に別の例を示す詳細図である。
この融着制御装置4は、図4を参照して説明した融着制御装置3の構造に加えて、現場の環境温度を測定する環境温度測定部42を備えており、演算部45が、更に、通電条件に設定されている環境温度と実際に測定された環境温度とを比較して融着に必要な電圧値や通電時間を算出するようになされている。その他の構造は、図4を参照して説明した融着制御装置3と同様であるので、対応する図番を付して詳細な説明は省略する。
【0068】
以下、上記の融着制御装置4を用いた本発明の電気融着継手の融着制御方法の一例を説明する。
融着するのに必要なエネルギーWは前記の式▲1▼より算出できる。
又、電気融着継手には、その品種、径で決まっている標準の電熱線の抵抗値、付加電圧値、20℃での通電時間などがコード化されたバーコードが表示されている。
【0069】
融着制御装置4の通電出力可変部46は電気融着継手への最適付加電圧値が前記式▲4▼になるように電圧を制御し、電気装着継手を標準通電時間Tで最適に融着する。
【0070】
図6は本発明の融着制御装置の更に別の例を示す詳細図である。
この融着制御装置5は、バーコード読取部51、出力電圧演算部52、許容出力電流演算部53、電源出力制御部54、電流検出部55、出力電流測定部56、融着用電源57、操作部58を具備している。
バーコード読取部51は、電気融着継手6の外表面に表示された融着条件情報をコード化したバーコード62からバーコード情報を読み取る部分である。
【0071】
出力電圧演算部52は、バーコード情報に基いて実際に電気融着継手6の電熱線61に出力する出力電圧を演算して、その出力電圧を出力するように融着用電源57に指令する部分である。
許容出力電流演算部53は、出力電圧演算部52から融着用電源57に指令される出力電圧Vと事前に規定された融着用電源57の許容電力最大値Pmaxとを比較し、許容電流最大値Imaxを、Imax=Pmax/Vの演算式から演算して電源出力制御部54に知らせる部分である。
【0072】
電流検出部55は、融着用電源57から電気融着継手6の電熱線61に出力される電力の電流値を検出する部分である。
出力電流測定部56は、電流検出部55からの信号を適当な回数だけ平均又は実効値変換した実測電流値を電源出力制御部54に知らせる部分である。
【0073】
電源出力制御部54は、実測電流値と許容電流最大値とを比較し、実測電流値が許容電流最大値よりも小さいときは、融着用電源57に通電開始の信号を出し、実測電流が許容電流最大値と等しいか又は許容電流最大値より大きいときは、融着用電源への通電開始の信号を停止する機能を有している。
操作部58は、融着開始の指令を出す部分である。
【0074】
次に、上記の本発明の融着制御装置5を用いた本発明の電気融着継手の融着制御方法の更に別の例を、図7のフロー図及び図8の回路図を参照して説明する。
バーコード読取部51にて、電気融着継手6の外表面に表示された融着条件情報をコード化したバーコード62からバーコード情報を読み取る。
そして、図7に示すように、電源出力制御部54における処理を開始し、ステップS1において、操作部58からの融着開始の有無を判断する。「いいえ」の場合にはステップS4に移行して、融着用電源への通電開始の信号を停止する(電開始信号がOFF)。「はい」の場合にはステップS2に移行して、実測電流値Iと許容電流最大値Imaxとを比較して、Imax>Iの条件を満たしているか否か判断する。
【0075】
ステップS2において、「いいえ」の場合にはステップS4に移行して、融着用電源への通電開始の信号を停止する(電開始信号がOFF)。「はい」の場合にはステップS3に移行して、融着用電源に通電開始の信号を出す(通電開始信号がON)。
図8の回路図に示すように、Imax>Iの条件を満たすとき、通電指示(Lレベル)となったとき、PNPトランジスタ541は、+5Vの電圧をフォトカプラ542に供給し、フォトダイオードが光り、フォトトランジスタがONとなり、その出力(ON/OFF)端子がLレベルとなり、融着用電源57へ電力が出力される。
【0076】
図9は本発明の融着制御装置の更に別の例を示す詳細図である。
この融着制御装置7は、バーコード読取部71、抵抗値測定部72、融着制御部73、融着用電源部74、切換器75を具備している。
【0077】
バーコード読取部71は、電気融着継手6の外表面に表示された融着条件情報をコード化したバーコード62からバーコード情報を読み取る部分である。
抵抗値測定部72は電気融着継手6の電熱線61の抵抗値を測定する部分である。
融着制御部73は、抵抗値測定部72の測定結果とバーコードに記載の標準抵抗値とを比較して融着用電源74に対して出力電圧を指令して制御する部分である。
【0078】
切換器75は、抵抗値測定部72側と融着用電源部75側とを切り換える2対のスイッチを有しており、そのスイッチにて、電気融着継手6の電熱線61の両端部に連結する一対の電極ピン63,63にそれぞれ接続された主線a2,b2及び補助線a1,b1の4本全てが、抵抗値測定部72側又は融着用電源部74側に切換自在とされている。
【0079】
図10に示すように、電気融着継手6の電熱線61の両端部に連結する一対の電極ピン63,63の主電極631,631に主線a2,b2の端部が接続され、主電極631,631の中央に設けられた孔内に絶縁状態にて挿通された補助電極632,632に補助線a1,b1の端部が接続されている。
【0080】
融着制御装置7は、切換器75の2対のスイッチを切り換えることにより、融着前には、抵抗値測定部71により主線a2,b2に定電流を供給しつつ補助線a1,b1にて抵抗値算出用電圧を測定し、融着時には、融着用電源74により補助線a1,b1にて出力電圧を監視しつつ主線a2,b2より電力を出力するように構成されている。
【0081】
次に、上記の本発明の融着制御装置7を用いた本発明の電気融着継手の融着制御方法の更に別の例を、同じ図9及び図10を参照して説明する。
切換器75の2対のスイッチを操作して、電気融着継手6の電熱線61に対して、融着前には、抵抗値測定部72により主線a2,b2に定電流を供給しつつ補助線a1,b1にて抵抗値算出用電圧を測定し、融着時には、融着用電源74により補助線a1,b1にて出力電圧を監視しつつ主線a2,b2より電力を出力する。
【0082】
図11は本発明の融着制御装置の更に別の例を示す詳細図である。
この融着制御装置8は、バーコード読取部81、抵抗値測定部82、融着制御部83、校正用抵抗部84、融着用電源85、操作部86を具備している。
【0083】
バーコード読取部71は、電気融着継手6の外表面に表示された融着条件情報をコード化したバーコード62からバーコード情報を読み取る部分である。
抵抗値測定部82は電気融着継手6の電熱線61の抵抗値を測定する部分である。
融着制御部83は、抵抗値測定部82の測定結果とバーコードに記載の標準抵抗値とを比較して融着用電源85に対して出力電圧を指令して制御する部分である。
【0084】
校正用抵抗部84は、電気融着継手6の電熱線61の抵抗値測定部82を校正する標準抵抗を内蔵しており、その標準抵抗には、抵抗値測定部82及び融着用電源85と電熱線63間を連結する線a,bの中途からの枝別れ線が接続されている。
【0085】
操作部86は、抵抗値測定部82に校正作業の指示を与える部分である。
融着制御装置8は、操作部86からの指示により、校正作業時に、抵抗値測定部82において、校正用抵抗部84の標準抵抗の実測定値と標準抵抗値とを比較して、自身の測定回路を校正するようになされている。
【0086】
次に、上記の本発明の融着制御装置8を用いた本発明の電気融着継手の融着制御方法の更に別の例を、同じ図11を参照して説明する。
この融着制御方法においては、操作部86からの指令により、融着作業を中止して、校正作業に入り、抵抗値測定部82において、校正用抵抗部84の標準抵抗の実測定値と標準抵抗値とを比較して、自身の測定回路を校正する工程を有している。
【0087】
図12は本発明の融着制御装置の更に別の例を示す詳細図である。
この融着制御装置9は、バーコード読取部91、抵抗値測定部92、融着制御部93、校正用抵抗部94、融着用電源95を具備している。
バーコード読取部91は、電気融着継手6の外表面に表示された融着条件情報をコード化したバーコード62からバーコード情報を読み取る部分である。
抵抗値測定部92は電気融着継手6の電熱線61の抵抗値を測定する部分である。
融着制御部93は、抵抗値測定部92の測定結果とバーコード62に記載の標準抵抗値とを比較して融着用電源95に対して出力電圧を指令して制御する部分である。
【0088】
校正用抵抗部94は、電気融着継手6の電熱線61の抵抗値測定部92自身の回路を校正する標準抵抗を内蔵している。
【0089】
図10に示すように、電気融着継手6の電熱線61の両端部に連結する一対の電極ピン63,63の主電極631,631に主線a2,b2の端部が接続され、主電極631,631の中央に設けられた孔内に絶縁状態にて挿通された補助電極632,632に補助線a1,b1の端部が接続されている。
【0090】
図13に示すように、校正用抵抗部94の標準抵抗941の両端部に連結する一対の電極ピン942,942の主電極942a,942aに主線a2,b2の中途からの枝別れ線の端部が接続され、主電極631,631の中央に設けられた孔内に絶縁状態にて挿通された補助電極942b,942bに補助線a1,b1の中途からの枝別れ線の端部が接続されている。スイッチ操作により、抵抗値測定部及び融着用電源から、電気融着継手6の電熱線61又は校正用抵抗部94の標準抵抗941へと切り換えができるようになっている。
一対の電極ピン942,942と補助電極942b,942bとの間には、所定の抵抗値を有する先端絶縁部943,943が設けられている。
【0091】
次に、上記の本発明の融着制御装置9を用いた本発明の電気融着継手の融着制御方法の更に別の例を、同じ図12、図13及び図10を参照して説明する。
この融着制御方法方法においては、スイッチ操作により、主線a2,b2及び補助線a1,b1の結線を、抵抗値測定部92及び融着用電源95から、校正用抵抗部94の標準抵抗941へと切り換えることにより校正作業に入る工程を有する。
【0092】
まず、抵抗値測定値92により、主線a2,b2を利用して、電気融着継手6の電熱線61の測定を行う。主線a2から主線b2へ定電流Iを流し、主線a2と主線b2間に発生する電圧Vを測定し、抵抗値R6をR6=V/Iで算出する。
次に、スイッチ操作の切換えにより、抵抗測定部92にて、校正用抵抗部94の標準抵抗941の抵抗値の測定を行う(切換え前は、抵抗値が無限大として判断)。
測定された標準抵抗941の抵抗値r1と実際の標準抵抗941の抵抗値R1とを比較して、その差を校正量とする。
【0093】
下記式より、主線a2,b2の線抵抗や電極の接触抵抗R2を算出する。
r1=R1+R2
そして、抵抗測定部92自身の測定回路を主線a2,b2の線抵抗や電極の接触抵抗R2を引くように校正する。これにより、抵抗値測定値92による電気融着継手6の電熱線61の測定時に、主線a2,b2の線抵抗や電極の接触抵抗Rabを含まない実際の電熱線61の抵抗値WRのみを求めることができる。
【0094】
又、融着状態でないときに、補助線a1,b1間の抵抗値、主線a2と補助線a1間の抵抗値、主線b2と補助線b1間の抵抗値を測定する。これにより、主線a2,b2及び補助線a1,b1が校正用抵抗部94の標準抵抗941に接続されている場合には、一対の電極ピン942,942と補助電極942b,942bとの間に装着された先端絶縁部943,943の有する所定の抵抗値が検出されるので、校正回路が形成されていることを確認することができる。
【0095】
【発明の効果】
本発明の電気融着継手の融着制御方法は、上記の通りとされているので、差のゆるい電熱線を用いた電気融着継手一品ごとに最適な融着条件を算出し、その条件に合わせた融着制御を行うことができる。
【0096】
本発明の電気融着継手の融着制御装置は、上記の通りとされているので、差のゆるい電熱線を用いた電気融着継手一品ごとに最適な融着条件を算出し、その条件に合わせた融着制御を行う装置として使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の融着制御装置の一例を電気融着継手に接続した状態を示す概略図である。
【図2】図1の詳細図である。
【図3】本発明の融着制御装置の別の例を電気融着継手に接続した状態を示す詳細図である。
【図4】本発明の融着制御装置の更に別の例の概略図である。
【図5】本発明の融着制御装置の更に別の例の概略図である。
【図6】本発明の融着制御装置の更に別の例の概略図である。
【図7】図6に示す融着制御装置を用いた本発明の電気融着継手の融着制御方法の更に別の例を説明するフロー図である。
【図8】図6に示す融着制御装置における一部配線図である。
【図9】本発明の融着制御装置の更に別の例の概略図である。
【図10】本発明の融着制御装置における、電気融着継手の電熱線との結線状態の一例を示す概略図である。
【図11】本発明の融着制御装置の更に別の例の概略図である。
【図12】本発明の融着制御装置の更に別の例の概略図である。
【図13】図12に示す融着制御装置における、校正用抵抗部の標準抵抗との結線状態の一例を説明する概略図である。
【符号の説明】
1,2,3,4,5,7,8,9 融着制御装置
6,6′ 電気融着継手
11,21,3,41,51,71,81,91 バーコード読取部
12,22,32,42,82,92 抵抗値読取部
13,23,33,43 記憶部
14,24 融着条件算出部
15,25,73,83,93 融着制御部
16,26,57,74,85,95 融着用電源
34,44 基準通電出力部
35,45 演算部
36,46 通電出力可変部
61,61′ 電熱線
62,62′ バーコード
63 電極ピン
84,94 校正用抵抗部
a1,b1 補助線
a2,B2 主線
Claims (6)
- 管接続部に電熱線が埋設された電気融着継手の融着制御装置による融着制御方法であって、
前記電気融着継手の外表面に、融着条件情報をコード化したバーコードを表示しておき、前記融着制御装置により、バーコード情報と電熱線の抵抗値を現場にて読み取り、
バーコード情報に基づく基準通電条件を、この通電条件の基礎とされている電熱線の抵抗値と実際に測定された電熱線の抵抗値とを比較しつつ、融着に必要な電圧値を算出すると共に、
前記融着制御装置により、現場の環境温度を現場にて読み取り、この通電条件の基礎とされている環境温度と実際に測定された環境温度とを比較しつつ、融着に必要な融着時間を算出し、
前記算出した電圧値と融着時間にあわせて、融着用通電を最適制御すること
を特徴とする電気融着継手の融着制御方法。 - 2対のスイッチにて、電気融着継手の電熱線の両端部に連結する一対の電極ピンにそれぞれ接続した主線及び補助線の4本全てを、抵抗値測定部側又は融着用電源部側に切換自在としておき、
融着前には、抵抗値測定部により主線に定電流を供給しつつ補助線にて抵抗値算出用電圧を測定し、
融着時には、融着用電源により補助線にて出力電圧を監視しつつ主線より電力を出力すること
を特徴とする請求項1に記載の電気融着継手の融着制御方法。 - 標準抵抗を内蔵する校正用抵抗部を設けておき、
校正作業の指示を与えることにより、抵抗測定部において、校正用抵抗部の標準抵抗の実測定値と標準抵抗値とを比較して、自身の測定回路を校正すること
を特徴とする請求項1乃至請求項2に記載の電気融着継手の融着制御方法。 - 管接続部に電熱線が埋設され、外表面に融着条件情報をコード化したバーコードが表示された電気融着継手の融着制御装置であって、
バーコード情報を読み取るバーコード読取部と、
電熱線の抵抗値を測定する抵抗値測定部と、
現場の環境温度を測定する環境温度測定部と、
バーコード情報に基いて設定された各種の通電条件が記憶された記憶部とを備え、
バーコード情報に応じて前記記憶部から引き出した所定の基準通電条件に設定されている電熱線の抵抗値と、実際に測定された電熱線の抵抗値とを比較すると共に、
バーコード情報に応じて前記記憶部から引き出した所定の基準環境温度と、実際に測定された環境温度とを比較して、融着に必要な電圧値と通電時間を算出する融着条件算出部と、
この算出結果に基いて融着用電源を最適制御する融着制御部と
を備えていることを特徴とする融着制御装置。 - 管接続部に電熱線が埋設された外表面に融着条件情報をコード化したバーコードが表示された電気融着継手の融着制御装置であって、
バーコード情報を読み取るバーコード読取部と、
電熱線の抵抗値を測定する抵抗値測定部と、
その測定結果とバーコードに記載の標準抵抗値とを比較して融着用電源に対して出力電圧を指令して制御する融着制御部と、
抵抗値測定部側と融着用電源部側とを切り換える2対のスイッチを有する切換器を備え、その切換器の2対のスイッチにて、電気融着継手の電熱線の両端部に連結する一対の電極ピンにそれぞれ接続された主線及び補助線の4本全てが、抵抗値測定部側又は融着用電源部側に切換自在とされており、
融着前には、抵抗値測定部により主線に定電流を供給しつつ補助線にて抵抗値算出用電圧を測定し、
融着時には、融着用電源により補助線にて出力電圧を監視しつつ主線より電力を出力するようになされていること
を特徴とする請求項4に記載の融着制御装置。 - 管接続部に電熱線が埋設された外表面に融着条件情報をコード化したバーコードが表示された電気融着継手の融着制御装置であって、
バーコード情報を読み取るバーコード読取部と、
電熱線の抵抗値を測定する抵抗値測定部と、
その測定結果とバーコードに記載の標準抵抗値とを比較して融着用電源に対して出力電圧を指令して制御する融着制御部と、
電気融着継手の電熱線の抵抗値測定部を校正するための標準抵抗を内蔵する校正用抵抗部と、抵抗値測定部に校正作業の指示を与える操作部とを備え、
操作部からの指示により、校正作業時に、抵抗値測定部において、抵抗測定部の標準抵抗の実測定値と標準抵抗値とを比較して、自身の測定回路を校正するようになされていることを特徴とする請求項4乃至請求項5に記載の融着制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07094998A JP4313445B2 (ja) | 1997-11-27 | 1998-03-19 | 電気融着継手の融着制御方法及び融着制御装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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